Автoры: Беляев Владимир Владимирoвич, Бабаева Наталья Алекcандрoвна, Гoманoв Владимир Никoлаевич, Лoбанoв Сергей Владимирoвич, Назарoв Евгений Матвеевич, Шамраев Алекcандр Михайлoвич, Шумакoв Игорь Конcтантинович
Изобретение отноcитcя к военной инженерной технике, а именно к бронированным ремонтно-эвакуационным машинам (БРЭМ), выполненным c иcпользованием шаccи танка c газотурбинным двигателем (ГТД), в чаcтноcти шаccи танка cемейcтва Т-80. Ремонтная машина cодержит ремонтно-эвакуационное оборудование, ГТД, cварочную cеть c цепями питания и цепями управления, систему запуска ГТД, включающую стартер, систему питания потребителей шасси или сварочной аппаратуры при неработающем ГТД, включающую вспомогательный газотурбинный агрегат (ГТА), и электрические цепи, соединяющие источники и потребители электроэнергии. В качестве независимого источника питания сварочной аппаратуры при работающем ГТД использован его стартер. В сварочной сети образованы дополнительные цепи питания и управления, связанные со стартером ГТД. Для обеспечения возможности переключения сварочной аппаратуры к стартеру ГТД при работающем ГТД или к ГТА при неработающем ГТД в цепи питания и управления установлены блок коммутации и силовые контакторы. Достигается повышение эксплуатационных характеристик машины. 4 ил.
Современные танковые БРЭМ создаются, как правило, на базовом шасси тех танков, для обслуживания которых они предназначены, что снижает эксплуатационные затраты и повышает ремонтопригодность. При этом по оснащению ремонтно-эвакуационным оборудованием и выполняемым этим оборудованием функциям БРЭМ должны соответствовать мобильным ремонтным мастерским, осуществляющим быстрый ремонт поврежденного вооружения и техники на месте выхода ее из строя, а в случае необходимости и их эвакуацию. При проведении ремонта и эвакуации бронетанкового вооружения и техники, выполняемых в полевых условиях, а также в районе боевых действий, большой объем работ составляют работы по электросварке и электродуговой резке, например устранение повреждений в броне, ремонт грязезащитных щитков и подкрылков, подготовка машин к эвакуации (резка траков, ведущих колес, балансиров), в связи с чем современные танковые БРЭМ должны быть оснащены компактным и мобильным электросварочным оборудованием.
Известна БРЭМ-1 (Техническое описание 608. ТО-2Э. «Бронированная ремонтно-эвакуационная машина БРЭМ-1», с.121-123), которая выполнена на базе танка Т-72 и содержит броневой корпус, электрооборудование, ремонтно-эвакуационное оборудование, включающее основную тяговую лебедку, вспомогательную лебедку, буксирные устройства, грузоподъемный кран с выносной стрелой. Питание электрооборудования ремонтно-эвакуационного оборудования осуществляется от штатного стартер-генератора дизельного двигателя шасси, работающего в режиме генератора. В составе ремонтно-эвакуационного оборудования также имеется сварочная установка для ручной электродуговой сварки и резки металла в полевых условиях. Работа сварочной установки возможна только при установленных аккумуляторных батареях и работающем двигателе шасси. Для электроснабжения сварочной установки генераторный режим работы стартер-генератора переводится в сварочный переключением релейного блока ЭСА-1. В комплект сварочной установки входят: блок электросварочной аппаратуры с релейным блоком ЭСА-1 - для переключения стартер-генератора в режим сварки, расположенный на панели, закрепленной на стенке стеллажа аккумуляторных батарей (АКБ), сварочная розетка, установленная в стеллаже на левой надгусеничной полке; сварочная сеть и комплект принадлежностей и инструмента сварщика, размещенный вместе со сварочными проводами в ящике стеллажа на правой надгусеничной полке.
Как видно, использование дизельного двигателя на БРЭМ-1 позволяет осуществить питание сварочной установки только от стартер-генератора двигателя, работающего в режиме генератора при заряженных АКБ.
