RU2281216C1 - Устройство для повышения коэффициента сцепления ведущих колес локомотива с рельсами - Google Patents
Устройство для повышения коэффициента сцепления ведущих колес локомотива с рельсами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2281216C1 RU2281216C1 RU2005103809/11A RU2005103809A RU2281216C1 RU 2281216 C1 RU2281216 C1 RU 2281216C1 RU 2005103809/11 A RU2005103809/11 A RU 2005103809/11A RU 2005103809 A RU2005103809 A RU 2005103809A RU 2281216 C1 RU2281216 C1 RU 2281216C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- traction
- slipping
- motors
- locomotive
- rails
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам и, в частности, к устройствам для повышения тягового усилия локомотива за счет повышения коэффициента сцепления ведущих колес с рельсами. Устройство состоит из тяговых электродвигателей постоянного тока с якорями и последовательными обмотками возбуждения, колесных пар, механически связанных с тяговыми электродвигателями, тягового генератора, якорь которого подсоединен к электродвигателям, блока сравнения потенциалов, подключенного к тяговым электродвигателям в точках соединения якорей с обмотками возбуждения, канала системы возбуждения генератора и реле буксования, имеющего электрические связи с блоком сравнения потенциалов и каналом системы возбуждения генератора. Устройство содержит короткозамкнутую электрическую цепь, которая образована колесными парами, подсоединенными через скользящие контакты к точкам связи якорей и обмоток возбуждения тяговых электродвигателей, и рельсами, а реле буксования обеспечено выдержкой времени на срабатывание. Скользящие контакты и колесные пары снабжены электрической изоляцией от других элементов конструкции тележки локомотива. Это позволяет воздействовать электрическим током на зоны контакта буксующей ведущей колесной пары и рельсов и таким образом повысить их коэффициент сцепления, что обеспечивает прекращение буксования без снижения силы тяги локомотива. 3 ил.
Description
Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к устройствам для повышения тягового усилия локомотива за счет повышения коэффициента сцепления ведущих колес с рельсами.
Известно устройство для повышения коэффициента сцепления ведущих колес локомотива с рельсами [А.С. СССР №362722. Устройство для повышения коэффициента сцепления ведущих колес локомотива с рельсами / И.Л.Тимофеев. - опубл. 20.12.72, Бюл. №3 за 1973 г.], содержащее катушки электромагнитов постоянного тока, размещенные в непосредственной близости от контактного пятна и образующие систему парных электромагнитов. При этом колесные пары снабжены выполненными из немагнитного металла втулками, установленными под буксовыми подшипниками и ведомой шестерней на оси колесной пары.
Недостатком данного технического решения является усложнение конструкции тележки локомотива установкой катушек электромагнитов.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для защиты локомотива от боксования [Тепловоз 2М62: экипажная часть, электрическое и вспомогательное оборудование / С.П. Филонов и др. - М.: Транспорт, 1987. - 184 с., С.72-73], состоящее из тяговых электродвигателей постоянного тока с якорями и последовательными обмотками возбуждения, колесных пар, механически связанных с тяговыми электродвигателями, тягового генератора, якорь которого подсоединен к электродвигателям, блока сравнения потенциалов, подключенного к тяговым электродвигателям в точках соединения якорей с обмотками возбуждения, канала системы возбуждения генератора и реле боксования, имеющего электрические связи с блоком сравнения потенциалов и каналом системы возбуждения генератора. В случае возникновения боксования одной из колесных пар появляется разность электрических потенциалов указанных точек соединения, приводящая к срабатыванию реле боксования, которое посредством канала системы возбуждения тягового генератора снижает его мощность и силу тяги локомотива. Это обеспечивает прекращение боксования и возвращение к первоначальной схеме работы. Одновременно в процессе боксования происходит зачистка пятна контакта колеса с рельсом, дающая небольшой рост коэффициента сцепления.
К недостаткам указанного технического решения относится невозможность значительного повышения коэффициента сцепления боксующей колесной пары с рельсами, что приводит к прерывистому характеру работы реле боксования и периодическому снижению силы тяги локомотива.
Техническим результатом изобретения является повышение коэффициента сцепления боксующей ведущей колесной пары локомотива с рельсами путем внешнего воздействия на зоны их контакта электрическим током.
