СПОСОБ РАЗОГРЕВА СМЕРЗШЕГОСЯ ГРУЗА В ВАГОНАХ ПРИ ДВИЖЕНИИ И СТОЯНКЕ ГРУЗОВОГО ПОЕЗДА НА ТЕПЛОВОЗНОЙ ТЯГЕ И ПРИ СТОЯНКЕ В ГРУППЕ ВАГОНОВ БЕЗ ЛОКОМОТИВА НА ТРАНСПОРТНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА (ВАРИАНТЫ)
METHOD FOR HEATING FROZEN CARGO IN CARS WHEN MOVING AND PARKING FREIGHT TRAIN ON DIESEL OPERATION AND WHEN PARKING IN GROUP OF CARS WITHOUT LOCOMOTIVE ON TRANSPORT INFRASTRUCTURE AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD (OPTIONS)

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения, а именно к погрузочно-разгрузочным работам, и может быть использована для разогрева потерявших свойства сыпучести смерзшихся грузов в вагонах при движении и стоянке грузового поезда на тепловозной тяге, а также для разогрева смерзшихся грузов, находящихся перед выгрузкой в группе грузовых вагонов без локомотива.
Известны способ и устройство разогрева смерзшегося груза в вагонах грузового поезда (Патент RU 2682803 С1, МПК B65G 69/20, B61D 27/00, Опубл. 21.03.2019 Бюл. №9). Способ разогрева смерзшегося груза в вагонах грузового поезда заключается в том, что разогрев смерзшегося груза начинают производить до прибытия грузового поезда на станцию выгрузки при движении поезда со скоростью не менее 10 км/ч, а в качестве источника электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей используют контактную сеть и электровоз в режиме рекуперации. Устройство для разогрева смерзшегося груза в вагонах грузового поезда содержит инфракрасные излучатели, установленные на боковых и торцевых бортах грузового вагона при помощи П-образной конструкции. Электрическая цепь подачи электроэнергии от контактной сети включает высоковольтные магистрали. Источником электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей являются электровоз постоянного или переменного тока и контактная сеть напряжением 3кВ. Излучающие поверхности инфракрасных излучателей направлены под углом 20-30° к поверхности дна вагона. Система управления мощностью теплового потока содержит пульт управления.
Недостатком данных способа и устройства является то, что разогрев смерзшегося груза в вагонах производят только при движении грузового поезда на электровозной тяге и со скоростью не менее 10 км/ч, а при движении поезда на электровозной тяге со скоростью 10 км/ч и менее, а так же при стоянках грузового поезда, разогрев смерзшихся грузов, потерявших свойства сыпучести, в вагонах не возможен. Кроме того, нет возможности осуществлять разогрев смерзшегося груза при движении и стоянке грузовых поездов на тепловозной тяге и при стоянке группы вагонов без локомотива на транспортной инфраструктуре, поскольку электропитание инфракрасных излучателей обеспечивается непосредственно от контактной сети и электровоза, следующего в режиме рекуперации.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой группе изобретений являются способ и устройство разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда (Патент RU 2728021, МПК B65G 69/20, B61D 3/00, Опубл. 28.07.2020 Бюл. №22). Способ включает разогрев смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда на электровозной тяге до прибытия грузового поезда на станцию выгрузки. Разогрев груза в вагонах производят с использованием подвижных частей инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей. При этом тепловой поток от излучающей поверхности инфракрасных излучателей направлен на боковые и торцевые стены вагонов под углом к поверхности дна вагона и параллельно полу грузового вагона.. В качестве источника электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей используют: при постоянном токе - генератор электровоза, а при переменном токе - обмотку собственных нужд главного трансформатора электровоза. С помощью инвертора-преобразователя электроэнергию к грузовым вагонам передают по электрической магистрали поезда с величиной напряжения 220 В. Устройство для разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда содержит инфракрасные излучатели, установленные на боковых и торцевых стенах грузового вагона при помощи П-образных конструкций, на которых смонтированы подвижные части инфракрасных излучателей и электромеханические преобразователи, источник электроэнергии и электрическую цепь подачи электроэнергии, включающую имеющиеся в электровозе: токоприемник, разрядник, автоматический выключатель, переключатель напряжения и систему управления мощностью теплового потока с датчиками температуры, электрическую магистраль электровоза и вагонов, сообщающуюся через розетки электрической магистрали и междувагонные соединения, и инвертор-преобразователь, имеющий возможность преобразования напряжения с 50 В до 220 В. Источником электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей являются: при постоянном токе - генератор электровоза, а при переменном токе - обмотка собственных нужд главного трансформатора электровоза.
Недостатком указанных известных способа и устройства является то, что с их помощью возможно производить разогрев смерзшегося груза в вагонах только в грузовом поезде на электровозной тяге, поскольку в качестве источника электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей использованы: при постоянном токе - генератор электровоза, а при переменном токе - обмотка собственных нужд главного трансформатора электровоза. Поэтому нет возможности производить разогрев смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузовых поездов на тепловозной тяге и при стоянке группы вагонов без локомотива на транспортной инфраструктуре.
Технической задачей заявляемого изобретения является создание способа разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда на тепловозной тяге и при стоянке в группе вагонов без локомотива на транспортной инфраструктуре, а также создание устройства для осуществления способа.
Технический результат - исключение смерзаемости груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда на тепловозной тяге и при стоянке вагонов без локомотива на транспортной инфраструктуре, повышение эксплуатационного оборота тепловозов, увеличение сохранности вагонов от повреждения, уменьшение расходов на разгрузку грузовых вагонов.
Для решения технической задачи и достижения технического результата разработаны способ разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда на тепловозной тяге и при стоянке в группе вагонов без локомотива на транспортной инфраструктуре и 3 варианта конструкции устройства для осуществления способа.
В способе разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда на тепловозной тяге и при стоянке в группе вагонов без локомотива на транспортной инфраструктуре, включающем разогрев груза по всей площади вагона источником тепловой энергии в виде инфракрасных излучателей, оснащенных подвижными частями и электромеханическими преобразователями и установленных на боковых и торцевых стенах грузового вагона при помощи П-образной конструкции, согласно изобретению, в качестве источника электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей используют: при движении поезда, - по меньшей мере, один главный генератор тепловоза и генератор бустерной секции отопления грузовых вагонов; при стоянках поезда, - по меньшей мере, один главный генератор тепловоза; при стоянке группы вагонов без локомотива на транспортной инфраструктуре - аккумуляторную батарею бустерной секции отопления грузовых вагонов.
При движении поезда с односекционной конструкцией тепловоза в качестве источника электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей используют один главный генератор тепловоза.
При движении поезда с двухсекционной конструкцией тепловоза в качестве источника электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей используют два главных генератора тепловоза.
При движении поезда с трехсекционной конструкцией тепловоза в качестве источника электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей используют три главных генератора тепловоза.
При стоянке поезда с односекционной конструкцией тепловоза в качестве источника электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей используют один главный генератор тепловоза.
При стоянке поезда с двухсекционной конструкцией тепловоза в качестве источника электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей используют два главных генератора тепловоза.