Недостатком БРЭМ-1 является то, что при неисправных (или разряженных) АКБ переключить стартер-генератор в режим сварки невозможно и, следовательно, нельзя производить электросварку. Еще одним недостатком является то, что комплектующие сварочной установки рассосредоточены по корпусу БРЭМ, а это не позволяет оперативно подготовить сварочное оборудование к работе.
Как сказано выше БРЭМ-1, выполненная на базе шасси танка Т-72 с дизельным двигателем, предназначена, в основном, для обслуживания танков этого семейства. Для находящихся на вооружении танков семейства Т-80 с ГТД целесообразно использовать БРЭМ на шасси танка этого же семейства. Система запуска и электроснабжения потребителей шасси танков с ГТД устроена иначе, чем на танках с дизельным двигателем. Так, для запуска ГТД используется стартер, работающий от одной ступени двигателя, а питание потребителей танка осуществляется от генератора, связанного с другой ступенью, поэтому у БРЭМ, выполненного на базе танка семейства Т-80, система электропитания ремонтно-эвакуационного оборудования, в частности сварочной установки, организована иначе, чем на БРЭМ-1.
Известна БРЭМ, выполненная на шасси танка Т-80У с ГТД (Патент
6883 на полезную модель заявителя по заявке 97112794 от 30.07.1997 г., Кл. F41H 7/02), выбранная в качестве прототипа, которая содержит броневой корпус, электрооборудование, ремонтно-эвакуационное оборудование, включающее основную и вспомогательную лебедки, грузоподъемный кран с выносной стрелой и электрическую сварочную установку. Электрооборудование ГТД содержит стартер для запуска ГТД и генератор, который вместе со стартером участвует в пуске ГТД и является основным источником электроэнергии всех потребителей бортовой сети, а также предназначен для зарядки аккумуляторных батарей при работающем ГТД (Объект 219Р. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Книга вторая; М., Военное издательство с.513-520). Электроснабжение систем управления ремонтно-эвакуационным оборудованием (грузоподъемным краном, основной тяговой и вспомогательной лебедками) осуществляется при работающем ГТД от его генератора, а при неработающем ГТД - от автономного газотурбинного энергоагрегата (ГТА) малой мощности. Электрическая сварочная установка работает только при неработающем ГТД от ГТА. Размещена электросварочная установка в бронированном бункере, смонтированном на броневом корпусе за отделением управления шасси на всей длине машинного отделения над правой надгусеничной полкой. В указанном бункере электросварочная установка размещена вместе с гидроаппаратурой управления основной лебедкой.
К недостаткам указанной БРЭМ относится следующее:
- - в связи с тем, что электроснабжение электросварочной установки осуществляется от ГТА, который работает только при выключенном ГТД, нельзя проводить электросварку (электрорезку металлов) совместно или одновременно с другим ремонтно-эвакуационным оборудованием, например с грузоподъемным краном при монтаже и демонтаже крупных тяжеловесных узлов и блоков ремонтируемой техники, электроуправление которым осуществляется либо от генератора работающего ГТД (когда ГТА не работает, а следовательно, не работает и электросварочная установка), либо от при неработающем ГТД от ГТА (когда невозможна передача электроэнергии на сварку и одновременно на другие потребители, к которым относится грузоподъемный кран, тяговое оборудование и т.д.). Указанный недостаток не обеспечивает возможности производить сварку, в частности с параллельной работой кранового оборудования, которое может быть необходимо для удержания свариваемых конструкций;
- - при осуществлении электросварочных работ с электроснабжением от ГТА бортовая сеть БРЭМ (освещение, переговорное устройство и т.п.) может работать только от АКБ, при этом АКБ разряжаются;
- - выполнение электросварочных работ (или электрорезки металла) сопровождается нагревом сварочной установки, а следовательно, и повышением температуры внутри бронированного бункера, в котором она размещена, что вызывает перегрев не только самой сварочной установки, но и размещенной вместе с ней гидроаппаратуры управления основной тяговой лебедки, из-за чего сокращается время непрерывной их работы. Кроме того, совместное нахождение указанной гидроаппаратуры и сварочной аппаратуры не позволяет разместить в одном месте (в бункере) все комплектующие последней, так, например, панель управления сваркой установлена в отделении управления корпуса БРЭМ, а комплект принадлежностей и инструмента сварщика - в ящике ЗИП, что снижает оперативность организации и проведения сварочных работ.
