RU128573U1

RU128573U1 - Diesel locomotive shunting export

Info

Publication number: RU128573U1
Application number: RU2012158271/11U
Authority: RU
Inventors: Алексей Николаевич Тарасов; Игорь Юрьевич Воронов; Татьяна Дмитриевна Бикташева
Priority date: 2012-12-29
Filing date: 2012-12-29
Publication date: 2013-05-27

Abstract

1. Тепловоз маневрово-вывозной, состоящий из одной секции, которая содержит главную раму, установленную на две двухосные бесчелюстные тележки с тяговыми электродвигателями, установленными на раму тележек, при этом на главной раме расположена кабина машиниста с основным и вспомогательным пультами управления, контрольно-измерительными приборами и аппаратами, предназначенными для контроля работы узлов и систем управления тепловозом, кузов капотного типа, в котором установлены дизель и его системы, тяговый генератор, центробежный вентилятор для охлаждения тяговых электродвигателей и блока управления выпрямителей возбуждения тягового генератора, электрооборудование, тормозное оборудование, санитарный отсек, водовоздушные секции для отвода тепла от охлаждающей жидкости дизеля, мотор-вентиляторы охлаждающего устройства, отличающийся тем, что, с целью расширения технических возможностей для экономии энергоресурсов и снижения показателей загрязнения окружающей среды, а также повышения ремонтопригодности, тяговые электродвигатели выполнены асинхронными, а все оборудование предварительно установлено в отдельных съемных модулях, а именно в модуле кабины машиниста, модуле подготовки чистого воздуха, модуле накопителя и преобразователей энергии, модуле дизель-генератора, модуле подготовки сжатого воздуха, модуле блока охлаждения, при этом модуль кабины машиниста установлен между модулем подготовки чистого воздуха, к которому вплотную смонтирован модуль накопителя и преобразователей энергии, и модулем дизель-генератора, к которому вплотную смонтированы модуль подготовки сжатого воздуха и модуль блок�1. Shunting and export diesel locomotive, consisting of one section, which contains the main frame mounted on two biaxial jawless trolleys with traction motors installed on the trolley frame, while the driver’s cab with the main and auxiliary control panels is located on the main frame instruments and apparatuses designed to control the operation of components and control systems of a diesel locomotive, hood type body in which the diesel engine and its systems are installed, traction generator, centrifugal valve OR for cooling traction motors and a control unit for rectifiers of excitation of a traction generator, electrical equipment, braking equipment, sanitary compartment, air-air sections for heat removal from a diesel engine coolant, motor-fans of a cooling device, characterized in that, in order to expand technical capabilities to save energy and reduce environmental pollution, as well as improve maintainability, traction motors are made asynchronous, and all equipment The unit is pre-installed in separate removable modules, namely in the driver’s cab module, clean air preparation module, energy storage and energy converter module, diesel generator module, compressed air preparation module, cooling unit module, while the driver’s cab module is installed between the clean preparation module air, to which the storage module and energy converters module is closely mounted, and the diesel generator module, to which the compressed air preparation module and the module are mounted close to

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции тепловозов. Заявляемый тепловоз может быть использован на железных дорогах колеи 1520 мм на предприятиях черной и цветной металлургии для маневровой и вывозной работы.The utility model relates to railway transport and relates to the design of diesel locomotives. The inventive locomotive can be used on 1520 mm gauge railways at the enterprises of ferrous and non-ferrous metallurgy for shunting and export work.

Обычно источником питания тепловоза является дизельный агрегат. В настоящий момент существует новое, более экологически чистое и энергосберегающее техническое решение, в котором дизельный привод заменен гибридным.Typically, the locomotive's power source is a diesel unit. At the moment, there is a new, more environmentally friendly and energy-saving technical solution in which the diesel drive is replaced by a hybrid one.

