СЪЕМНАЯ СЕКЦИЯ СИЛОВОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАГИСТРАЛИ СЕКЦИИ ЭЛЕКТРОВОЗА Российский патент 2016 года по МПК H02G3/04 B61C3/00 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, преимущественно к системе силовых электрических кабельных линий электровозов и пневматических магистралей.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является электровоз грузовой магистральный 2ЭС6 (см. «Электровоз грузовой постоянного тока 2ЭС6 с коллекторными тяговыми электродвигателями» Руководство по эксплуатации, 2ЭС6.00.000.000 РЭ Часть 1, с. 16; Части 6, с. 8 и Патент на полезную модель силовой кабельной электрической магистрали секции электровоза 130263 RU, зарегистрированный 20.07.2013, заявка 2013102479/11 от 18.01.2013). Известный электровоз состоит из двух идентичных секций. Силовая кабельная электрическая магистраль каждой секции электровоза включает силовые электрические кабели, кабельные опоры со стяжными устройствами, защиту силовых электрических кабелей от продавливания и элементы дополнительной совместной электроизоляции силовых электрических кабелей от кузова секции электровоза, ограждающую конструкцию со съемными крышками-поликами, расположенную в напольной зоне вдоль секции электровоза. Ограждающая конструкция со съемными крышками-поликами формирует совместно с кабельными опорами со стяжными устройствами кабельный канал, в котором кабельные опоры выполнены в виде составных многоуровневых ложементов с индивидуальными опорными отверстиями для силовых электрических кабелей с диаметрами, соответствующими диаметрам сечений кабелей и обеспечивающими плотное соединение ложементов с кабелями, и с горизонтальными плоскостями разъемов по осям опорных отверстий каждого уровня. Ограждающая конструкция выполнена в виде отдельных самостоятельных каркасов, установленных последовательно друг за другом. Стяжные устройства выполнены в виде системы вертикальных парных шпилек в составе каркасов, нажимных планок, стопорных шайб и гаек. Функцию защиты силовых электрических кабелей от продавливания и элементов дополнительной совместной электроизоляции силовых электрических кабелей от кузова секции электровоза выполняет четкая фиксация опорными отверстиями кабелей в ложементах и структурированное расположение кабелей с обеспечением воздушных зазоров между кабелями и кабелями и кузовом секции электровоза. Весь монтаж силовых электрических кабелей производится внутри секции электровоза. Система отдельных ограждающих конструкций, привариваемых к кузову секции электровоза, не позволяет интегрировать силовые электрические кабели в кабельный канал вне секции электровоза.

Недостатком известной силовой кабельной электрической магистрали секции электровоза является недостаточная технологичность из-за того, что кабельный канал формируется путем приварки отдельных самостоятельных каркасов внутри секции электровоза и полного монтажа силовых электрических кабелей также внутри секции электровоза, что увеличивает длительность общего цикла изготовления и сборки, увеличивает трудоемкость отдельных сборочных операций, происходит ухудшение организации труда из-за скапливания рабочих в ограниченном пространстве секции электровоза, мешающих друг другу. Стационарность сформированного путем приварки всех ограждающих конструкций также ухудшает обслуживание и ремонт, особенно капитальный ремонт, при котором производится полная ревизия состояния кабельной продукции.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению являются электровозы грузовые магистральные 2ЭС10 и 11201 (см. Патент на силовую кабельную магистраль одно- или двухкабинной секции электровоза 144281 RU, зарегистрированный 20.08.2014, заявка 2014114766/11 от 14.04.2014). В названных электровозах силовая кабельная электрическая магистраль секции электровоза включает силовые электрические кабели, кабельный канал со съемными крышками-поликами, ложементы для закрепления силовых электрических кабелей. Кабельный канал выполнен с решетчатыми стенками и с возможностью свободного доступа в кабельный канал при снятых съемных крышках-поликах и расположен в напольной зоне вдоль секции электровоза. Кабельный канал имеет крепление и заземление к кузову секции электровоза. Кабельный канал состоит из двух самостоятельных стационарных каркасов, расположенных по концам машинного отделения секции электровоза, и съемного кабель-канала, выполненного с возможностью интеграции с ним вне секции электровоза силовых электрических кабелей с последующим переносом съемного кабель-канала с силовыми электрическими кабелями в машинное отделение и введением концевых участков силовых электрических кабелей через решетчатые стенки самостоятельных стационарных каркасов и съемного кабель-канала в машинное отделение и в кабину(ы) с последующим подключением концевых участков электрических силовых кабелей к электрическим аппаратам и машинам, к внешним соединителям. Крепление и заземление самостоятельных стационарных каркасов к кузову секции электровоза произведено сваркой, а съемного кабель-канала - стяжными соединениями, обеспечивающими заземление съемного кабель-канала с кузовом секции электровоза непосредственным электрическим контактом, кузов секции электровоза оснащен устройством ориентации съемного кабель-канала в машинном отделении, а съемный кабель-канал выполнен с установочными базовыми поверхностями. Съемный кабель-канал с интегрированными в нем силовыми электрическими кабелями представляет съемную секцию силовой электрической магистрали секции электровозов 2ЭС10 или 11201.

