RU2419565C1 - Diesel locomotive - Google Patents
Diesel locomotive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2419565C1 RU2419565C1 RU2010111051/11A RU2010111051A RU2419565C1 RU 2419565 C1 RU2419565 C1 RU 2419565C1 RU 2010111051/11 A RU2010111051/11 A RU 2010111051/11A RU 2010111051 A RU2010111051 A RU 2010111051A RU 2419565 C1 RU2419565 C1 RU 2419565C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power plant
- cooling
- generator
- power
- traction
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может найти применение в качестве тепловоза.The present invention relates to the field of railway transport and may find application as a locomotive.
Известен маневровый тепловоз ТГМ-6А, содержащий рану с ходовыми тележками и подвесками, кузов, имеющий водительское и моторное отделения, дизельный двигатель, размещенный внутри моторного отделения, гидропередачу, которая соединена с дизельным двигателем, а посредством валов и осевых редукторов связана с колесными парами, трехцилиндровый компрессор, который посредством гидромуфты связан с гидропередачей, холодильник, вентилятор которого через редуктор соединен с дизельным двигателем, системы: тормозную, электрическую, охлаждения, смазки и запуска, песочную, механизмы управления.Known shunting locomotive TGM-6A, containing a wound with running trolleys and suspensions, a body having a driver and engine compartment, a diesel engine located inside the engine compartment, a hydraulic transmission that is connected to a diesel engine, and through shafts and axial gearboxes connected with wheel pairs, a three-cylinder compressor, which is connected to a hydraulic transmission via a fluid coupling, a refrigerator, whose fan is connected to a diesel engine through a gearbox, systems: brake, electric, cooling, sma ki and running, sand, control mechanisms.
/Г.Я.Белобаев, В.И. Бурьяница, М.К.Гавриленко и др. Маневровые тепловозы, ред. Л.С.Назаров. М.: Транспорт, 1977, с.5-30, рис.7, табл.2, 4/./ G.Ya. Belobaev, V.I. Burianitsa, M.K. Gavrilenko et al. Shunting diesel locomotives, ed. L.S. Nazarov. M .: Transport, 1977, pp. 5-30, Fig. 7, Table 2, 4 /.
Недостатками известного маневрового тепловоза являются: большой расход топлива, значительная вибрация и большой шум дизельного двигателя, большие тепловые потери, сложность конструкции дизельного двигателя.The disadvantages of the well-known shunting diesel locomotive are: high fuel consumption, significant vibration and large noise of the diesel engine, large heat losses, the complexity of the design of the diesel engine.
Указанные недостатки обусловлены работой дизельного двигателя, инерцией подвижных частей, трением в кривошипно-шатунном механизме, процессами, протекающими в двигателе.These shortcomings are caused by the operation of the diesel engine, the inertia of the moving parts, friction in the crank mechanism, processes occurring in the engine.
Известен также двухсекционный тепловоз ТЭ-3, каждая секция которого содержит раму с ходовыми тележками и подводками, кузов, установленный на раме и имеющий водительское и моторное отделения, десятицилиндровый бескомпрессорный дизельный двигатель 2Д-100 с вертикальными встречно движущимися поршнями, установленный в моторном отделении и имеющий муфту сцепления, тяговый генератор, связанный с дизельным двигателем, тяговые электродвигатели, механически соединенные с колесными парами, а электрически через контроллер подключены к выходу тягового генератора, двухмашинный агрегат, содержащий возбудитель тягового генератора и генератор для зарядки аккумуляторов, механически соединенный с дизельным двигателем, трехцилиндровый двухступенчатый компрессор, механически соединенный с дизельным двигателем, системы: питания, охлаждения, смазки, электрическую, пневматическую, запуска, механизмы управления. /В.А.Раков. Локомотивы отечественных железных дорог, 1845-1955, изд. 2, М.: Транспорт, с.382-384/.Also known is a two-section diesel locomotive TE-3, each section of which contains a frame with running trolleys and inlets, a body mounted on the frame and having a driver and engine compartment, a two-cylinder diesel engine 2D-100 with vertical counter-moving pistons installed in the engine compartment and having a clutch, a traction generator associated with a diesel engine, traction motors mechanically connected to the wheel pairs, and electrically connected through the controller to the output of the rods a new generator, a two-machine unit containing a traction generator exciter and a battery charging generator, mechanically connected to a diesel engine, a three-cylinder two-stage compressor, mechanically connected to a diesel engine, systems: power, cooling, lubrication, electric, pneumatic, starting, control mechanisms. / V.A. Rakov. Locomotives of domestic railways, 1845-1955, ed. 2, M.: Transport, p. 382-384 /.
