RU219104U1

RU219104U1 - Mobile rheostat station for testing the diesel generator set of a diesel locomotive

Info

Publication number: RU219104U1
Application number: RU2023108348U
Authority: RU
Inventors: Евгений Евгеньевич Шпаков
Original assignee: Евгений Евгеньевич Шпаков
Filing date: 2023-04-03
Publication date: 2023-06-28

Abstract

Полезная модель относится к мобильным реостатным нагрузочным устройствам, предназначенным для испытания дизель-генераторных установок (ДГУ) тепловозов после проведения текущих, средних и капитальных ремонтов. Станция состоит из сборки фехралевых резисторов горизонтально закрепленной на крыше установки, соединенных по последовательно-параллельной схеме, при этом отвод выделяемого тепла осуществятся вертикально вверх, что значительно снижает пожароопасность использования данного технического решения. Испытание ДГУ на различных токах нагрузки обеспечивается путем переключения цепей резисторов в различные варианты замыканиям соответствующего гидромеханического контактора. Компактность и малые габариты, достигнутые путем горизонтального размещения резисторов, позволяют не только максимально быстро и дешево передислоцировать установку, но и проводить испытания вне специально оборудованных для этого площадках, чему дополнительно способствует наличие регулируемых опор.

The utility model relates to mobile rheostatic load devices intended for testing diesel generator sets (DGU) of diesel locomotives after current, medium and major repairs. The station consists of an assembly of fechral resistors horizontally mounted on the roof of the installation, connected in a series-parallel circuit, while the heat generated is removed vertically upwards, which significantly reduces the fire hazard of using this technical solution. Testing of the DGU at various load currents is provided by switching the resistor circuits to various options by closing the corresponding hydromechanical contactor. Compactness and small dimensions, achieved by horizontal placement of resistors, allow not only to relocate the installation as quickly and cheaply as possible, but also to conduct tests outside specially equipped sites, which is additionally facilitated by the presence of adjustable supports.

Description

Полезная модель относится к мобильным реостатным нагрузочным устройствам с воздушным охлаждением, предназначенным для испытания дизель-генераторных установок (ДГУ) тепловозов после проведения текущих, средних и капитальных ремонтов.The utility model relates to air-cooled mobile rheostatic load devices intended for testing diesel generator sets (DGU) of diesel locomotives after current, medium and major repairs.

Известен мобильный реостат [1], который выполнен в виде жидкостного реостата, состоящего из бака, заполненного водой, подвижных и неподвижных стальных электродов, а также электромеханического привода для поднятия и опускания подвижных электродов, для регулировки сопротивления и настройки необходимых токов нагрузки для испытания.Known mobile rheostat [1], which is made in the form of a liquid rheostat, consisting of a tank filled with water, movable and fixed steel electrodes, as well as an electromechanical drive for raising and lowering the movable electrodes, to adjust the resistance and adjust the required load currents for testing.

Недостатком данного нагрузочного устройства заключается в том, что при передислокации или отрицательных температурах окружающей среды постоянно требуется осуществлять слив и заправку бака водой, что вызывает интенсивный коррозийный и электролизный износ подвижных и неподвижных пластин электродов, а так же в данном устройстве не предусматривается утилизация энергии, выделяемой при испытании дизель-генераторной установки, что ограничивает использование незамерзающих жидкостей в виду выделения ядовитого пара при ее испарении. Дополнительно, габарит корпуса в размерах евроконтейнера не в полной мере позволяет назвать данное устройство мобильным.The disadvantage of this load device is that during relocation or negative ambient temperatures it is constantly required to drain and fill the tank with water, which causes intense corrosive and electrolytic wear of the movable and fixed electrode plates, and this device does not provide for the utilization of energy released when testing a diesel generator set, which limits the use of non-freezing liquids due to the release of toxic vapor during its evaporation. Additionally, the size of the case in the dimensions of the eurocontainer does not fully allow us to call this device mobile.

Наиболее близкой для данной полезной модели является стационарный реостат с воздушным охлаждением [2], использующий в качестве нагрузочного устройства ряд ленточных фехралевых резисторов соединенных по последовательно-параллельной схеме, расположенных вертикально с торца установки, принудительное охлаждение осуществляется при помощи вентилятора. Испытание ДГУ на малых, средних и больших токах нагрузки обеспечивается путем переключения резисторов в различные варианты последовательно-параллельного соединения при помощи электрических магнитных пускателей.The closest for this utility model is a stationary air-cooled rheostat [2], which uses a series of ribbon fechral resistors connected in a series-parallel circuit as a load device, located vertically at the end of the installation, forced cooling is carried out using a fan. Testing of diesel generator sets at low, medium and high load currents is provided by switching resistors into various options for series-parallel connection using electric magnetic starters.

