МОДУЛЬ ТОРМОЗНЫХ РЕЗИСТОРОВ ЭЛЕКТРОВОЗА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности, к системам принудительной вентиляции и охлаждения тормозных и пуско-тормозных резисторов грузовых магистральных электровозов. Известен модуль пуско-тормозных резисторов системы охлаждения пассажирского электровоза ЭП2К (см. Электровоз ЭП2К. Руководство по эксплуатации. Техническое описание). Известный модуль пуско-тормозных резисторов служит для поглощения электроэнергии при пуске электровоза, а также при реостатном торможении. Корпус модуля представляет несущий каркас, обшитый снаружи металлическим листом. На наклонных боковых поверхностях установлены по две секции жалюзи с поворотными створками, представляющими собой устройства забора и выхлопа воздуха. Для приведения в действие каждые жалюзи оснащены пневматическим приводом, двигателем которого является пневмоцилиндр. Каждый привод снабжен путевым выключателем. Шток пневмоцилиндра через систему валов, рычагов и тяг воздействует со створками жалюзи. При подаче сжатого воздуха в пневмоцилиндр происходит поворот створок жалюзи в открытое положение. При этом происходит взаимодействие привода с путевым выключателем. При срабатывании обоих путевых выключателей модуль готов к работе. В корпусе модуля размещены два блока пуско-тормозных резисторов и мотор-вентилятор, соединенные между собой нагнетательным каналом. Нагнетательный канал состоит из спрямляющего аппарата и канала распределения воздуха. Канал распределения воздуха служит для изменения сечения воздуха с кольцевого, после вентилятора, на два прямоугольных, перед блоками пуско-тормозных резисторов, и обеспечения равномерного поля скоростей воздуха. Канал распределения воздуха состоит из наружного и внутреннего корпусов, между которыми размещены разделители. Спрямляющий аппарат представляет собой сварную конструкцию и состоит из лопаток и наружного и внутреннего ободов. Модуль не снабжен устройствами для локализации электромагнитного поля индустриальных радиопомех, создаваемых его оборудованием.
Недостатками известного модуля пуско-тормозных резисторов являются сложность конструкции, относительно рыхлая компоновка, отсутствие возможности индивидуального извлечения из модуля каждого резистивного элемента без разборки блока пуско-тормозных резисторов, относительно большие аэродинамические потери из-за наличия в воздушном тракте нагнетательного канала большого количества его деталей, несуществование организованного выхлопа и отсутствие локализации электромагнитного поля индустриальных радиопомех, создаваемых оборудованием модуля пуско-тормозных резисторов, от окружающего пространства.
Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели является модуль пуско-тормозных резисторов системы охлаждения грузового магистрального электровоза 2ЭС6 (см. Электровоз 2ЭС6 «Синара» / под. Ред. В.В. Брексона. - г. Верхняя Пышма: ООО «Уральские локомотивы», 2015. - с. 217-219 и Патент РФ на полезную модель №82657, кл. B61D 27/00, опубл. 10.05.2009, заявка №2008150519/22 от 19.12.2008). Известный модуль пуско-тормозных резисторов служит для поглощения электроэнергии при пуске электровоза, а также энергии, вырабатываемой тяговыми электродвигателями в генераторном режиме при реостатном торможении электровоза. Из-за выделения большого количества тепловой энергии пуско-тормозные резисторы во время работы нуждаются в интенсивном принудительном охлаждении. Охлаждение пуско-тормозных резисторов производится забортным воздухом без предварительной очистки. Корпус модуля пуско-тормозных резисторов выполнен с внутренним расположением несущего каркаса. Для предотвращения попадания влаги, снега и посторонних предметов корпус модуля пуско-тормозных резисторов оснащен на входе и выходе воздуха механическими поворотными жалюзи с электропневматическими приводами с образованием устройств для забора и выхлопа воздуха. Для открывания-закрывания при отказе электропневматического привода предусмотрен ручной привод. Для удаления влаги, попадающей в корпус модуля пуско-тормозных резисторов, предусмотрены дренажные отверстия в боковых стенках модуля. Листы днища выполнены наклоненными к боковым стенкам модуля. Влага, попадающая внутрь модуля, способствует его очистке от загрязнений, вносимых неочищенным воздухом. Модуль пуско-тормозных резисторов содержит два блока пуско-тормозных резисторов. Каждый блок пуско-тормозных резисторов представляет собой комплект из ряднорасположенных воздухопроницаемых резистивных элементов в собственной ограждающей конструкции. Для охлаждения пуско-тормозных резисторов установлен осевой мотор-вентилятор. Воздушный поток от мотор-вентилятора подается к блокам пуско-тормозных резисторов через диффузор с двумя каналами подачи воздуха. Распределение и регулирование потоков воздуха производится в диффузоре лопастями путем регулирования их положения. Электрические соединения токовыводов резистивных элементов между собой расположены под блоком пуско-тормозных резисторов и выполнены медными шинами, закрепленными болтовыми соединениями. Для обеспечения подключения к силовым электрическим цепям электровоза концевые части токовыводов пропущены вниз через отверстия в днище. Места прохождения концевых частей токовыводов загерметизированы термостойким герметиком. Для доступа вовнутрь модуль пуско-тормозных резисторов оснащен двумя поворотными люками для монтажа-демонтажа и обслуживания оборудования. Модуль пуско-тормозных резисторов выполнен как съемная крышевая секция электровоза. Электрические аппараты и машины, в том числе и мотор-вентилятор, во время работы являются источником интенсивных радиопомех, нарушающих или затрудняющих работу локомотивных радиостанций, технологической радиосвязи на станциях и депо и нарушающих нормальную работу радио- и телевизионных приемников вблизи железной дороги. Наличие помехоподавляющего устройства в электрической системе электровоза, на который устанавливается модуль пуско-тормозных резисторов, в виде индуктивно-емкостного фильтра до конца не решает проблему подавления радиопомех. Хотя корпус модуля является своеобразным электромагнитным экраном, со стороны открытых жалюзи во время работы происходит излучение электромагнитного поля от работающей системы охлаждения, создающее радиопомехи снаружи как электровозу, так и расположенным вблизи железной дороги объектам. При этом продолговатые щели могут при некоторых режимах работы системы охлаждения выступать в роли щелевых антенн, значительно обостряя ситуацию.