При стоянке поезда с трехсекционной конструкцией тепловоза в качестве источника электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей используют три главных генератора тепловоза.
Вариант №1 конструкции устройства разработан для реализации способа разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении грузового поезда на тепловозной тяге.
Вариант №2 конструкции устройства разработан для реализации способа разогрева смерзшегося груза в вагонах при стоянке грузового поезда на тепловозной тяге.
Вариант №3 конструкции устройства разработан для реализации способа разогрева смерзшегося груза в вагонах при стоянке в группе вагонов без локомотива на транспортной инфраструктуре.
Вариант №1:
В устройстве для разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении грузового поезда на тепловозной тяге, содержащем источник электроэнергии, электрическую цепь подачи электроэнергии с системой управления мощностью теплового потока, имеющей датчики температуры, с инвертором-преобразователем, имеющим возможность преобразования напряжения в электрической цепи в переменный ток напряжением 220 В, и инфракрасные излучатели, установленные на боковых и торцевых стенах грузовых вагонов при помощи П-образных конструкций, на которых смонтированы электромеханические преобразователи и подвижные части инфракрасных излучателей, согласно изобретению, в состав устройства включена бустерная секция отопления грузовых вагонов, имеющая редуктор, собственный генератор, по меньшей мере, один собственный инвертор-преобразователь, аккумуляторную батарею, сетевой разъединитель электрической цепи отопления грузовых вагонов от аккумуляторной батареи, при этом источником электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей является, по меньшей мере, один главный генератор тепловоза и генератор бустерной секции отопления грузовых вагонов, кроме того, в электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза и генератора бустерной секции отопления грузовых вагонов включены, по меньшей мере, один контакт цепи отопления грузовых вагонов, электрическая магистраль тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов, электрическая магистраль бустерной секции отопления грузовых вагонов и вагонов, сообщающихся через розетки электрических магистралей и междувагонные соединения, а система управления мощностью теплового потока и инвертор-преобразователь электрической цепи установлены в кабине тепловоза.
При движении поезда с односекционной конструкцией тепловоза источником электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей является один главный генератор тепловоза.
При движении поезда с двухсекционной конструкцией тепловоза источником электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей являются два главных генератора тепловоза.
При движении поезда с трехсекционной конструкцией тепловоза источником электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей являются три главных генератора тепловоза.
При односекционной конструкции тепловоза в электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза и генератора бустерной секции отопления грузовых вагонов включен один контакт цепи отопления грузовых вагонов.
При односекционной конструкции тепловоза в электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза и генератора бустерной секции отопления грузовых вагонов включен один инвертор-преобразователь бустерной секции отопления грузовых вагонов.
При двухсекционной конструкции тепловоза в электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза и генератора бустерной секции отопления грузовых вагонов включены два контакта цепи отопления грузовых вагонов.
При двухсекционной конструкции тепловоза в электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза и генератора бустерной секции отопления грузовых вагонов включены два инвертора-преобразователя бустерной секции отопления грузовых вагонов.
При двухсекционной конструкции тепловоза в электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза и генератора бустерной секции отопления грузовых вагонов включено межсекционное соединение.
При трехсекционной конструкции тепловоза в электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза и генератора бустерной секции отопления грузовых вагонов включены три контакта цепи отопления грузовых вагонов.
При трехсекционной конструкции тепловоза в электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза и генератора бустерной секции отопления грузовых вагонов включены три инвертора-преобразователя бустерной секции отопления грузовых вагонов.
При трехсекционной конструкции тепловоза в электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза и генератора бустерной секции отопления грузовых вагонов включено межсекционное соединение.
Вариант №2:
В устройстве для разогрева смерзшегося груза в вагонах при стоянке грузового поезда на тепловозной тяге, содержащем источник электроэнергии, электрическую цепь подачи электроэнергии с системой управления мощностью теплового потока, имеющей датчики температуры, и, по меньшей мере, с одним инвертором-преобразователем, имеющим возможность преобразования напряжения в электрической цепи в переменный ток напряжением 220 В, и инфракрасные излучатели, установленные на боковых и торцевых стенах грузовых вагонов при помощи П-образных конструкций, на которых смонтированы электромеханические преобразователи и подвижные части инфракрасных излучателей, согласно изобретению, в состав устройства включена бустерная секция отопления грузовых вагонов, имеющая аккумуляторную батарею, сетевой разъединитель электрической цепи отопления грузовых вагонов от аккумуляторной батареи, при этом источником электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей является, по меньшей мере, один главный генератор тепловоза, кроме того в электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза включены, по меньшей мере, один контакт цепи отопления грузовых вагонов, электрическая магистраль тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов, электрическая магистраль бустерной секции отопления грузовых вагонов и вагонов, сообщающихся через розетки электрических магистралей и междувагонные соединения, а, по меньшей мере, один инвертор-преобразователь и система управления мощностью теплового потока установлены в кабине тепловоза.
При стоянке поезда с односекционной конструкцией тепловоза источником электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей является один главный генератор тепловоза.
При стоянке поезда с двухсекционной конструкцией тепловоза источником электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей являются два главных генератора тепловоза.
При стоянке поезда с трехсекционной конструкцией тепловоза источником электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей являются три главных генератора тепловоза.
При односекционной конструкции тепловоза в электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза включен один инвертор-преобразователь.
При односекционной конструкции тепловоза в электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза включен один контакт цепи отопления грузовых вагонов.
При двухсекционной конструкции тепловоза в электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза включены два инвертора-преобразователя.
При двухсекционной конструкции тепловоза в электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза включены два контакта цепи отопления грузовых вагонов.
При двухсекционной конструкции тепловоза в электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза включено межсекционное соединение.
При трехсекционной конструкции тепловоза в электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза включены три инвертора-преобразователя.
При трехсекционной конструкции тепловоза в электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза включены три контакта цепи отопления грузовых вагонов.
При трехсекционной конструкции тепловоза в электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза включено межсекционное соединение.
Вариант №3:
В устройстве для разогрева смерзшегося груза в вагонах при стоянке в группе вагонов без локомотива на транспортной инфраструктуре, содержащем источник электроэнергии, электрическую цепь подачи электроэнергии с системой управления мощностью теплового потока, имеющей датчики температуры, и инвертором-преобразователем, имеющим возможность преобразования напряжения в электрической цепи в переменный ток напряжением 220 В, и инфракрасные излучатели, установленные на боковых и торцевых стенах грузовых вагонов при помощи П-образных конструкций, на которых смонтированы электромеханические преобразователи и подвижные части инфракрасных излучателей, согласно изобретению, в состав устройства включена бустерная секция отопления грузовых вагонов с аккумуляторной батареей, являющейся источником электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей, при этом в электрическую цепь подачи электроэнергии от аккумуляторной батареи бустерной секции отопления грузовых вагонов включены сетевой разъединитель электрической цепи отопления грузовых вагонов от аккумуляторной батареи и электрическая магистраль бустерной секции отопления грузовых вагонов и вагонов, сообщающихся через розетки электрической магистрали и междувагонные соединения, а система управления мощностью теплового потока установлена на бустерной секции отопления грузовых вагонов.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлена схема электроснабжения тепловоза односекционной конструкции и электроснабжения грузовых вагонов в составе грузового поезда на тепловозной тяге от тепловоза односекционной конструкции и бустерной секции отопления грузовых вагонов при движении и стоянке поезда; на фиг. 2 представлена схема электроснабжения тепловоза двухсекционной конструкции и электроснабжения грузовых вагонов в составе грузового поезда на тепловозной тяге от тепловоза двухсекционной конструкции и бустерной секции отопления грузовых вагонов при движении и стоянке поезда; на фиг. 3 представлена схема электроснабжения группы грузовых вагонов без локомотива при стоянке на транспортной инфраструктуре от бустерной секции отопления грузовых вагонов; на фиг. 4 представлена схема крепления инфракрасных излучателей, подвижных частей инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей.
