СЕКЦИЯ ТЕПЛОВОЗА

Полезная модель относится к железнодорожному рельсовому тяговому подвижному составу, в частности к тепловозам с энергетическими установками, состоящими из двигателей внутреннего сгорания с электрогенераторами, и касается оборудования тепловоза.
Известен двухсекционный магистральный тепловоз, включающий две одинаковые секции, работающие по системе двух единиц или раздельно, каждая из которых содержит кузов вагонного типа с рамой, опирающейся на две тележки с колесно-моторными блоками, тяговыми электродвигателями с моторно-осевыми подшипниками, и систему их электропривода, кабину управления, четырехтактный дизель, приводящий синхронный тяговый агрегат переменного тока, вентиляторы воздушного охлаждения тяговых двигателей и тягового агрегата с фильтрами воздуха, фильтры воздуха дизеля, тормозной компрессор с электроприводом, узлы тормозного оборудования, охлаждающее устройство дизеля с водовоздушными радиаторными секциями и вентиляторами с электродвигателями, пневматическую тормозную систему с тормозным компрессором, систему управления и регулирования, несущий кузов секции тепловоза жестко соединен с рамой сварной конструкции ферменно-раскосного типа в единую несущую систему («несущий кузов»), тележки снабжены механизмами радиальной установки колесных пар в кривых, колесно-моторные блоки оборудованы асинхронными тяговыми электродвигателями и моторно-осевыми подшипниками качения, системы электропривода снабжены статическими преобразователями частоты тока, система управления и регулирования снабжена устройством автоматического контроля и визуализации параметров тепловоза, охлаждающее устройство дизеля с водовоздушными радиаторами, вентиляторами и электродвигателями выполнено в виде блоков крышевого исполнения, система охлаждения дизеля оснащена термоизолированными баками с устройствами электроподогрева охлаждающей жидкости, системы воздушного охлаждения тяговых двигателей и тягового электрооборудования выполнены с осевыми вентиляторами и снабжены фильтрами воздуха с центробежными мультициклонами, двухступенчатые фильтры воздуха дизеля оборудованы ступенью центробежной очистки и ступенью фильтрации воздуха через нетканые материалы, компрессорный агрегат тормозной системы выполнен на базе винтового компрессора, тормозная система оборудована электродинамическим ториозом, узлы тормозного оборудования размещены в одном блоке на стене кабины управления со стороны дизельного помещения, в конструкцию кузова на переднем торце секции тепловоза перед кабиной управления встроено противоударное энергопоглощающее устройство (патент RU 82649, В61С 5/00 (2006.01) от 26.12.2008) - прототип.
Недостатками конструкции известного тепловоза являются:
- применение одноступенчатых центробежных мультициклонных фильтров очистки воздуха системы воздушного охлаждения тяговых двигателей и тягового электрооборудования, в которых уловленные загрязнения в виде капельной влаги, града и снега оседают в элементах фильтра и в системе отвода загрязнений за пределы тепловоза, что сокращает сроки и увеличивает трудоемкость технического обслуживания и ремонта, снижает надежность работы секции тепловоза;
- применение двухступенчатого фильтра очистки воздуха дизеля, где центробежный фильтр (первая ступень очистки) неэффективно улавливает капельную влагу, находящуюся в воздухе, которая накапливается в фильтроэлементах из нетканого материала (вторая ступень очистки), что сокращает сроки и увеличивает трудоемкость технического обслуживания и ремонта, снижает надежность работы секции тепловоза;
- применение электроподогрева охлаждающей жидкости дизеля, что снижает экономическую эффективность и надежность работы секции тепловоза;
- отсутствие системы автономного обогрева кабины управления, что ухудшает условия работы машинистов;
- отсутствие зарядки аккумуляторной батареи секции тепловоза с остановленным дизелем от присоединенной секции или секций тепловоза с работающим дизелем, что снижает надежность работы секции тепловоза;
- отсутствие запуска дизеля секции тепловоза от присоединенной секции или секций тепловоза, что снижает надежность работы секции тепловоза.
Техническим результатом полезной модели является снижение трудоемкости технического обслуживания и ремонта, увеличение экономической эффективности и надежности работы секции тепловоза и улучшение условий работы машинистов.
