Тепловой генератор, подъемник с тепловым генератором и железнодорожная платформа с тепловым генератором
Полезная модель относится к противообледенительной обработке самолетов. Тепловой генератор в виде съемного модуля содержит размещенный на монтажной раме газотурбинный двигатель с конусным соплом для направления потока газов. Система управления работой и снабжения топливом двигателя дистанционной и с функцией плавного изменения подачи топлива в топливную систему двигателя, подкачивающий насос выполнен с возможностью подачи топлива на высоту не менее 20 м. Газотурбинный двигатель закрыт кожухом и связан с рамой посредством двух гидроцилиндров, расположенных в центре масс модуля и обеспечивающих поворот этого двигателя. Тепловой генератор оснащен системой защиты режимов работы, выполненной на основе размещенных на раме датчиков опасного приближения модуля к объекту и с функцией перевода двигателя в режим холостого хода и последующей его остановки при приближении к объекту на расстояние ближе 2 метров, размещенными на раме противопожарной системой, системой направленного освещения в виде фар на кронштейнах и по крайней мере одной видеокамерой системы видеонабдюдения зоны нахождения объекта. 2 ил.
Полезная модель относится к противообледенительной обработке самолетов, а также к наземному обслуживанию различных объектов авиации, промышленности, строительства, эксплуатации зданий, и может быть использовано везде, где необходима обработка поверхностей от льда или снега с помощью транспортных средств, оборудованных турбореактивным двигателем турбореактивный двигатель (ТРД) для воздействия на лед или снег тепловым газовым потоком, генерируемым этим двигателем.
Известна универсальная генерирующая установка теплового газового потока, содержащая ТРД, установленный на поворотной платформе самоходного шасси, с устройством для распыления рабочей жидкости в газовом потоке, установка выполнена в виде автономного модуля, смонтированного на поворотной платформе, съемно установленной на самоходном шасси, и включающего кабину оператора с органами управления установкой и ТРД с его топливной системой и системой подачи рабочей жидкости в устройство для распыления, в котором кабина оператора и ТРД установлены на опоре с возможностью синхронного разворота относительно поворотной платформы в заданном секторе, при этом ТРД дополнительно снабжен механизмом изменения угла направления теплового газового потока относительно горизонта (RU №34374, Е21В 35/00, A61L 2/00, опубл. 2003.12.10).
Данное решение принято в качестве прототипа для первого и третьего заявленных объектов - теплового генератора и железнодорожной платформы с тепловым генератором.
Известна мобильная установка для противообледенительной обработки поверхности летательных аппаратов, выполненная на базе автомобиля с подъемным механизмом для кабины оператора, оборудованной пультом дистанционного управления, содержащая емкость для хранения рабочей жидкости, трубопровод с соплом, связанный с системой подачи ее на обрабатываемые поверхности под давлением и устройство для нагревания рабочей жидкости, отличающаяся тем, что она снабжена емкостью для
моющей или удаляющей снежный или ледяной покров жидкости, связанной с упомянутой системой подачи ее на обрабатываемые поверхности и дополнительным трубопроводом с соплом, при этом система подачи рабочей жидкости и жидкости на обрабатываемые поверхности под давлением представляет собой гидравлическую систему, состоящую из связанного с масляным баком через вентиль запорный ручной шестеренчатого насоса и через коробку скоростей - с двигателем внутреннего сгорания автомобиля, электрически связанного с пультом управления, который одновременно связан через гидромоторы подачи масла на насосы подачи рабочей жидкости и/или на насосы подачи жидкости из емкости для хранения рабочей жидкости и емкости для жидкости (RU №2268200, B64D 15/10, B60S 3/00, опубл. 2006.01.20).
Данное решение принято в качестве прототипа для второго заявленного объекта - стреловой подъемник на самоходном колесном шасси с тепловым генератором.
Недостаток известных тепловых генераторов заключается в том, что их позиционирование относительно объекта производится за счет перемещения базового основания, на котором смонтирована тепловая установка. При обработке развитых по площади поверхностей такие перемещения создают неудобства и серьезно увеличивают время на обработку. При этом в зоне исходящих потоков газа должен находиться оператор, контролирующий процесс обработки и положение теплового генератора относительно объекта, что является небезопасным.
Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в улучшении эксплуатационных показателей теплового генератора за счет автоматизации и контроля положения генератора относительно объекта или препятствия, видеоконтроля зоны обработки, коррекции положения двигателя относительно объекта и повышения безопасности проведения работ по обработке объекта потоком газов.
Указанный технический результат для первого объекта достигается тем, что в тепловом генераторе, содержащем газотурбинный двигатель с конусным соплом, установленным на выходе реактивного потока из двигателя для направления потока газов и с система управления работой и снабжения
топливом двигателя, при этом газотурбинный двигатель установлен на платформе, тепловой генератор выполнен в виде съемного модуля, платформа выполнена в виде рамы с монтажными элементами ее присоединения к базовому основанию, а газотурбинный двигатель закрыт кожухом и связан с этой рамой посредством двух гидроцилиндров, расположенных в центре масс модуля и обеспечивающих поворот этого двигателя, ввод газовоздушного тракта которого выполнен с устройством защиты от попадания посторонних предметов, система управления работой и снабжения топливом двигателя выполнена дистанционной и с функцией плавного изменения подачи топлива в топливную систему двигателя, подкачивающий насос выполнен с возможностью подачи топлива на высоту не менее 20 м, тепловой генератор оснащен системой защиты режимов работы, выполненной на основе размещенных на раме датчиков опасного приближения модуля к объекту и с функцией перевода двигателя в режим холостого хода и последующей его остановки при приближении к объекту на расстояние ближе 2 метров, размещенными на раме противопожарной системой, системой направленного освещения в виде фар на кронштейнах и по крайней мере одной видеокамерой системы видеонаблюдения зоны нахождения объекта.
Указанный технический результат для второго объекта достигается тем, что в самоходном подъемнике с тепловым генератором, содержащем автомобиль с подъемным механизмом стрелового типа, кабину оператора, оборудованную пультом дистанционного управления системой управления работой и снабжения топливом двигателя, при этом газотурбинный двигатель установлен на платформе, тепловой генератор на платформе выполнен в виде съемного модуля, платформа выполнена в виде рамы с монтажными элементами ее связи с люлечным подвесом стрелы подъемного механизма, а газотурбинный двигатель закрыт кожухом и связан с этой рамой посредством двух гидроцилиндров, расположенных в центре масс модуля и обеспечивающих поворот этого двигателя, ввод газовоздушного тракта которого выполнен с устройством защиты от попадания посторонних предметов, система управления работой и снабжения топливом двигателя выполнена с функцией плавного изменения подачи топлива в топливную систему двигателя, а подкачивающий насос выполнен с возможностью подачи
топлива на высоту не менее 20 м, тепловой генератор оснащен системой защиты режимов работы, выполненной на основе размещенных на раме датчиков опасного приближения модуля к объекту и с функцией перевода двигателя в режим холостого хода и последующей его остановки при приближении к объекту на расстояние ближе 2 метров, размещенными на раме противопожарной системой, системой направленного освещения в виде фар на кронштейнах и по крайней мере одной видеокамерой системы видеонабдюдения зоны нахождения объекта.
Указанный технический результат для третьего объекта достигается тем, что в железнодорожной платформе с тепловым генератором, содержащей газотурбинный двигатель с насадком, установленным на выходе реактивного потока из двигателя для направления потока газов и с система управления работой и снабжения топливом двигателя, при этом газотурбинный двигатель установлен на платформе, платформа выполнена в виде рамы с монтажными элементами ее установки на железнодорожные ходовые тележки, а газотурбинный двигатель закрыт кожухом и связан с этой рамой посредством двух гидроцилиндров, расположенных в центре масс рамы и обеспечивающих поворот этого двигателя, ввод газовоздушного тракта которого выполнен с устройством защиты от попадания посторонних предметов, насадок выполнен в виде расширяющегося сопла для подачи потока газов на рельсы, система управления работой и снабжения топливом двигателя выполнена дистанционной и с функцией плавного изменения подачи топлива в топливную систему двигателя, тепловой генератор оснащен системой защиты режимов работы, выполненной на основе размещенных на раме датчиков опасного приближения платформы к препятствию и с функцией перевода двигателя в режим холостого хода и последующей его остановки при приближении к препятствию на расстояние ближе 2 метров, размещенными на платформе кабиной оператора и топливным баком и размещенными на раме противопожарной системой, системой направленного освещения в виде фар на кронштейнах и по крайней мере одной видеокамерой системы видеонаблюдения зоны подачи потока газов.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретными примерами исполнения, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 - самоходный подъемник с тепловым генератором;
фиг.2 - железнодорожная платформа с тепловым генератором.
