RU155266U1

RU155266U1 - HYDRO TRANSMISSION MAIN DIESEL

Info

Publication number: RU155266U1
Application number: RU2014151269/11U
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Сачков; Илья Александрович Архипов; Денис Андреевич Коваленко
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2015-09-27

Abstract

1. Магистральный тепловоз с гидропередачей, состоящий, по меньшей мере, из одной секции, содержащий главную раму, установленную на две двухосные бесчелюстные тележки с тяговыми редукторами, систему управления параметрами работы узлов и аппаратов, модуль системы охлаждения дизельного двигателя и гидропередачи, и установленные на главную раму дизельный двигатель, гидропередачу, компрессор, несущий кузов с крышами, в одной из которых установлены блоки фильтров воздуха дизельного двигателя, отличающийся тем, что содержит стартер-генератор с постоянными магнитами в роторе, установленный на главную раму тепловоза и соединенный с дополнительным валом отбора мощности дизельного двигателя через эластичную муфту и карданный вал, при этом компрессор выполнен винтовым, а привод компрессора выполнен гидростатическим.2. Магистральный тепловоз по п. 1, отличающийся тем, что модуль системы охлаждения дизельного двигателя и гидропередачи установлен на главную раму тепловоза.3. Магистральный тепловоз по п. 1, отличающийся тем, что блоки фильтров воздуха дизельного двигателя выполнены с возможностью двухступенчатой очистки.4. Магистральный тепловоз по п. 1, отличающийся тем, что в качестве системы управления параметрами работы узлов и аппаратов установлена микропроцессорная система управления и диагностики.1. A main diesel locomotive with hydraulic transmission, consisting of at least one section, containing a main frame mounted on two biaxial jawless carts with traction gears, a control system for the operation parameters of units and apparatuses, a module for a diesel engine cooling system and hydraulic transmission, and installed on the main frame is a diesel engine, hydraulic transmission, a compressor carrying a body with roofs, in one of which are installed blocks of air filters of a diesel engine, characterized in that it contains a starter-generator permanent magnet rotor mounted on the main frame of the locomotive and a diesel engine coupled to an additional PTO shaft via a flexible coupling and a propeller shaft, wherein the screw compressor is configured, and the compressor drive is formed gidrostaticheskim.2. The main diesel locomotive according to claim 1, characterized in that the module of the cooling system of the diesel engine and hydraulic transmission is installed on the main frame of the diesel locomotive. 3. The main diesel locomotive according to claim 1, characterized in that the air filter blocks of the diesel engine are made with the possibility of two-stage cleaning. The main diesel locomotive according to claim 1, characterized in that a microprocessor control and diagnostic system is installed as a control system for the operation parameters of the nodes and devices.

Description

Настоящая полезная модель относится к железнодорожному машиностроению, в частности, к оборудованию локомотивов, предназначенных для эксплуатации на железнодорожных магистралях о. Сахалин с шириной колеи 1067 и на общесетевой колее шириной 1520 мм.This utility model relates to railway engineering, in particular, to the equipment of locomotives intended for operation on the highways of about. Sakhalin with a track gauge of 1067 and a network-wide gauge of 1,520 mm wide.

Из предшествующего уровня техники известен тепловоз с гидравлической передачей ТГ106. Кузов тепловоза выполнен в виде сварной несущей конструкции с боковыми стенками, образующими раскосные фермы. Кузов опирается на две трехосные бесшкворневые бесчелюстные тележки. На тепловозе установлено два двухтактных V-образных дизеля 4Д40 Коломенского тепловозостроительного завода. Пуск дизелей производился электростартером. Вращающий момент от каждого дизеля передавался на колесные пары тележки, над которой он был расположен. Вал дизеля через упругую муфту соединен с гидравлической передачей, расположенной на раме тепловоза. Каждая силовая установка (дизель-гидропередача) имеет по две холодильных камеры, в которых расположены водяные секции охлаждения. На тепловозе установлен вспомогательный генератор П-91 завода «Электротяжмаш», служащий одновременно стартером, и кислотная аккумуляторная батарея типа 48ТН-450 емкостью 450 а-ч и напряжением 96 в. Сжатый воздух для тормозной системы вырабатывает дизель-компрессор ДК-3/9. (Раков В.А. «Опытные тепловозы»; Локомотивы отечественных железных дорог 1956-1965. - М.: Транспорт, 1966. - с. 116-119).A diesel locomotive with hydraulic transmission TG106 is known from the prior art. The locomotive body is made in the form of a welded supporting structure with side walls forming diagonal trusses. The body rests on two triaxial, pinless, jawless trolleys. Two two-stroke V-shaped 4D40 diesel engines of the Kolomensky diesel locomotive plant are installed on the locomotive. The start of diesel engines was made by an electric starter. The torque from each diesel was transmitted to the wheelsets of the trolley over which it was located. The diesel shaft through an elastic coupling is connected to a hydraulic transmission located on the locomotive frame. Each power plant (diesel-hydraulic transmission) has two cooling chambers in which water cooling sections are located. An auxiliary generator P-91 of the Electrotyazhmash plant, which serves as a starter at the same time, and an acid battery type 48TN-450 with a capacity of 450 Ah and a voltage of 96 V, are installed on the diesel locomotive. Compressed air for the brake system produces a diesel compressor DK-3/9. (Rakov V. A. "Experienced diesel locomotives"; Locomotives of domestic railways 1956-1965. - M.: Transport, 1966. - S. 116-119).