Из уровня техники наиболее близким к заявляемой полезной модели является маневрово-вывозной тепловоз ТЭМ-9 производства Людиновского тепловозостроительного завода (ОАО «ЛТЗ»). Известный тепловоз состоит из одной секции, которая содержит главную раму, на которой установлен кузов локомотива. Кузов локомотива содержит: машинное отделение, вспомогательный отсек, кабину машиниста, охлаждающее устройство. В машинном отделении размещены: дизель-генератор, винтовой компрессорный агрегат, центробежный вентилятор для охлаждения тяговых электродвигателей. Вспомогательный отсек содержит высоковольтную камеру, электроаппаратуру управления локомотивом и санитарно-бытовой отсек. В кабине машиниста установлены основной и вспомогательный пульты управления, контрольно-измерительная аппаратура, обеспечивающая управление локомотивом. Холодильный модуль содержит водовоздушные секции для отвода тепла от охлаждающей жидкости дизеля и два мотор-вентилятора. В кузове также установлена силовая установка, состоящая из дизеля и агрегата тягового, которые соединены между собой. Под рамой установлена аккумуляторная батарея, которая служит источником питания для пуска дизеля и освещения. Агрегат тяговый состоит из тягового генератора, который является источником питания для тяговых электродвигателей и двигателей охлаждающего устройства дизеля, а также из стартера-генератора, который осуществляет пуск дизеля, а после пуска дизеля обеспечивает электроэнергией вспомогательные цепи, электродвигатель компрессора, электродвигатели привода масло - и топливоподкачивающих насосов. Электропередача переменно-постоянного тока состоит из тягового генератора переменного тока, выпрямителя, аппаратуры управления и 4-х тяговых электродвигателей с опорно-осевой подвеской. Тяговые электродвигатели с опорно-осевой подвеской смонтированы на двух двухосных бесчелюстных тележках. Разбивка кузова на отделения является условной: все узлы и аппараты устанавливают непосредственно в кузове. Журнал «Локомотив», 2009 г., №9 (сентябрь).From the prior art the closest to the claimed utility model is a shunting and export diesel locomotive TEM-9 manufactured by the Lyudinovo diesel locomotive plant (OJSC "LTZ"). Known diesel locomotive consists of one section, which contains the main frame on which the locomotive body is mounted. The locomotive body contains: engine room, auxiliary compartment, driver’s cab, cooling device. In the engine room are located: diesel generator, screw compressor unit, centrifugal fan for cooling traction motors. The auxiliary compartment contains a high-voltage chamber, electric locomotive control equipment and a sanitary compartment. The main and auxiliary control panels and instrumentation for controlling the locomotive are installed in the driver's cab. The refrigeration module contains water-air sections for heat removal from the coolant of the diesel engine and two motor-fans. The body also has a power plant consisting of a diesel engine and a traction unit, which are interconnected. A battery is installed under the frame, which serves as a power source for starting the diesel engine and lighting. The traction unit consists of a traction generator, which is a power source for traction motors and diesel engine cooling devices, as well as a starter-generator, which starts the diesel engine, and after starting the diesel engine, provides auxiliary circuits with electric power, a compressor motor, oil and fuel pump electric motors pumps. AC-DC power transmission consists of a traction alternator, a rectifier, control equipment and 4 traction motors with axial-axle suspension. Traction motors with axial-axle suspension are mounted on two biaxial jawless carts. The breakdown of the body into compartments is conditional: all components and devices are installed directly in the body. Lokomotiv Magazine, 2009, No. 9 (September).

Недостатками известного тепловоза являются ограниченные технические возможности, препятствующие экономии энергоресурсов и снижению показателей загрязнения окружающей среды, а также необходимость больших трудозатрат, связанных с ремонтом.The disadvantages of the known locomotive are limited technical capabilities that impede the saving of energy resources and reduce environmental pollution, as well as the need for large labor costs associated with the repair.

Техническим результатом, достигаемым с помощью заявляемой полезной модели, является расширение технических возможностей для экономии энергоресурсов и снижения показателей загрязнения окружающей среды, а также повышение ремонтопригодности.The technical result achieved using the claimed utility model is the expansion of technical capabilities to save energy and reduce environmental pollution, as well as increase maintainability.

