СИСТЕМА СИЛОВОЙ ПЕРЕДАЧИ ПЕРЕДВИЖНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
POWER TRANSMISSION SYSTEM OF MOBILE POWER PLANT

Область техники
Настоящее изобретение относится к области машин для вырабатывания электричества, и, в частности, оно относится к системе силовой передачи передвижной электростанции.
Уровень техники
По мере экономического развития страны передвижные электростанции широко применяют в качестве резервных источников питания во многих отраслях и на ключевых предприятиях, чтобы реагировать на разного рода внезапные ситуации, связанные с электричеством, а также на стоянках и мероприятиях за городом. Под передвижными электростанциями понимаются специальные машины, оснащенные источником питания, в которые можно установить аккумуляторы, дизельные генераторы и газотурбинные генераторы. Кузова, на которые устанавливаются генераторы, должны поглощать шум и по-прежнему должны быть оснащены дополнительными топливными баками, катушками с кабелями, осветительными лампами и прочим оборудованием.
Существующие передвижные электростанции в основном представляют собой транспортные средства для перевозки систем выработки электричества; таким образом, передвижные электростанции содержат два источника питания, один из которых предназначен для системы передачи мощности (для передвижения транспортного средства), а другой предназначен для системы выработки электричества, при этом его себестоимость высокая, он являются дорогим и занимает много места.
Сущность изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы с учетом вышеуказанных проблем, известных из предшествующего уровня техники, предоставить систему силовой передачи передвижной электростанции, у которой себестоимость низкая, а эффективность использования пространства высокая.
Для достижения вышеуказанной цели согласно настоящему изобретению предложена система силовой передачи передвижной электростанции, содержащая приводной двигатель и передаточный механизм, передающий мощность от указанного приводного двигателя на колеса, при этом сторона отбора мощности указанного приводного двигателя соединена с генератором, а сторона отбора мощности указанного генератора соединена с указанным передаточным механизмом; дополнительно предусмотрен блок электронного управления, выполненный с возможностью регулирования скорости вращения указанного приводного двигателя.
Кроме того, указанный генератор содержит вал генератора, передний подшипник, задний подшипник, переднюю торцевую крышку, заднюю торцевую крышку, ротор генератора и статор генератора, при этом указанный вал генератора на переднем конце снабжен соединительной частью, соосно соединенной с валом отбора мощности приводного двигателя, и указанный вал генератора на заднем конце снабжен механизмом передачи и расцепления тяги.
Кроме того, указанный механизм передачи и расцепления тяги содержит маховик для передачи мощности, соосно установленный на заднем конце указанного вала генератора, и муфту сцепления, соосно установленную на торцевой поверхности указанного маховика; указанная муфта сцепления содержит прижимной диск, прочно установленный на торцевой поверхности указанного маховика, и ведомый диск, установленный между указанным маховиком и указанным прижимным диском; отверстие под вал указанного ведомого диска снабжено внутренними шлицами.
Кроме того, указанный передний подшипник и указанный задний подшипник представляют собой конические роликовые подшипники.
Кроме того, за указанной задней торцевой крышкой проходит защитный кожух, закрывающий указанные маховик и муфту сцепления.
Кроме того, указанные передний подшипник и задний подшипник снабжены смазочными конструкциями, при этом смазочная конструкция переднего подшипника представляет собой переднюю смазочную камеру, образованную передним подшипником, передней торцевой крышкой и валом генератора; указанная передняя торцевая крышка снабжена масловпускным отверстием/масловыпускным отверстием для впуска смазки в переднюю смазочную камеру/выпуска из нее; смазочная конструкция заднего подшипника представляет собой заднюю смазочную камеру, образованную задним подшипником, задней торцевой крышкой и валом генератора; указанная задняя торцевая крышка снабжена масловпускным отверстием/масловыпускным отверстием для впуска смазки в заднюю смазочную камеру/выпуска из нее.
Кроме того, указанный передаточный механизм содержит коробку передач, соединенную с указанной муфтой сцепления, а также приводной вал и задний мост, последовательно передающие мощность на указанные колеса; входной вал указанной коробки передач соединен с ведомым диском указанного генератора посредством шлицов.
