Устройство для взвешивания емкости с криогенным газовым топливом на локомотивах

Полезная модель относится к весоизмерительным устройствам транспортных средств, в частности, к устройствам для взвешивания емкости с криогенным газовым топливом - сжиженным природным газом (СПГ) на локомотивах (газотурбовозах, газотепловозах). Техническим

результатом полезной модели является обеспечение измерений массы топлива, содержащегося в емкости с криогенным газовым топливом локомотива, как при экипировке, так и в процессе поездной работы путем взвешивания емкости с топливом, исключение затрат на оборудование весовыми устройствами заправочных терминалов на участках эксплуатации локомотива, снижение трудоемкости экипировки локомотива сжиженным природным газом. Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для взвешивания емкости с криогенным газовым топливом на локомотивах (газотурбовозе, газотепловозе) содержащем главную раму как основание устройства, емкость топлива, установленную на раме, фитинги для фиксации рамы емкости в горизонтальной плоскости относительно главной рамы локомотива, весоизмерительные модули, узлы встройки весоизмерительных модулей, аппаратуру для суммирования, визуализации и регистрации электрических сигналов весоизмерительных модулей, рама емкости с криогенным газовым топливом оперта на главную раму локомотива не менее чем через четыре весоизмерительных модуля, установленных на главной раме посредством узлов встройки, выполненных в виде полых цилиндрических корпусов с фланцами, опертыми на верхний лист главной рамы локомотива, во внутренней полости цилиндрических корпусов размещены с опорой на дно корпусов весоизмерительные модули, на верхнюю часть которых оперты нижние части фитингов, причем наружная цилиндрическая поверхность нижней части фитингов установлена с минимальным зазором во внутреннюю полость цилиндрических корпусов, опорные поверхности весоизмерительных модулей расположены так, что между торцевыми опорными поверхностями цилиндрических корпусов и их фланцев и торцевыми поверхностями фитингов обеспечен гарантированный зазор.

Аппаратура для суммирования, визуализации и регистрации электрических сигналов весоизмерительных модулей дополнительно снабжена устройством беспроводной связи локомотивов с заправочными терминалами участка эксплуатации локомотивов.

Полезная модель относится к весоизмерительным устройствам транспортных средств, в частности, к устройствам для взвешивания емкостей с криогенным газовым топливом - сжиженным природным газом (СПГ) на локомотивах (газотурбовозах, газотепловозах).

Известна конструкция газотепловоза, использующего дизельное и газообразное топливо, который снабжен топливным баком для дизельного и газообразного топлива, который прикреплен к главной раме газотепловоза. (RU, патент 2316439 С1, МПК В61С 5/00, В60К 15/073, 2008 г.).

Недостатком конструкции является невозможность взвешивания топливного бака для измерения количества содержащегося в нем топлива при экипировке и работе локомотива.

Известна конструкция двухсекционного газотурбовоза большой мощности, в секции - тендере которого установлена и закреплена на четырех опорах главной рамы секции емкость для хранения сжиженного природного газа (СПГ), выполненная в виде криогенной емкости с тепловой изоляцией стенок (RU, патент 2352484 С2, МПК В61С 5/00, 2009 г.).

Недостатком является отсутствие возможности взвешивания емкости криогенного топлива при экипировке и поездной работе газотурбовоза для измерения количества топлива.

Известно устройство для взвешивания объектов широкого класса (вагонов, автомобилей, контейнеров, цистерн и т.д.), принятое за прототип, которое содержит фундаментное основание, грузоприемную платформу с растяжками, тензодатчики (весоизмерительные модули), узлы встройки тензодатчиков, которые размещены под грузоприемной платформой и выполнены в виде П-образных вилок с осями, между которыми посредством узлов сочленения закреплены тензодатчики.

Электрический сигнал, пропорциональный усилию, воспринимаемому узлом встройки тензодатчиков, передается по кабельным трассам во вторичную аппаратуру с целью определения массы взвешиваемого объекта. (RU, патент 2037789, МПК G01G 19/02, 19/04, 1995 г.).