Согласно настоящей полезно модели рассматривается тепловой генератор, который предназначен для обработки воздушных судов при удалении инея, льда, слежавшегося снега и последующей просушки потоком горячих газов, истекающих из сопла. Источником тепла является модернизированный авиационный турбореактивный двигатель 1 (ТВ2-П7), установленный на платформе 2 и управляемый из кабины 3 оператора. Запуск теплогенератора осуществляется при помощи модернизированной системы запуска вертолета. Тепловой генератор представляет собой съемный модуль, который при необходимости может быть установлен на манипулятор. Наличие противопожарной системы, штатного освещения, видеосистемы и системы предупреждения опасного сближения платформы с воздушным судном гарантирует безопасность, эффективность и другие существенные преимущества по сравнению с традиционными способами предполетной подготовки воздушных судов.
Тепловой генератор также может быть использован для очистки насосно-компрессорных и других труб, применяемых при добыче и транспортировке нефти, от парафиновых и любых других отложений и шлаков, для прогрева автомобилей, работающих в условиях низких температур, очистка вагонов, занятых в перевозке сыпучих грузов, очистка от льда систем дренажа и водоотводов.
Особенностью исполнения генератора теплового как съемного силового модуля является его возможность удаления воздушной струей льда (инея, снега) с дальнейшей просушкой поверхности летательных аппаратов, функция дополнительной опции к подъемным устройствам (манипулятор, стрела автокрана и др.) при обслуживании летательных аппаратов в условиях обледенения и низких температур наружного воздуха, возможность использования в темное и светлое время суток с соблюдением мер
безопасности для людей и летательных аппаратов и т.д.
Тепловой генератор предназначен для обработки воздушных судов при удалении инея, льда, слежавшегося снега с последующей просушкой обшивки потоком горячих газов истекающих из сопла. Источником тепла является модернизированный двигатель 1, установленный на монтажной раме 4 силового модуля и управляемый из кабины оператора.
Для обеспечения направленного потока газов тепловой генератор оснащен соплом 5 конической формы, а вход газовоздушного тракта выполнен с устройством 6 защиты от попадания посторонних предметов.
Система управления работой и снабжения топливом двигателя выполнена дистанционной и не допускает резкого изменения подачи в топливную систему двигателя. Кабель дистанционного управления состоит из трех участков: а) от теплогенератора до механизма подачи; б) от механизма подачи до кабины оператора; в) от входа в кабину до панели.
Система управления двигателем снабжена кнопкой аварийного выключения подачи топлива из кабины оператора. Панель дистанционного управления размещается в кабине оператора. Питание подкачивающего топливного насоса осуществлятся от наземного источника электропитания и генератора теплогенератора. Подкачивающий насос должен обеспечивать подачу топлива на высоту не менее 20 м.
Масляная система обеспечивает длительную непрерывную работу теплового генератора при отклонении в любой плоскости.
Тепловой генератор снабжен системой защиты режимов работы. Система автоматической защиты теплового генератора автоматически переводит двигатель на режим холостого хода и останавливает силовой модуль при срабатывании датчиков опасного приближения силового модуля к препятствию на расстояние ближе 2 метров.
Тепловой генератор снабжен системой пожаротушения.