Одна секция тепловоза ТЭ-3, как наиболее близкая по технической сущности и достигаемому полезному результату, принята за прототип.One section of the TE-3 locomotive, as the closest in technical essence and achieved useful result, is taken as a prototype.
Недостатки секции тепловоза ТЭ-3, принятой за прототип, те же.The disadvantages of the diesel locomotive TE-3, adopted as a prototype, are the same.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией дизельного двигателя.These disadvantages are due to the design of the diesel engine.
Целью настоящего изобретения является повышение технических характеристик тепловоза.The aim of the present invention is to improve the technical characteristics of the locomotive.
Указанная цель согласно изобретению обеспечивается тем, что дизельный двигатель 2Д-100 заменен силовой энергетической установкой, выполненной в форме нескольких одинаковых по конструкции блоков, каждый из которых представляет собой пустотелый тор, установленный вертикально, имеющий внутри верхней части клапан, а в нижней части соединенный с впускной и выпускной полостями лопастного двигателя, причем ротора всех лопастных двигателей закреплены на общем валу, который соединен с тяговым генератором, кроме того, в средней части каждый тор имеет с одной стороны водотрубный нагреватель, топка которого имеет выпускную трубу и связана с насосным узлом, включающим в себя воздухонагнетатель, форсунку, насос подачи жидкого топлива, приводимые в движение электродвигателем, питаемым от аккумулятора или генератора двухмашинного агрегата, воспламеняющее устройство, с другой стороны - водотрубный охладитель, связанный с системой охлаждения, имеющей компрессор, приводимый в движение электродвигателем, питаемым от аккумулятора или генератора двухмашинного агрегата, радиатор охлаждения, фильтр-осушитель, капиллярную насадку, открывающуюся внутрь корпуса-испарителя, соединенных между собой трубопроводами, терморегулятор, включенный в цепь электродвигателя привода компрессора, причем система охлаждения заполнена фреоном, кроме того, внутренняя полость каждого тора заполнена низкокипящей жидкостью, являющейся рабочим телом силовой энергетической установки, механизмы управления которой связаны с системой регулирования подачи топлива и воздуха водотрубного нагревателя и системой регулирования степени охлаждения водотрубного охладителя.The specified goal according to the invention is ensured by the fact that the 2D-100 diesel engine is replaced by a power power plant made in the form of several identical blocks in design, each of which is a hollow torus mounted vertically, having a valve inside the upper part and connected to the lower part the inlet and outlet cavities of the vane engine, and the rotors of all vane engines are mounted on a common shaft that is connected to the traction generator, in addition, in the middle part, each torus and on the one hand there is a water-tube heater, the furnace of which has an exhaust pipe and is connected to a pump assembly including an air blower, nozzle, liquid fuel supply pump driven by an electric motor powered by a battery or a generator of a two-machine unit, an ignition device, on the other hand - water-tube cooler associated with a cooling system having a compressor driven by an electric motor powered by a battery or a generator of a two-machine unit, a radiator is cooled filter drier, capillary nozzle that opens inside the evaporator body, connected by pipelines, a temperature regulator included in the compressor motor circuit, the cooling system is filled with freon, in addition, the internal cavity of each torus is filled with low-boiling liquid, which is a working fluid power power plant, the control mechanisms of which are associated with a system for regulating the supply of fuel and air to a water tube heater and a system for regulating the degree of cooling water pipe cooler.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фигуре 1 изображен общий вид тепловоза, на фигуре 2 - расположение силовой энергетической установки в моторном отделении, на фигуре 3 - блок-схема силовой передачи, на фигуре 4 - общий вид силовой энергетической установки, на фигуре 5 - вид спереди на силовую энергетическую установку, на фигуре 6 - разрез но АА фигуры 5, на фигуре 7 - разрез по ББ фигуры 5, на фигуре 8 - принципиальная схема блока силовой энергетической установки.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the locomotive, figure 2 - the location of the power plant in the engine compartment, figure 3 - a block diagram of the power transmission, figure 4 - general view of the power plant, figure 5 - front view of the power plant, in figure 6 is a section but AA of figure 5, in figure 7 is a section along the BB of figure 5, in figure 8 is a schematic diagram of a block of a power plant.
