Устройство тепловоза и расположение агрегатов

Стр 1 из 6Следующая ⇒

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

(ОмГУПС (ОмИИТ))»

Кафедра «Локомотивы»

ТЕОРИЯ И КОНСТРУКЦИЯ ЛОКОМОТИВОВ

Пояснительная записка к курсовой работе

Студент гр. 34 А

_________ Д. Ш. Ахметбеков

Руководитель –

к. т. н., доцент кафедры «Локомотивы»

____________ А. С. Анисимов

ЗАДАНИЕ

УДК 629.424

РЕФЕРАТ

Курсовая работа содержит 68 страницы, 13 рисунков, 12 таблиц, девять источников.

Тепловоз, дизель, тяговый генератор, выпрямительная установка, тяговые электродвигатели, касательная сила тяги, расход топлива, система охлаждения тепловоза, горячий контур, холодный контур, уравнение теплового баланса, уравнение теплопередачи.

Объектом исследования является маневровый тепловоз серии ТЭМ7.

Цель работы: рассчитать тяговые и технико-экономические характеристики серийного тепловоза (тепловоза-образца) для номинального режима работы дизель-генераторной установки и характеристики расчетного тепловоза для режима работы, определенного в задании на проектирование; по заданным параметрам теплоносителей в системе охлаждения расчетного тепловоза и по их нормативным значениям оценить эффективность и долю отбора мощности на работу системы охлаждения.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 5

1. ОПИСАНИЕ СЕРИЙНОГО ТЕПЛОВОЗА.. 8

1.1. Устройство тепловоза и расположение агрегатов. 8

1.2. Техническая характеристика тепловоза ТЭМ7. 12

1.3. Вспомогательные системы тепловоза. 13

1.3.1. Топливная система тепловоза. 13

1.3.2. Масляная система. 15

1.3.3. Водяная система. 17

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЯГОВО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛОВОЗА 19

2.1. Расчет исходных данных для серийного тепловоза. 20

2.2. Расчет исходных данных для расчетного тепловоза. 21

3.1.1. Расчет параметров теплоносителей контуров охлаждения. 42

3.1.2. Расчет параметров теплоносителей холодного контура. 48

4. РАСЧЕТ ВОДОМАСЛЯНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА ТЕПЛОВОЗА.. 54

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 67

Библиографический список. 68

ВВЕДЕНИЕ

Локомотивное хозяйство традиционно является одним из ключевых звеньев в железнодорожной отрасли России. От его эффективной и устойчивой работы зависят четкий ритм перевозок и экономическое благополучие ОАО «РЖД», качество обслуживания грузоотправителей и пассажиров.

К основным направлениям совершенствования и развития агрегатов и узлов локомотива относятся следующие:

– силовые установки тепловозов;

– тяговое оборудование;

– кузов локомотива;

– экипажная часть;

– тормозное и пневматическое оборудование;

– система управления и приборы, обеспечивающие безопасность движения [7].

В тепловозах необходимо применять высокоэкономичные силовые установки, унифицированные для пассажирских и грузовых локомотивов, в том числе допускающие работу на природном газе. Удельный эффективный расход топлива на режимах от 0,6 до 1,0 номинальной мощности не более 191 г/(кВт·ч).

В конструкции силовых установок следует предусматривать применение регулируемого наддува, топливной аппаратуры повышенного давления, электронной системы регулирования частоты вращения и мощности двигателя, электронного регулирования подачи топлива; использование неохлаждаемых коллекторов, полнопоточных самоочищаемых фильтров, устанавливаемых на дизеле; устройств для эффективного искрогашения и снижения шума, нейтрализации вредных веществ в отработавших газах.

Применять систему амортизации дизеля (дизель-генератора) с эффективной защитой рамы кузова и расположенного на ней оборудования от вибраций дизеля.

Целесообразно эксплуатировать тяговые электродвигатели (ТЭД) с принудительной вентиляцией. До освоения промышленностью производства тяговых преобразователей для питания бесколлекторных ТЭД возможно изготовление локомотивов с коллекторными тяговыми двигателями. Класс изоляции силовых обмоток двигателей не ниже Н.

