локомотив

Формула изобретения

Локомотив, содержащий несущую раму с кузовом, установленными внутри него генератором, фильтрами очистки воздуха, дизелем, соединенным с охлаждающим устройством и выхлопной системой, над которым расположен люк сброса, отличающийся тем, что он снабжен вентилятором наддува и вентилятором завесы, на выходе которых установлены фильтры очистки воздуха, стабилизатором давления и коллектором завесы в виде короба, расположенного вокруг дизеля, на выходе которого расположены сетки, а на входе - дозирующая решетка, при этом коллектор завесы соединен с вентилятором завесы и фильтром очистки воздуха через воздуховод, с другой стороны подключенный к фильтру второй ступени очистки воздуха.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции локомотива, предназначенного для работы в условиях с высокой запыленностью воздуха и наличия в нем абразивных частиц.

Известен локомотив с электрической передачей, предназначенный для работы в странах с тропическим климатом и высокой запыленностью воздуха, имеющий несущую раму с кузовом капотного типа, главный генератор, дизель с системами отвода тепла в окружающую среду через охлаждающую жидкость в радиаторных секциях охлаждающего устройства, выхлопные газы, воздух, систему удаления пыли из-под капота, систему очистки воздуха, поступающего к агрегатам из окружающей среды [1].

Недостатком данной конструкции локомотива является ненадежность его работы из-за негерметичности конструкции капота, повышенной температуры воздушной среды. Применение вентиляторов отсоса для удаления пыли в подкапотном пространстве способствует понижению давления в данном пространстве и подсосу пыли, нефильтрованного воздуха из окружающей среды. Отвод тепла с наружных температурно-напряженных поверхностей дизеля не может быть эффективным, так как вентиляторы отсоса, забирающие пыль с воздухом, расположены на значительном удалении от дизеля в нижней части кузова.

Наиболее известным является локомотив с электрической передачей, предназначенный для работы в условиях с повышенной запыленностью окружающей среды. Данный локомотив содержит несущую раму с кузовом вагонного типа, главный генератор, дизель с системами отвода тепла в окружающую среду через охлаждающую жидкость в радиаторных секциях охлаждающего устройства, выхлопные газы, систему удаления пыли из-под капота в виде вентилятора отсоса и люка сброса, расположенного над дизелем, систему очистки воздуха, поступающего к агрегатам из окружающей среды [2].

Недостатком данной конструкции локомотива является ненадежность его работы из-за негерметичности кузова, что способствует свободному проникновению абразивной пыли и ухудшению работы оборудования, а для приведения в действие вентилятора отсоса требуется значительная мощность, что снижает коэффициент полезного действия локомотива.

В основу изобретения положено решение задачи повышения надежности работы оборудования локомотива за счет обеспечения герметичности и создания в обитаемом пространстве кузова микроклимата, удовлетворяющего работоспособности приборов и силового оборудования, повышения коэффициента полезного действия локомотива за счет использования малой мощности на вспомогательные нужды.

Это достигается благодаря тому, что локомотив, содержащий несущую раму с кузовом, устанавливаемыми внутри него генератором, фильтрами очистки воздуха, дизелем, соединенным с охлаждающим устройством, выхлопной системой, над дизелем расположен люк сброса, снабжен вентилятором наддува и вентилятором завесы, на выходе которых установлены фильтры очистки воздуха, стабилизатором давления и коллектором завесы в виде короба, расположенного вокруг дизеля, на выходе которого расположены сетки, а на входе - дозирующая решетка, при этом коллектор завесы соединен с вентилятором завесы и фильтрами очистки воздуха через воздуховод, с другой стороны подключенный к фильтру второй ступени очистки воздуха.

По сравнению с прототипом предлагаемый локомотив более надежен в работе за счет создания герметичности и имеет более высокий коэффициент полезного действия. Это выполнено путем введения коллектора завесы, из которого струи воздуха поступают и увлекают горячий воздух с температурно- напряженных поверхностей дизеля вверх к люку сброса, отделяя обитаемое пространство кузова от горячего воздуха над дизелем внутри завесы и создавая избыточное давление в кузове, препятствующее проникновению пыли из окружающей среды. Для поддержания высокого уровня избыточного давления введены вентилятор наддува и вентилятор завесы, на выходе которых установлены фильтры очистки воздуха. В передней части кузова избыточное давление поддерживается на необходимом уровне за счет введения стабилизатора давления. Для привода в действие вентиляторов наддува и завесы требуется малая мощность.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид локомотива; на фиг. 2 - вид локомотива сверху.

Позиции на чертежах обозначают следующее: несущая рама 1, кузов вагонного типа 2, дизель 3, генератор 4, рама для дизеля и генератора 5, охлаждающее устройство 6, выхлопная система 7, коллектор завесы 8, сетки 9, дозирующая решетка 10, вентилятор завесы 11, фильтры циклонно-щелевого типа 12, воздуховод 13, регулировочная заслонка 14, фильтр 2-й ступени очистки воздуха 15, люк сброса 16, вентилятор наддува 17, стабилизатор давления 18, фильтр дизеля 19, сетчатые кассеты очистки воздуха генератора 20.