Кроме того, указанный приводной двигатель снабжен системой смазки двигателя, выполненной с возможностью подачи смазки на воздушный компрессор, при этом указанная система смазки двигателя содержит масляный поддон, масляный насос, соединенный с масляным поддоном, подающий маслопровод, сообщающий выходное отверстие масляного насоса с масловпускным отверстием воздушного компрессора, а также возвратный маслопровод, сообщающий масловыпускное отверстие воздушного компрессора с входным отверстием масляного поддона; с указанной системой смазки двигателя соединена смазочная конструкция генератора для подачи смазки в подшипники указанного генератора.
Кроме того, указанная смазочная конструкция генератора содержит подводящую трубку, сообщающую указанный подающий маслопровод с масловпускными отверстиями указанных передней смазочной камеры и задней смазочной камеры, и дополнительно содержит отводящую трубку, сообщающую масловыпускные отверстия указанных передней смазочной камеры и задней смазочной камеры с указанным возвратным маслопроводом; указанный подающий маслопровод снабжен первым трубным тройником для соединения с указанной подводящей трубкой; указанный возвратный маслопровод снабжен вторым трубным тройником для соединения с указанной отводящей трубкой.
Кроме того, указанный генератор снабжен стабилизатором напряжения, регулирующим электрический ток, вырабатываемый указанным генератором, и контактным переключателем, управляющим включением и выключением указанного генератора для вырабатывания электричества, при этом указанный контактный переключатель соединен с блоком электронного управления.
Преимущества
Конструкция согласно настоящему изобретению является рациональной; генератор встроен в силовую систему передвижной электростанции, поэтому нет необходимости в дополнительной установке приводного двигателя для подачи мощности на генератор, не нужно устанавливать дополнительный топливный бак, и обеспечивается высокая эффективность использования пространства и низкая себестоимость; генератор представляет собой генератор со встроенными маховиком и муфтой сцепления, поэтому конструкция компактная, максимально уменьшено влияние на расстояние передачи и передачу момента силы от приводного двигателя, обеспечен стабильный отбор мощности и высокая выработка электричества, при этом также можно прекратить передачу мощности между генератором и коробкой передач; установка конструкции для смазывания подшипников генератора увеличивает срок эксплуатации подшипников и обеспечивает стабильность работы генератора.
Описание прилагаемых графических материалов
Фиг. 1 — схематическое изображение конструкции генератора согласно варианту осуществления;
фиг. 2 — схематическое изображение конструкции системы передачи мощности согласно варианту осуществления;
фиг. 3 — схематическое изображение конструкции системы смазки двигателя согласно варианту осуществления;
фиг. 4 — схема управления контактным переключателем согласно варианту осуществления.
На фигурах: 1 — приводной двигатель; 101 — второй трубный тройник; 102 — воздушный компрессор; 103 — масляный поддон; 104 — масляный насос; 105 — подающий маслопровод; 106 — возвратный маслопровод; 107 — подводящая трубка; 108 — отводящая трубка; 109 — первый трубный тройник; 2 — колесо; 3 — генератор; 301 — вал генератора; 302 — передний подшипник; 303 — задний подшипник; 304 — передняя торцевая крышка; 305 — задняя торцевая крышка; 351 — защитный кожух; 306 — соединительная часть; 307 — маховик; 308 — муфта сцепления; 309 — выходной фланец; 310 — ведомый диск; 311 — прижимной диск; 312 — передняя смазочная камера; 313 — задняя смазочная камера; 314 — первое уплотнение для смазки; 315 — второе уплотнение для смазки; 316 — третье уплотнение для смазки; 317 — четвертое уплотнение для смазки; 318 — внутренний шлиц; 319 — ротор генератора; 320 — статор генератора; 4 — блок электронного управления; 5 — коробка передач; 4 — блок электронного управления; 5 — коробка передач; 6 — приводной вал; 7 — задний мост; 8 — стабилизатор напряжения; 9 — электропотребляющее оборудование; 10 — контактный переключатель.
Конкретный способ осуществления
Ниже настоящее изобретение дополнительно описано посредством вариантов осуществления, которые никоим образом не ограничивают настоящее изобретение, при этом изменения, в определенный срок внесенные в настоящее изобретение любым лицом без отклонения от объема настоящего изобретения, по-прежнему находятся в рамках объема защиты настоящего изобретения.
