Шахтний локомотив

Реферат: Винахід належить до шахтного транспорту. Шахтний локомотив містить струмопровідні котки, встановлені, відповідно, з обох сторін локомотива з зовнішньої сторони ведучих коліс з можливістю притиснення до рейкового шляху. Котки електрично послідовно зв'язані з ведучими колесами та введеним автономним джерелом енергопостачання через контролер, здатний вмикати у цей ланцюг двигун або гальмівні колодки. Технічним результатом є підвищення надійності в умовах відсутності контактної мережі та суцільного струмопровідного рейкового шляху. UA 111768 C2 (12) UA 111768 C2 UA 111768 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до гірничої техніки, а саме до шахтного локомотивного рейкового транспорту з автономним енергопостачанням, та може застосовуватися на акумуляторних електровозах і дизелевозах з електричною передачею, що експлуатуються у вугільних шахтах. Відоме колодково-колісне гальмо локомотива, зусилля якого обмежується силою тертя Fmp між колесом та колодкою і залежить від сили притискання останньої, матеріалів пари тертя та стану їх поверхонь [Транспорт на гірничих підприємствах: Підручник для вузів. - 3-є вид. / Авт. доповнень, змін та корегування: М. Я. Біліченко, Г. Г. Півняк, О. О. Ренгевич та інш. Дніпропетровськ: Національний гірничий університет, 2005. - 636 с.]: Fmp=К*φ, де К - сила притискання колодки до колеса; φ - коефіцієнт тертя у зоні контакту колодки і колеса. Недоліками нього пристрою є залежність від умов експлуатації та недостатнє гальмове зусилля для забезпечення нормованого гальмового шляху потяга внаслідок нестабільності величини коефіцієнта тертя на забруднених рейках. Найбільш близьким технічним рішенням є контактний локомотив, який рухається по суцільному струмопровідному рейковому шляху, при цьому ведучі колісні пари та пантограф використовуються як струмоприймачі, який отримує додаткове тягове зусилля за рахунок застосування електропластичного ефекту, що виникає у зоні контакту колеса та рейки під час проходження електричного струму і суттєво підвищує зчеплення між ними [Измеров О. Сцепление - вдвое?/Електронний ресурс/:NZdclub.ucoz/ru/publ/sceplenie vdvoe/1-1-0-1]. Недоліками цього локомотива є неможливість застосування його на неелектрифікованих ділянках шляхів вугільних шахт через відсутність контактної мережі внаслідок наявності вибухонебезпечної атмосфери та суцільного струмопровідного рейкового шляху. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення конструкції шахтного локомотива, у якому шляхом введення нових елементів досягається підвищення тягової та гальмової сили, кількості вагонеток у составі та його швидкості, а також скорочення гальмового шляху в умовах відсутності контактної мережі та суцільного струмопровідного рейкового шляху, автономному енергопостачанні і, за рахунок цього, можливість підвищення продуктивності, надійності та безпеки експлуатації в умовах гірничих виробок вугільних шахт. Задача вирішується тим, що у шахтному локомотиві, що включає ведучі колісні пари та гальмівні колодки з приводом, контролер, згідно з винаходом, введено струмопровідні котки, встановлені, відповідно, з обох сторін локомотива з зовнішньої сторони ведучих коліс, які через контролер послідовно зв'язані з ведучими колесами, двигуном або гальмівними колодками та введеним автономним джерелом енергопостачання. На кресленні наведено принципову схему шахтного локомотива. Шахтний локомотив зі збільшеним тяговим та гальмовим зусиллям та автономним джерелом енергопостачання включає колісні пари 12 і 13, розташовані на рейковому шляху 1, що не має електричних з'єднувачів, гальмівні колодки 8 і 9, які мають змогу притискатися до робочих поверхонь коліс за допомогою, наприклад, пневматичних циліндрів 10, 11, котки 2, 3, розташовані з обох сторін локомотива з зовнішньої сторони ведучих коліс, що з'єднані тягами 5, 7 та пружинами 4, 6 з рамою