маневровый локомотив

Формула изобретения

1. Маневровый локомотив, содержащий раму, кузов капотного типа, энергетическую установку, состоящую из тяговой аккумуляторной батареи и двигателя-генератора небольшой мощности, размещенного в капоте кузова, топливный бак, две тележки с приводом от тяговых электрических двигателей, вспомогательное оборудование, кабину управления с размещенным в ней рабочим местом машиниста, состоящим из пульта управления и кресла, отличающийся тем, что топливный бак выполнен в виде блоков, которые размещены в раме локомотива и свободном пространстве кузова, тяговые аккумуляторные батареи размещены в секциях, установленных не менее чем в два яруса в капоте кузова и под рамой локомотива в межтележечном пространстве по обеим сторонам локомотива, кабина управления установлена над рамой локомотива с максимальным заполнением верхнего габарита строительного очертания для обеспечения кругового обзора из нее и размещения в подкабинном пространстве части вспомогательного оборудования.

2. Маневровый локомотив по п.1, отличающийся тем, что рабочее место машиниста выполнено в виде модуля, включающего два пульта управления и поворотное кресло, имеющее возможность продольного перемещения от одного пульта к другому.

3. Маневровый локомотив по п.1, отличающийся тем, что блоки топливного бака соединены между собой топливопроводом в общую систему.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к маневровым локомотивам с первичными двигателями, состоящими из тяговой аккумуляторной батареи и двигателя внутреннего сгорания с генератором и касается их расположения.

Известна единица железнодорожного тягового подвижного состава (локомотива) капотного типа с открытой сверху рамой без стального перекрытия, которая оборудована необходимыми узлами в виде модулей (блоков), доступных для подхода сбоку и имеющих единые установочные размеры: приводного дизельного двигателя с генераторами, управляющего приводного устройства, агрегата воздухоснабжения для охлаждения расположенных на ведущих осях тяговых двигателей и управляющего приводного устройства, кабины машиниста, топливного бака, размещенного на раме под модулем кабины машиниста.

Рядом с модулем кабины машиниста, которая может быть расположена в середине локомотива, с одной стороны может быть расположен модуль дизельного двигателя и генератора, с другой стороны модули холодильного устройства и управляющего устройства.

Открытая рама подвижной единицы сверху позволяет свободно перемещать отдельные модули, избежать сварных швов, склонных к образованию трещин. (DE, заявка на патент №31118055 А1, кл. В61С 17/00, 1982 г.)

Недостатком известного локомотива является отсутствие тяговой аккумуляторной батареи и значительные затраты на дизельное топливо, масло, техническое обслуживание и ремонт дизель-генератора, вредный выброс веществ с отработавшими газами дизельного двигателя.

Известен экологически безопасный гибридный маневровый локомотив Канады Green Goat. Электрические тяговые двигатели на нем установлены на осях двух двухосных тележек и получают энергопитание от тяговых аккумуляторных свинцовых кислотных батарей. Батареи заряжаются от дизель-генератора (или турбогенератора) небольшой мощности, работающего на дизельном топливе, хранящемся в топливном баке. Этот бак расположен под рамой между тележками. Кузов капотный.

В задней части локомотива расположены в один ярус тяговые аккумуляторные батареи, дизель-генератор небольшой мощности и высоты, что позволяет установить там низкий длиный кожух кузова.

В передней (короткой) части локомотива расположено вспомогательное оборудование.

Кабина машиниста оборудована одним стандартным пультом управления, который мало отличается от пультов управления традиционных маневровых тепловозов. (Журнал «Железные дороги мира», статья «Локомотив» Green Goat Москва, 2004 г, №3, САИТ Компании Rail Power www zailpower/com.)

Недостатком известного локомотива является значительная длина и масса локомотива, несимметрично размещенная кабина управления, ухудшающая обзор назад.

Техническим результатом изобретения является сокращение длины и массы маневрового локомотива при обеспечении кругового обзора из кабины машиниста за счет рационального расположения и выполнения оборудования, улучшение условий работы машиниста.

Указанный технический результат достигается тем, что в маневровом локомотиве, содержащем раму, кузов капотного типа, энергетическую установку, состоящую из тяговой аккумуляторной батареи и двигатель-генератора небольшой мощности, размещенного в капоте кузова, топливный бак, две тележки с приводом от электрических двигателей, вспомогательное оборудование, кабину управления с размещенным в ней рабочим местом машиниста, состоящим из пульта управления и кресла, топливный бак выполнен в виде блоков, которые размещены в раме локомотива и свободном пространстве кузова, тяговые аккумуляторные батареи размещены в секциях, установленных не менее чем в два яруса в капоте кузова и под рамой локомотива в межтележечном пространстве по обеим сторонам локомотива, кабина управления установлена над рамой локомотива с максимальным заполнением верхнего габарита строительного очертания для обеспечения кругового обзора из нее и размещения в подкабинном пространстве части вспомогательного оборудования. Кроме того, рабочее место машиниста выполнено в виде модуля, включающего два пульта управления и поворотное кресло, имеющее возможность продольного перемещения от одного пульта к другому, а блоки топливного бака соединены между собой топливопроводом в общую систему.

