МОТОРНЫЙ ВАГОН ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ПОЕЗДА
MOTOR CAR OF A HIGH-SPEED TRAIN

Изобретение относится к моторному вагону высокоскоростного поезда, в частности, пассажирского, содержащему кузов с по меньшей мере одним тяговым двигателем, при этом кузов содержит крышу и пол, под которым расположен указанный по меньшей мере один тяговый двигатель, причем кузов дополнительно содержит реостатный тормоз, расположенный в верхней части кузова, первое вентиляционное устройство реостатного тормоза, электрооборудование для управления по меньшей мере одним тяговым двигателем и второе вентиляционное устройство для этого электрооборудования.
Изобретение может быть использовано, в частности, для перевозки пассажиров. Высокоскоростной поезд включает в себя один или несколько моторных вагонов, чаще по одному с каждого конца, и определенное количество пассажирских вагонов.
В существующих высокоскоростных поездах вентиляция электрооборудования моторных вагонов осуществляется через вентиляционные отверстия в стенах моторных вагонов. Перемещение поезда приводит к образованию потока воздуха, охлаждающего это электрооборудование. Однако при такой системе охлаждения электрооборудование подвержено воздействию внешней пыли, влажности и даже снега.
Известны технические решения, в которых для устранения указанных боковых отверстий впускные и выпускные воздушные отверстия расположены на крыше, как, например, в устройстве по патенту FR 3014396.
Однако известное устройство охлаждения требует минимальной установочной длины, следовательно, оно не подходит для создания короткого моторного вагона.
Кроме того, охлаждение определенных элементов оборудования, таких как реостатный тормоз, приводит к выбросу воздуха с высокой температурой. Наличие такого горячего воздуха может отрицательно сказаться на охлаждении некоторых других элементов оборудования моторного вагона.
Задачей изобретения является решение вышеупомянутых проблем. Поставленная задача решается в моторном вагоне высокоскоростного поезда вышеупомянутого типа, в котором первое вентиляционное устройство содержит первый воздухоприемный кожух, образованный закрытой трубой между впуском и выпуском, при этом указанные впуск и выпуск расположены, соответственно, на уровне первого и второго воздухозаборных отверстий, расположенных на крыше кузова; а второе вентиляционное устройство содержит второй воздухоприемный кожух, образованный закрытой трубой между впуском и выпуском, при этом указанные впуск и выпуск расположены, соответственно, на уровне третьего воздухозаборного отверстия, расположенного на крыше кузова, и четвертого воздухозаборного отверстия, расположенного под полом кузова. При этом каждое из первого и второго вентиляционных устройств содержит электровентилятор, расположенный между впуском и выпуском соответствующего первого и второго кожуха.
Моторный вагон согласно изобретению может обладать одной или несколькими следующими особенностями, которые могут использоваться по отдельности или в любой технически возможной комбинации:
– кузов дополнительно содержит по меньшей мере одно третье вентиляционное устройство, содержащее третий воздухоприемный кожух, образованный закрытой трубой между впуском и выпуском, при этом впуск третьего воздухоприемного кожуха расположен на крыше кузова;
– третье вентиляционное устройство содержит третий электровентилятор, расположенный в третьем воздухоприемном кожухе;
– кузов дополнительно содержит по меньшей мере одно четвертое вентиляционное устройство, содержащее четвертый воздухоприемный кожух, образованный закрытой трубой между впуском и выпуском, при этом впуск четвертого воздухоприемного кожуха расположен на крыше кузова;
– четвертое вентиляционное устройство содержит четвертый электровентилятор, расположенный в четвертом воздухоприемном кожухе;
– кузов содержит отсек оборудования для размещения электрического и/или электронного оборудования моторного вагона, а выпуск третьего воздухоприемного кожуха расположен внутри указанного отсека оборудования;
– выпуск третьего воздухоприемного кожуха открыт под полом кузова напротив по меньшей мере одного тягового двигателя;
– моторный вагон высокоскоростного поезда дополнительно содержит электрический трансформатор, соединенный с по меньшей мере одним тяговым двигателем, при этом электрический трансформатор также соединен с радиатором, расположенным под полом кузова, а выпуск второго воздухоприемного кожуха второго вентиляционного устройства расположен напротив указанного радиатора.
