Тепловоз Советский патент 1924 года по МПК B61C7/04 

Предлагаемый тепловоз изображен на прилагаемом чертеже схелштически в продольном разрезе.

Тепловоз состоит из 3-х аггрегатов. обозначенных на чертеже соответ, ственно цыфрами /, // и III.

Аггрегат I, не связанный кинематически с осями тепловоза, состоит из двигателей внутреннего горения 1, приводящих во вращение коленчатый вал 96, идущий вдоль продольной оси тепловоза (на чертеже этот вал пред90°

и лежаставлен повернутым на щих в одной плоскости с компрессорами 2 и 4; поршни которых приводятся в движение при помощи шатунов 65 и 66, соединенных шарнирами 63 и 64 с шатуном 62 двигателя .

Нефть для питания двигателей / поступает по клапанам 53. К-лапаны 52 и 53 управляются распределительны.м механизмом 54 обычного типа. Выхлопные газы поступают в камеру горения 75 котла 17, охлаждаемую или водою самого котла, или холодным паром, поступающим сюда по трубам 55, 56 и 57 из рубашек 58 двигателей / и 59 - двигателей 3, и отводимым затем по трубам 60 и 67 в полость 6. Засасывание в полость 6 паров воды из рубашек двигателей производится дифференциальным поршнем 5 двигателей 7. Сжатая этим же поршнем смесь паров воды и воздуха подается затем через клапан 29, трубу 28, котел-ресивер 26, ретуляторный клапан 35 и трубу 35 в рабочий цилиндр низкого давления 7 аггрегата //, кинематически связанного с осями тепловоза. Кроме того, аггрегат / состоит из компрессоров 4 низкого давления, служащих для продувки цилиндров двигателей 1, если последние работают в два такта. Воздух в эти компрессора засасывается через клапан 46 и. затем, через клапана 47 и 48 по трубе 49 поступает в особые баллоны 50, откуда по трубе 57, через клапан 52 идет на продувку двигателей 7. Если последние работают в четыре такта, то надобность в компрессорах 4 отпадает, и из компрессоров 2. высокого давления, обслуживающих сжатым воздухом двигатели 3 аггрегата //. кинематически связанного с осями тепловоза. Воздух в эти компрессора

засасывается через клапан 47 и затем через клапаны 42 и 43 Г ост л1ает в сборник 44 и трубу 45, откуда, при установившемся лвижении тепловг)за, подается по труба.м 30 и 38 для продувки двигателей 3, если последние работают в два такта, или для засасывания этого сжатого воздуха, если ;ш: гатели 3 работают в четь:ре такта. При взятии с места или маневрировании тепловоза, сжа-|-ь 1 1 воздух поссупает по трубе 45 в котел-ресивер 26 апрегата ///.

Аггрегат // состоит: из рабочего цилиндра 3, работаюи1его в четыре или в два такта, с выпускными газам|-| высокого давления, кинематически связанного с коленчатой осью 9 тепловоза при помощи иггоков /О, об1ие1Ч) со ИГРОКОМ поршня 8, соединенных крейцкопфом 12 и поршневым дышлом 73. Со стороны цилиндра 8, цилиндр 3 действует паром котла 77 через регулятор is аггрегата ///, а с противоположной стороны, как Д1 игатель внутреннего горения,-с самостоятельным управлением. Обе стороны и.меют общий выхлоп через Ka iepiji 14, соединенные трубками, омываемыми водой котла 77, откуда иродукты горен1 я и отработанный пар но трубе 23 поступают, через управляемый вручную клапан 24-25, в ресиаер 26, и из рабг;чего цилиндра 8, постоянно сооби1енного трубкою 32 с j-рубами 30 и 37. подводягци- 1и сжатый воздух к цилиндру 3, и имеющего поршень на обше.м иноке W с поршнем цилиндра 3. Благодаря этому устройству, цилиидр 8 помогает процессу сжатия в цилинлре 3 и уменьшает давление на ось 9 тепловоза во вре.мя процесса горения и расиJиpeния в цидиндре 3, что позволяет уменыиить размеры движуидего .мех;1низма и рабочего цидиндра 7 низкого давления, работающего охлаждениьгми продуктами гореиия и иаро.м, поступающими сюда после работы в цилиндре 3, и дает тепловозу снокойньп; ход.

Аггрегат /// состоит: из котла 77, имеющего по концам топки высокого давления 14, соединенн 11е между собою д гмогарны.ми трубами, по которым циркулируют, как показано

стрелками, продукты горения, выходящие из цилиндров 3 двигателей высокого давлеиия, и топки низкого давления 75, куда иоступают продукты горения двигателе; : 7, и откуда эти про;;укты )-орения, по дымогарны.м трубам котла 77, уходят в ды.мовую коробку 16, О давая воде котла 77 часть за|-: Ючаюи1ейся в иих теплоты.

Ды-Мбга 5ные трубы обеих тоиок, к;;к ;; са.ми тоики и их крышки о.И)ваются водою общего котда 77 или отдельных котлг)в. связанных между собою патрубкади-1. образуя o6ijjee паповое и водяное пространство.

