Электровоз

 

Класс 201, 4 описяник э л е к т р о в о 3 а.

К патенту ин-ной фирмы,Локеиотии-Бустер Компани" (Locomotive Booster

Соврапу), в г. Нью-Иорке, шт. Нью-Йорк, США, заявленному 19 ноября

1929 года (заяв. свид. Мо 58б07).

Действительный изобретатель ин-ц Г. Л. Ингерсоль (Н. L. Ingersoll).

О выдаче патента опубликовано 31 мая 1935 года.

Действие патента распространяется на 15 лет от 31 мая 1935 года. (425) Предлагаемое изобретение относится к электровозам с применением главных и вспомогательных тяговых двигателей и имеет целью дать экономический мощный электровоз, способный к троганию с места под большой нагрузкой.

Предлагаемый электровоз снабжен кроме главных двигателей, работающих при нормальной скорости поезда, еще и вспомогательными тяговыми двигателями, выключенными электрически и механически при нормальной работе электровоза и автоматически включаемыми, когда нагрузка главных тяговых двигателей превысит установленный предел.

Указанные вспомогательные двигатели должны обладать максимальным коэфициентом полезного действия при значительно более низких скоростях, нежели у главных двигателей, и иметь при этом большой пусковой момент.

В электровозе предусмотрена возможность отключения вспомогательных двигателей при отсутствии надобности в их работе, что должно предохранить or излишнего износа соединительные их части с одной стороны и уменьшить при этом нагрузку главных двигателей. Управляющие механизмы предлагаемого электровоза должны работать автоматически.

На усмотрение машиниста предоставляется лишь решение вопроса, следует или нет включать вспомогательные двигатели.

Будучи включены, вспомогательные двигатели автоматически помогают сдвинуть поезд с места и продолжают работать при сравнительно небольших скоростях. С достижением больших скоростей они также автоматически отключаются.

Обычно рубильник в цепи вспомогательных двигателей остается не включенным„. он включается при помощи соленоида, находящегося в цепи главных двигателей

Таким образом вспомогательные двигатели должны вступать в работу, когда нагрузка главных двигателей превысит. установленный предел, и выключаться автоматически, когда нагрузка упадет ниже установленного предела.

На чертеже фиг. 1 изображает боковой вид электровоза; фиг. 2, 3 и 4 — детали его устройства, фиг. 5 — электрическую схему электровоза.

Согласно изобретению электровоз имеет четыре главных ведущих оси с насаженными на них главными ведущими колесами 6, 7, 8 и 9 (фиг. 1) причем оси каждой пары колес снабжены обычными главными двигателями 10, 11, 12 и 13 (фиг. 1 и 5). С каждой стороны электровоза находится особое поворотное вокруг вертикальной оси шасси 14, имеющее пару осей 15 (фиг. 1, 2, 3 и 4). Вспомогательный двигатель 1б приводит во вращение внутреннюю ось одного из этих шасси, а двигатель 17 †внутренн ось другого шасси.

Как видно на фиг. l, ведущие колеса 18 шасси 14 имеют меньший диаметр, нежели главные ведущие колеса электровоза, и .двигатель 16 приводит во вращение внутреннюю ось 15 указанчого шасси через посредство шестерчи 19, промежуточных шестерен 20 и 21 и осевой зубчатки 22.

Промежуточные шестерни 20 и 21 насажены на коромысло 28 (фиг. 4), опирающееся на ось шестерни 23.

Шестерня 20 находится в постоянном сцеплении с шестерней 23, а шестерня 21— с шестерней 20. В холостом положении обе шестерни 20 и 21 не имеют сцепления с осево" зубчаткой 22, как показано на фиг. 4. Так как двигатель 1б (равно как и двигатель 17) вращается в одном лишь направлении, то очевидно, что ось 15 будет вращаться в одном напра влении, когда шестерня 20 сцеплена с зубчаткой 22, и в противоположном направлении, когда шестерня 21 будет сцеплена с зубчаткой 22. Сцепление шестерен 20 и 21 осуществляется при помощи работающего сжатой средой воздушного цилиндра, поршень 30 кото.рого соединен с коромыслом 28 (как показано на фиг. 4).

