ТЯГОВО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СЕКЦИЯ Российский патент 2005 года по МПК B61C5/02 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции тягово-энергетической секции, предназначенной для энергообеспечения и транспортирования щебнеочистительных и других машин.

Известна система охлаждения агрегатов транспортного средства, содержащая выхлопные коллекторы двигателей внутреннего сгорания, полости для охладителя, сообщающиеся с атмосферой и с машинным отделением через регулируемую заслонку. Воздух, нагнетаемый вентилятором охлаждающего устройства по трубопроводу, поступает в агрегат и отводится в машинное отделение или в атмосферу /1/.

Недостатком данной конструкции является ненадежность работы локомотива с данной системой охлаждения из-за недостаточно эффективной работы системы вентиляции.

Наиболее известным является односекционный тепловоз М62 с кузовом вагонного типа, содержащий дизель-генераторную установку, охлаждающее устройство с вентиляторным колесом, изолированное от обитаемого пространства, тормозной компрессор, работающий от вала генератора, систему вентиляции кузова с вентилятором, всасывающим воздух из негерметичного кузова локомотива /2/.

Недостатком данной конструкции является ненадежность работы локомотива из-за недостаточно эффективной работы системы вентиляции кузова. Применение вентилятора кузова для отсоса воздуха из дизельного отделения, расположение люка сброса воздуха со стороны передней части дизеля, отсутствие окон для всасывания воздуха, небольшая площадь сечения люка сброса воздуха не позволяют в необходимой степени обеспечить теплоотвод с поверхности дизель-генераторной установки и в целом дизельного отделения, что приводит к уменьшению срока службы оборудования и не способствует созданию необходимого микроклимата для работы обслуживающего персонала. Недостатками данной конструкции также являются использование вентилятора кузова, что требует дополнительной мощности, отбираемой у генератора, которую можно использовать на увеличение тяги локомотива, и расположение топливного бака под рамой локомотива, что потребует применения теплообменников для подогрева топлива зимой.

В основу изобретения положено решение задачи: повышение надежности работы оборудования тягово-энергетической секции за счет создания эффекта всасывания дополнительного воздуха вентиляторами генератора и охлаждающего устройства и создание микроклимата, удовлетворяющего требованиям работоспособности для приборов и силового оборудования, а также обслуживающего персонала, повышение коэффициента полезного действия тягово-энергетической секции за счет использования меньшей мощности на вспомогательные нужды, снижение массогабаритности за счет расположения необходимого оборудования на раме ограниченной длины и удешевление изделия за счет установки охлаждающего устройства в кузове без теплоизоляции.

Это достигается благодаря тому, что тягово-энергетическая секция, содержащая раму с установленными на ней кузовом, дизелем с прифланцованным генератором, над которым расположен люк сброса, охлаждающим устройством, тормозным компрессором, расходным топливным баком, систему вентиляции кузова, воздушные фильтры дизельного отделения, имеет кузов с окнами для забора воздуха, расположенными в хвостовой части генератора и дизеля, и дополнительным люком сброса, расположенным над охлаждающим устройством, выполненным в виде не менее одного радиаторного блока, при этом люки сброса находятся на расстоянии, составляющем не менее высоты сечения окна для забора воздуха от выхлопных коллекторов дизеля и охлаждающего устройства, а суммарная площадь сечений люков сброса составляет не менее половины площади сечения одного из окон для забора воздуха, причем охлаждающее устройство с вентилятором расположено напротив тормозного компрессора и расходного бака.

Во втором варианте для решения данной задачи в тягово-энергетической секции, содержащей раму с установленными на ней кузовом, дизелем с прифланцованным генератором на промежуточной раме, охлаждающим устройством, над которыми расположен люк сброса, воздушные фильтры дизельного отделения, охлаждающее устройство выполнено в виде не менее одного автономного радиаторного блока и соединено с воздуховодом, а кузов снабжен окнами для забора воздуха с установленными на них фильтрами дизельного отделения, расположенными в хвостовой части генератора и дизеля, и дополнительным люком сброса, расположенным над тормозным компрессором, причем люк сброса дизельного отделения расположен на расстоянии, составляющем не менее высоты сечения окна для забора воздуха, а суммарная площадь сечений люков сброса составляет не менее половины площади сечения одного из окон, тормозной компрессор и расходный топливный бак расположены за генератором и дизелем.

Выполнение охлаждающего устройства в виде не менее одного автономного радиаторного блока с вентилятором позволяет расположить необходимое оборудование на раме ограниченной длины и его расположение под вторым люком сброса в первом варианте и на промежуточной раме во втором варианте позволяет отводить тепло от наружных горячих поверхностей силовой установки и тормозного компрессора.

Введение окон для забора воздуха, расположенных в хвостовой части генератора и дизеля, способствует более эффективной вентиляции силового отделения.

