ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА
INSTRUMENTAL POWER PLANT

Область техники
Предлагаемое изобретение относится к оборудованию, предназначенному для подачи электропитания и сжатого воздуха, в том числе сухого и лубрицированного к рабочим местам и оборудованию ремонтных депо рельсовых транспортных средств.
Уровень техники
Из уровня техники известна стационарная пневмоустановка для очистки поверхностей (см. RU107079, кл. B08B9/00, публ. 2011г.).
Известная стационарная пневмоустановка для очистки поверхностей содержит корпус, пневмодвигатель и инструмент очистки. При этом корпус оснащен средством, обеспечивающим возможность контроля подачи сжатого воздуха.
Конструктивное выполнение данной пневмоустановки позволяет использовать ее для чистки исключительно внутренних поверхностей полых изделий, что является достаточно узкой областью применения,  кроме того функциональные возможности также невысокие и ограничиваются наличием возможности ручного контроля подачи воздуха и воды в зону работы инструмента очистки.
Из уровня техники известна комплексная система снабжения сжатым воздухом (см. RU145084, кл. B60T17/02, публ. 2014 г.).
Известная комплексная система снабжения сжатым воздухом содержит блок-контейнер компрессорный с установленными в нем блоком управления и контроля, системой осушения и очищения сжатого воздуха, системой освещения и автоматической системой управления процессом снабжения сжатым воздухом.
Данная разработка обеспечивает эффективную высокопроизводительную выработку сжатого воздуха и последующее снабжение им необходимых участков работы, а также позволяет в случае такой потребности, иметь возможность наращивания своей мощности за счет технической осуществимости модульного построения комплексной системы.
Однако данной разработке присущи некоторые недостатки, к числу которых можно отнести крупногабаритное конструкционное выполнение, которое позволяет в блоках-контейнерах находиться обслуживающему персоналу, но не позволяет осуществлять простое и быстрое компактное размещение комплексной системы и соответственно требует предварительной организации особых сложных подготовительных мероприятий по обустройству требуемой для нормальной работы системы рабочей площади, предпочтительно не нарушая при этом структуру и организацию работы предприятий или рабочих пунктов, где устанавливается система.
Еще одним существенным недостатком в конструкции известной системы можно считать наличие собственной крупногабаритной по меньшей мере одной компрессорной установки, принципиально не являющейся необходимой структурной единицей, поскольку в подавляющем большинстве случаев предприятия и пункты, где устанавливаются подобные установки, уже имеют в своем составе собственные мощные промышленные компрессоры с пневмомагистралями, помимо этого собственные компрессоры создают дополнительный нежелательный источник шума и повышают себестоимость изготовления всей системы.
Дополнительным недостатком можно считать повышенную трудоемкость и сложность обслуживания системы.
Наиболее близким с точки зрения изобретательского замысла к предлагаемому изобретению является энергетический комплекс, известный из RU113314, кл. F04D25/06, публ. 2012 г.
Известный энергетический комплекс имеет возможность подачи электропитания и сжатого воздуха к определенному участку работы и содержит корпус (контейнер), снабженный трубопроводным и электромеханическим оборудованием с системой управления режимами работы комплекса, блоком для хранения сжатого воздуха (ресивером) и системой очистки воздуха.
Данный комплекс обладает более широким спектром функциональных возможностей, чем аналоги, представленные выше, поскольку помимо снабжения сухим сжатым воздухом различных пневматических устройств имеет возможность преобразования напряжения высоковольтных линий электропередач для снабжения электроэнергией, в частности предприятий железнодорожного транспорта.
При этом данный функциональный комплекс обладает существенно меньшей по сравнению с предыдущим аналогом конструкцией, поскольку не содержит в своем составе крупногабаритной внешней подсистемы, участвующей в работе, однако, несмотря на это конструкция все же недостаточно компактна и для ее успешной установки на определенный участок работы, например, какого-либо предприятия или рабочего пункта, также необходимо проведение комплекса подготовительных работ по техническому благоустройству территории.
