Карьерная самоходная машина

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а именно к карьерной самоходной технике. Из известных карьерных самоходных машин наиболее близким по совокупности существенных признаков является карьерный самосвал, содержащий тяговую установку, включающую двигатель внутреннего сгорания - генератор, систему регулирования, тяговые электродвигатели и тормозные резисторы для избыточной энергии торможения. Недостаток указанной карьерной машины заключается в том, что при наличии резкопеременого графика нагрузки мощность ее тяговой установки выбирается исходя из максимальной нагрузки. Такая тяговая установка является неоптимальной, т.к. при долевых нагрузках имеющаяся мощность тяговой установки используется неполностью и установка работает с низким КПД. Кроме того, увеличивается вес и габариты карьерной самоходной машины (КСМ). Задачей полезной модели является создание КСМ, имеющей уменьшенный вес и габариты за счет использования оптимальной тяговой установки, которая имеет максимальный КПД на всех режимах циклической нагрузки. Указанный технический результат достигается тем, что КСМ, содержащая тяговую установку, включающую двигатель внутреннего сгорания - генератор, систему регулирования, тяговые электродвигатели и тормозные резисторы дополнительно содержится накопитель энергии.

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а именно к карьерной самоходной технике.

Из известных карьерных самоходных машин наиболее близким по совокупности существенных признаков является карьерный самосвал, содержащий тяговую установку, включающую двигатель внутреннего сгорания - генератор, систему регулирования, тяговые электродвигатели и тормозные резисторы для избыточной энергии торможения (см. Краткий автомобильный справочник. Том 2. Грузовые автомобили. Часть 2 /Кисуленко Б.В. и др. - М.: Компания «Автополис-Плюс», НПСТ «Трансконсалтинг», 2004. - 488 с.).

Недостаток указанной карьерной машины заключается в том, что при наличии резкопеременого графика нагрузки мощность ее тяговой установки выбирается исходя из максимальной нагрузки. Такая тяговая установка является неоптимальной, т.к. при долевых нагрузках имеющаяся мощность тяговой установки используется неполностью и установка работает с низким КПД. Кроме того, увеличивается вес и габариты карьерной самоходной машины (КСМ).

Задачей полезной модели является создание КСМ, имеющей уменьшенный вес и габариты за счет использования оптимальной тяговой установки, которая имеет максимальный КПД на всех режимах циклической нагрузки.

Указанный технический результат достигается тем, что КСМ, содержащая тяговую установку, включающую двигатель внутреннего сгорания (ДВС) - генератор, систему регулирования, тяговые электродвигатели и тормозные резисторы дополнительно содержится накопитель энергии.

Наличие накопителя энергии обеспечивает подачу энергии при пиковых нагрузках и накопление ее при регенеративном торможении вместо «разогрева» тормозных резисторов.

Целесообразно, чтобы в качестве накопителя энергии была взята аккумуляторная батарея, преимущественно свинцовая аккумуляторная батарея с

рулонными электродами. Использование аккумуляторной батареи, преимущественно свинцовой с рулонными электродами, позволяет значительно уменьшить потребную мощность и габариты ДВС, за счет обеспечения пиковых нагрузок от аккумуляторной батареи. Свинцовая батарея с рулонными электродами обладает высокими удельными характеристиками, что позволяет оптимизировать удельные характеристики тяговой установки.

Целесообразно, чтобы в качестве накопителя энергии был взят конденсатор с двойным электрическим слоем (КДЭС), преимущественно конденсатор с угольными электродами и щелочным электролитом. Использование в качестве накопителя энергии КДЭС, преимущественно с угольными электродами и щелочным электролитом позволяет существенно снизить массогабаритные характеристики тяговой установки за счет использования КДЭС с высокими удельными электрическими характеристиками

Целесообразно в качестве накопителя энергии использовать и аккумуляторную батарею и конденсатор с двойным электрическим слоем. Такой накопитель энергии обладает оптимальными электрическими характеристиками, как с точки зрения коротких импульсных разрядов, так и с точки зрения длительных разрядов.

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле полезной модели, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».

Сущность полезной модели поясняется структурной схемой и описанием работы КСМ.

На рисунке 1 представлена структурная схема тяговой установки КСМ. Тяговая установка ССМ содержит ДВС 1, генератор электроэнергии 2, систему регулирования 3, накопитель энергии 4, тяговые электродвигатели 5.

КСМ работает следующим образом. ДВС 1 вращает генератор электроэнергии 2, который обеспечивает заряд накопителя энергии 4 и питание тяговых электродвигателей 5 через систему регулирования 3. Тяговые электродвигатели

и обеспечивают движение КСМ при малых нагрузках, например при холостом движении КСМ. При пиковых нагрузках (при движении в грузовом направлении (снизу вверх) на карьерах глубинного типа), когда мощности ДВС не хватает для выполнения требуемой работы, необходимая дополнительная мощность обеспечивается накопителем энергии 4. В промежутках между пиковыми потреблениями энергия накопителя 4 пополняется от генератора электроэнергии 2, приводимого в движение ДВС 1.

Приведенное выше описание конструкции и работы заявляемой КСМ показывает, что данная КСМ может быть реализована на практике. Следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию «промышленная применимость».

1. Карьерная самоходная машина, содержащая тяговую установку, включающую двигатель внутреннего сгорания - генератор, систему регулирования, тяговые электродвигатели и тормозные резисторы, отличающаяся тем, что тяговая установка дополнительно содержит накопитель электроэнергии.

2. Карьерная самоходная машина по п.1, отличающаяся тем, что в качестве накопителя энергии взята аккумуляторная батарея.

3. Карьерная самоходная машина по п.2, отличающаяся тем, что в качестве накопителя энергии взята свинцовая аккумуляторная батарея с рулонными электродами.

4. Карьерная самоходная машина по п.1, отличающаяся тем, что в качестве накопителя энергии взят конденсатор с двойным электрическим слоем.

5. Карьерная самоходная машина по п.1, отличающаяся тем, что в качестве накопителя энергии взяты и аккумуляторная батарея и конденсатор с двойным электрическим слоем.

6. Карьерная самоходная машина по п.4, отличающаяся тем, что в качестве конденсатора с двойным электрическим слоем взят конденсатор с угольными электродами и щелочным электролитом.