РЕЛЬСОВОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С ПРИВОДНЫМ УСТРОЙСТВОМ Российский патент 2012 года по МПК B61C3/00 

Изобретение относится к рельсовому транспортному средству с кузовом, которое опирается на первый колесный блок и расположенный на расстоянии от него в продольном направлении кузова второй колесный блок, и электрическому приводному устройству, которое приводит в действие первый и второй колесные блоки, причем приводное устройство содержит, по меньшей мере, первый трансформаторный блок и приданный ему первый токовыпрямительный блок, расположенные в кузове.

Известно, что у обычных рельсовых транспортных средств оба колесных блока (колесные пары или тележки) приводятся в действие посредством приводного устройства, тогда как компоненты распределены в или на кузове. Так, например, у рельсовых транспортных средств серии BR 445 («Дойче Бан АГ») на заднем конце кузова посередине расположен один общий трансформатор для обеих ведущих тележек. Кроме того, у рельсовых транспортных средств серии RABe 514 (федеральные железные дороги Швейцарии) предусмотрено устройство с двумя трансформаторами на одном конце кузова и устройством из двух выпрямителей тока на другом конце кузова. У рельсовых транспортных средств серии TER 2 NG/X 40 («Альстом СА», Франция) предусмотрено устройство с одним или двумя трансформаторами на одном конце кузова и токовыпрямительным модулем под крышей на другом конце кузова.

Недостаток всех этих известных рельсовых транспортных средств заключается в том, что требуются сравнительно большие затраты на кабельную разводку, т.е. электрическое соединение, между трансформаторами и выпрямителями тока, а также между выпрямителями тока и приводящими колесные блоки в действие тяговыми двигателями.

Кроме того, частично возникает неблагоприятное распределение масс в рельсовом транспортном средстве, которое, при необходимости, можно компенсировать за счет соответствующей балансировки с помощью дополнительного балласта. Из-за этого рельсовое транспортное средство, во-первых, становится тяжелее и дороже, а во-вторых, при определенных обстоятельствах ограничена также его провозная способность.

В частности, у двухэтажных рельсовых транспортных средств с расположением компонентов приводного устройства в зоне крыши возникает к тому же уменьшение количества мест для сидения за счет обусловленной компонентами в зоне крыши, менее оптимальной конструкции лестниц.

Кроме того, у рельсовых транспортных средств с расположенными посередине и поперек трансформаторами (см., например, упомянутую серию BR 445) ограничены поток и комфорт пассажиров.

В основе изобретения лежит задача создания рельсового транспортного средства описанного выше рода, в котором отсутствуют отмеченные недостатки или присутствуют, по меньшей мере, в заметно меньшей степени и, в частности, при простом и рентабельном изготовлении обеспечивается высокая провозная способность и высокий комфорт пассажиров.

Эта задача решена согласно изобретению посредством рельсового транспортного средства, охарактеризованного признаками п.1 формулы изобретения.

Изобретение основано на том, что при простом и рентабельном изготовлении высокие провозная способность и высокий комфорт пассажиров рельсового транспортного средства достигаются в том случае, если первый трансформаторный блок и первый токовыпрямительный блок функционально и пространственно сопряжены с первым колесным блоком, а приводное устройство содержит второй трансформаторный блок и сопряженный с ним второй токовыпрямительный блок, функционально и пространственно сопряженные со вторым колесным блоком.

За счет функционального и пространственного сопряжения трансформаторного и токовыпрямительного блоков с соответствующим, приводимым в действие колесным блоком можно реализовать особенно простое и недорогое электрическое соединение сопряженных друг с другом компонентов с помощью коротких линий, в частности линий высокой мощности. Кроме того, за счет попарного пространственного сопряжения трансформаторных и токовыпрямительных блоков с приводимым в действие колесным блоком можно достичь оптимального сбалансированного распределения масс в рельсовом транспортном средстве без необходимости дополнительного балласта для балансировки. Трансформаторный и соответствующий токовыпрямительный блоки могут быть расположены без проблем так, что они сравнительно мало нарушают провозную способность, комфорт и, в частности, поток пассажиров.