Недостатком известной силовой кабельной магистрали одно- или двухкабинной секции электровоза является определенная сложность выведения концов кабелей или разветвлений жгутов, выполненных из проводов и кабелей и имеющих повышенную жесткость, через решетчатые стенки съемной секции, а также узкая специализация съемной секции электрической магистрали секции электровоза.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является повышение технологичности конструкции съемной секции силовой электрической магистрали секции электровоза, сокращение длительности общего цикла изготовления и сборки, расширение области применения, сокращение трудоемкости выполнения операций монтажа кабельной продукции в съемной секции силовой электрической магистрали секции электровоза и воздухопроводов пневмосистемы, повышение качества работ, улучшение условий электромагнитной совместимости силовых электрических кабелей с электрическими машинами и аппаратами секции электровоза, улучшение условий компоновки в секции электровоза, улучшение условий обслуживания и ремонта, особенно при капитальном ремонте, когда идет полная ревизия состояния кабельной продукции, вплоть до замены кабелей и воздухопроводов.

Указанный технический результат достигается тем, что в съемной секции силовой электрической магистрали секции электровоза, включающей кабель-канал, представляющий силовой каркас со съемными крышками-поликами и креплением и заземлением к кузову секции электровоза, и прокладку в кабель-канале с помощью ложементов силовых электрических кабелей и жгутов, прокладка электрических кабелей и жгутов произведена совместно с воздухопроводами пневматической системы электровоза, закрепленных хомутами на поперечных балках силового каркаса, а верхние продольные балки боковых стенок силового каркаса выполнены разрезными с образованием промежутков, в которых расположены съемные борта с разъемными соединениями с основной конструкцией силового каркаса, обладающие возможностью отсоединения-присоединения от (к) основной конструкции силового каркаса в вертикальном направлении, при этом крышки-полики уложены на силовой каркас с перекрытием зазоров между торцами верхних продольных балок съемных бортов и основной конструкцией силового каркаса. При этом разъемные соединения съемных бортов с основной конструкцией силового каркаса выполнены в пределах толщины стенок силового каркаса и представляют телескопические конструкции с применением в конструкции трубного проката. Трубный прокат может быть использован или круглого, или квадратного, или прямоугольного сечения. Расположение силовых электрических кабелей и жгутов и воздухопроводов пневматической системы электровоза является дифференцированным и выполнено двухуровневым, при этом на нижнем уровне расположены воздухопроводы пневматической системы электровоза, а на верхнем - силовые электрические кабели и жгуты.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 изображен аксонометрический вид съемной секции силовой электрической магистрали секции электровоза с установленными съемными бортами;

на фиг. 2 изображен аксонометрический вид съемной секции силовой электрической магистрали секции электровоза со снятыми съемными бортами;

на фиг. 3 изображена конструкция разъемного соединения съемного борта с основной частью силового каркаса.

В связи с тем, что виды (фиг. 1, 2 и 3) заявленного изобретения плохо читаются при вертикальном расположении длинных сторон листа, целесообразно было расположить листы горизонтально, что позволило существенно укрупнить чертеж.

