Модуль стационарной компрессорной станции очистки стрелочных переводов

Полезная модель предназначена для производства сжатого воздуха, выделения из него конденсата и автоматической выборочной его подачи по трубопроводам на остряки и межрельсовое пространство стрелочных переводов. Использование в качестве источника сжатого воздуха компрессора ротационного типа с частотным регулированием числа оборотов его вала, предварительной очистки сжатого воздуха перед поступлением в воздухосборник секционного типа упрощает применение устройства, повышает мобильность и ремонтопригодность, а также обеспечивает оптимальный, ресурсосберегающий режим работы. Учет поступающей, от подключенных к системе управления датчиков, информации, отражающей изменения погоды, позволяет, при этом, повысить стабильность и эффективность работы, в соответствии с создавшимися климатическими условиями. 1 н.п.ф. 6 з.п.ф. 1 фиг

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может использоваться для обеспечения бесперебойного движения поездов в зимний период во время снегопадов и метелей, а также при обледенении стрелок.

Известно устройство для очистки стрелочного перевода от снега (Авт. свид. СССР 133074, опубл. 01.01.1960), с помощью которого возможен обдув зазора между рамным рельсом и остряком. Недостатком этого устройства является низкая производительность.

Известно также устройство для очистки стрелочного перевода от снега и наледи (Патент РФ 2149937, опубл 27.05.2000.), при работе которого обдув происходит нагретым воздухом за счет использования соленоида с сердечником, имеющим сквозные каналы и расположенным на пути движения воздушной струи. Это устройство хотя и обладает большей производительностью, но является недостаточно надежным из-за возможности «заедания» сердечников и требует необоснованно высокое потребление электроэнергии.

Наиболее близким к предлагаемому устройству и принятым за прототип является модуль стационарный компрессорный для автоматической очистки стрелочных переводов от снега (Патент РФ 65508, опубл. 10.08.2007 г), который состоит из утепленного контейнера и наружного воздухосборника. Внутри контейнера расположены источник сжатого воздуха в виде компрессора, вытяжной вентилятор, снабженная устройством дистанционного управления система управления модулем, обогреватель и электросиловое оборудование, а также блок очистки сжатого воздуха и его распределитель с электромагнитными пневматическими обогреваемыми клапанами для подачи сжатого воздуха к арматуре труб обдува стрелочных переводов. Воздухосборник выполнен в виде спиралей из труб, вход которых соединен с компрессором, а выход с блоком очистителей сжатого воздуха, подключенных, через распределитель, к электромагнитным клапанам.

Недостатком прототипа является недостаточные эффективность и ресурс работы из-за недолговечности, громоздкости и низкой ремонтнопригодности спиральной системы труб воздухосборника, а также повышенное энергопотребление из-за невозможности плавного регулирования производительности компрессора и больших пусковых токов.

Задачей, на решение которой направлена, предлагаемая полезная модель является повышение ресурса, стабильности, мобильности и эффективности ее функционирования наряду с увеличением количества обслуживаемых стрелок и уменьшением потребления электроэнергии.

Поставленная задача решается, при реализации полезной модели, за счет достижения технического результата, заключающегося в оптимизации состава и конструкции устройства, а также в достижения ресурсосберегающего режима его работы.

Данный технический результат достигается тем, что в модуле стационарной компрессорной станции очистки стрелочных переводов, состоящем из утепленного контейнера, внутри которого расположены снабженная устройством дистанционного управления система управления модулем, источник сжатого воздуха в виде компрессора, вытяжной вентилятор, обогреватель, электросиловое оборудование, блок очистки сжатого воздуха и его распределитель с обогреваемыми электромагнитными пневматическими клапанами для подачи сжатого воздуха к арматуре труб обдува стрелочных переводов, а также из находящегося вне контейнера воздухосборника, связанного с блоком очистки сжатого воздуха, компрессор выполнен ротационным, электросиловое оборудование снабжено частотным преобразователем с функцией управления производительностью компрессора, воздухосборник выполнен в виде набора варьируемого числа секций, выход ротационного компрессора соединен с входом блока очистки сжатого воздуха, его выход соединен с входом воздухосборника, а выход воздухосборника - непосредственно с распределителем сжатого воздуха.

Блок очистки сжатого воздуха снабжен устройством автоматического отвода конденсата, а система управления модулем снабжена входами, соединенными с выходами расположенных снаружи датчиков температуры и влажности атмосферного воздуха, количества осадков, толщины снегового покрова, а также температуры рельса.

Кроме того, система управления модулем снабжена входами, соединенными с выходами датчиков температуры и давления воздуха в компрессоре и распределителе сжатого воздуха, а также с выходом оборудования пожарной и охранной сигнализации.

