RU2686363C1

RU2686363C1 - Shunting locomotive operating on natural gas

Info

Publication number: RU2686363C1
Application number: RU2018109628A
Authority: RU
Inventors: Олег Васильевич Кравченко; Евгений Сергеевич Васюков; Вадим Юрьевич Гусев; Дмитрий Иванович Петраков; Олег Евгеньевич Мочалов; Виктор Сергеевич Титомир
Original assignee: Акционерное общество "Управляющая компания "Брянский машиностроительный завод" (АО "УК "БМЗ")
Priority date: 2018-03-19
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2019-04-25

Abstract

FIELD: rail vehicles.

SUBSTANCE: invention relates to railway locomotives, including shunting locomotives operating on natural gas. Shunting locomotive comprises main frame, detachable tank with gas cryogenic fuel, driver cabin, cooling device modules, gas diesel generator, pneumatic systems and auxiliary devices. Main frame is installed on two trolleys with wheel-motor units with motor-axial rolling bearings. Fuel tank is connected to the gasifier by a discharge cryogenic branch pipe. Fuel tank is installed above one of the locomotive bogies at the maximum distance from the driver's cab. Locomotive towball beams are installed so that at amount of fuel in removable capacity equal to 0.4–0.6 of consumable fuel margin, vertical load from main frame is distributed evenly, with deviation not exceeding allowable limits of loads difference along axles of wheel pairs of bogies.

EFFECT: reduced costs for production, maintenance and repair of locomotive.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к локомотивам с энергетической установкой, состоящей из газового двигателя с тяговым агрегатом и касается конструкции маневрового локомотива, работающего на природном газе.The invention relates to locomotives with power plant, consisting of a gas engine with a traction unit and relates to the design of a shunting locomotive running on natural gas.

Известен маневровый тепловоз с газопоршневым двигателем, содержащий главную несущую раму, установленный на главной несущей раме капот, размещенный под капотом газопоршневой двигатель, вспомогательный генератор, приводимый газопоршневым двигателем, винтовой компрессор тормозной системы, а также криогенную емкость сжиженного природного газа и охлаждающее устройство с жидкостно-воздушными радиаторными секциями и мотор-вентилятором, объединенными в один блок, при этом охлаждающее устройство с жидкостно-воздушными радиаторными секциями и мотор-вентилятором, объединенными в один блок, установлено на капоте над вспомогательным генератором и винтовым компрессором на участке капота между газопоршневым двигателем и криогенной емкостью сжиженного природного газа и отделено от криогенной емкости огнезащитной перегородкой.Known for shunting diesel locomotive with a gas piston engine, containing a main carrier frame, a hood mounted on the main carrier frame, a gas piston engine located under the hood, an auxiliary generator driven by a gas piston engine, a screw compressor of the brake system, as well as a cryogenic capacity of liquefied natural gas and a cooling device with a liquid air radiator sections and motor-fan, combined into one unit, while the cooling device with liquid-air radiator section and a fan and motor combined into one unit, is mounted on the bonnet of the auxiliary generator and a screw compressor for gas engine cowl section between the motor and the cryogenic capacity of LNG and separated from the fire retardant cryogenic vessel wall.

Ширина охлаждающего устройства с жидкостно-воздушными радиаторными секциями и мотор-вентилятором в плоскости, перпендикулярной продольной оси тепловоза, выполнена не превышающей величины 1,15 ширины капота тепловоза (патент RU 138476, В61С 5/00 (2006.01) от 11.10.2013).The width of the cooling unit with liquid-air radiator sections and the motor-fan in the plane perpendicular to the longitudinal axis of the locomotive is made not exceeding the value of 1.15 the width of the locomotive hood (patent RU 138476, VS 6/00 (2006.01) of October 11, 2013).

Недостатком известного маневрового тепловоза с газопоршневым двигателем является то, что при количестве топлива в криогенной емкости сжиженного природного газа равном 0,4-0,6 всего расходуемого из криогенной емкости количества топлива, вертикальная нагрузка от главной рамы на тележки тепловоза распределена неравномерно с отклонением, превышающим допустимые пределы разности нагрузок по колесным парам тележек.A disadvantage of the known shunting diesel locomotive with a gas piston engine is that when the amount of fuel in a liquefied natural gas cryogenic tank is 0.4-0.6 of the total amount of fuel consumed from the cryogenic tank, the vertical load from the main frame to the locomotive carts is unevenly distributed with a deviation exceeding allowable limits of load differences for wheel pairs of carts.