Недостатком известного тепловоза является то, что из-за использования поршневого компрессора необходимость в капитальном ремонте возникает каждые 16 тыс. моточасов. Это объясняется тем, что возвратно-поступательное движение поршня в поршневых агрегатах способствует износу, поэтому требуется частая замена клапанов, поршневых колец, вкладышей и других быстроизнашивающихся деталей. К тому же, для стабильной работы поршневого агрегата требуются дополнительные приточные и вытяжные вентиляторы, что ведет к увеличению энергозатрат. Это существенно снижает эксплуатационную эффективность тепловоза.A disadvantage of the known locomotive is that due to the use of a reciprocating compressor, the need for overhaul arises every 16 thousand hours. This is because the reciprocating movement of the piston in the piston units contributes to wear, so frequent replacement of valves, piston rings, liners and other wearing parts is required. In addition, for the stable operation of the piston unit, additional supply and exhaust fans are required, which leads to an increase in energy consumption. This significantly reduces the operational efficiency of the locomotive.

Также надежность тепловоза снижается за счет того, что для вращения поршневого компрессора использована клиноременная передача, обладающая, как известно, невысоким эксплуатационным ресурсом. Вращение поршневого компрессора осуществляется от вала дополнительного отбора мощности одного из дизелей, а вращение вспомогательного генератора - от вала отбора мощности одной из гидропередач, вследствие чего значительное количество узлов и деталей подлежат осмотру, регулировке или замене. Вспомогательный генератор установлен на корпусе гидропередачи, что способствует дополнительным динамическим нагрузкам на вспомогательный генератор и уменьшает срок его службы.Also, the reliability of the locomotive is reduced due to the fact that for the rotation of the reciprocating compressor a V-belt transmission is used, which, as is known, has a low operational resource. The rotation of the piston compressor is carried out from the additional power take-off shaft of one of the diesel engines, and the auxiliary generator is rotated from the power take-off shaft of one of the hydraulic transmissions, as a result of which a significant number of units and parts are subject to inspection, adjustment or replacement. The auxiliary generator is mounted on the hydraulic transmission housing, which contributes to additional dynamic loads on the auxiliary generator and reduces its service life.

Наиболее близким к заявленному решению является магистральный тепловоз серии ТГ16 мощностью 3280 (2×1640) л.с. с гидравлической передачей, состоящий из двух однокабинных секций, которые при необходимости могут быть использованы как самостоятельные локомотивы, и предназначен для грузовой и пассажирской работы на железных дорогах Южного Сахалина с шириной колеи 1067 мм.Closest to the claimed solution is the main diesel locomotive of the TG16 series with a capacity of 3280 (2 × 1640) hp with hydraulic transmission, consisting of two single-cab sections, which, if necessary, can be used as independent locomotives, and is designed for freight and passenger work on the railways of South Sakhalin with a track gauge of 1067 mm.

В передней части секции тепловоза расположена кабина машиниста, в которой размещены пульт управления тепловозом, привод ручного тормоза, пульт радиостанции, шкаф для продуктов, аптечка и др. На пульте управления для контроля за работой агрегатов и механизмов установлены контрольно-измерительные приборы и световое табло, лампочки которого загораются при отклонении контролируемых параметров от нормы.In the front of the diesel locomotive section there is a driver’s cab, in which the diesel locomotive control panel, handbrake drive, radio station remote, food cabinet, first-aid kit, etc. are located. Control and measuring devices and a light panel are installed on the control panel to control the operation of units and mechanisms, the bulbs of which light up when the controlled parameters deviate from the norm.

Тамбур кузова приварен к раме тепловоза. Справа и слева от тамбура расположены шкафы с электроаппаратурой.The body tambour is welded to the locomotive frame. To the right and left of the vestibule are cabinets with electrical equipment.