Кроме того, остается не решенным технический вопрос целесообразности нахождения в составе комплекса компрессорной установки, наличие которой, как указано выше, в конструкционном плане может являться не оправданным, кроме того, она повышает себестоимость изготовления, является дополнительным источником электропотребления, а при функционировании создает дополнительный нежелательный источник повышенного шума.
Вдобавок известный энергетический комплекс требует повышенных экономических и трудовых затрат на содержание, обслуживание и возможный ремонт.
Раскрытие изобретения
Задача (техническая проблема) предлагаемого изобретения заключается в создании инструментальной энергетической установки для подачи электропитания и сжатого воздуха, обладающей компактными габаритными характеристиками высокими эксплуатационными показателями.
Техническим результатом предлагаемого изобретения, который объективно проявляется в ходе его использования, является повышение эффективности и надежности работы установки, упрощение конструкции, повышение безопасности эксплуатации, повышение эргономических характеристик, обеспечение универсальности использования и расширение функциональных возможностей.
Указанный технический результат достигается в результате того, что инструментальная энергетическая установка для подачи электропитания и сжатого воздуха выполнена в виде функционального корпуса, содержащего распределительное и передаточное электротехническое оборудование с системой электромеханического управления режимами эксплуатации, пневмотрубопроводное оборудование, ресивер, фильтр-регулятор давления и маслораспылитель, при этом упомянутое электротехническое оборудование подключено к силовой электрической сети, а к упомянутому пневмотрубопроводному оборудованию подведена пневмомагистраль, перемещаясь по которой, сжатый воздух поступает в ресивер, выход которого подключен к входу фильтра-регулятора давления, первый выход которого подключен к первому устройству соединения с потребителем сжатого воздуха, а второй выход которого подключен к входу маслораспылителя, выход которого подключен ко второму устройству соединения с потребителем сжатого воздуха.
По предпочтительному варианту изготовления изобретения в качестве потребителя сжатого воздуха применяется пневмоинструмент в виде краскопульты или пневмопистолета.
По предпочтительному варианту изготовления изобретения в качестве потребителя сжатого воздуха применяются пневмоисполнительные устройства в виде пневмомоторов или пневмоцилиндров.
Является наиболее целесообразным, если пневмоинструмент и пневмоисполнительные устройства подключаются к устройствам соединения посредством шланга, намотанного на автоматическую катушку, размещенную на функциональном корпусе.
Как правило, ресивер оборудован с внешней стороны функционального корпуса.
Предпочтительно, если распределительное и передаточное электротехническое оборудование оборудовано с внешней стороны функционального корпуса.
Система электромеханического управления режимами эксплуатации, как правило, оборудована с внешней стороны функционального корпуса.
Электрические розетки электротехнического оборудования могут быть снабжены сигнальными лампами.
Является предпочтительным, если распределительный щиток электротехнического оборудования выполнен с возможностью обесточивания электрических розеток.
Предлагаемое изобретение выполняется в компактном исполнении, обладает простой надежной конструкцией, позволяющей размещать установку на рабочих поверхностях, на которых не требуется проведения подготовительных работ, имеет функциональный рабочий корпус, на котором расположено все необходимое для подключения пневмоинструментов оборудование с выбором вида сжатого воздуха (сухого или лубрицированного), также имеет электрические разъемы/розетки для подключения любого необходимого внешнего оборудования, что наделяет установку высокими эргономическими показателями и расширенными функциональными возможностями.
Повышение эффективности и надежности работы обеспечивают подключения установки к общей электрической сети и к пневмомагистрали, обеспечивающими подачу электроэнергии и сжатого воздуха стабильно, эффективно и бесперебойно.
Также эффективность и надежность работы проявляется за счет упрощенного конструктивного выполнения, обеспечивающего стабильную работу системы с минимизацией возможных поломок или сбоев работы.
Простая надежная конструкция системы также обеспечивает безопасность эксплуатации, а наличие системы управления режимами эксплуатации позволит в случае необходимости изменить режим работы и оперативно обесточить электрическое оборудование в случае возникновения нештатной ситуации.
