Вагонотолкатель для перемещения грузовых и пассажирских железнодорожных вагонов массой от 10 т до 35 т при железнодорожных перевозках вагонами

Вагонотолкатели для перемещения железнодорожных вагонов содержат каждый железнодорожную платформу с автосцепками, установленную на трехосных железнодорожных тележках, силовой привод, установленный на платформе и состоящий из электродвигателя, связанного с ведущим редуктором, оси ведущих колес оснащены осевыми редукторами, ведущий редуктор привода кинематически связан карданной передачей с осевыми редукторами ведущих колес и с тормозом электрогидравлическим, установленным на его быстроходном валу, платформа оснащена кузовом, вагонотолкатель оснащен распределительной станцией управления, 2 н.з. и 19 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа полезных моделей относится к области промышленного железнодорожного транспорта и может быть использовано для перемещения железнодорожных вагонов при погрузочно-разгрузочных работах на внутренних подъездных путях промышленных предприятий, проведения маневровых операций с вагонами, а так же производства вывозных работ на тупиковых путях. Может применяться в различных отраслях промышленности, в морских и речных портах, а так же в закрытых помещениях.

Известны толкатели для перемещения железнодорожных вагонов, далее вагонотолкатели, при погрузочно-разгрузочных работах типа Т22П2, Т20, ВТ-4К, ВТ-4Т, ТП-20, представляющие собой специальные электровозы, состоящие из двухосных тележек, кабины управления с электрооборудованием, двух коробов с балластом, установки песочниц и токосъемников, (www.edmist.ru).

Недостатком известных вагонотолкателей является большая потребляемая мощность, большие габаритные размеры.

Известен вагонотолкатель ВТ-4Т, выполненный с электроприводом переменного тока и предназначен для надвига и установки железнодорожных полувагонов в вагоноопрокидыватели типа ВРС и ВБС, разработан в ОАО «Днепротяжмаш». (http://www.metalinfo.ru). Все оборудование вагонотолкателя ВТ-4Т смонтировано на двух двухосных тележках ТГМ-6А с центральными шкворнями, заимствованными у широко используемых маневровых тепловозов; все колеса приводные. Применен модульный преобразователь частоты, позволяющий использовать в качестве приводов электродвигатели с короткозамкнутым ротором, простые и надежные в эксплуатации, с питанием от троллей постоянного тока.

Недостатками известного вагонотолкателя является высокие энергетические и эксплуатационные затраты, большая потребляемая мощность (190 квт), большие габаритные размеры (длина по осям автосцепок 14300 мм), ограничение вписывания в кривой участок пути (90 м), увеличенная нагрузка на ось (25 т.с.), что приводит к преждевременному износу и выходу из строя ходовых частей вагонотолкателя и верхнего строения пути. Управление и питание известных вагонотолкателей осуществляется по разным электрическим цепям, что усложняет их производство и использование.

Известен вагонотолкатель для перемещения железнодорожных вагонов, содержащий железнодорожную платформу с автосцепками, установленную на двухосных железнодорожных тележках, силовой привод, установленный на платформе и состоящий из электродвигателя, связанного с ведущим редуктором. (Свидетельство 20752 на полезную модель РФ «Толкатель-очиститель (варианты)», МПК B61J 3/00, публ. 27.11.2001).

Недостатком известного вагонотолкателя для перемещения железнодорожных вагонов является сложность обслуживания при использовании цепной передачи для кинематической связи редуктора с валами ведущих колес.

Известно применение в железнодорожном транспорте трехосных железнодорожных тележек для мощных локомотивов с большой силой тяги, способных увеличить силу тяги по сравнению с использованием двухосных железнодорожных тележек. (http://ru.wikipedia.org/wiki/).

Использование трехосных железнодорожных тележек в вагонотолкателе для перемещения железнодорожных вагонов не обнаружено.

Известен вагонотолкатель для перемещения железнодорожных вагонов, содержащий платформу с автосцепками, смонтированную на двух железнодорожных тележках, установленные на платформе силовой привод, кузов и распределительную станцию управления. (Заявка РФ 2011102981 на группу изобретений «Вагонотолкатель для перемещения железнодорожных вагонов (варианты) и платформа вагонотолкателя для перемещения железнодорожных вагонов», п.1, МПК B61J 3/12, B61F 1/00, публ. 10.08.2012 г.). Прототип для первой полезной модели.

