Комбинированная энергетическая установка тепловоза 2ТЭ10МК

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к двухсекционным тепловозам с энергетической установкой.

Известно, что способ работы двухсекционного тепловоза с энергетической установкой заключается в оптимизации режимов работы энергетической установки путем энергокомбинирования, поэтому контролируют горизонтальный и вертикальный профиль и состояние пути, метеорологические и климатические факторы и задают режим работы тепловоза по системе непрерывного контроля его параметров. [Патент РФ № 2459732, МПК B61C3/02, опубл. 10.04.2012г. авторы: Носырев .Я., Плетнев А.И., «способ работы двухсекционного тепловоза с энергетической установкой и двухсекционный тепловоз с энергетической установкой»].

Недостатком технического решения является низкая оптимизация работы двухсекционного тепловоза.

Известен способ работы двухсекционного тепловоза с энергетической установкой, заключающийся в оптимизации режимов работы энергетической установки путем энергокомбинирования, снабженный спутниковой системой ГОЛАНС, который контролирует горизонтальный и вертикальный профили и состояние пути, метеорологические и климатические факторы и задают по системе непрерывного удаленного контроля параметров локомотива, оптимизацию режимов работы энергетической установки производят с дизель - генераторами разной размерности путем энергокомбинацией дизель–генераторами – на малых нагрузках, и в режиме холостого хода подключают дизель-генератор малой размерности, на средних нагрузках подключают дизель-генератор большой размерности, на больших нагрузках подключают дизель-генератор большой размерности и дизель-генератор малой размерности, причем дизель-генератор малой размерности нагружают системами прогрева двухсекционного тепловрза и осушки тяговых двигателей. [Патент РФ № 2010139914, МПК B61C3/00, опубл. 10.04.2012г., авторы Носырев Д.Я., Плетнев А.И., «способ работы двухсекционного тепловоза с энергетической установкой и двухсекционный тепловоз с энергетической установкой»].

Недостатками данного устройства являются высокие издержки производства и малый межремонтный пробег. Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.

Техническим результатом является экономия дизельного топлива в зависимости от условий эксплуатации и режимов работы.

Технический результат достигается тем, что тепловоз с комбинированной энергетической установкой, состоящий из меньших отсеков-модулей: отсек-модуль рекуперативного тормоза, компрессора, тяговых инверторов, преобразователя собственных нужд – это существенно улучшает условия эксплуатации и технического обслуживания локомотива. Главные основные элементы компоновки унифицированы между собой, что позволяет снижать издержки производства. Принцип модульного построения тепловозов позволяет при нахождении локомотива в ремонте в течение рабочей смены заменять модуль накопителя энергии на второй модуль с дизель-генераторной установкой.

На фиг.1 показан двухсекционный тепловоз с комбинированной энергетической установкой.

Комбинированная энергетическая установка состоит из модуль дизель-генераторной установки, модуль тягового электооборудования, модуль кабины управления, модуль тормозного оборудования, модуль накопителя энергии.

Устройство работает следующим образом.

При движении гибридного тепловоза энергия от дизель-генератора передается асинхронным электродвигателям для привода вентиляторов и компрессора с плавным регулированием частоты вращения двигателям и электрохимическим конденсатором. При торможении часть энергии передается в накопительные конденсаторы, благодаря чему происходит процесс рекуперации. В системе охлаждения дизеля использован антифаз, что позволяет производить запуск тепловоза в «холодном» состоянии при температурах окружающей среды до -10°С.Тормозное оборудование обеспечивает управление автотормозом поезда в целом с помощью подачи соответствующих пневмосигналов в автотормозную сеть поезда. Локомотив оборудуется колесно-моторными блоками, в которых остов тягового электродвигателя опирается на ось колесной пары через напрессованные на нее моторно-осевые подшипники качения. Принцип модульного построения тепловозов позволяет при нахождении локомотива в ремонте в течение рабочей смены заменять модуль накопителя энергии на второй модуль с дизель-генераторной установкой.

Проведен ряд испытаний, позволяющих с уверенностью говорить об успешных результатах разработки конструкции и реализованных конструктивных и технологических решениях.

Предлагаемая комбинированная энергетическая установка позволит достигнуть экономии дизельного топлива на 90-95%.

Формула изобретения

Способ работы двухсекционного тепловоза с комбинированной энергетической установкой, заключающийся в экономии дизельного топлива, снижении издержки производства отличающийся тем, что принцип модульного построения тепловозов позволяет при нахождении локомотива в ремонте в течение рабочей смены заменять модуль накопителя энергии на второй модуль с дизель-генераторной установкой, тем самым увеличивая межремонтный пробег, снижая время простоя локомотива в ремонте, снижение издержки производства.

Фиг.1.

Заключение

В данной курсовой работе я исследовала конструкцию, технические характеристики и основные параметры тепловоза 2ТЭ10МК и его комбинированной энергетической установки. Из проведенной мной научно-исследовательской работы я пришла к выводу, что принцип модульного построения тепловозов позволяет облегчить работу слесарей при нахождении локомотива в ремонте, при замене какого-либо оборудования. Так же принцип модульного построения тепловозов существенно улучшает условия эксплуатации и технического обслуживания локомотива. Главные основные элементы компоновки унифицированы между собой, что позволяет снижать издержки производства. Новая разработка в области тепловозостроения экономит энергоресурсы, уменьшает выбросы вредных веществ в атмосферу, увеличивает межремонтные пробеги.

Список использованной литературы

1. Носырев Д.Я. Методология инженерной и научной работы [Текст] : учебное пособие / Д.Я. Носырев, В.А. Четвергов, Е.А. Скачкова. – Самара : СамГАПС, 2005. – 172 с.

2. Методы исследований и организация экспериментов / под ред. проф. К.И.

Власова. – Харьков : «Гуманитарный центр», 2002. – 256с.

3. Кузьмич В.Д. Основы научных исследований : учебное пособие. –М. : Изд.

МИИТ, 1985. – 136 с.

3. Четвергов В.А. Алгоритмы творчества и роль творческой активности в

инженерной и научно-исследовательской работе (по дисциплине «Основы научных исследований») : конспект лекций по курсу «Основы научных исследований». – Омск : Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта, 1989. – 46 с.

4. Большая энциклопедия транспорта в 8 т. Т.4. Железнодорожный транспорт /Главный редактор Н.С. Конарев. — М.: Большая Российская энциклопедия, 2003.-1039 с.

5. Новоселов А.Л., Новоселова А.А. Методы научно-технического творчества :

учебное пособие по целевой подготовке специалистов. – Барнаул АлтГМ, 1990. – 63 с.

6. Лавренчик В.Н. Постановка физического эксперимента и статистическая

обработка его результатов : учебное пособие для вузов. – М. : Энергоатомиздат, 1986. – 272 с.

7. Исаев И.П. Стремитесь познавать (Методологический подход к исследованию и решению технических проблем железнодорожного транспорт). – М. : Транспорт, 1988. – 159 с.

8. Методические указания 2411,2414.