Недостатком данного устройства является его стационарное расположение, требующее специально подготовленной огороженной площадки вдали от сооружений и прочих строительных конструкций, так в теплое время года поток выделяемого тепла не целесообразно направлять на отопление зданий, а свободное рассеивание в атмосферу, за счет бокового расположения резисторов, может привести к возгораниям ближ стоящих построек. Дополнительно, использование магнитных пускателей при высоких токах (свыше 1000А) приводит к частым прогораниям и самопроизвольным спаиваниям контактов пускателей, что чревато частой заменой данного узла.The disadvantage of this device is its stationary location, which requires a specially prepared fenced area away from buildings and other building structures, so in the warm season it is not advisable to direct the flow of generated heat to heating buildings, and free dissipation into the atmosphere, due to the lateral location of resistors, can lead to fires in nearby buildings. Additionally, the use of magnetic starters at high currents (over 1000A) leads to frequent burnouts and spontaneous soldering of the starter contacts, which is fraught with frequent replacement of this unit.

Целями полезной модели являются: увеличение надежности узла, переключающего режимы соединения резисторов для испытания ДГУ на различных режимах нагрузки; снижение требований к пожарной безопасности при проведении испытаний; возможность быстрой передислокации с последующим использованием станции в «полевых» условиях - вне специально оборудованных зонах реостатных испытаний.The objectives of the utility model are: to increase the reliability of the unit that switches the connection modes of resistors for testing DGU at different load modes; reduction of fire safety requirements during testing; the possibility of quick relocation with the subsequent use of the station in the "field" conditions - outside specially equipped zones of rheostatic tests.

Указанные цели достигаются за счет замены электрических магнитных пускателей на гидромеханические контакторы, замыкание контактов в которых осуществляется при помощи механического смыкания/размыкания медных шин посредством движения штока гидроцилиндра. Снижение пожароопасности при рассеивании энергии от нагрева фехралевых резисторов осуществлено путем размещения резисторов на крышу реостата: рассеивание тепла при такой компоновке происходит вертикально вверх в окружающую среду. Горизонтальное расположение резисторной сборки на крыше также значительно сокращает габарит и повышает мобильность и компактность реостатной станции, станция выполнена в форме куба, что при необходимости позволяет разместить ее в кузове автомобиля по типу ГАЗель.These goals are achieved by replacing electric magnetic starters with hydromechanical contactors, the closure of contacts in which is carried out by mechanically closing/opening copper tires by moving the hydraulic cylinder rod. Reducing the fire hazard when dissipating energy from heating Fechral resistors is carried out by placing resistors on the roof of the rheostat: heat dissipation with this arrangement occurs vertically upwards into the environment. The horizontal location of the resistor assembly on the roof also significantly reduces the size and increases the mobility and compactness of the rheostat station, the station is made in the form of a cube, which, if necessary, allows it to be placed in a car body like a GAZelle.

Таким образом, все перечисленные признаки являются необходимыми, новыми и служат для достижения положительного эффекта, что позволяет сделать вывод о том, что предлагаемое техническое решение обладает новизной и существенными отличиями.Thus, all of the listed features are necessary, new and serve to achieve a positive effect, which allows us to conclude that the proposed technical solution has novelty and significant differences.

Сущность заявляемого решения поясняется чертежами.The essence of the proposed solution is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображена мобильная реостатная станция с открытыми крышками, на фиг.2 показана резисторная сборка станции, на фиг.3 изображены гидромеханические контакторы, осуществляющие сборку цепей для замыкания необходимых резисторов и создания необходимого сопротивления, фиг.4 содержит схематическое изображение подключения реостатной станции и ее периферийных устройств к ДГУ тепловоза.Figure 1 shows a mobile rheostat station with open covers, figure 2 shows the resistor assembly of the station, figure 3 shows hydromechanical contactors that assemble circuits to close the necessary resistors and create the necessary resistance, figure 4 contains a schematic representation of the connection of the rheostat station and its peripheral devices to diesel locomotive DGU.

