ПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕМ ВАГОНА ПАССАЖИРСКОГО ТИПА (ВАРИАНТЫ)

Область техники
Полезная модель относится к электрооборудованию железнодорожного транспорта. Пульт управления входит в комплекс электрооборудования вагонов пассажирского типа различного назначения и с различным электрооборудованием и предназначен для управления работой электрооборудования, коммуникации электроэнергии в комплексах электрооборудования, ее распределения по потребителям и защиты электрооборудования от возможных перегрузок, повреждений и отказов, возникающих при функционировании электрооборудования.
Уровень техники
Известен «Комплекс электрооборудования «Э-12АК»» (1), включающий пульт управления системой жизнеобеспечения вагона, содержащий соединенные между собой индикаторное устройство, панель управления, коммутационную аппаратуру, а также встроенную в пульт аппаратуру системы безопасности, автоматического управления работой электрооборудования и диагностики, при этом пульт управления выполнен трех типоразмеров или одного типоразмера 1890±4%×850±4%×350±4% мм, 2250±4%×865±4%×350±4% мм или 2100±4%×820±4%×440±4% мм и снабжен съемными фальшпанелями и/или подставками.
Согласно полезной модели (1) пульт управления с указанными размерами и с установленной в корпусе пульта аппаратурой предназначен для установки в купейные, штабные и спальные вагоны с использованием при монтаже пульта в вагон дополнительных устройств в виде съемных фальшпанелей и/или подставок под пульт.
Недостатком известных из патента (1) пультов управления является то, что снабжение указанных пультов дополнительными устройствами в виде съемных фальшпанелей и/или подставок увеличивает затраты на изготовление пультов управления и усложняет их монтаж и крепление в вагонах. Выполнение корпусов пультов больших параметров, чем это требуется для размещения в них аппаратуры, необходимых для обеспечения работы электрооборудования конкретной модели вагона, также увеличивает затраты на производство пультов.
Кроме того, указанные пульты с размещенной в них многочисленной аппаратурой при их установке в старые вагоны с потребителями электроэнергии, питающимися током с номинальным напряжением 50 В, требуют перекомплектации аппаратуры этих пультов управления, что также ведет к необоснованным повышенным затратам на изготовление пультов.
Изветен «Распределительный шкаф купированного пассажирского вагона модели 47Д» (2 - прототип для пульта по пунктам 1-8 формулы), в котором размещена аппаратура управления, сигнализации и защиты электрооборудования вагона. Внешний вид и габаритные размеры шкафа приведены на рис. 116, а описание его устройства приведено на страницах 144-147 указанного источника.
Распределительный шкаф состоит из двух частей: верхней и нижней, при этом нижняя часть шкафа по ширине меньше верхней части. Высота собранного шкафа составляет 2100 мм, ширина верхней части - 820 мм, ширина нижней части 640 мм, ширина боковых сторон нижней и верхней частей - 440 мм. Обе части корпуса шкафа выполнены сварной конструкции из стального проката различных профилей. Передняя и задняя стороны обеих частей шкафа имеют проемы, через которые производится монтаж и обслуживание электроаппаратуры, установленной в шкафу. На передней стороне корпуса в верхней и нижней частях установлены съемные крышки, а в средней части установлена одностворчатая дверь. Крышки и дверь заперты замками и снабжены ручками. На двери с внутренней стороны смонтирована панель управления, на которой закреплены электроизмерительные приборы, сигнальные лампы, кнопки управления, тумблеры и пакетные выключатели.
Установленная на дверной панели аппаратура смонтирована с возможностью визуального наблюдения за работой оборудования вагона без открывания двери. На обратной стороне панели управления закреплены защитный кожух из стального листа, которым закрыты смонтированные на ней приборы и аппаратура.
За панелью управления в центральной части шкафа на специальном встроенном выдвижном каркасе расположена основная аппаратура управления электрооборудованием вагона. Каркас выполнен из П-образных профилей и обеспечивает установку аппаратуры как на передней, так и на задней его сторонах. Каркас вдвигается в распределительный шкаф по четырем направляющим с задней стороны шкафа.
Передняя сторона встроенного каркаса находится за панелью управления, а нижняя его часть, на которой размещен клеммник, закрыт крышкой, имеющей жалюзи для вентиляции воздуха. В нижней части шкафа, закрытой откидной крышкой, размещены предохранители большой разрывной мощности. В пространстве внутри шкафа проложены соединительные провода. Все элементы аппаратуры распределительного шкафа соединены проводами с имеющимися на вагоне источниками питания и с потребителями тока.
