МОДУЛЬ СТАЦИОНАРНОЙ КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ ОЧИСТКИ СТРЕЛОЧНЫХ ПЕРЕВОДОВ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может использоваться для обеспечения бесперебойного движения поездов в зимний период во время снегопадов и метелей, а также при обледенении стрелок.
Известно устройство для очистки стрелочного перевода от снега (Авт. свид. СССР №133074, опубл. 01.01.1960), с помощью которого возможен обдув зазора между рамным рельсом и остряком. Недостатком этого устройства является низкая производительность.
Известно также устройство для очистки стрелочного перевода от снега и наледи (Патент РФ №2149937, опубл 27.05.2000.), при работе которого обдув происходит нагретым воздухом за счет использования соленоида с сердечником, имеющим сквозные каналы и расположенным на пути движения воздушной струи. Это устройство хотя и обладает большей производительностью, но является недостаточно надежным из-за возможности «заедания» сердечников и требует необоснованно высокое потребление электроэнергии.
Наиболее близким к предлагаемому устройству и принятым за прототип является модуль стационарный компрессорный для автоматической очистки стрелочных переводов от снега (Патент РФ №65508, опубл. 10.08.2007 г), который состоит из утепленного контейнера и наружного воздухосборника. Внутри контейнера расположены источник сжатого воздуха в виде компрессора, вытяжной вентилятор, снабженная устройством дистанционного управления система управления модулем, обогреватель и электросиловое оборудование, а также блок очистки сжатого воздуха и его распределитель с электромагнитными пневматическими обогреваемыми клапанами для подачи сжатого воздуха к арматуре труб обдува стрелочных переводов. Воздухосборник выполнен в виде спиралей из труб, вход которых соединен с компрессором, а выход с блоком очистителей сжатого воздуха, подключенных, через распределитель, к электромагнитным клапанам.
Недостатком прототипа является недостаточные эффективность и ресурс работы из-за недолговечности, громоздкости и низкой ремонтнопригодности спиральной системы труб воздухосборника, а также повышенное энергопотребление из-за невозможности плавного регулирования производительности компрессора и больших пусковых токов.
Задачей, на решение которой направлена, предлагаемая полезная модель является повышение ресурса, стабильности, мобильности и эффективности ее функционирования наряду с увеличением количества обслуживаемых стрелок и уменьшением потребления электроэнергии.
Поставленная задача решается, при реализации полезной модели, за счет достижения технического результата, заключающегося в оптимизации состава и конструкции устройства, а также в достижения ресурсосберегающего режима его работы.
Данный технический результат достигается тем, что в модуле стационарной компрессорной станции очистки стрелочных переводов, состоящем из утепленного контейнера, внутри которого расположены снабженная устройством дистанционного управления система управления модулем, источник сжатого воздуха в виде компрессора, вытяжной вентилятор, обогреватель, электросиловое оборудование, блок очистки сжатого воздуха и его распределитель с обогреваемыми электромагнитными пневматическими клапанами для подачи сжатого воздуха к арматуре труб обдува стрелочных переводов, а также из находящегося вне контейнера воздухосборника, связанного с блоком очистки сжатого воздуха, компрессор выполнен ротационным, электросиловое оборудование снабжено частотным преобразователем с функцией управления производительностью компрессора, воздухосборник выполнен в виде набора варьируемого числа секций, выход ротационного компрессора соединен с входом блока очистки сжатого воздуха, его выход соединен с входом воздухосборника, а выход воздухосборника - непосредственно с распределителем сжатого воздуха.
Блок очистки сжатого воздуха снабжен устройством автоматического отвода конденсата, а система управления модулем снабжена входами, соединенными с выходами расположенных снаружи датчиков температуры и влажности атмосферного воздуха, количества осадков, толщины снегового покрова, а также температуры рельса.
Кроме того, система управления модулем снабжена входами, соединенными с выходами датчиков температуры и давления воздуха в компрессоре и распределителе сжатого воздуха, а также с выходом оборудования пожарной и охранной сигнализации.
К силовому оборудованию модуля подключен тепловой электронагреватель рельса, а устройство дистанционного управления системы управления модулем оснащено интерфейсом проводного и беспроводного управления.
Использование в качестве источника сжатого воздуха компрессора ротационного типа, в сочетании с наличием частотного преобразователя в электросиловом оборудовании с функцией управления производительностью компрессора позволяет обеспечивать, в отличие от прототипа, плавные смены режимов его работы, с оптимальным для каждого из этих режимов потреблением энергии.
Секционная реализация воздухосборника более ремонтопригодна, упрощает возможность наращивания его объема, снимает необходимость регистрации в органах Госгортехнадзора и повышает мобильность устройства, благодаря возможности установки контейнера и секций воздухосборника на одну платформу. Размещение блока очистки перед входом воздухосборник и поступление туда, уже очищенного от механических примесей и конденсата воздуха минимизирует возможность коррозии.
Непосредственный подвод сжатого воздуха к распределителю с клапанами и управление работой модуля с учетом информации об условиях внешней среды, осадках и обледенениях, непосредственно, на переводимых стрелках, а также о параметрах сжатого воздуха внутри контейнера, обеспечивает контроль целостности воздуховода от источника сжатого воздуха до его распределители, эффективность и ресурсосберегающий режим работы модуля станции очистки.
Сущность полезной модели поясняется фигурой, на которой схематично представлена конструкция предлагаемого модуля.