На фиг.1 изображен маневровый локомотив, вид сбоку, на фиг.2 изображен этот локомотив, вид сверху, на фиг.3 показан разрез А-А фиг.1.

Маневровый локомотив (фиг.1, 2, 3,) содержит раму 1, на которой установлен кузов 2 капотного типа, энергетическую установку, состоящую из тяговой аккумуляторной батареи, состоящей из секций (блоков) 3 и двигателя-генератора 4 небольшой мощности, размещенного в одном из капотов кузова 2, топливный бак 5, выполненный в виде блоков, которые размещены в раме 1 локомотива и свободном пространстве кузова, например подкабинном пространстве 6, и которые соединены между собой топливопроводом (на чертеже не показано) в общую систему, кабину управления 7, установленную в средней части локомотива над рамой 1 с максимальным заполнением верхнего габарита 1-Т строительного очертания для обеспечения кругового обзора из нее и размещения в подкабинном пространстве 6 части вспомогательного оборудования, например преобразователя 8 и электронного блока 9 системы управления, вентилятора 10 охлаждения тяговых электрических двигателей (ТЭД)11. Тяговые аккумуляторные батареи 3 размещены в секциях, установленных не менее чем в два яруса в одном из капотов кузова 2 и под рамой 1 локомотива в межтележечном пространстве 12 между двумя тележками 13 по обеим сторонам локомотива. В другом капоте кузова 2 установлен двигатель-генератор 4, другая часть вспомогательного оборудования, например компрессор 14.

Каждая тележка 13 оборудована одним общим либо соответственно числу осей колесных пар 15 тяговыми электрическими двигателями (ТЭД) 11, которые питаются от тяговой аккумуляторной батареи 3 и/или двигатель-генератора 4 и обеспечивают привод осей тележек 13.

Двигатель-генератор 4 может в себя включать двигатель внутреннего сгорания, например дизель или газовую турбину.

В кабине управления 7 установлено рабочее место машиниста, которое выполнено в виде модуля, включающего два равнозначных пульта управления 16 и поворотное кресло 17, имеющее возможность продольного перемещения от одного пульта к другому для обеспечения управления движением локомотива в обе стороны.

Маневровый локомотив работает следующим образом.

На локомотиве топливный бак 5 размещают в раме 1 локомотива в подкабинном пространстве 6 в виде отдельных блоков, соединенных между собой топливопроводом (на чертеже не показано), что позволяет не устанавливать отдельную емкость под рамой 1 между тележками 13 или в других местах. Тяговые аккумуляторные батареи 3 размещают в секциях, установленных не менее чем в два яруса в капоте кузова 2 и под рамой 1 локомотива в межтележечном пространстве 12 по обеим сторонам локомотива. Кабину управления 7 устанавливают в средней части локомотива над рамой 1 с максимальным заполнением верхнего габарита строительного очертания 1-Т, что позволяет в подкабинном пространстве 6 разместить часть вспомогательного оборудования, например преобразователь 8, электронный блок 9, вентилятор 10 охлаждения тяговых электродвигателей (ТЭД) 11 и обеспечить круговой обзор машинисту локомотива. Такое рациональное расположение узлов и оборудования позволяет сократить длину и массу маневрового тепловоза, обеспечить нормативные углы обзора при работе локомотива в обе стороны.

При движении локомотива ТЭД 11 получают питание от тяговой аккумуляторной батареи 3, при этом направление движения тепловоза, величина тока и напряжения, а также частота вращения ТЭД 11 контролируются электронным блоком управления 9. Также от тяговой батареи 3 получают питание цепи вспомогательного оборудования (вентилятор 10 охлаждения ТЭД 11, компрессор 14). По мере разряда аккумуляторной батареи 3 и достижения уровня 40% от полного заряда запускается двигатель-генератор 4 и через преобразователь 8 начинается подзарядка тяговой аккумуляторной батареи 3. Подзарядка может происходить как во время стоянки тепловоза, так и при работе с малой нагрузкой. Кроме того, возможны и другие режимы, например, режим, при котором энергия двигатель-генератора 4 через преобразователь 8 суммируется с энергией тяговой батареи 3 и передается на ТЭД 11. Это позволяет уменьшить емкость аккумуляторных батарей 3, что соответственно уменьшает размеры, массу и стоимость тепловоза и не приводит к существенному увеличению расхода топлива, т.к. подобные режимы составляют до 4% от общего времени работы. Для смены направления движения машинисту нет необходимости покидать рабочее место и переходить к другому рабочему месту: отключив пульт управления 16, машинист вместе с креслом 17 разворачивается к другому пульту 16 и, подключив его, начинает движение в обратном направлении. Данное решение улучшает работу машиниста и приводит к уменьшению простоя времени локомотива при смене направления движения и, как следствие, сокращению времени выполнения операции при маневровой работе.