К силовому оборудованию модуля подключен тепловой электронагреватель рельса, а устройство дистанционного управления системы управления модулем оснащено интерфейсом проводного и беспроводного управления.

Использование в качестве источника сжатого воздуха компрессора ротационного типа, в сочетании с наличием частотного преобразователя в электросиловом оборудовании с функцией управления производительностью компрессора позволяет обеспечивать, в отличие от прототипа, плавные смены режимов его работы, с оптимальным для каждого из этих режимов потреблением энергии.

Секционная реализация воздухосборника более ремонтопригодна, упрощает возможность наращивания его объема, снимает необходимость регистрации в органах Госгортехнадзора и повышает мобильность устройства, благодаря возможности установки контейнера и секций воздухосборника на одну платформу. Размещение блока очистки перед входом воздухосборник и поступление туда, уже очищенного от механических примесей и конденсата воздуха минимизирует возможность коррозии.

Непосредственный подвод сжатого воздуха к распределителю с клапанами и управление работой модуля с учетом информации об условиях внешней среды, осадках и обледенениях, непосредственно, на переводимых стрелках, а также о параметрах сжатого воздуха внутри контейнера, обеспечивает контроль целостности воздуховода от источника сжатого воздуха до его распределители, эффективность и ресурсосберегающий режим работы модуля станции очистки.

Сущность полезной модели поясняется фигурой, на которой схематично представлена конструкция предлагаемого модуля.

Устройство состоит из утепленного контейнера 1 и находящегося вне контейнера воздухосборника 2. Внутри контейнера 1 расположен источник сжатого воздуха в виде ротационного компрессора 3, настенный вытяжной вентилятор 4, система 5 управления модулем с устройством 6 дистанционного управления и пультом 7 местного управления. Включение компрессора 3, при его работе, осуществляется через частотный преобразователь 8 электросилового оборудования 9, которое электрически связано с системой управления 5. Воздухосборник 2 состоит из варьируемого количества секций 10. Вход 11 этой секционной системы через установленный внутри контейнера 1 блок очистки сжатого воздуха 12 соединен с выходом компрессора 3, причем блок 12 снабжен устройством автоматического отвода конденсата. 13. Выход 14 системы секций 10 воздухосборника 2 непосредственно соединен с распределителем 15 сжатого воздуха к электромагнитным пневматическим клапанам 16, которые снабжены обогревателями 17. Вблизи клапанов 16 установлен настенный обогреватель 18, который, как и вентилятор 4, электрически соединен с электросиловым оборудованием 9. Система управления 5 снабжена входами 19, соединенными с выходами расположенных снаружи датчиков температуры и влажности 20 атмосферного воздуха, количества осадков 21, толщины снегового покрова 22 на стрелочных переводах и температуры рельса 23 на них. Входы 24 системы управления 5, соединены с выходами, расположенных внутри контейнера 1 датчиков температуры 25 и давления 26 сжатого воздуха в компрессоре 3 и распределителе 15, а также с выходами оборудования пожарной и охранной сигнализации 27. К электросиловому оборудованию 9 подключен стрелочный электронагреватель рельса 28, например СТЭН-5-220, а устройство дистанционного управления 6 оснащено интерфейсами 29 проводного и беспроводного управления модулем.

В отличие от прототипа, воздухосборник которого приходилось доставлять и монтировать отдельно, установка и перемещение всего предлагаемого модуля происходит на единой платформе.

Устройство работает следующим образом. После поступления электропитания от внешнего источника к узлам, размещенным внутри контейнера 1, и включения устройством дистанционного управления 6 или пультом местного управления 7 системы управления 5 посредством частотного преобразователя 8 электросилового оборудования 9 происходит плавный пуск ротационного компрессора 3. Нагнетаемый компрессором 3 сжатый воздух, очищаясь в блоке очистки 12 от масла и механических частиц, а также конденсата устройством 13, поступает через вход 11 в систему секций 10 воздухосборника 2. Накопившийся в воздухосборнике 2 и охлажденный естественным образом сжатый воздух через выход 14 и соединенный с ним распределитель 15 поступает к управляемым системой 5 электромагнитным пневматическим клапанам 16, а затем, в случае их открытого состояния, выборочно подается по трубам 30 к стрелочным переводам, где осуществляется пневмообдув последних. В отличие от клапанов 16 клапана 31 вентильные и открываются для подачи сжатого воздуха при необходимости проведения ремонтных путевых работ по трубам 32 к пневмоинструментам.

Система управления 5 обеспечивает следующие режимы работы:

«Пневмообдув отключен». В этом случае снимаются показания датчиков, поступившие на входы 19 системы управления 5, которые передаются с помощью интерфейса 29 на центральную станцию управления, но пневмообдув стрелочного перевода не производится.