Распределительный шкаф устанавливается в служебном купе проводников вагона. Для возможности обслуживания аппаратуры с передней и задней сторон шкафа монтаж шкафа производится в проем в стенке, разделяющей служебное купе проводников и смежное с ним помещение. При этом дверь шкафа открывается внутрь купе проводников.
Недостатком известного распределительного шкафа (2) является то, что он имеет сложную конструкцию, большое количество узлов и деталей, что повышает затраты на его изготовление. Наличие трех съемных крышек и одностворчатой двери, запираемых десятью замками, а также установка аппаратуры на выдвижном каркасе, усложняет обслуживание аппаратуры, расположенной внутри шкафа и на панели.
Конструкция шкафа с выдвижным с задней стороны каркасом требует встройки шкафа в проем в стене, разделяющей смежные купе вагона, для обеспечения возможности обслуживания аппаратуры с двух сторон шкафа, что увеличивает пространство, требуемое для сервисного обслуживания аппаратуры, соответственно уменьшается свободное пространство для размещения в купе сервисного оборудования, необходимого для обслуживания пассажиров. Задняя сторона шкафа должна быть закрыта съемной стенкой или дверью для устранения поражения током посторонних лиц, а также для обеспечения возможности обслуживания аппаратуры с задней стороны шкафа, что значительно увеличивает затраты на изготовление и монтаж шкафа.
Распределительный шкаф устанавливается в купированный вагон модели 47Д и предназначен для управления ограниченным набором электроаппаратуры, имеющейся на данной модели вагона.
При монтаже указанного шкафа, имеющего габаритные размеры и различную форму его частей, приведенные в источнике (2), в другие типы вагонов различного назначения и с различным комплексом электрооборудования потребует дополнительных монтажных элементов для обеспечения надежного закрепления шкафа в вагоне, а также дополнительного пространства для обслуживания аппаратуры шкафа.
3
3
Известен пульт управления электрооборудованием пассажирского вагона (3) - прототип для пульта по п.п. 9, 10 формулы, содержащий металлический корпус, имеющий проемы с передней и задней сторон, и дверь, установленную с передней стороны корпуса, а также содержащий органы управления и защиты, приборы контроля и сигнализации, установленные внутри корпуса и на двери, соединенные проводами с источниками питания и с потребителями тока, отличающийся тем, что корпус содержит металлический каркас, на котором закреплены металлические листы, при этом корпус выполнен с внутренним объемом в пределах от 0,42 м до 0,53 м.
При этом каркас корпуса пульта выполнен из сваренных между собой элементов, например, из металлических уголков или гнутых профилей. Дверь корпуса выполнена в виде одной цельной двери или состоящей из двух створок. Пульт снабжен задней съемной стенкой или задней дверью. Корпус пульта выполнен с наружными размерами в пределах по ширине лицевой стороны от 580 до 620 мм, по ширине боковой стороны от 380 до 420 мм, по высоте от 1960 до 2040 мм.
Недостатками пульта известного из источника (3) является то, что он имеет ограниченные размеры корпуса и его внутреннего объема, вследствие чего невозможно применение этого пульта для вагонов различного назначения и с различным большим комплектом электрооборудования типового пассажирского вагона.
Конструкция корпуса, состоящего из каркаса и приваренных к нему металлических листов, а также наличие в пульте задней съемной стенки или задней двери усложняет конструкцию пульта, вследствие чего увеличиваются затраты на его изготовление. Наличие задней съемной стенки или задней двери предполагает обслуживание аппаратуры пульта с двух сторон, требует увеличенного пространства для размещения и обслуживания пульта, что ограничивает возможность размещения в вагоне других необходимых устройств.
Сущность предлагаемой полезной модели.
Задачей предполагаемой полезной модели является создание пульта управления электрооборудованием пассажирского типа различного назначения и с различным электрооборудованием, не имеющего вышеуказанных недостатков известных пультов и оптимизации их параметров.
Результатом решения поставленной задачи является упрощение конструкции пульта, оптимизация его параметров, снижение затрат на его изготовление и обеспечение возможности одностороннего сервисного обслуживания электрооборудования пульта.