Схемы электроснабжения тепловоза и электроснабжения грузовых вагонов в составе грузового поезда на тепловозной тяге от тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов при движении и стоянке поезда (фиг. 1 и фиг. 2) и схема электроснабжения группы грузовых вагонов без локомотива при стоянке на транспортной инфраструктуре от бустерной секции отопления грузовых вагонов (фиг. 3) включают: тепловоз 1; систему управления мощностью теплового потока, установленную в кабине тепловоза и имеющую датчики температуры 2; дизельный двигатель тепловоза 3; главный генератор тепловоза 4; инвертор-преобразователь 5; контакт цепи отопления грузовых вагонов 6; электрическую силовую цепь к тяговым двигателям 7; электрическую магистраль тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8; бустерную секцию отопления грузовых вагонов 9; систему местного управления мощностью теплового потока 10, установленную на бустерной секции отопления грузовых вагонов и имеющую датчики температуры; редуктор бустерной секции отопления грузовых вагонов 11; генератор бустерной секции отопления грузовых вагонов 12; инвертор-преобразователь бустерной секции отопления грузовых вагонов 13; аккумуляторную батарею бустерной секции отопления грузовых вагонов 14; сетевой разъединитель электрической цепи отопления грузовых вагонов от аккумуляторной батареи 15; электрическую магистраль бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16; грузовые вагоны 17; инфракрасные излучатели 18; междувагонные соединения Д9; межсекционное соединение 20; розетки электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 24.
Схема крепления инфракрасных излучателей, подвижных частей инфракрасных излучателей и электромеханических преобразователей (фиг. 4) включает: грузовой вагон 17; инфракрасные излучатели 18; П - образную конструкцию 21; электромеханические преобразователи 22; подвижную часть инфракрасных излучателей 23.
Сущность способа заключается в том, что разогрев и подогрев смерзшегося груза в вагонах производят в период следования грузового поезда на тепловозной тяге к станции выгрузки, как при движении поезда, так и при его стоянках на неэлектрифицированных участках железных дорог, в том числе на станциях назначения (выгрузки), в случаях ожидания подачи вагонов непосредственно на место выгрузки, а также разогрев и подогрев груза производят в группе вагонов без локомотива при стоянке на транспортной инфраструктуре, при этом разогрев груза в вагонах осуществляют с использованием инфракрасных излучателей 18, подвижных частей инфракрасных излучателей 23 и электромеханических преобразователей 22, установленных на боковых и торцевых стенах грузового вагона 17 при помощи П-образной конструкции 21 (фиг. 4).
При движении грузового поезда на тепловозной тяге в качестве источника электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей 18 и электромеханических преобразователей 22 используют:
- главный генератор тепловоза 4 и генератор бустерной секции отопления грузовых вагонов 12 при односекционной конструкции тепловоза (фиг. 1);
- два главных генератора тепловоза 4 и генератор бустерной секции отопления грузовых вагонов 12 при двухсекционной конструкции тепловоза (фиг. 2);
- три главных генератора тепловоза 4 и генератор бустерной секции отопления грузовых вагонов 12 при трехсекционной конструкции тепловоза.
Излучающие поверхности инфракрасных излучателей 18 двигаются и направляют тепловые потоки, как на боковые и торцевые стеньг вагонов 17 по всей площади вагона, так и под углом к поверхности дна вагона и параллельно полу грузового вагона 17 (фиг. 4). Электроэнергия с напряжением 220 В передается к грузовым вагонам 17 от главного генератора тепловоза 4 и генератора бустерной секции отопления грузовых вагонов 12 по электрической магистрали тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8 и по электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и вагонов, сообщающихся через розетки электрических магистралей и междувагонные соединения 16. При использовании двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза электроэнергия также передается по межсекционному соединению 20 (фиг. 2). От электрической магистрали тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8 и электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16 питаются нагревательные элементы. Состав грузового поезда обеспечивается током за счет междувагонных соединений 19 с помощью розеток электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 24, получая электропитание от главного генератора тепловоза 4 и генератора бустерной секции отопления грузовых вагонов 12 для инфракрасных излучателей 18 и электромеханических преобразователей 22, установленных на вагонах 17. Величина напряжения в системе электроснабжения с подачей в грузовые вагоны 17 от главного генератора тепловоза 4 и генератора бустерной секции отопления грузовых вагонов 12 при движении грузового поезда на тепловозной тяге 1 (фиг. 1 и фиг. 2) равна 220 В. Для этого напряжение в электрической цепи, вырабатываемое главным генератором тепловоза 4 и генератором бустерной секции отопления грузовых вагонов 12, преобразовывается инвертором-преобразователем 5 и инвертором-преобразователем бустерной секции отопления грузовых вагонов 13 в переменный ток напряжением 220 В. (фиг. 1 и фиг. 2). Для того, чтобы процесс разогрева или подогрева смерзшегося груза в составе поезда не прекращался в случае выхода из строя дизельного двигателя тепловоза 3 или редуктора бустерной секции отопления грузовых вагонов 11, электрический ток напряжением 220 В подается в аккумуляторную батарею бустерной секции отопления грузовых вагонов 14, где происходит его накопление, после чего электрический ток поступает на инфракрасные излучатели 18 и электромеханические преобразователей 22 через электрическую магистраль бустерной секции отопления грузовых вагонов и вагонов, сообщающихся через розетки электрических магистралей 16 и междувагонные соединения 19.
При стоянке грузового поезда на тепловозной тяге в качестве источника электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей 18 и электромеханических преобразователей 22 используют:
- главный генератор тепловоза 4 при односекционной конструкции тепловоза (фиг. 1);
- два главных генератора тепловоза 4 при двухсекционной конструкции тепловоза (фиг. 2);
- три главных генератора тепловоза 4 при трехсекционной конструкции тепловоза.