«Ручной режим». Показания датчиков снимаются и передаются, но пневмообдув производится без учета их показаний посредством пульта местного управления 7 с цикличностью и длительностью определяемых оператором

«Автоматический режим». Пневмообдув и обогрев рельса на стрелочном переводе электронагревателем 28 происходит при наличии осадков и температуре окружающей среды или рельса ниже +3°С.

«Интеллектуальный режим» Пневмообдув и обогрев рельса производится по показаниям датчиков в зависимости от климатических условий. В соответствии с показаниями датчика толщины снегового покрова пневмообдув может включаться и при отсутствии осадков (занос из-за метели). По показаниям датчиков количества осадков, влажности и температуры возможно переключение пневмообдува и обогрева рельса на соответствующий режим по цикличности и продолжительности.

При отказе компоненты программного и/или технического обеспечения возможен переход на аварийный режим функционирования. Причина перехода в аварийный режим определяется системой 5 по, например, сигналам от оборудования пожарной и охранной сигнализации и сообщается на центральную станцию управления.

Настенный вытяжной вентилятор 4 предназначен для отвода излишек тепла, выделяемого компрессором 3, а настенный обогреватель 18 - для обогрева клапанов, и включается в автоматическом режиме при температуре в контейнере 1 ниже +5°С.

Обмен информацией с центральной станцией управления происходит, например, либо по проводному каналу RS485, либо по радиоканалу GPRS.

В качестве источника сжатого воздуха в предлагаемом устройстве может использоваться ротационный компрессор марки ДЭН 45Ш, в качестве блока очистки сжатого воздуха - сепаратор циклонного типа AG-Z0750. Частотным преобразователем может служить ATV61HD45M3X, а датчиками температуры и давления, соответственно - РТ-100 и БД-2.

Таким образом, благодаря использованию компрессора ротационного типа с частотным регулированием, секционной реализации воздухосборника с предварительной очисткой подаваемого в них воздуха и учету поступающей от климатических датчиков информации, достигается устойчивость очистки одним модулем до десяти стрелочных переводов с подключением четырех пневмоинструментов. То есть обеспечивается стабильность его работы в любых погодных условиях в совокупности с повышением эффективности.

1. Модуль стационарной компрессорной станции очистки стрелочных переводов, состоящий из утепленного контейнера, внутри которого расположены снабженная устройством дистанционного управления система управления модулем, источник сжатого воздуха в виде компрессора, вытяжной вентилятор, обогреватель, электросиловое оборудование, блок очистки сжатого воздуха и его распределитель с электромагнитными пневматическими обогреваемыми клапанами для подачи сжатого воздуха к арматуре труб обдува стрелочных переводов, а также из находящегося вне контейнера воздухосборника, связанного с блоком очистки сжатого воздуха, отличающийся тем, что компрессор выполнен ротационным, электросиловое оборудование снабжено частотным преобразователем с функцией управления производительностью компрессора, воздухосборник выполнен в виде набора варьируемого числа секций, выход ротационного компрессора соединен с входом блока очистки сжатого воздуха, его выход соединен с входом воздухосборника, а выход воздухосборника - непосредственно с распределителем сжатого воздуха.

2. Модуль стационарной компрессорной станции очистки стрелочных переводов по п.1, отличающийся тем, что блок очистки сжатого воздуха снабжен устройством автоматического отвода конденсата.

3. Модуль стационарной компрессорной станции очистки стрелочных переводов по п.1, отличающийся тем, что система управления модулем снабжена входами, соединенными с выходами расположенных снаружи датчиков температуры и влажности атмосферного воздуха, количества осадков, толщины снегового покрова, а также температуры рельса.

4. Модуль стационарной компрессорной станции очистки стрелочных переводов по п.1, отличающийся тем, что к электросиловому оборудованию подключен стрелочный электронагреватель рельса.

5. Модуль стационарной компрессорной станции очистки стрелочных переводов по п.1, отличающийся тем, что система управления модулем снабжена входами, соединенными с выходами расположенных внутри контейнера датчиков температуры и давления воздуха в компрессоре и распределителе сжатого воздуха, а также с выходами оборудования пожарной и охранной сигнализации.

6. Модуль стационарной компрессорной станции очистки стрелочных переводов по п.1, отличающийся тем, что устройство дистанционного управления системы управления модулем оснащено интерфейсами проводного и беспроводного управления.

7. Модуль стационарной компрессорной станции очистки стрелочных переводов по п.1, отличающийся тем, что секции воздухосборника и контейнер установлены на единой для всего модуля платформе.