Тяговые электрооборудование и система управления рассчитываются для обеспечения поосного регулирования силы тяги локомотива. Элементная база тяговых преобразователей – прогрессивные полупроводниковые приборы

Необходимо применять микропроцессорную систему управления тяговыми и вспомогательными преобразователями, блочно унифицированную и функционально интегрированную в комплексную бортовую микропроцессорную систему управления. Силовые электрические аппараты (выключатели, разъединители) выбирать для цепей постоянного и переменного тока из унифицированного ряда по номинальным напряжениям и токам. В конструкции коммутирующих аппаратов использовать вакуумные контактные устройства. Применять системы контроля для реализации комплекса диагностических функций.

Кузова магистральных электровозов и тепловозов необходимо максимально унифицировать между собой. Погонная масса несущей конструкции вагонного типа должна быть не более 1,1 т/м. На маневровых тепловозах применять кузов капотного типа с несущей рамой и погонной массой не более 1,4 т/м.

Несущая способность конструкций кузова должна обеспечивать работоспособность экипажной части и безопасность локомотивной бригады при столкновении с подвижным составом и наезде на препятствие при скоростях до 20 км/ч.

На новых локомотивах необходимо использовать автосцепку с поглощающим аппаратом повышенной энергоемкости, унифицированную с автосцепкой грузовых и пассажирских вагонов.

На пассажирских тепловозах применять двухступенчатое рессорное подвешивание кузова и тяговый привод движущих осей III или II классов.

На грузовых тепловозах применять трехосные тележки с опорно-осевым подвешиванием тяговых электродвигателей и моторноосевыми подшипниками качения. Допускается в конструкции экипажной части электровозов и тепловозов применение тягового привода II класса.

Применять буксы с упругой связью с рамой тележки и обеспечением пробега без разборки и добавления смазки в подшипнике не менее 1 млн км. Применять подшипники качения букс с расчетным ресурсом не менее 3 млн км, а бандажи колесных пар – не менее 1 млн км пробега. Магистральные локомотивы оборудовать гребнесмазывателями [7].

Пневматическое оборудование тормозной системы и цепей управления выбирается унифицированным со всеми видами подвижного состава; предусматривается автоматическое управление, комплекс диагностических устройств для автоматического контроля их работоспособности, интеграция в бортовую микропроцессорную систему управления. Все локомотивы оборудуются пневматическим торможением. Пассажирские и скоростные локомотивы оснащаются электропневматическим тормозом.

Система управления и обеспечения безопасности движения выбирается унифицированной для всех видов локомотивов и моторвагонного подвижного состава, многоуровневой и обеспечивающей управление всеми устройствами локомотива, автоведение, бортовую диагностику, регистрацию параметров движения и режимов работы оборудования локомотива. Локомотивы оборудуются комплексными локомотивными устройствами безопасности (КЛУБ) с цифровым радиоканалом, обеспечивающим возможность дистанционного управления локомотивом по радиоканалу в аварийных ситуациях, а также средствами технологической радиосвязи для ведения переговоров и обмена дискретной информацией с напольными устройствами [7].

ОПИСАНИЕ СЕРИЙНОГО ТЕПЛОВОЗА

Устройство тепловоза и расположение агрегатов

Силовая установка и вспомогательное оборудование тепловоза смонтированы на главной раме. В качестве силовой установки на тепловозе применен дизель-генератор 2-26ДГ, состоящий из дизеля 2-2Д49 и синхронного тягового генератора ГС-515, установленных на общей раме и соединенных пластинчатой муфтой. Для пуска дизеля применен стартер-генератор 25 типа 2ПСГ-02 при работе его в режиме электродвигателя постоянного тока с питанием от аккумуляторной батареи [8].

Дизель имеет двухконтурную систему охлаждения. В первом контуре, имеющем 11 секций, охлаждается вода дизеля; во втором, имеющем 19 секций, – вода, охлаждающая масло дизеля в теплообменниках и наддувочный воздух в воздухоохладителе. Все секции с оптимальным пластинчатым оребрением.

