УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА КОНТАКТНЫЙ ПРОВОД
DEVICE FOR APPLICATION OF PROTECTIVE COATING ON CONTACT WIRE

Область техники
Изобретение относится к области электрифицированного железнодорожного транспорта, а именно, к устройствам для проведения профилактических работ по предотвращению гололедных образований на проводах контактной сети, и предназначено для нанесения защитного покрытия на контактный провод.
При обледенении контактные провода покрываются слоем льда и изморози, которые повышают вес и нарушают регулировку контактной подвески, увеличивают стрелы провеса проводов, что в свою очередь, может привести к ухудшению токосъема и обрывам контактных проводов. Известно четыре основных метода борьбы с гололедом на проводах. Это профилактический подогрев проводов, плавка уже образовавшегося гололеда, механическое удаление гололеда и нанесение защитного покрытия на контактный провод, например в виде противообледенительной жидкости.
Изобретение позволяет снижать расход защитного покрытия при повышении равномерности его распределения на поверхности контактного провода, повышать безопасность нанесения защитной покрытия под напряжением контактной сети и повышать надежность защиты контактного провода от гололедных образований.
Уровень техники
Известны устройства для нанесения противообледенительной жидкости жидкости, состоящие из пантографа, магистрали подвода жидкости, форсунок, клапанов и следящей системы:
1. REBS http://www.rebs.de/en/solutions/railway-technology/contact-wire-de-icing-cwds/.
2. Vorrichtung zum Aufbringen von Frrostschutzmittel auf einen Fahrdraht und mit einer solchen Vorrichtung ausgestattetes Schienenfahrzeug
3. Патент RU 175298 U1. Система представляет собой два отдельных модуля, кронштейн-токоприемник и контейнер. На первом установлен блок форсунок для нанесения антиобледенительной жидкости на контактный провод, а в контейнере располагается все необходимое оборудование для подачи жидкости в форсунки.
Недостатками данных устройств являются наличие форсунок, необходимость наличия следящей системы для определения точного местоположения контактного провода, но в условиях помех (дождь, снег, сильное электромагнитное поле вокруг провода) эффективность ее работы снижается; задержка по времени срабатывания клапанов форсунок при ускорении движения пантографа и при прохождении крайних точек зигзага контактного провода. Недостатком всех известных устройств является большой расход противообледенительной жидкости. Распыленная форсунками жидкость частично наносится на контактный провод. С экономической точки зрения указанные системы не рационально используют дорогостоящую противообледенительную жидкость. Большая часть жидкости оседает на поверхности земли, тем самым загрязняя окружающую среду. Сложность гидравлической, электрической и механической систем повышает стоимость производства и обслуживания оборудования. Существующие устройства обладают слабой надежностью работы форсунок, так как при их загрязнении и обледенении форсунки становятся неработоспособными. Этим объясняется применение фильтров, что приводит к увеличению эксплуатационных расходов.
Технической проблемой заявленного изобретения является преодоление технических недостатков, присущих аналогам, что ведет к необходимости создания надежного устройства, обеспечивающего нанесение защитного покрытии на контактный провод, при упрощении конструкции устройства, отказа от следящей системы позиционирования контактного провода, исключения из конструкции форсунок, фильтров, сложной гидравлической и электрической систем.
Раскрытие сущности
Технический результат заявленного изобретения достигается снижением расхода защитного покрытия при повышении равномерности его распределения на поверхности контактного провода.
Технический результат достигается за счет создания устройства для нанесения защитного покрытия на контактный провод, содержащего подъемник с емкостью для жидкости, трубку подвода жидкости и установленный в емкость вал с лопастями, расположенный под углом к оси железнодорожного пути.
За счет подъемника, на котором установлена емкость для жидкости обеспечивается возможность приближения вала с лопастями к контактному проводу на необходимое расстояние, обеспечивающее равномерное распределение защитного покрытия на контактном проводе.
За счет наличия емкости с трубкой для подвода жидкости от гидробака происходит скопление неизрасходованной жидкости в емкости, что обеспечивает снижение расхода жидкости.
За счет наличия вала с лопастями, расположенного под углом к оси железнодорожного пути, установленного в емкость, при его вращении, происходит вихревое движение жидкости, что обеспечивает возможность нанесения защитного покрытия при его равномерном распределении на контактном проводе во всем диапазоне зигзагов контактного провода.
В частном случае реализации заявленного изобретения емкость дополнительно содержит отражатель, что обеспечивает направленное движение всего вихревого потока жидкости к контактному проводу.
Емкость и вал с лопастями могут быть выполнены из металла.
Емкость может быть выполнена прямоугольной формы, ребра жесткости которой, обеспечивают дополнительную прочность конструкции и простоту технологии ее изготовления.
Лопасти могут быть выполнены прямоугольной формы, что обеспечивает возможность зачерпывания жидкости по всей ширине емкости и простоту технологии изготовления лопастей.