В машинном отделении расположены два дизеля, две гидропередачи, два охлаждающих устройства, поршневой компрессор, вспомогательный генератор, топливоподогреватель, котел подогрева с агрегатами, радиостанция, санузел и.др. вспомогательные устройства.In the engine room there are two diesel engines, two hydraulic transmissions, two cooling devices, a reciprocating compressor, an auxiliary generator, a fuel heater, a heating boiler with units, a radio station, a bathroom, etc. assistive devices.

Силовые установки размещены на главной раме тепловоза, которая опирается через опоры с резиновыми амортизаторами и текстолитовыми скользунами на две двухосные тележки с центральным шкворнем.The power plants are located on the main frame of the locomotive, which is supported through two supports with central shock absorbers and rubber shock absorbers on two biaxial carts.

Для снижения крутильных колебаний в дизеле М756 В применен силиконовый демпфер. Управление дизелем осуществляется 8-позиционным электропневматическим приводом. Запуск дизеля производится электростартером. Крутящий момент от дизеля к гидропередаче передается через эластичную муфту с торообразной оболочкой (шинного типа).To reduce torsional vibrations in the M756 V diesel engine, a silicone damper is used. The diesel is controlled by an 8-position electro-pneumatic drive. The diesel engine is started by an electric starter. Torque from the diesel engine to the hydraulic transmission is transmitted through an elastic coupling with a toroidal shell (tire type).

Для питания тормозной системы и воздушных устройств системы автоматики управления тепловозом установлен поршневой компрессор, приводимый во вращение от вала дополнительного отбора мощности одного из дизелей.To supply the brake system and air devices of the diesel locomotive control automation system, a piston compressor is installed, driven by rotation from the additional power take-off shaft of one of the diesel engines.

Для питания цепей управления и освещения, для зарядки аккумуляторных батарей служит вспомогательный генератор, который приводится во вращение через клиноременную передачу от вала отбора мощности одной из гидропередач. (Тепловоз ТГ16 / В.Н Логунов, Г.В. Радовский, Е.Н. Чебанова, и др.; Под ред. Г.С. Меликджанова. - М.: Транспорт, 1979.). Данный тепловоз выбран в качестве прототипа.To power the control and lighting circuits, an auxiliary generator is used to charge the batteries, which is driven through a V-belt transmission from the power take-off shaft of one of the hydraulic transmissions. (Locomotive TG16 / V.N Logunov, G.V. Radovsky, E.N. Chebanova, and others; Edited by G.S. Melikjanov. - M.: Transport, 1979.). This locomotive is selected as a prototype.

Недостатком тепловоза, взятого за прототип, является недостаточно высокая надежность из-за использования поршневого компрессора, в результате чего необходимость в капитальном ремонте возникает каждые 16 тыс. моточасов. Это объясняется тем, что возвратно-поступательное движение поршня в поршневых агрегатах способствует износу, поэтому требуется частая замена клапанов, поршневых колец, вкладышей и других быстроизнашивающихся деталей. К тому же, для стабильной работы поршневого агрегата требуются дополнительные приточные и вытяжные вентиляторы, что ведет к увеличению энергозатрат.The disadvantage of the locomotive, taken as a prototype, is the lack of reliability due to the use of a reciprocating compressor, as a result of which the need for overhaul arises every 16 thousand hours. This is because the reciprocating movement of the piston in the piston units contributes to wear, so frequent replacement of valves, piston rings, liners and other wearing parts is required. In addition, for the stable operation of the piston unit, additional supply and exhaust fans are required, which leads to an increase in energy consumption.

Также надежность тепловоза снижается за счет того, что для вращения поршневого компрессора использована клиноременная передача, обладающая, как известно, невысоким эксплуатационным ресурсом. Вращение поршневого компрессора осуществляется от вала дополнительного отбора мощности одного из дизелей, а вращение вспомогательного генератора - от вала отбора мощности одной из гидропередач, вследствие чего значительное количество узлов и деталей подлежат осмотру, регулировке или замене.Also, the reliability of the locomotive is reduced due to the fact that for the rotation of the reciprocating compressor a V-belt transmission is used, which, as is known, has a low operational resource. The rotation of the piston compressor is carried out from the additional power take-off shaft of one of the diesel engines, and the auxiliary generator is rotated from the power take-off shaft of one of the hydraulic transmissions, as a result of which a significant number of units and parts are subject to inspection, adjustment or replacement.