Достижение заявленного результата и, как следствие, решение поставленной задачи достигается тем, что пульт управления электрооборудованием вагона пассажирского типа, содержит металлический сварной корпус, имеющий проемы с передней и задней сторон, и дверь, установленную с передней стороны корпуса, а также содержит органы управления и защиты, приборы контроля, индикации и сигнализации, установленные внутри корпуса, соединенные проводами с источниками питания и с потребителями тока, при этом корпус содержит нижнюю тумбу и расположенную над ней верхнюю секцию, которые соединены между собой болтами, корпуса тумбы и верхней секции выполнены из гнутых боковин, соединенных между собой приваренными к боковинам поперечными связями, верхняя секция корпуса закрыта сверху потолочной металлической плитой, выполненной с проемами, задняя сторона верхней секции корпуса закрыта в верхней части металлической панелью, закрепленной на корпусе болтами, на створках двери установлены органы управления, приборы контроля, индикации и сигнализации, дверь выполнена двухстворчатой и установлена на верхней секции, тумба выполнена с передней и с задней сторон с проемами, при этом проем с передней стороны тумбы закрыт съемной крышкой, запираемой замком, на тумбе и на верхней секции выполнены отверстия для болтов, крепящих пульт в помещении вагона, при этом в средней части верхней секции за дверями установлена панель с приборами ручного управления работой электрооборудования, при этом вся размещенная внутри корпуса электроаппаратура установлена с возможностью ее одностороннего обслуживания с лицевой стороны пульта.
При этом ширина тумбы и верхней секции с лицевых и задних сторон тумбы и верхней секции примерно одинакова, также примерно одинакова ширина их боковин.
При этом соединяемые между собой верхняя часть тумбы и нижняя часть верхней секции выполнены в виде отбортовок их стенок, в которых выполнены отверстия для болтов.
При этом панель ручного управления выполнена поворотной и установлена между боковинами в верхней секции на кронштейнах, закрепленных на боковинах.
При этом верхняя секция пульта снабжена по меньшей мере одним кронштейном с отверстиями для крепления пульта в помещении вагона.
При этом пульт снабжен самосрабатывающим огнетушителем или несколькими огнетушителями.
При этом пульт снабжен блоком пожарной сигнализации.
При этом пульт снабжен блоком управления работой туалетной системы вагона.
3
3
Пульт управления электрооборудованием вагона пассажирского типа, выполненный по второму варианту, содержит металлический сварной корпус, имеющий проемы с передней и задней сторон, и двухстворчатую дверь, установленную с передней стороны корпуса, а также содержит органы управления и защиты, приборы контроля, индикации и сигнализации, установленные внутри корпуса, соединенные проводами с источниками питания и с потребителями тока, при этом корпус выполнен разъемным, состоящим из нижней тумбы и установленной на ней верхней секции, соединенных между собой болтами, при этом тумба и верхняя секция корпуса выполнены с суммарным внутренним объемом в пределах от 0.55 м до 0,71 м.
При этом корпус пульта, состоящий из двух частей - тумбы и верхней секции, выполнен с наружными размерами в пределах по ширине лицевой и задней сторон от 820 мм до 890 мм, по ширине боковин от 340 мм до 380 мм, по высоте от 2000 мм до 2100 мм.
Предлагаемый пульт выполнен простым по конструкции в сравнении с известным распределительным шкафом (2). Не имеет выдвижного каркаса с установленной на нем аппаратурой. Конструкция передней части предлагаемого пульта, выполненная с двустворчатой дверью и со съемной крышкой, запираемых двумя замками, значительно проще конструкции передней части шкафа (2), на которой установлены три съемных крышки и одностворчатая дверь, запираемые десятью замками. Большая часть задней стенки предлагаемого пульта открыта. Выполнение тумбы и верхней секции одинаковой формы по периметру и с отбортовками стенок в верхней части тумбы и в нижней части верхней секции обеспечивают простое соединение болтами тумбы и верхней секции. При этом за счет отбортовок стенок повышается жесткость всего корпуса, что предохраняет его от перекоса и деформации при транспортировке и монтаже пульта. Также повышается надежность крепления пульта к полу вагона за счет увеличения опорной поверхности тумбы, прилегающей к полу, по сравнению со шкафом (2), имеющим тумбу меньшего размера по лицевой стороне, чем размер лицевой стороны верхней секции.