Трансформаторный и взаимодействующий с ним токовыпрямительный блоки могут быть расположены в кузове, в принципе, любым подходящим образом. Преимущественно предусмотрено, что кузов имеет первую и вторую продольные стороны, первый трансформаторный блок расположен в зоне первой продольной стороны, а первый токовыпрямительный блок - в зоне второй продольной стороны кузова, тогда как второй трансформаторный блок расположен в зоне второй продольной стороны, а второй токовыпрямительный блок - в зоне первой продольной стороны кузова. За счет этого диагонально противоположного или перекрестного расположения трансформаторных и токовыпрямительных блоков можно очень простым образом достичь оптимального равномерного распределения масс в рельсовом транспортном средстве.

Преимущественно, по меньшей мере, один из трансформаторных блоков и сопряженный с ним токовыпрямительный блок расположены в отдельных помещениях кузова, благодаря чему достигается большая свобода в оформлении его внутренней отделки, в частности проходов, лестниц, пандусов, мест для сидения и т.д. За счет этого можно достичь повышения комфорта пассажиров и улучшения их потока в рельсовом транспортном средстве.

Предпочтительно с токовыпрямительным блоком пространственно сопряжено дополнительное оборудование, в частности дополнительное электрооборудование, причем дополнительное оборудование расположено преимущественно в помещении токовыпрямительного блока. Этим достигается особенно предпочтительное распределение масс в рельсовом транспортном средстве. Так, токовыпрямительный блок имеет, как правило, меньшую массу, чем трансформаторный блок. Эту разницу можно, по меньшей мере, в значительной степени компенсировать дополнительным оборудованием.

Трансформаторные блоки и сопряженные с ними токовыпрямительные блоки могут быть расположены, в принципе, в любом подходящем месте в зоне соответствующего, приводимого в действие колесного блока. Предпочтительно, по меньшей мере, один из трансформаторных блоков и сопряженный с ним токовыпрямительный блок расположены в конце кузова. Это предпочтительно, в частности, у двухэтажных рельсовых транспортных средств, поскольку за счет этого возможно оптимальное расположение подходов к обоим этажам.

Особенно хороший пассажиропоток обеспечивается в том случае, если, по меньшей мере, один из трансформаторных блоков и сопряженный с ним токовыпрямительный блок отделены предназначенным для пассажиров проходом кузова. В частности, у двухэтажных рельсовых транспортных средств благодаря этому расположению возникают лишь очень небольшие ограничения для расположения подходов к салону кузова.

Изобретение может применяться в любых типах кузовов. Особенно предпочтительно, как было отмечено, если кузов выполнен двухэтажным.

Другие предпочтительные варианты выполнения охарактеризованы признаками зависимых пунктов формулы. Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

- фиг.1: схематичный вид сбоку предпочтительного варианта выполнения рельсового транспортного средства согласно изобретению;

- фиг.2: разрез по линии II-II на фиг.1.

На фиг.1 и 2 схематично показано рельсовое транспортное средство 101. Оно содержит двухэтажный кузов 102, который в зоне своих обоих концов опирается на два колесных блока в виде ведущих тележек 103.1, 103.2.

Колесные пары тележек 103.1, 103.2 приводятся в действие электрическим приводным устройством 104. Оно содержит для этого помимо тяговых двигателей (для наглядности не показаны) тележек 103.1, 103.2 первый трансформаторный блок 105.1 и сопряженный с ним первый токовыпрямительный блок 106.1, которые пространственно и функционально сопряжены с тележкой 103.1, т.е. снабжают энергией ее тяговые двигатели.

Трансформаторный блок 105.1 и сопряженный с ним токовыпрямительный блок 106.1 расположены на одном конце кузова 102 в двух его отсеках 102.1, 102.2, выполненных в виде отдельных шкафов. При этом оба отсека отделены друг от друга средним проходом 107.1, по которому пассажирам, при необходимости, возможен переход в соседний вагон рельсового транспортного средства.

Отсеки 102.1, 102.2 имеют, в основном, одинаковую величину. Поскольку токовыпрямительный блок 106.1 занимает меньше конструктивного пространства, чем трансформаторный блок 105.1, в отсеке 102.2 расположено дополнительное оборудование 104.1.

