локомотив

Формула изобретения

Локомотив, состоящий из кузова и тележек, снабженных колесно-моторными блоками, состоящих из тяговых электродвигателей, навешенных на рамы тележек и оси колесных пар, в бандажах колес которых размещены индукционные катушки, питаемые через пару токосъемников только в зоне контакта бандажей с рельсами от источника постоянного тока, размещенного на локомотиве, отличающийся тем, что, по крайней мере, на одной из осей колесных пар локомотива расположена вторая пара токосъемников, питающих током индукционные катушки, расположенные по дуге бандажей колес, обращенной к головке рельса не менее 2/3 от их полной круговой образующей, причем другая часть индукционных катушек, размещенных в оставшейся 1/3 указанных круговых образующих бандажей, питается током обратной полярности, а на остове тягового электродвигателя установлен циклон с вентилятором, всасывающая полость которого снабжена воздуховодом с отсосами, охватывающими по дуге верхние части бандажей колесных пар, обращенных к кузову упомянутого локомотива.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано как в качестве магистральных тепловозов, так и электровозов.

Известны локомотивы широко используемые как в нашей стране, так и за рубежом. Так, например, в книге Конструкция и динамика тепловозов. Изд. 2-е доп. Под ред. Иванова В.Н. М.: Транспорт, 1974, на стр.3-7, рис.1 описан и показан тепловоз 2ТЭ10Л, который состоит из кузова с силовой установкой и вспомогательным оборудованием, размещенным на двух трехосных тележках. В качестве привода колесных пар использованы тяговые электродвигатели, остовы которых с одной стороны навешены на рамы тележек, а с другой с помощью моторно-осевых подшипников на оси колесных пар. Для повышения тяговой способности тепловоза при трогании с места на нее могут быть установлены колесные пары, выполненные, например, по патенту RU 2246406 С1, у которых в бандажах колес колесных пар размещены индуктивные катушки, питаемые через токосъемники источником постоянного тока, расположенного на тепловозе. Для повышения безопасности движения в кабине машиниста расположена автоматическая локомотивная сигнализация с автостопом и локомотивным светофором, повторяющим сигналы путевых светофоров. Несмотря на свою эффективность использования, такой тепловоз обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что автоматическая локомотивная сигнализация может выдать ложную информацию за счет несовершенства конструкции электрических рельсовых цепей и, в частности, в тех случаях, когда изолируемые стыки (конструкция электрических рельсовых цепей широко известна в технике и описана, например, в книге Савушкин А.К., Жуков В.И. Перегонные устройства железнодорожной автоматики и телемеханики. М.: Транспорт, 1978 на стр.93-110) становятся электропроводящими за счет отложения на их поверхностях мелкодисперсного металлического порошка, воспроизводимого тормозными колодками локомотивов и вагонов при торможении и силами трения, возникающими между их гребнями колес и головками рельс. В итоге проявления ложных сигналов последствия при их проезде бригадой могут быть весьма серьезными.

Известен также локомотив, например электровоз ВЛ60 (см. книгу Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов ВУЗов. Под ред. А.А.Камаева. М.: Машиностроение, 1991 г. стр.11-16), у которого экипажная часть в целом аналогична вышеописанной, т.е. содержит колесно-моторные блоки с моторно-осевым подвешиванием ТЭД. Такие КМБ также могут содержать колесные пары, выполненные по патенту RU 2246406 С1. Сам же электровоз имеет в кабине управления подобную автоматическую локомотивную сигнализацию. Учитывая такое подобие с аналогом, и этому локомотиву присущи вышеизложенные недостатки.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является расширение эксплутационных возможностей локомотивов за счет повышения качества работы автоматической локомотивной сигнализации и тем самым повышения безопасности движения поездов.