Излучающие поверхности инфракрасных излучателей 18 двигаются и направляют тепловые потоки, как на боковые и торцевые стены вагонов 17 по всей площади вагона, так и под углом к поверхности дна вагона и параллельно полу грузового вагона 17 (фиг. 4). При односекционной конструкции тепловоза 1 (фиг. 1) электроэнергия передается к грузовым вагонам 17 от главного генератора тепловоза 4. При двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза электроэнергия с напряжением 220 В передается к грузовым вагонам 17 соответственно от двух или трех главных генераторов тепловоза 4 (фиг. 2) по электрической магистрали тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8 и электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16. При использовании двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза электроэнергия в том числе передается по межсекционному соединению 20 (фиг. 2). От электрической магистрали тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8 и электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16 питаются нагревательные элементы. Обеспечение током состава грузового поезда осуществляется за счет междувагонных соединений 19 с помощью розеток электрической магистрали 24 бустерной секции отопления грузовых вагонов и вагонов, сообщающихся через розетки электрических магистралей, получая электропитание от главного генератора тепловоза 4 при односекционной конструкции тепловоза 1 (фиг. 1), а при двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза 1 - соответственно от двух или трех главных генераторов тепловоза 4 (фиг. 2) для инфракрасных излучателей 18 и электромеханических преобразователей 22, установленных на вагонах 17. Величина напряжения в системе электроснабжения с подачей в грузовые вагоны 17 от главного генератора (или двух или трех главных генераторов) тепловоза 4 при стоянке грузового поезда на тепловозной тяге 1 (фиг. 1-2) равна 220 В. Преобразование напряжения в электрической цепи, вырабатываемого главным генератором тепловоза 4 в переменный ток напряжением 220 В осуществляется инвертором-преобразователем 5 (фиг. 1-2). Для того, чтобы процесс разогрева или подогрева смерзшегося груза в составе поезда не прекращался в случае выхода из строя дизельного двигателя тепловоза 3 или редуктора бустерной секции отопления грузовых вагонов 11, электрический ток напряжением 220 В подается в аккумуляторную батарею бустерной секции отопления грузовых вагонов 14, где происходит его накопление. После этого электрический ток поступает на инфракрасные излучатели 18 и электромеханические преобразователей 22 через электрическую магистраль бустерной секции отопления грузовых вагонов и вагонов, сообщающихся через розетки электрических магистралей 16, и междувагонные соединения 19.
В группе вагонов без локомотива при стоянке на транспортной инфраструктуре в качестве источника электроэнергии для электропитания инфракрасных излучателей 18 и электромеханических преобразователей 22 (фиг. 4) используют аккумуляторную батарею бустерной секции отопления грузовых вагонов 14. Для этого заблаговременно и до отцепки тепловоза 1 (фиг. 1-2) с системы управления мощностью теплового потока 2, установленной в кабине тепловоза и имеющей датчики температуры, производят зарядку аккумуляторной батареи бустерной секции отопления грузовых вагонов 14. Далее до отцепки тепловоза 1 с системы управления мощностью теплового потока- передают управление на систему местного управления мощностью теплового потока 10, установленную на бустерной секции отопления грузовых вагонов и имеющую датчики температуры (фиг. 1-2), после чего производят отцепку тепловоза 1 (фиг. 3). Излучающие поверхности инфракрасных излучателей 18 двигаются и направляют тепловые потоки, как на боковые и торцевые стены вагонов 17 по всей площади вагона, так и под углом к поверхности дна вагона и параллельно полу грузового вагона 17 (фиг. 4). Электроэнергия с напряжением 220 В передается к грузовым вагонам 17 от аккумуляторной батареи бустерной секции отопления грузовых вагонов 14 (фиг. 3) по электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16. От электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и вагонов, сообщающихся через розетки электрических магистралей 16, питаются нагревательные элементы, при этом мощность теплового излучения инфракрасных излучателей 18 регулируют по мере необходимости с системы местного управления мощностью теплового потока 10 бустерной секции отопления грузовых вагонов (фиг. 3). Группа вагонов без локомотива при стоянке на транспортной инфраструктуре обеспечивается током за счет междувагонных соединений 19 с помощью розеток электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 24, получая электропитание от аккумуляторной батареи бустерной секции отопления грузовых вагонов 14 для инфракрасных излучателей 18 и электромеханических преобразователей 22, установленных на вагонах 17. Величина напряжения в системе электроснабжения с подачей в грузовые вагоны 17 от аккумуляторной батареи бустерной секции отопления грузовых вагонов 14 равна 220 В. Для этого напряжение в электрической цепи, до поступления на аккумуляторную батарею бустерной секции отопления грузовых вагонов 14, преобразовывается инвертором-преобразователем 5 и инвертором-преобразователем бустерной секции отопления грузовых вагонов 13 в переменный ток напряжением 220 В (фиг. 3).
Выполнение способа может быть реализовано с помощью трех вариантов конструкции устройства для разогрева смерзшегося груза в вагонах.
Устройство для разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении грузового поезда на тепловозной тяге (вариант №1) содержит инфракрасные излучатели 18, подвижные части инфракрасных излучателей 23, электромеханические преобразователей 22, установленные на боковых и торцевых стенах грузового вагона 17 при помощи П-образной конструкции 21. Электрическая цепь подачи электроэнергии при движении грузового поезда на тепловозной тяге включает главный генератор тепловоза 4 и генератор бустерной секции отопления грузовых вагонов 12, являющиеся источником электроэнергии при односекционной конструкции тепловоза, инвертор-преобразователь 5, контакт цепи отопления грузовых вагонов 6, электрическую магистраль тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8, электрическую магистраль бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16, инвертор-преобразователь бустерной секции отопления грузовых вагонов 13, аккумуляторную батарею бустерной секции отопления грузовых вагонов 14, сетевой разъединитель электрической цепи отопления грузовых вагонов от аккумуляторной батареи 15, междувагонные соединения 19, розетки электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 24.
При использовании двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза источником электроэнергии являются, соответственно два или три главных генератора тепловоза 4 и генератор бустерной секции отопления грузовых вагонов 12. При использовании двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза в состав конструкции устройства включены соответственно два или три инвертора-преобразователя 5 и соответственно два или три контакта цепи отопления грузовых вагонов 6, а также межсекционное соединение 20.
Инфракрасные излучатели 18 выполнены с возможностью осуществления движения и направления тепловых потоков, как на боковые и торцевые стены вагонов по всей площади вагона, так и под углом к поверхности дна вагона и параллельно полу грузового вагона, благодаря подвижным частям инфракрасных излучателей 23. Для электропитания инфракрасных излучателей 18 и электропитания электромеханических преобразователей 22 используется напряжение величиной 220 В, преобразованное инвертором-преобразователем 5 и инвертор-преобразователем бустерной секции отопления грузовых вагонов 13 в электрической цепи.
Каждый вагон, оборудованный инфракрасными излучателями 18, имеет электрическую магистраль бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16. Бустерная секция отопления грузовых вагонов сообщается с группой вагонов по электрической магистрали через междувагонные соединения электрической магистрали 19 и розетки электрической магистрали 24. Электрическая магистраль бустерной секции отопления грузовых вагонов и грузовых вагонов 16 расположена по всему составу грузового поезда - от бустерной секции отопления грузовых вагонов до хвостового вагона. Система управления мощностью теплового потока 2 расположена в кабине тепловоза 1, управление данной системой осуществляет машинист тепловоза.
Система управления мощностью теплового потока 2 включает в себя пульт управления, контроллер и датчики температуры (на фигурах не показаны).
