МАНЕВРОВЫЙ ДВУХОСНЫЙ ТЕПЛОВОЗ

Полезная модель относится к рельсовому тяговому подвижному составу, в частности, к маневровым тепловозам с несущей рамой, двумя тяговыми осями, приводимыми во вращение тяговыми электродвигателями, дизель-генераторной силовой установкой, кабиной с пультами управления, высоковольтной камерой, оборудованием тормозной системы и касается конструкции тепловоза, размещения агрегатов и оборудования.
Известен маневровый локомотив (тепловоз), состоящий из несущей рамы, конструктивно образующей топливные баки, на раме установлено более одного двигателя внутреннего сгорания, каждый из которых оснащен системой передачи мощности, включающей гидродинамическую трансмиссию, коробку передач, упругую муфту и карданный вал, соединенный с осевым редуктором, который закреплен на соответствующей колесной паре; на локомотиве предусмотрен бортовой и выносной пульты управления с которых осуществляется управление локомотивом. Тепловоз имеет тормозную систему с компрессором, главными резервуарами и стояночным тормозом с ручным приводом.
(WO, патент №2005/039952А1, кл. B61J 3/12, 2005 г.).
Недостатками указанного локомотива являются:
- сложность конструкции системы передачи мощности ввиду наличия гидродинамических трансмиссий, коробок передач, упругих муфт, валов;
- загроможденность пространства под рамой корпусами гидропередач, карданными валами и воздушными резервуарами тормозной системы, что ограничивает объем топливных баков тепловоза, встроенных в раму, и не позволяет разместить под рамой систему охлаждения тяговых электродвигателей;
- ручное управление стояночным тормозом;
- поперечные габариты капота ухудшают обзор и усложняют управление локомотивом с бортового пульта управления; не предусмотрено дистанционное радиоуправление, использование спутниковой радиосвязи.
Известен двухосный промышленный локомотив (тепловоз), принятый в качестве прототипа, содержащий несущую раму, дизель-генераторную силовую установку, две тяговые оси, приводимые во вращение от одного общего тягового электродвигателя через приводные валы и осевые редукторы с коническими зубчатыми передачами, кабину управления с блоками управления, не оборудованными для спутникового дистанционного управления, капот, закрывающий оборудование, расположенный с одной стороны кабины управления и конструктивно соединенный с нею, электрическую систему с высоковольтной камерой и системой регулирования тока, позволяющей изменять полярность тока для перевода электродвигателя в режим торможения, возможность использования дизель-генератора тепловоза для электроснабжения внешних потребителей не предусмотрена; между рамой и осями локомотива установлены амортизаторы, рама имеет горизонтальную платформу, состоящую из двух частей, в результате чего ее можно транспортировать в разобранном виде. Система охлаждения тяговых электродвигателей снабжена отдельным воздуховодом и горизонтально расположенным центробежным вентилятором. Автосцепные устройства не снабжены устройствами дистанционного управления.
(US, патент №6267062 ВА, кл. В61С 1/00, 2001 г.).
Недостатками указанной конструкции тепловоза являются:
- размещение кабины управления на одном из торцев, ухудшающее обзор и условия управления локомотивом при движении капотом вперед;
- наличие двух приводных валов и конических зубчатых передач в приводе тяговых осей от одного общего электродвигателя усложняет конструкцию тягового привода и загромождает пространство под рамой;
- конструкция рамы локомотива, состоящая из двух частей, имеет повышенную трудоемкость изготовления и не позволяет использовать полости, образуемые листами рамы, в качестве воздуховодов системы охлаждения тяговых электродвигателей;
- несимметричность конструкции тепловоза, которая усложняет развеску и сужает технические возможности развития конструкции; механическая связь конструкций кабины и капота ухудшает вибрационное состояние кабины;
- оборудование тепловоза не предусматривает использование электрической мощности дизель-генератора для электроснабжения внешних потребителей электроэнергии током промышленной частоты, что сокращает сферу применения и рынок сбыта тепловоза.