Расположение люков сброса на расстоянии, составляющем не менее высоты сечения окна для забора воздуха от дизеля и охлаждающего устройства, а также суммарная площадь сечения люков сброса воздуха, составляющая не менее половины площади сечения одного из окон забора воздуха, обеспечивает более плавное без завихрения и потерь движение воздуха через люки сброса и необходимую добавку воздуха при частичном открытии окон забора воздуха при обильном дожде или снеге.

Изобретение поясняется чертежами, где:

На фиг.1 схематически изображена тягово-энергетическая секция с охлаждающим устройством, расположенным под вторым люком сброса, общий вид.

На фиг.2 схематически изображена тягово-энергетическая секция с охлаждающим устройством, расположенным под вторым люком сброса, вид сверху.

На фиг.3 схематически изображена тягово-энергетическая секция с охлаждающим устройством, соединенным с воздуховодом, общий вид.

На фиг.4 схематически изображена тягово-энергетическая секция с охлаждающим устройством, соединенным с воздуховодом, вид сверху.

Тягово-энергетическая секция содержит несущую раму 1 с кузовом 2 вагонного типа и двумя кабинами управления 3, установленными на ней дизелем 5 и прифланцованным к нему генератором 4, необходимые для энергообеспечения тяговых двигателей и питания всех систем секции.

Рама 1 установлена на приводные тележки 6. Охлаждающее устройство 7 выполнено в виде не менее одного автономного вентилятора блока и расположено под вторым дополнительным люком 11 сброса воздуха за передней частью дизеля 5 на расстоянии, составляющем не менее высоты сечения окна для забора воздуха от люка сброса воздуха.

Вентилятор генератора 8 служит для охлаждения обмоток генератора. Тормозной компрессор 9 используется для питания тормозной системы тягово-энергетической секции и расположен за генератором 4 и дизелем 5.

Воздушные фильтры 10 установлены у хвостовой части генератора 4 и дизеля 5 на окнах забора воздуха 15, оборудованных жалюзи 16.

Кузов 2 снабжен люками 11 для сброса и всасывания воздуха, расположенными в верхней части кузова 2.

В люках 11 сброса и всасывания воздуха имеются жалюзи 12. Люки сброса и всасывания воздуха 11 снабжены защитными колпаками 13.

Топливный расходный бак 14 расположен за дизелем 5 и прифланцованным к нему генератором 4.

В первом варианте тягово-энергетическая секция работает следующим образом.

При запуске и работе дизеля 5 воздух на сгорание забирается из окружающей среды. Одновременно забор воздуха из окружающей среды осуществляется с помощью вентилятора генератора 8.

Дизель 5 с прифланцованным генератором 4 нагревается до определенной температуры. После этого начинают работать вентиляторы охлаждающего устройства 7.

Отвод тепла, выделяющегося в дизеле 5, производится охлаждающейся жидкостью в радиаторных секциях охлаждающего устройства 7, выхлопными газами через выхлопную систему, воздухом, охватывающим температурно-напряженные поверхности дизеля 5, поступающим через окна забора воздуха 15 и очищенным в фильтрах 10, расположенных у хвостовой части генератора 4, прифланцованного к дизелю 5.

В случае ненастной погоды: дождь, снег забор воздуха из окружающей среды осуществляется с помощью вентилятора генератора 8, а при разогретом двигателе дополнительно включаются в работу еще вентиляторы охлаждающего устройства 7, через окна забора воздуха 15, открытые на половину площади своего сечения (закрыты по одной створке на каждом окне), и одного или 2-х люков сброса 11, защищенных от атмосферных осадков, тем самым препятствуя попаданию сверхнормативного количества осадков в дизельное помещение и поддерживая микроклимат в состоянии, удовлетворяющем санитарным нормам.

Во втором варианте тягово-энергетическая секция содержит несущую раму 1 с кузовом 2 вагонного типа и двумя кабинами управления 3, установленными на ней дизелем 5 и прифланцованным к нему генератором 4, необходимые для энергообеспечения тяговых двигателей и питания всех систем секции.

Рама 1 установлена на приводные тележки 6. Охлаждающее устройство 7 выполнено в виде не менее одного автономного вентилятора блока, расположено на промежуточной раме 16 с дизелем 5 и генератором 4 и соединено с воздуховодом 14.

Вентилятор генератора 8 служит для охлаждения обмоток генератора. Тормозной компрессор 9 используется для питания тормозной системы тягово-энергетической секции и расположен за генератором 4 и дизелем 5.

Воздушные фильтры 10 установлены у хвостовой части генератора 4 и дизеля 5 на окнах для забора воздуха 17, оборудованных жалюзи 18.

Кузов 2 снабжен люками 11 для сброса и всасывающего воздуха, расположенными в верхней части кузова 2, снабженными жалюзи 12 и защитными колпаками 13.

Топливный расходный бак 15 расположен за генератором 4 и дизелем 5.

Тягово-энергетическая секция работает следующим образом.

При запуске и работе дизеля 5 воздух на сгорание забирается из окружающей среды, при этом начинает работать охлаждающее устройство 7.

Одновременно забор воздуха из окружающей среды осуществляется с помощью вентилятора генератора 8 и вентилятора охлаждающего устройства 7.