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании БРЭМ на шасси танка с ГТД, обладающей повышенными эксплуатационными характеристиками.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается:
- - в возможности проведения электросварочных работ в двух режимах - при работающем ГТД от его стартера и при неработающем ГТД - от ГТА;
- - в возможности совместной или одновременной работы электросварочной установки с ремонтно-эвакуационным оборудованием (грузоподъемным краном, тяговыми лебедками и др.);
- - в снижении нагрузки на источник электроэнергии сварочной установки при кратковременном прерывании сварочного процесса;
- - в увеличении продолжительности непрерывной работы сварочной установки;
- - в повышении оперативности выполнения электросварочных работ.
Поставленная задача решается тем, что в БРЭМ на шасси танка, содержащей ремонтно-эвакуационное оборудование, ГТД, сварочную аппаратуру с блоком управления, сварочную сеть с цепями питания и управления сваркой, систему запуска ГТД, включающую стартер, систему питания потребителей электроэнергии шасси при работающем ГТД, включающую генератор, систему питания потребителей шасси или сварочной аппаратуры при неработающем ГТД, включающую ГТА, и электрические цепи, соединяющие источники и потребители электроэнергии согласно изобретению, в сварочной сети образованы дополнительные электрические цепи питания и управления, связанные со стартером ГТД, при этом в вышеуказанных цепях питания и управления сварочной аппаратуры установлены блок коммутации и силовые контакторы с обеспечением возможности переключения сварочной аппаратуры к стартеру ГТД при работающем ГТД или к ГТА при неработающем ГТД.
При этом для достижения наилучшего технического результата:
- - блок управления сваркой оснащен автоматическим переключателем, выполненным с возможностью снижения напряжения холостого хода при кратковременном прерывании сварочного процесса;
- - сварочная аппаратура снабжена выносным пультом управления, оснащенным регулятором величины сварочного тока, например галетным;
- - электросварочная установка размещена в бронированном бункере корпуса, выполненном над надгусеничной полкой шасси по борту, на котором установлена стрела грузоподъемного крана ремонтно-эвакуационного оборудования;
- - бронированный бункер снабжен освещением и устройством принудительного охлаждения, например вентилятором, для охлаждения блока управления в процессе сварки.
Анализ отличительных признаков показал следующее:
- - наличие дополнительных электрических цепей, связывающих сварочную аппаратуру со стартером ГТД, позволяет осуществить питание электросварочной аппаратуры от стартера работающего ГТД. Так, стартер, предназначенный для раскрутки турбокомпрессора высокого давления ГТД при его пуске, после запуска ГТД, находится в постоянном зацеплении с коробкой приводов двигателя и, не имея механизма отключения, крутится вхолостую. При подаче напряжения на стартер происходит его самовозбуждение, и стартер переключается из режима холостого хода в генераторный режим с возможностью электроснабжения сварочного оборудования. Использование стартера работающего ГТД в качестве независимого источника питания электросварочной установки позволяет проводить совместную или одновременную работу сварочной установки с другим ремонтно-эвакуационным оборудованием, например грузоподъемным краном, при этом осуществлять подзарядку АКБ и работу бортовой сети (освещение, переговорные устройства и т.п.), т.к. при работающем ГТД электроснабжение указанных потребителей осуществляется от генератора работающего двигателя;
- - введение в цепи питания и управления сварочной сети (во вновь введенных цепях и в цепях, соединяющих сварочную аппаратуру с ГТА) силовых контакторов и наличие блока коммутации, обеспечивающего подачу напряжения либо к силовым контакторам цепей питания и управления, связанных со стартером, либо к контакторам цепей, связанным с ГТА, обеспечивает перевод стартера из режима холостого хода в сварочный режим, либо перевод ГТА из режима источника питания бортовой сети в сварочный режим, создавая тем самым возможность питания сварочного оборудования от двух источников - от ГТА как традиционного источника - при неработающем ГТД, так и от стартера - при работающем ГТД.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где показано
- на фиг.1 - общий вид на БРЭМ сбоку (дверцы бронированного бункера открыты по-рабочему);
- на фиг.2 - вид сверху на БРЭМ (вид А на фиг.1);
- на фиг.3 - бронированный бункер для размещения электросварочной аппаратуры (дверцы условно показаны в открытом виде);
- на фиг.4 - схема подключения электросварочной аппаратуры к источникам питания.