Образуюи1ийся в котле 77 пар поступает в регулятор 71, а затем, через регуляторнь й клапан, управляемый от руки из буд1;и .мапл-шиста 79 1)риводиы.« мехаииз.мом 20, идет по труба м 21 к кдаианно.му ил): золотников(;.му 1)аспре,,е.1ению 22 и поступает в цилиндр 3.

Из котла-ресивера 26. куда поступает при работе двигателей 3 высокоIo давления с.месь продуктов гореиия ii пара, а при усиленной работе тепло1юза и npi: С()ответствуюи е м открытии клапаиа 25 г оступает также и часть сжатого . Сюда же иос1упает по рубе 28 пар из рубашек ,вигателей 7 и 3. При трогании с места и маневр:1ровании в ресивер 26 иостуиает толь.ко сжатый в комирессорах 2 воздух и иар из рубашек двигателей 7. В случае иужды, сюда же может поступать пар из котла 77. Клапан 25 в это вре.мя закр шает трубу 30 со сторонг) сжатого воздуха и тогда ни по |руба.м 30, 37. ии по i pyбе 32 не поступает воздуха ии в дзигатедь 3, ни в цилиндры S, вследствие чего они работать не . Этот слу4aii изображен на чертеже. Открывая и то же вре.мя регуляторкый клапан при ПОМОИИ1 ирггаода 34, можно впустить сжаты и:оздух и пар по Ipyбе 35 в зо.:ютниковую коробку 36, откуда э1а с.месь, при по.мощи обычного кулисиого мехаииз.ма 37, .может г.мть виуи1ена при любой отсечке в цилиндр 7. Отработави1ие агенты отводятся золотником ио трубе 38, через конус 39 дьгмовую коробку 76 и ды.мовую трубу 40 в ат.мосферу, произво; Я в коробке 16 разрежение, облегчаюшее движение выхлопных газов лвигателей и горенке топлива в топке 15.

Топка 75 охлаждается волой котла 77 и паром из рубашек лвигателей и 3, направляемым по трубам 55. 56 и 57 и отводи.мым трубою 60 в полость 6; продукты горения проходят по дымогарным трубам котла 77 в дымовую коробку 76.

Распределительный механизм для ; вигателей высокого давления 3, связанных 1;инематически с осями тепловоза, состоит из двух валиков 67 и 68 для переднего и заднего хода, несущих распределительные пшйбы для впуска в соответственные манометры продувочного воздуха, нефтетоплива и пара и соед1;ненных собой кривошипами 69, 70 с тягами 77 72 и тяга.ми 78, 79 с кpивoпJипa. 74. 75 про.межуточного валика 73. соедивенными при помоши тяг 78 и 79 с эксцентриками 78, 79 передней сиаренно оси тепловоза. Таким образом, смотря по направлению движения тепловоза, ролики 67 и 68 могут врап1аться то по часовой, то против часовой стрелки. Двуплечий рычаг SO, пр1:води. в движение при помоши тяги 81 из будки машиниста, несет па конце три тягп 83, каждая с роликами 84, 85 и 86. От валиков роликов 86 при помоши тяг 88 и двуплечих рычагов приводятся в движение воздупшый клапан 97. паровой 95 и тоиливны 92. Левые концы тяг S3 (см. деталь наверху чертежа) niapнирно прикреплены к гайке 82. перемешаюшеися по ходовому винту при помоши рукоятки 37. Когда гайка будет установлена в среднем положении, ролики 86 подойдут под нижнюю часть кулисы 87, открывающую воздушный клапан 97. Паровой клапан 95 и топливный 92 при этом будут закрыты. При левом положении гайки 82, ролики 84 поместятся под роликами 67, что соответствует переднему ходу тепловоза, а при правом положении гайки 82, ролики S5 поместятся под роликами 68, что соответствует задне.му ходу теп.ловоза. В последнем положении ролики изображены на чертеже.

Работа тепловоза в четырех главных случаях представляется в следуюш.ем виде.

1.Трогание с места, развитие скорости и маневрирование.

Рукояткой 37 гайка S2 ставится в среднее иоложение, благодаря чему прекрашается подача нефти к двигателям 3. Рукояткой 27, от руки, доступ сжатого воздуха в цилиндр;, 3 и 8 прекра1цается запорным клапаном 25, а клапаном 24, в то же время, разобищется ресивер 26 с выхлопн, пространством двигателе) 3. т.-е. с топками 14 высокого давления, вследствие чего сжатьп до 5-13 атм. и более воздух поГгдет непосредственно в котел-ресивер 26. Регуляторны ; клапан 33 открывается приводом 34 и сжатый воздух поступает в цилиндры 7 двигателей низкого давления.

В этом случае тепловоз работает, как обычный паровоз, только рабочим агентом служит не пар. а сжатыГ; воздух. Двигатели 7 все время рабо тают полностью, в зависимости от расхода воздуха, и работа их регулируется автоматически.

