УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМАЗЫВАНИЯ РЕЛЬСОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ

Предлагаемое устройство относится к вспомогательному оборудованию, используемому на железнодорожном транспорте, и предназначено для работы в составе оборудования для нанесения смазки на боковую поверхность головки рельса в криволинейных участках пути.
Известно, что безопасность движения зависит от степени износа рельсов железнодорожного пути, что, в первую очередь, относится к его криволинейным участкам, где износ наиболее интенсивен. При его превышении сверх допустимого происходит набегание колеса на головку рельса с последующими непредсказуемыми последствиями.
Известны многочисленные устройства для смазывания рельсов, уменьшающие износ и их преждевременную замену, что значительно снижает стоимость эксплуатации и содержания пути (рельсы на криволинейных участках применяются из специальных износостойких сталей). Многообразие конструкций обусловлено стремлением упростить устройство, повысив его КПД и надежность, сократить затраты на расходные материалы, т.е. в конечном итоге обеспечить экономию ресурсов при рациональном использовании энергии.
Известно, например, устройство для смазывания рельса железнодорожного пути, широко применяемое на сети железных дорог РФ - рельсосмазыватель PC-05-01. Его устройство и работа описаны в руководстве по эксплуатации 2722.00.000.01РЭ. Устройство содержит резервуар, предназначенный для хранения запаса смазки, а также выталкивания ее по маслопроводу к исполнительному устройству, подающему смазку на рельс. Резервуар содержит гидроцилиндр и поршень, с воздействующей на него пружиной. Устройство простое
и эффективное. Однако по принципу действия оно непосредственно взаимодействует с колесами подвижного состава, что приводит к обязательным попыткам подачи смазки на рельс при наезде колеса на плунжер исполнительного механизма подачи смазки, в том числе и при ее отсутствии в резервуаре. Это приводит к нерациональному использованию энергии и отрицательно сказывается на механической устойчивости и ресурсе устройства. К другим недостатком устройства следует отнести то, что в нем не предусмотрена возможность определения количества смазки в резервуаре в процессе работы.
Подобная конструкция резервуара для смазки используется и в другом известном устройстве, применяемом на территории РФ - рельсосмазывателе путевом универсальном проекта 1479.00.000. Здесь для давления на поршень вместо энергии сжатой пружины используется энергия сжатого воздуха, периодически нагнетаемого в резервуар автомобильным насосом. Устройству присущи те же недостатки. Чертежи и описание работы устройства приведены в его техническом описании 1479.00.000ТО.
К числу других известных устройств, содержащих резервуар, выполненный в виде гидроцилиндра с поршнем, можно отнести устройства по авт. св. СССР №№1075964, 1832091, МПК В 61 К 3/00. Однако в них не содержится ссылок на наличие датчика, необходимого, в частности, для прекращения работы устройства при израсходовании всего запаса смазки.
По совокупности сходных существенных признаков наиболее близким к предложенному техническому решению является известное шведское устройство для смазывания рельсов CLICOMATIC LP, type 015/017, Swedish Rail System (AB SRS).
Известное устройство («рельсосмазыватель») содержит маслосодержащий гидроцилиндр с поршнем, соединенный гидравлическим шлангом с дозирующим эжектором, установленным рядом с рельсом против точки нанесения смазки. Гидроцилиндр разделен поршнем на две полости, в одной из которых содержится смазка, а в другую, через регулятор давления, подается газ. Источником давления служит стандартный газовый баллон, заправленный
сжатым азотом. По другому каналу сжатый газ из баллона, через тот же регулятор давления, подводится к электропневматическому клапану управления эжектором. Этот клапан электрически связан с электронным блоком управления, к которому подключен датчик вибрации, сигнализирующий о движении железнодорожного состава и инициирующий подачу сигнала на выброс смазки. Питается устройство от электрической батареи.
Смазка из гидроцилиндра, за счет давления газа на поршень, постоянно поступает в эжектор. При движении железнодорожного состава датчик регистрирует возникающую вибрацию, и электрические сигналы от него поступают в электронный блок управления, который генерирует электрические импульсы управления электропневматическим клапаном эжектора. В результате, эжектор производит выбросы смазки на соответствующий участок (точку) головки рельса, а отработавший газ выбрасывается в атмосферу. Периодичность выбросов задается электронным блоком управления. В процессе работы устройства поршень перемещается внутри гидроцилиндра до тех пор, пока смазка не будет полностью израсходована.
Недостаток известного устройства заключается в отсутствии каких бы то ни было средств для контроля уровня смазки в гидроцилиндре. В том числе не контролируется и положение поршня, указывающее на уровень содержащейся в гидроцилиндре смазки. Это обстоятельство приводит к тому, что при опустошении гидроцилиндра устройство продолжает инициировать выбросы смазки, бесполезно расходуя электрическую энергию и энергию сжатого газа.
Другой недостаток такого технического решения заключается в том, что при заправке смазкой существует опасность разрушения гидроцилиндра давлением, создаваемым заправочным устройством.
К недостаткам можно отнести и то, что при техническом обслуживании устройства невозможно определить количество смазки, содержащейся в гидроцилиндре, и спрогнозировать период времени до следующей заправки.
Перед заявленным устройством была поставлена задача, с одной стороны - предотвратить бесполезный расход электрической энергии и энергии
сжатого газа, тем самым повысить его КПД и автономность, с другой - обеспечить контроль уровня смазки, содержащейся в гидроцилиндре.
Поставленная задача решается тем, что предложено устройство для смазывания рельсов железнодорожного пути, включающее маслосодержащий гидроцилиндр из немагнитного материала с поршнем.
