ЛОКОМОТИВ Российский патент 1999 года по МПК B61C9/24 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции тепловозов с электрической передачей, используемых с низкими скоростями (0,05 - 5 км/ч) в технологическом режиме движения (с машинами для ремонта и содержания железнодорожного пути или в технологических циклах на промышленных предприятиях).

Известен маневровый тепловоз с групповым тяговым приводом, где крутящий момент от двух тяговых электродвигателей передается на суммирующий (раздаточный редуктор), от которого вращение передается через карданные валы и осевые редукторы на движущие колесные пары [1].

Недостатком известного тепловоза является низкая экономичность при использовании тепловоза при малых скоростях в технологическом режиме за счет снижения КПД тягового электрооборудования.

Известен локомотив (тепловоз), принятый за прототип, который содержит раму, силовую установку с тяговым генератором, тяговый привод, состоящий из тяговых электродвигателей, раздаточного редуктора, карданных валов и осевых редукторов. Для передачи в технологическом режиме движения вращающего момента колесным парам тепловоз оборудован дополнительно вспомогательным тяговым электродвигателем, связанным с раздаточным редуктором через понижающий редуктор и муфту включения [2].

Недостатком известного тепловоза является наличие вспомогательного тягового электродвигателя с понижающим редуктором, что вызывает усложнение конструкции локомотива и передачи тягового момента к колесам локомотива от вспомогательного тягового двигателя через два редуктора: раздаточный и понижающий с большим передаточным отношением (порядка 600 - 700), что вызывает дополнительные механические потери и задерживает изменение скорости из-за большой инерционности вращающихся масс.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности использования тягового оборудования, упрощение конструкции локомотива.

Указанный технический результат достигается тем, что в локомотиве, содержащем раму, силовую установку с тяговым генератором, тяговый привод, состоящий из тяговых электродвигателей, раздаточного редуктора и передаточного механизма от него к колесным парам, хотя бы один из тяговых электродвигателей соединен с раздаточным редуктором посредством встроенного в упомянутый редуктор дополнительного понижающего кинематического ряда зубчатых колес и снабжен устройством электронного управления, обеспечивающих технологический режим движения локомотива.

На фиг. 1 схематически показан локомотив, общий вид; на фиг. 2 - тяговый привод этого локомотива.

Локомотив (см. фиг. 1, фиг. 2) содержит силовую установку, включающую в себя двигатель внутреннего сгорания (например, дизель) 1 с тяговым генератором 2 переменного тока, тяговый привод, состоящий из тяговых электродвигателей 3 (их может быть 1 и больше), соединенных с ними раздаточного редуктора 4, связанного через передаточный механизм, включающий карданные валы 5 и осевые редукторы 6, с колесными парами 7. При этом, хотя бы один из тяговых электродвигателей 3 имеет возможность быть соединенным муфтой переключения с дополнительным понижающим кинематическим рядом зубчатых колес раздаточного редуктора 4 (на фиг. не показаны) и имеет устройство электронного управления 8, обеспечивающих технологический режим движения локомотива. Устройством электронного управления 8 может быть, например, управляемый тиристорный преобразователь. Силовая установка 1 и узлы тягового привода установлены на раме тепловоза 9.

Локомотив работает следующим образом.

В поездном режиме при движении локомотива со скоростями 5...80 км/ч тяговые электродвигатели 3 через раздаточный редуктор 4 и передаточный механизм, включающий карданные валы 5 и осевые редукторы 6, приводят во вращение колесные пары 7. При этом передаточное отношение раздаточного редуктора 4 его муфтой переключения устанавливается в поездной режим.

Для работы локомотива в технологическом режиме на низких скоростях (0,05 - 5 км/ч) муфтой переключения раздаточного редуктора 4 его передаточное отношение изменяют на технологический режим посредством включения дополнительного переключаемого понижающего кинематического ряда зубчатых колес. Одновременно через управляемое электронное устройство 8 изменяют питающее напряжение тягового электродвигателя соединенного с раздаточным редуктором 4 через повышающий кинематический ряд, при этом отключают (снимают напряжение) остальных тяговых электродвигателей 3, если их на локомотиве используется больше одного.

В остальном передача тягового момента колесным парам 7 в технологическом режиме движения локомотива аналогична поездному режиму.

Передаточные отношения рядов раздаточного редуктора и от вала тягового электродвигателя 3 до карданных валов 5 и напряжение питания от управляемого электронного устройства выбираются исходят из получения наиболее высокого КПД тягового привода в поездном и технологическом режиме движения локомотива.

Использование изобретения при работе тепловоза в поездном и в технологических режимах на промышленных предприятиях, при работе с машинами для ремонта и содержания железнодорожного пути, в том числе щебнеочистительными со скоростями 0,05 - 5 км/ч позволит, по сравнению с прототипом, исключить вспомогательный тяговый электродвигатель с понижающим редуктором, уменьшить потери в приводе за счет уменьшения количества редукторов, применять один тип тягового электродвигателя для обоих режимов движения локомотива.

Источники информации
1. Технический отчет ВНИТИ И-133-81 "Тепловоз маневровый ТЭМ12 мощностью 1200 л.с. с электропередачей с 4-х тактным дизелем и групповым приводом двухосных тележек ТГМ6" Госрегистр N 81104611, лист 22 или "Труды института" N 58 "Повышение эксплуатационной надежности тепловозов и путевых машин", Коломна, ВНИТИ, 1983, стр. 116.

2. Патент РФ 2058240, МПК B 61 C 9/24, 9/00, 1966 г.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции тепловозов с электрической передачей. На раме локомотива установлены силовая установка с тяговым генератором и тяговый привод. Хотя бы один из тяговых электродвигателей тягового привода соединен с раздаточным редуктором посредством встроенного в упомянутый редуктор дополнительного переключаемого понижающего кинематического ряда зубчатых колес. Технологический режим движения локомотива обеспечивает устройство электронного управления. Такое выполнение упрощает конструкцию локомотива и повышает эффективность использования тягового оборудования. 2 ил.

Локомотив, содержащий раму, силовую установку с тяговым генератором, тяговый привод, состоящий из тяговых электродвигателей, раздаточного редуктора и передаточного механизма от него к колесным парам, отличающийся тем, что хотя бы один из тяговых электродвигателей соединен с раздаточным редуктором посредством встроенного в упомянутый редуктор дополнительного переключаемого понижающего кинематического ряда зубчатых колес и снабжен устройством электронного управления, обеспечивающих технологический режим движения локомотива.