Особенности и преимущества изобретения будут более понятны из последующего описания одного из вариантов осуществления изобретения со ссылками на чертежи.
На фиг. 1 показан моторный вагон по одному из вариантов осуществления изобретения, вид в продольном разрезе;
на фиг. 2 и 3 – моторный вагон по фиг. 1, виды в поперечных разрезах.
На фиг. 1 показан моторный вагон 10 высокоскоростного поезда согласно одному из возможных вариантов его выполнения. Этот моторный вагон 10 приспособлен для соединения с железнодорожным подвижным составом, состоящим из пассажирских вагонов, для формирования поезда.
Моторный вагон 10 содержит кузов 12, две тележки 14, 15 и два тяговых двигателя 16, 17, расположенных под указанным кузовом 12. Каждый тяговый двигатель 16, 17 приспособлен для приведения в движение колес одной из тележек 14, 15. Моторный вагон 10 также содержит расположенный под кузовом 12 электрический трансформатор 18, соединенный с тяговыми двигателями 16, 17.
Кузов 12 содержит крышу 19 и пол 20, которые ограничивают этот кузов в вертикальном направлении. Тележки 14, 15 и тяговые двигатели 16, 17 расположены под полом 20. Кузов 12 также содержит боковые стенки 21 (фиг. 2).
Кузов 12 имеет продолговатую форму. На чертежах показана ортогональная система координат X, Y, Z, при этом ось Z которой определяет вертикальное направление. Кузов 12 проходит вдоль оси X, совпадающей со стандартным направлением движения моторного вагона 10. На переднем конце кузова 12 образована кабина 22 машиниста.
Первая тележка 14 и первый тяговый двигатель 16 расположены рядом с указанным передним концом кузова 12. Вторая тележка 15 и второй тяговый двигатель 17 расположены рядом с противоположным задним концом кузова 12.
Кузов 12 содержит также отсек 24 оборудования, примыкающий к кабине 22 машиниста вдоль оси X и отделенный от кабины 22 машиниста перегородкой 25 (фиг. 1).
На фиг. 2 и 3 показан кузов 12 в поперечном разрезе по плоскостям A-A и B-B, проходящим поперек указанного отсека 24 оборудования.
Отсек 24 оборудования в плоскости X, Z ограничен крышей 19, полом 20 и боковыми стенками 21. Отсек 24 оборудования содержит потолок 26, который делит этот отсек в направлении по оси Z на верхний уровень 27 и нижний уровень 28. В частности, потолок 26 представляет собой границу по оси Z между боковыми стенками 21 и крышей 19, причем боковые стенки 21 расположены по существу вертикально параллельно друг другу, а крыша 19 имеет куполообразную форму.
Верхний уровень 27 отсека 24 оборудования содержит реостатный тормоз 30, расположенный по существу между тяговыми двигателями 16 и 17 в направлении по оси X. Верхний уровень 27 также содержит первое вентиляционное устройство 32 для реостатного тормоза 30.
Первое вентиляционное устройство 32 содержит первый воздухоприемный кожух 36, расположенный по существу вдоль оси X. Первый воздухоприемный кожух 36 представляет собой закрытую трубу, за исключением впуска и выпуска, которые расположены на крыше 19 кузова 12. В частности, впуск и выпуск первого воздухоприемного кожуха 36 образованы, соответственно, выполненными в крыше 19 первым воздухозаборным отверстием 38 и вторым воздуховыпускным отверстием 40.
Первое вентиляционное устройство 32 также содержит первый электровентилятор 46, выполненный с возможностью создания потока воздуха в направлении от впуска к выпуску первого воздухоприемного кожуха 36. Первый электровентилятор 46 и реостатный тормоз 30 расположены внутри первого воздухоприемного кожуха 36.
Наличие электровентилятора 46 обеспечивает, в частности, уменьшение длины первого воздухоприемного кожуха 36 по сравнению с устройством по патенту FR 3014396.
Предпочтительно, первое вентиляционное устройство 32 на первом 38 и/или втором 40 воздухозаборном отверстии содержит механические отклоняющие элементы, такие как жалюзи 48, для ограничения проникновения твердых частиц внутрь первого воздухоприемного кожуха 36.