Технический результат достигается тем, что в известном тепловозе маневрово-вывозном, состоящем из одной секции, которая содержит главную раму, установленную на две двухосные бесчелюстные тележки с тяговыми электродвигателями, смонтированными на раму тележек, при этом на главной раме расположена кабина машиниста с основным и вспомогательным пультами управления, контрольно-измерительными приборами и аппаратами, предназначенными для управления тепловозом, контроля за работой силовой установки и тормозного оборудования, кузов капотного типа, в котором смонтирован дизель и его системы, тяговый генератор, центробежный вентилятор для охлаждения тяговых электродвигателей и блока управления выпрямителей возбуждения тягового генератора, электрооборудование, тормозное оборудование, санитарный отсек, водовоздушные секции для отвода тепла от охлаждающей жидкости дизеля, мотор-вентиляторы охлаждающего устройства, новым является то, что тяговые электродвигатели выполнены асинхронными, а все оборудование предварительно установлено в отдельных съемных модулях, а именно в модуле кабины машиниста, модуле подготовки чистого воздуха, модуле накопителя и преобразователей энергии, модуле дизель-генератора, модуле подготовки сжатого воздуха, модуле блока охлаждения, при этом модуль кабины машиниста установлен между модулем подготовки чистого воздуха, к которому вплотную смонтирован модуль накопителя и преобразователей энергии, и модулем дизель-генератора, к которому вплотную смонтированы модуль подготовки сжатого воздуха и модуль блока охлаждения, при этом модуль кабины машиниста содержит санитарный отсек, основной и вспомогательный пульты управления, контрольно-измерительные приборы и аппараты, в модуле подготовки чистого воздуха смонтированы блоки электропневматических приборов, тормозное оборудование и вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей, а модуль накопителей и преобразователей энергии содержит преобразователи тяговые, преобразователи вспомогательных электрических цепей, преобразователи заряда батарей, неуправляемые тяговые выпрямители, накопитель энергии, батарею суперконденсаторов с функцией снижения глубины и длительности переходных процессов дизельного двигателя, при этом модуль дизель-генератора содержит дизель и его системы, тяговый синхронный генератор, блок охлаждения дизеля, а модуль подготовки сжатого воздуха содержит агрегат компрессорный винтовой, снабженный шумопоглощающим капотом и системой автоматизации, предназначенной для выработки и снабжения сжатым воздухом пневматической системы.The technical result is achieved by the fact that in the known locomotive shunting locomotive, consisting of one section, which contains a main frame mounted on two biaxial jawless carts with traction motors mounted on the frame of the carts, while on the main frame there is a driver’s cab with the main and auxiliary control panels, instrumentation and devices designed to control the locomotive, monitor the operation of the power plant and brake equipment, bonnet body type in which the diesel engine and its systems are mounted, the traction generator, a centrifugal fan for cooling the traction motors and the control unit of the excitation rectifiers of the traction generator, electrical equipment, brake equipment, a sanitary compartment, water-air sections for removing heat from the diesel coolant, motor-fans of the cooling device , new is that traction motors are made asynchronous, and all equipment is pre-installed in separate removable modules, namely in near the driver’s cab, clean air preparation module, energy storage and energy converter module, diesel generator module, compressed air preparation module, cooling unit module, while the driver’s cab module is installed between the clean air preparation module, to which the energy storage and energy converters module is mounted , and a diesel generator module, to which a module for preparing compressed air and a module for the cooling unit are closely mounted, while the driver’s cab module contains a sanitary compartment, new and auxiliary control panels, instrumentation and apparatus, in the module for the preparation of clean air, blocks of electro-pneumatic devices, brake equipment and a cooling fan for traction electric motors are mounted, and the module of energy storage and converters contains traction converters, converters of auxiliary electric circuits, battery charge converters, uncontrolled traction rectifiers, energy storage, supercapacitor bank with a function of reducing depth and for transient processes of the diesel engine, while the diesel generator module contains diesel and its systems, a traction synchronous generator, a diesel cooling unit, and the compressed air preparation module contains a screw compressor unit equipped with a noise-absorbing hood and an automation system designed to generate and supply compressed air pneumatic system.

Новым является также то, что модуль кабины машиниста подсоединен к электрическим, жидкостным и пневматическим цепям локомотива через разъемные соединители, выведенные на внешние стенки модуля. Новым является также и то, что модуль подготовки чистого воздуха содержит устройства, предназначенные для очистки воздуха, поступающего к вентилятору.Also new is the fact that the driver’s cab module is connected to the electric, liquid and pneumatic circuits of the locomotive through plug-in connectors that are led to the external walls of the module. Also new is the fact that the clean air preparation module contains devices designed to clean the air entering the fan.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings, where:

На фиг.1 изображен тепловоз маневрово-вывозной, общий вид;Figure 1 shows the locomotive shunting and export, General view;

На фиг.2 изображено сечение А-А на фиг.1.Figure 2 shows a section aa in figure 1.

В связи с тем, что общий вид (фиг.1) и сечение А-А на фиг.1 (фиг.2) плохо читаются при вертикальном расположении длинных сторон листа, целесообразно было расположить лист горизонтально, что позволило существенно укрупнить чертеж.Due to the fact that the general view (Fig. 1) and section AA in Fig. 1 (Fig. 2) are poorly readable with the vertical arrangement of the long sides of the sheet, it was advisable to arrange the sheet horizontally, which significantly enlarged the drawing.

