СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ДИЗЕЛЬ-ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАКТОРА

Полезная модель относится к области тракторостроения и может быть использована в промышленных тракторах с электромеханической трансмиссией - дизель-электрических тракторах.
Для такого типа машин характерным является наличие силового генератора, который работает в широком диапазоне частот вращения, с возрастанием силы тока и повышенным нагревом при большой нагрузке.
Поэтому требуется эффективная система охлаждения электрических машин.
Известна такая система в тракторе ДЭТ-250, в котором охлаждение силового генератора осуществляется встроенным в его корпус вентилятором. Под действием разрежения, создаваемого им, воздух засасывается в инерционный воздухоочиститель, проходит по трассе воздуховодов в силовой генератор и выбрасывается вентилятором через окна щита генератора в раму трактора.
Охлаждение тягового электродвигателя осуществляется более сложным путем. Под действием разрежения, создаваемого двенадцатицилиндровым двигателем внутреннего сгорания с большим рабочим объемом цилиндров, воздух засасывается в другой инерционный воздухоочиститель, проходит первую ступень очистки, попадает через трубопроводы в тяговый электродвигатель. Пройдя и охладив его, поток воздуха разделяется. Основная часть, пройдя по сложной системе воздуховодов, проходит вторую ступень очистки от пыли и поступает во всасывающие коллекторы дизеля для образования рабочей смеси. ("Трактор ДЭТ-250 и его модификации" под редакцией Писаревского А.С., издательство "Машиностроение", 1975 г., Москва, с.124).
Такая система охлаждения тягового электродвигателя, наряду со сложностью технического решения, осуществима только при применении
многоцилиндрового двигателя с большим рабочим объемом цилиндров, способного создать необходимое разрежение в воздушной трассе.
На другом известном тракторе ДЭТ-320, где применен восьмицилиндровый двигатель с рабочим объемом цилиндров меньшим более чем в два раза в сравнении с двигателем ДЭТ-250, требуется дополнительный вентилятор в трассе обдува тягового электродвигателя.
Наиболее близкой, принятой за прототип, является система охлаждения электрических машин трактора ДЭТ-320. В ней охлаждение силового генератора осуществляется аналогично системе трактора ДЭТ-250 протягиванием воздуха вентилятором, встроенным в корпус генератора. Для охлаждения же тягового электродвигателя применен второй центробежный вентилятор, который установлен на корпусе редуктора привода силового генератора, размещенного между силовым генератором и тяговым электродвигателем.
Крыльчатка вентилятора получает вращение от ведомого зубчатого колеса редуктора. Под действием разрежения воздух проходит через инерционный воздухоочиститель и по воздуховоду поступает в корпус тягового электродвигателя, затем через полости рамы трактора - к вентилятору. От вентилятора нагретый воздух по воздуховоду выводится в короб на крыле трактора и направляется в атмосферу. (Тракторы ДЭТ-320Б. Руководство по эксплуатации 749-57 РЭ, Россия, ООО "ЧТЗ-УРАЛТРАК", стр.11, 143. Копии прилагаются).
Недостатком данного технического решения являются большие массово-габаритные параметры системы, связанные с наличием двух вентиляторов, один из которых находится в корпусе силового генератора и увеличивает его размеры и массу, другой установлен на корпусе редуктора, размещенного между силовым генератором и тяговым электродвигателем, и усложняет систему охлаждения этих узлов.
Целью предлагаемой полезной модели является уменьшение массово-габаритных параметров системы охлаждения электромашин и ее упрощение.
Указанная цель достигается тем, что в системе охлаждения электрических машин дизель-электрического трактора, содержащей воздухозаборные окна, инерционные воздухоочистители, воздуховоды, воздушные полости силового генератора и тягового электродвигателя и центробежный вентилятор, авторы
предлагают центробежный вентилятор разместить между силовым генератором и тяговым электродвигателем и выполнить в виде двухсторонней крыльчатки с установленным на валу якоря силового генератора диском с двумя рядами крепящихся к нему лопастей, обращенных соответственно одним рядом к силовому генератору, другим - к тяговому электродвигателю, крыльчатка заключена в короб в виде улитки, соединенный жестко и герметично с корпусами силового генератора и тягового электродвигателя.
При проведении поиска по источниками патентной и научно-технической информации не было обнаружено решения, содержащего совокупность предлагаемых признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна".
Промышленная применимость предлагаемого технического решения видна из описания:
На фиг.1 показана конструктивная схема системы охлаждения электромашин.
На фиг.2 показаны узлы системы охлаждения, сечение А-А.
Система охлаждения электромашин содержит воздухозаборные окна 1 и 2, инерционные воздухоочистители 3, 4, воздуховоды 5, 6, полости лонжеронов 7, 8, используемые для воздушных трасс, воздушные полости в силовом генераторе 9 и тяговом электродвигателе 10. На валу якоря 11 силового генератора 9 закреплена крыльчатка 12, которая содержит диск 13 и два ряда крепящихся к нему лопастей 14 и 15. Крыльчатка 12 размещена в коробе 16, выполненном в форме улитки, который жестко и герметично соединен с корпусами силового генератора 9, тягового электродвигателя 10 и воздуховода 17, отводящего воздушный поток в атмосферу.
Система охлаждения работает следующим образом:
Поток мощности от двигателя внутреннего сгорания (на фиг. не показан) передается на редуктор привода генератора 18 и далее на вал якоря силового генератора 11 и диск 13 крыльчатки 12. Под действием разрежения, создаваемого рядом лопастей 14 крыльчатки 12, воздух через заборное окно 1 засасывается в инерционный воздухоочиститель 3, где происходит его очистка от пыли. Затем, поток воздуха через воздуховод 5, полость лонжерона 7 поступает в воздушные
полости силового генератора 9, охлаждая его и воздух выбрасывается крыльчаткой 12, в атмосферу через короб 16 и воздуховод 17.
Под действием разрежения, создаваемого рядом лопастей 15 крыльчатки 12, воздух через воздухозаборное окно 2 засасывается в инерционный воздухоочиститель 4 и через воздуховод 6, полость лонжерона 8 поступает в воздушные полости тягового электродвигателя 10, охлаждая последний, воздушный поток так же выбрасывается крыльчаткой 12 через короб 16 и воздуховод 17 в атмосферу.
Такое устройство системы позволяет обеспечить высокоэффективный отвод тепла от силового генератора и тягового электродвигателя и при этом уменьшить массу и габариты узлов за счет исключения вентилятора, установленного внутри силового генератора, и размещения между силовым генератором и тяговым электродвигателем малогабаритной крыльчатки, обеспечивающей работу обеих трасс охлаждения электромашин.