локомотива 16, за допомогою яких вони притискаються до рейкового шляху 1. При цьому колісні пари 12 і 13, гальмівні колодки 8 і 9, котки 2, 3 виконують струмопровідними та ізольованими від рами електровоза. Для забезпечення електричної взаємодії та умов для виникнення електропластичного ефекту, між джерелом струму 15, електричними тяговими двигунами 18, 19, колісними парами 12, 13. гальмівними колодками 8, 9 та котками 2, 3 слугують провідники 14, контролер 17, реостат 20. Шахтний локомотив працює наступним чином. До початку руху струмопровідні котки 2, 3 притискають до рейкового шляху 1 за допомогою пружин 4, 6, потім вмикають ланцюг живлення двигунів 18, 19 за допомогою комутаційного пристрою 17 (контакти ВК1). При цьому електричний струм протікає по ланцюгу: "негативний полюс (-) автономного джерела живлення 15 - котки 2, 3 - рейка 1 - колісні пари 12, 13 - тягові двигуни 18, 19 комутаційний елемент 17 - реостат 20 - позитивний полюс (+) автономного джерела живлення 15". Під час руху локомотива по рейковому шляху 1, окремі рейки якого не мають електричного з'єднання, він проходить через рейкові стики і тягові двигуни при цьому не втрачають живлення, оскільки при роз'єднанні будь-якого котка 2 чи 3, струм передається через той, що зберігає контакт з рейкою 1. Аналогічно здійснюється енергозабезпечення двигунів у разі, коли контакт котка 2 або 3 з рейкою 1 порушується з різних причин. У разі необхідності здійснення гальмування тягові двигуни 18, 19 вимикають за допомогою комутаційного пристрою 17 (ВК1), подають повітря під тиском з пневматичної системи у гальмові циліндри 10, 11 та вмикають ланцюг живлення гальмових колодок 8, 9 (ВК2). При 1 UA 111768 C2 5 10 15 цьому струм протікає по ланцюгу: "автономне джерело живлення 15 (-) - котки 2, 3 - рейка 1 колісні пари 12, 13 – гальмівні колодки 8, 9 - комутаційний пристрій 17 - реостат 20 - автономне джерело живлення 15 (+)". Після закінчення процесу гальмування колодки 8, 9 знеструмлюють комутаційним пристроєм 17 (ВК2). повітря з гальмових циліндрів 8, 9 випускають в атмосферу, що виводить гальмівні колодки 8, 9 з контакту з колісними парами 12, 13. Під час проходження електричного струму через зони контакту колодок 8, 9 з колісними парами 12, 13, а також останніх з рейковим шляхом 1 виникає електропластичний ефект, що підвищує коефіцієнт тертя між ними, при цьому силу струму регулюють за допомогою реостата 20, забезпечуючи можливість управління тяговою та гальмовою силою транспортного засобу незалежно від стану поверхонь колісних пар і рейкового шляху. Введення у конструкцію шахтного локомотива кількох струмопровідних котків, що притискаються до рейок, дозволяє забезпечити електричний контакт між ними та енергозабезпечення тягових двигунів і гальмових колодок. Застосування автономного джерела енергопостачання, електричного зв'язку між ним, котками колісними парами і гальмівними колодками дозволяє реалізувати електропластичний ефект у зонах контакту колодок з колісними парами, а також останніх з рейковим шляхом, суттєво підвищити тягову і гальмову силу локомотива в цілому і, як наслідок, його продуктивність, надійність та безпеку експлуатації при відсутності контактної мережі та суцільного струмопровідного рейкового шляху в умовах підземних виробок вугільних шахт. 20 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 Шахтний локомотив, що містить ведучі колісні пари, двигун та гальмівні колодки з приводом, що пов'язаний з контролером, який відрізняється тим, що містить струмопровідні котки, встановлені, відповідно, з обох сторін локомотива з зовнішньої сторони ведучих коліс з можливістю притиснення до рейкового шляху, які електрично послідовно зв'язані з ведучими колесами та введеним автономним джерелом енергопостачання через контролер, здатний вмикати у цей ланцюг двигун або гальмівні колодки. Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2