Недостатком известного модуля пуско-тормозных резисторов является сложность конструкций устройств для забора и выхлопа воздуха, поворотных люков и модуля в целом, высокие требования по герметичности для исключения попадания влаги в электровоз, относительно низкие удельные показатели компоновка модуля, связанные с внутренним расположением несущего каркаса корпуса модуля, невозможность индивидуального извлечения из модуля каждого резистивного элемента без разборки блока пуско-тормозных резисторов и механического отсоединения от силовых электрических цепей электровоза и отсутствие локализации электромагнитного поля индустриальных радиопомех, создаваемых оборудованием модуля пуско-тормозных резисторов, от окружающего пространства.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является упрощение конструкции, повышение технологичности конструкции и упрощение обслуживания при эксплуатации. Указанный технический результат достигается тем, что в модуле тормозных резисторов, включающем осевой мотор-вентилятор, диффузор, блок тормозных резисторов, электрические соединения токовыводов резистивных элементов между собой, узел электрических подключений к силовым электрическим цепям электровоза и несущий каркасный корпус с устройствами для забора и выхлопа воздуха и люками обслуживания, корпус выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда с внешним каркасом с присоединительными фланцами. На боковых стенках внутри корпуса выполнена с помощью опорно-крепежной арматуры система парных открытых сверху направляющих, расположенных в вертикальной плоскости напротив друг друга, в которых с помощью своих боковин рядно установлены вдоль продольной оси корпуса и закреплены резьбовыми соединениями воздухопроницаемые резистивные элементы с формированием блока тормозных резисторов с возможностью индивидуального извлечения каждого резистивного элемента из корпуса. Электрические соединения токовыводов резистивных элементов между собой выполнены сверху блока тормозных резисторов жесткими съемными электрическими шинами с помощью резьбовых соединений, а узел электрических подключений к силовым электрическим цепям - в виде коробки на внешней стороне одной из боковых стенок с кабельным подключением. Корпус так же имеет поперечную стенку с отверстием посередине для установки с ее внешней стороны мотор-вентилятора, и которая формирует открытый сверху отсек мотор-вентилятора, усиленный с концевой части горизонтальными поперечными балками, а с внутренней стороны - одноканального диффузора, у которого большее сечение выполнено прямоугольным и расположенным впритык к блоку тормозных резисторов. Сверху корпус закрыт съемными крышками для обслуживания. К торцам корпуса резьбовыми соединениями прикреплены кожухи со сквозными воздушными каналами, внешние отверстия которых закрыты защитными сетками. Один из кожухов, ближайший к мотор-вентилятору, выполняет функцию устройства для забора воздуха, другой - устройства для выхлопа воздуха и снабжен порожком. При этом между кожухом, выполняющим функцию устройства для выхлопа воздуха, и блоком тормозных резисторов установлен прямоугольный воздуховод, а днища кожухов и корпуса оснащены дренажными отверстиями.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 - изображен изометрический вид модуля тормозных резисторов электровоза;
на фиг. 2 - изображен изометрический вид модуля тормозных резисторов электровоза со снятыми крышками для обслуживания, при этом крышевой лист коробки узла электрических подключений не показан;
на фиг. 3 - изображен вид сверху на модуль тормозных резисторов электровоза;
на фиг. 4 - изображен разрез А-А на фиг. 3;
на фиг. 5 - изображен разрез Б-Б на фиг. 4;
на фиг. 6 - изображен вид В на фигуре 5;
на фиг. 7 - изображена выноска Г на фиг. 5.