Известен маневровый тепловоз с газопоршневой силовой установкой, содержащий главную раму, опирающуюся на тележки с колесными парами, кабину машиниста, газопоршневую силовую установку с охлаждающим устройством, газопоршневым двигателем и тяговым генератором, съемную емкость газового криогенного топлива, соединенную отводящим криогенным патрубком с газовым патрубком газификатора жидкого топлива, вспомогательное оборудование и неподвижный балласт, при этом съемная емкость газового криогенного топлива установлена на главной раме тепловоза над одной из тележек в максимальном удалении от кабины машиниста, размещенной на противоположном конце главной рамы тепловоза, газопоршневая силовая установка с охлаждающим устройством, газопоршневым двигателем и тяговым генератором установлена между съемной емкостью газового криогенного топлива и кабиной машиниста тепловоза, между съемной емкостью газового криогенного топлива и газопоршневой силовой установкой укреплена ударостойкая огнезащитная перегородка, вспомогательное оборудование и неподвижный балласт установлены и закреплены на главной раме тепловоза таким образом, что при количестве топлива в съемной емкости газового криогенного топлива, равном 0,4-0,6 всего расходуемого из емкости количества топлива, вертикальная нагрузка от главной рамы на тележки тепловоза распределена на тележки равномерно с отклонением, не превышающим допустимых пределов разности нагрузок, маневровый тепловоз снабжен подвижным в направлении продольной оси тепловоза балластом, который размещен по сторонам главной рамы тепловоза и снабжен механизмом его перемещения от тележки, над которой установлена кабина машиниста, до тележки, над которой установлена съемная емкость газового криогенного топлива и обратно, причем механизм перемещения подвижного балласта может быть электрически связан с датчиком количества или уровня топлива в съемной емкости газового криогенного топлива (патент RU 2537022, В61С 5/00 (2006.01) от 16.05.2013) - прототип.A shunting diesel locomotive with a gas piston power plant is known, which contains a main frame supported on trolleys with wheel pairs, a driver's cab, a gas piston power plant with a cooling device, a gas piston engine and a traction generator, a removable tank of cryogenic fuel that is connected to a set of gas plugs, and a plug-in power supply with a plug-in power supply. fuel, auxiliary equipment and fixed ballast, while the removable capacity of gas cryogenic fuel is installed on the main frame The truck over one of the carriages at the maximum distance from the driver’s cab located at the opposite end of the main frame of the locomotive, a gas piston power plant with a cooling device, a gas piston engine and a traction generator is installed between the removable capacity of gas cryogenic fuel and the cab of a diesel locomotive, between the removable capacity of gas cryogenic fuel and a gas piston power plant reinforced shock-resistant fire-resistant partition, auxiliary equipment and fixed ballast installed and fixed on the main frame of the locomotive in such a way that when the amount of fuel in the removable gas cryogenic fuel tank is 0.4-0.6 of the total amount of fuel consumed from the tank, the vertical load from the main frame to the truck of the locomotive is distributed onto the carts evenly with a deviation, not exceeding the allowable limits of the difference in loads, the shunting diesel locomotive is equipped with a ballast that is movable in the direction of the longitudinal axis of the locomotive, which is located on the sides of the main frame of the locomotive and is equipped with a mechanism for moving it from the bodies hedgehogs, above which the driver's cabin is installed, to a trolley, above which a removable capacity of gas cryogenic fuel is installed and vice versa, and the moving ballast moving mechanism can be electrically connected to a sensor of quantity or level of fuel in a removable capacity of gas cryogenic fuel (patent RU 2537022, В61С 5 / 00 (2006.01) from 05.16.2013) - a prototype.