Использование известных вагонотолкателей, платформа которых установлена на двух двухосных тележках, для передвижения небольших групп вагонов (до 10 вагонов) экономически нецелесообразно вследствие высоких энергетических и эксплуатационных затрат на перевозку груза, а для передвижения свыше 25 вагонов требуются дополнительные технические средства.

Известен вагонотолкатель для перемещения железнодорожных вагонов, содержащий платформу с автосцепкой, установленную на одной железнодорожной тележке, установленные на платформе силовой привод, кузов и распределительную станцию управления. (Заявка РФ 2011102981 на группу изобретений «Вагонотолкатель для перемещения железнодорожных вагонов (варианты) и платформа вагонотолкателя для перемещения железнодорожных вагонов», п.17, МПК B61J 3/12, B61F 1/00, публ. 10.08.2012 г.). Прототип для второй полезной модели.

Использование известных вагонотолкателей, платформа которых установлена на одной двухосной тележке, экономически целесообразно для передвижения небольших групп вагонов (до 5-7 вагонов), для передвижения большего количества вагонов используют несколько двухосных тележек или, например, два вагонотолкателя, что может вызвать дополнительные расходы и трудности при эксплуатации для перемещения 6-10 вагонов.

Задачей, решаемой заявляемыми техническими решениями, является расширение арсенала технических средств, используемых для перемещения железнодорожных вагонов при проведении маневровых операций с вагонами на узлах погрузки/разгрузки, а также при производстве вывозных работ на тупиковых участках путей при различных технических условиях. Заявляются варианты вагонотолкателей.

Техническим результатом является реализация заявляемыми устройствами функции вагонотолкателя для перемещения железнодорожных вагонов при проведении маневровых операций с вагонами на узлах погрузки/разгрузки, а также при производстве вывозных работ на тупиковых участках путей.

Указанный технический результат достигается тем, что, согласно первой полезной модели, в заявляемом вагонотолкателе для перемещения железнодорожных вагонов, содержащем платформу с автосцепками, смонтированную на двух железнодорожных тележках, установленные на платформе силовой привод, кузов и распределительную станцию управления, платформа смонтирована на двух трехосных железнодорожных тележках; платформа оснащена балластом; распределительная станция управления включает шкаф управления вагонотолкателем, электрически связанный с силовым шкафом и пультом дистанционного управления вагонотолкателем; в средней части кузова расположены силовой привод, включающий электродвигатель с ведущим редуктором, тормоз электрогидравлический, шкаф управления вагонотолкателем, снабженный нагревательным элементом и термостатом, а в крайних частях кузова - балласт; конструкция кузова выполнена сварной со съемной крышей и дверью, снабженной блокировочным выключателем;

вагонотолкатель снабжен звуковой и световой сигнализацией, оснащен путевыми блокировочными выключателями и путеочистителями; вагонотолкатель может быть оснащен троллейной системой подвода электропитания; вагонотолкатель может быть оснащен пружинным кабельным барабаном для подвода электропитания, который может быть установлен на платформе, кабельной тележке, связанной с вагонотолкателем, или стационарно в конце тупика; вагонотолкатель может быть оснащен компрессором для разгрузки специальных вагонов; вагонотолкатель может быть оснащен электропневматическим тормозом и системой дистанционного управления электропневматическим тормозом; вагонотолкатель может быть оснащен аккумуляторными батареями для автономного питания силового привода; ведущий редуктор силового привода вагонотолкотеля может быть кинематически связан карданной передачей с осевыми редукторами ведущих колес и с тормозом электрогидравлическим, установленным на его быстроходном валу; а согласно второй полезной модели, в вагонотолкателе для перемещения железнодорожных вагонов, содержащем платформу с автосцепкой, установленную на одной железнодорожной тележке, установленные на платформе силовой привод, кузов и распределительная станция управления, платформа смонтирована на одной трехосной железнодорожной тележке; вагонотолкатель может быть оснащен пружинным кабельным барабаном для подвода электропитания; в качестве редуктора привода может быть установлен вертикальный редуктор; кузов вагонотолкателя разделен на моторный и балластный отсеки; вагонотолкатель может быть оснащен электропневматическим тормозом и системой дистанционного управления электропневматическим тормозом; вагонотолкатель может быть оснащен аккумуляторными батареями для автономного питания силового привода; ведущий редуктор силового привода вагонотолкотеля может быть кинематически связан карданной передачей с осевыми редукторами ведущих колес и с тормозом электрогидравлическим, установленным на его быстроходном валу.