Вспомогательный генератор установлен на корпусе гидропередачи, что способствует дополнительным динамическим нагрузкам на вспомогательный генератор и значительно уменьшает срок его службы.The auxiliary generator is mounted on the hydraulic transmission housing, which contributes to additional dynamic loads on the auxiliary generator and significantly reduces its service life.

Тепловоз, выбранный за прототип, оснащен неэффективной, устаревшей системой контроля и управления параметрами узлов и аппаратов. Это отражается, в первую очередь, на надежности всей машины.The diesel locomotive selected for the prototype is equipped with an ineffective, outdated system for monitoring and controlling the parameters of nodes and devices. This is reflected primarily in the reliability of the entire machine.

К недостаткам относится и использование двух электростартеров, служащих для запуска каждого дизеля и одного вспомогательного генератора, что также увеличивает число узлов и деталей, подлежащих осмотру, регулировке или замене.The disadvantages include the use of two electric starters that serve to start each diesel engine and one auxiliary generator, which also increases the number of components and parts to be inspected, adjusted or replaced.

К недостаткам можно отнести используемый в прототипе блок фильтров воздуха дизельного двигателя, представляющий собой два масляных воздухоочистителя на каждый дизельный двигатель. Данный тип фильтров трудоемок в обслуживании, имеет низкую пропускную способность, при этом достаточно большие габаритные размеры. Блоки фильтров установлены в крыше кузова. Крыши кузова оборудованы люками, предназначенными для обслуживания фильтров. Осмотр, обслуживание и замена блоков отличаются трудоемкостью и значительными временными затратами.The disadvantages include the diesel engine air filter unit used in the prototype, which is two oil air purifiers for each diesel engine. This type of filter is labor-consuming to maintain, has a low throughput, while the dimensions are quite large. Filter blocks are installed in the roof. Roofs are equipped with hatches designed for filter maintenance. Inspection, maintenance and replacement of the units are time consuming and time consuming.

Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение эксплуатационной эффективности тепловоза, в том числе, его надежности.The technical result, the achievement of which the claimed utility model is aimed, is to increase the operational efficiency of the diesel locomotive, including its reliability.

Технический результат достигается тем, что известный магистральный тепловоз с гидропередачей, состоящий, по меньшей мере, из одной секции, содержит главную раму, установленную на две двухосные бесчелюстные тележки с тяговыми редукторами, систему управления параметрами узлов и аппаратов, модуль системы охлаждения дизельного двигателя и гидропередачи и установленные на главную раму несущий кузов с крышами, в одной из которых смонтирован блок фильтров воздуха дизельного двигателя, дизельный двигатель, гидропередача, компрессор.The technical result is achieved by the fact that the well-known mainline diesel locomotive with hydraulic transmission, consisting of at least one section, contains a main frame mounted on two biaxial jawless carts with traction gears, a control system for the parameters of units and devices, a module for a diesel engine cooling system and hydraulic transmission and a supporting body with roofs mounted on the main frame, in one of which a diesel engine air filter unit, a diesel engine, hydraulic transmission, and a compressor are mounted.

Новым является то, что компрессор выполнен винтовым. Привод винтового компрессора выполнен гидростатическим.New is that the compressor is made screw. The screw compressor drive is hydrostatic.

Новым является то, что тепловоз содержит стартер-генератор с постоянными магнитами в роторе, выполняющий функцию электростартера при пуске дизельного двигателя и функцию генератора в процессе работы дизельного двигателя.What is new is that the locomotive contains a starter-generator with permanent magnets in the rotor, which performs the function of an electric starter when starting a diesel engine and the function of a generator during operation of a diesel engine.

Новым является и то, что стартер-генератор установлен на главную раму тепловоза и соединен с валом отбора мощности дизельного двигателя через эластичную муфту и карданный вал.It is also new that the starter-generator is mounted on the main frame of the diesel locomotive and connected to the diesel engine power take-off shaft through an elastic coupling and a cardan shaft.

Новым по сравнению с прототипом является и то, что система управления параметрами узлов и аппаратов выполнена в виде микропроцессорной системы управления и диагностики (МПСУиД).New in comparison with the prototype is the fact that the control system for the parameters of nodes and devices is made in the form of a microprocessor control and diagnostic system (MPSUiD).