Мобильная реостатная станция (фиг.1) состоит из: корпуса 1, выполненного в форме куба, откидными защитными крышками 2, управляемыми гидроцилиндрами 3, блока резисторов (фиг.2), с установленными гидромеханическими контакторами (фиг.3), гидравлической станции 4 для питания гидроцилиндров 3 и 14, пульта управления 5, переходного блока 6, регулируемых опор 7, комплекта датчиков 8 для считывания необходимых параметров ДГУ в процессе испытаний, силовых кабелей 9 для соединения и отвода энергии от генератора тепловоза на реостатную станцию, электродвигателя с вентилятором на валу 10. В свою очередь, устройство гидромеханического контактора (фиг.3) следующее: корпус 11, замыкающие медные шины (контакты) 12, возвратная пружина 13, гидроцилиндр 14.Mobile rheostat station (figure 1) consists of: a housing 1, made in the form of a cube, hinged protective covers 2, controlled by hydraulic cylinders 3, a block of resistors (figure 2), with installed hydromechanical contactors (figure 3), hydraulic station 4 for power supply for hydraulic cylinders 3 and 14, control panel 5, adapter block 6, adjustable supports 7, a set of sensors 8 for reading the necessary parameters of the diesel generator set during testing, power cables 9 for connecting and discharging energy from the locomotive generator to the rheostat station, an electric motor with a fan on the shaft 10. In turn, the device of the hydromechanical contactor (figure 3) is as follows: housing 11, closing copper tires (contacts) 12, return spring 13, hydraulic cylinder 14.

Испытание ДГУ с использование предлагаемой мобильной реостатной станции происходит в следующем порядке: в начале, посредством гибких силовых кабелей 9 подключают потенциалы генератора тепловоза к клеммам реостата (фиг.4), далее выполняется подключение периферийных устройств реостатной станции (переходной блок 6, комплект датчиков 8), затем при помощи гидроцилиндров пульта управления 5 происходит открытие крышек реостата и включение электродвигателя вентилятора охлаждения 10. Далее запускают дизель тепловоза 15, выбирают необходимый режим нагрузки, путем переключения цепей резисторов с помощью соответствующего гидромеханического контактора, задают необходимую частоту вращения коленчатого вала и начинают регулировку ДГУ соответствие требуемых параметров при этом энергия, выделяемая ДГУ передается на резисторную сборку реостатной станции и затем рассеивается вертикально вверх потоком набегающего воздуха от вентилятора. Для изменения режима испытания ДГУ производится сброс нагрузки и переключение резисторов реостата на другой вариант их последовательно-параллельного соединения. Таким образом, за счет переключения соединительных цепей резисторов достигается возможность реализации нагрузки ДГУ при относительно малых, средних и номинальных токах.The test of the diesel generator set using the proposed mobile rheostat station takes place in the following order: at the beginning, by means of flexible power cables 9, the potentials of the diesel locomotive generator are connected to the rheostat terminals (Fig. 4), then the peripheral devices of the rheostat station are connected (adapter block 6, set of sensors 8) , then with the help of the hydraulic cylinders of the control panel 5, the rheostat covers are opened and the electric motor of the cooling fan 10 is turned on. Next, the diesel locomotive 15 is started, the required load mode is selected by switching the resistor circuits using the appropriate hydromechanical contactor, the required crankshaft speed is set and the adjustment of the diesel generator set is started compliance with the required parameters, while the energy released by the DGU is transferred to the resistor assembly of the rheostat station and then dissipated vertically upward by the flow of incoming air from the fan. To change the DGU test mode, the load is reset and the rheostat resistors are switched to another version of their series-parallel connection. Thus, by switching the connecting circuits of the resistors, it is possible to implement the load of the DGU at relatively low, average and rated currents.

Источники информации:Information sources:

1. Патент РФ №151 930 от 20.04.2015 «Мобильный нагрузочный жидкостной реостат»;1. Patent of the Russian Federation No. 151 930 dated April 20, 2015 "Mobile load liquid rheostat";

2. Патент РФ №66 811 от 27.09.2007 «Нагрузочное устройство для испытания транспортных дизель-генераторных установок».2. Patent of the Russian Federation No. 66 811 dated September 27, 2007 “Loading device for testing transport diesel generator sets”.

Claims

Mobile station for rheostatic testing of diesel generator sets (DGU) of diesel locomotives, consisting of a housing that fits into the body of a GAZelle car, an assembly of fechral resistors, an electric motor with a fan wheel on the shaft and hydromechanical contactors, moreover, the housing is made with protective covers that open with hydraulic cylinders, an electric motor with a fan the wheel on the shaft is configured to cool the resistors heated by the energy from the DGU by dissipating heated air vertically upwards, and the hydromechanical contactors are configured to switch the resistor circuits into various options to test the diesel generator set at various load currents.