На монтажной раме установлены: двигатель 1 и его системы, капот 6 (кожух), предохраняющий тепловой генератор от осадков и механических повреждений, противопожарная система, кронштейны для установки фар 7 системы направленного освещения зоны обработки объекта, по крайней мере одна видеокамера 8 системы видеонаблюдения зоны нахождения объекта и датчиков опасного приближения к препятствию. Монтажная рама
снабжена устройствами, обеспечивающими поворот теплового генератора, расположенными в центре масс модуля. Поворот осуществляется при помощи двух гидроцилиндров. Конструкция монтажной рамы обеспечивает удобство проведения монтажно-демонтажных работ, хранения, ремонта и обслуживания систем теплового генератора.
Тепловой генератор (фиг.1) в виде съемного модуля содержит газотурбинный двигатель с насадком 9, установленным на выходе реактивного потока из двигателя для направления потока газов. В зависимости от исполнения насадок может быть выполнен в виде конусного сопла 5 или иной формы. Газотурбинный двигатель установлен на платформе, выполненной в виде рамы с монтажными элементами ее присоединения к базовому основанию. Газотурбинный двигатель закрыт кожухом и связан с этой рамой посредством двух гидроцилиндров, расположенных в центре масс модуля и обеспечивающих поворот этого двигателя для коррекции его положения относительно объекта или его зоны технологической обработки. На раме так же размещены противопожарная система, система направленного освещения в виде фар на кронштейнах и по крайней мере одна видеокамера системы видеонабдюдения зоны нахождения объекта.
Система управления работой и снабжения топливом двигателя выполнена дистанционной и с функцией плавного изменения подачи топлива в топливную систему двигателя. Тепловой генератор оснащен системой защиты режимов работы, выполненной на основе размещенных на раме датчиков опасного приближения модуля к объекту и с функцией перевода двигателя в режим холостого хода и последующей его остановки при приближении к объекту на расстояние ближе 2 метров. Такой съемный модуль может использоваться для создания ряда специализированных самоходных или прицепных средств. Например, для очистки от льда и снега или иных загрязнений и отложений может использоваться железнодорожное средство передвижения, несущее тепловой генератор.
Такая железнодорожная платформа (фиг.2) с тепловым генератором содержит газотурбинный двигатель 1 с насадком 9, установленным на выходе реактивного потока из двигателя для направления потока газов и
выполненным в виде расширяющегося сопла для подачи потока газов на рельсы. Платформа выполнена в виде рамы с монтажными элементами ее установки на железнодорожные ходовые тележки 10, а газотурбинный двигатель закрыт кожухом и связан с этой рамой посредством двух гидроцилиндров, расположенных в центре масс рамы и обеспечивающих поворот этого двигателя. Система защиты режимов работы теплового генератора выполнена на основе размещенных на платформе датчиков опасного приближения платформы к препятствию и с функцией перевода двигателя в режим холостого хода и последующей его остановки при приближении к препятствию на расстояние ближе 2 метров. На платформе так же размещены кабина 3 оператора и топливный бак.
Другая модификация специализированного средства построена на базе самоходного автомобильного стрелового крана (фиг.1). Автомобиль с подъемным механизмом стрелового типа имеет кабину оператора, оборудованную пультом дистанционного управления системой управления работой и снабжения топливом двигателя. Газотурбинный двигатель установлен на платформе и представляет собой съемный модуль. При этом платформа выполнена в виде рамы с монтажными элементами ее связи с люлечным подвесом 11 стрелы 12 подъемного механизма.
Использование системы защиты режимов работы теплового генератора позволяет исключить опасное приближение генератора к объекту, что позволяет исключить разрушение объекта из-за воздействия газами с высокой температурой. Наличие датчиков опасного приближения платформы к препятствию позволяет в автоматическом режиме перевести работу двигателя в холостой режим или остановить его. Наличие системы освещения позволяет проводить работы в ночное время, а система видеонаблюдения позволяет контролировать из кабины состояние зоны обработки и корректировать положение двигателя по отношению к объекту без присутствия оператора в зоне воздействия потока газов.
Система автоматического пожаротушения обеспечивает гарантированную безопасность теплового генератора. Функционирует тепловой генератор так же как и известные тепловые генераторы, основанные на использовании потока газов отработавших свой срок авиационных
двигателей.
Настоящая полезная модель промышленно применима, реализована и показала высокие эксплуатационные качества и удобство управления и проведения технологических работ.