Съемная секция силовой электрической магистрали секции электровоза содержит кабель-канал 1, представляющий пространственный силовой каркас 2 со съемными крышками-поликами 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 и 3.5 и креплением 4 к кузову секции электровоза, выполняющим одновременно функцию заземления к кузову секции электровоза. Силовой каркас 2 состоит из основной конструкции силового каркаса 5 и съемных бортов 6.1, 6.2, 6.3 и 6.4. Основная конструкция силового каркаса 5 состоит из сочетания боковых стенок 7.1 и 7.2, связанных между собой поперечными балками 8. Боковые стенки 7.1 и 7.2 состоят из нижних продольных балок 9.1 и 9.2, разрезных верхних продольных балок 10.1 и 10.2, полустоек 11.1 и стоек 12. Съемные борта 6.1, 6.2, 6.3 и 6.4 состоят из сочетания продольной балки 13 и полустоек 11.2 и представляют плоские каркасы. Комбинация полустоек 11.1 и 11.2 формирует телескопические разъемные соединения 14 съемных бортов 6.1, 6.2, 6.3 и 6.4 с основной конструкцией силового каркаса 5. Съемные борта 6.1, 6.2, 6.3 и 6.4 размещены в промежутках разрезных верхних продольных балок 10.1 и 10.2 с зазорами 15 между соответствующими торцевыми поверхностями разрезных верхних продольных балок 10.1 и 10.2 и продольных балок 13 съемных бортов 6.1, 6.2, 6.3 и 6.4. В кабель-канале 1 произведена прокладка с помощью ложементов 16 электрических кабелей и жгутов 17 и воздухопроводов 18 пневматической системы электровоза, закрепленных хомутами 19 на поперечных балках 8 силового пространственного каркаса 2. Силовой каркас 2 - несущая конструкция - и призван выдерживать нагрузки, обеспечивать прочность и устойчивость всего кабель-канала 1 с прокладкой электрических кабелей и жгутов 17 и прокладкой воздухопроводов 18 как во время монтажа в секции электровоза с помощью крана, так и в процессе эксплуатации. Съемные крышки-полики 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 и 3.5 устанавливаются на силовой каркас 2 с перекрытием зазоров 15 и закрепляются на силовом каркасе 2 крепежом 20 и придают дополнительную прочность и жесткость силовому каркасу 2, объединяя в единое целое основную конструкцию силового каркаса 5 и съемные борта 6.1, 6.2, 6.3 и 6.4. Телескопические конструкции 14, выполненные в пределах толщины боковых стенок 7.1 и 7.2. Толщина стенок 7.1 и 7.2 определяется размерами поперечного сечения сортамента, применяемого в конструкции боковых стенок 7.1 и 7.2. Полустойки 11.1 и 11.2 телескопического соединения 14 состоят из консолей 21.1, 21.2 и вкладыша 22. Вкладыш 22 вставляется или в консоль 21.1, или 22.2 и приваривается к ней. Консоли 21.1 и 21.2 и вкладыш 22 изготовляются из трубного проката или круглого, или квадратного, или прямоугольного сечения. Таким образом, конструкция разъемного соединения съемных бортов 6.1, 6.2, 6.3 и 6.4 с основной конструкцией силового каркаса 5 получается компактной в пределах толщины боковых стенок 7.1 и 7.2. Расположение телескопических соединений 14 в плоскостях боковых стенок 7.1 и 7.2 (в вертикальных плоскостях) позволяет при снятых крышках-поликах 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 и 3.5 беспрепятственно извлекать съемные борта 6.1, 6.2, 6.3 и 6.4 из силового каркаса 2 как в заводских условиях, так и в процессе эксплуатации в машинном отделении секции электровоза. При установленной в секции электровоза съемной секции силовой электрической магистрали крышки-полики 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 и 3.5 формируют проход в машинном отделении. Компоновка электромашин, аппаратов и оборудования в машинном отделении очень плотная и расположена с обеих сторон съемной секции силовой электрической магистрали. Возможность вертикального отсоединения-присоединения от (к) силовому каркасу 2 съемных бортов 6.1, 6.2, 6.3 и 6.4 обеспечивает беспрепятственный доступ вовнутрь кабель-канала 1 и облегчает прокладку и обслуживание электрических кабелей и жгутов 17 и воздухопроводов 18.