Когда сжатая среда воздействует на верхнюю плоскость поршня 30, коромысло 28 будет поворачиваться в направлении, противоположном вращению часовой стрелки, и шестерня 21 сцепится с зубчаткой 22. Когда же указанная среда воздействует на нижнюю сторону поршня 30, коромысло 28должно повернуться по часово" стрелке,,а шестерня 20 сце.питься с зубчаткой 22. При этом положении шестерня 21 не сцепляется с ведущей шестерней 19.

Описанная здесь передача приведена в качестве примера, поясняющего работу механизма, и может быть заменена любой .другой.

На фиг. 5 показано, что сжатая среда, передающая давление на поршень 30 воздушного цилиндра 29, подается по трубе 37, соединенной с воздушным резервуаром (на чертеже не показанным) или с каким-нибудь другим источником давления. Труба 37 имеет два ответвления 38 и 39, первое из них сообщено с верхом поршня 30, а второе — с его низом. В середине цилиндра, в котором ходит поршень 30, находится выхлопная труба 40, входящая в цилиндр 42 и передающая давление на поршень 41, предназначенный передвигать включатель 43 для "àìûêàíèÿ контактов 44 и 45. Поток сжатой среды, подаваемый под давлением по трубкам 38 и 39, регулируется воздухораспределительной камерой 46.

Для того, чтобы открыть клапанный механизм 47 и закрыть клапанный механизм 48, необходимо переместить камеру 46 направо, что осуществляется посредством электромагнитного реле 50, сердечник 51 которого соединен с клапаном 46. Когда по реле 50 проходит ток, сердечник 51 передвигается вправо, запирает клапан 48 и открывает клапан 47. Вследствие этого сжатая среда переходит под давлением из трубы 37 в трубу 38, ведущую к верху поршня 30.

Последнее вызовет сцепление шестерни21 с осевой шестерней 22.

Йналогичное устройство имеется и для управления трубкой 39, ведущей к нижней поверхности поршня 30. Когда этот механизм работает, поршень 30 движется вверх и шестерня 20 сцепляется с шестерней 22 для вращения оси 15 в другом направлении. В цепи электромагнитного реле 50 предусмотрен нормально разомкнутый выключатель, включаемый через посредство электромагнитного реле 54 — 55 при замыкании цепи вспомогательных тяговых двигателей (фиг. 5), В цепях 52 и 53 предусмотрены ручные выключатели 58 и 59, передвигая которые машинист может включить в работу любой из вспомогательных двигателей или оба вместе. Провод 52 идет от главного рубильника контроллера для включения обратного хода электровоза, провод 53 — от главного рубильника контроллера для включения прямого хода электровоза. Включатели 59 и 58 могут находиться в тако" взаимной связи, что передвижение одного вызывает такое же движение другого, что возможно, так как направление вращения двигателей 16 и 77 зависит от направления тока в главных двигателях 70, 11, 12 и 13.

Для того, чтобы смягчить удар от столкновения шестерен 20 и 21 с шестерней 22 во время включения, необходимо, чтобы шестерни 20 и 21 вращались сравнительно медленно, что достигается при помощи следующего механизма.

B цепи 57, идущей к вспоиогательным двигателям, предусматриваются омические сопротивления 66 достаточной величины, чтобы ведущая шестерня 19 вращалась медленно. Когда поршень 30 начинает передвигаться, шестерни 20 и 21 приходят во вращение, пока не осуществится сцепление, после чего поршень30 открывает трубу 40, ведущую к уже упомянутому выше поршню 41. Последний передвинется и замкнет посредством пневматического выключателя 43 цепь в контактах 44 и 45, вследствие чего сопротивление 66 окажется замкнутым на короткое поеле того, как шестерня коромысла.28 войдет в спепление сзубчаткой 22 ведущего коле<а.