Новым является также то, что блоки фильтров воздуха дизельного двигателя выполнены с возможностью двухступенчатой очистки.Also new is the fact that the blocks of air filters of the diesel engine are made with the possibility of two-stage cleaning.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью существенных признаков, является повышение эксплуатационной эффективности, в том числе надежности, заключающемся в использовании винтового компрессора, который отличается высокой надежностью, поскольку в его конструкции используется минимальное количество трущихся деталей. Его основным компонентом является пара взаимосоотнесенных винтов, которые вращаясь в противоположных направлениях, гонят воздух в специальную камеру для сжатия. При этом зазоры между винтами заполнены маслом, за счет чего трение полностью исчезает. Капитальный ремонт требуется примерно каждые 40 тыс. моточасов, что в 2.5 раза превышает аналогичный показатель прототипа.The technical result provided by the given set of essential features is to increase operational efficiency, including reliability, consisting in the use of a screw compressor, which is highly reliable, since its design uses the minimum number of rubbing parts. Its main component is a pair of interconnected screws that, rotating in opposite directions, drive air into a special chamber for compression. In this case, the gaps between the screws are filled with oil, due to which the friction completely disappears. Overhaul is required approximately every 40 thousand hours, which is 2.5 times higher than that of the prototype.

Повышение надежности заявляемой полезной модели тепловоза обеспечивается за счет стартер-генератора с постоянными магнитами в роторе, что позволяет заменить два устройства, электростартера и генератора, одним. Данный стартер-генератор отличается от общепромышленных коллекторных стартер-генераторов с обмотками в роторе повышенным КПД и пониженными массогабаритными характеристиками. Стартер-генератор с постоянными магнитами в роторе имеет максимальный момент при пуске дизеля равный 2080 Нм. Это позволяет соединить стартер-генератор с дополнительным валом отбора мощности дизельного двигателя без использования дополнительных механических и клиноременных передач. Поскольку стартер-генератор установлен на раму тепловоза, в отличие от прототипа, это позволяет избежать дополнительных динамических нагрузок и повышает ресурс его работы. Для передачи вращающего момента от вала отбора мощности к стартер-генератору используется эластичная муфта и карданный вал, что позволяет исключить динамические и особенно вибрационные нагрузки с дизельного двигателя на стартер-генератор. Вышесказанное обеспечивает повышенную эксплуатационную эффективность по сравнению с прототипом.Improving the reliability of the claimed utility model of the locomotive is provided by a starter-generator with permanent magnets in the rotor, which allows you to replace two devices, electric starter and generator, one. This starter-generator differs from common industrial collector starter-generators with windings in the rotor with increased efficiency and reduced weight and size characteristics. The starter-generator with permanent magnets in the rotor has a maximum moment when starting the diesel engine equal to 2080 Nm. This allows the starter-generator to be connected to an additional diesel engine power take-off shaft without the use of additional mechanical and V-belt drives. Since the starter-generator is mounted on the locomotive frame, unlike the prototype, this avoids additional dynamic loads and increases its service life. To transmit torque from the power take-off shaft to the starter-generator, an elastic coupling and a cardan shaft are used, which eliminates dynamic and especially vibrational loads from the diesel engine to the starter-generator. The above provides increased operational efficiency compared to the prototype.

Использование гидростатического привода винтового компрессора позволяет значительно повысить надежность благодаря тому, что гидростатический привод позволяет заменить клиноременную передачу, которая показывает невысокую надежность, и уменьшить количество узлов и деталей, подлежащих осмотру, регулировке или замене.The use of a hydrostatic drive of a screw compressor can significantly increase reliability due to the fact that the hydrostatic drive allows you to replace the V-belt drive, which shows low reliability, and reduce the number of components and parts to be inspected, adjusted or replaced.

Установка модуля системы охлаждения дизельного двигателя и гидропередачи на раму тепловоза служит повышению эксплуатационной эффективности по сравнению с прототипом в силу того, что это позволяет обеспечить облегченный доступ к узлам и деталям, подлежащим осмотру, регулировке или замене, упрощению разборки и сборки узлов, исключению необходимости демонтажа/монтажа смежных групп оборудования при замене оборудования при ремонтах, сокращению времени вынужденного простоя тепловоза.Installing a diesel engine cooling system module and hydraulic transmission on a diesel locomotive frame serves to increase operational efficiency compared to the prototype because it allows easier access to components and parts to be inspected, adjusted or replaced, simplified disassembly and assembly of assemblies, eliminating the need for dismantling / installation of adjacent groups of equipment when replacing equipment during repairs, reducing the time of forced downtime of a locomotive.

Использование микропроцессорной системы управления и диагностики (МПСУиД) существенно повышает эксплуатационную эффективность и, в том числе, надежность тепловоза благодаря тому, что мониторный блок непрерывно считывает всю информацию, присутствующую в линии обмена для сохранения данных в энергозависимую память, для отображения текущих параметров тепловоза, а также предупредительных и аварийных сообщений о неисправностях оборудования.The use of a microprocessor-based control and diagnostic system (MPSUiD) significantly increases operational efficiency and, including, the reliability of the locomotive due to the fact that the monitor unit continuously reads all the information present in the exchange line to save data to volatile memory to display the current parameters of the locomotive, and also warning and alarm messages about equipment malfunctions.