Формируют съемную секцию силовой электрической магистрали секции электровоза вне секции электровоза и следующим образом: в силовом каркасе 2 при снятых крышках-поликах 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 и 3.5 и съемных бортах 6.1, 6.2, 6.3 и 6.4 в два уровня прокладывают электрические кабели и жгуты 17 и воздухопроводы 18. При этом на нижнем уровне располагают воздухопроводы 18. Жесткие ответвления жгутов и ответвления воздухопроводов выводят в соответствующие образовавшиеся просветы в силовом каркасе 2 при снятых съемных бортах 6.1, 6.2, 6.3 и 6.4. Прокладка воздухопроводов 18 осуществляется хомутами 19, а прокладку электрических кабелей и жгутов 17 - ложементами 16. После монтажа содержимого в кабель-канале 1 устанавливают ранее снятые съемные борта 6.1, 6.2, 6.3 и 6.4 и крышки-полики 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 и 3.5. При выполнении воздухопроводов 18 металлическими из-за расположения протяженных массивных деталей вблизи прокладок электрических кабелей и жгутов улучшаются условия электромагнитной совместимости.

Изобретение относится к прокладке электрических кабелей и проводов на транспортных средствах. Съемная секция силовой электрической магистрали электровоза включает в себя кабель-канал, представляющий силовой каркас со съемными крышками-поликами и креплением и заземлением к кузову секции электровоза. Прокладка электрических кабелей в кабель-канале выполнена с помощью ложементов силовых электрических кабелей и жгутов. Прокладка электрических кабелей и жгутов произведена совместно с воздухопроводами пневматической системы электровоза, закрепленных хомутами на поперечных балках силового каркаса. Верхние продольные балки боковых стенок силового каркаса выполнены разрезными с образованием промежутков, в которых расположены съемные борта с разъемными соединениями с основной конструкцией силового каркаса. Съемные борта выполнены с возможностью отсоединения-присоединения от/к основной конструкции силового каркаса в вертикальном направлении. При этом крышки-полики уложены на силовой каркас с перекрытием зазоров между торцами верхних продольных балок съемных бортов и основной конструкцией силового каркаса. Технический результат изобретения заключается в повышении технологичности конструкции съемной секции силовой электрической магистрали секции электровоза. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Съемная секция силовой электрической магистрали секции электровоза, включающая кабель-канал, представляющий силовой каркас со съемными крышками-поликами и креплением и заземлением к кузову секции электровоза и прокладку в кабель-канале с помощью ложементов силовых электрических кабелей и жгутов, отличающаяся тем, что прокладка электрических кабелей и жгутов произведена совместно с воздухопроводами пневматической системы электровоза, закрепленных хомутами на поперечных балках силового каркаса, а верхние продольные балки боковых стенок силового каркаса выполнены разрезными с образованием промежутков, в которых расположены съемные борта с разъемными соединениями с основной конструкцией силового каркаса, обладающие возможностью отсоединения-присоединения от/к основной конструкции силового каркаса в вертикальном направлении, при этом крышки-полики уложены на силовой каркас с перекрытием зазоров между торцами верхних продольных балок съемных бортов и основной конструкцией силовой каркаса.

2. Съемная секция силовой электрической магистрали секции электровоза по п. 1, отличающаяся тем, что разъемные соединения съемных бортов с основной конструкцией силового каркаса выполнены в пределах толщины стенок силового каркаса.

3. Съемная секция силовой электрической магистрали секции электровоза по п. 1, отличающаяся тем, что разъемные соединения съемных бортов с основной конструкцией силового каркаса выполнены телескопической конструкции.

4. Съемная секция силовой электрической магистрали секции электровоза по п. 3, отличающаяся тем, что телескопическая конструкция разъемных соединений съемных бортов с основной конструкцией силового каркаса выполнены из трубного проката круглого сечения.

5. Съемная секция силовой электрической магистрали секции электровоза по п. 3, отличающаяся тем, что телескопическая конструкция разъемных соединений съемных бортов с основной конструкцией силового каркаса выполнены из трубного проката квадратного сечения.

6. Съемная секция силовой электрической магистрали секции электровоза по п. 3, отличающаяся тем, что телескопическая конструкция разъемных соединений съемных бортов с основной конструкцией силового каркаса выполнены из трубного проката прямоугольного сечения.

7. Съемная секция силовой электрической магистрали секции электровоза по п. 1, отличающаяся тем, что расположение силовых электрических кабелей и жгутов и воздухопроводов пневматической системы электровоза дифференцировано и выполнено двухуровневым, при этом на нижнем уровне расположены воздухопроводы пневматической системы электровоза, а на верхнем - силовые электрические кабели и жгуты.