Таким образом, предлагаемая инструментальная энергетическая установка является достаточно надежной, эффективной, компактной, универсальной, обладает упрощенной конструкцией, является безопасной, наделена эргономичностью и расширенными функциональными показателями, что в свою очередь решает задачу (техническую проблему) создания установки для подачи электропитания и сжатого воздуха, которая обладает компактными габаритами и высокими эксплуатационными показателями.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан общий вид предлагаемой инструментальной энергетической установки.
На фиг. 2 показана внутренняя компоновка предлагаемой инструментальной энергетической установки с открытой дверью.
На фиг. 3 показан вид сбоку предлагаемой инструментальной энергетической установки.
На фиг. 4 показан вид с противоположного бока предлагаемой инструментальной энергетической установки.
На фиг. 5 показан вид сзади предлагаемой инструментальной энергетической установки.
Осуществление изобретения
Предлагаемое изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядным образом демонстрирует достижение указанной совокупностью существенных признаков технического результата и обеспечивает решение поставленной задачи (технической проблемы).
На представленных фиг. 1-5 изображено следующее оборудование и элементы, характеризующие предлагаемую инструментальную энергетическую установку для подачи электропитания и сжатого воздуха:
1 – корпус;
2 – ресивер;
3 – входной кран подключения к пневмомагистрали;
4 – фильтр-регулятор давления;
5 – первое устройство соединения с потребителем сжатого воздуха;
6 – второе устройство соединения с потребителем сжатого воздуха;
7 – маслораспылитель;
8 – автоматическая катушка;
9 – шланг автоматической катушки;
10 – пневмоинструмент;
11 – манометр ресивера;
12 – кран ресивера;
13 – кабельный ввод для подключения к силовой электрической цепи;
14 – входной шланг подключения к главной магистрали;
15 – распределительный щиток;
16 – автоматы распределительного щитка;
17 – средство обесточивания электрических розеток;
18 – электрические розетки;
19 – сигнальные лампы.
Предлагаемая инструментальная установка для подачи электропитания и сжатого воздуха выполнена в виде функционального корпуса 1.
Функциональный корпус 1 содержит электротехническое оборудование с возможностями электромеханического управления режимами эксплуатации установки.
Функциональный корпус 1 также содержит пневмотрубопроводное оборудование, а также ресивер 2, фильтр-регулятор давления 4 и маслораспылитель 7.
Электротехническое оборудование системы подключено к силовой электрической цепи посредством кабельного ввода 13.
К пневмотрубопроводному оборудованию посредством крана подключения 3 и шланга подключения 14 подведена главная пневмомагистраль.
Сжатый воздух из главной пневмомагистрали поступает в ресивер 2, выход которого подключен к входу фильтра-регулятора давления 4.
Первый выход фильтра–регулятора давления 4 подключен к первому устройству соединения 5 с потребителем сжатого воздуха.
Второй выход фильтра–регулятора давления 4 подключен ко входу маслораспылителя 7, выход которого подключен ко второму устройству соединения 6 с потребителем сжатого воздуха.
Функциональный корпус 1 снабжен автоматической катушкой 8 со шлангом 9, один конец которого подключается к функциональному корпусу 1 посредством первого устройства соединения 5 или посредством второго устройства соединения 6, а второй конец к потребителю сжатого воздуха.
В качестве потребителя сжатого воздуха применяется пневмоинструмент 10, например, в виде пневмопистолета.
Пневмоинструмент 10 может размещаться на функциональном корпусе 1, и как уже указано выше, подключается к устройству соединения 5 или к устройству соединения 6 посредством шланга 9, намотанного на автоматическую катушку 8, размещенную на функциональном корпусе 1.
На передней панели функционального корпуса 1 размещен распределительный щиток 15 с автоматами 16 (распределительное электротехническое оборудование).
Также на передней панели корпуса 1 размещены электрические розетки 18 с сигнальными лампами 19 (передаточное электротехническое оборудование), а также средство обесточивания 17 электрических розеток.
На других участках функционального корпуса располагается остальное необходимое для работы системы электротехническое оборудование (кабели, обмотки, реле, контакторы и др.).
Предлагаемая инструментальная энергетическая установка для подачи электропитания и сжатого воздуха работает следующим образом.