Предлагаемая БРЭМ выполнена на базе шасси 1 (фиг.1, 2) танка с ГТД 2, например танка Т-80У, с использованием его основных систем, узлов и агрегатов, и содержит броневой корпус 3 с частично измененной его конструкцией, в сравнении со штатной танковой, для установки ремонтно-эвакуационного оборудования и размещения экипажа. Ремонтно-эвакуационное оборудование включает грузоподъемный кран 4 со стрелой, размещенной по левому борту шасси 1, основную и вспомогательные лебедки (на фиг. не показаны). Источником питания электрической системы управления ремонтно-эвакуационного оборудования и бортовой сети (освещение, рация и т.п.) при работающем ГТД является его генератор 5, а при неработающем ГТД - ГТА 6, установленный в корпусе 1.
На корпусе шасси по левому борту машины на надгусеничной полке 7 выполнен бронированный бункер 8, в котором размещена сварочная аппаратура для сварки и резки металла. Размещение сварочной аппаратуры по левому борту обусловлено удобством проведения совместных работ с грузоподъемным краном 4. В состав сварочной аппаратуры входит следующее: блок 9 управления сваркой (фиг.3), блок 10 коммутации, пульт 11 управления, сварочная розетка 12 для подключения сварочных проводов 13 сварочной сети, комплект принадлежностей и инструмента сварщика (в том числе маска 14 сварщика и электроды 15). Под сварочной сетью понимается замкнутый контур электрических цепей, связывающих между собой и с источниками питания блоки (управления и коммутации), узлы и элементы сварочной аппаратуры. Все перечисленные составляющие комплекта сварочной аппаратуры размещены в бронированном бункере 8. Пульт 11 управления подключен посредством длинного гибкого кабеля 16, что позволяет извлекать его из бункера и располагать непосредственно на месте выполнения сварочных работ, и оснащен регулятором (на фиг. не показан) величины сварочного тока, например галетным, и световыми индикаторами (на фиг. не показаны) контроля работы электросварочной установки.
В бронированном бункере 8 установлен вентилятор 17 для принудительного охлаждения блока 9 управления сваркой и плафон 18 освещения, обеспечивающий выполнение сварочных работ в ночное время. Тумблеры 19 и 20, соответственно для включения-выключения вентиляции и освещения, размещены на панели 21 управления. Электроснабжение вентиляции и освещения осуществляется от бортовой сети.
Сварочная аппаратура может работать от двух источников: либо от ГТА 6 при неработающем ГТД, либо от стартера 22 (фиг.2, 4) при работающем ГТД 2.
Для осуществления сварки от ГТА 6 сварочная аппаратура посредством цепи 23 питания и цепи 24 управления соединена с ГТА, при этом его якорь посредством цепи 23 соединен со сварочной розеткой 12, а обмотка возбуждения ГТА соединена цепью 24 с блоком 9 управления сваркой.
Для обеспечения возможности использования стартера 22 в качестве независимого источника питания сварочной аппаратуры при работающем ГТД в сварочную сеть введены дополнительные цепи, связанные со стартером ГТД - цепь 25 питания, связывающая якорь стартера со сварочной розеткой, и цепь 26 управления, связывающая обмотку возбуждения стартера с блоком 9 управления.