Лопасти могут быть выполнены круглой формы, что обеспечивает возможность зачерпывания жидкости по всей ширине емкости.
Лопасти могут быть выполнены прямоугольной вогнутой формы, что обеспечивает возможность зачерпывания большего количества жидкости.
Вал с лопастями может быть выполнены в виде трубки с отверстиями, достаточными для пропуска жидкости, обеспечивая возможность нанесения на контактный провод.
Емкость дополнительно может содержать сливную воронку для контроля веса жидкости в емкости, что обеспечивает необходимую силу давления устройства на контактный провод.
Также в частных случаях устройство может содержать, гидробак, двигатель вращения вала с лопастями, насос, изоляторы, противовес, электротен, датчик уровня жидкости, проблесковый маячок, генератор электрической энергии, трубку подачи жидкости, трубку слива жидкости, электромагнитный клапан, мотор-редуктор и концевой выключатель электрической цепи.
За счет гидробака осуществляется аккумуляция в нем неизрасходованной жидкости, что обеспечивает снижение расхода жидкости.
За счет наличия двигателя происходит равномерное вращение вала с лопастями, обеспечивая равномерное распределение жидкости на контактном проводе.
За счет насоса происходит постоянное наполнение емкости жидкостью для зачерпывания ее лопастями вала, обеспечивая равномерное распределение жидкости на контактном проводе.
За счет наличия изоляторов обеспечивается безопасное производство работ под напряжением контактной сети.
За счет электротена обеспечивается оптимальная температура нанесения жидкости на контактный провод.
За счет наличия датчика уровня жидкости в гидробаке обеспечивается его срабатывание при минимальном уровне жидкости в гидробаке, что позволяет включиться проблесковому маячку.
За счет проблескового маячка осуществляется оповещение оператора о недостаточном количестве жидкости в гидробаке.
За счет наличия генератора электрической энергии осуществляется работа насоса и электротена.
За счет трубки подачи жидкости происходит поступление жидкости из гидробака в емкость, обеспечивая емкость необходимым количеством жидкости.
За счет наличия трубки слива жидкости обеспечивается отток жидкости в гидробак при достижении жидкости максимального уровня в емкости, что позволяет жидкости не переливаться через края емкости.
За счет электромагнитного клапана в трубке слива жидкости, обеспечивая наполнение емкости жидкостью до максимального уровня, позволяя подъемнику, преодолев подъемную силу, опустится в транспортное положение.
За счет наличия мотор-редуктора обеспечивается приведение подъемника, как в рабочее, так и в транспортное положение.
За счет концевого выключателя обеспечивается выключение цепи питания электродвигателями, что позволяет подъемнику зафиксироваться в транспортном положении, с остановкой подъемника в заданной точке.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 - устройство для нанесения защитного покрытия на контактный провод с одним валом.
На фиг. 2 - устройство для нанесения защитного покрытия на контактный провод с одним валом и отражателем.
На фиг. 3 - устройство для нанесения защитного покрытия на контактный провод с двумя валами.
На фиг. 4 - устройство для нанесения защитного покрытия на контактный провод с двумя валами и отражателями.
На фиг. 5 - устройство для нанесения защитного покрытия на контактный провод.
На фиг. 6 - принципиальная схема работы устройства.
На фиг. 7 - устройство, размещенное на полувагоне.
На фиг. 8 - устройство, размещенное на автомотрисе.
Устройство (фиг. 1) состоит из вала с лопастями (1), емкости (2), контактного полоза (3).
Устройство (фиг. 2) состоит из вала с лопастями (1), емкости (2), контактного полоза (3), отражателя (4).
Устройство (фиг. 3) состоит из двух валов с лопастями (1), емкости (2), контактного полоза (3).
Устройство (фиг. 4) состоит из двух валов с лопастями (1), емкости (2), контактного полоза (3) и двух отражателей (4).
Устройство (фиг. 5) состоит из вала с лопастями (1), емкости (2), контактного полоза (3), отражателя (4), пульта управления (5), двигателя (6), изолировочного вала (7), генератора (8), насоса (9), гидробака (10), трубки подачи жидкости (11), сливной воронки минимального уровня жидкости (12), сливной трубки минимального уровня жидкости (13), мотор-редуктора (14), барабана (15), троса (16), противовеса (17), подъемника (18), цепи (19), звездочки (20), контактного провода (21), двигателя (22), изолировочного вала (23), редуктора (24), вала (25), звездочки (26), звездочки (27), датчика уровня жидкости (28), проблескового маячка (29), электромагнитного клапана (30), сливной воронки максимального уровня жидкости (31) и сливной трубки максимального уровня жидкости (32).