Верхний уровень 27 отсека 24 оборудования также содержит систему 50 вентиляции и кондиционирования воздуха, обеспечивающую кондиционирование воздуха в кабине 22 машиниста. Система 50 вентиляции и кондиционирования воздуха расположена рядом с перегородкой 25.
Система 50 вентиляции и кондиционирования воздуха герметично изолирована от остальной части отсека 24 оборудования и содержит выполненные в крыше 19 третье воздухозаборное отверстие (не показано) и четвертое воздуховыпускное отверстие 54. Система 50 вентиляции и кондиционирования воздуха содержит также вентиляционное устройство (не показано), обеспечивающее перемещение воздуха на указанных воздухозаборном и воздуховыпускном отверстиях. Система 50 вентиляции и кондиционирования воздуха содержит также соединительные трубы (не показаны), проходящие через перегородку 25 и обеспечивающие воздухообмен с кабиной 22 машиниста.
Нижний уровень 28 отсека 24 оборудования содержит центральный коридор 56. Предпочтительно, ширина указанного центрального коридора в направлении по оси Y составляет от 500 мм до 750 мм, предпочтительно, около 750 мм. Такая ширина коридора позволяет свободно проходить по нему оператору без какого-либо значительного ограничения доступного пространства для размещения оборудования моторного вагона.
Нижний уровень 28 также содержит две охлаждающие башни 60, расположенные по обе стороны от центрального коридора 56 и проходящие по существу в направлении по оси Z. Эти охлаждающие башни 60 расположены по существу над электрическим трансформатором 18. Охлаждающие башни 60 показаны в разрезе на фиг. 2.
Каждая охлаждающая башня 60 содержит внешний корпус 62, проходящий от пола 20 до потолка 26 и герметично изолирующий указанную башню 60 от атмосферы центрального коридора 56.
Внутри каждого внешнего корпуса 62 расположен шкаф 64. В указанных шкафах располагается электрическое и/или электронное оборудование для управления тяговыми двигателями 16, 17.
Нижний уровень 28 дополнительно содержит по меньшей мере одно второе вентиляционное устройство 66, связанное с охлаждающей башней 60. В варианте выполнения, показанном на фиг. 1 – 3, каждая охлаждающая башня 60 имеет свое отдельное второе вентиляционное устройство 66. Отдельное второе вентиляционное устройство 66 будет рассмотрено ниже.
Второе вентиляционное устройство 66 содержит второй воздухоприемный кожух 68, образующий закрытый контур, за исключением впуска 70 и выпуска 72.
Впуск 70 расположен на крыше 19, и предпочтительно выполнен в виде воздухозаборного отверстия, аналогичного первому воздухозаборному отверстию 38 первого вентиляционного устройства 32.
От впуска 70 второй воздухоприемный кожух 68 проходит в верхний уровень 27 отсека 24 оборудования, далее проходит через потолок 26 и затем в нижний уровень 28, где он ограничивается внешним корпусом 62 охлаждающей башни 60. Выпуск 72 второго воздухоприемного кожуха 68 расположен под полом 20, рядом с электрическим трансформатором 18.
Второе вентиляционное устройство 66 также содержит второй электровентилятор 74, расположенный внутри охлаждающей башни 60 и выполненный с возможностью создания воздушного потока в направлении от впуска 70 к выпуску 72.
Нижний уровень 28 с обеих сторон от центрального коридора 56 рядом с боковыми стенками 21 дополнительно содержит множество элементов технического оборудования 75. Указанными элементами технического оборудования являются, например, высоковольтные и низковольтные стойки.
Нижний уровень 28 также содержит третье вентиляционное устройство 76 (фиг. 3), обеспечивающее подачу холодного воздуха внутрь указанного нижнего уровня, в частности, для охлаждения технического оборудования 75.
Третье вентиляционное устройство 76 содержит третий воздухоприемный кожух 78, образующий закрытую трубу, за исключением впуска 80 и выпуска 82. Впуск 80 расположен на крыше 19 и образован воздухозаборным отверстием, предпочтительно аналогичным первому воздухозаборному отверстию 38 первого вентиляционного устройства 32. Выпуск 82 расположен в нижнем уровне 28.