Диагностическая информация из мониторного блока по каналу GSM передается на удаленный сервер, например, на пульт диспетчера на станции. Кроме того, при наличии секций тепловоза свыше одной МПСУиД обеспечивает связь между ними по дублированному интерфейсу RS-485 через линии связи СМЕ-1 и СМЕ-2 (интерфейс с повышенным до 12 В уровнем сигнала).Diagnostic information from the monitor unit is transmitted via GSM channel to a remote server, for example, to the dispatcher’s console at the station. In addition, if there are diesel locomotive sections above one MPSUiD, it provides communication between them via the duplicated RS-485 interface via the СМЕ-1 and СМЕ-2 communication lines (an interface with a signal level increased to 12 V).

Повышение эксплуатационной эффективности также достигается за счет того, что блоки фильтров выполнены с возможностью двухступенчатой очистки воздуха дизельного двигателя. Первая ступень очистки обеспечивается фильтром грубой очистки циклонного типа, задерживающим твердые частицы размером свыше 20 микрон, который в процессе очистки воздуха самоочищается, что не требует постоянного его обслуживания. Второй ступенью является фильтр тонкой очистки, который при загрязнении меняют на новый. Для достижения такого же уровня производительности, как в прототипе, требуется один блок фильтров на дизельный двигатель вместо двух по прототипу, в то время как качество очищенного воздуха становится существенно выше.Improving operational efficiency is also achieved due to the fact that the filter blocks are made with the possibility of two-stage air purification of a diesel engine. The first stage of cleaning is provided by a cyclone-type coarse filter, which retains solid particles larger than 20 microns in size, which self-purifies during air cleaning, which does not require constant maintenance. The second stage is a fine filter, which, when dirty, is replaced with a new one. To achieve the same level of performance as in the prototype, one filter unit per diesel engine is required instead of two according to the prototype, while the quality of the purified air becomes significantly higher.

Вся совокупность заявленных существенных признаков обеспечивает соответствие заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «новизна».The totality of the claimed essential features ensures the compliance of the claimed utility model with the patentability criterion of “novelty”.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами.The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings.

На фиг. 1 - общий вид секции магистрального тепловоза;In FIG. 1 is a general view of a section of a trunk diesel locomotive;

На фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, вид сверху.In FIG. 2 is a section AA in FIG. 1, top view.

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 general view (FIG. 1) and section AA in FIG. 1 (Fig. 2) are poorly read with a vertical arrangement of the long sides of the sheet, it was advisable to arrange the sheet horizontally, which allowed to significantly enlarge the drawing.

Магистральный тепловоз с гидропередачей, состоящий, по меньшей мере, из одной секции (фиг. 1, фиг. 2), содержит дизельный двигатель 1, микропроцессорную систему 2 управления и диагностики (МПСУиД), главную раму 3, которая установлена на две двухосные бесчелюстные тележки 4.1, 4.2, в которых установлены тяговые редукторы 5.1-5.4. На главную раму установлены: дизельный двигатель, стартер-генератор 6 с постоянными магнитами в роторе, соединенный через эластичную муфту 7 и карданный вал 8 с дополнительным валом 9 отбора мощности. На главной раме также расположены винтовой компрессор 10 с гидростатическим приводом, модуль 11 системы охлаждения дизельного двигателя и гидропередачи. Гидропередача 12 также установлена на главной раме. На главную раму установлен несущий кузов 13, содержащий съемные крыши 14.1-14.5, в одной из которых установлены блоки 15.1, 15.2 двухступенчатой очистки воздуха дизельного двигателя. Каждый блок содержит фильтры 16.1 и 16.2 грубой очистки (1 ступень очистки) и фильтры 17.1 и 17.2 тонкой очистки (2 ступень очистки). Блоки фильтров соединены соответственно с турбокомпрессорами 18.1 и 18.2 дизельного двигателя.The main diesel locomotive with hydraulic transmission, consisting of at least one section (Fig. 1, Fig. 2), contains a diesel engine 1, a microprocessor control and diagnostic system 2 (MPSUiD), the main frame 3, which is mounted on two biaxial jawless carts 4.1, 4.2, in which traction gears 5.1-5.4 are installed. The main frame contains: a diesel engine, a starter-generator 6 with permanent magnets in the rotor, connected through an elastic coupling 7 and a cardan shaft 8 with an additional power take-off shaft 9. A screw compressor 10 with a hydrostatic drive, a module 11 for a diesel engine cooling system and hydraulic transmission are also located on the main frame. The hydraulic transmission 12 is also installed on the main frame. A main body 13 is installed on the main frame, containing removable roofs 14.1-14.5, in one of which blocks 15.1, 15.2 of a two-stage air purification of a diesel engine are installed. Each unit contains coarse filters 16.1 and 16.2 (1 cleaning stage) and fine filters 17.1 and 17.2 (2 cleaning stage). The filter blocks are connected respectively to the turbochargers 18.1 and 18.2 of the diesel engine.