1. Тепловой генератор, содержащий газотурбинный двигатель с конусным соплом, установленным на выходе реактивного потока из двигателя для направления потока газов и систему управления работой и снабжения топливом двигателя, при этом газотурбинный двигатель установлен на платформе, отличающийся тем, что тепловой генератор выполнен в виде съемного модуля, платформа выполнена в виде рамы с монтажными элементами ее присоединения к базовому основанию, а газотурбинный двигатель закрыт кожухом и связан с этой рамой посредством двух гидроцилиндров, расположенных в центре масс модуля и обеспечивающих поворот этого двигателя, ввод газовоздушного тракта которого выполнен с устройством защиты от попадания посторонних предметов, система управления работой и снабжения топливом двигателя выполнена дистанционной и с функцией плавного изменения подачи топлива в топливную систему двигателя, подкачивающий насос выполнен с возможностью подачи топлива на высоту не менее 20 м, тепловой генератор оснащен системой защиты режимов работы, выполненной на основе размещенных на раме датчиков опасного приближения модуля к объекту и с функцией перевода двигателя в режим холостого хода и последующей его остановки при приближении к объекту на расстояние ближе 2 м, размещенными на раме противопожарной системой, системой направленного освещения в виде фар на кронштейнах и по крайней мере одной видеокамерой системы видеонабдюдения зоны нахождения объекта.
2. Самоходный подъемник с тепловым генератором, содержащий автомобиль с подъемным механизмом стрелового типа, кабину оператора, оборудованную пультом дистанционного управления системой управления работой и снабжения топливом двигателя, при этом газотурбинный двигатель установлен на платформе, отличающийся тем, что тепловой генератор на платформе выполнен в виде съемного модуля, платформа выполнена в виде рамы с монтажными элементами ее связи с люлечным подвесом стрелы подъемного механизма, а газотурбинный двигатель закрыт кожухом и связан с этой рамой посредством двух гидроцилиндров, расположенных в центре масс модуля и обеспечивающих поворот этого двигателя, ввод газовоздушного тракта которого выполнен с устройством защиты от попадания посторонних предметов, система управления работой и снабжения топливом двигателя выполнена с функцией плавного изменения подачи топлива в топливную систему двигателя, а подкачивающий насос выполнен с возможностью подачи топлива на высоту не менее 20 м, тепловой генератор оснащен системой защиты режимов работы, выполненной на основе размещенных на раме датчиков опасного приближения модуля к объекту и с функцией перевода двигателя в режим холостого хода и последующей его остановки при приближении к объекту на расстояние ближе 2 м, размещенными на раме противопожарной системой, системой направленного освещения в виде фар на кронштейнах и по крайней мере одной видеокамерой системы видеонабдюдения зоны нахождения объекта.
3. Железнодорожная платформа с тепловым генератором, содержащая газотурбинный двигатель с насадком, установленным на выходе реактивного потока из двигателя для направления потока газов и систему управления работой и снабжения топливом двигателя, при этом газотурбинный двигатель установлен на платформе, отличающийся тем, что платформа выполнена в виде рамы с монтажными элементами ее установки на железнодорожные ходовые тележки, а газотурбинный двигатель закрыт кожухом и связан с этой рамой посредством двух гидроцилиндров, расположенных в центре масс рамы и обеспечивающих поворот этого двигателя, ввод газовоздушного тракта которого выполнен с устройством защиты от попадания посторонних предметов, насадок выполнен в виде расширяющегося сопла для подачи потока газов на рельсы, система управления работой и снабжения топливом двигателя выполнена дистанционной и с функцией плавного изменения подачи топлива в топливную систему двигателя, тепловой генератор оснащен системой защиты режимов работы, выполненной на основе размещенных на раме датчиков опасного приближения платформы к препятствию и с функцией перевода двигателя в режим холостого хода и последующей его остановки при приближении к препятствию на расстояние ближе 2 м, размещенными на платформе кабиной оператора и топливным баком и размещенными на раме противопожарной системой, системой направленного освещения в виде фар на кронштейнах и по крайней мере одной видеокамерой системы видеонабдюдения зоны подачи потока газов.