Недостатком указанного устройства для взвешивания является невозможность его использования для взвешивания емкости с криогенным газовым топливом на локомотивах ввиду конструктивной несовместимости фундаментного основания, грузоприемной платформы с растяжками и узлов встройки тензодатчиков устройства с узлами газотурбовозов и газотепловозов.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение измерений массы топлива, содержащегося в емкости с криогенным газовым топливом локомотива, как при экипировке, так и в процессе поездной работы путем взвешивания емкости с топливом, исключение затрат на оборудование весовыми устройствами заправочных терминалов на участках эксплуатации локомотивов, снижение трудоемкости экипировки локомотива сжиженным природным газом.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для взвешивания емкости с криогенным газовым топливом на локомотиве, содержащем основание устройства, грузоприемную платформу, фитинги для фиксации грузоприемной платформы в горизонтальной плоскости относительно основания устройства, весоизмерительные модули, узлы встройки весоизмерительных модулей, аппаратуру для суммирования, визуализации и регистрации электрических сигналов весоизмерительных модулей в качестве основания устройства использована главная рама локомотива, в качестве грузоприемной платформы использована рама емкости с криогенным газовым топливом, которая оперта на главную раму локомотива не менее чем через четыре весоизмерительных модуля, установленных на главной раме локомотива посредством узлов встройки, которые выполнены в виде полых цилиндрических корпусов с фланцами, опертыми на верхний лист главной рамы локомотива, во внутренней полости цилиндрических корпусов размещены с опорой на дно корпусов весоизмерительные модули, на верхнюю часть весоизмерительных модулей оперты нижние части фитингов, причем наружная цилиндрическая поверхность нижней части фитингов установлена с минимальным зазором во внутреннюю полость цилиндрических корпусов, опорные поверхности весоизмерительных модулей расположены так, что между опорными поверхностями цилиндрических корпусов и их фланцев и торцевыми поверхностями фитингов обеспечен гарантированный зазор.

Аппаратура для суммирования, визуализации и регистрации электрических сигналов весоизмерительных модулей дополнительно снабжена блоком беспроводной связи локомотивов с заправочными терминалами участка эксплуатации локомотивов.

На фиг.1 схематически показано размещение на локомотиве устройства для взвешивания емкости с криогенным газовым топливом с четырьмя весоизмерительными модулями на локомотиве, вид сбоку.

На фиг.2 показан узел А (фиг.1) встройки весоизмерительного модуля, на главной раме локомотива, вид сбоку.

Устройство для взвешивания емкости с криогенным газовым топливом на локомотиве (фиг.1, 2) размещено на секции 1 локомотива с кабиной 2, содержит основание устройства в виде главной рамы 3 секции 1 локомотива, емкость 4 с криогенным газовым топливом и грузоприемное устройство в виде рамы 5 емкости 4, узлы встройки 6 весоизмерительных модулей 7 с полыми цилиндрическими корпусами 8 с фланцами 9, фитинги 10 для фиксации рамы 5 емкости 4 относительно главной рамы 3 секции 1 в горизонтальной плоскости. Рама 5 емкости 4 оперта на главную раму 3 секции 1 локомотива через весоизмерительные модули 7, установленные внутри полых цилиндрических корпусов 8 с фланцами 9, опертыми на верхний лист 11 главной рамы 3 секции 1 локомотива, во внутренней полости цилиндрических корпусов 8 размещены с опорой на дно корпусов весоизмерительные модули 7, на верхнюю часть весоизмерительных модулей 7 оперты нижние части фитингов 10, причем наружная цилиндрическая поверхность нижней части фитингов 10 установлена с минимальным зазором во внутренней цилиндрической полости корпусов 8, опорные торцевые поверхности весоизмерительных модулей 7 расположены так, что между опорными торцевыми поверхностями цилиндрических корпусов 8 и их фланцев 9 и торцевыми поверхностями фитингов 10 обеспечен гарантированный зазор (фиг.2).

Весоизмерительные модули 7 электрически соединены (на чертеже на показано) с сумматором 11 показаний весоизмерительных модулей 7, показывающими и регистрирующими приборами 12 в кабине машиниста 2. Аппаратура для суммирования, визуализации и регистрации электрических сигналов весоизмерительных модулей 7 дополнительно снабжена блоком 13 беспроводной связи локомотива с заправочными терминалами участка эксплуатации локомотивов.

Устройство для взвешивания емкости с криогенным газовым топливом на локомотивах используется следующим способом.