Заявляемая инструментальная энергетическая установка может служить для подачи электропитания и фильтровального сжатого воздуха (сухого и лубрицированного) к рабочим местам, оборудованию и инструментам, находящимся в ремонтном депо рельсовых транспортных средств.
В зависимости от материала покрытия пола энергетическая установка крепится металлическими анкерами или саморезами в пластиковые дюбели.
Кабель внешнего электропитания заводится в установку через кабельный ввод 13 и подключается к электротехническому оборудованию в соответствии с электрической схемой.
Централизованная пневмомагистраль подключается к ресиверу 2 посредством крана 3 и шланга 14.
Функциональный корпус 1 надежно заземляется.
Перед началом эксплуатации резервуар маслораспылителя 7 заполняется маслом до верхней отметки.
Инструментальная энергетическая установка готова к работе.
Сжатый воздух подается от главной пневмомагистрали через входной кран 3 и входной шланг 14 в ресивер 2 объемом 20 литров. В ресивере 2 сжатый воздух проходит предварительную грубую очистку и осушку. Кроме того, ресивер 2 обеспечивает поддержание стабильности давления при питании потребителей сжатого воздуха, например, пневмоинструмента 10.
Давление в ресивере 2 и главной пневмомагистрали (при полностью открытом входном кране 3) осуществляется по манометру 11 (0 – 15 bar), установленному на передней части ресивера 2.
Слив конденсата из ресивера 2 производится открытием крана 12 ресивера, расположенного на его нижнем торце. При этом во избежание образования облака пара и пыли, других неприятных последствий рекомендуется не открывать кран 12 ресивера резко и полностью.
Из ресивера 2 сжатый воздух поступает на вход фильтра–регулятора давления 4. Фильтр-регулятор давления 4 представляет собой комбинацию двух устройств – воздушного фильтра и регулятора давления в одном корпусе.
Фильтр-регулятор давления 4 удаляет из сжатого воздуха механические загрязнения и конденсат, а также понижает давление сжатого воздуха и поддерживает его на заданном уровне. Установленный фильтр-регулятор давления 4 обеспечивает тонкость фильтрации (5мкм) и автоматический отвод конденсата. Диапазон регулирования давления 0,05-0,7 МПа.
С выхода фильтра-регулятора давления 4 сухой очищенный воздух поступает на первое устройство соединения 5, выполненное в виде быстроразъемного самозапирающегося соединения, к которому может подключаться автоматическая катушка 8 со шлангом 9, к которому уже в свою очередь с противоположной стороны подключается полностью готовый к эксплуатации пневмоинструмент 10.
Одновременно с параллельного второго выхода фильтра-регулятора давления 4 сухой очищенный воздух поступает на вход маслораспылителя 7, в котором сжатый воздух насыщается масляным туманом. Насыщение воздуха маслом необходимо для правильной работы различных пневмоинструментов 10 и иных пневмоисполнительных устройств (пневмоцилиндры, пневмомоторы и т.д.).
С выхода маслораспылителя 7 маслонасыщенный воздух подается ко второму устройству соединения 6, выполненного в виде быстроразъемного самозапирающегося соединения, к которому может подключаться полностью готовый к эксплуатации пневмоинструмент 10.
Для удобства работы к электрическим розеткам 18 может при необходимости подключаться дополнительное внешнее оборудование, необходимое для проведения соответствующих обслуживающих или ремонтных работ.
Каждая электрическая розетка 18 снабжена зеленой сигнальной лампой 19, свечение которой информирует о наличии напряжения.
В случае возникновения аварийной ситуации электрические розетки 18 обесточиваются с помощью средства 17 путем нажатия на соответствующую кнопку.
Для снятия давления в установке необходимо закрыть входной кран 3 от главной пневмомагистрали и открыть кран 12 ресивера 2.
Предлагаемое изобретение может найти широкое применение в промышленности в области проведения ремонтных и обслуживающих работ транспортных средств, различного оборудования и техники, размещаясь стационарно в крупных ангарах, цехах, а в том числе и в железнодорожных ремонтных депо.