Недостатком известного маневрового тепловоза с газопоршневой силовой установкой является наличие механизма перемещения подвижного в направлении продольной оси тепловоза балласта, который размещен по сторонам главной рамы тепловоза, от тележки, над которой установлена кабина машиниста, до тележки, над которой установлена съемная емкость газового криогенного топлива и обратно, который может быть электрически связан с датчиком количества или уровня топлива в съемной емкости газового криогенного топлива, что снижает надежность его работы по обеспечению равномерного распределения вертикальной нагрузки от главной рамы на тележки тепловоза и увеличивает затраты на его изготовление, обслуживание и ремонт. Наличие балласта является нерациональным использованием материальных ресурсов, снижает технический уровень конструкции маневрового тепловоза с газопоршневой силовой установкой.A disadvantage of the known shunting diesel locomotive with a gas piston power plant is the presence of a movement mechanism of a ballast moving in the direction of the longitudinal axis of a diesel locomotive, which is located on the sides of the main frame of the locomotive, from the trolley above which the driver's cab is installed to the trolley that has a removable gas cryogenic fuel tank installed and back which can be electrically connected to the sensor of the amount or level of fuel in the removable capacity of a gas cryogenic fuel, which reduces its reliability you to ensure even distribution of the vertical load from the main frame in the bogie of the locomotive, and increases its manufacturing costs, maintenance and repair. The presence of ballast is the inefficient use of material resources, reduces the technical level of the design of a shunting diesel locomotive with a gas piston power plant.

Техническим результатом изобретения является равномерное распределение вертикальной нагрузки от главной рамы на тележки с отклонением, не превышающим допустимых пределов разности нагрузок по осям колесных пар тележек без применения балласта, снижение затрат на изготовление, обслуживание и ремонт, обеспечение современного технического уровня конструкции локомотива, работающего на природном газе.The technical result of the invention is a uniform distribution of the vertical load from the main frame to the carts with a deviation not exceeding the allowable limits of the difference of loads along the axles of the wheelsets of the carts without the use of ballast, reducing the cost of manufacturing, maintenance and repair, ensuring the current technical level of the locomotive design gas.

Указанный технический результат достигается тем, что маневровый локомотив, работающий на природном газе, содержащий главную раму, установленную на две тележки с колесно-моторными блоками с моторно-осевыми подшипниками качения, съемную емкость газового криогенного топлива, соединенную отводящим криогенным патрубком с газовым патрубком газификатора жидкого топлива, установленную на главной раме над одной из тележек в максимальном удалении от кабины машиниста, размещенной на противоположном конце главной рамы, состоит из модулей охлаждающего устройства, газового двигатель-генератора, высоковольтной камеры, пневматических систем, вспомогательных устройств, которые установлены на главной раме, при этом шкворневые балки главной рамы устанавливаются вдоль продольной оси локомотива относительно поперечной оси локомотива таким образом, что при количестве топлива в съемной емкости газового криогенного топлива, равном 0,4-0,6 всего расходуемого из емкости количества топлива вертикальная нагрузка от главной рамы на тележки распределена равномерно с отклонением, не превышающим допустимых пределов разности нагрузок по осям колесных пар тележек.This technical result is achieved by the fact that a shunting locomotive running on natural gas, containing the main frame, mounted on two trucks with wheel-motor blocks with motor-axial rolling bearings, removable capacity of gas cryogenic fuel, connected by a diverting cryogenic pipe with a gas pipe of a liquid gasifier fuel installed on the main frame above one of the carriages at the maximum distance from the driver’s cab located at the opposite end of the main frame consists of modules cooled a gas engine generator, a high-voltage chamber, pneumatic systems, auxiliary devices that are installed on the main frame, while the pivot beams of the main frame are installed along the longitudinal axis of the locomotive relative to the transverse axis of the locomotive in such a way that when the amount of fuel in the removable cryogenic gas tank fuel equal to 0.4-0.6 of the total amount of fuel consumed from the tank; the vertical load from the main frame on the carts is distributed evenly with a deviation not exceeding conductive limits load difference on the axes of wheel pairs of bogies.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где изображен маневровый локомотив, работающий на природном газе.The essence of the invention is illustrated in the drawing, which shows a shunting locomotive running on natural gas.