Тепловоз содержит раму 1 с ходовыми тележками 2 и подвесками, кузов 3, установленный на раме и имеющий водительское 4 и моторное 5 отделения, силовую энергетическую установку 6, размещенную в моторном отделении, тяговый генератор 7, связанный с силовой энергетической установкой, тяговые электродвигатели 8, механически соединенные с колесными парами, а электрически через контроллер 9 подключенные к выходу тягового генератора, двухмашинный агрегат 10, содержащий возбудитель тягового генератора и генератор для зарядки аккумуляторов и питания электродвигателей вспомогательных агрегатов, соединенный с силовой энергетической установкой, трехцилиндровый двухступенчатый компрессор. Тепловоз содержит системы: питания с топливным баком 11, охлаждения, смазки, запуска, электрическую, пневматическую, баллоны сжатого воздуха 12 которой расположены на верхней части кузова. Внутри кузова размещены вентиляторы 13 охлаждения тяговых электродвигателей. Силовая энергетическая установка выполнена в форме нескольких одинаковых по конструкции блоков 14. Каждый блок представляет собой пустотелый тор 15, установленный вертикально, имеющий внутри верхней части клапан 16, а в нижней части соединенный с впускной 17 и выпускной 18 полостями лопастного двигателя 19, имеющего корпус 20, ротор 21, продольная ось которого смещена относительно продольной оси корпуса, имеющего подпружиненные лопасти 22. Ротора всех лопастных двигателей закреплены на общем валу 23, который соединен с тяговым генератором. В средней части каждый тор имеет с одной стороны водотрубный нагреватель, а с другой стороны - водотрубный охладитель. Водотрубный нагреватель содержит корпус 24, оканчивающийся выпускной трубой 25, внутренняя полость которого соединена с корпусом 26 топки, которая соединена с насосным узлом 27, содержащим воздухонагнетатель 28, топливный насос (не показан), трубопроводом соединенный с топливным баком, форсунку 29 и воспламеняющее устройство 30. Насосный узел приводится в движение электродвигателем 31, питаемым от аккумуляторов 32 или генератора двухмашинного агрегата. Водотрубный охладитель содержит корпус-испаритель 33, внутри которого размещены трубы тора, компрессор 34, приводимый в движение электродвигателем 35, питаемым от аккумулятора или генератора двухмашинного агрегата, радиатор охлаждения 36, фильтр-осушитель 37, капиллярную насадку 38, открывающуюся внутрь корпуса-испарителя, терморегулятор 39, пускатель 40, включенные в цепь электродвигателя привода компрессора. Все агрегаты системы охлаждения соединены между собой трубопроводами и размещены в шкафу 41. Система охлаждения заполнена фреоном. Внутрь каждого тора залита низкокипящая жидкость, являющаяся рабочим телом силовой энергетической установки. Состав низкокипящих жидкостей может быть: этиловый эфир 50%, углеводород низкокипящий 45%, изопропилиитрат 5%; CH4, Ar, СЗНВ в воде, спирт технический 70%, вода 30% и др. Механизмы управления 42 силовой энергетической установкой связаны с системой регулирования подачи топлива и воздуха водотрубного нагревателя и системой регулирования степени охлаждения водотрубного охладителя.The locomotive contains a frame 1 with running
Работа тепловозаDiesel locomotive
После проверки исправности всех систем производился запуск силовой энергетической установки. К аккумуляторам 32 через механизмы управления 42 подключаются электродвигатели 31 и 35 привода насосных узлов 27 водотрубных нагревателей и компрессоров 34 систем охлаждения. Тяговый генератор 7 отключен от силовой энергетической установки. Газообразный фреон засасывается компрессором 34 из корпуса-испарителя 33, сжимается, нагревается и в жидком виде поступает в радиатор охлаждения 36. Охлажденный жидкий фреон проходит через фильтр-осушитель 37 и далее поступает в капиллярную насадку 38, где и распыляется внутрь корпуса-испарителя 33, отбирая тепло от стенок водяных тpyб и охлаждая низкокипящую жидкость, находящуюся в правой части тора 15. В то же время в корпус 26 топки воздухонагнетателем 28 подает воздух, впрыскивается через форсунку 29 топливо, которое смешивается с воздухом и зажигается воспламеняющим устройством 30. Горячие газы поднимаются вверх, обтекают трубы тора и выходят в трубу 25. Нагретая до небольшой температуры низкокипящая жидкость закипает, испаряется, ее давление увеличивается, клапан 16 закрывается. Сильно увеличивающаяся в объеме низкокипящая жидкость производит давление на лопасти 22 лопастного двигателя, заставляя вал 23 вращаться. Пройдя через лопастной двигатель, низкокипящая жидкость охлаждается, уменьшается в объеме и через клапан 16 снова возвращается в зону нагрева (на