Модуль тормозных резисторов электровоза содержит осевой мотор-вентилятор 1, диффузор 2, блок тормозных резисторов 3 из воздухопроницаемых резистивных элементов 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7 и 4.8, электрические соединения 5 токовыводов 6.1 и 6.2 резистивных элементов между собой, узел электрических подключений к силовым электрическим цепям электровоза 7 и несущий каркасный корпус 8 с устройствами для забора и выхлопа воздуха 9 и 10 и люками обслуживания 11. Корпус 8 выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда с внешним каркасом 12 с присоединительными фланцами 13.1, 13.2, 13.3 и 13.4. На боковых стенках 14 и 15 внутри корпуса 8 выполнена с помощью опорно-крепежной арматуры 16 система парных открытых сверху направляющих 17.1 и 17.2, расположенных в вертикальной плоскости напротив друг друга, в которых с помощью своих боковин 18.1 и 18.2 рядно установлены вдоль продольной оси корпуса 8 и закреплены резьбовыми соединениями 19.1 и 19.2 воздухопроницаемые резистивные элементы 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7 и 4.8 с формированием блока тормозных резисторов 3 с возможностью индивидуального извлечения каждого резистивного элемента из корпуса 8. Электрические соединения 5 токовыводов 6.1 и 6.2 резистивных элементов 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7 и 4.8 между собой выполнены сверху блока тормозных резисторов 3 жесткими съемными электрическими шинами 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6, 21, 22, 23, 24, 25 и 26 с помощью резьбовых соединений 27 и 28. Узел электрических подключений 7 к силовым электрическим цепям электровоза выполнен в виде коробки 29 на внешней стороне боковой стенки 15 корпуса 8 с кабельным подключением 30. Корпус 8 так же имеет поперечную стенку 31 с отверстием 32 посередине для установки с ее внешней стороны мотор-вентилятора 1. Поперечная стенка 31 формирует открытый сверху отсек мотор-вентилятора 33, который усилен с концевой части горизонтальными поперечными швеллерообразными балками 34 и 35. С внутренней стороны на поперечную стенку 31 установлен диффузор 2, выполненный с одним воздушным каналом. Большее сечение 36 диффузора 2 выполнено прямоугольным и расположенным впритык к блоку тормозных резисторов 3. Люки обслуживания 11 расположены сверху корпуса 8 над блоком тормозных резисторов 3 и выполнены в виде съемных крышек 37.1, 37.2 и 38, закрепленных резьбовыми соединениями 39. К торцам 40.1 и 40.2 корпуса 8 резьбовыми соединениями 41.1 и 41.2 прикреплены устройства для забора 9 и выхлопа 10 воздуха, выполненные в виде кожухов 42 и 43 со сквозными воздушными каналами, внешние отверстия которых закрыты сетками 44 и 45, соответственно. Кожух 43 снабжен порожком 46 для предотвращения проникновения влаги и пыли в блок тормозных резисторов 3 по его днищу 47. Функцию порожка с противоположной стороны корпуса 8 выполняют поперечная стенка 31 и вертикально расположенные полки 48.1 и 48.2 балки 34. Между устройством для выхлопа воздуха 10 и блоком тормозных резисторов 3 установлен прямоугольный воздуховод 49. Днища 47, 50 и 51 кожухов 43 и 42 и корпуса 8 оснащены дренажными отверстиями 52, 53, 54 и 55.
Модуль тормозных резисторов предназначен для поглощения и рассеивания электроэнергии при реостатном торможении и устанавливается на крыше электровоза присоединительными фланцами 13.1, 13.2, 13.3 и 13.4.
Конструкция модуля с корпусом 8 с внешним несущим каркасом 12 обладает улучшенными удельными показателями компоновки оборудования. Узел электрических подключений 7 к силовым электрическим цепям электровоза, выполненный в виде коробки 29 с кабельным подключением 30 обладает гибкостью подсоединения и не требует точного позиционирования модуля при установке на электровоз. Конструкция модуля выполнена без особых требований по герметичности. Проникающая в модуль влага и пыль удаляются через дренажные отверстия 52, 53, 54 и 55 в днищах 47, 50 и 51 кожухов 43 и 42 и корпуса 8. Открытость отсека 33 облегчает установку мотор-вентилятора 1 и улучшает условия его охлаждения. Защитные сетки 44 и 45 выполняют роль электромагнитных экранов, локализуя электромагнитное поле индустриальных радиопомех, создаваемое оборудованием модуля, от окружающего среды. Выполнение корпуса 8 в виде кассеты с системой парных открытых сверху направляющих 17.1 и 17.2 позволяет с минимальными трудозатратами формировать непосредственно в корпусе 8 блок тормозных резисторов 3, не изготовляя самостоятельной сборочной единицы. Для извлечения при необходимости (для осмотра или ремонта) из корпуса 8 одного или нескольких резистивных элементов достаточно демонтировать над извлекаемыми резистивными элементами соответствующие жесткие электрические шины и раскрепить резьбовые соединения 19.1 и 19.2.