Техническим результатом полезной модели является улучшение условий труда локомотивной бригады, обзора из кабины управления, упрощение и удешевление конструкции тепловоза, возможность использования электрической энергии дизель-генератора тепловоза для электроснабжения внешних потребителей электроэнергии, повышение производительности тепловоза.
Технический результат достигается тем, что в маневровом двухосном тепловозе, содержащем несущую раму, две тяговые оси, приводимые во вращение тяговыми электродвигателями через цилиндрические зубчатые передачи мощности, дизель-генераторную силовую установку, высоковольтную камеру, регулятор тока, кабину управления с пультами управления, оборудованными блоками многофункциональной микропроцессорной системы дистанционного управления, капоты, вентилятор воздушного охлаждения тяговых электродвигателей с приводным электродвигателем и воздуховодом, оборудование тормозной системы с компрессорным агрегатом, главными резервуарами и стояночным тормозом, автосцепные устройства, дизель-генераторная силовая установка и высоковольтная камера, а также компрессорный агрегат установлены на несущей раме по разные стороны кабины управления, металлоконструкции капотов отделены зазорами от кабины управления, осевой вентилятор воздушного охлаждения тяговых электродвигателей и приводной электродвигатель осевого вентилятора размещены под полом кабины управления в полости воздуховода, образованной листами несущей рамы, над главными резервуарами тормозной системы, вал осевого вентилятора и ротор его приводного электродвигателя расположены вертикально, с дизель-генераторной силовой установкой через регулятор тока электрически соединены устройства для передачи внешним потребителям электрической энергии дизель-генератора электрическим током промышленной частоты и напряжения, стояночный тормоз оснащен электрическим приводом, автосцепные устройства снабжены исполнительными механизмами дистанционного управления расцепом, блоки многофункциональной микропроцессорной системы дистанционного управления соединены с приемником спутниковой связи и радиоуправления.
На фиг.1 изображен маневровый двухосный тепловоз, вид сбоку; на фиг.2 изображен этот тепловоз, вид сверху.
Маневровый двухосный тепловоз (фиг.1 и 2) содержит цельносварную из листов несущую раму 1, кабину управления 2, дизель-генераторную силовую установку 3 и высоковольтную камеру 4, регулятор тока 5, а также тормозное оборудование 6, компрессорный агрегат 7, установленные на несущей раме 1 по разные стороны кабины управления 2. Дизель-генераторная силовая установка закрыта капотом 8, высоковольтная камера 4, регулятор тока 5, тормозное оборудование 6, компрессорный агрегат 7 закрыты капотом 9. Металлоконструкции капотов 8 и 9 отделены зазорами соответственно 10 и 11 от кабины управления 2. В кабине управления 2 размещены два пульта управления 12 и 13, на которых смонтированы блоки соответственно 14 и 15 многофункциональной микропроцессорной системы дистанционного управления. Блоки 14 и 15 многофункциональной микропроцессорной системы дистанционного управления соединены с приемником спутниковой связи и радиоуправления 16, размещенным в верхней части кабины управления 2. Автосцепные устройства 17 и 18 снабжены исполнительными механизмами соответственно 19 и 20 дистанционного управления расцепом. Тепловоз оборудован двумя тяговыми осями 21. Тяговые оси 21 приводятся во вращение тяговыми электродвигателями 22 Через цилиндрические зубчатые передачи мощности 23. Под несущей рамой 1 между тяговыми осями 21 размещены топливные баки 24 и главные резервуары 25 тормозного оборудования. Под полом 26 кабины управления 2 в полости воздуховода 27, образованной листами несущей рамы 1, над главными резервуарами 25 размещены осевой вентилятор 28 воздушного охлаждения тяговых двигателей 22 и приводной электродвигатель 29 осевого вентилятора 28; вал осевого вентилятора 28 и ротор приводного электродвигателя 29 расположены вертикально. Тяговая ось 21 со стороны оборудования тормозной системы 6 снабжена стояночным тормозом 30, который оснащен электрическим приводом 31. С дизель-генераторной силовой установкой 3 через регулятор тока 5 электрически соединены устройства 32 передачи внешним потребителям электрической энергии дизель-генератора тепловоза.
Тепловоз работает следующим образом.