фиг.8 показано стрелками). Клапан 16 обеспечивает однонаправленное движение низкокипящей жидкости и, соответственно, вращение вала 23 в одну и ту же сторону. Остальные блоки 14 работают также. Скорость перемещения низкокипящей жидкости внутри тора и, следовательно, частота вращения вала 23 регулируются изменением степени нагрева и охлаждения путем увеличения или уменьшения подачи воздуха и топлива и увеличением или уменьшением степени охлаждения посредством терморегулятора 39. Для ускорения запуска силовой энергетической установки возможно прокручивание вала 23 путем подачи напряжения от аккумуляторов на генератор двухмашинного агрегата 10. Мощность на валу 23 может регулироваться количеством работающих блоков 14. Как только вал 23 наберет необходимую частоту вращения, электродвигатели 31, 35 отключаются от аккумуляторов 32 и подключаются к выходу генератора двухмашинного агрегата 10. Затем посредством муфты тяговый генератор 7 соединяется с силовой энергетической установкой 6 и начинает вырабатывать электрический ток, который через контроллер 9 поступает на тяговые электродвигатели 8, заставляя тепловоз двигаться в нужном направлении. Для остановки силовой энергетической установки она отключается от тягового генератора 7, и затем выключается питание электродвигателей 31, 35, в результате чего прекращается подача топлива, воздуха, а также циркуляция фреона в системе охлаждения. Через некоторое время вал 23 останавливается. Остальные системы тепловоза работают в штатном режиме.After checking the serviceability of all systems, the power plant was launched. To the
Положительный эффект: простота конструкции, меньшие потери на трение, уменьшение тепловых потерь, вибрации, шума.Positive effect: simplicity of design, less friction loss, reduction of heat loss, vibration, noise.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010111051/11A RU2419565C1 (en) | 2010-03-23 | 2010-03-23 | Diesel locomotive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010111051/11A RU2419565C1 (en) | 2010-03-23 | 2010-03-23 | Diesel locomotive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2419565C1 true RU2419565C1 (en) | 2011-05-27 |
Family
ID=44734851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010111051/11A RU2419565C1 (en) | 2010-03-23 | 2010-03-23 | Diesel locomotive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2419565C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU181537U1 (en) * | 2017-07-20 | 2018-07-18 | Владимир Степанович Полюхович | VEHICLE (MANEUVER DIESEL locomotive) |
-
2010
- 2010-03-23 RU RU2010111051/11A patent/RU2419565C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU181537U1 (en) * | 2017-07-20 | 2018-07-18 | Владимир Степанович Полюхович | VEHICLE (MANEUVER DIESEL locomotive) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI314609B (en) | Power unit provided with combustion engine and stirling engine | |
US8857181B2 (en) | Drive train, in particular vehicle drive train | |
US3771500A (en) | Rotary engine | |
US10807441B2 (en) | Drive train for a vehicle | |
KR101610542B1 (en) | Exhaust heat recovery system | |
KR101637736B1 (en) | Exhasut heat recovery system | |
EA015281B1 (en) | Gas turbine plant | |
CA2724810A1 (en) | Engine assembly for a motor vehicle in general and particularly for an urban motor vehicle | |
CN105074354B (en) | Inlet guide vane mechanism | |
RU2342546C2 (en) | Electric generator based on piston-free engine with remote combustion chamber | |
CN103649496A (en) | A hot-air engine | |
KR101592787B1 (en) | Turbine control method for exhaust heat recovery system | |
RU2419565C1 (en) | Diesel locomotive | |
CN102837619A (en) | Range-increasing and air-conditioning system for electric vehicle | |
KR101687080B1 (en) | Exhaust heat recovery system | |
KR101610543B1 (en) | Exhaust heat recovery system | |
RU2418958C1 (en) | Electric power station | |
CN202147601U (en) | Range-increasing and air-conditioning system for electric vehicle | |
RU130637U1 (en) | DEVICE FOR MAINTAINING INTERNAL COMBUSTION ENGINES IN A HEATED AND FAILURE-FREE STARTING CONDITION | |
PL219931B1 (en) | Method for converting low-temperature thermal energy into high-temperature thermal energy and mechanical energy and a heat pump as a device used for this conversion | |
RU2631849C1 (en) | Power plant and steam generator for this power plant (two versions) | |
RU2418712C1 (en) | Motor boat | |
RU51416U1 (en) | HEAT GENERATOR | |
JP6123779B2 (en) | Engine lubrication equipment | |
RU2231460C1 (en) | Locomotive with rotary vane diesel engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150324 |