Електровоз для транспортування коксогасильного вагона

Електровоз для транспортування коксогасильного вагона, що містить двовісний візок з рамою і колісно-моторними блоками, гальмівні колодки, кузов з електричним і пневматичним устатк уванням всередині і струмознімачами, розміщеними уздовж бічної сторони кузова, кабіну машиніста з апаратурою і пультом керування, автоматичну систему керування електровозом, пневмосистему керування гальмами, причому електричне устаткування електровоза містить електросистему з блоком перетворювачів, що живлять тягові двигуни, який відрізняється тим, що електричне устаткування електровоза розміщене разом з електричною апаратурою згаданої автоматичної системи керування у окремому власному відсіку, виконаному в кузові, у вигляді розташованих на коробах для кабелів та виконаних тиристорними закритого 2 (19) 1 3 85417 Винахід відноситься до промислового залізничного електротранспорту, а конкретніше, до електровозів для транспортування коксогасильних вагонів уздовж фронту коксових печей і може бути використано на коксохімічних підприємствах для пересування коксогасильних і коксовозних вагонів на коксових батареях з печами ємністю до 41,6 мі при мокрому і сухому гасінні коксу. Як відомо із електротранспортного машинобудування, для пересування гасильного вагону вздовж коксових печей до гасильної вежі і до коксової рампи використовують електровози, що працюють на постійному або змінному струмі. У книзі И.Г. Шепелев "Оборудование коксохимических заводов" [изд. "Металлур гия", Москва, 1966г., стр.220-223, рис.124] описана конструкція електровоза коксогасильного вагону, основними частинами якого являються двовісний візок з механізмом пересування і кузов з апаратурою управління і двома компресорними станціями, при цьому механізм пересування електровоза включає два індивідуальні приводи управління гальмування, а кузов електровоза включає кабіну машиніста зі встановленою пускорегулюючою апаратурою і апаратуру управління гальмівною системою електровоза і коксогасильного вагону. Незважаючи на безперечні позитивні якості конструкції відомого електровоза, йому властивий один з основних недоліків, що полягає у відсутності автоматично керованої і ефективної в роботі гальмівної системи, що забезпечує необхідні регулювальні характеристики швидкості руху електровоза в процесі прийому коксу, наприклад при мокрому його гасінні. Найбільш близьким технічним рішенням, тобто прототипом, пропонованого пристрою являється електровоз коксогасильний, який містить двовісний візок з рамою, колісно-моторними блоками і гальмівними колодками, а також кузов з електричним і пневматичним устаткуванням, розташованим усередині кузова, і струмознімачами, закріпленими уздовж його бокової сторони. Крім того, він включає кабіну машиніста з апаратурою і пультом управління, електричну систему з одним блоком перетворювачів, що живить тягові електродвигуни, пневматичну систему управління гальмами і автоматичну систему управління електровозом, [див. випуск інформації в "Информ-электро", серії 10.02.02-90 натомість 10.03.01-83, стор.1¸6, присвяченої електровозу коксогасильному типу ЕК14У, 1990p.]. До недоліків прототипу слід віднести, в першу чергу, те, що все розміщуване устаткування (електричної, пневматичної і автоматичної систем управління) на електровозі зосереджене в одному приміщенні кузова, що призводить до погіршення експлуатаційних властивостей і технічного обслуговування цих систем. Використовуване в дистанційній системі електропневматичного управління гальмами типове устаткування із ступінчастим управлінням тиску в циліндрах вимагає збільшення допусків на зупинку коксогасильного вагону біля установки сухого гасіння та біля гасильної вежі, що призводить до збільшення часу гасіння коксу. За 4 кріплення на кузові струмознімачів на жорстких ізоляторах призводить до неможливості пружного зміщення струмознімальних черевиків при примерзанні їх до струмопроводів, що сприяє їх відриву від останніх