Энергетическая установка

 

Использование: устройства для электроснабжения пассажирских вагонов, неэлектрофицированные железные дороги. Сущность: генератор выполнен разноименнополюсным с диаметральным разъемом статора и ротора и установлен на ось колесной пары. Разъем генератора выполнен между катушками возбуждения, расположенными на статоре. Опора последнего выполнена в виде дополнительных подшипников, установленных на подшипниках ротора. К корпусу генератора сбоку прикреплена реактивная тяга. Установка генератора на колесную ось осуществляется без распрессовки колес. Это упрощает эксплуатацию генератора и повышает эксплуатационную надежность. 1 ил.

Предлагаемая энергетическая установка предназначена для электроснабжения пассажирских вагонов, эксплуатирующихся на неэлектрифицированных железных дорогах.

Известны энергоустановки пассажирских вагонов, состоящее из быстроходных электрогенераторов, в основном индукторного типа, соединяемых с осью колесной пары с помощью повышающей передачи (клиноременной, редукторной с карданным валом). Во всех случаях имеет место соединение достаточно надежного электрогенератора с осью колесной пары малонадежной трансмиссией.

Кроме того, аварии трансмиссии вызывают необходимость в вагонах с кондиционированием воздуха производить распрессовку и последующую запрессовку колес.

Трансмиссия создает также несимметричную нагрузку буксовых подшипников вагонов реакцией редуктора или натяжением ременной передачи.

Все это приводит к усложненной эксплуатации и снижению надежности энергоустановки.

Наиболее близкой к предлагаемой является энергетическая установка, содержащая разноименнополюсный индукторный генератор тока, ротор которого механически связан с осью колесной пары и выполнен с гребенчатой активной зоной, а статор с якорной обмоткой переменного тока и обмотками возбуждения постоянного тока расположен вокруг ротора (Патент Швейцарии N 329173, кл. H 02 K 19/24, 1954).

Однако указанная энергетическая установка также характеризуется частыми отказами в работе и сложностью обслужива- ния.

Задача изобретения обеспечение высокой надежности и упрощенной эксплуатации.

Это достигается тем, что в энергетической установке, содержащей разноименнополюсный индукторный генератор тока, ротор которого механически связан с осью колесной пары и выполнен с гребенчатой активной зоной, а статор с якорной обмоткой переменного тока и обмотками возбуждения постоянного тока расположен вокруг ротора, последний выполнен разъемным по диаметру, концентрично установлен на оси колесной пары посредством резиновых манжет, статор выполнен также разъемным в диаметральной плоскости, проходящей между обмотками возбуждения, причем опора статора относительно ротора выполнена в виде системы подшипников, а корпус статора закреплен неподвижно с помощью реактивной тяги.

На чертеже показана схема генератора описываемой энергоустановки.

Генератор состоит из разъемного статора 1 и разъемного ротора 2. Ротор 2 имеет на полом валу 3 резиновые манжеты 4, с помощью которых вал соединен с осью колесной пары 5, проходящей внутри вала 3. По краям вала, снаружи его, установлены подшипники скольжения 6 ротора. На подшипнике 6 ротора опираются подшипники 7 статора, установленные в корпусе 8 статора.

В корпусе 8 располагается пакет 9 статора с обмоткой 10 переменного тока и обмотками 11 постоянного тока (возбуждения). Сбоку корпуса закреплена реактивная тяга 12.

Энергоустановка работает следующим образом.

При вращении колесной пары ось 5 через манжеты 4 вращает полый вал 3 с ротором 2 генератора. Статор 1 остается неподвижным вследствие действия реактивной тяги 12 и центрируется относительно ротора 2 с помощью подшипников 7, скользящих по подшипникам 6 ротора.

При подаче тока на обмотки 11 создается магнитное поле, которое пронизывает обмотку 10 переменного тока, и вследствие пульсации проводимости зазора между ротором и статором в ней наводится переменный ток, частота которого зависит от частоты вращения.

При аварийном заклинивании генератора манжеты 4 играют роль фрикционной предохранительной муфты, расцепляя вал генератора и ось колесной пары.

Установка генератора осуществляется на ось пары без распрессовки колес.

Определенное увеличение массы тихоходного генератора по сравнению с используемыми быстроходными компенсируется отсутствием массы трансмиссии. Так в вагонах с кондиционированием масса редуктора, устанавливаемого на ось колесной пары, достигает 550 кг, что соизмеримо с массой предложенного генератора мощностью 16 кВт.

Полезный эффект от использования данного генератора состоит в следующем: существенно повышается надежность системы энергоснабжения пассажирских вагонов из-за исключения трансмиссии (в купейных вагонах с кондиционированием на ось не устанавливается редуктор, карданный вал и муфта; в плацкартных вагонах без кондиционирования не устанавливается ременная передача или карданный вал); упрощается техническое обслуживание и ремонт купейных вагонов с кондиционированием за счет исключения операции по распрессовке колес при ремонте редуктора на оси колес; возможна полная унификация системы энергоснабжения вагонов с кондиционированием и без него путем установки одного или нескольких генераторов на колесных осях; отсутствует несимметричная нагруженность буксовых подшипников из-за исключения реакции в зубчатом редукторе и натяжения ременной передачи.

Все это обеспечивает повышение надежности энергоснабжения и безопасности движения.

Формула изобретения

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА преимущественно для пассажирских железнодорожных вагонов, содержащая разноименно-полюсный индукторный генератор тока, ротор которого механически связан с осью колесной пары и выполнен с гребенчатой активной зоной, а статор с якорной обмоткой переменного тока и обмотками возбуждения постоянного тока расположен вокруг ротора, отличающаяся тем, что ротор выполнен разъемным по диаметру, концентрично установлен на оси колесной пары посредством резиновых манжет, статор выполнен также разъемным в диаметральной плоскости, проходящей между обмотками возбуждения, причем опора статора относительно ротора выполнена в виде системы подшипников, а корпус статора закреплен неподвижно с помощью реактивной тяги.

РИСУНКИ

Рисунок 1