Устройство (фиг. 6) состоит из вала с лопастями (1), емкости (2), контактного полоза (3), отражателя (4), пульта управления (5), двигателя (6), изолировочного вала (7), генератора (8), насоса (9), гидробака (10), трубки подачи жидкости (11), сливной воронки минимального уровня жидкости (12), сливной трубки минимального уровня жидкости (13), мотор-редуктора (14), контактного провода (21), двигателя (22), изолировочного вала (23), редуктора (24), датчика уровня жидкости (28), проблескового маячка (29), электромагнитного клапана (30), сливной воронки максимального уровня жидкости (31) и сливной трубки максимального уровня жидкости (32).
Устройство (фиг. 7) состоит из емкости (2), пульта управления (5), гидробака (10), трубки подачи жидкости (11), контактного провода (21), автомотрисы АДМ-1 (33), полувагон (34).
Устройство (фиг. 8) состоит из емкости (2), пульта управления (5), контактного провода (21), автомотрисы АДМ-1 (33).
Осуществление изобретения
Работа устройства (фиг. 5) для нанесения противообледенительной жидкости на контактный провод осуществляется следующим образом:
1. Оператор проверяет пульт управления. Все тумблеры «», «», «», «» должны быть установлены в начальное положение «0». Устройство снимается с блокировки транспортного положения.
2. С помощью пульта управления (5) оператор ставит тумблер «» в положение «ВКЛ». При этом включается электрическая цепь в обход, разомкнутого концевого выключателя.
3. Оператор ставит тумблер включения насоса «» в положение «ВКЛ». Ротор двигателя (6) передает момент вращения через изолировочный вал (7) на генератор (8). Генератор вырабатывает электрический ток и включает электродвигатель насоса (9). Жидкость из гидробака (10) перекачивается насосом по трубке подачи жидкости (11) в емкость (2). Емкость наполняется жидкостью до сливной воронки минимального уровня жидкости (12). Через сливную воронку минимального уровня жидкость возвращается по сливной трубке минимального уровня (13) в гидробак. Далее процесс движения жидкости повторяется по замкнутому циклу до тех пор, пока жидкость в гидробаке не достигнет минимального уровня.
4. После заполнения емкости жидкостью оператор ставит тумблер «» в положение «ВКЛ». Мотор-редуктор (14) полностью разматывает с барабана (15) трос (16). Противовес (17), опускаясь, тянет за собой вверх подъемник (18) с помощью цепи (19), проходящую через звездочку (20). Оператор ставит тумблер «» в положение «0». Контактный полоз (3) касается контактного провода (21). Неравномерность высоты подвеса контактного провода компенсируется противовесом при уменьшении высоты подъема подъемник. При этом концевой выключатель замыкает цепь.
5. Оператор ставит тумблер «» в положение «ОТКЛ». Разрывается электрическая цепь в обход, концевого выключателя.
6. Оператор ставит тумблер запуска лопастей «» в положение «ВКЛ». Двигатель (22) передает момент вращения через изолировочный вал (23) на редуктор (24). Далее вращательное движение предается через вал (25) на звездочку (26). С помощью цепной передачи и звездочки (27) вращательный момент передается на вал с лопастями (1). Лопасти вала вращаются в емкости, поочередно погружаясь в противообледенительную жидкость, образуя устойчивый, восходящий вихревой поток, направляющий жидкость вверх по касательной вращению лопастей, образовывая устойчивый цилиндрический вихрь перпендикулярный оси, железнодорожного пути. Благодаря отражателю (4) при вращении лопастей образуется вихревое, направленное по касательной отражателю, движение жидкости, что позволяет равномерно наносить жидкость на контактный провод во всем диапазоне зигзагов.
7. После достижения минимального уровня жидкости в гидробаке, срабатывает датчик уровня жидкости (28) и замыкается электрическая цепь, которая подает напряжение на проблесковый маячок (29) и электромагнитный клапан (30) слива жидкости закрывается. Как только загорелся проблесковый маячок оператору необходимо привести подъемник в безопасное транспортное положение по пункту 8. В случае не реагирования оператора на проблесковый маячок, либо выхода из строя проблескового маячка устройство будет продолжать работать до момента наполнения емкости жидкостью до максимального уровня. Как только жидкость достигнет максимального уровня в емкости, подъемник, преодолев подъемную силу, автоматически опуститься в транспортное положение. При этом слив жидкости из емкости будет осуществляться через сливную воронку максимального уровня жидкости (31) по сливной трубки максимального уровня жидкости (32).
8. После визуальной фиксации включенного проблескового маячка оператор ставит тумблер «» в положение «ОТКЛ». Мотор-редуктор наматывает на барабан трос до момента срабатывания концевого выключателя. После срабатывания концевого выключателя все двигатели обесточиваются и отключаются.
9. Оператор ставит все тумблеры «», «», «», «» в положение «0». Устройство блокируется и приводится в транспортное положение для безопасной транспортировки.