САМОХОДНАЯ МАШИНА ДЛЯ ТЯГИ ЕДИНИЦ ПОДВИЖНОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО СОСТАВА И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ ИХ РАБОТЫ ОБЪЕКТОВ, МАШИН И МЕХАНИЗМОВ Российский патент 1998 года по МПК B61C9/48 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции передвижных тягово-энергетических установок.

Известны: легкое самоходное транспортное средство для выполнения различных подъемно-транспортных работ, снабженное гидростатической трансмиссией (Франция, N 2530565, B 61 C 9/16, опубл. 25.07.83); системы тяги рельсовых транспортных средств, соединенных в железнодорожный состав (Европатент, N 0216594, B 61 C 9/10, опубл. 08.04.87), снабженное электрической передачей мощности от первичного двигателя к ходовым колесам; а также тепловозы серии ТГМ (см. книгу "Тепловоз ТГМ6А", М, Транспорт, 1978), снабженные гидравлической передачей мощности. Тепловоз ТГМ6А, содержащий первичный двигатель в виде двигателя внутреннего сгорания, гидравлическую передачу мощности на ходовые колеса, раму, принят за прототип.

Гидродинамическая передача, применения на прототипе и представляющая собой разновидность гидравлической передачи, не может обеспечить требуемый результат вследствие того, чего при изменении нагрузки скорость перемешивания машины изменяется обратно пропорционально нагрузке и вследствие этого не может быть стабильной.

При энергоснабжении путевых машин, например щебночистительных, по условиям их работы требуются ступенчато-изменяемые стабильные перемещения самоходной машины совместно с объектом энергоснабжения. Эта задача решается заявляемым изобретением.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в получении низких стабилизированных перемещений машины с увеличенной силой тяги, а также обеспечении энергоснабжения различных объектов, машин и механизмов, что необходимо для функционирования ряда путевых машин по текущему содержанию и ремонту железнодорожного пути. Одновременно заявляемое изобретение позволяет сохранить основные свойства тепловоза по обеспечению тяги поездов в маневровом и поездном режимах.

Указанная задача решается путем достижения технического результата при осуществлении изобретения, заключающегося в том, что в самоходной машине с гидравлической передачей мощности (в дальнейшем - гидропередача), входной вал которой соединен через первое согласующее устройство с первичным двигателем, а выходной - с ходовыми колесами, первичный двигатель через первое согласующее устройство соединен с источником энергии для снабжения различных объектов, машин и механизмов, который одновременно является ведущим звеном регулируемого привода и через систему управления соединен с его исполнительным звеном, которое через второе согласующее устройство соединяется с ходовыми колесами. При этом регулируемый привод может состоять из электрического генератора, соединенного с первичным двигателем через первое согласующее устройство, системы управления и электрического двигателя, связанного с ходовыми колесами через второе согласуемое устройство; или из гидронасоса, связанного с первичным двигателем через первое согласующее устройство, системы управления с пускорегулирующей аппаратурой и гидромотора, соединенного с ходовыми колесами через второе согласующее устройство.

Изложенная выше совокупность признаков обеспечивает достижение указанного технического результата, чем обуславливается причинно-следственная связь между признаками и техническим результатом и существенность признаков формулы изобретения.

Анализ уровня техники в России и за рубежом позволил установить, что не обнаружен аналог, идентичный заявленному изобретению, а сравнение с прототипом, как наиболее близким по совокупности признаков аналогом, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "новизна".

Анализ известных решений с целью выявления, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения показал, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из него не выявляется влияние предписываемых изобретением преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками, на достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень".

Описание поясняется прилагаемым чертежом, где изображена самоходная машина для тяги единиц подвижного железнодорожного состава и энергоснабжения необходимых для их работы объектов, машин и механизмов.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Самоходная машина для тяги единиц подвижного железнодорожного состава и энергоснабжения необходимых для их работ объектов, машин и механизмов (в дальнейшем - машина) состоит из рамы 1, на которой установлен первичный двигатель 2, соединенный через первое согласующее устройство 3 с входным валом 4 гидравлической передачи 5, выходной вал 6 которой кинематически связан с ходовыми колесами 7. Одновременно первичный двигатель 2 через первое согласующее устройство 3 соединен с источником энергии 8 и ведущим звеном 9 регулируемого привода, включающего в себя ведущее звено 8 или 9, систему управления 10 и исполнительное звено 11. При этом исполнительное звено 11 регулируемого привода кинематически связано через отключаемое второе согласующее устройство 12 и гидропередачу 5 с ходовыми колесами 7 машины.

В качестве первичного двигателя 2 может быть использован двигатель внутреннего сгорания. Первое согласующее устройство 3 представляет собой раздаточный редуктор и служит для передачи вращения ведущему валу 4 гидропередачи 5, источнику энергии 8 и ведущему звену 9 регулируемого привода. При проработке конкретных компоновочных решений возможны варианты с частичным или полным исключением согласующего устройства 3.

В качестве источника энергии 8 используется электрический генератор, а также один или несколько гидронасосов.