Отвод тепла, выделяющегося в дизеле 5, производится охлаждающейся жидкостью в радиаторных секциях охлаждающего устройства 7, выхлопными газами через выхлопную систему, воздухом, охватывающим температурно-напряженные поверхности дизеля 5, поступающим через окна забора воздуха 17, очищенным в фильтрах 10, расположенных у хвостовой части генератора, прифланцованного к дизелю.

В случае ненастной погоды: дождь, снег забор воздуха из окружающей среды осуществляется с помощью вентилятора генератора 8 и вентилятора охлаждающего устройства 7 через окна забора воздуха 17, открытые на половину площади своего сечения (закрыты по одной створке на каждом окне), и одного или двух люков сброса 11, защищенных от атмосферных осадков, тем самым препятствуя попаданию сверхнормативного количества осадков в дизельное помещение и поддерживая его микроклимат в состоянии, удовлетворяющем санитарным нормам.

Таким образом, применение данных технических решений позволит упростить конструкцию тягово-энергетической секции и создать условия для работы оборудования и микроклимата, необходимого для работы обслуживающего персонала.

Источники информации:

1. СССР а.с. №1828816 А1, МПК В 61 С 5/02, С.П. Филонов, В.И. Биденко и др.

2. «Тепловоз М62», Москва, издательство «Транспорт», 1977 г.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции тягово-энергетической секции (ТЭС) щебнеочистительных и других машин. По первому варианту ТЭС содержит раму с кузовом, дизелем и генератором, над которым расположен люк сброса (ЛС), охлаждающим устройством (ОУ), тормозным компрессором, топливным баком, систему вентиляции кузова, воздушные фильтры дизельного отделения, окна для забора воздуха (ОЗВ), расположенные в хвостовой части генератора и дизеля, и дополнительным ЛС, расположенным над ОУ, которое выполнено в виде радиаторного блока. ЛС находятся на расстоянии, составляющем не менее высоты сечения ОЗВ от выхлопных коллекторов дизеля и ОУ. Суммарная площадь сечений ЛС составляет не менее половины площади сечения одного из ОЗВ, причем ОУ с вентилятором расположено напротив тормозного компрессора и топливного бака. По второму варианту ТЭС содержит раму с кузовом, дизель и генератор на промежуточной раме, ОУ, над которыми расположен ЛС, воздушные фильтры дизельного отделения. ОУ выполнено в виде автономного радиаторного блока и соединено с воздуховодом. Кузов снабжен ОЗВ с установленными на них воздушными фильтрами дизельного отделения, расположенными в хвостовой части генератора и дизеля, и дополнительным ЛС, расположенным над тормозным компрессором. ЛС дизельного отделения расположен на расстоянии, составляющем не менее высоты сечения ОЗВ, а суммарная площадь сечений ЛС составляет не менее половины площади сечения одного из ОЗВ, тормозной компрессор и топливный бак расположены за генератором и дизелем. Технический результат - повышение надежности и КПД, снижение массогабаритности. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

1. Тягово-энергетическая секция, содержащая раму с установленным на ней кузовом, дизелем с прифланцованным генератором, охлаждающим устройством, тормозным компрессором, расходным топливным баком, систему вентиляции кузова, воздушные фильтры дизельного отделения, отличающаяся тем, что охлаждающее устройство выполнено в виде не менее одного автономного радиаторного блока с вентилятором, расположенного напротив тормозного компрессора и расходного бака, а кузов снабжен окнами для забора воздуха с установленными на них воздушными фильтрами дизельного отделения, расположенными в хвостовой части генератора и дизеля, и вторым люком сброса, расположенным над охлаждающим устройством, причем люки сброса расположены на расстоянии, составляющем не менее высоты сечения окна для забора воздуха от дизеля и охлаждающего устройства, а суммарная площадь сечений люков сброса составляет не менее половины площади сечения одного из окон для забора воздуха, при этом топливный расходный бак расположен за дизелем и генератором.2. Тягово-энергетическая секция, содержащая раму с установленными на ней кузовом, дизелем с прифланцованным генератором на промежуточной раме, охлаждающим устройством, тормозным компрессором, расходным топливным баком, систему вентиляции кузова, воздушные фильтры дизельного отделения, отличающаяся тем, что охлаждающее устройство выполнено в виде не менее одного автономного радиаторного блока с вентилятором, соединенного с воздуховодом и установленного на промежуточной раме с дизелем и генератором, а кузов снабжен окнами для забора воздуха с установленными на них воздушными фильтрами дизельного отделения, расположенными в хвостовой части дизеля и генератора, и дополнительным люком сброса, расположенным над тормозным компрессором, причем люк сброса дизельного отделения расположен на расстоянии, составляющем не менее высоты сечения окна для забора воздуха от дизеля и охлаждающего устройства, а суммарная площадь сечений люков сброса составляет не менее половины площади сечения одного из окон забора воздуха, при этом топливный расходный бак расположен за дизелем и генератором.