Конкретные варианты осуществления настоящего изобретения следующие: как показано на фиг. 1–4, система силовой передачи передвижной электростанции содержит приводной двигатель 1 и передаточный механизм, передающий мощность от приводного двигателя 1 на колеса 2, при этом сторона отбора мощности приводного двигателя 1 соединена с генератором 3, а сторона отбора мощности генератора 3 соединена с передаточным механизмом; дополнительно предусмотрен блок 4 электронного управления, выполненный с возможностью регулирования скорости вращения приводного двигателя 1. Генератор 3 согласно настоящему изобретению выполнен с возможностью непосредственного использования мощности от приводного двигателя 1 станции для вырабатывания электричества; генератор 3 встроен в силовую систему передвижной электростанции, и для передачи мощности на генератор 3 не требуется дополнительно устанавливать специальный приводной двигатель и не нужно устанавливать дополнительный топливный бак, поэтому обеспечивается высокая эффективность использования пространства, низкая себестоимость, а также посредством блока электронного управления можно регулировать получаемую стабильную скорость вращения приводного двигателя 1, чтобы генератор 3 обеспечивал напряжение стабильной частоты.
В этом варианте осуществления генератор 3 содержит вал 301 генератора, передний подшипник 302, задний подшипник 303, переднюю торцевую крышку 304, заднюю торцевую крышку 305, ротор 319 генератора и статор 320 генератора; вал 301 генератора на переднем конце снабжен соединительной частью 6, соединенной с валом отбора мощности приводного двигателя; вал 301 генератора на заднем конце снабжен механизмом передачи и расцепления тяги. Генератор 3 согласно настоящему изобретению может вырабатывать электричество непосредственно за счет мощности от приводного двигателя станции; вал 301 генератора может быть соосно соединен с коленчатым валом приводного двигателя, и посредством вала 301 генератора можно передавать мощность на передаточный механизм транспортного средства; магнитная цепь ротора 319 генератора является четырехполюсной; статор 320 генератора при скорости вращения ротора 319 генератора, составляющей 1500 об/мин, позволяет генератору вырабатывать переменный ток с частотой 50 Гц и напряжением 380 В, и можно широко заменять передвижные системы выработки электричества в традиционных передвижных электростанциях; таким образом, нет необходимости в установке силовых систем в передвижных электростанциях, при этом то, что вся передвижная электростанция содержит лишь одну силовую систему, снижает себестоимость и значительно уменьшает пространство, занимаемое системой выработки электричества в передвижной электростанции.
В этом варианте осуществления механизм передачи и расцепления тяги содержит маховик 307, соосно установленный на заднем конце вала 301 генератора, и муфту 308 сцепления, соосно установленную на торцевой поверхности маховика 307; муфта 308 сцепления содержит прижимной диск 311, прочно установленный на торцевой поверхности маховика 307, и ведомый диск 310, установленный между маховиком 307 и прижимным диском 311; отверстие под вал ведомого диска 310 снабжено внутренними шлицами 318; посредством маховика 307 можно более стабильно и эффективно передавать мощность, а также предотвращать колебания скорости вращения; посредством муфты 308 сцепления можно стабильно передавать мощность от маховика на передаточные элементы, а также быстро и полностью прекращать отбор мощности, при этом генератор 3 обладает функциями расцепления тяги или передачи мощности от приводного двигателя; задний конец вала 301 генератора снабжен соосно установленным выходным фланцем 309; выходной фланец 309 соединен с валом 301 генератора посредством шлицов; маховик 307 посредством винтов соединен с выходным фланцем 309; маховик 307 посредством выходного фланца 309 соединен с валом 301 генератора для прочной установки маховика 307 на заднем конце вала 301 генератора и для более стабильной передачи мощности.
В этом варианте осуществления передний подшипник 302 и задний подшипник 303 вала 301 генератора представляют собой конические роликовые подшипники; когда на маховик 307 на заднем конце вала 301 генератора давит прижимной диск 311 муфты 308 сцепления, то передний и задний конические роликовые подшипники вала 301 генератора могут гасить действующее на вал 301 генератора осевое усилие, и он нелегко повреждается, поэтому генератор 3 работает еще более стабильно и срок эксплуатации генератора 3 увеличивается.