При изготовлении тепловоза на несущую раму 1 по разные стороны кабины управления 2 устанавливают дизель-генераторную силовую установку 3 и высоковольтную камеру 4, регулятор тока 5, тормозное оборудование 6, тормозной компрессор 7. Дизель-генераторную силовую установку 3 закрывают капотом 8, высоковольтную камеру и тормозное оборудование - капотом 9. Металлоконструкции капотов 8 и 9 отделяют от кабины управления зазорами соответственно 10 и 11. Под несущей рамой 1 размещают две оси 21 с тяговыми электродвигателями 22 и цилиндрическими зубчатыми передачами 23, топливные баки 24 и главные резервуары 25. Под полом 23 кабины управления 2 в полости 27 воздуховода, образованной листами несущей рамы 1, над главными резервуарами 25 размещают осевой вентилятор 28 воздушного охлаждения тяговых электродвигателей 22 с его приводным электродвигателем 29, при этом вал осевого вентилятора 28 и ротор электродвигателя 29 располагают вертикально. На стороне размещения оборудования тормозной системы 6 располагают электрический привод 31 стояночного тормоза 30. Наавтосцепные устройства 17 и 18 устанавливают и соединяют с ними исполнительные механизмы дистанционного управления расцепом, соответственно, 18 и 20. Блоки 14 и 15 на пультах управления 12 и 13 соединяют с приемником спутниковой связи и радиоуправления 16, который устанавливают в верхней части кабины управления 2. На несущей раме 1 располагают устройства 32, которые обеспечивают соединение регулятора тока с электрической системой внешних потребителей энергии.
Запуск дизель-генератора двухосного тепловоза и управление движением тепловоза осуществляют в обычном порядке. Благодаря размещению оборудования дизель-генераторной силовой установки 3 и высоковольтной камеры 4, регулятора тока 5, тормозного компрессора по разные стороны кабины управления 2 обеспечиваются оптимальная обзорность пути при движении тепловоза в обоих направлениях. Оснащение стояночного тормоза 30 электрическим приводом 31, применение дистанционного управления расцепом с помощью исполнительных механизмов 19 и 20, которыми снабжены автосцепные устройства 17 и 18, позволяет управлять стояночным тормозом 30 и автосцепными устройствами 17 и 18 из кабины управления 2, облегчает условия труда локомотивной бригады. Отделение кабины управления 2 от металлоконструкций капотов 8 и 9 зазорами 10 и 11 устраняет передачу вибраций и улучшает условия труда машинистов.
Применение несущей рамы 1 цельносварной конструкции и двух тяговых осей 21 с приводом цилиндрическими зубчатыми передачами 23 от тяговых электродвигателей 22 обеспечивает уменьшение строительной стоимости тепловоза по сравнению с конструкциями рам и приводов аналога и прототипа, в которых применены составная рама, карданные валы, конические зубчатые передачи мощности. Размещение осевого вентилятора 28 системы воздушного охлаждения тяговых электродвигателей 22 непосредственно в полости 27 воздуховода под полом 26 кабины управления 2, вертикальное расположение вала осевого венилятора 28 и ротора приводного электродвигателя 29 улучшают аэродинамику полости 27 воздуховода, освобождают верхнее строение тепловоза. Приемник спутниковой связи и радиоуправления 16, соединенный с блоками 14, 15 многофункциональной микропроцессорной системы дистанционного управления, обеспечивают спутниковую навигацию и дистанционное управление тепловозом, что увеличивает производительность тепловоза.
При необходимости передачи электрической энергии дизель-генератора 3 внешним потребителям тепловоз останавливают, подключают электрическую сеть потребителя к устройствам 32 и запускают дизель-генераторную установку 3. Электроснабжение внешних потребителей осуществляется от дизель-генераторной установки 3 через регулятор тока 5, соединенный с устройствами 32, переменным током промышленной частоты - 50 Гц при напряжении 380В. При необходимости движения тепловоза электрическая сеть потребителя отключается с помощью устройств 32, после чего электроэнергия генератора подается на тяговые электродвигатели 22 тепловоза для его движения.