Заявляемые полезные модели соответствуют критериям «новизна» и «промышленная применимость» поскольку заявляются новые конструкции вагонотолкателя железнодорожных вагонов, неизвестные из уровня техники. Вагонотолкатели предназначены для использования в промышленных условиях и изготавливаются в промышленных условиях.

Выявленные технические решения, хотя и имеют признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемых полезных моделях, но конструктивные элементы этих признаков используются в других взаимных расположениях, изменены качественные и количественные характеристики установленного на вагонотолкателе оборудования, следовательно, можно сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели условию патентоспособности новизна.

Условие патентоспособности промышленная применимость подтверждают известность комплектующих элементов, входящих в вагонотолкатель, и простота технологического процесса его производства.

На фиг.1 изображен вагонотолкатель для перемещения железнодорожных вагонов, смонтированный на двух трехосных железнодорожных тележках, общий вид, по первой полезной модели; на фиг.2 изображен вагонотолкатель для перемещения железнодорожных вагонов, установленный на одной трехосной тележке, общий вид, по второй полезной модели.

Вагонотолкатель для перемещения железнодорожных вагонов по первой полезной модели (фиг.1) содержит платформу 1 с автосцепками 2, смонтированную на двух трехосных железнодорожных тележках 3, силовой привод, установленный на платформе 1 и состоящий из электродвигателя 4, связанного с ведущим редуктором 5, оси ведущих колес 6 железнодорожной тележки 3 оснащены редукторами 7, ведущий редуктор привода 5 кинематически связан карданной передачей 8 с осевыми редукторами 7 ведущих колес и с тормозом электрогидравлическим 9, установленным на его быстроходном валу, платформа оснащена кузовом 10, оснащенным лампами внутреннего освещения 11; вагонотолкатель снабжен звуковой 13 и световой 14 сигнализацией; вагонотолкатель оснащен распределительной станцией управления, которая включает шкаф управления вагонотолкателем 16, электрически связанный с силовым шкафом 12 и пультом дистанционного управления вагонотолкателем 20, в средней части кузова вагонотолкателя, расположены электродвигатель 4 с ведущим редуктором 5, тормоз электрогидравлический 9, шкаф управления вагонотолкателем 16, а в крайних частях кузова - балласт 15; конструкция кузова 10 выполнена сварной со съемной крышей и дверью, снабженной блокировочным выключателем; вагонотолкатель может быть оснащен троллейной системой подвода электропитания 18, путевыми блокировочными выключателями 19, установленными на платформе, «лыжами» 17, установленными на железнодорожном пути, и путеочистителями 21; вагонотолкатель может быть оснащен пружинным кабельным барабаном для подвода электропитания (на фиг.1 не показан), который может быть установлен на платформе, кабельной тележке, связанной с вагонотолкателем или стационарно в конце тупика; вагонотолкатель может быть снабжен компрессором для разгрузки специальных вагонов.

Вагонотолкатель для перемещения железнодорожных вагонов по второй полезной модели (фиг.2), содержит платформу 22 с автосцепкой 23, смонтированную на раме 24 одной трехосной железнодорожной тележки (железнодорожной тележки с тремя колесными парами) 25, силовой привод, установленный на платформе 22 и состоящий из электродвигателя, связанного с ведущим редуктором, платформа оснащена кузовом, разделенным на моторный 26 и балластный 27 отсеки, шкафом управления 28 распределительной станции управления и балластом, спереди платформы 22 на косых и поперечных балках ее установлен путеочистители 29, на платформе 22 может быть установлен кабельный барабан 30 со своим шкафом управления 31; вагонотолкатель оснащен путевым блокировочным выключателем 32, звонком громкого боя 33, световой сигнализацией 34, проблесковым маячком 35; в качестве ведущего редуктора привода может быть установлен вертикальный редуктор, а в качестве кабельного барабана - пружинный кабельный барабан 30 для подвода электропитания; вагонотолкатель может быть снабжен компрессором для разгрузки специальных вагонов; вагонотолкатель может быть снабжен компрессором для разгрузки специальных вагонов.

Вагонотолкатель для перемещения железнодорожных вагонов по первой полезной модели работает следующим образом.

После включения питания на пульте дистанционного управления 20 распределительной станции управления подается питание на обогрев шкафа управления 16, освещение моторного отсека и включение габаритных огней вагонотолкателя. Подача питания контролируется оператором по загоранию на пульте дистанционного управления 20 сигнальной лампы «питание подано».