Поставленная цель достигается тем, что, по крайней мере, на одной из осей колесных пар локомотива расположена вторая пара токосъемников, питающих током индуктивные катушки, расположенные по дуге бандажей колес, обращенной к головке рельса не менее 2/3 от их полной круговой образующей, причем другая часть индукционных катушек, размещенных в оставшейся 1/3 указанных круговых образующих бандажей, питается током обратной полярности, а на остове тягового электродвигателя установлен циклон с вентилятором, всасывающая полость которого снабжена воздуховодами с отсосами, охватывающими по дуге верхние части бандажей колесных пар, обращенных к кузову упомянутого локомотива.

На фиг.1 показан общий вид локомотива сбоку, на фиг.2 - разрез его части по АА и на фиг.3 - вид на колесную пару по стрелке С.

Локомотив состоит из кузова 1, размещенного на тележках 2. Тележки 2 снабжены колесными парами, содержащими оси 3 с напрессованными на них колесами 4 с бандажами 5. В бандажах 5 расположены индукционные катушки 6, составляющие через токосъемники 7 и 8 различные по назначению электрические цепи с источником питания постоянного тока (на чертежах не показан, но имеется на локомотиве) локомотива. На осях 3 и тележках 2 размещены тяговые электродвигатели 9, на одном из которых закреплен циклон 10, связанный воздуховодом с вентилятором 11. Всасывающий коллектор вентилятора 11 соединен с отсосом 12, примыкающим к колесам 4, которые перекатываются по рельсам 13, имеющим изолированный стык 14.

Работает локомотив следующим образом, в момент трогания с места и для увеличения силы тяги, например, на токосъемники 7 подают напряжение постоянного тока и оно далее поступает на индукционные катушки 6 и только те, которые находятся в зоне контакта бандажей 5 с рельсами 13. В этом случае создаются силы магнитного притяжения N и повышается тем самым сцепной вес локомотива (см. патент RU 22466406 С1, представленный в аналоге). После окончания режима трогания с места подачу напряжения на токосъемники 7 прекращают. В процессе движения локомотива 1 под поездом или без него по перегонам, например, согласно утвержденному графику движения поездов того или иного отделения ОАО «РЖД» машинист в заранее оговоренном месте перегона или же по всему ему между станциями или разъездами подает питание постоянного тока на токосъемники 8, которые связаны с индукционными катушками 6 так, что напряжение поступает только на те, что находятся под углом к рельсам 13, равным, например, 240°. При этом индукция В в рабочем зазоре между колесом и рельсом выбрана такой, что находящаяся мелкодисперсная металлическая пыль как на самих рельсах 13, так и в зоне изолированных стыков 14 под действием создаваемого магнитного поля с усилием N'=SB²/2 ₀ притягивается к бандажам 5 колес 4 колесных пар. Указанная мелкодисперсная металлическая пыль затем доставляется (за счет вращения колеса 4) в зону отсосов 12 и, как только это произойдет, полярность подаваемого напряжения на индукционные катушки 6 автоматически меняется и исчезнувшие магнитные силы N, создаваемые индукционными катушками 6, исчезают. Далее за счет того, что в отсосе 12 создается разряжение воздуха, создаваемое вентилятором 11, мелкодисперсная металлическая пыль подхватывается его потоком и по стрелкам Е поступает в вентилятор 11, а затем и в циклон 10, где и накапливается. По мере заполнения ею циклона 10 последний очищают в оборотных депо или депо, где приписан локомотив. После того как участок колеса 4 и индукционные катушки 6 выйдут из зоны охвата их отсосом 12, на них вновь подают напряжение постоянного тока той полярности, при которой последние создадут силы магнитного притяжения, притянув к себе мелкодисперсную металлическую пыль подобно тому, как это описано выше. В дальнейшем описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения очевидно, так как оно направлено на очистку рельс и изолированных стыков от мелкодисперсной металлической пыли, накапливаемой в указанных деталях и существенно влияющей на токопроводимость рельсового пути, что в итоге позволит исключить возникновение ложных сигналов светофоров и обеспечить тем самым безопасность движения поездов.