Технический результат достигается тем, что устройство состоит из тяговых электродвигателей постоянного тока с якорями и последовательными обмотками возбуждения, колесных пар, механически связанных с тяговыми электродвигателями, тягового генератора, якорь которого подсоединен к электродвигателям, блока сравнения потенциалов, подключенного к тяговым электродвигателям в точках соединения якорей с обмотками возбуждения, канала системы возбуждения генератора и реле боксования, имеющего электрические связи с блоком сравнения потенциалов и каналом системы возбуждения генератора. В случае возникновении боксования одной из колесных пар реле боксования срабатывает и посредством канала системы возбуждения снижает мощность тягового генератора. При этом к точкам соединения якорей тяговых электродвигателей с обмотками возбуждения через скользящие контакты подключены колесные пары, которые вместе с рельсами образуют по отношению к указанным точкам соединения короткозамкнутую электрическую цепь, а реле боксования обеспечено выдержкой времени на срабатывание. Скользящие контакты и колесные пары снабжены электрической изоляцией от других элементов конструкции тележки локомотива.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
Устройство содержит (фиг.1) тяговые электродвигатели постоянного тока 1 с якорями 2 и последовательными обмотками возбуждения 3, колесные пары 4, которые механически связаны с электродвигателями 1, тяговый генератор 5 с якорем 6, подсоединенным к электродвигателям 1, блок сравнения потенциалов 7, подключенный к тяговым электродвигателям в точках соединения якорей 2 с обмотками возбуждения 3, канал системы возбуждения 8 генератора 5 и реле боксования 9, электрически связанное с блоком сравнения потенциалов 7 и каналом системы возбуждения 8 тягового генератора.
Колесные пары 4 через скользящие контакты 10 подсоединены к точкам связи якорей 2 и обмоток возбуждения 3, имеющим потенциалы φ1 и φ2, образуя при этом совместно с рельсами 11 короткозамкнутую электрическую цепь по отношению к данным точкам.
Для упрощения на фиг.1 приведена электрическая схема тягового привода с двумя ведущими колесными парами. При большем числе ведущих колесных пар схема не имеет принципиальных отличий.
Для обеспечения необходимых защитных функций и прохождения тока через контакты колес с рельсами колесные пары 4 изолированы от других элементов конструкции тележек локомотива, например (фиг.2), втулками 1 и 2, установленными на осях колесных пар под буксовыми подшипниками 3 и ведомым зубчатым колесом 4 и выполненными из электроизоляционного материала. В качестве скользящих контактов можно использовать (фиг.2) вкладыши 5 опорно-осевых подшипников, имеющих собственную электроизоляцию 6 от корпуса 7 тягового электродвигателя.
Устройство работает следующим образом.
При нормальной работе тяговых электродвигателей 1 (фиг.1) потенциалы φi и φ2 точек соединения якорей 2 с обмотками возбуждения 3 практически равны, т.е. φ1≈φ2. Поэтому токи, проходящие через катушку реле боксования 9 и короткозамкнутую цепь, включающую скользящие контакты 10, колесные пары 4 и рельсы 11, имеют малые значения.
В результате срыва сцепления и, следовательно, возникновения боксования одной из колесных пар повышается частота вращения связанного с ней якоря тягового электродвигателя. Это приводит к понижению потенциала точки соединения якоря и обмотки возбуждения данного двигателя (на фиг.1 - потенциал φ1). Появившаяся разность потенциалов φ1-φ2 обеспечивает значительное увеличение силы тока I, проходящего по указанной выше короткозамкнутой цепи, т.е. через зоны контактов колесных пар с рельсами.
Известно [Ткаченко В.П. Кинематическое сопротивление движению рельсовых экипажей / Монография. - Луганск: Издательство Восточно-украинского государственного университета, 1996. - 200 с, С.78-79], что коэффициент сцепления колеса и рельса зависит от плотности тока в пятне контакта и может быть повышен до значений 0,6 и более. Эффект повышения сцепления колесной пары с рельсами приводит к прекращению ее боксования без снижения силы тяги локомотива. При этом потенциалы φ1 и φ2 выравниваются и работа схемы приходит к исходному состоянию.