Тепловоз маневрово-вывозной (фиг.1, фиг.2) состоит из одной секции, которая содержит главную раму 1, установленную на две двухосные бесчелюстные тележки 2.1, 2.2 с тяговыми асинхронными электродвигателями 3.1, 3.2, 3.3, 3.4. На главную раму установлен модуль 4 кабины машиниста, который содержит санитарный отсек 5, контрольно-измерительные приборы и аппараты, предназначенные для управления тепловозом, контроля за работой силовой установки и тормозного оборудования, а также основной пульт 6 управления и вспомогательный пульт 7 управления. Модуль кабины машиниста установлен между модулем 8 подготовки чистого воздуха и модулем 11 дизель-генератора. Модуль чистого воздуха содержит вентилятор 9 охлаждения тяговых электродвигателей, блоки электропневматических приборов, а также тормозное оборудование и устройства, предназначенные для очистки воздуха, поступающего к вентилятору. Рядом с модулем чистого воздуха смонтирован модуль 10 накопителя и преобразователей энергии, который содержит преобразователи тяговые, преобразователи вспомогательных электрических цепей, преобразователи заряда батарей, неуправляемые тяговые выпрямители, накопитель энергии, батарею суперконденсаторов. Модуль 11 дизель-генератора, содержит дизель 12 и его системы, а также тяговый синхронный генератор 13. Рядом расположен модуль 14 блока охлаждения дизеля. К модулю блока охлаждения дизеля примыкает модуль 15 подготовки сжатого воздуха, который содержит агрегат 16 компрессорный винтовой, снабженный шумопоглощающим капотом и системой автоматизации, предназначенной для выработки и снабжения сжатым воздухом пневматической системы.The shunting and export diesel locomotive (Fig. 1, Fig. 2) consists of one section, which contains the main frame 1, mounted on two biaxial jawless carts 2.1, 2.2 with asynchronous traction motors 3.1, 3.2, 3.3, 3.4. The driver’s cab module 4 is installed on the main frame, which contains a sanitary compartment 5, instrumentation and devices designed to control the locomotive, monitor the operation of the power plant and brake equipment, as well as the main control panel 6 and the auxiliary control panel 7. The driver’s cab module is installed between the clean air preparation module 8 and the diesel generator module 11. The clean air module contains a cooling fan 9 for traction electric motors, blocks of electro-pneumatic devices, as well as brake equipment and devices for cleaning the air entering the fan. Next to the clean air module is mounted module 10 of the drive and energy converters, which contains traction converters, converters of auxiliary electrical circuits, battery charge converters, uncontrolled traction rectifiers, energy storage, and a supercapacitor battery. The diesel generator module 11 contains a diesel 12 and its systems, as well as a synchronous traction generator 13. Next is a diesel cooling unit module 14. Adjacent to the module of the diesel cooling unit is a compressed air preparation module 15, which contains a screw compressor unit 16 equipped with a sound-absorbing hood and an automation system designed to generate and supply compressed air to the pneumatic system.

Заявленную полезную модель осуществляют следующим образом. При изготовлении тепловоза маневрово-вывозного (фиг.1 - фиг.2) изготавливают главную раму 1. Соединение конструкционных элементов рамы выполняют сваркой. Основными элементами рамы являются две продольные хребтовые балки, усиленные снизу и сверху поясами, и два обносных швеллера. Хребтовые балки связывают между собой по концам сварными стяжными ящиками. Внутри рамы между балками устанавливают перегородки толщиной 12 мм, создающие дополнительную жесткость рамы и имеющие вырезы под монтаж воздуховодов, кондуитов и пр. В горизонтальной плоскости между верхним и нижним поясами продольных балок приваривают стальные листы, имеющие вырезы под установку оборудования. Процесс изготовления тележек 2.1, 2.2 осуществляют следующим образом. Основу тележек составляют сварные рамы, к которым крепят все узлы и детали тележек: два колесно-моторных блока с буксами, тяговые буксовые поводки, рычажную передачу тормоза, рессорное подвешивание, гидравлические гасители колебаний, буксовые предохранительные устройства, подвески тяговых электродвигателей. Раму тележки сваривают из двух боковин, соединенных между собой шкворневой балкой и двумя концевыми балками. Боковины изготавливают из элементов коробчатого сечения листовой стали. Шкворневую балку выполняют литой, усиливают приварными элементами, выполняют пазы под воздуховоды. На шкворневой балке устанавливают подвеску электродвигателя. На боковинах рамы тележки располагают роликовые опоры, через которые передаются вертикальные нагрузки от кузова. Горизонтальные усилия передает шкворневое устройство. Конструкция задней 2.1 и передней 2.2 тележек одинаковая. Единственное их отличие заключается в наличии расположения на тележке 2.1 рычажной передачи ручного тормоза и кронштейнов для ее установки. На тележке 2.2 такая передача отсутствует.The claimed utility model is as follows. In the manufacture of a shunting and export diesel locomotive (Fig. 1 - Fig. 2), the main frame 1 is made. The connection of the structural elements of the frame is performed by welding. The main elements of the frame are two longitudinal spinal beams reinforced with bottom and top belts, and two obnosny channels. Spinal beams are connected together at the ends by welded tie boxes. Inside the frame between the beams, 12 mm thick partitions are installed, which create additional rigidity of the frame and have cutouts for mounting ducts, conduits, etc. Steel sheets having cutouts for installing equipment are welded in a horizontal plane between the upper and lower zones of the longitudinal beams. The manufacturing process of the trolleys 2.1, 2.2 is as follows. The basis of the trolleys is welded frames, to which all the components and parts of the trolleys are attached: two wheel-motor units with axle boxes, traction axle boxes, lever brake transmission, spring suspension, hydraulic vibration dampers, axle box safety devices, traction motor suspensions. The trolley frame is welded from two sidewalls, interconnected by a pivot beam and two end beams. Sidewalls are made of box-section elements of sheet steel. The pivot beam is cast, reinforced with welded elements, grooves are made for the ducts. An electric motor suspension is mounted on the pivot beam. On the sides of the frame of the trolley there are roller bearings through which vertical loads from the body are transmitted. The horizontal force is transmitted by the pivot device. The design of the rear 2.1 and front 2.2 trolleys is the same. Their only difference is the presence on the trolley 2.1 of the lever transmission of the hand brake and the brackets for its installation. On the trolley 2.2, such a transmission is absent.