Электрическая цепь подачи электроэнергии устройства для разогрева смерзшегося груза в вагонах при стоянке грузового поезда на тепловозной тяге (по варианту №2 конструкции) включает главный генератор тепловоза 4, являющийся источником электроэнергии для питания инфракрасных излучателей 18 и электромеханических преобразователей 22 при односекционной конструкции тепловоза, инвертор-преобразователь 5, контакт цепи отопления грузовых вагонов 6, электрическую магистраль тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8, электрическую магистраль бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16, аккумуляторную батарею бустерной секции отопления грузовых вагонов 14, сетевой разъединитель электрической цепи отопления грузовых вагонов от аккумуляторной батареи 15, междувагонные соединения 19, розетки электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 24.
При использовании двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза источником электроэнергии являются соответственно два или три главных генератора тепловоза 4. При использовании двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза в состав устройства включены соответственно два или три инвертора-преобразователя 5, соответственно два или три контакта цепи отопления грузовых вагонов 6, а также межсекционное соединение 20.
Инфракрасные излучатели 18 выполнены с возможностью осуществления движения и направления тепловых потоков, как на боковые и торцевые стены вагонов по всей площади вагона, так и под углом к поверхности дна вагона и параллельно полу грузового вагона, благодаря подвижным частям инфракрасных излучателей 23. Для электропитания инфракрасных излучателей 18 и электропитания электромеханических преобразователей 22 используется напряжение величиной 220 В, преобразованное инвертор-преобразователем 5 в электрической цепи.
Электрическая цепь подачи электроэнергии группе вагонов без локомотива при стоянке на транспортной инфраструктуре устройства для разогрева смерзшегося груза в вагонах (по варианту №3 конструкции) включает аккумуляторную батарею бустерной секции отопления грузовых вагонов 14, являющуюся источником электроэнергии для питания инфракрасных излучателей 18 и электромеханических преобразователей 22, сетевой разъединитель электрической цепи отопления грузовых вагонов от аккумуляторной батареи 15, электрическую магистраль бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16, междувагонные соединения 19, розетки электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 24.
Инфракрасные излучатели 18 выполнены с возможностью осуществления движения и направления тепловых потоков, как на боковые и торцевые стены вагонов по всей площади вагона, так и под углом к поверхности дна вагона и параллельно полу грузового вагона, благодаря подвижным частям инфракрасных излучателей 23. Для электропитания инфракрасных излучателей 18 и электропитания электромеханических преобразователей 22 используется напряжение величиной 220 В, ранее преобразованное инвертором-преобразователем 5 и инвертором-преобразователем бустерной секции отопления грузовых вагонов 13 в электрической цепи. Система местного управления мощностью теплового потока 10 установлена на бустерной секции отопления грузовых вагонов, управление данной системой осуществляет оператор бустерной секции отопления грузовых вагонов. Система местного управления мощностью теплового потока 10 включает в себя пульт управления и датчики температуры (на фигурах не показаны).
Все элементы устройства входят в единую электрическую цепь разогрева и подогрева смерзшегося груза и являются ее неотъемлемой частью.
Устройство для разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда на тепловозной тяге и в группе вагонов без локомотива при стоянке на транспортной инфраструктуре работает следующим образом.
В первом варианте:
Электрическая цепь разогрева и подогрева смерзшегося груза в грузовых вагонах 17 (фиг. 1) при движении грузового поезда на тепловозной тяге получает электроэнергию от главного генератора тепловоза 4 и генератора бустерной секции отопления грузовых вагонов 12 при односекционной конструкции тепловоза. При использовании двухсекционной конструкции тепловоза в качестве источника электроэнергии применяют два главных генератора тепловоза 4 и генератор бустерной секции отопления грузовых вагонов 12 (фиг. 2). При использовании трехсекционной конструкции тепловоза источником электроэнергии являются три главных генератора тепловоза 4 и генератор бустерной секции отопления грузовых вагонов 12. Перед отправлением грузового поезда со станции погрузки производят подключение электрической магистрали тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8, электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и вагонов, сообщающихся через розеткки электрических магистралей 16, к электрической цепи разогрева смерзшегося груза (далее - электрическая цепь) между тепловозом 1 и бустерной секцией отопления грузовых вагонов 9, между вагонами 17 и бустерной секцией отопления грузовых вагонов 9. Подключение осуществляют с помощью междувагонных соединений 19 и розеток электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 24. Подключение электрической магистрали тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8, электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16 к электрической цепи, осуществляет электромеханик в присутствии помощника машиниста тепловоза после выполнения технологических операций по опробованию тормозов в составе грузового поезда и получения справки о тормозах. При использовании двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза помощник машиниста тепловоза осуществляет подключение межсекционных соединений 20. Электромеханик присоединяет электрическую магистраль тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8, электрическую магистраль бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16 к розеткам электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 24 при помощи междувагонных соединений 19. После того, как помощник машиниста тепловоза убедится в надежном присоединении кабеля электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16 к бустерной секции отопления грузовых вагонов 9 и электрической магистрали тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8 к тепловозу 1, он докладывает машинисту тепловоза о выполнении данной технологической операции. Получив доклад от помощника машиниста тепловоза, машинист тепловоза приводит в рабочее положение дизельный двигатель тепловоза 3 при односекционной конструкции тепловоза (фиг. 1), при двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза, машинист приводит в рабочее положение соответственно два или три дизельных двигателя тепловоза 3 (фиг. 2) переводом соответствующего тумблера с пульта управления тепловозом 1 в положение «Запуск двигателя» (на фигурах не показаны). Таким образом обеспечивается подача напряжения от главного генератора тепловоза 4 при односекционной конструкции тепловоза (фиг. 1), при двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза обеспечивается подача напряжения соответственно от двух или трех главных генераторов тепловоза 4 на электрическую силовую цепь к тяговым двигателям 7, тем самым приводя в рабочее положение тяговые двигатели тепловоза (на фигурах не показаны). Далее машинист тепловоза приводит в движение грузовой поезд установленным порядком.