В этом варианте осуществления за задней торцевой крышкой 305 проходит защитный кожух 351, закрывающий маховик 307 и муфту 308 сцепления. Таким образом, обеспечивается возможность защиты маховика 307 и муфты 308 сцепления, уменьшается количество защитных приспособлений для маховика 307 и муфты 308 сцепления, снижается себестоимость, сокращается установочное пространство, а также уменьшается расстояние передачи мощности от приводного двигателя и обеспечивается стабильность передачи мощности.
В этом варианте осуществления передний подшипник 302 и задний подшипник 303 снабжены смазочными конструкциями, при этом смазочная конструкция переднего подшипника 302 представляет собой переднюю смазочную камеру 312, образованную передним подшипником 302, передней торцевой крышкой 304 и валом 301 генератора; передняя торцевая крышка 304 снабжена масловпускным отверстием/масловыпускным отверстием для впуска смазки в переднюю смазочную камеру 312/выпуска из нее; смазочная конструкция заднего подшипника 303 представляет собой заднюю смазочную камеру 313, образованную задним подшипником 303, задней торцевой крышкой 305 и валом 301 генератора; задняя торцевая крышка 305 снабжена масловпускным отверстием/масловыпускным отверстием для впуска смазки в заднюю смазочную камеру 313/выпуска из нее. Смазка посредством масловпускных отверстий в передней торцевой крышке 304 и задней торцевой крышке попадает в переднюю смазочную камеру 312 и заднюю смазочную камеру 313 для охлаждения и смазывания двух подшипников вала 301 генератора, после чего выходит через масловыпускные отверстия, что предотвращает нагревание и износ переднего подшипника 302 и заднего подшипника 303, вызываемые быстрым и длительным вращением, увеличивает срок эксплуатации подшипников, обеспечивает стабильность вращения генератора 3 и обеспечивает стабильность выдачи генератором 3 напряжения фиксированной частоты.
В этом варианте осуществления передняя смазочная камера 312 между передней торцевой крышкой 304 и валом 301 генератора и задняя смазочная камера 313 уплотнены уплотнительными элементами, при этом уплотнительные элементы представляют собой первое уплотнение 314 для смазки и второе уплотнение 315 для смазки, которые установлены в промежутке между стенкой отверстия с двух концов передней торцевой крышки 304 и валом 301 генератора и уплотняют переднюю смазочную камеру 312, и третье уплотнение 316 для смазки и четвертое уплотнение 317 для смазки, которые установлены в промежутке между стенкой отверстия с двух концов задней торцевой крышки 305 и валом 301 генератора и уплотняют заднюю смазочную камеру 313. Функция уплотнения, обеспечиваемая посредством первого уплотнения 314 для смазки, второго уплотнения 315 для смазки, третьего уплотнения 316 для смазки и четвертого уплотнения 317 для смазки, эффективно предотвращает утечку смазки, обеспечивает нормальную эксплуатацию генератора, увеличивает срок эксплуатации генератора и обеспечивает чистоту генератора.
В этом варианте осуществления приводной двигатель 1 снабжен системой смазки двигателя, выполненной с возможностью подачи смазки на воздушный компрессор 102, которая в приводном двигателе 1 предназначена для смазывания поршней, соединительных стержней, подшипников коленчатого вала и т. п., а также для подачи смазки на воздушный компрессор 102, установленный в приводном двигателе 1; с системой смазки двигателя соединена смазочная конструкция генератора 3 для подачи смазки в подшипники генератора 3. Посредством смазочной конструкции генератора 3 обеспечивается охлаждение и смазывание подшипников на валу генератора 3, предотвращается возможность нагревания и износа подшипников вала генератора 3 вследствие его очень быстрого и длительного вращения с приводным двигателем 1, увеличивается срок эксплуатации генератора 3, уменьшается шум, при этом приводной двигатель 1 и генератор 3 работают более стабильно; блок 4 электронного управления может по мере необходимости регулировать скорость вращения приводного двигателя 1; посредством электрического управления обеспечивается точная скорость вращения, удовлетворяются требования к использованию, а скорость ответа является высокой; когда приводной двигатель 1 находится в режиме вырабатывания электричества, блок 4 электронного управления может регулировать его скорость вращения и поддерживать 1500 об/мин, и генератор 3 обеспечивает напряжение стабильной частоты.