Приводное устройство 104 содержит также второй трансформаторный блок 105.2 и сопряженный с ним второй токовыпрямительный блок 106.2, которые пространственно и функционально сопряжены со второй тележкой 103.2, т.е. снабжают энергией ее тяговые двигатели.

Трансформаторный блок 105.2 и сопряженный с ним токовыпрямительный блок 106.2 расположены на другом конце кузова 102 в двух его отсеках 102.3, 102.4, выполненных в виде отдельных шкафов. При этом оба отсека отделены друг от друга средним проходом 107.2, по которому пассажирам, при необходимости, возможен переход в соседний вагон рельсового транспортного средства.

Отсеки 102.3, 102.4 имеют, в основном, одинаковую величину, при этом в отсеке 102.4 может быть расположено дополнительное оборудование 104.2.

За счет функционального и пространственного сопряжения трансформаторного блока 105.1, 105.2 и токовыпрямительного блока 106.1, 106.2 к соответствующему, приводимому в действие колесному блоку 103.1, 103.2 можно достичь особенно простого и недорогого электрического соединения сопряженных друг с другом компонентов 105.1, 106.1, 105.2, 106.2 с помощью коротких линий.

Кроме того, за счет попарного пространственного сопряжения трансформаторных блоков 105.1, 105.2 и токовыпрямительных блоков 106.1, 106.2 с приводимыми в действие колесными блоками 103.1, 103.2 достигается оптимальное сбалансированное распределение масс в рельсовом транспортном средстве без необходимости дополнительного балласта для балансировки.

Размещение трансформаторных блоков 105.1, 105.2 и токовыпрямительных блоков 106.1, 106.2 в боковых отсеках 102.1-102.4 является компактным и обеспечивает сравнительно высокую гибкость при оформлении салона 102.5 кузова 102. В частности, достигается бóльшая свобода в оформлении его внутренней отделки, в частности расположения лестниц 108.1, 108.2 на оба этажа. Провозная способность, комфорт и, в частности, поток пассажиров за счет этого нарушаются относительно мало.

Трансформаторный блок 105.1 расположен в зоне продольной стороны 102.6 кузова 102, а токовыпрямительный блок 106.1 - в зоне его продольной стороны 102.7. В противоположность этому трансформаторный блок 105.2 расположен в зоне продольной стороны 102.7 кузова 102, а токовыпрямительный блок 106.2 - в зоне его продольной стороны 102.6. За счет этого диагонально противоположного или перекрестного расположения трансформаторных блоков 105.1, 105.2 и токовыпрямительных блоков 106.1, 106.2 особенно простым образом достигается оптимальное равномерное распределение масс в рельсовом транспортном средстве 101. Так, уже за счет этого расположения возникают соотношения уравновешенных моментов вокруг продольной и поперечной осей кузова 102.

Дальнейшее уравновешивание моментов в отношении скручивания кузова 102 достигается за счет дополнительного оборудования 104.1, 104.2, которое может, по меньшей мере, в значительной степени уравновесить разность масс между более легким токовыпрямительным блоком 106.1, 106.2 и более тяжелым трансформаторным блоком 105.1, 105.2.

Изобретение описано выше исключительно на примере двухэтажного рельсового транспортного средства. Однако следует учесть, что оно может найти применение также в одноэтажных рельсовых транспортных средствах. Кроме того, понятно, что изобретение может найти применение независимо от вида энергоподвода к рельсовому транспортному средству, т.е. в случае рельсовых транспортных средств на электрической тяге (питание через контактный провод и т.п.) или рельсовых транспортных средств с комбинированным приводом (например, дизель-электрический привод).

Настоящее изобретение относится к области железнодорожного транспорта и направлено на усовершенствование моторного вагона с электроприводом. Моторный вагон содержит кузов (102), опирающийся на первый колесный блок (103.1) и расположенный на расстоянии от него в продольном направлении кузова (102) второй колесный блок (103.2), а также электрическое приводное устройство (104), выполненное с возможностью приведения в действие первого колесного блока (103.1) и второго колесного блока (103.2). Приводное устройство (104) содержит, по меньшей мере, первый трансформаторный блок (105.1) и сопряженный с ним первый токовыпрямительный блок (106.1), расположенные в кузове (102). Первый трансформаторный блок (105.1) и первый токовыпрямительный блок (106.1) функционально и пространственно сопряжены с первым колесным блоком (103.1). Приводное устройство (104) содержит также второй трансформаторный блок (105.2) и сопряженный с ним второй токовыпрямительный блок (106.2), которые функционально и пространственно сопряжены со вторым колесным блоком (103.2). Технический результат заключается в упрощении конструкции и обеспечении оптимального сбалансированного распределения масс в транспортном средстве. 2 ил.