Для разогрева смерзшегося груза в вагонах 17 при движении грузового поезда, заблаговременно до прибытия грузового поезда на станцию назначения машинист тепловоза с пульта управления тепловоза 1 посылает в систему управления мощностью теплового потока 2 команду «Пуск в движении» методом нажатия тумблера «Пуск в движении» (на фигурах не показан). По этой команде приводится в рабочее положение контакт цепи отопления грузовых вагонов 6 при односекционной конструкции тепловоза (фиг. 1), при двухсекционной конструкции или трехсекционной конструкции тепловоза, приводятся в рабочее положение соответственно два или три контакта цепи отопления грузовых вагонов бив электрическую магистраль тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8 подается напряжение 220 В. Далее в рабочее положение приводится генератор бустерной секции отопления грузовых вагонов 12, который преобразовывает механическую энергию, получаемую от вращающихся усилий колесных пар бустерной секции отопления грузовых вагонов 9 и передающуюся редуктором бустерной секции отопления грузовых вагонов 11 к генератору бустерной секции отопления грузовых вагонов 12, в электрическую энергию, и, от аккумуляторной батареи 15 в рабочее положение приводится сетевой разъединитель электрической цепи отопления грузовых вагонов. На розетки электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и вагонов 24 подается напряжение 220 В. Сетевой разъединитель электрической цепи отопления грузовых вагонов от аккумуляторной батареи 15 замыкает электрическую цепь подачи электроэнергии при движении грузового поезда от главного генератора тепловоза 4 и генератора бустерной секции отопления грузовых вагонов 12 при односекционной конструкции тепловоза (фиг. 1), при использовании двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза, соответственно от двух или трех главных генераторов тепловоза 4 и генератора бустерной секции отопления грузовых вагонов 12 (фиг. 2). По меньшей мере, один инвертор-преобразователь 5, входящий в электрическую цепь подачи электроэнергии при движении грузового поезда (фиг. 1-2), и инвертор-преобразователь бустерной секции отопления грузовых вагонов 13 преобразовывают напряжение в электрической цепи в переменный ток напряжением 220 В и обеспечивают бесперебойное электроснабжение в электрической цепи, так как главный генератор тепловоза 4 и генератор бустерной секции отопления грузовых вагонов 12 обеспечивают на выходе постоянное напряжение 50 В. Далее электроэнергия в электрической цепи с величиной напряжения 220 В от инвертора-преобразователя 5 при односекционной конструкции тепловоза (фиг. 1) передается по электрической магистрали тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8, а при использовании двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза электроэнергия передается в том числе по межсекционным соединениям 20 (фиг. 2), и, от инвертора-преобразователя бустерной секции отопления грузовых вагонов 13 электроэнергия передается на аккумуляторную батарею бустерной секции отопления грузовых вагонов 14, в которой происходит частичная концентрация электрической энергии величиной напряжения 220 В (фиг. 1-2). Далее электроэнергия в электрической цепи от аккумуляторной батареи бустерной секции отопления грузовых вагонов 14 передается к грузовым вагонам 17 по электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16 с величиной напряжения 220 Вис помощью междувагонных соединений 19 и розеток электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и труппы вагонов 24. О включении и целостности электрической цепи сигнализирует контроллер системы управления мощностью теплового потока (на фигурах не показан). Далее электроэнергия поступает в нагревательные элементы инфракрасных излучателей 18 и в электромеханические преобразователи 22 (фиг. 4), в результате чего обеспечивается нагрев излучающих поверхностей инфракрасных излучателей, их движение и направление тепловых потоков как на боковые и торцевые стены вагонов по всей площади вагона, так и под углом к поверхности дна вагона и параллельно полу грузового вагона 17.
Во втором варианте:
В случае стоянки грузового поезда по графику или не по графику машинист грузового поезда на тепловозной тяге получает приказ от поездного диспетчера на остановку поезда. Машинист останавливает поезд установленным порядком и не отключает дизельный двигатель тепловоза 3 при односекционной конструкции тепловоза (фиг. 1), при двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза (фиг.2) машинист не отключает соответственно два или три дизельных двигателя тепловоза 3, а переключает их с пульта управления тепловоза 1 в режим «Работа дизельного двигателя на стоянке». Далее при стоянке грузового поезда машинист тепловоза с пульта управления тепловоза 1 посылает в систему управления мощностью теплового потока 2 команду «Пуск на стоянке» методом нажатия тумблера «Пуск на стоянке» (на фигурах не показан). По этой команде приводится в нерабочее положение генератор бустерной секции отопления грузовых вагонов 12. Электрическая цепь разогрева и подогрева смерзшегося груза в грузовых вагонах 17 при стоянке грузового поезда получает электроэнергию от главного генератора тепловоза 4 при односекционной конструкции тепловоза (фиг.1). При использовании двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза (фиг.2) электрическая цепь разогрева и подогрева смерзшегося груза в грузовых вагонах 17 получает электроэнергию соответственно от двух или трех главных генераторов тепловоза 4, так как при стоянке грузового поезда прекращается передача вращающих усилий от колесных пар бустерной секции отопления грузовых вагонов 9 через редуктор бустерной секции отопления грузовых вагонов 11 к генератору бустерной секции отопления грузовых вагонов 12, тем самым электроэнергия передается в электрическую магистраль тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8.
Инвертор-преобразователь 5, входящий в электрическую цепь подачи электроэнергии при стоянке грузового поезда с односекционной конструкцией тепловоза (фиг.1), и соответственно два или три инвертора-преобразователя 5 при стоянке грузового поезда с двухсекционной или трехсекционной конструкцией тепловоза (фиг.2), преобразовывают напряжение в электрической цепи в переменный ток напряжением 220 В и обеспечивают бесперебойное электроснабжение в электрической цепи, так как главный генератор тепловоза 4, обеспечивает на выходе постоянное напряжение 50 В.
Далее электроэнергия в электрической цепи с величиной напряжения 220 В от инвертора-преобразователя 5 при односекционной конструкции тепловоза, (фиг.1) передается по электрической магистрали тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8, а при использовании двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза электроэнергия передается, в том числе по межсекционным соединениям 20 (фиг.2) на аккумуляторную батарею бустерной секции отопления грузовых вагонов 14, в которой происходит частичная концентрация электрической энергии величиной напряжения 220 В (фиг.1-2). От аккумуляторной батареи бустерной секции отопления грузовых вагонов 14 (фиг.1-2) электроэнергия в электрической цепи передается к грузовым вагонам 17 по электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16 с величиной напряжения 220 В при помощи междувагонных соединений 19 и розеток электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 24. О включении и целостности электрической цепи сигнализирует контроллер системы управления мощностью теплового потока (на фигурах не показан).
Затем электроэнергия поступает в нагревательные элементы инфракрасных излучателей 18 и в электромеханические преобразователи 22 (фиг.4), в результате чего обеспечивается нагрев излучающих поверхностей инфракрасных излучателей, их движение и направление тепловых потоков как на боковые и торцевые стены вагонов по всей площади вагона, так и под углом к поверхности дна вагона и параллельно полу грузового вагона 17.
Отключение устройства в пути следования грузового поезда до станции выгрузки при организации технического обслуживания поезда не требуется, так как устройство не имеет высоковольтной магистрали и соответственно не угрожает безопасности осмотрщикам вагонов при осмотре состава поезда. После прибытия грузового поезда на станцию выгрузки машинист тепловоза 1 для отключения устройства посылает при помощи пульта управления тепловоза 1 в систему управления мощностью теплового потока 2 команду «Выключить» нажатием тумблера «Выключение». После этого система управления мощностью теплового потока 2 при односекционной конструкции тепловоза (фиг.1) посылает через свой контроллер команду «Выключить» на контакт цепи отопления грузовых вагонов 6 и сетевой разъединитель электрической цепи отопления грузовых вагонов от аккумуляторной батареи 15. При двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза (фиг.2) система управления мощностью теплового потока 2 посылает через свой контроллер команду «Выключить» соответственно на два или три контакта цепи отопления грузовых вагонов 6 и сетевой разъединитель электрической цепи отопления грузовых вагонов от аккумуляторной батареи 15. Затем контакт цепи отопления грузовых вагонов 6 при односекционной конструкции тепловоза (фиг.1) и сетевой разъединитель электрической цепи отопления грузовых вагонов от аккумуляторной батареи 15 приводятся в рабочее положение и размыкают электрическую цепь подачи электроэнергии от главного генератора тепловоза 4. При двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза приводятся в рабочее положение соответственно два или три контакта цепи отопления грузовых вагонов 6 (фиг.2) и сетевой разъединитель электрической цепи отопления грузовых вагонов от аккумуляторной батареи 15, и размыкают электрическую цепь подачи электроэнергии от двух или трех главных генераторов тепловоза 4. Тем самым останавливается подача электроэнергии по электрической магистрали тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8 на бустерную секцию отопления грузовых вагонов 9, на электрическую магистраль бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16 и на вагоны 17, а также приводится в нерабочее положение генератор бустерной секции отопления грузовых вагонов 12. О прекращении подачи электрического тока в электрическую цепь машинист тепловоза убеждается по контрольным приборам пульта управления тепловоза 1 (на фигурах не показаны).
