RU97970U1

RU97970U1 - AUTONOMOUS POWER SUPPLY SYSTEM FOR RAILWAY CARGO CARS AND / OR PLATFORMS FROM THE AXLE OF A WHEEL PAIR

Info

Publication number: RU97970U1
Application number: RU2010122695/11U
Authority: RU
Inventors: Наталья Евгеньевна Бельчук; Валерий Валерьевич Буров; Сергей Николаевич Науменко; Николай Сергеевич Теймуразов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕЛЛЕКТ-ПРО"
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2010-09-27

Abstract

Система автономного электроснабжения железнодорожных грузовых вагонов и/или платформ от оси колесной пары, включающая подвагонный генератор, соединенный подвеской с несущей конструкцией вагона и/или платформы, ременный привод в виде ведущего шкива, установленного на оси колесной пары со стороны одного колеса, ведомого шкива, установленного на валу генератора, приводного ремня и натяжного устройства приводного ремня, отличающаяся тем, что между подвеской генератора и несущей конструкцией вагона и/или платформы установлен шарнир, обеспечивающий генератору возможность вращательно-колебательного движения в горизонтальной плоскости, при этом симметрично ременному приводу с противоположной стороны генератора установлен дополнительный ременный привод, выполненный в виде ведущего шкива, установленного на оси колесной пары со стороны противоположного колеса, приводного ремня и ведомого шкива, установленного на валу генератора с противоположной стороны, причем каждый ведомый шкив соединен с валом генератора шлицевым соединением, снабженным элементами трения качения, натяжное устройство приводных ремней соединено одним концом с серединой корпуса генератора ниже его центра тяжести, а другим концом - с подвеской генератора. An autonomous power supply system for railway freight cars and / or platforms from the axle of a pair of wheels, including a subcar generator connected by a suspension to the supporting structure of the car and / or platform, a belt drive in the form of a drive pulley mounted on the axis of the wheelset from one wheel, driven pulley, mounted on the shaft of the generator, the drive belt and the tension device of the drive belt, characterized in that a hinge is installed between the generator’s suspension bracket and the supporting structure of the car and / or platform giving the generator the possibility of rotational-oscillatory movement in a horizontal plane, while symmetrically belt drive from the opposite side of the generator installed additional belt drive made in the form of a drive pulley mounted on the axis of the wheelset from the side of the opposite wheel, drive belt and driven pulley mounted on the shaft generator on the opposite side, with each driven pulley connected to the generator shaft by a spline connection provided with rolling friction elements, n The drive belt tensioner is connected at one end to the middle of the generator housing below its center of gravity, and at the other end to the generator suspension.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и обеспечивает автономное электроснабжение вагонов и/или платформ железнодорожных транспортных средств.The utility model relates to railway transport and provides autonomous power supply for wagons and / or platforms of railway vehicles.

Железнодорожный транспорт является одной из ключевых отраслей экономики России и связывает всю ее производственную сферу. Доля железнодорожного транспорта на рынке грузовых перевозок составляет около 39%. В этой связи важной задачей является модернизация подвижного состава и создание новых образцов грузовых, рефрижераторных вагонов и контейнеров.Rail transport is one of the key sectors of the Russian economy and links its entire production sphere. The share of rail transport in the freight transport market is about 39%. In this regard, an important task is the modernization of rolling stock and the creation of new models of freight, refrigerated wagons and containers.

Одним из путей решения этой задачи является совершенствование систем электроснабжения вагонов и контейнеров на основе применения прогрессивных конструкций приводов и генераторов.One way to solve this problem is to improve the power supply systems of wagons and containers through the use of progressive designs of drives and generators.