Заявленная полезная модель работает следующим образом. В качестве примера приводится последовательность действий при испытаниях опытного образца магистрального тепловоза с гидропередачей. Производят запуск дизельного двигателя 1 по команде микропроцессорной системы 2 управления и диагностики (МПСУиД). В качестве дизельного двигателя используют двигатель 12ДЛ-21Л производства ООО «Уральский дизель-моторный завод». Достижение необходимого давления (0,6 кгс/см2 в топливной системе и давления 0,3 кгс/см2 в системе подачи масла) обеспечивают топливопрокачивающий агрегат и два маслозакачивающих агрегата (не показаны), установленные на главной раме 3 тепловоза. Главную раму устанавливают на две двухосные тележки 4.1. 4.2, в которых монтируют тяговые редукторы 5.1-5.4. Посредством МПСУиД подают сигнал на топливопрокачивающий агрегат и на два маслозакачивающих агрегата дизельного двигателя. Датчик давления топлива и датчик давления масла, установленные в дизельном двигателе, выдают сигнал о давлении масла и топлива в дизельном двигателе в текущий момент времени. При достижении требуемого давления масла и топлива в дизельном двигателе МПСУиД подает сигнал на стартер-генератор 6 с постоянными магнитами в роторе (производство НПО «Автоматика»). Стартер-генератор с постоянными магнитами в роторе через эластичную муфту 7 и карданный вал 8 передает вращение на дополнительный вал 9 отбора мощности механизма передачи дизельного двигателя, после чего дизельный двигатель начинает работать в обычном режиме.The claimed utility model works as follows. As an example, a sequence of actions is given when testing a prototype of a main diesel locomotive with hydraulic transmission. The diesel engine 1 is started at the command of the microprocessor control and diagnostic system 2 (MPSUiD). As a diesel engine, a 12DL-21L engine manufactured by Ural Diesel Engine Plant LLC is used. The required pressure (0.6 kgf / cm2 in the fuel system and pressure 0.3 kgf / cm2 in the oil supply system) is achieved by a fuel pumping unit and two oil pumping units (not shown) mounted on the main frame 3 of the diesel locomotive. The main frame is mounted on two biaxial carts 4.1. 4.2, in which traction gearboxes 5.1-5.4 are mounted. Through MPSUiD signal to the fuel pumping unit and two oil pumping units of a diesel engine. The fuel pressure sensor and the oil pressure sensor installed in the diesel engine give a signal about the oil and fuel pressure in the diesel engine at the current time. Upon reaching the required oil and fuel pressure in the diesel engine, the MPSUiD sends a signal to the starter-generator 6 with permanent magnets in the rotor (produced by NPO Avtomatika). The starter-generator with permanent magnets in the rotor through the elastic coupling 7 and the driveshaft 8 transmits rotation to the additional shaft 9 of the power take-off of the diesel engine transmission mechanism, after which the diesel engine starts to work in normal mode.

Стартер-генератор с постоянными магнитами в роторе в свою очередь вырабатывает электроэнергию, которая направлена на питание вспомогательного оборудования тепловоза.The starter-generator with permanent magnets in the rotor in turn generates electricity, which is aimed at powering the auxiliary equipment of the locomotive.

Вращение винтового компрессора 10 (производство ОАО «ЧКЗ») и вентиляторов, расположенных в модуле 11 системы охлаждения дизельного двигателя производится от гидростатических приводов. В процессе работы дизельный двигатель передает вращение от маховика через карданный вал на вал гидропередачи 12 (производство VOITH TURBO, Германия). Гидропередача приводит в действие гидронасосы, являющиеся составной частью гидростатических приводов. Гидронасосы забирают масло из масляного бака гидростатического привода и нагнетают его под высоким давлением в гидромоторы охлаждающего устройства, установленного в модуле, и в гидромотор винтового компрессора.The rotation of the screw compressor 10 (manufactured by OJSC "ChKZ") and fans located in the module 11 of the cooling system of the diesel engine is made from hydrostatic drives. During operation, the diesel engine transmits rotation from the flywheel through the driveshaft to the hydraulic transmission shaft 12 (manufactured by VOITH TURBO, Germany). Hydraulic transmission drives hydraulic pumps, which are part of hydrostatic drives. Hydraulic pumps take oil from the oil tank of the hydrostatic drive and pump it under high pressure into the hydraulic motors of the cooling device installed in the module and into the hydraulic motor of the screw compressor.