Тяговый генератор ГС-515 представляет собой 12-полюсную синхронную электромашину переменного тока с обмоткой статора в виде двух трехфазных звезд, сдвинутых на 30° эл.

Маневрово-вывозной тепловоз ТЭМ7 имеет электрическую передачу переменно-постоянного тока, которая обеспечивает к. п. д. на 1,5 – 2 % выше, чем передача постоянного тока. Электропередача предусматривает параллельное соединение тяговых двигателей и выпрямительных мостов, что позволяет получить жесткие динамические характеристики генератора.

Управление возбуждением тяговых электродвигателей (ослабление поля) автоматическое и осуществляется в зависимости от скорости движения локомотива и силы тяги. Электрическая передача тепловоза совместно с объединенным регулятором дизеля обеспечивает использование полной мощности дизеля до скорости не менее 85 км/ч при конструкционной скорости тепловоза 100 км/ч, а также использование силы тяги по сцеплению, начиная с 4-й позиции контроллера.

Кроме того, электрическая передача обеспечивает ограничение максимального тока, обнаружение и прекращение боксования, работу тепловоза с отключенным одним тяговым двигателем, а также аварийное питание при неисправностях в цепях автоматического регулирования.

Для охлаждения тяговых электрических машин, выпрямительной установки, управляемого выпрямителя возбуждения и наддува высоковольтной камеры на тепловозе применена система централизованного воздухоснабжения в отличие от устанавливаемых на большинстве существующих тепловозов индивидуальных вентиляторных установок для каждого агрегата или группы агрегатов.

Сжатый воздух на тепловозе используется для работы тормозов, системы пневмоавтоматики, звуковых сигналов, стеклоочистителей, песочной системы, магистрали для разгрузки думпкаров, а также для образования воздухопенной смеси в случае возникновения пожара.

Кузов тепловоза капотного типа, включает в себя кузов 17 аккумуляторного помещения с встроенными бункерами 18 задней песочницы, кабину машиниста 16, кузов высоковольтной камеры, кузов 9 машинного помещения и кузов холодильной камеры 2 с встроенными бункерами 28 передней песочницы.

Главная рама тепловоза через роликовые опоры и винтовые пружины опирается на две четырехосные тележки. Четырехосная тележка состоит из двух двухосных тележек, соединенных между собой промежуточной рамой с помощью маятниковых подвесок и механизма передачи силы тяги. Рама двухосной тележки опирается на бесчелюстные поводковые буксы через пружины первой ступени рессорного подвешивания.

Тяговые двигатели имеют опорно-осевую подвеску. Ведомое зубчатое колесо тягового редуктора – с упругим венцом. Тяговое усилие от двухосных тележек на промежуточную раму передается через специальный механизм передачи силы тяги, а от промежуточной рамы на главную раму тепловоза – через низко опущенный шкворень, жестко закрепленный на главной раме, который является также вертикальной осью вращения четырехосной тележки относительно кузова.

Для лучшего использования веса при трогании с места и движении с низкими скоростями тепловоз оборудован двумя пневматическими догружателями, установленными над крайними двухосными тележками и воздействующими на переднюю по ходу движения.

Конструкция ходовой части обеспечивает вписывание тепловоза в кривые радиусом 80 м, а также прохождение неровностей профиля пути, в том числе горба сортировочной горки, без значительного перераспределения нагрузок между осями.

Тепловоз оборудован воздушным автоматическим тормозом для торможения поезда, вспомогательным тормозом для торможения локомотива и ручным тормозом, действующим на колесные пары задней двухосной тележки.

Топливо на тепловозе размещается в баке 12, расположенном под главной рамой в середине тепловоза.

Конструкция тепловоза постоянно совершенствуется. Усовершенствования направлены на дальнейшее повышение надежности и долговечности агрегатов и механизмов, автоматизацию управления тепловозом, выполнение новых требований потребителей.

Компоновка оборудования маневрового тепловоза ТЭМ7 представлена на рис. 1.1.

Рис 1.1

Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 1784; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!