Технический результат достигается тем, что секция тепловоза содержит двухступенчатые фильтры воздуха охлаждения тяговых электродвигателей, тягового генератора, тягового выпрямителя и наддува аппаратной камеры, трехступенчатые фильтры воздуха дизеля, систему запрограммированного автоматического прогрева, систему автономного обогрева кабины управления, системы зарядки аккумуляторной батареи и запуска дизеля от присоединенной секции или секций тепловоза. Двухступенчатые фильтры воздуха охлаждения тяговых электродвигателей, тягового генератора, тягового выпрямителя и наддува аппаратной камеры расположены в модулях кузова секции тепловоза. Двухступенчатые фильтры воздуха охлаждения тяговых электродвигателей передней тележки, тягового выпрямителя и наддува аппаратной камеры расположены в модуле с общей системой отвода уловленной пыли мотор-вентилятором. Двухступенчатые фильтры воздуха охлаждения тяговых электродвигателей задней тележки расположены в модуле с индивидуальной системой отвода уловленной пыли мотор-вентилятором. Двухступенчатые фильтры воздуха охлаждения тягового генератора расположены в модуле с индивидуальной системой отвода уловленной пыли мотор-вентилятором. Электродвигатели привода вентиляторов охлаждения тяговых электродвигателей устанавливаются на подставках, которые крепятся к амортизаторам. Рама секции тепловоза содержит несимметрично расположенные шкворневые балки по отношению к поперечной оси симметрии секции тепловоза. Вентиляторы с электродвигателями охлаждающего устройства дизеля содержат рабочие колеса и фланцы вентиляторов с входными коллекторами, изготовленные из композитных материалов. Передние песочницы установлены в кузове дизельного помещения. Тормозной компрессорный агрегат, состоящий из компрессора с приводом от электродвигателя, установлен в кузове секции тепловоза на амортизаторах. Электровентилятор тормозного компрессорного агрегата охлаждения масла, циркулирующего в компрессоре, выбрасывает охлаждающий воздух из кузова секции тепловоза. Топливный бак системы автономного обогрева кабины управления расположен в кузове секции тепловоза.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 и 2 схематично изображена конструкция полезной модели - секция тепловоза. На фиг. 1 изображен вид сбоку на секцию тепловоза. На фиг. 2 изображен вид сверху на секцию тепловоза.
Полезная модель - секция тепловоза содержит кузов 1 вагонного типа с рамой 2, опирающейся на две тележки 3 с колесно-моторными блоками 4, оборудованными тяговыми электродвигателями 5 и моторно-осевыми подшипниками, систему электропривода, включающую тяговый выпрямитель 6, кабину управления 7, четырехтактный дизель 8, приводящий синхронный тяговый генератор 9 переменного тока, вентиляторы 10, 11, 12, 13 воздушного охлаждения тяговых электродвигателей 5, тягового генератора 9, тягового выпрямителя 6 и наддува аппаратной камеры 14, тормозной компрессорный агрегат 15 с электроприводом, узлы тормозного оборудования, размещенные в одном блоке 16 на стене кабины управления 7 со стороны помещения аппаратной камеры 14, охлаждающее устройство 17 дизеля 8 с водовоздушными радиаторными секциями 18 и вентиляторами 19 с электродвигателями 20, систему управления и регулирования 21, снабженную устройством автоматического контроля и визуализации параметров тепловоза, тормозную систему, оборудованную электродинамическим тормозом 22, на переднем торце секции тепловоза перед кабиной управления 7 встроенное противоударное энергопоглощающее устройство 23, двухступенчатые фильтры воздуха 24, 25, 26, 27 охлаждения тяговых электродвигателей 5, тягового генератора 9 и тягового выпрямителя 6, трехступенчатые фильтры воздуха 28 дизеля 8, система запрограммированного автоматического прогрева, система автономного обогрева 29 кабины управления 7, системы зарядки аккумуляторной батареи 30 и запуска дизеля 8 от присоединенной секции или секций тепловоза. Двухступенчатые фильтры воздуха 24, 25, 26, 27 охлаждения тяговых электродвигателей 5, тягового генератора 9, тягового выпрямителя 6 и наддува аппаратной камеры 14 расположены в модулях кузова 1 секции тепловоза. Двухступенчатые фильтры воздуха 24 охлаждения тяговых электродвигателей 5 передней тележки 3,тягового выпрямителя 6 и наддува аппаратной камеры 14 расположены в модуле 31 с общей системой отвода уловленной пыли мотор-вентилятором 32. Двухступенчатые фильтры воздуха 25 охлаждения тяговых электродвигателей 5 задней тележки 3 расположены в модуле 33 с индивидуальной системой отвода уловленной пыли мотор-вентилятором 34. Двухступенчатые фильтры воздуха 26 охлаждения тягового генератора 9 расположены в модуле 35 с индивидуальной системой отвода уловленной пыли мотор-вентилятором 36. Электродвигатели привода вентиляторов 10, 11 охлаждения тяговых электродвигателей 5 устанавливаются на подставках, которые крепятся к амортизаторам. Рама 2 секции тепловоза содержит несимметрично расположенные шкворневые балки по отношению к поперечной оси симметрии секции тепловоза. Вентиляторы 19 с электродвигателями 20 охлаждающего устройства 17 дизеля 8 содержат рабочие колеса и фланцы вентиляторов 19 с входными коллекторами, изготовленные из композитных материалов. Передние песочницы 37 установлены в кузове дизельного помещения. Тормозной компрессорный агрегат 15, состоящий из тормозного компрессора с приводом от электродвигателя, установлен в кузове 1 секции тепловоза на амортизаторах. Электровентилятор тормозного компрессорного агрегата 15 охлаждения масла, циркулирующего в тормозном компрессоре, выбрасывает охлаждающий воздух из кузова 1 секции тепловоза. Топливный бак 38 системы автономного обогрева 29 кабины управления 7 расположен в кузове 1 секции тепловоза.