В этом варианте осуществления система смазки двигателя содержит масляный поддон 103, масляный насос 104, соединенный с масляным поддоном 103, подающий маслопровод 105, сообщающий выходное отверстие масляного насоса 104 с масловпускным отверстием воздушного компрессора 102, а также возвратный маслопровод 106, сообщающий масловыпускное отверстие воздушного компрессора 102 с входным отверстием масляного поддона 103; масляный поддон 103, масляный насос 104 и воздушный компрессор 102 установлены на приводном двигателе 1; смазочная конструкция генератора 3 содержит подводящую трубку 107, сообщающую подающий маслопровод 105 с масловпускными отверстиями передней смазочной камеры 312 и задней смазочной камеры 313, и дополнительно содержит отводящую трубку 108, сообщающую масловыпускные отверстия передней смазочной камеры 312 и задней смазочной камеры 313 с возвратным маслопроводом 106; подающий маслопровод 105 снабжен первым трубным тройником 109 для соединения с подводящей трубкой 107; возвратный маслопровод 106 снабжен вторым трубным тройником 101 для соединения с отводящей трубкой 108. Подающий маслопровод 105 в системе смазки двигателя снабжен патрубками для подачи смазки в передний подшипник 302 и задний подшипник 303 генератора 3; непосредственно в масловпускное отверстие воздушного компрессора 102 входит смазка для охлаждения и смазывания подшипников генератора 3; приводной двигатель 1 и воздушный компрессор 102 совместно используют масляный насос 104 и бак для накопления смазки, поэтому нет необходимости в дополнительной установке масляного бака и устройства для повышения давления, благодаря чему значительно снижается себестоимость, уменьшается занимаемое пространство, удобно располагать трубопроводы и удобно осуществлять монтаж; за счет одновременной работы смазочной конструкции генератора 3 и системы смазки двигателя может своевременно осуществляться смазывание генератора 3.
В этом варианте осуществления генератор 3 снабжен стабилизатором 8 напряжения, регулирующим электрический ток, вырабатываемый генератором 3, и контактным переключателем 10, управляющим включением и выключением генератора 3 для вырабатывания электричества, при этом указанный контактный переключатель 10 соединен с блоком 4 электронного управления. Когда коробка 5 передач находится в нейтральном положении, можно использовать контактный переключатель 10, чтобы перевести генератор 3 в режим вырабатывания электричества; блок 2 электронного управления в зависимости от состояния контактного переключателя 12 регулирует скорость вращения приводного двигателя 1, чтобы скорость вращения приводного двигателя 1 оставалась равной 1500 об/мин и обеспечивалась выработка генератором 3 электрического тока с напряжением 380 В и частотой 50 Гц; стабилизатор 8 напряжения регулирует переменный ток, вырабатываемый генератором 3, который затем выводится на электропотребляющее оборудование 9.
В этом варианте осуществления передаточный механизм содержит коробку 5 передач, соединенную с муфтой 308 сцепления, а также приводной вал 6 и задний мост 7, последовательно передающие мощность на колеса 2; входной вал коробки 5 передач соединен с ведомым диском 310 генератора 3 посредством шлицов. В процессе движения передвижной электростанции ротор 319 генератора синхронно вращается с коленчатым валом приводного двигателя 1; контактный переключатель 10 размокнут; генератор 3 находится в режиме холостого хода и не вырабатывает электричество; мощность от приводного двигателя 1 через генератор 3 передается на маховик 307 и посредством установленной на маховике 307 муфты 308 сцепления передается на входной вал коробки 5 передач, после чего мощность через приводной вал 6 и задний мост 7 передается на колеса 2, и, таким образом, посредством силовой системы передвижной электростанции обеспечивается возможность передвижения.
Выше представлен лишь предпочтительный способ осуществления настоящего изобретения, и следует отметить, что специалисты в данной области техники, без отклонения от идеи настоящего изобретения, также могут вносить изменения и улучшения, которые не повлияют на эффективность осуществления настоящего изобретения и его применимость.