Грузовой подвижной состав осуществляет перевозку большой номенклатуры типов грузов, в том числе и скоропортящихся. Причем, на рынке перевозок скоропортящихся грузов с железнодорожным транспортом серьезно конкурирует автомобильный. Одним из факторов, позволяющих усилить позиции железнодорожного транспорта на этом рынке, является модернизация существующего подвижного состава - рефрижераторных вагонов и контейнеров.Freight rolling stock transports a large range of types of goods, including perishable ones. Moreover, in the market for the transportation of perishable goods with rail, the automobile is seriously competing. One of the factors that strengthen the position of railway transport in this market is the modernization of the existing rolling stock - refrigerated wagons and containers.

Значительная доля контейнерных перевозок за рубежом (до 70%) и интеграция России в мировой рынок транспортных услуг (в частности, развитие транспортного коридора «Восток-Запад) создают предпосылки к росту контейнерных перевозок в нашей стране.A significant share of container transportation abroad (up to 70%) and Russia's integration into the global transport services market (in particular, the development of the East-West transport corridor) create the preconditions for the growth of container transportation in our country.

Контейнеры позволяют перевозить различные виды грузов, в том числе и скоропортящиеся. При этом перевозка скоропортящихся грузов контейнерами требует энергооснащенных платформ.Containers allow you to transport various types of goods, including perishable ones. At the same time, transportation of perishable goods by containers requires energy-equipped platforms.

Рефрижераторный подвижной состав и платформы для перевозки изотермических контейнеров должны иметь источник электроснабжения, которым может являться подвагонный генератор с приводом от оси колесной пары.Refrigerated rolling stock and platforms for the transport of isothermal containers should have a power source, which can be a subcar generator driven by the axis of the wheelset.

Известна система автономного электроснабжения пассажирских вагонов железнодорожного транспорта, включающая подвагонный генератор, соединенный подвеской с рамой тележки вагона, ременный привод в виде ведущего шкива, установленного на оси колесной пары вагона, ведомого шкива, установленного на валу генератора, приводного ремня и натяжного устройства приводного ремня, (см. Электронный учебник «Вагоны». Электроснабжение вагонов, глава 15.2 «Система автономного электроснабжения», сайт http://rwlib.narod.ru/e book vagonv_15.htm)A known system of autonomous power supply for passenger cars of railway transport, including a subcar generator connected by a suspension to the carriage frame of the carriage, a belt drive in the form of a drive pulley mounted on the axle of a car wheel pair, a driven pulley mounted on a generator shaft, a drive belt and a drive belt tensioner, (see. Electronic textbook "Wagons." Power supply of wagons, chapter 15.2 "Autonomous power supply system", website http://rwlib.narod.ru/e book vagonv _ 15.htm)

Эта система автономного электроснабжении пассажирского вагона обеспечивает его независимость от внешних источников электроэнергии, что является основным ее преимуществом.This autonomous power supply system for a passenger car ensures its independence from external sources of electricity, which is its main advantage.

Такая система энергоснабжения оказывается возможной из-за наличия у тележки пассажирского вагона рамы, которая обеспечивает постоянство взаимного расположения подвешенного к ней генератора и оси колесной пары тележки вагона в процессе его движения.Such a power supply system is possible due to the presence of the frame of the passenger carriage trolley, which ensures the constant relative position of the generator suspended from it and the axle of the wheel pair of the carriage trolley during its movement.

В отличие от тележек пассажирских вагонов, у тележек подавляющего большинства эксплуатируемых в настоящее время грузовых вагонов и платформ рамы отсутствуют.Unlike passenger carriage bogies, the bogies of the vast majority of freight wagons and platform platforms currently in operation are missing.

Отсутствие рамы не позволяет подвесить генератор на тележку грузового вагона и осуществить его привод от оси колесной пары по известному для пассажирских вагонов способу. Этим объясняется отсутствие в настоящее время систем автономного электроснабжения грузовых вагонов и платформ от оси колесной пары.The absence of a frame does not allow the generator to be suspended on a truck of a freight car and to carry out its drive from the axis of the wheelset according to a method known for passenger cars. This explains the current lack of autonomous power supply systems for freight cars and platforms from the axis of the wheelset.