На главную раму тепловоза устанавливают несущий кузов 13 со съемными крышами 14.1-14.5. В съемную крышу 14.3 устанавливают блоки 15.1, 15.2 двухступенчатой очистки воздуха дизельного двигателя, в которые поступает воздух из атмосферы. Каждый блок содержит циклонные фильтры грубой очистки и фильтры тонкой очистки атмосферного воздуха. Воздух проходит через циклонные фильтры 16.1 и 16.2 (фирмы SGW Werder GmbH, Германия), в которых оседают частицы пыли размером свыше 20 микрон (1 ступень очистки), а затем - через фильтры 17.1 и 17.2 тонкой очистки (производства ЗАО «Уралтехфильтр-Инжиниринг»), которые очищают воздух с эффективностью 99.5% (2 ступень очистки), после чего поступает в турбокомпрессоры 18.1 и 18.2 дизельного двигателя. Блок 15.1 соединен с турбокомпрессором 18.1, а блок 15.2 - соответственно с турбокомпрессором 18.2. Эксплуатационная эффективность блоков двухступенчатой очистки воздуха очень высока не только за счет высокой степени очистки воздуха, но и благодаря существенному упрощению процесса обслуживания блоков, так как циклонные фильтры являются самоочищающимися, а фильтры тонкой очистки по мере загрязнения просто подлежат замене.On the main frame of the diesel locomotive, a supporting body 13 is installed with removable roofs 14.1-14.5. Blocks 15.1, 15.2 of two-stage air purification of a diesel engine into which air from the atmosphere enters the removable roof 14.3 are installed. Each unit contains coarse cyclone filters and fine filters for atmospheric air. The air passes through cyclone filters 16.1 and 16.2 (SGW Werder GmbH, Germany), in which dust particles larger than 20 microns (1 stage) settle, and then through fine filters 17.1 and 17.2 (manufactured by Uraltekhfilter-Engineering CJSC) ), which purify the air with an efficiency of 99.5% (2-stage cleaning), after which it enters the turbochargers 18.1 and 18.2 of the diesel engine. Block 15.1 is connected to turbocharger 18.1, and block 15.2, respectively, to turbocharger 18.2. The operational efficiency of the two-stage air purification units is very high not only due to the high degree of air purification, but also due to a significant simplification of the unit maintenance process, since the cyclone filters are self-cleaning, and the fine filters should be replaced as they become dirty.

Заявленная полезная модель прошла испытания в качестве опытного образца, о чем составлен соответствующий акт. Магистральный тепловоз изготовлен в промышленных условиях и предназначен для использования в промышленных условиях, что позволяет считать заявленную полезную модель соответствующей критерию патентоспособности «промышленная применимость».The claimed utility model was tested as a prototype, as a result of which a corresponding act was drawn up. The main diesel locomotive is manufactured in an industrial environment and is intended for use in an industrial environment, which allows us to consider the claimed utility model to meet the patentability criterion of “industrial applicability”.

Claims

1. A main diesel locomotive with hydraulic transmission, consisting of at least one section, containing a main frame mounted on two biaxial jawless carts with traction gears, a control system for the operation parameters of units and apparatuses, a module for a diesel engine cooling system and hydraulic transmission, and installed on the main frame is a diesel engine, hydraulic transmission, a compressor carrying a body with roofs, in one of which are installed blocks of air filters of a diesel engine, characterized in that it contains a starter-generator permanent magnet rotor mounted on the main frame of the locomotive and connected to the additional shaft power selection diesel engine through a flexible coupling and the propeller shaft, wherein the screw compressor is configured, and the compressor drive is formed hydrostatically.

2. The main diesel locomotive according to claim 1, characterized in that the module of the diesel engine cooling system and hydraulic transmission is mounted on the main frame of the diesel locomotive.

3. The main diesel locomotive according to claim 1, characterized in that the filter blocks of the air of the diesel engine are made with the possibility of two-stage cleaning.

4. The main diesel locomotive according to claim 1, characterized in that a microprocessor control and diagnostic system is installed as a control system for the operation parameters of the units and apparatuses.