После прекращения подачи электрического тока в электрическую цепь на станции выгрузки электромеханик в присутствии помощника машиниста тепловоза производит отсоединение электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16 от розеток электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 24 с помощью между вагонных соединений 19. Машинист тепловоза, получив доклад от помощника машиниста о выполнении данной технологической операции и доклад о закреплении поезда тормозными башмаками, приводит тепловоз 1, соединенный с бустерной секцией отопления грузовых вагонов 9 в движение, и отцепляет их от состава грузового поезда. После отцепки тепловоза 1, соединенного с бустерной секцией отопления грузовых вагонов 9, состав грузового поезда подается на место выгрузки.
При производственной необходимости длительного простоя группы вагонов состава поезда на станции выгрузки, а именно при длительном ожидании подачи группы вагонов поезда на место выгрузки по причине неисправности выгрузочных устройств или неисправности пути, ведущего к месту выгрузки, или массового подхода вагонов с грузом под выгрузку и многих других причин, возникает риск смерзания груза непосредственно на станции выгрузки. Для недопущения смерзаемости груза в группе вагонов состава поезда, заблаговременно до прибытия грузового поезда на станцию выгрузки, поездной диспетчер передает приказ машинисту грузового поезда на тепловозной тяге о подготовке бустерной секции отопления грузовых вагонов 9 для работы в режиме местного управления и по прибытию грузового поезда на станцию выгрузки отцепить вагоны 17 с бустерной секцией отопления грузовых вагонов 9 от тепловоза 1. Машинист грузового поезда на тепловозной тяге, получив приказ от поездного диспетчера с пульта управления тепловоза 1, посылает в систему управления мощностью теплового потока 2 команду «Заряд аккумуляторной батареи бустерной секции» нажатием тумблера «Заряд аккумуляторной батареи бустерной секции» (на фигурах не показан). По этой команде приводится в рабочее положение контакт цепи отопления грузовых вагонов 6 при односекционной конструкции тепловоза (фиг.1) и приводятся в рабочее положение соответственно два или три контакта цепи отопления грузовых вагонов 6 при двухсекционной (фиг.2) или трехсекционной конструкции тепловоза, и в электрическую магистраль тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8 подается напряжение 220 В. Далее в рабочее положение приводится генератор бустерной секции отопления грузовых вагонов 12, который преобразовывает механическую энергию, получаемую от вращающихся усилий колесных пар бустерной секции отопления грузовых вагонов 9 и передающуюся редуктором бустерной секции отопления грузовых вагонов 11 к генератору бустерной секции отопления грузовых вагонов 12 в электрическую энергию. На аккумуляторную батарею бустерной секции отопления грузовых вагонов 14 подается электрический ток величиной напряжения 220 В. Контакт цепи отопления грузовых вагонов 6 при односекционной конструкции тепловоза (фиг.1) замыкает электрическую цепь подачи электроэнергии на аккумуляторную батарею бустерной секции отопления грузовых вагонов 14 при движении грузового поезда от главного генератора тепловоза 4 и генератора бустерной секции отопления грузовых вагонов 12. При двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза соответственно два или три контакта цепи отопления грузовых вагонов 6 (фиг.2) замыкают электрическую цепь подачи электроэнергии на аккумуляторную батарею бустерной секции отопления грузовых вагонов 14 при движении грузового поезда соответственно от двух или трех главных генераторов тепловоза 4 и генератора бустерной секции отопления грузовых вагонов 12. Инвертор-преобразователь 5, входящий в электрическую цепь подачи электроэнергии на аккумуляторную батарею бустерной секции отопления грузовых вагонов 14 при движении грузового поезда с односекционной конструкцией тепловоза (фиг.1), и инвертор-преобразователь бустерной секции отопления грузовых вагонов 13, преобразовывают напряжение в электрической цепи в переменный ток напряжением 220 В и обеспечивают бесперебойное электроснабжение в электрической цепи, так как главный генератор тепловоза 4 и генератор бустерной секции отопления грузовых вагонов 12 обеспечивают на выходе постоянное напряжение 50 В. При использовании двухсекционной (фиг.2) или трехсекционной конструкции тепловоза соответственно два или три инвертора-преобразователя 5 и инвертор-преобразователь бустерной секции отопления грузовых вагонов 13 преобразовывают напряжение в электрической цепи в переменный ток напряжением 220 В. Далее электроэнергия в электрической цепи с величиной напряжения 220 В от инвертора-преобразователя 5 при односекционной конструкции тепловоза (фиг.1) и от инвертора-преобразователя бустерной секции отопления грузовых вагонов 13 передается по электрической магистрали тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8, а при использовании двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза, электроэнергия передается в том числе по межсекционным соединениям 20 (фиг.2), на аккумуляторную батарею бустерной секции отопления грузовых вагонов 14, в которой происходит концентрация электрической энергии величиной напряжения 220 В до полной зарядки аккумуляторной батареи бустерной секции отопления грузовых вагонов 14 (фиг.1-2). О включении и целостности электрической цепи сигнализирует контроллер системы управления мощностью теплового потока (на фигурах не показан). О полной зарядке аккумуляторной батареи бустерной секции отопления грузовых вагонов 14 сигнализирует датчик зарядки аккумуляторной батареи бустерной секции системы управления мощностью теплового потока (на фигурах не показан). Машинист тепловоза, получив сигнал от датчика зарядки аккумуляторной батареи (на фигурах не показан) о полной зарядке аккумуляторной батареи бустерной секции отопления грузовых вагонов 14, посылает при помощи пульта управления тепловоза 1 в систему управления мощностью теплового потока 2 команду «Отключить заряд аккумуляторной батареи бустерной секции» нажатием тумблера «Отключить заряд аккумуляторной батареи бустерной секции». После этого система управления мощностью теплового потока 2 посылает эту команду через свой контроллер на контакт цепи отопления грузовых вагонов 6 при односекционной конструкции тепловоза (фиг.1) и соответственно на два или три контакта цепи отопления грузовых вагонов 6 при двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза (фиг.2). Затем контакт цепи отопления грузовых вагонов 6 при односекционной конструкции тепловоза (фиг.1) приводится в рабочее положение и размыкает электрическую цепь подачи электроэнергии на аккумуляторную батарею бустерной секции отопления грузовых вагонов 14 от главного генератора тепловоза 4. При двухсекционной или трехсекционной конструкции тепловоза соответственно два или три контакта цепи отопления грузовых вагонов 6 (фиг.2) приводятся в рабочее положение и размыкают электрическую цепь подачи электроэнергии на аккумуляторную батарею бустерной секции отопления грузовых вагонов 14 от двух или трех главных генераторов тепловоза 4 (фиг.2). Тем самым останавливается подача электроэнергии по электрической магистрали тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8 на бустерную секцию отопления грузовых вагонов 9, а также приводится в нерабочее положение генератор бустерной секции отопления грузовых вагонов 12. О прекращении подачи электрического тока в электрическую цепь машинист тепловоза убеждается по контрольным приборам пульта управления тепловоза 1 (на фигурах не показаны). После прибытия грузового поезда на станцию выгрузки машинист грузового поезда останавливает поезд установленным порядком, и, с пульта управления тепловоза 1 посылает в систему управления мощностью теплового потока 2 команду «передача управления мощностью теплового потока на систему местного управления мощностью теплового потока» нажатием тумблера «Передача на местное управление» (на фигурах не показан). По этой команде приводится в рабочее положение система местного управления мощностью теплового потока 10, установленная на бустерной секции отопления грузовых вагонов и имеющая датчики температуры (фиг.1-3). Далее электромеханик в присутствии помощника машиниста тепловоза отсоединяет электрическую магистраль тепловоза и бустерной секции отопления грузовых вагонов 8 от розеток электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 24 при помощи междувагонных соединений 19. Машинист тепловоза, получив доклад от помощника машиниста о выполнении данной технологической операции и доклад о закреплении группы вагонов состава поезда тормозными башмаками, приводит тепловоз 1 в движение и отцепляет его от бустерной секции отопления грузовых вагонов 9, соединенной с группой вагонов.