Технической задачей полезной модели является обеспечение возможности бесперебойного автономного электроснабжения вагонов и/платформ от осей колесных пар грузовых тележек безрамной конструкции.The technical task of the utility model is to provide the possibility of uninterrupted autonomous power supply of cars and / from the axles of the wheel pairs of frameless freight trolleys.

Решение технической задачи достигается тем, что в системе автономного электроснабжения железнодорожных грузовых вагонов и/или платформ от оси колесной пары, включающей подвагонный генератор, соединенный подвеской с несущей конструкцией вагона и/или платформы, ременный привод в виде ведущего шкива, установленного на оси колесной пары со стороны одного колеса, ведомого шкива, установленного на валу генератора, приводного ремня и натяжного устройства приводного ремня, между подвеской генератора и несущей конструкцией вагона и/или платформы установлен шарнир, обеспечивающий генератору возможность вращательно-колебательного движения в горизонтальной плоскости, симметрично ременному приводу с противоположной стороны генератора установлен дополнительный ременный привод, выполненный в виде приводного ремня и ведущего шкива, установленного на оси колесной пары со стороны противоположного колеса, ведомого шкива, установленного на валу генератора с противоположной стороны, каждый ведомый шкив соединен с валом генератора шлицевым соединением с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль вала генератора, в шлицевое соединение введены элементы, обеспечивающие при перемещении шкива вдоль вала генератора трение качения, а натяжное устройство приводных ремней соединено одним концом с серединой корпуса генератора ниже его центра тяжести, а другим концом с подвеской генератора с возможностью вращения совместно с генератором.The solution to the technical problem is achieved by the fact that in the system of autonomous power supply of railway freight cars and / or platforms from the axis of the wheelset, including a subcar generator connected by a suspension to the supporting structure of the car and / or platform, a belt drive in the form of a drive pulley mounted on the axis of the wheelset from the side of one wheel, driven pulley mounted on the shaft of the generator, the drive belt and the tension device of the drive belt, between the suspension of the generator and the supporting structure of the car and / or platform the hinge is installed in the frame, which allows the generator to rotate-oscillate in the horizontal plane, symmetrically to the belt drive on the opposite side of the generator, an additional belt drive is installed, made in the form of a drive belt and a drive pulley mounted on the axis of the wheelset from the side of the opposite wheel, driven pulley installed on the generator shaft on the opposite side, each driven pulley is connected to the generator shaft by a spline connection with the possibility of reciprocating stupid movement along the generator shaft, elements are introduced into the spline connection that ensure rolling friction when the pulley moves along the generator shaft, and the drive belt tensioner is connected at one end to the middle of the generator housing below its center of gravity, and at the other end to the generator suspension with rotation generator.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена общая схема системы автономного электроснабжения, на фиг.2 - схема расположения осей колесной пары и вала генератора при движении по прямому участку пути, на фиг.3 - схема расположения осей колесной пары и вала генератора при движении по криволинейному участку пути, на фиг.4 - схема работы системы при движении по криволинейному участку пути.The utility model is illustrated by drawings, in which Fig. 1 is a general diagram of an autonomous power supply system, Fig. 2 is a diagram of an arrangement of axles of a wheel pair and a generator shaft when traveling in a straight section of a path, and Fig. 3 is a diagram of an arrangement of axes of a wheel pair and a generator shaft when moving along a curved section of the path, figure 4 is a diagram of the system when moving along a curved section of the path.