При работе секции тепловоза воздух охлаждения тяговых электродвигателей 5, тягового генератора 9 и тягового выпрямителя 6 очищается в двухступенчатых фильтрах воздуха 24, 25, 26, 27 с инерционными в первой ступени для улавливания капельной влаги, града, снега и центробежными во второй ступени с принудительным выбросом за пределы секции тепловоза уловленной пыли центробежными вентиляторами 32, 34, 36, обеспечивают эффективную очистку воздуха от капельной влаги, града, снега и пыли, что увеличивает надежность работы, снижает трудоемкость технического обслуживания и ремонта секции тепловоза.
При работе дизеля 8 секции тепловоза воздух, поступающий в дизель 8, очищается в трехступенчатых фильтрах 28 с инерционными в первой ступени для улавливания капельной влаги, града и снега, центробежными во второй ступени с принудительным выбросом уловленной пыли центробежными мотор-вентиляторами 39 и фильтроэлементами из нетканого материала в третьей ступени, что обеспечивает эффективную очистку воздуха от капельной влаги, града, снега и пыли, что увеличивает надежность работы, снижает трудоемкость технического обслуживания и ремонта секции тепловоза.
Система запрограммированного автоматического прогрева секции тепловоза реализована в электрической схеме и управляется системой управления и регулирования 21 с выносом контролируемых параметров температур теплоносителей дизеля 8 на устройство автоматического контроля и визуализации параметров секции тепловоза. Система запрограммированного автоматического прогрева работает по принципу запуска и остановки дизеля 8 секции тепловоза в зависимости от значений температур теплоносителей дизеля 8, и, таким образом, выполняется поддержание рабочего теплового состояния секции тепловоза в автоматическом режиме. В момент работы дизеля 8 кроме поддержания рабочих значений температур теплоносителей выполняется зарядка аккумуляторной батареи 30, в ходе которой она прогревается, что актуально при низких значениях температуры окружающего атмосферного воздуха, включается в работу тормозной компрессорный агрегат 15, содержащий емкость с маслом, которое требуется подогревать, происходит циркуляция дизельного топлива в топливном баке и его подогрев в топливоподогревателе, что увеличивает экономическую эффективность и повышает надежность работы секции тепловоза.
При неработающем дизеле 8 кабина управления 7 секции тепловоза обогревается автономным обогревателем 29. Воздух в кабине управления 7 забирается в обогреватель 29 при помощи встроенного в него вентилятора, нагревается в теплообменнике камеры сгорания, в которую подается дизельное топливо, и выходит из обогревателя в кабину управления 7. Система автономного обогрева позволяет обеспечить регламентируемую температуру воздуха в кабине управления 7 при неработающем дизеле 8, что улучшает условия работы машинистов.
Электрической схемой секции тепловоза реализованы системы зарядки аккумуляторной батареи 30 и запуска дизеля 8 от присоединенной секции или секций тепловоза, что повышает надежность работы секции тепловоза.
М
2М
Предлагаемая полезная модель используется на магистральном грузовом двухсекционном тепловозе 2ТЭ25К мощностью 2×2650 кВт, магистральном грузовом трехсекционном тепловозе 3ТЭ25К мощностью 3×3100 кВт с электрической передачей переменно-постоянного тока с поосным регулированием силы тяги производства акционерного общества «Управляющая компания «Брянский машиностроительный завод».