В главную раму 3 секции 1 локомотива встраивают и закрепляют узлы встройки 6 весоизмерительных модулей, во внутреннюю цилиндрическую полость корпусов 8 помещают весоизмерительные модули 7, и вставляют нижние цилиндрические части фитингов 10, провода электрической измерительной системы весоизмерительных модулей 7 выводят из цилиндрических корпусов 8 (на чертеже не показано) и соединяют с вторичной аппаратурой - сумматором 11 показаний, показывающими и регистрирующими приборами 12 и блоком беспроводной связи 13 в кабине управления 2 локомотива. Опорные поверхности весоизмерительных модулей 7 располагают с применением прокладок (на чертеже не показано) на уровне, обеспечивающем гарантированный зазор h между торцевыми поверхностями фитингов 10 и встречными торцевыми поверхностями цилиндрических корпусов 8 и их фланцев 9 (фиг.2).

Производят тарирование тензометрических весоизмерительных модулей 7 с фиксацией показаний показывающих и регистрирующих приборов 12 при нагружении каждого из модулей весом от 4 до 15 тонн, полученные данные регистрируются.

Устанавливают на главную раму 3 секции 1 локомотива раму 5 с емкостью 4, проверяют опору рамы 5 емкости 4 на каждый из тензометрических весоизмерительных модулей 7 и наличие зазоров между торцевыми поверхностями фитингов 10 и встречными поверхностями фланцев 9 цилиндрических корпусов 8. При необходимости выполняют тарирование весоизмерительных модулей 7 с фиксацией показаний показывающих и регистрирующих приборов 12 при максимальном заполнении емкости 4 топливом, а также при нескольких промежуточных значениях степени заполнения топливом емкости 4; полученная зависимость показаний приборов 12 от веса рамы 5 с емкостью 4 фиксируется, полученные данные регистрируются. Проводят проверку дистанционной передачи показаний приборов 12 блоком беспроводной связи 13.

В процессе поездной работы, при замене выработавшей топливо емкости 4 на раме 5 на заполненную топливом емкость 4, при остановке или движении локомотива производят снятие показаний весоизмерительных модулей 7 - взвешивание рамы 5 с емкостью 4 с топливом. Показывающими и регистрирующими приборами 12 осуществляется визуализация данных о наличии топлива в емкости 4 и их регистрация. Устройством беспроводной связи 13 осуществляется передача данных о расходе топлива на заправочный терминал участка эксплуатации локомотива.

На основании результатов измерения производят оценку количества топлива в емкости 4, расхода топлива при поездной работе, времени очередной экипировки секции 1 локомотива сжиженным природным газом.

Таким образом, применение устройства для взвешивания емкости 4 с криогенным топливом на локомотивах путем взвешивания рамы 5 с емкостью 4 непосредственно на секции 1 локомотива обеспечивает измерение количества криогенного топлива, содержащегося в емкости 4 локомотива как при экипировке, так и в процессе поездной работы локомотива, исключает затраты на оборудование весовыми устройствами заправочных терминалов на участках эксплуатации локомотивов, снижает трудоемкость технологических операций экипировки локомотивов (газотурбовозов, газотепловозов) сжиженным природным газом.

1. Устройство для взвешивания емкости с криогенным газовым топливом на локомотиве, содержащее основание устройства, грузоприемную платформу, фитинги для фиксации грузоприемной платформы в горизонтальной плоскости относительно основания устройства, весоизмерительные модули, узлы встройки весоизмерительных модулей, аппаратуру для суммирования, визуализации и регистрации электрических сигналов весоизмерительных модулей, отличающееся тем, что в качестве основания устройства использована главная рама локомотива, в качестве грузоприемной платформы использована рама емкости с криогенным газовым топливом, которая оперта на главную раму локомотива не менее чем через четыре весоизмерительных модуля, установленных на главной раме посредством узлов встройки, выполненных в виде полых цилиндрических корпусов с фланцами, опертыми на верхний лист главной рамы локомотива, во внутренней полости цилиндрических корпусов размещены с опорой на дно корпусов весоизмерительные модули, на верхнюю часть которых оперты нижние части фитингов, причем наружная цилиндрическая поверхность нижней части фитингов установлена с минимальным зазором во внутреннюю полость цилиндрических корпусов, опорные поверхности весоизмерительных модулей расположены так, что между торцевыми опорными поверхностями цилиндрических корпусов и их фланцев и торцевыми поверхностями фитингов обеспечен гарантированный зазор.

2. Устройство для взвешивания емкости с криогенным газовым топливом на локомотиве по п.1, отличающееся тем, что аппаратура для суммирования, визуализации и регистрации электрических сигналов весоизмерительных модулей дополнительно снабжена блоком беспроводной связи локомотива с заправочными терминалами участка эксплуатации локомотивов.