В отдельных случаях, когда по конструктивным соображениям использование источника энергии 8 в качестве ведущего звена регулируемого привода нецелесообразно, роль ведущего звена регулируемого привода выполняет отдельный электрический генератор или гидронасос 9, который соединен через первое согласующее устройство 3 с первичным двигателем 2. В обоих случаях ведущее звено (8 или 9) регулируемого привода соединяется через систему управления 10 с исполнительным звеном 11, которое через второе согласующее устройство 12 соединено с ходовыми колесами 7.

Отключаемое второе согласующее устройство 12 представляет собой редуктор, который в транспортном режиме работы машины позволяет разрывать кинематическую связь между исполнительным звеном 11 регулируемого привода и ходовыми колесами 7.

Работает машина следующим образом.

В транспортном режиме энергия от первичного двигателя 2 передается на гидропередачу 5 и далее к ходовым колесам 7. В этом режиме машина используется как тяговая единица для обеспечения маневровой и поездной работы, а также как средство для транспортировки путевых машин к месту проведения работ. Источник энергии 8 работает без нагрузки и может быть использован для обеспечения нужд машины. Ведущее звено 8 или 9 регулируемого привода работает на холостом ходу, а его использованное звено 11 при помощи второго согласуемого устройства 12 отключено от ходовых колес 7.

В рабочем режиме гидропередача 5 работает на холостом ходу и практически не передает мощность на ходовые колеса 7. Источник энергии 8 обеспечивает энергоснабжение различных объектов, машин и механизмов (например щебноочистительной путевой машины); при этом часть его энергии передается через систему управления 10 для приведения в действие исполнительного звена 11 регулируемого привода, которое через второе согласующее устройство 12 соединяется с ходовыми колесами 7. В случае, если по ряду технических причин использование источника энергии 8 для питания регулируемого привода затруднительно, используется ведущее звено 9, представляющее собой электрический генератор или гидронасос, которое получает вращение от первичного двигателя 2 и через систему управления 10 обеспечивает работу исполнительного звена 11, представляющего собой электродвигатель или гидромотор. При этом регулируемый привод, состоящий из источника энергии 8 или ведущего звена 9, системы управления 10, исполнительного звена 11, соединенного через второе согласующее устройство 12 представляющего собой отключаемый редуктор, с ходовыми колесами 7, позволяет получить стабилизированные перемещения машины и связанных с ней объектов (например, щебнеочистительной машины) с увеличенной силой тяги.

Вышеизложенные сведения, заключающиеся в том, что:
- изобретение предназначено для использования на железнодорожном транспорте, а именно для совместной работы с путевыми машинами для текущего содержания и ремонта железнодорожного пути, а также производства маневровых и поездных работ;
- подтверждение возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств;
- при осуществлении заявленного изобретения достигается усматриваемый заявителем технический результат; свидетельствует о том, что изобретение соответствует требованию "промышленная применимость".

Изобретение относится к передвижным тягово-энергетическим установкам. В данном техническом решении в транспортном режиме машины мощность передается от первичного двигателя на гидропередачу и далее к ходовым колесам, что обеспечивает тягу поездов как при маневровой, так и поездной работе. В рабочем режиме, в котором машина должна перемещать соединенные с ней единицы подвижного состава со стабилизированными скоростями и увеличенной силой тяги, мощность передается на ходовые колеса через регулируемый привод, представляющий собой соединенные друг с другом ведущее звено, систему управления и исполнительное звено. Источник энергии, приводимый от первичного двигателя, может быть выполнен в виде электрического генератора и служит для энергоснабжения внешних потребителей. Регулируемый привод может быть реализован на основе электрического генератора, который через систему управления приводит в движение электродвигатель, или гидронасоса, который через систему управления приводит в движение гидромотор. 4 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Самоходная машина для тяги единиц подвижного железнодорожного состава и энергоснабжения необходимых для их работы объектов, машин и механизмов, содержащая установленные на раме, опирающейся на ходовые колеса, первичный двигатель, соединенный через первое согласующее устройство с входным валом гидравлической передачи, выходной вал которой кинематически связан с ходовыми колесами, и источник энергии, отличающаяся тем, что в нее введены регулируемый привод, выполненный с последовательно соединенными ведущим звеном, системой управления и исполнительным звеном, и второе согласующее устройство, выполненное отключаемым, при этом первичный двигатель через первое согласующее устройство соединен с источником энергии и ведущим звеном регулируемого привода, источник энергии подключен к системе управления регулируемого привода, а исполнительное звено последнего через второе согласующее устройство и гидропередачу кинематически связано с ходовыми колесами. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что второе согласующее устройство выполнено в виде отключаемого редуктора. 3. Машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что источник энергии выполнен в виде электрического генератора, а исполнительное звено регулируемого привода - в виде электродвигателя. 4. Машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что источник энергии выполнен в виде одного или нескольких гидронасосов, а исполнительное звено регулируемого привода - в виде гидромотора. 5. Машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что источник энергии выполнен в виде электрического генератора, а ведущее звено регулируемого привода - в виде гидронасоса.