Новым в предложенном техническом решении является то, что поршень снабжен постоянным кольцевым магнитом, а снаружи цилиндра установочно-подвижно по его длине смонтирован, по меньшей мере, один регистрирующий магниточувствительный элемент.
Технический результат заявленного устройства заключается в сокращении затрат на расходные материалы (сжатый газ и электрическая батарея питания) и на обслуживание рельсосмазывателя. Использование заявленного устройства, содержащего предложенное техническое решение, позволяет увеличить и время его автономной работы. Заявленное техническое решение может быть использовано в системах удаленного мониторинга технического состояния и работоспособности устройств для смазывания рельсов железнодорожного пути.
На чертеже показано устройство гидроцилиндра.
Гидроцилиндр заявленного устройства содержит корпус 1, выполненный из алюминия или другого немагнитного материала, крышки 2, стянутые на корпусе 1 шпильками 3 посредством гаек 4. Внутри гидроцилиндра находится поршень 5 с постоянным кольцевым магнитом 6. Нижняя полость 7 гидроцилиндра заполняется смазкой, а в верхнюю полость 8, через обратный клапан 9, предотвращающий утечку газа из цилиндра, и фитинг-тройник 10 подается сжатый газ. Разгрузка давления в гидроцилиндре, в частности, при заправке смазкой, производится прекращением подачи в него газа, например, закрыванием вентиля газового баллона (на чертеже не показан), с последующим открыванием разгрузочного вентиля 11. Заполнение гидроцилиндра смазкой производится ручным масляным насосом (на чертеже не показан) через заправочную магистраль, содержащую быстроразъемный гидравлический
соединитель 12 для присоединения насоса, обратный клапан 13 для предотвращения выдавливания смазки через заправочную магистраль, фильтр 14 для предотвращения попадания внутрь гидроцилиндра посторонних частиц и механических примесей, и фитинг-тройник 15. На фитинге-тройнике 15 смонтирован ручной вентиль 16, при необходимости перекрывающий подачу смазки к исполнительному устройству (на чертеже не показано) нанесения смазки на рельс. В рабочем положении вентиль 16 должен быть открыт. Снаружи корпуса 1 гидроцилиндра на одной из шпилек 3 установочно-подвижно смонтирован (например, закреплен с помощью прищепки) магниточувствительный элемент 17 (например, геркон) электрически связанный с электронным блоком управления (на чертеже не показан). Снаружи корпуса 1 на всей его длине закреплена отградуированная, например, в литрах и его долях, линейка (на чертеже не показана), служащая шкалой количества смазки.
При работе рельсосмазывателя магниточувствительный элемент 17 устанавливается в крайнее нижнее положение (показано на чертеже). По мере расхода смазки поршень 5 с магнитом 6 под воздействием давления газа перемещается внутри корпуса 1, выдавливая смазку из гидроцилиндра в исполнительное устройство нанесения смазки на рельс. При приходе поршня 5 в крайнее нижнее положение магниточувствительный элемент 17 оказывается под воздействием магнитного поля, создаваемого магнитом 6, регистрируя его подход. Электрический сигнал от магниточувствительного элемента поступает в электронный блок управления, который блокирует (запрещает) работу рельсосмазывателя и переходит в режим минимального потребления, тем самым, предотвращая бесполезный расход электрической энергии и энергии сжатого газа. При установке магниточувствительного элемента выше положения, соответствующего полному опустошению резервуара, он будет вырабатывать превентивный сигнал.
При заправке гидроцилиндра смазкой магниточувствительный элемент 17 устанавливается в крайнее верхнее положение (на чертеже условно не показано). По мере заполнения полости 7 гидроцилиндра смазкой поршень 5 с
магнитом 6 под воздействием давления смазки, создаваемого заправочным насосом, перемещается внутри корпуса 1, выдавливая газ из полости 8 в атмосферу через предварительно открытый разгрузочный вентиль 11. При приходе поршня 5 в крайнее верхнее положение магниточувствительный элемент 17 оказывается под воздействием магнитного поля, создаваемого магнитом 6, регистрируя это событие. Электрический сигнал от магниточувствительного элемента поступает в электронный блок управления, который индицирует сообщение (подает световой или звуковой сигналы) о необходимости прекращения заправки, тем самым, предупреждая об опасности разрушения гидроцилиндра давлением поступающей в него смазки.
Для определения текущего уровня смазки в гидроцилиндре, необходимо вручную перемещать магниточувствительный элемент 17 вдоль корпуса 1. В момент срабатывания, факт которого зарегистрирует и отобразит электронный блок управления, прекратить перемещение - положение магниточувствительного элемента 17 укажет на положение поршня 5 в корпусе 1 гидроцилиндра, и, следовательно, на уровень содержащейся в нем смазки. Количество смазки считывается на отградуированной шкале линейки, напротив магниточувствительного элемента 17.
Следует заметить, что при обеспечении свободного перемещения магниточувствительного элемента по направляющей (например, по одной из шпилек 3) вдоль корпуса 1 гидроцилиндра, под воздействием магнитного поля создаваемого магнитом 6, он может быть использован в качестве механического указателя количества смазки, содержащейся в гидроцилиндре.
Возможно использование сразу нескольких магниточувствительных элементов в различных сочетаниях. Например, два устанавливаются в крайних положениях, еще один используется для подачи превентивного сигнала о скорой необходимости заправки и еще один - служит в качестве механического указателя текущего количества смазки в гидроцилиндре. При этом магниточувствительные элементы можно располагать на разных шпильках.