Система автономного электроснабжения состоит из генератора электрической энергии 1, расположенного в подвагонном пространстве и соединенного через подвеску 2 и шарнир 3 с элементом несущей конструкции платформы или вагона 4. Вал 5 генератора 1 связан с колесной парой посредством двух ременных приводов - основного и дополнительного. Основной ременный привод выполнен в виде установленного на валу 5 генератора 1 ведомого шкива 6, соединенного с ведущим шкивом 7 приводным ремнем 8. Ведущий шкив 7 установлен на валу 9 колесной пары со стороны колеса 10. Дополнительный ременный привод расположен симметрично основному с противоположной стороны генератора 1. Дополнительный ременный привод выполнен в виде ведомого шкива 11, установленного на валу 5 генератора 1, приводного ремня 12 и ведущего шкива 13. Ведущий шкив 13 установлен на валу 9 колесной пары со стороны колеса 14. Ведомые шкивы 6 и 11 обоих ременных приводов установлены на валу 5 генератора 1 посредством шлицевого соединения 15. Шлицевое соединение 15 снабжено элементами трения качения, обеспечивающими при перемещении каждого шкива вдоль вала 5 трение качения.The autonomous power supply system consists of an electric energy generator 1 located in the undercarriage and connected through a suspension 2 and a hinge 3 to an element of the supporting structure of the platform or car 4. The shaft 5 of the generator 1 is connected to the wheel pair by means of two belt drives - the main and additional. The main belt drive is made in the form of a driven pulley 6 mounted on the shaft 5 of the generator 1, connected to the driving belt 8 by the driving pulley 7. The driving pulley 7 is mounted on the wheel pair shaft 9 from the side of the wheel 10. The additional belt drive is located symmetrically to the main one on the opposite side of the generator 1 An additional belt drive is made in the form of a driven pulley 11 mounted on the shaft 5 of the generator 1, a driving belt 12 and a driving pulley 13. The driving pulley 13 is mounted on the shaft 9 of the wheelset from the side of the wheel 14. Driven pulleys 6 and 11 of both belt drives are mounted on the shaft 5 of the generator 1 by means of a spline connection 15. The spline connection 15 is provided with rolling friction elements, which provide rolling friction when each pulley moves along the shaft 5.

Колеса 10 и 14 колесной пары установлены на рельсах соответственно 16 и 17 пути.Wheels 10 and 14 of the wheelset are mounted on rails 16 and 17 of the track, respectively.

Натяжение приводных ремней обеспечивается натяжным устройством 18.The tension of the drive belts is provided by the tensioner 18.

Предлагаемое устройство функционирует следующим образом.The proposed device operates as follows.

Непременными условиями работы этой системы энергоснабжения являются параллельность осей колесной пары и вала генератора и совпадение плоскостей вращения ведущих и ведомых шкивов.Prerequisites for the operation of this power supply system are the parallelism of the axles of the wheelset and the generator shaft and the coincidence of the rotation planes of the driving and driven pulleys.

При движении платформы или вагона 4 по рельсам 16 и 17 прямого участка пути (см. фиг.2) эти условия выполняются автоматически, т.к. оси 9 колесных пар расположены перпендикулярно продольной оси 19 платформы или вагона 4.When the platform or carriage 4 moves along rails 16 and 17 of a straight section of the track (see Fig. 2), these conditions are satisfied automatically, because the axles 9 of the wheelsets are perpendicular to the longitudinal axis 19 of the platform or car 4.

При прохождении платформой или вагоном 4 по рельсам 16 и 17 криволинейного участка пути (см. фиг.3) оси 9 колесных пар отклоняются на некоторый угол a от перпендикуляра к продольной оси 19 платформы или вагона 4 и смещаются относительно этой оси на некоторое расстояние в сторону выпуклости кривизны пути. При этом параллельность осей 9 колесной пары и вала 5 генератора 1 должна нарушаться, а плоскости вращения ведущих и ведомых валов должны перестать совпадать. В результате работоспособность системы электроснабжения будет стремиться к нарушению.When the platform or carriage 4 passes along the rails 16 and 17 of the curved section of the track (see FIG. 3), the axles 9 of the wheelsets deviate by a certain angle a from the perpendicular to the longitudinal axis 19 of the platform or carriage 4 and are shifted relative to this axis by some distance to the side convexity of curvature of the path. In this case, the parallelism of the axles 9 of the wheel pair and the shaft 5 of the generator 1 must be violated, and the plane of rotation of the driving and driven shafts must cease to coincide. As a result, the performance of the power supply system will tend to break.

