ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ВАГОН С СИСТЕМОЙ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА, РАСПОЛОЖЕННОЙ НА ПОТОЛКЕ
RAILWAY CAR WITH AIR CONDITIONING SYSTEM LOCATED ON CEILING

Изобретение относится к железнодорожному вагону, содержащему потолок с выполненным в нем проемом, сообщающимся с внутренним помещением вагона, установленную над указанным потолком подвижную систему кондиционирования воздуха, выход воздуха которой расположен напротив указанного проема в потолке, и соединительное устройство между выходом воздуха и проемом, обеспечивающее герметичное прохождение воздуха от выхода воздуха в помещение вагона через проем.
Как правило, в железнодорожных вагонах для обеспечения герметичности между выходом и проемом выход воздуха системы кондиционирования воздуха соединен с проемом подачи воздуха в салон вагона через систему прокладок, например, из губчатого или пористого материала.
Такая система обеспечивает герметичность между двумя неподвижными деталями, то есть, когда система кондиционирования воздуха является неподвижной по отношению к проему подачи воздуха в помещение, но не является удовлетворительной, когда одна из деталей является подвижной по отношению к другой, так как прокладка в этом случае быстро изнашивается или может разрушиться при слишком резком движении одной детали по отношению к другой. Кроме того, такая система не может обеспечивать достаточное сопротивление напряжениям, связанным с волнами давления, например во время движения железнодорожного состава в туннеле на большой скорости.
Чтобы изолировать систему кондиционирования от вибраций, возникающих при движении железнодорожного вагона, ее можно закрепить на потолке железнодорожного вагона, подвешивая на эластичных резиновых подкладках, что делает систему кондиционирования подвижной относительно потолка железнодорожного вагона. Подкладки позволяют также избежать передачи вибраций системы кондиционирования на остальную часть железнодорожного вагона. Вибрации системы кондиционирования воздуха возникают при вращении ее механических элементов, таких как компрессор и вентилятор. Кроме того, система кондиционирования воздуха подвергается действию волн давления.
Таким образом, описанная выше система прокладок не обеспечивает герметичность между выходом воздуха такой системы кондиционирования, установленной подвижно и подвергающейся действию волн давления, и проемом подачи воздуха во внутреннее помещение вагона.
Задачей изобретения является устранение этих недостатков и создание железнодорожного вагона вышеуказанного типа, в котором соединительное устройство между выходом воздуха системы кондиционирования и проемом в потолке обеспечивает герметичность и стойкость к напряжениям, связанным с волнами давления при перемещении системы кондиционирования относительно потолка.
Для решения этой задачи в железнодорожном вагоне вышеуказанного типа соединительное устройство содержит гибкий элемент, выполненный с возможностью обеспечения прохождения воздуха при относительном перемещении потолка и выхода воздуха системы кондиционирования.
Согласно другим отличительным признакам железнодорожного вагона:
- гибкий элемент содержит эластичный сильфон, охватывающий выход воздуха и проем и герметично закрепленный на системе кондиционирования и на потолке;
- эластичный сильфон выполнен из ткани, пропитанной силиконом;
- соединительное устройство содержит первую металлическую рамку, герметично закрепленную на потолке и обрамляющую проем потолка, и вторую металлическую рамку, герметично закрепленную на системе кондиционирования и обрамляющую выход воздуха, при этом гибкий элемент герметично закреплен на указанных металлических рамках;
- вторая металлическая рамка шарнирно соединена с системой кондиционирования;
- вагон содержит деформируемую кромку или прокладку, расположенную между второй рамкой и системой кондиционирования и обеспечивающую герметичность между второй рамкой и системой кондиционирования;
- гибкий элемент дополнительно содержит внутренний сильфон, расположенный внутри эластичного сильфона и герметично закрепленный на первой и на второй рамках с образованием трех воздушных каналов между выходом воздуха и проемом потолка;
- внутренний сильфон выполнен из ткани, пропитанной силиконом;
- система кондиционирования закреплена на потолке посредством по меньшей мере одной подкладки из эластичного материала.
Другие особенности и преимущества изобретения будут более понятны из нижеследующего описания, представленного в качестве примера со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг.1 схематично показан железнодорожный вагон в соответствии с настоящим изобретением, вид в разрезе;
на фиг.2 схематично показано соединительное устройство, закрепленное на потолке железнодорожного вагона, вид в перспективе.
В дальнейшем термины «верх», «низ», «нижний», «верхний» следует рассматривать по отношению к обычным направлениям железнодорожного вагона, стоящего на рельсах.
Как показано на фиг.1, железнодорожный вагон 1 содержит потолок 2, расположенный над внутренним помещением 6 железнодорожного вагона, и крышу 8, выполненную над потолком 2.
На потолке 2 установлена система 10 кондиционирования воздуха. Для изолирования системы 10 кондиционирования от вибраций, возникающих при движении железнодорожного вагона 1, эта система установлена так, что она находится в подвешенном состоянии на потолке 2. Если систему 10 кондиционирования жестко закрепить на потолке 2, то указанные вибрации могут ее повредить или привести к преждевременному износу. Изолирование системы 10 кондиционирования позволяет также избежать передачи вибраций, создаваемых самой системой кондиционирования, на остальную часть железнодорожного вагона. Чтобы изолировать систему 10 кондиционирования, ее устанавливают на подкладках 12 из эластичного материала, например из резины. Подкладки 12 жестко установлены на потолке 2 и поглощают вибрации, возникающие при движении железнодорожного вагона 1. Система 10 кондиционирования установлена, например, на восьми подкладках 12. В результате такого крепления системы 10 кондиционирования на потолке 2 она становится подвижной по отношению к потолку 2 во время перемещений железнодорожного вагона 1.