На каждую ось тележки 2.1 устанавливают тяговые электродвигатели 3.1, 3.2. Также на каждую ось тележки 2.2 устанавливают тяговые электродвигатели 3.3, 3.4. Тяговые электродвигатели аналогичны между собой по устройству и представляют собой трехфазные асинхронные электрические машины с короткозамкнутым ротором и принудительной вентиляцией. Подвеску тяговых электродвигателей выполняют опорно-осевой. Подачу охлаждающего воздуха осуществляют через люк в верхней части корпуса статора со стороны, противоположной конусному концу вала, выход воздуха - через окна (отверстия) в подшипниковом щите со стороны конусного конца вала.Traction motors 3.1, 3.2 are installed on each axis of the trolley 2.1. Also, traction motors 3.3, 3.4 are installed on each axis of the trolley 2.2. Traction motors are similar in design and are three-phase asynchronous electric machines with a squirrel-cage rotor and forced ventilation. Suspension of traction motors perform axial. The supply of cooling air is carried out through the hatch in the upper part of the stator housing from the side opposite to the conical end of the shaft, the air outlet is through the windows (holes) in the bearing shield from the side of the conical end of the shaft.

В модуле 4 кабины машиниста размещают средства управления тепловозом, устройства безопасности, средства связи, рабочие места персонала. Состав размещаемого оборудования предусматривает возможность управления работой тепловоза из одной (рабочей) кабины по системе многих единиц до четырех единиц в сцепе. Для создания безопасных и комфортных условий труда локомотивной бригады кабину оборудуют системой обеспечения микроклимата, а в интерьере реализовывают современные требования, предъявляемые к условиям труда локомотивной бригады и средствам управления тепловозом, что позволяет также обеспечивать удобный и быстрый доступ к агрегатам и механизмам при их эксплуатации и техническом обслуживании.In the module 4 of the driver’s cab, locomotive control facilities, safety devices, communications, personnel workstations are placed. The composition of the equipment placed provides for the ability to control the operation of a locomotive from one (working) cabin through a system of many units up to four units in a coupling. To create safe and comfortable working conditions for the locomotive brigade, the cabin is equipped with a microclimate support system, and the interior meets the modern requirements for the working conditions of the locomotive brigade and locomotive controls, which also allows for convenient and quick access to units and mechanisms during their operation and technical maintenance.

Санитарный отсек 5 является вспомогательным помещением персонала, управляющего тепловозом. В нем размещают экологически чистый туалет закрытого типа.The sanitary compartment 5 is the auxiliary room of the personnel controlling the diesel locomotive. It houses an environmentally friendly closed toilet.

В кабине управления устанавливают основной 6 и вспомогательный 7 пульты управления, предназначенные для задания машинистом в систему управления команд управления.In the control cabin, the main 6 and auxiliary 7 control panels are installed, designed for the driver to assign control commands to the control system.

В модуле 8 чистого воздуха размещают установку 9 вентилятора охлаждения тяговых электродвигателей, электро- и пневмоаппаратуру. Модуль выполняют из металла при помощи сварки, на его боковых стенках располагают двери с установленными в них кассетами для очистки воздуха.In the module 8 of clean air place the installation 9 of the cooling fan of the traction electric motors, electric and pneumatic equipment. The module is made of metal by welding, on its side walls there are doors with installed cassettes for air purification.

Блок электропневматических приборов является исполнительной частью крана машиниста. Блок выполняют в виде панели с размещенными на ней пневматическими и электропневматическими приборами.The block of electro-pneumatic devices is the executive part of the crane operator. The block is made in the form of a panel with pneumatic and electro-pneumatic devices placed on it.

Тормозное оборудование, расположенное в блоке, включает в себя электромагнитные клапаны, управляющие работой звуковых сигналов, работой песочниц; электропневматические вентили, которые управляют работой цилиндров привода жалюзи и расцепкой автосцепок.The brake equipment located in the unit includes electromagnetic valves that control the operation of sound signals, the operation of sandboxes; electro-pneumatic valves that control the operation of the blinds actuator cylinders and automatic coupler releases.