Выполнение предлагаемого пульта из двух соединяемых между собой разъемных частей - из тумбы и верхней секции позволяет оптимизировать параметры корпуса пульта с возможностью размещения в нем аппаратуры, необходимой для выполнения многих функций по управлению работой различного электрооборудования, устанавливаемого на различных типах вагонов. В известном пульте (3) корпус выполнен односекционным с ограниченным внутренним объемом, что не позволяет разместить в нем всю аппаратуру, требуемую для выполнения многих дополнительных функций, по сравнению с аппаратурой, устанавливаемой в пульты типовых пассажирских вагонов.
Предлагаемый пульт выполнен с возможностью одностороннего сервисного обслуживания аппаратуры, установленной внутри пульта, с лицевой стороны, что позволяет компактно разместить пульт в помещении вагона, вследствие чего в указанном помещении возможно разместить больше оборудования, необходимого для обслуживания персонала, находящегося в вагоне.
Указанные конструктивные улучшения предлагаемого пульта кроме вышеуказанных преимуществ также обеспечивают снижение затрат на изготовление корпуса пульта по сравнению с затратами на изготовление корпусов шкафа (2) и пульта (3).
Краткое описание чертежей.
Пример выполнения конструкции предлагаемого пульта управления электрооборудованием вагона пассажирского типа представлен на фиг. 1-7.
Фиг. 1 - пульт управления, вид спереди;
Фиг. 2 - пульт управления, вид сбоку;
Фиг. 3 - пульт управления, вид сверху;
Фиг. 4 - пульт управления, вид сзади;
Фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 1;
Фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 2;
Фиг. 7 - панель ручного управления, вид спереди;
Размещенная внутри корпуса пульта аппаратура и элементы ее крепления на чертежах не показаны.
Пульт управления, представленный на фигурах 1-7, включает корпус 1, состоящий из тумбы 2 и верхней секции 3.
Обе части корпуса выполнены примерно одинаковыми по ширине и по размеру боковых сторон.
Тумба выполнена металлической цельносварной, коробчатой формы с проемами с передней и задней сторон и с отбортовками стенок в нижней и верхней частях тумбы.
Детали тумбы выполнены преимущественно гнутыми и соединены между собой посредством сварки. Проем с передней стороны тумбы закрыт крышкой 5, запираемой замком 6. В нижней части крышки установлены фиксаторы 7 и 8, вставляемые в отверстия, выполненные в нижней части тумбы. На крышке выполнены вентиляционные жалюзи 9. На верхних отбортовках 10 стенок выполнены отверстия для болтов 11, соединяющих тумбу с верхней секцией, а также отверстия 12 для крепления тумбы к опоре в помещении вагона. В отбортовках нижней части тумбы выполнены отверстия 13 для крепления тумбы к полу вагона. Внутри тумбы укреплена клеммная рейка-заземление 14 для подсоединения электропроводов, по которым подается ток для питания электроаппаратуры пульта управления.
Корпус верхней секции выполнен металлическим цельносварным, состоящим из гнутых боковин 15 и 16, соединенных между собой перемычками 17 и 18, 19 и 20. Сверху корпуса вварена металлическая потолочная плита 21, в которой выполнены проемы 22 и 23 для ввода и вывода проводов. С задней стороны верхней секции в верхней части установлена съемная панель 24, закрепленная на корпусе крепежными элементами, например, болтами. На передней стороне верхней секции установлена двухстворчатая дверь, включающая левую 25 и правую 26 двери. Выше дверей лицевая сторона верхней секции выполнена с проемом 27, через который монтируется аппаратура, размещенная в этой части верхней секции. На дверях с лицевых наружных сторон установлены элементы управления работой электрооборудования в виде включателей, переключателей и кнопок, световые индикаторы и приборы, показывающие исправность и отклонения в работе систем электрооборудования, кнопка 28 для отключения питания всех потребителей вагона. В нижних частях дверей выполнены жалюзи 29 для прохода в пульт охлаждающего воздуха.
В верхней части верхней секции за дверями установлена на осях 30 поворотная панель 32 с приборами ручного управления работой электрооборудования. Панель выполнена поворотной в сторону дверей и закреплена на кронштейнах 33 и 34, установленных на боковинах верхней секции. К корпусу верхней секции приварен кронштейн 35 в виде уголка с отверстиями 36 для крепления пульта к опоре или к стене вагона. С задней стороны верхней секции в отбортовках на корпусе также выполнены отверстия 37 для крепления пульта в вагоне.