В реле боксования 9, подключенном через блок сравнения потенциалов 7 к точкам φ1 и φ2, предусмотрена выдержка времени на срабатывание. Это позволяет исключить снижение мощности тягового генератора 5 в описанном выше процессе. Если состояние контактов боксующей колесной пары с рельсами не позволяет обеспечить необходимое повышение коэффициента сцепления и боксование продолжается, то по истечении времени настройки реле 9 срабатывает и посредством канала системы возбуждения 8 снижает мощность тягового генератора и силу тяги локомотива по известному алгоритму.
Технико-экономическая эффективность изобретения в сравнении с прототипом заключается в том, что устройство для повышения коэффициента сцепления ведущих колес локомотива с рельсами содержит короткозамкнутую электрическую цепь, образованную колесными парами, подсоединенными через скользящие контакты к точкам связи якорей и обмоток возбуждения тяговых электродвигателей, и рельсами, а также содержит реле боксования, обеспеченное выдержкой времени на срабатывание. Это позволяет воздействовать электрическим током на зоны контакта боксующей ведущей колесной пары и рельсов и таким образом повысить их коэффициент сцепления, что обеспечивает прекращение боксования без снижения силы тяги локомотива.
С целью определения влияния электрического тока на коэффициент сцепления колеса с рельсом были проведены исследования на специально разработанной экспериментальной установке, содержащей модели колеса и рельса, устройство для фиксации касательной силы тяги Fк и источник постоянного тока, подключенный токоподводящими проводами к моделям. На фиг.3 приведена характерная осциллограмма исследуемого процесса, где моменту включения тока соответствует точка В.
Результаты исследований показали, что для испытываемых моделей колеса и рельса при прохождении тока в зоне их контакта возможно повышение коэффициента сцепления более чем в два раза.
Claims (1)
- Устройство для повышения коэффициента сцепления ведущих колес локомотива с рельсами, содержащее тяговые электродвигатели постоянного тока с якорями и последовательными обмотками возбуждения, колесные пары, механически связанные с тяговыми электродвигателями, тяговый генератор, якорь которого подсоединен к электродвигателям, блок сравнения потенциалов, подключенный к тяговым электродвигателям в точках соединения якорей с обмотками возбуждения, канал системы возбуждения генератора и реле буксования, имеющее электрические связи с блоком сравнения потенциалов и каналом системы возбуждения генератора, при этом в случае возникновения буксования одной из колесных пар появляется разность электрических потенциалов точек соединения якорей тяговых электродвигателей с обмотками возбуждения, приводящая к срабатыванию реле буксования, которое посредством канала системы возбуждения тягового генератора снижает его мощность и силу тяги локомотива, обеспечивая прекращение буксования, отличающееся тем, что к точкам соединения якорей тяговых электродвигателей с обмотками возбуждения через скользящие контакты подключены колесные пары, которые вместе с рельсами образуют по отношению к указанным точкам соединения короткозамкнутую электрическую цепь, а реле буксования обеспечено выдержкой времени на срабатывание, при этом скользящие контакты и колесные пары снабжены электрической изоляцией от других элементов конструкции тележки локомотива.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005103809/11A RU2281216C1 (ru) | 2005-02-14 | 2005-02-14 | Устройство для повышения коэффициента сцепления ведущих колес локомотива с рельсами |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005103809/11A RU2281216C1 (ru) | 2005-02-14 | 2005-02-14 | Устройство для повышения коэффициента сцепления ведущих колес локомотива с рельсами |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2281216C1 true RU2281216C1 (ru) | 2006-08-10 |
Family
ID=37059576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005103809/11A RU2281216C1 (ru) | 2005-02-14 | 2005-02-14 | Устройство для повышения коэффициента сцепления ведущих колес локомотива с рельсами |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2281216C1 (ru) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU167614U1 (ru) * | 2016-05-04 | 2017-01-10 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Устройство для предотвращения буксования локомотива |
RU167616U1 (ru) * | 2016-04-04 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" | Устройство для предотвращения буксования локомотива |
RU171080U1 (ru) * | 2016-04-04 | 2017-05-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" | Устройство для предотвращения буксования локомотива |