Установку вентилятора охлаждения тяговых электродвигателей составляют из вентилятора радиального типа и электродвигателя. Электродвигатель устанавливают на тумбу. К корпусу вентилятора подсоединяют воздуховод, который прикрепляют к фланцу воздуховода главной рамы. Нагнетаемый вентилятором воздух поступает на главную раму и охлаждает тяговые электродвигатели.The installation of a cooling fan for traction electric motors is made up of a radial type fan and an electric motor. An electric motor is mounted on a pedestal. An air duct is connected to the fan casing, which is attached to the air duct flange of the main frame. The air pumped by the fan enters the main frame and cools the traction motors.

В модуле чистого воздуха устанавливают два устройства, предназначенные для очистки воздуха, поступающего к вентилятору, которые работают параллельно. Воздух поступает из атмосферы через жалюзи в стенке и двери кузова модуля. Пройдя воздухоочистители, чистый воздух попадает в воздухосборник, который монтируют в модуле. Основными частями устройства являются корпус и кассета. В корпусе устанавливают поддон с блоком циклонов. У входного отверстия прикрепляют поворачивающуюся заслонку для прохода воздуха в циклоны. Масло в корпус заливают через горловину, которую закрывают крышкой с маслоизмерительным щупом. На дне корпуса устанавливают сливной кран с пробкой. В кассету воздухоочистителя вставляют фильтрующую набивку, которую изготавливают из капроновых нитей. За набивкой (по ходу воздуха) располагают маслоулавливающую ступень, которую набирают из проволочных сеток квадратного плетения. Корпус и кассету соединяют между собой стержнем и гайками. Стержень верхним концом подвешивают к траверсе сборника воздуха. Гайки, расположенные под корпусом, затягивают, чем обеспечивают прижатие корпуса к кассете и сжимают резиновую уплотнительную рамку при сборке с воздухосборником.In the clean air module, two devices are installed that are designed to clean the air entering the fan, which operate in parallel. Air enters from the atmosphere through the louvres in the wall and body door of the module. After passing the air purifiers, clean air enters the air collector, which is mounted in the module. The main parts of the device are the case and the cartridge. A pallet with a cyclone block is installed in the housing. A rotatable damper is attached at the inlet for air to enter the cyclones. Oil is poured into the body through the neck, which is closed with a lid with an oil dipstick. At the bottom of the housing, a drain valve with a stopper is installed. A filter packing, which is made of kapron threads, is inserted into the air cleaner cartridge. Behind the packing (along the air), an oil catching stage is placed, which is recruited from square weaving wire nets. The housing and the cassette are interconnected by a rod and nuts. The upper end of the rod is suspended from the traverse of the air collector. The nuts located under the housing tighten, which ensures that the housing is pressed against the cartridge and compresses the rubber sealing frame when assembling with the air collector.

Модуль 10 накопителя и преобразователей энергии состоит из следующих компонентов электрооборудования:Module 10 of the drive and energy converters consists of the following components of electrical equipment:

- преобразователя повышения напряжения, предназначенного для повышения выпрямленного напряжения тягового генератора;- a voltage boost converter designed to increase the rectified voltage of the traction generator;

- двух тяговых трехфазных преобразователей, предназначенных для формирования напряжения питания четырех трехфазных асинхронных тяговых двигателей;- two three-phase traction converters designed to generate the supply voltage of four three-phase asynchronous traction motors;

- трех преобразователей системы 380 В, предназначенных для питания вспомогательных машин тепловоза;- Three 380 V system converters designed to power auxiliary locomotive machines;

- преобразователя разрядки/зарядки накопителя энергии, предназначенного для организации процесса накопления и отдачи энергии;- a converter for discharging / charging an energy storage device for organizing the process of energy storage and release;

- двух трехфазных выпрямителей, предназначенных для выпрямления системы двух трехфазных выходных напряжений тягового генератора;- two three-phase rectifiers designed to rectify the system of two three-phase output voltages of the traction generator;

- комбинированного накопителя электроэнергии, предназначенного для буферизации энергии;- a combined energy storage device for buffering energy;

- вспомогательного преобразователя, предназначенного для питания цепей управления, обмотки возбуждения тягового генератора и организации конденсаторного запуска дизельного двигателя;- an auxiliary converter designed to power the control circuits, the excitation winding of the traction generator and the organization of the capacitor start of a diesel engine;

- блока тормозного резистора, предназначенного для рассеивания энергии при электрическом торможении тепловоза;- a brake resistor unit designed to dissipate energy during electrical braking of a diesel locomotive;

- блока управления преобразователями.- converter control unit.

Кроме того, к звену постоянного напряжения подключают батарею суперконденсаторов.In addition, a supercapacitor bank is connected to the DC link.