Далее в третьем варианте:
При длительной стоянке группы вагонов состава поезда с грузом на транспортной инфраструктуре, специально обученный и аттестованный оператор бустерной секции отопления грузовых вагонов, заблаговременно получив команду от маневрового диспетчера или дежурного по станции о подготовке группы вагонов для выгрузки, проходит на место стоянки бустерной секции отопления грузовых вагонов 9, соединенной с группой вагонов, и при помощи системы местного управления мощностью теплового потока 10, установленной на бустерной секции отопления грузовых вагонов (фиг.3) и имеющей датчики температуры (на фигурах не показаны) определяет степень смерзаемости груза, а затем посылает в систему местного управления мощностью теплового потока 10 команду «Включить отопление грузовых вагонов» нажатием соответствующего тумблера (на фигурах не показан). После этого система местного управления мощностью теплового потока 10 посылает эту команду через свой контроллер (на фигурах не показан) на сетевой разъединитель электрической цепи отопления грузовых вагонов от аккумуляторной батареи 15 (фиг.3). Затем сетевой разъединитель электрической цепи отопления грузовых вагонов от аккумуляторной батареи 15 приводится в рабочее положение и замыкает электрическую цепь подачи электроэнергии группе вагонов без локомотива при стоянке на транспортной инфраструктуре от аккумуляторной батареи бустерной секции отопления грузовых вагонов 14. В электрическую магистраль бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы" вагонов 16 подается электроэнергия величиной напряжения 220 В. На розетки электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 24 подается напряжение 220 В. Электроэнергия с напряжением 220 В передается к группе грузовых вагонов 17 от аккумуляторной батареи бустерной секции отопления грузовых вагонов 14 по электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16, от которой питаются нагревательные элементы. При этом мощность теплового излучения инфракрасных излучателей 18 регулируют по мере необходимости с системы местного управления мощностью теплового потока 10. Группа вагонов без локомотива при стоянке на транспортной инфраструктуре обеспечивается током за счет междувагонных соединений 19 с помощью розеток электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 24, получая электропитание от аккумуляторной батареи бустерной секции отопления грузовых вагонов 14 для инфракрасных излучателей 18 и электромеханических преобразователей 22, установленных на вагонах 17. Величина напряжения в системе электроснабжения с подачей в грузовые вагоны 17 от аккумуляторов бустерной секции отопления грузовых вагонов 14 равна 220 В. О включении и целостности электрической цепи сигнализирует контроллер системы местного управления мощностью теплового потока (на фигурах не показан). В процессе нагрева груза, достигнув необходимой температуры, система местного управления мощностью теплового потока 10 получает сигнал от расположенных в ней датчиков температуры и посылает этот сигнал через контроллер системы местного управления мощностью теплового потока на сетевой разъединитель электрической цепи отопления грузовых вагонов от аккумуляторной батареи 15. Затем сетевой разъединитель электрической цепи отопления грузовых вагонов от аккумуляторной батареи 15 приводится в рабочее положение и размыкает электрическую цепь подачи электроэнергии от аккумуляторной батареи бустерной секции отопления грузовых вагонов 14, тем самым останавливая подачу электроэнергии по электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16 на вагоны 17. О прекращении подачи электрического тока в электрическую цепь оператор бустерной секции отопления грузовых вагонов убеждается по контрольным приборам (на фигурах не показаны) системы местного управления мощностью теплового потока 10 (фиг.3). Далее электромеханик отсоединяет электрическую магистраль бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 16 от розеток электрической магистрали бустерной секции отопления грузовых вагонов и группы вагонов 24 при помощи междувагонных соединений 19. Оператор бустерной секции отопления грузовых вагонов, получив доклад от электромеханика о выполнении данной технологической операции, докладывает о подготовке группы вагонов к выгрузке маневровому диспетчеру или дежурному по станции. Маневровый диспетчер или дежурный по станции, направляют маневровый локомотив станции к группе вагонов, стоящих на транспортной инфраструктуре для дальнейшей их подачи на место выгрузки. В зависимости от технологической необходимости подачу группы вагонов на место выгрузки можно осуществлять как с бустерной секцией отопления грузовых вагонов, так и без нее, при этом предварительно обеспечив ее отцепку от группы вагонов установленным порядком.
Заявленные способ и 3 варианта конструкции устройства позволяют обеспечить разогрев и подогрев смерзшегося груза, как при движении поезда, так и при его стоянках на неэлектрифицированных участках железных дорог, в том числе на станциях выгрузки в случаях ожидания подачи вагонов на места выгрузки, в том числе при длительной стоянке группы вагонов на транспортной инфраструктуре. За счет этого исключается повторная смерзаемость груза в условиях низких температур и повышенной влажности окружающей среды, вследствие чего снижается дополнительное потребление электроэнергии для организации повторного разогрева груза. Период процесса разгрузки груза сокращается на 1,3 часа в зимний период времени года, простой вагонов в ожидании окончания их очистки от остатков грузов сокращается на 1,1 часа и составляет не более 20 минут на 1 вагон.
Таким образом, применение предлагаемого способа разогрева смерзшегося груза в вагонах при движении и стоянке грузового поезда на тепловозной тяге и при стоянке в группе вагонов без локомотива на транспортной инфраструктуре с помощью трех вариантов конструкции устройства для осуществления способа позволит разогревать и поддерживать необходимую температуру груза и исключить потери свойств его сыпучести.