Внутри тумбы и верхней секции пульта размещены органы управления и защиты, приборы контроля и сигнализации, а также могут быть размещены самосрабатывающие огнетушители (на чертежах не показаны). Указанная аппаратура устанавливается в пульт в соответствии с требованиями по управлению и обеспечению работой систем электрооборудования вагона, включая, в частности, системы пожарной безопасности, электроотопления, освещения, водоснабжения, вентиляционно-климатической системы, туалетной системы, системы нагрева букс тележек вагона, системы энергоснабжения, питание холодильника, электробритв, микроволновой печи и другие системы.
Пульт может быть снабжен информационным табло 38 с показом текстовой информации о работе систем вагона на дисплее модуля управления.
Пульт управления выполнен с возможностью одностороннего сервисного обслуживания аппаратуры, расположенной в пульте, через проемы, выполненные в передней лицевой стороне корпуса, что требует меньшего пространства в помещении вагона для монтажа и сервисного обслуживания электрооборудования пульта по сравнению с известными пультами (2) и (3).
3
3
Тумба и верхняя секция корпуса выполнены с суммарным внутренним объемом в пределах от 0,55 м до 0,71 м, что позволяет разместить в корпусе большее количество различной аппаратуры по сравнению с пультом (3). Наружные размеры корпуса пульта выполнены в пределах по ширине лицевой и задней сторон от 820 мм до 890 мм, по ширине боковин от 340 мм до 380 мм, по высоте от 2000 мм до 2100 мм. Указанные размеры корпуса обеспечивают более компактное размещение пульта в помещении вагона по сравнению с размерами известных пультов (2) и (3).
В предлагаемом пульте аппаратура размещена на рейках, установленных между боковинами и на боковинах, на внутренних поверхностях дверей и на панели, установленной с задней стороны верхней секции. Внутри корпуса проложены жгуты электропроводов, соединяющие аппаратуру с источниками питания и с потребителями тока.
Предлагаемый пульт управления электрооборудованием вагона пассажирского типа изготавливается следующим образом. Сначала изготавливаются из листового металла детали корпуса путем вырезки и изгиба их до требуемой формы. Детали соединяются в узлы посредством сварки. Тумба и верхняя секция соединяются между собой болтами. Двери устанавливаются на корпус посредством петель.
Внутри корпуса устанавливаются элементы (кронштейны, скобы, клеммные рейки), на которые крепится аппаратура коммутации электроэнергии, ее распределения по потребителям и защиты потребителей. На дверях устанавливаются органы управления и сигнализации. Панель 32 с приборами ручного управления работой электрооборудования монтируется внутри корпуса на осях 30, что упрощает монтаж панели в пульт и обеспечивает возможность одностороннего сервисного обслуживания, установленной на панели аппаратуры.
Аппаратура и приборы соединяются электропроводами в соответствии с их функциональным назначением.
После завершения монтажа электрооборудования в пульт производится контроль и диагностика работы аппаратуры пульта на специальном стенде. Готовый пульт устанавливается и закрепляется в помещении вагона и соединяется электропроводами с электрооборудованием вагона. При монтаже пульта в конкретный вагон с различным электрооборудованием возможно установить в пульт дополнительную аппаратуру.
Промышленная применимость.
Предлагаемый пульт управления вагона пассажирского типа предназначен для установки в вагоны с электрооборудованием, выполняющим больше функций, чем типовые пассажирские вагоны.
Заявленная полезная модель выполнена в виде опытного образца, стендовые испытания которого подтвердили его работоспособность.
Источники информации.
1. Комплекс электрооборудования Э-12АК. Патент на полезную модель RU 88613, МПК B60L 1/00, 2009 г.
2. Егоров В.П. Электрооборудование пассажирских вагонов типа 47Д / В.П. Егоров, A.M. Койфман, C.H. Модель, Б.Н. Ребрик; под ред. Б.Н. Ребрика - М.: Транспорт, 1975 - 152 с. - УДК 629.45.064.5
3. Пульт управления электрооборудованием пассажирского вагона. Патент на полезную модель RU 138203, МПК B60R 16/04, 2013 г.