і зменшує навантаження на вузли їх кріплення. Розміщені на електровозі тягові електродвигуни отримують живлення від спільного блоку перетворювачів, що обдуваються примусовою вентиляцією, і не мають можливості оперативного перемикання їх приводу на роботу з одним тяговим двигуном, а в умовах запиленого агресивного зовнішнього середовища це являється ще й додатковим джерелом ненадійності в роботі, наприклад, призводить до виникнення короткого замикання на електромагнітних контакторах. В основу винаходу поставлено завданняпо підвищенню експлуатаційних і технічних характеристик і властивостей електровоза та його основних систем, таких як електрична, пневматична і автоматична системи управління, а також поліпшення технічного обслуговування цих систем і електровоза в цілому за рахунок усунення вищеописаних недоліків. Поставлене завдання вирішується тим, що в електровозі для транспортування коксогасильного вагону, що включає двовісний візок з рамою і колісно-моторними блоками, гальмівні колодки, кузов із електричним і пневматичним устаткуванням всередині і струмознімачами, розміщеними уздовж бічної сторони, кабіну машиніста з апаратурою і пультом управління, електросистему з одним блоком перетворювачів, що живить тягові електродвигуни, пневмосистему управління гальмами і автоматичну систему управління електровозом, в останньому електричне устаткування розміщене у власному відсіку, виконаному в кузові у вигляді розташованих на коробах для кабелів тиристорних перетворювачів, електричних ящиків управління і шафи із апаратурою автоматичної системи управління з вбудованим кондиціонером, а пневматичне устаткування розміщене в окремому, виконаному в кузові пневмовідсіку, в якому встановлені два компресори, панель управління пневмосистемою та ящик з електроапаратурою управління. При цьому система пневматичного управління гальмами забезпечена пропорційним регулятором тиску повітря, а автоматична система управління електровозом забезпечена двома блоками управління процесом гальмування, один з яких задіюється для здійснення грубого гальмування за допомогою гальмівних колодок, а інший - для точного гальмування з використанням протиструму, що створюється в тягових електродвигунах. Ці двигуни живляться від власних, закритого типу тиристорних перетворювачів із забезпеченням їх природного охолоджування. Причому автоматична система управління додатково забезпечена вимірювальним колесом, закріпленим з можливістю обертання на кронштейні, який шарнірно пов'язаний з рамою двовісного візка і розташований між осями приводних коліс. Власне вимірювальне колесо контактує з путньою рейкою під дією зусилля власної ваги, а 5 85417 його вісь передає обертання, наприклад, за допомогою троса датчику вимірника шляху. Кожний зі струмознімачів закріплений до кузова електровоза за допомогою гумового ізолятораамортизатора, кожна провідна шестерня колісномоторних блоків посаджена за допомогою клею на конічну частину валу тягового електродвигуна, а блок очищення повітря від шкідливих газів та пилу спільно з підігрівачем очищеного повітря встановлені в закритій ніші кузова, внутрішня порожнина якої знаходиться під надлишковим тиском очищеного від шкідливих газів і пилу повітря, що надходить повітроводом в кабіну машиніста. Пропонований винахід пояснюється графічно, де на кресленнях представлені: - на Фіг.1 - загальний вид електровоза у фронтальній проекції; - на Фіг.2 - вид А Фіг.1 (вид зверху на електровоз з виривом дахів кабіни машиніста, електро- та пневмовідсіка); - на Фіг.3 - вид Б Фіг.2 (вигляд збоку на струмознімач); - на Фіг.4 - розріз В-В Фіг.1 (вид по подовжній осі провідної шестерні колісно-моторного блоку); - на Фіг.5 - розріз Г-Г Фіг.1 (видна вісь вимірювального колеса). Конструктивно до складу устатк ування, що розташовується на електровозі, входять: електричне, пневматичне і механічне обладнання. Електричне обладнання електровоза розміщене на кузові у власному відсіку 1, в якому розташовані на коробах 