Так как вспомогательные двигатели 16 и 17 предназначены для помощи главным двигателяи во время трогания с места и и при сравнительно иалых скоростях, работа их ставится в зависимость от нагрузки главных двигателей 10 — 13. Это осуществляется при помощи максимального электромагнитного реле 68, включенного в линию 57 вспомогательных двигателей. Катушка реле 68 рассчитана на нагрузку главных двигателей, проходящую по линии 69. Когда нагрузка эта становится больше определенного значения, что происходит при трогании с места или при больших подъемах, реле 68 заиыкается и вспомогательные двигатели вступают в работу. Когда же электровоз движется с большою скоростью, нагрузка главных двигателей будет незначительна и реле 68 автоматически отключит вспомогательные двигатели. Для защиты вспомогательных двигателей и их передаточных механизмов в случае неисправности в системе подачи сжатого воздуха, в их цепь 57 вводится второй пневматический выключатель 70, служащий для размыкания этой цепи при аварии. Выключатель 70 нормально замкнут в контактах 71 при помощи поршня 72,находящегося под воздействием сжатой среды, подаваемой через трубку 73.

Предмет патента

1. Электровоз с применением главных и вспомогательных тяговых двигателей, отличающийся тем, что каждый из вспомогательных тяговых двигателей 16 — 77, выключенных электрически и механически при нормальной работе электровоза и автоматически включаемых, когда нагрузка главных тяговых двигателей превысит установленный предел, снабжен приспособлением, служащим для иеханического включения и выключения этого двигателя, состоящии из воздушного цилиндра 29, поршень 30 которого связан с коромыслом 28, несущим систему шестерен 19 — 20 — 21, входящих в зубчатую передачу от оси вспомогательного тягового двигателя к ведущей оси (фиг. 3 и 4).

2. Форма выполнения электровоза по и. 1, отличающаяся применением при каждом вспомогательном тяговом двигателе двух клапанных иеханизиов, управляющих один — при ходе вперед, а другой — при ходе назад электровоза, подачей сжатого воздуха в воздушный цилиндр 29, и состоящих каждый из электромагнитного реле 50, цепь 52 которого замыкается главным контроллером и которое служит для перемещения золотника воздухорасп ределительной камеры 46 в положение, при которои воздушный цилиндр 29 сообщается с резервуаром сжатого возцуха (фиг. 5).

3. Форма выполнения электровоза по пп. 1 и 2, отличающаяся применениеи в цепи главных тяговых двигателей максимального электромагнитного реле 68, служащего для замыкания цепи вспомогательных тяговых двигатетей 16 — 17 (фиг. 5).

4. Форма выполнения электровоза по пп. 1 — 3, отличающаяся применением в цепи вспомогательных тяговых двигателей нормально замкнутого пневматического выключателя 70, служащего для размыкания этой цепи в случае аварий в системе, подающей сжатый воздух (фиг. 5).

5. Форма выполнения электровоза по пп. 1 — 4, отличающаяся применением

s цепи электромагнитного реле 50 нормально разомкнутого выключателя, включаемого через посредство электромагнитного реле 54 (55) при замыкании цепи вспомогательных тяговых двигателей (фиг. 5). б. Форма выполнения электровоза по пп. 1 — 5, отличающаяся применением в цепи вспомогательного тягового двигателя, с целью замедления скорости вращения последнего при включении шестерен 20 или 21, омического сопротивления 66, замыкаемого на короткое через посредство пневматического выключателя 43 после того, как шестерня коромысла 28 войдет в сцепление с зубчаткой 22 ведущего колеса (фиг. 5).

7. При электровозе по пп. 1 — б применение сцепляемых со вспомогательными тяговыми двигателями ведущих колес меньшего диаметра, чем диаметр главных ведущих колес (фиг. 1), Е патенту ин-ной фирмы „Локомотив-Бтстер Компани

М 43377

Г

Л гс

Зксперт П. П. Гурьянов

Редактор О. С. Хайкина

Тип. „. !окатный Тру,i Зак. ЗЫ1-5N