Блок 10 коммутации и силовые контакторы 27, 28 и 29, 30, установленные, соответственно в цепи 23, 24 ГТА 6 и в цепи 25, 26 стартера, предназначены для перевода в режим сварки либо ГТА 6, либо стартера 22. Подача напряжения на те или иные контакторы для подключения ГТА или стартера осуществляется путем переключения тумблера 31 (фиг.3) блока 10.
Работа
Подготовка к работе электросварочной аппаратуры, заявляемой БРЭМ, осуществляется следующем образом.
Из бронированного бункера 8 (фиг.3) извлекается необходимый инструмент и принадлежности сварщика. Включается вентилятор 16 принудительного охлаждения и, при необходимости, освещение бункера. Переключением тумблера 31 блока 10 коммутации осуществляется перевод нужного источника питания в сварочный режим.
Дальнейший режим сварки имеет отличительные особенности в зависимости от выбранного источника питания - либо от стартера ГТД, либо от ГТА.
При работающем ГТД 2 машины сварка производится от стартера 22. Для перевода стартера 22 в режим сварки тумблер 31 устанавливают в положение, при котором осуществляется подача напряжения на контакторы 29 и 30 (фиг.4), при этом контактор 29 подключает якорную цепь 25 стартера к сварочной розетке 12, а контактор 30 подключает цепь 26 обмотки возбуждения стартера к блоку 9 управления сваркой. Пультом управления 11 производится установка величины сварочного тока посредством галетного регулятора и осуществляется контроль работы электросварочной установки с помощью световых индикаторов. При этом бортовая сеть машины запитывается от штатного генератора 5, что позволяет одновременно с электросваркой (резкой) производить работы другим оборудованием - грузоподъемным краном 4, тяговыми лебедками, а также обеспечивает подзарядку АКБ (на фиг. не показано). Расположение сварочной установки по одному борту с грузоподъемным краном 4 обеспечивает возможность их одновременной, а в случае необходимости, и их совместной работы. Наличие принудительной вентиляции блока 9 управления позволяет увеличить период непрерывной работы электросварочной установки.
При неработающем ГТД электросварка (резка) производится от ГТА 6. Для этого тумблер 31 переводят в положение, обеспечивающее переключение ГТА в режим сварки с помощью силовых контакторов 27 и 28.
При прерывании сварочного процесса (при прерывании сварочной дуги) на время пять и более секунд блоком 9, обеспечивающим управление обмоткой возбуждения источника питания (стартера или ГТА), осуществляется автоматическое снижение напряжения холостого хода до величины 30 В, что позволяет снизить нагрузку на источник питания и снизить возможность перегрева последнего.
Предлагаемая схема подключения электросварочной установки либо к одному источнику питания - стартеру, либо к другому - ГТА проста по исполнению. При этом отличительные особенности рассмотренных режимов и возможность выбора наиболее оптимального режима сварки дают БРЭМ, выполненному на шасси танка семейства Т-80, определенные преимущества. Так, при работе электросварочной установки от стартера ГТД бортовая сеть БРЭМ подключена к штатному генератору, что позволяет производить одновременно со сваркой работу грузоподъемного крана и подзарядку АКБ.
С другой стороны, при осуществлении сварки от ГТА обеспечивается экономия ресурса ГТД и топлива. Кроме того, размещение всех комплектующих сварочного оборудования в одном месте - в бункере 8 позволяет оперативно осуществлять подготовку и выполнение электросварочных работ (электрорезки).
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет производить работы по электросварке (электрорезке металла) в двух режимах - при работающем ГТД от его стартера, с возможностью совместной или одновременной работы электросварочной установки с другим ремонтно-эвакуационным оборудованием БРЭМ (грузоподъемным краном), и при неработающем ГТД - от ГТА, что позволяет расширить эксплуатационные возможности БРЭМ) на шасси танка с ГТД, что является решением поставленной задачи.