2 для кабелів тиристорні перетворювачі 3, електричні ящики 4 управління і шафа 5 з апаратурою автоматичної системи управління із вбудованим кондиціонером (на фігурах умовно не показаний). Пневматичне обладнання електровоза розміщене в окремо виконаному в кузові пневматичному відсіку 6, в якому розташовані два компресори 7, пульт управління 8 і ящик 4 управління електроапаратурою пневмосистеми. При цьому система електропневматичного управління гальмами забезпечена пропорційним регулятором тиску повітря 9, а автоматична система управління електровозом - двома блоками управління процесом гальмування, один з яких задіюють для здійснення грубого гальмування за допомогою гальмівних колодок 10, а інший задіюють для здійснення точного гальмування з використанням протиструму, що створюється в тягових електродвигунах 11. Тягові електродвигуни 11 живляться від власних закритого типу тиристорних перетворювачів 3 з природним охолоджуванням, що забезпечує точніше позиціювання електровоза з коксогасильним вагоном відносно виштовхуючої кокс штанги при розкладці гарячого коса по вагону і точнішу з упинку по заданих орієнтирах. Автоматична система управління додатково забезпечена вимірювальним колесом 12, яке передає обертання, наприклад, за допомогою троса 13 датчику вимірника шляху 14, забезпечуючи мінімальне радіальне зусилля на вісь обертання останнього. При цьому вісь вимірювального колеса 12 закріплена з можливістю обертання на кронштейні 15, який, у свою чергу, своєю віссю 16 6 шарнірно пов'язаний з рамою 17 двовісного візка електровоза і розташований між осями приводних коліс 18, забезпечуючи контакт вимірювального колеса із рейкою під оптимальним зусиллям власної ваги. Це створює найбільш стабільне притиснення вимірювального колеса до рейки, яке котиться по ній без прослизання. Струмознімачі 19 прикріплені кожен до кузова електровоза за допомогою гумового ізолятораамортизатора 20 для зменшення зусиль на вузол кріплення їх до електровоза шляхом створення крутячого моменту навколо площини примерзання в зимовий час струмознімача до струмопроводу. Ведуча шестерня 21 колісно-моторного блоку 22 посаджена за допомогою клею на конічну частину валу 23 тягового електродвигуна 11, який, заповнюючи місця не контактуючи х конусних посадочних поверхонь шестерні і валу, створює додаткове їх зчеплення, збільшуючи тим самим передаваний крутячий момент та надійність посадки шестерні на вал. Блок очищення повітря 24 спільно з підігрівачем 25 очищеного повітря встановлені в закритій герметичній ніші 26 кузова, внутрішня порожнина якої знаходиться під надлишковим тиском підігрітого і очищеного від шкідливих газів і пилу повітря, яке надходить по воздуховоду 27 в кабіну машиніста 28 під надлишковим тиском, забезпечуючи стабільні допустимі санітарні норми повітря в ній. У кабіні машиніста 28 встановлено кондиціонер, що забезпечує охолоджування очищеного повітря в літній час. Основні системи управління електровозом функціонують таким чином. За допомогою пульта управління 8, розташованого в кабіні машиніста 28, спочатку виконують всі необхідні операції по підготовці електричної схеми до роботи. Електровоз готується до роботи, як в ручному режимі управління, так і в автоматичному, причому режим управління вибирається за допомогою відповідного перемикача. При ручному управлінні автоматична система управління блокується, а при автоматичному управлінні електровозом машиніст завжди має можливість втручатися в режим автоматичного управління, відповідно впливаючи на дисплей автоматичного управління електровозом. При ручному гальмуванні краном допоміжного гальма, на якому розташований вимикаючий живлення від тягових електродвигунів 11 кінцевик, який блокує автоматичну систему управління при переведенні рукоятки з положення "перекриття" в інше положення "гальмування" або " випуск". При цьому подача повітря в гальмівну систему або повністю відкрита, або проводиться повний випуск повітря з гальмівної системи, що