Устройство состоит из утепленного контейнера 1 и находящегося вне контейнера воздухосборника 2. Внутри контейнера 1 расположен источник сжатого воздуха в виде ротационного компрессора 3, настенный вытяжной вентилятор 4, система 5 управления модулем с устройством 6 дистанционного управления и пультом 7 местного управления. Включение компрессора 3, при его работе, осуществляется через частотный преобразователь 8 электросилового оборудования 9, которое электрически связано с системой управления 5. Воздухосборник 2 состоит из варьируемого количества секций 10. Вход 11 этой секционной системы через установленный внутри контейнера 1 блок очистки сжатого воздуха 12 соединен с выходом компрессора 3, причем блок 12 снабжен устройством автоматического отвода конденсата. 13. Выход 14 системы секций 10 воздухосборника 2 непосредственно соединен с распределителем 15 сжатого воздуха к электромагнитным пневматическим клапанам 16, которые снабжены обогревателями 17. Вблизи клапанов 16 установлен настенный обогреватель 18, который, как и вентилятор 4, электрически соединен с электросиловым оборудованием 9. Система управления 5 снабжена входами 19, соединенными с выходами расположенных снаружи датчиков температуры и влажности 20 атмосферного воздуха, количества осадков 21, толщины снегового покрова 22 на стрелочных переводах и температуры рельса 23 на них. Входы 24 системы управления 5, соединены с выходами, расположенных внутри контейнера 1 датчиков температуры 25 и давления 26 сжатого воздуха в компрессоре 3 и распределителе 15, а также с выходами оборудования пожарной и охранной сигнализации 27. К электросиловому оборудованию 9 подключен стрелочный электронагреватель рельса 28, например СТЭН-5-220, а устройство дистанционного управления 6 оснащено интерфейсами 29 проводного и беспроводного управления модулем.
В отличие от прототипа, воздухосборник которого приходилось доставлять и монтировать отдельно, установка и перемещение всего предлагаемого модуля происходит на единой платформе.
Устройство работает следующим образом. После поступления электропитания от внешнего источника к узлам, размещенным внутри контейнера 1, и включения устройством дистанционного управления 6 или пультом местного управления 7 системы управления 5 посредством частотного преобразователя 8 электросилового оборудования 9 происходит плавный пуск ротационного компрессора 3. Нагнетаемый компрессором 3 сжатый воздух, очищаясь в блоке очистки 12 от масла и механических частиц, а также конденсата устройством 13, поступает через вход 11 в систему секций 10 воздухосборника 2. Накопившийся в воздухосборнике 2 и охлажденный естественным образом сжатый воздух через выход 14 и соединенный с ним распределитель 15 поступает к управляемым системой 5 электромагнитным пневматическим клапанам 16, а затем, в случае их открытого состояния, выборочно подается по трубам 30 к стрелочным переводам, где осуществляется пневмообдув последних. В отличие от клапанов 16 клапана 31 вентильные и открываются для подачи сжатого воздуха при необходимости проведения ремонтных путевых работ по трубам 32 к пневмоинструментам.
Система управления 5 обеспечивает следующие режимы работы:
«Пневмообдув отключен». В этом случае снимаются показания датчиков, поступившие на входы 19 системы управления 5, которые передаются с помощью интерфейса 29 на центральную станцию управления, но пневмообдув стрелочного перевода не производится.
«Ручной режим». Показания датчиков снимаются и передаются, но пневмообдув производится без учета их показаний посредством пульта местного управления 7 с цикличностью и длительностью определяемых оператором
«Автоматический режим». Пневмообдув и обогрев рельса на стрелочном переводе электронагревателем 28 происходит при наличии осадков и температуре окружающей среды или рельса ниже +3°С.
«Интеллектуальный режим» Пневмообдув и обогрев рельса производится по показаниям датчиков в зависимости от климатических условий. В соответствии с показаниями датчика толщины снегового покрова пневмообдув может включаться и при отсутствии осадков (занос из-за метели). По показаниям датчиков количества осадков, влажности и температуры возможно переключение пневмообдува и обогрева рельса на соответствующий режим по цикличности и продолжительности.
При отказе компоненты программного и/или технического обеспечения возможен переход на аварийный режим функционирования. Причина перехода в аварийный режим определяется системой 5 по, например, сигналам от оборудования пожарной и охранной сигнализации и сообщается на центральную станцию управления.
Настенный вытяжной вентилятор 4 предназначен для отвода излишек тепла, выделяемого компрессором 3, а настенный обогреватель 18 - для обогрева клапанов, и включается в автоматическом режиме при температуре в контейнере 1 ниже +5°С.
Обмен информацией с центральной станцией управления происходит, например, либо по проводному каналу RS485, либо по радиоканалу GPRS.
В качестве источника сжатого воздуха в предлагаемом устройстве может использоваться ротационный компрессор марки ДЭН 45Ш, в качестве блока очистки сжатого воздуха - сепаратор циклонного типа AG-Z0750. Частотным преобразователем может служить ATV61HD45M3X, а датчиками температуры и давления, соответственно - РТ-100 и БД-2.
Таким образом, благодаря использованию компрессора ротационного типа с частотным регулированием, секционной реализации воздухосборника с предварительной очисткой подаваемого в них воздуха и учету поступающей от климатических датчиков информации, достигается устойчивость очистки одним модулем до десяти стрелочных переводов с подключением четырех пневмоинструментов. То есть обеспечивается стабильность его работы в любых погодных условиях в совокупности с повышением эффективности.