Система 10 кондиционирования на своей нижней стороне содержит выход 14 воздуха, расположенной напротив перекрытия 4. Систему 10 кондиционирования устанавливают таким образом, чтобы выход 14 находился напротив проема 16 в потолке 2. Этот проем 16 обеспечивает проход воздуха из выхода воздуха 14 во внутреннее помещение 6 железнодорожного вагона для кондиционирования воздуха в этом помещении.
Выход 14 воздуха находится на некотором расстоянии над проемом 16 за счет наличия монтажных подкладок 12. Для обеспечения герметичного прохода воздуха из - выхода 14 во внутреннее помещение через проем 16 между выходом 14 и проемом 16 имеется соединительное устройство 18.
Более подробно соединительное устройство 18 показано на фиг.2.
Соединительное устройство содержит первую металлическую рамку 20, герметично закрепленную на потолке 2 и обрамляющую проем 16. Рамка 20 крепится на потолке 2, например, при помощи винтов. Первая рамка содержит центральный проем 21, находящийся напротив проема 16.
Соединительное устройство также содержит вторую металлическую рамку 22, герметично закрепленную на нижней стороне системы 10 кондиционирования и обрамляющую выход 14 воздуха. Вторая рамка содержит центральный проем 23, находящийся напротив выхода 14 воздуха и имеющий по существу такие же размеры, что и центральный проем 21 первой рамки 20. Вторая рамка 22 содержит шарнир 24, посредством которого она соединена с системой 10 кондиционирования и в который заходит бортик (не показан) системы кондиционирования. Шарнир 24 облегчает монтаж соединительного устройства 18 на системе 10 кондиционирования. При установке этого устройства оператор устанавливает шарнир 24 на бортик системы 10 кондиционирования путем простого поворота рамки 22, которая автоматически направляется на другой бортик системы. Такой вариант выполнения позволяет производить монтаж соединительного устройства 18 «вслепую» и не требует сложного позиционирования каждого соединительного устройства 18 соединения по отношению к каждому бортику системы кондиционирования.
Для обеспечения герметичности между второй рамкой 22 и системой 10 кондиционирования располагают деформируемую кромку или прокладку (не показана). Эту кромку или прокладку устанавливают, например, в паз 26, охватывающий центральный проем 23. Такую кромку или прокладку можно также установить между первой рамкой 20 и потолком 2.
Первая и вторая металлические рамки 20, 22 соединены между собой при помощи гибкого элемента 27 типа сильфона 28. Сильфон 28 выполнен эластичным и охватывает центральные проемы 21 и 23, обеспечивая герметичный проход воздуха между выходом 14 и проемом 16. Эластичный сильфон 28 выполняют, например, из ткани, пропитанной силиконом. Этот сильфон 28 с одной стороны герметично крепят, например, при помощи винтов на первой рамке 20 и с другой стороны - на второй рамке 22. Преимуществом такого сильфона является способность деформироваться во время перемещений системы 10 кондиционирования относительно потолка 2. Таким образом, в отличие от жесткого соединения между системой кондиционирования и потолком сильфон позволяет сохранять герметичный проход воздуха между выходом 14 воздуха и внутренним помещением 6 железнодорожного вагона 1 и предотвратить преждевременный износ устройства 18 соединения или его разрыв во время резких относительных движений между системой 10 кондиционирования и потолком 2. Таким образом, срок службы устройства 18 соединения существенно увеличивается.
Кроме того, такой сильфон 28 позволяет компенсировать неправильное позиционирование системы 10 кондиционирования относительно проема 16 потолка 2, так как он может деформироваться и обеспечить правильный монтаж. Кроме того, такой сильфон выдерживает напряжения, возникающие от волн давления, которые возникают, например, когда железнодорожный вагон движется с большой скоростью в туннеле.
Согласно варианту выполнения, показанному на фиг.2, соединительное устройство 18 дополнительно содержит раздельные каналы для прохождения теплого и холодного воздуха. Для этого каждая рамка 20 и 22 содержит две внутренние перегородки 30, проходящие от одного края рамок 20 и 22 к другому, образуя в каждом центральном проеме 21 и 23 три отверстия: одно центральное отверстие 32 и два боковых отверстия 34. Перегородки 30 образованы, например, внутренней рамкой 36, расположенной по существу в центре первой и второй рамок 20, 22 и закрепленной на них при помощи винтов. На указанных перегородках 30 закреплен внутренний сильфон 38, герметично соединяющий центральные отверстия 32. Таким образом, внутренний сильфон 38 расположен внутри эластичного сильфона 28. Внутренний сильфон 38 выполнен, например, из ткани, пропитанной силиконом.
Два боковых отверстия 34 предназначены, например, для прохода холодного воздуха между выходом 14 воздуха и внутренним помещением 6, тогда как центральное отверстие 32 предназначено для прохода теплого воздуха. Таким образом, устройство соединения позволяет разделить воздушный поток между выходом воздуха системы кондиционирования и проемом потолка.
Описанное выше соединительное устройство 18 обеспечивает герметичность и прочность по отношению к действию волн давления в случае системы кондиционирования, подвижной относительно потолка. Кроме того, соединительное устройство не занимает много места и отличается увеличенным сроком службы за счет способности сильфонов 28 и 38 к деформированию, что уменьшает износ соединительного устройства. Кроме того, соединительное устройство 18 обеспечивает простой монтаж «вслепую» и позволяет в процессе монтажа не придерживаться точного позиционирования выходом 14 воздуха относительно проема 16.