Локомотив содержит несущую раму 1 с кузовом 2 вагонного типа с устанавливаемыми внутри него дизелем 3 и прифланцованным к нему генератором 4, опирающимися через амортизаторы на одну общую раму 5, устанавливаемую на раму 1 локомотива.

Дизель 3 соединен с охлаждающим устройством 6, выхлопной системой 7, а вокруг дизеля 3 расположен коллектор воздушной завесы 8 в виде короба. Для замедления скорости воздуха на выходе коллектора завесы 8 установлены сетки 9, а на входе - дозирующая решетка 10. Коллектор воздушной завесы 8 связан с вентилятором завесы 11 и фильтрами 12, через воздуховод 13 с регулировочной заслонкой 14, соединенный с фильтром второй ступени очистки воздуха 15. Над дизелем 3 расположен люк сброса 16. В верхней части кузова 2 над фильтрами 12 установлен вентилятор наддува 17. В передней части кузова 2 за фильтром 2-й ступени очистки воздуха 15 установлен стабилизатор давления 18. Для очистки воздуха на сгорание служат фильтры дизеля 19, а сетчатые кассеты очистки воздуха генератора 20 применяются для очистки воздуха, забираемого с помощью осевого вентилятора генератора 4.

Локомотив работает следующим образом.

При запуске и работе дизеля 3 воздух на сгорание забирается из окружающей среды, очистка воздуха производится в фильтрах дизеля 19. Одновременно забор воздуха из окружающей среды осуществляется с помощью осевого вентилятора генератора 4, очистка его производится в сетчатых кассетах очистки воздуха генератора 20, и прогонка воздуха в генераторе 4 для охлаждения внутренних нагревающихся элементов.

Отвод тепла, выделяющегося в дизеле 3 производится охлаждающейся жидкостью в радиаторных секциях охлаждающего устройства 6, выхлопными газами через выхлопную систему 7 дизеля 3; воздухом, охватывающим температурно-напряженные поверхности дизеля 3, а именно выхлопные коллекторы и трубы поверхности турбонаддува, при этом конвективное тепло выделяется в окружающее пространство силового отделения кузова 2.

Одновременно вентилятор завесы 11 забирает запыленный воздух из окружающей среды и прогоняет его через фильтры 12 циклонно-щелевого типа. Очищенный воздух поступает в коллектор воздушной завесы 8 через дозирующую решетку 10 и выходит через сетки 9 коллектора завесы 8, приобретая скорость движения, удовлетворяющую санитарным нормам. Воздух, выходящий из коллектора воздушной завесы 8, отделяет обитаемое пространство кузова 2 от области горячего воздуха над дизелем 3 и вокруг него, обеспечивая избыточное давление в кузове 2, и проходит вверх к люку сброса 16 для выхода из кузова 2.

Часть воздуха, нагнетаемого вентилятором завесы 11 и очищенного в фильтрах 12, поступает по воздуховоду 13 к фильтру 15 очистки воздуха и далее в переднюю часть кузова 2, создавая избыточное давление определенного уровня, контролируемое стабилизатором давления 18, через который излишки воздуха сбрасываются в окружающую среду.

Поступление очищенного воздуха в завесу и переднюю часть кузова 2 осуществляется регулировочной заслонкой 14. Для поддержания устойчивого уровня избыточного давления в кузове используется вентилятор наддува 17, всасывающий запыленный воздух из окружающего пространства и продувающий его через фильтры циклонно-щелевого типа 12, при этом воздух идет к потребителю, а отсепарированная пыль через патрубок непрерывно удаляется из циклонно-щелевых фильтров 12 с воздухом, составляющим 8-10% от массы очищенного воздуха.

Предложенная конструкция локомотива позволяет обеспечить его эффективную работу в условиях высокой запыленности воздуха, работоспособность его агрегатов, необходимое избыточное давление и микроклимат в передней части и силовом отделении кузова, отвечающий санитарным нормам, при этом в силовом отделении кузова удалось обеспечить теплоотвод от температурно-напряженных поверхностей дизеля с обеспечением избыточного давления путем отделения воздушной завесой обитаемого пространства от горячих частей дизеля, затратив при этом минимальную мощность на привод вентилятора завесы, который одновременно обеспечивает свежим воздухом переднюю часть кузова, и еще меньшую мощность на вентилятор наддува, обеспечивающий приток свежего воздуха в кузов и поддержание более высокого уровня избыточного давления.

Источники информации

1. Советские тепловозы. - M.: Энергомашэкспорт, СССР. - 139 с.

2. Тепловоз 2ТЭ116 /С.П. Филонов, А.И. Гибалов, Е.А. Никитин и др., 3-е изд. перераб. и доп. - М: Транспорт, 1996. - 334 с.