В модуле дизель-генератора 11 размещают дизель 12 и тяговый синхронный генератор 13.A diesel engine 12 and a synchronous traction generator 13 are placed in the diesel generator module 11.

Модуль дизель-генератора собирают из двух боковых стенок, имеющих каркас из гнутых и прокатных профилей, с установленными на них дверями, стенок передней и задней и двух съемных крыш. Крепят крыши к боковым стенкам посредством болтовых соединений, к которым открыт доступ изнутри кузова. На дверях модуля устанавливают кассеты для очистки воздуха. Для обеспечения выброса воздуха от тягового агрегата через воздуховоды наружу в стойках модуля располагают поворотные жалюзи с фиксацией гайкой-барашком, установку их положения осуществляют вручную.The diesel generator module is assembled from two side walls having a frame of bent and rolled profiles, with doors installed on them, the walls of the front and rear and two removable roofs. Roofs are fixed to the side walls by means of bolted connections, which are accessible from inside the body. Cassettes for air purification are installed on the module doors. To ensure the discharge of air from the traction unit through the air ducts to the outside in the racks of the module, rotary blinds with fixation by a wing nut are installed, their position is set manually.

Дизель четырехтактный, шестицилиндровый, V-образный, с непосредственным впрыском топлива, жидкостного охлаждения, с газотурбинным наддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха. Система пуска дизеля - электростартерная.Diesel four-stroke, six-cylinder, V-shaped, with direct fuel injection, liquid cooling, with gas turbine supercharging and intermediate cooling of charge air. The diesel starting system is electric starter.

Тяговый синхронный генератор является источником энергии для тяговых двигателей и вспомогательных агрегатов.The synchronous traction generator is a source of energy for traction motors and auxiliary units.

На входной фланец воздуховода охлаждения тягового генератора устанавливают сетку. На выходные фланцы канала охлаждающего воздуха генератора помимо сеток устанавливают воздуховоды с задвижками, которые позволяют в холодное время года часть нагретого воздуха направлять в дизельное помещение. При нормальных условиях нагретый в генераторе воздух при открытых жалюзи кузова выходит наружу.A mesh is installed on the inlet flange of the cooling duct of the traction generator. In addition to the grids, air ducts with valves are installed on the outlet flanges of the generator cooling air channel, which in the cold season allow part of the heated air to be sent to a diesel room. Under normal conditions, the air heated in the generator with the open shutters of the body goes out.

Для отвода тепла от дизеля устанавливают модуль 14 блока охлаждения, состоящий из секций радиаторов, вентилятора с приводом и диффузора, установленных на общем основании. Модуль блока охлаждения размещают в направлении поперечной оси главной рамы на опорных планках и закрепляют болтами. В боковых проемах кузова напротив блока охлаждения устанавливают двери жалюзи с пневмоприводами. В качестве привода используют пневмоцилиндры двойного действия и систему рычагов, воздействующих на подвижные планки и связанные с ними створки жалюзи. Подвод воздуха к пневмоцилиндрам для открытия и закрытия жалюзи осуществляют от воздушной системы тепловоза через электропневмовентили, которые управляются микропроцессорной системой управления. Предусматривают также ручное открытие жалюзи. Для этого устанавливают специальную ручку, которой поворачивают рычаг, открывают или закрывают жалюзи и фиксируют их в этом положении осью с цепочкой.To remove heat from the diesel engine, a cooling unit module 14 is installed, consisting of sections of radiators, a fan with a drive, and a diffuser mounted on a common base. The cooling unit module is placed in the direction of the transverse axis of the main frame on the support strips and bolted. In the side openings of the body opposite the cooling unit, the doors of the blinds with pneumatic drives are installed. Double-acting pneumatic cylinders and a system of levers acting on movable slats and associated shutter flaps are used as a drive. The air supply to the pneumatic cylinders for opening and closing the blinds is carried out from the air locomotive system through electropneumatic fans, which are controlled by a microprocessor control system. Manual opening of blinds is also provided. To do this, install a special handle, which turns the lever, open or close the blinds and fix them in this position with an axis with a chain.

В модуле 15 подготовки сжатого воздуха размещают агрегат 16 компрессорный винтовой. Агрегат монтируют на главной раме и крепят болтами. Фильтр воздушный крепят к потолку модуля 14-ю болтами M16. Вокруг компрессорного агрегата располагают шумопоглощающий капот, представляющий собой сварную металлоконструкцию из металлических профилей, обшитых снаружи стальными листами. Для обслуживания оборудования на передних и задних стенках располагают двери. На дверях боковых стенок устанавливают кассеты для очистки воздуха. На передней части крыши модуля, под съемным кожухом, располагают светодиодный прожектор.In the module 15 for the preparation of compressed air place the unit 16 compressor screw. The unit is mounted on the main frame and bolted. The air filter is attached to the ceiling of the module with 14 bolts M16. Around the compressor unit there is a noise-absorbing hood, which is a welded metal structure from metal profiles, sheathed on the outside with steel sheets. To maintain equipment on the front and rear walls have doors. Cassettes for air purification are installed on the doors of the side walls. On the front of the module roof, under a removable casing, an LED spotlight is located.