2.Движен1;е по уклону.

Гайка 82 ставится в среднее положение. Прекрагпается впуск нефти в цилиндры 3, котел-ресивер 26 разобшается с топками 14 и впуск сжатого воздуха в цилиндры 3 и 8 ирекрашается. как указано Rbiiiie. Рукояткой 34 прекраи1ают регуляторным клапаном 33 доступ сжатого воздуха в цилиндры 7. Парово регуляторнь1й клапан рукоятко 20 закрывается. Двигатели 7, после наполнения котла-ресивера 26 сжатым воздухом, работают ВХОЛОСТУЮ. 3anacHivie резервуары для пуска в ход двигателей 1 группы должны быть заполнены полностью сжатьш воздухом.

3.Работа в пути.

Гайка 82 после развития требуемой скорости устанавливается на передний или задний ход. К.лапаны 24 и 25 переводят в крайнее левое положение, чтобы соединить котел-ресивер 26 с топками высокого давления 14 и впустить сжаты11 воздух в цилиндры 3 и 8. После этого к цилиндрам 3 подается нефтетопливо и паровой регуяяторный клапан открывается рукояткой 20. Работа регулируется подачею нефти в цилнндры 3, а при усиленной работе, и подачей части сжатого воздуха неносредственно в цилиндры 7 низкого давления, что производится соответственным открытием клапана 25 со стороны котла-ресивера. Двигатели 7 работают все время, в зависимссти от расхода воздуха. В случае нужлы, в топке 75 сжигается дополнительно топливо, чтобы усилить парообразование котла /7.

4. Остановка в пути (стоянки на станциях).

Во вре.мя коротких С1юянок ;:1зигатели 7 работают на наполнение запасных резервуаров сжатым воздухом, или вхолостую. При остановках длительных, имея полные резервуары для , двигатели 7 могут быть остановлены. Вхолостую должны работать не более двух цилиндров, Зимою все части тепловоза, заполненные водою, должны обогреваться паром котла 77,

ПР ЕД М ВТ ПЛ т ЕЙ Т.,

1. Тепловоз, характеризующийся совокупным применением: а) двигателей внутреннего горения 7, в одной плоскости с компрессорами 4 низкого давления, если двигатель 7 двухтактный и с компрессора.ми 2 высокого давления, питающими по трубе 45 ресивер 26 - при трогании с места и .маневрировании сжат111М воздухом, при чем дифференциальный поршень двигателя 7 служит для засасывания в полссть б паров воды из рубашек двт-ателей, сжатия и подачи их в ресивер 26, откуда смесь сжатого пара и воздуха через регулятор 33 поступает в рабочий цилиндр 7, с выхлопом в конус 39 и с обычным парораспределением, действуЮ1ций на оси тепловоза; б) рабочего цилиндра J с выпускными газами высокого давления, действующего на коленчатую

ось 9 тепловоза и имеющего поршень на общем штоке 70 с поршнем цилиндра 8, сообщенного трубкою 32 с трубами 30, 31, подводящи.ми сжатый воздух к цилиндру 3. при че.м со стороны цилиндра f цилиндр 3 действует паром котла 77, подводимы.м через регулятор 18j а с противопо.чожной стороны - как двигатель внутреннего горения с самостоятельным управ.шнием, и имеет общий для обеих сторон выхлоп через камеры 14, соединенные трубка.ми, охлаждаемыми водою котла 77, покрывающею и крышки тонок, и через управляемый вручную клапан 24-25 в ресивер 26, откуда смесь продуктов горения цилиндров 3 высокого давления, избыток из продувочного воздуха и паров воды, подаваемых полостью 6 и котлом 77, поступает через регулятор 33 в рабочие цилиндры 7 низкого дав.Шния, и к) камеры горения 75, охлаждае.мой водою котла 77 или паром из рубашек двигателей, подходящи.м по трубам 55, 56, 57 и отводимы.м по трубе 60 в полость б и подогревае.мой отходящими газами двигателя 7 и особой форсункой, с выпуском продуктов горения по дымогарн1)1.м трубам в дымовую коробку 76.

2. Применение в охарактеризованном в и. 1 тепловозе распределительного механизма для рабочего цилиндра 3, отличающегося тем. что воздушный 97, паровой 95 и топливный 92 клапаны соединены с двуплечим рычагом 50, переставляемым из будки при помощи трех систе.м тяг 83 с роликами 84, 86, 85. подвешенных на тягах 88 и подводимы.х роликами иди под кулису 67, 01л рыиающую воздушный клапан, или под ролики 67, 68 для переднего и заднего хода, несущие распределительные и1айбы и соединенные между собою криво1пипами 69, 70 с тягами 77, 72 и тягами 78, 79 с кривошипами 74, 75 промежуточного валика 73, соединенными при помощи тяг 78, 79 с эксцентриками 78, 79 оси тепловоза.

Типо-литографии «bpficjii.iii Печатник, ,71ен11нград, КИчДународный, 75.