Третье вентиляционное устройство 76 также содержит третий электровентилятор 84, расположенный на нижнем уровне 28 на выпуске 82. Этот третий электровентилятор 84 может нагнетать воздух снаружи кузова 12 в нижний уровень 28.
Третье вентиляционное устройство 76 содержит также по меньшей мере одно воздуховыпускное отверстие 86 (фиг. 1), расположенное на крыше 19 кузова 12 и сообщающееся по текучей среде с нижним уровнем 28 отсека 24 оборудования.
Забор воздуха с крыши 19 вместо забора воздуха с боковых стенок 21 обеспечивает, в частности, снижение уровня шума, поступающего снаружи.
Предпочтительно, третье вентиляционное устройство 76 расположено в передней части отсека 24 оборудования. Кроме того, кузов 12 содержит четвертое вентиляционное устройство (не показано), аналогичное третьему вентиляционному устройству 76, и предназначенное для охлаждения задней части отсека 24 оборудования. Четвертое вентиляционное устройство расположено с обеих сторон от центрального коридора 56 за отсеком 24 оборудования.
Отсек 24 оборудования содержит по меньшей мере одно отверстие, расположенное в боковой стене 21 и закрытое дверью 88. Указанная дверь 88 обеспечивает доступ снаружи в центральный коридор 32 нижнего уровня 28. Предпочтительно, боковые стенки 21 не содержат каких-либо постоянно открытых отверстий. Помимо защиты от загрязнения отсека 24 оборудования, такие боковые стенки без отверстий лучше выглядят с эстетической точки зрения и обеспечивают большую свободу дизайна.
Кузов 12 моторного вагона 10 содержит по меньшей мере одно пятое вентиляционное устройство 90, предназначенное для охлаждения первого тягового двигателя 16. Пятое вентиляционное устройство 90 содержит пятый воздухоприемный кожух 92, образующий закрытую трубу, за исключением впуска 94 и выпуска 96. Пятый воздухоприемный кожух 92 проходит поперек третьего воздухоприемного кожуха 78 относительно центрального коридора 56 отсека 24 оборудования, как показано на фиг. 3.
Впуск 94 расположен на крыше 19 и выполнен в виде воздухозаборного отверстия, предпочтительно аналогичного первому воздухозаборному отверстию 38 первого вентиляционного устройства 32. Выпуск 96 расположен под полом 20.
Пятое вентиляционное устройство 90 также содержит пятый электровентилятор 98, расположенный в нижнем уровне 28 на пятом воздухоприемном кожухе 92.
Пятый воздухоприемный кожух 92 герметично изолирован от отсека 24 оборудования. Иными словами, внутри кузова 12 не существует прямого воздухообмена между воздухом, циркулирующим в пятом кожухе 92 и воздухом отсека 24 оборудования. Таким образом, предотвращается любая возможность загрязнения отсека 24 оборудования пылью, переносимой воздухом, циркулирующим внутри пятого воздухоприемного кожуха 92.
Предпочтительно, кузов 12 также содержит шестое вентиляционное устройство 99, аналогичное пятому вентиляционному устройству 90 и предназначенное для охлаждения второго тягового двигателя 17.
Предпочтительно расположенные на крыше 19 воздухозаборные отверстия всех вышеописанных вентиляционных устройств 32, 66, 76, 90, 99 расположены в зонах повышенного давления для облегчения всасывания воздуха. Кроме того, каждое вентиляционное устройство имеет свой собственный электровентилятор 46, 74, 84, 98, следовательно, такие вентиляционные устройства не зависят друг от друга.
Кузов 12 моторного вагона 10 также содержит устройство 100 для охлаждения электрического трансформатора 18. Охлаждающее устройство 100 содержит два радиатора 102, соединенные с электрическим трансформатором 18 посредством контура теплоносителя. Каждый радиатор 102 расположен под полом 20, непосредственно под выходом 72 второго воздухоприемного кожуха 68, соединенного с охлаждающей башней 60. Таким образом, поток воздуха, создаваемый вторым электровентилятором 74, способствует охлаждению электрического трансформатора 18.