Для предотвращения этого в системе предусмотрен шарнир 3 (см. фиг.1) и приводные ремни 8 и 12 равной длины, расположенные справа и слева от генератора 1, как это схематически изображено на фиг.4. Благодаря натяжению этих ремней подвеска 2 генератора 1 повернется в шарнире 3 (см. фиг.1) и генератор 1 займет положение, при котором его вал 5 окажется параллельным оси 9 колесной пары (см. фиг.4).To prevent this, the system provides a hinge 3 (see figure 1) and drive belts 8 and 12 of equal length located to the right and left of the generator 1, as shown schematically in figure 4. Due to the tension of these belts, the suspension 2 of the generator 1 will rotate in the hinge 3 (see figure 1) and the generator 1 will take a position in which its shaft 5 will be parallel to the axis 9 of the wheelset (see figure 4).

Одновременно с этим, благодаря натяжению приводных ремней 8 и 12 (см. фиг.3) ведомые шкивы 6 и 11 сместятся с трением качения (см. фиг.1) вдоль вала 5 генератора по шлицевым соединениям 15 (см. фиг.3) и займут положения, при которых плоскости их вращении совпадут с плоскостями вращении ведущих шкивов 7 и 13. В результате работоспособность системы энергообеспечения не будет нарушена. Необходимое натяжение приводных ремней 8 и 12 обеспечивается обычным пружинным натяжным устройством 18, соединенным одним своим концом с серединой генератора 1 ниже его центра тяжести, а вторым концом с подвеской 2 генератора 1 (см. фиг.1) так, чтобы обеспечивалась возможность совместного вращения генератора и натяжного устройства. Это обеспечивает постоянное необходимое натяжение приводных ремней 8 и 12 при любых положениях генератора 1.At the same time, due to the tension of the drive belts 8 and 12 (see Fig. 3), the driven pulleys 6 and 11 will shift with rolling friction (see Fig. 1) along the generator shaft 5 along the spline joints 15 (see Fig. 3) and will occupy positions in which the planes of their rotation coincide with the planes of rotation of the driving pulleys 7 and 13. As a result, the performance of the energy supply system will not be impaired. The necessary tension of the drive belts 8 and 12 is provided by a conventional spring tension device 18, connected at one end to the middle of the generator 1 below its center of gravity, and the second end to the suspension 2 of the generator 1 (see figure 1) so that the generator can rotate together and tensioning device. This ensures the constant necessary tension of the drive belts 8 and 12 at any positions of the generator 1.

Таким образом, в предлагаемой конструкции решена задача возможности бесперебойного автономного электроснабжения вагонов и/или платформ от оси колесных пар грузовых тележек при прохождении прямых и криволинейных участков пути.Thus, the proposed design solves the problem of the possibility of uninterrupted autonomous power supply of cars and / or platforms from the axis of the wheelsets of freight carts when passing straight and curved sections of the track.

Claims

An autonomous power supply system for railway freight cars and / or platforms from the axle of a pair of wheels, including a subcar generator connected by a suspension to the supporting structure of the car and / or platform, a belt drive in the form of a drive pulley mounted on the axis of the wheelset from one wheel, driven pulley, mounted on the shaft of the generator, the drive belt and the tension device of the drive belt, characterized in that a hinge is installed between the generator’s suspension bracket and the supporting structure of the car and / or platform giving the generator the possibility of rotational-oscillatory movement in a horizontal plane, while symmetrically belt drive from the opposite side of the generator installed additional belt drive made in the form of a drive pulley mounted on the axis of the wheelset from the side of the opposite wheel, drive belt and driven pulley mounted on the shaft generator on the opposite side, with each driven pulley connected to the generator shaft by a spline connection provided with rolling friction elements, n The drive belt tensioner is connected at one end to the middle of the generator housing below its center of gravity, and at the other end to the generator suspension.