Для приведения в действие вагонотолкателя оператор устанавливает на пульте дистанционного управления 20 переключатель направления движения «вперед» или «назад» и нажимает кнопку «Пуск». После этого на вагонотолкателе включается звуковая 13 и световая сигнализация 14, через определенное время (4-10 сек) подается питание на двигатель 4 и тормоз электрогидравлический 9, устройство плавного пуска разрешает двигателю начать движение вагонотолкателя. Остановка вагонотолкателя производится оператором нажатием кнопки «стоп» на пульте дистанционного управления 20.

Электропитание (~220 В) световой сигнализации и звонков подключено через автоматические выключатели. Звуковая сигнализация включается/выключается автоматически при начале/окончании движения вагонотолкателя. Кузов вагонотолкателя 10 оснащен плафонами внутреннего освещения 11 для проведения ремонтных и профилактических работ. Включение (выключение) этих плафонов производится выключателем, расположенным у входной двери корпуса. Входная дверь кузова защищена блокировочным выключателем, который разрывает силовое электропитание тягового двигателя при открывании этой двери. На пути движения вагонотолкателя устанавливаются блокировочные путевые ограничители движения - «лыжи» 17, которые монтируются «по месту» в крайних точках остановки вагонотолкателя. Путевой блокировочный выключатель 19 при контакте с любым путевым ограничителем движения 17 в одной из крайних точек отключает вагонотолкатель от сети питания, и движение вагонотолкателя прекращается.

Принцип работы вагонотолкателя заключается в передаче вращающего момента тягового электродвигателя 4 (Рис.1) через кинематическую цепь, состоящую из цилиндрического ведущего редуктора 5 привода, карданных валов 8, осевых редукторов 7 на колесных парах. Такое решение обеспечивает увеличение тяговых усилий и реализацию маленьких (до 1 км/час) скоростей перемещения вагонотолкателя с вагонами или другими объектами. Большое передаточное число совокупности редукторов позволяет двигаться толкателю с вагонами или другими объектами с небольшой скоростью и одновременно по "золотому" правилу механики увеличить тяговое усилие вагонотолкателя.

С целью повышения сцепного веса вагонотолкателя и увеличения его тяговых усилий платформа вагонотолкателя смонтирована на двух трехосных железнодорожных тележки.

С целью плавного пуска электродвигателя привода вагонотолкателя в нем применяется устройство, изменяющее питающее напряжение путем увеличения частоты напряжения от 0 до 50 герц и при необходимости уменьшая ее (устройство плавного пуска). С целью организации выгрузки специализированных вагонов вагонотолкатель может быть снабжен компрессором для выработки сжатого воздуха на эти цели. С целью организации энергоснабжения по кабельным линиям вагонотолкатель может быть снабжен кабельным барабаном. Кузова, закрывающие балластный и моторный отсеки, обеспечивают защиту от внешних воздействий. Применение карданной передачи по сравнению с цепной обеспечивает более высокую точность позиционирования вагонов, что особенно важно предусмотреть при производстве загрузочных работ.

Скоростные и тяговые характеристики определяются непосредственно для выполнения конкретных задач, что позволяет устанавливать на вагонотолкатели электродвигатели различной мощности (рассчитанной для данного вагонотолкателя) и редуктора с различными передаточными отношениями, в зависимости от количества перемещаемых вагонов и заданных параметров движения, что приводит к уменьшению энергетических и эксплуатационных затрат при производстве вагонотолкателя и его эксплуатации. Удобно и экономично устанавливать на вагонотолкатели серийно выпускаемое оборудование. Управление вагонотолкателем производится с пульта дистанционного управления вагонотолкателем.

Вагонотолкатели соединяется с составом перемещаемых вагонов посредством автосцепок. Для автономного питания силового привода вагонотолкатели могут быть оснащены аккумуляторными батареями. Для удержания перемещаемых вагонов при остановке на железнодорожном пути с большим уклоном вагонотолкатель может быть оснащен электропневматическим тормозом и системой дистанционного управления им.

Вагонотолкатель для перемещения железнодорожных вагонов по второй полезной модели работает аналогично.

С целью повышения сцепного веса вагонотолкателя и увеличения его тяговых усилий платформа вагонотолкателя смонтирована на одной трехосной железнодорожной тележке.

После включения питания на пульте дистанционного управления распределительной станции управления подается питание на обогрев шкафа управления 28, освещение моторного отсека и включение габаритных огней вагонотолкателя. Подача питания контролируется оператором по загоранию на пульте дистанционного управления сигнальной лампы «питание подано».