1. Рельсовое транспортное средство, содержащее кузов (102), опирающийся на первый колесный блок (103.1) и расположенный на расстоянии от него в продольном направлении кузова (102) второй колесный блок (103.2), а также электрическое приводное устройство (104), выполненное с возможностью приведения в действие первого колесного блока (103.1) и второго колесного блока (103.2), причем приводное устройство (104) содержит, по меньшей мере, первый трансформаторный блок (105.1) и сопряженный с ним первый токовыпрямительный блок (106.1), расположенные в кузове (102), отличающееся тем, что первый трансформаторный блок (105.1) и первый токовыпрямительный блок (106.1) функционально и пространственно сопряжены с первым колесным блоком (103.1), а приводное устройство (104) содержит второй трансформаторный блок (105.2) и сопряженный с ним второй токовыпрямительный блок (106.2), которые функционально и пространственно сопряжены со вторым колесным блоком (103.2).

2. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что кузов (102) имеет первую продольную сторону (102.6) и вторую продольную сторону (102.7), причем первый трансформаторный блок (105.1) расположен в зоне первой продольной стороны (102.6), а первый токовыпрямительный блок (106.1) - в зоне второй продольной стороны (102.7) кузова (102), при этом второй трансформаторный блок (105.2) расположен в зоне второй продольной стороны (102.7), а второй токовыпрямительный блок (106.2) - в зоне первой продольной стороны (102.6) кузова (102).

3. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из трансформаторных блоков (105.1, 105.2) и сопряженный с ним токовыпрямительный блок (106.1, 106.2) расположены в отдельных отсеках (102.1, 102.2, 102.3, 102.4) кузова (102).

4. Транспортное средство по п.2, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из трансформаторных блоков (105.1, 105.2) и сопряженный с ним токовыпрямительный блок (106.1, 106.2) расположены в отдельных отсеках (102.1, 102.2, 102.3, 102.4) кузова (102).

5. Транспортное средство по п.3, отличающееся тем, что с токовыпрямительным блоком (106.1, 106.2) пространственно сопряжено дополнительное оборудование (104.1, 104.2), в частности дополнительное электрооборудование, причем дополнительное оборудование (104.1, 104.2) расположено, в частности, в отсеке (102.2, 102.4) токовыпрямительного блока (106.1, 106.2).

6. Транспортное средство по п.4, отличающееся тем, что с токовыпрямительным блоком (106.1, 106.2) пространственно сопряжено дополнительное оборудование (104.1, 104.2), в частности дополнительное электрооборудование, причем дополнительное оборудование (104.1, 104.2) расположено, в частности, в отсеке (102.2, 102.4) токовыпрямительного блока (106.1, 106.2).

7. Транспортное средство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из трансформаторных блоков (105.1, 105.2) и сопряженный с ним токовыпрямительный блок (106.1, 106.2) расположены в конце кузова (102).

8. Транспортное средство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из трансформаторных блоков (105.1, 105.2) и сопряженный с ним токовыпрямительный блок (106.1, 106.2) отделены предназначенным для пассажиров проходом (107.1, 107.2) кузова (102).

9. Транспортное средство по п.7, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из трансформаторных блоков (105.1, 105.2) и сопряженный с ним токовыпрямительный блок (106.1, 106.2) отделены предназначенным для пассажиров проходом (107.1, 107.2) кузова (102).

10. Транспортное средство по любому из пп.1-6, 9, отличающееся тем, что кузов (102) выполнен в виде двухэтажного кузова.

11. Транспортное средство по п.7, отличающееся тем, что кузов (102) выполнен в виде двухэтажного кузова.

12. Транспортное средство по п.8, отличающееся тем, что кузов (102) выполнен в виде двухэтажного кузова.