забезпечує притиснення до коліс гальмівних колодок 10, створюючи повний гальмівний момент, або здійснює повне скидання тиску повітря в гальмівній системі. Встановлений пропорційний регулятор тиску 9 для плавного регулювання тиску повітря в гальмівній системі, забезпечує заданий режим тиску в системі як в ручному режимі за допомогою потенціометра (умовно не показаний на фігура х) на пульті управління 8, так і в автоматичному режимі 7 85417 шляхом подачі напруги постійного струму від 0 до 10 В, при цьому тиск повітря в гальмівній системі підтримуватиметься відповідно заданій напрузі, що в свою чергу забезпечує точн у зупинку електровоза з коксогасильним вагоном по заданих орієнтирах при грубому гальмуванні. А при точному гальмуванні в режимі "повзучої швидкості" точна зупинка електровоза по заданих орієнтирах забезпечується протиструмом в тягових електродвигунах 11, що також збільшує точність і плавність гальмування електровоза з коксогасильним вагоном при видачі коксу з печі і синхронізації швидкості виштовхуючої штанги і швидкості електровоза із коксогасильним вагоном для рівномірної розкладки коксу по всьому вагону. Для поправки погрішності при вимірюванні шляху в автоматичному режимі використовується встановлене між осями приводних коліс 18 мірильне колесо 12, яке котиться по рейках без прослизання і забезпечує надійну роботу автоматичної системи управління електровозом шляхом послання імпульсів пройденого шляху від датчика вимірника шляху 14 в автоматичну систему. Причому стр ум подається в електричну системуелектровоза через подвійний комплект струмознімачів 19, які ковзають по тролеям трифазного струму, притискаючись до них зусиллям власної ваги. Пневматична система електровоза функціонує в автоматичному режимі завдяки власній схемі підключених пневматичних апаратів, розміщених в пневмовідсіку 6, куди входять два компресори 7 і панель управління 8, на якій розташовані пневморозподільники з електромагнітним управлінням, які працюють як від ручного управління перемикачами, так і від автоматичної системи управління електровозом. Очищене від пилу і шкідливих газів до допустимої санітарної норми повітря подають в кабіну машиніста 28 під надлишковим регульованим тис 8 ком, завдяки блоку очищення повітря 24 від пилу і шкідливих газів, що засмоктує повітря із зовні і подає його в закриту герметичну нішу 26, в якій вказаний блок і розміщується. У закритій ніші також розміщуються регульований підігрівач очищеного повітря 25, який підігріває повітря, що надходить повітроводом 27 в кабіну машиніста 28. У літній час замість підігрівача працює встановлений в кабіні машиніста кондиціонер, який охолоджує очищене повітря в ній. ВАТ "Дніпроважмаш" по даному технічному рішенню виготовлений дослідний зразок електровоза, який успішно пройшов попередні комплексні випробування, що підтвердили правильність ухвалених конструктивних і технічних рішень, спрямованих на забезпечення: - максимального комфорту в управлінні електровозом (застосування автоматичного управління від АСУ ТП і, при необхідності, ручного); - синхронізацію швидкості пересування електровоза із швидкістю переміщення виштовхуючої штанги, що забезпечує рівномірний розподіл гарячого коксу по всій довжині коксогасильного вагону; - високоточну автоматичну установку електровоза для виконання операцій по транспортуванню, гасінню і вивантаженню коксу; - надійність в експлуатації за будь-яких погодних умов; - цілковиту автоматизацію технічного процесу при роботі в цеху; - відмінні умови роботи для машиніста, що відповідають всім санітарно-гігієнічним нормам; - розробку комплектних пристроїв з урахуванням обмеження висоти електровоза по габариту коксогасильного вагону. При цьому електрична схема електровоза передбачає його роботу в аварійному режимі навіть при відключеному одному з тягових двигунів. 9 85417 10 11 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 85417 Підписне 12 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601