Маневровый локомотив, работающий на природном газе, содержащий главную раму 1, установленную на две тележки 2 и 3 с колесно-моторными блоками с моторно-осевыми подшипниками качения, съемную емкость 4 газового криогенного топлива, соединенную отводящим криогенным патрубком с газовым патрубком газификатора 5 жидкого топлива, установленную на главной раме 1 локомотива над тележкой 2 в максимальном удалении от кабины машиниста 6, размещенной на противоположном конце главной рамы 1 локомотива, состоит из модулей комплектующего оборудования: охлаждающего устройства 7; газового двигатель-генератора 8; высоковольтной камеры 9; пневматических систем 10; вспомогательных устройств 11 и содержит шкворневые балки 12 и 13 главной рамы 1 локомотива, установленные таким образом, что при количестве топлива в съемной емкости 4 газового криогенного топлива, равном 0,4-0,6 всего расходуемого из емкости 4 количества топлива, вертикальная нагрузка от главной рамы 1 на тележки 2 и 3 локомотива распределена на тележки 2 и 3 равномерно с отклонением, не превышающим допустимых пределов разности нагрузок.Shunting locomotive running on natural gas, containing the main frame 1, mounted on two trucks 2 and 3 with wheel-motor units with motor-axial rolling bearings, removable tank 4 of gas cryogenic fuel, connected by a diverting cryogenic pipe to the gas pipe of the gasifier 5 liquid fuel mounted on the main frame 1 of the locomotive above the carriage 2 at the maximum distance from the cab 6, located at the opposite end of the main frame 1 of the locomotive, consists of modules of the component equipment: each device 7; gas engine generator 8; high-voltage chamber 9; pneumatic systems 10; auxiliary devices 11 and contains pivot beams 12 and 13 of the main frame 1 of the locomotive, installed so that when the amount of fuel in the removable tank 4 of gas cryogenic fuel is 0.4-0.6 of the total amount of fuel consumed from the tank 4, the vertical load from the main frame 1 on the carts 2 and 3 of the locomotive is distributed on the carts 2 and 3 evenly with a deviation not exceeding the permissible limits of the difference of loads.

Применение модульного принципа конструкции и расположения оборудования на главной раме локомотива обеспечивает снижение трудоемкости при изготовлении, а также при выполнении технических обслуживаний и ремонтов маневрового локомотива, работающего на природном газе.The use of the modular principle of the design and location of equipment on the main frame of the locomotive ensures a reduction in labor intensity in the manufacture, as well as in the performance of maintenance and repairs of the shunting locomotive operating on natural gas.

Применение шкворневых балок главной рамы локомотива, установленных таким образом, что при количестве топлива в съемной емкости газового криогенного топлива, равном 0,4-0,6 всего расходуемого из емкости количества топлива, вертикальная нагрузка от главной рамы на тележки локомотива распределена на тележки равномерно с отклонением, не превышающим допустимых пределов разности нагрузок без применения балласта, что позволяет улучшить конструкцию маневрового локомотива, работающего на природном газе.The use of pivot beams of the main frame of the locomotive, installed in such a way that when the amount of fuel in the removable gas cryogenic fuel tank is equal to 0.4-0.6 of the total amount of fuel consumed from the tank, the vertical load from the main frame on the locomotive carts is evenly distributed deviation not exceeding the permissible limits of the difference of loads without the use of ballast, which allows to improve the design of a shunting locomotive running on natural gas.

Claims

Shunting locomotive running on natural gas, containing the main frame mounted on two trucks with wheel-motor blocks with motor-axial rolling bearings, removable gas cryogenic fuel tank, connected by a diverting cryogenic pipe to the gas pipe of the gasifier gasifier liquid installed on the main frame above one of the carriages at the maximum distance from the driver’s cab, located at the opposite end of the main frame, consists of a cooling device module, a gas engine generator, bale chamber, pneumatic systems, auxiliary devices that are installed on the main frame, characterized in that the pivot beams of the main frame are installed along the longitudinal axis of the locomotive relative to the transverse axis of the locomotive so that when the amount of fuel in a removable gas cryogenic fuel tank is equal to 0.4 -0.6 of the total amount of fuel consumed from the tank, the vertical load from the main frame on the carts is distributed evenly with a deviation not exceeding the permissible limits of the difference of the load to the axis of wheel sets carts.