Мотор-колесо рельсового транспорта

Полезная модель относится к области рельсового транспорта. Мотор-колесо включает тяговый двигатель, расположенный внутри обода. Задачей полезной модели является увеличение удельной силы тяги без ее ограничения коэффициентом сцепления мотор-колеса с рельсами. Для реализации данной задачи тяговый двигатель содержит электромагниты, расположенные внутри обода мотор-колеса по всей его окружности, причем направление магнитного потока в каждом из них совпадает с радиусом мотор-колеса. При включении электромагнитов, например, через щеточный аппарат, мотор-колесо притягивается к рельсу, при этом увеличивается сила давления мотор-колеса на рельс, что позволяет при неизменном коэффициенте сцепления увеличить удельную силу тяги пропорционально возрастанию силы давления. Силы электромагнитного притяжения создают вращающие моменты относительно точки контакта мотор-колеса и рельса, а т.к. при прохождении через точку контакта каждый электромагнит временно отключается, то под действием результирующего момента мотор-колесо движется по рельсу. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к области рельсового транспорта и может быть использована на трамваях, промышленных электровозах, электропоездах при их движении по путям с большими уклонами.

Известны ведущие колеса рельсового транспорта, вращающий момент на которые передается от тягового электродвигателя через трансмиссию (редуктор, карданный вал) [1].

Недостатком этих колес является ограничение удельной силы тяги коэффициентом сцепления колес с рельсами. Например, для трамваев этот коэффициент в среднем равен 0,15, а для рудничного и внутризаводского рельсового транспорта 0,12-0,15, в то время как для троллейбусов коэффициент сцепления в среднем составляет 0,35. Это недостаток не позволяет рельсовому транспорту двигаться по путям с большими уклонами, особенно в условиях гололеда.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели по совокупности существенных признаков является мотор-колесо транспортных средств с электроприводом [2].

В мотор-колесе тяговый электродвигатель установлен внутри ступицы мотор-колеса, а вал электродвигателя связан с ободом через редуктор. Недостатком мотор-колеса является такое же ограничение удельной силы тяги коэффициентом сцепления мотор-колеса с рельсами.

Задачей предлагаемой полезной модели является увеличение удельной силы тяги без ее ограничения коэффициентом сцепления мотор-колеса с рельсами.

Сущность полезной модели заключается в следующем. Внутри обода мотор-колеса по всей его окружности устанавливаются электромагниты. Направление магнитного потока в каждом электромагните совпадает с радиусом мотор-колеса. При подаче (например, через щеточный аппарат) напряжения на катушки электромагнитов возникают силы электромагнитного притяжения между мотор-колесом и рельсом, при этом сила давления на рельс увеличивается сверх силы тяжести транспортного средства, действующей на мотор-колесо. Это позволяет при неизменном коэффициенте сцепления увеличить удельную силу тяги пропорционально возрастанию силы давления мотор-колеса на рельс.

Силы электромагнитного притяжения создают вращающие моменты относительно точки контакта мотор-колеса и рельса, под действием которых мотор-колесо движется по рельсу, т.к. при прохождении через точку контакта каждый электромагнит временно отключается.

Новая совокупность существенных признаков, а также наличие связей между ними позволяют, в частности, за счет:

- установки внутри обода мотор-колеса по всей его окружности электромагнитов, направления магнитных потоков в которых при подаче напряжения, например, через щеточный аппарат, совпадают с радиусами мотор-колеса, увеличить силу давления на рельс за счет сил электромагнитного притяжения между мотор-колесом и рельсом, и тем самым обеспечить возможность пропорционального увеличения удельной силы тяги;

- временного отключения каждого электромагнита при прохождении его через точку контакта мотор-колеса и рельса обеспечить движение мотор-колеса по рельсу.

На фиг. показано мотор-колесо, внутри обода 1 которого по всей его окружности расположены электромагниты 2, причем направление магнитного потока в каждом из них при включении совпадает с соответствующим радиусом мотор-колеса. При подаче напряжения через щеточный аппарат на катушки электромагнитов 2, расположенных по правую сторону от т. E, возникают силы электромагнитного притяжения между мотор-колесом и рельсом 3, направленные по радиусам мотор-колеса. Под действием моментов этих сил относительно т. E мотор-колесо вращается и перемещается по рельсу 3 в правую сторону. В момент прохождения над т. E очередного электромагнита 2 он временно отключается, и соответственно исчезает создаваемый его силой электромагнитного притяжения момент относительно т. E. Таким образом, на мотор-колесо непрерывно действуют суммарная сила электромагнитного притяжения, увеличивающая силу давления на рельс 3, а также суммарный вращающий момент относительно т. E, направленный в одну сторону (по часовой стрелке).

Для перехода в режим торможения необходимо включать каждый из электромагнитов 2 только в момент прохождения над т. E и отключать его при нахождении в крайнем верхнем положении. В этом случае будет обеспечиваться момент торможения относительно т. E, действующий против часовой стрелки.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:

1. Электротехнический справочник. В 3 т. Т. 3: В 2 кн. Кн. 2. Использование электрической энергии / Под общ. ред. профессоров МЭИ: И.Н. Орлова (гл. ред.) и др. - 7-е изд., испр. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 616 с.

2. Электротехнический справочник. В 3 т. Т. 3: В 2 кн. Кн. 2. Использование электрической энергии / Под общ. ред. профессоров МЭИ: И.Н. Орлова (гл. ред.) и др. - 7-е изд., испр. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 616 с.

Мотор-колесо рельсового транспорта, включающее тяговый двигатель, отличающееся тем, что тяговый двигатель выполнен в виде электромагнитов, расположенных по всей окружности обода мотор-колеса и взаимодействующих с рельсом, причем направления магнитных потоков в электромагнитах совпадают с радиусами мотор-колеса, а включение и отключение электромагнитов регулируется, например, с помощью щеточного аппарата.

РИСУНКИ