Для приведения в действие вагонотолкателя оператор устанавливает на пульте дистанционного управления (на фиг.2 не показан) переключатель направления движения «вперед» или «назад» и нажимает кнопку «Пуск». После этого на вагонотолкателе включается звуковая 33 и световая сигнализация 34, 35, через определенное время (4-10 сек) подается питание на двигатель и тормоз электрогидравлический, устройство плавного пуска разрешает двигателю начать движение вагонотолкателя. Остановка вагонотолкателя производится оператором нажатием кнопки «стоп» на пульте дистанционного управления.

Таким образом, заявляемые вагонотолкатели для перемещения железнодорожных вагонов представляют собой новые оригинальные конструкции, характеризующейся простотой в изготовлении и эксплуатации. Они могут быть использованы при работе в различных условиях. Использование заявляемых вагонотолкателей позволит достичь технический результат, который заключается в расширении арсенала технических средств, применяемых для передвижения железнодорожных вагонов.

1. Вагонотолкатель для перемещения железнодорожных вагонов, содержащий платформу с автосцепками, смонтированную на двух железнодорожных тележках, установленные на платформе силовой привод и кузов и распределительную станцию управления, отличающийся тем, что платформа смонтирована на двух трехосных железнодорожных тележках.

2. Вагонотолкатель по п.1, отличающийся тем, что платформа оснащена балластом.

3. Вагонотолкатель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен звуковой и световой сигнализациями.

4. Вагонотолкатель по п.1, отличающийся тем, что распределительная станция управления включает шкаф управления вагонотолкателем, электрически связанный с силовым шкафом и пультом дистанционного управления вагонотолкателем.

5. Вагонотолкатель по п.1, отличающийся тем, что в средней части кузова расположены электродвигатель с ведущим редуктором, тормоз электрогидравлический, шкаф управления вагонотолкателем, снабженный нагревательным элементом и термостатом, а в крайних частях кузова - балласт.

6. Вагонотолкатель по п.1, отличающийся тем, что конструкция кузова выполнена сварной со съемной крышей и дверью, снабженной блокировочным выключателем.

7. Вагонотолкатель по п.1, отличающийся тем, что он оснащен путевыми блокировочными выключателями и путеочистителями.

8. Вагонотолкатель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен троллейной системой подвода электропитания.

9. Вагонотолкатель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен кабельным барабаном для подвода электропитания, например, пружинным.

10. Вагонотолкатель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен компрессором для разгрузки специальных вагонов.

11. Вагонотолкатель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен электропневматическим тормозом и системой дистанционного управления электропневматическим тормозом.

12. Вагонотолкатель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен аккумуляторными батареями для автономного питания силового привода.

13. Вагонотолкатель по п.1, отличающийся тем, что оси ведущих колес оснащены осевыми редукторами, ведущий редуктор привода кинематически связан карданной передачей с осевыми редукторами ведущих колес и с тормозом электрогидравлическим, установленным на его быстроходном валу.

14. Вагонотолкатель для перемещения железнодорожных вагонов, содержащий платформу с автосцепкой, установленную на одной железнодорожной тележке, установленные на платформе силовой привод и кузов и распределительную станцию управления, отличающийся тем, что платформа смонтирована на одной трехосной железнодорожной тележке.

15. Вагонотолкатель по п.14, отличающийся тем, что он снабжен пружинным кабельным барабаном для подвода электропитания.

16. Вагонотолкатель по п.14, отличающийся тем, что распределительная станция управления включает шкаф управления вагонотолкателем, электрически связанный с силовым шкафом и пультом дистанционного управления вагонотолкателем.

17. Вагонотолкатель по п.14, отличающийся тем, что кузов вагонотолкателя разделен на моторный и балластный отсеки.

18. Вагонотолкатель по п.14, отличающийся тем, что он снабжен электропневматическим тормозом и системой дистанционного управления электропневматическим тормозом.

19. Вагонотолкатель по п.14, отличающийся тем, что он снабжен аккумуляторными батареями для автономного питания силового привода.

20. Вагонотолкатель по п.14, отличающийся тем, что оси ведущих колес оснащены осевыми редукторами, ведущий редуктор привода кинематически связан карданной передачей с осевыми редукторами ведущих колес и с тормозом электрогидравлическим, установленным на его быстроходном валу.

21. Вагонотолкатель по п.14, отличающийся тем, что в качестве ведущего редуктора привода установлен вертикальный редуктор.