RU172435U1 (ru) * | 2016-05-04 | 2017-07-07 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Устройство для предотвращения буксования локомотива |
RU172474U1 (ru) * | 2016-04-04 | 2017-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" | Устройство для предотвращения буксования локомотива |
RU173552U1 (ru) * | 2016-05-25 | 2017-08-30 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Устройство для предотвращения буксования локомотива |
RU2729850C1 (ru) * | 2020-02-06 | 2020-08-12 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ") | Электрическая передача тепловоза |
RU2730723C1 (ru) * | 2020-02-06 | 2020-08-25 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ") | Электрическая передача тепловоза |
RU2735165C1 (ru) * | 2020-02-06 | 2020-10-28 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ") | Электрическая передача тепловоза |
RU2735297C1 (ru) * | 2020-02-06 | 2020-10-29 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ") | Электрическая передача тепловоза |
RU208704U1 (ru) * | 2021-09-22 | 2022-01-10 | Андрей Сергеевич Космодамианский | Тяговый привод железнодорожного транспортного средства |
-
2005
- 2005-02-14 RU RU2005103809/11A patent/RU2281216C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU167616U1 (ru) * | 2016-04-04 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" | Устройство для предотвращения буксования локомотива |
RU171080U1 (ru) * | 2016-04-04 | 2017-05-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" | Устройство для предотвращения буксования локомотива |
RU172474U1 (ru) * | 2016-04-04 | 2017-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" | Устройство для предотвращения буксования локомотива |
RU167614U1 (ru) * | 2016-05-04 | 2017-01-10 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Устройство для предотвращения буксования локомотива |
RU172435U1 (ru) * | 2016-05-04 | 2017-07-07 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Устройство для предотвращения буксования локомотива |
RU173552U1 (ru) * | 2016-05-25 | 2017-08-30 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Устройство для предотвращения буксования локомотива |
RU2729850C1 (ru) * | 2020-02-06 | 2020-08-12 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ") | Электрическая передача тепловоза |
RU2730723C1 (ru) * | 2020-02-06 | 2020-08-25 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ") | Электрическая передача тепловоза |
RU2735165C1 (ru) * | 2020-02-06 | 2020-10-28 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ") | Электрическая передача тепловоза |
RU2735297C1 (ru) * | 2020-02-06 | 2020-10-29 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ") | Электрическая передача тепловоза |
RU208704U1 (ru) * | 2021-09-22 | 2022-01-10 | Андрей Сергеевич Космодамианский | Тяговый привод железнодорожного транспортного средства |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2281216C1 (ru) | Устройство для повышения коэффициента сцепления ведущих колес локомотива с рельсами | |
Roudsari et al. | Resonance assessment in electrified railway systems using comprehensive model of train and overhead catenary system | |
RU2314948C1 (ru) | Электрическая передача тепловоза | |
RU184898U1 (ru) | Силовая электрическая схема электропоезда постоянного тока | |
RU184931U1 (ru) | Силовая электрическая схема электропоезда двойного питания | |
US2632284A (en) | Toy electric railway car | |
US2176616A (en) | Apparatus for decreasing rail contact resistance | |
US467243A (en) | Henry edmond walter | |
RU189696U1 (ru) | Силовая электрическая схема электропоезда двойного питания | |
RU186451U1 (ru) | Силовая электрическая схема электропоезда постоянного тока с отсасывающим фильтром высокочастотных помех | |
RU186452U1 (ru) | Силовая электрическая схема электропоезда двойного питания с отсасывающим фильтром высокочастотных помех | |
JP2009273239A (ja) | 接触抵抗低減方法、鉄道車両用台車及び鉄道保守機械 | |
US764856A (en) | Electric railway. | |
US1748078A (en) | Electric railway drive | |
RU2344952C1 (ru) | Электрический тормоз локомотива | |
JPH09301172A (ja) | 車軸短絡感度向上装置及び鉄道車両 | |
RU161339U1 (ru) | Устройство для предотвращения буксования локомотива | |
NL1017462C2 (nl) | Spoorsysteem. | |
RU189706U1 (ru) | Силовая электрическая схема электропоезда переменного тока | |
RU189637U1 (ru) | Силовая электрическая схема электропоезда постоянного тока | |
US636937A (en) | Electric railway. | |
RU2340491C1 (ru) | Устройство для увеличения сцепления колесной пары тепловоза с рельсами | |
US671482A (en) | Electric-railway system. | |
US600101A (en) | tjrquhart | |
US340685A (en) | sprag-ue |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100215 |