Во время движения тепловоза в аккумуляторах происходит накопление энергии. Для этого в конструкции заявленной полезной модели используют дизель-генератор на 660 КВт и суперконденсаторы на 220КВт. При остановке двигатель гибридного тепловоза выключается, и все внутренние нужды обеспечиваются за счет использования аккумулятора. Применение именно такого подхода позволяет снизить затраты энергоресурсов. По подсчетам специалистов 65-80% топлива маневровые тепловозы сжигают при работе силовой установки на холостом ходу., когда локомотив стоит с работающим двигателем. А учитывая тот факт, что маневровая техника, как правило, используется в условиях городской инфраструктуры - на предприятиях, железнодорожных станциях - то вопросы экологии приобретают особую актуальность. Поэтому создание тепловозов с гибридной силовой установкой не только экологически оправдано, но и экономически эффективно: по сравнению с прототипом заявляемая полезная модель расходует на 30% меньше дизельного топлива и дает на 55% меньше выбросов в окружающую среду.During the movement of the locomotive, accumulation of energy occurs in the batteries. For this, the design of the claimed utility model uses a 660 kW diesel generator and 220 kW supercapacitors. When stopped, the engine of the hybrid locomotive turns off, and all internal needs are provided through the use of a battery. The use of just such an approach allows reducing energy costs. According to experts, 65-80% of the fuel shunting locomotives are burned when the power plant is idling. When the locomotive is standing with the engine running. And given the fact that shunting equipment is usually used in urban infrastructure - at enterprises, railway stations - environmental issues are of particular relevance. Therefore, the creation of diesel locomotives with a hybrid power plant is not only environmentally sound, but also cost-effective: in comparison with the prototype, the claimed utility model consumes 30% less diesel fuel and gives 55% less emissions into the environment.

Полезная модель «Тепловоз маневрово-вывозной с гибридной энергоустановкой» соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку она прошла предварительные испытания, результаты которых зафиксированы в Протоколе от 19.09.2012.The utility model “Shunting and export diesel locomotive with a hybrid power plant” meets the patentability condition “industrial applicability”, since it has passed preliminary tests, the results of which are recorded in the Protocol dated 09/19/2012.

Claims

1. Shunting and export diesel locomotive, consisting of one section, which contains the main frame mounted on two biaxial jawless trolleys with traction motors installed on the trolley frame, while the driver’s cab with the main and auxiliary control panels is located on the main frame instruments and apparatuses designed to control the operation of components and control systems of a diesel locomotive, hood type body in which the diesel engine and its systems are installed, traction generator, centrifugal valve OR for cooling traction motors and a control unit for rectifiers of excitation of a traction generator, electrical equipment, braking equipment, sanitary compartment, air-air sections for heat removal from a diesel engine coolant, motor-fans of a cooling device, characterized in that, in order to expand technical capabilities to save energy and reduce environmental pollution, as well as improve maintainability, traction motors are made asynchronous, and all equipment The unit is pre-installed in separate removable modules, namely in the driver’s cab module, clean air preparation module, energy storage and energy converter module, diesel generator module, compressed air preparation module, cooling unit module, while the driver’s cab module is installed between the clean preparation module air, to which the storage module and energy converters module is closely mounted, and the diesel generator module, to which the compressed air preparation module and the module are mounted close to cooling, while the driver’s cab module contains a sanitary compartment, the main and auxiliary control panels, instrumentation and devices, in the fresh air preparation module, blocks of electro-pneumatic devices, brake equipment and a cooling fan for traction electric motors are mounted, and the energy storage and converter module contains converters traction converters, auxiliary electrical circuits, battery charge converters, uncontrolled traction rectifiers, storage an energy amplifier, a battery of supercapacitors with a function of reducing the depth and duration of transients of a diesel engine, while the diesel generator module contains a diesel engine and its systems, a traction synchronous generator, a diesel cooling unit, and the compressed air preparation module contains a screw compressor unit equipped with a noise-absorbing hood and an automation system designed to generate and supply compressed air to a pneumatic system.

2. The shunting and export diesel locomotive according to claim 1, characterized in that the driver’s cab module is connected to the electric, liquid and pneumatic circuits of the diesel locomotive through plug-in connectors connected to the external walls of the module.

3. The shunting and export diesel locomotive according to claim 1, characterized in that the clean air preparation module comprises devices for cleaning the air entering the fan.