ИСКАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА С ЗАЩИТОЙ ОТ ОБЛЕДЕНЕНИЯ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может быть использована для средств ультразвукового контроля, эксплуатируемых в условиях низких температур.
Эксплуатация ультразвуковых вагонов-дефектоскопов в условиях низких температур затруднена из-за использования воды в качестве контактирующей жидкости. Обмерзание элементов подвески искателей возникает в результате разбрызгивания подаваемой под искатель воды, замерзания воды в водоподводящих каналах происходит при кратковременном прекращении ее расхода или в результате того, что при снегопаде или метели забиваются снегом элементы искательного устройства, а также следящей системы. Для предотвращения обмерзания искателей практикуется дополнительный подогрев воды, требующий значительного расхода энергии на одну заливку баков. Однако это малоэффективно, так как лишь увеличивает интервалы между остановками для скалывания и оттаивания льда при бесснежной погоде и температуре наружного воздуха не ниже -15°С. Для предотвращения замерзания воды в шлангах после ее отключения их проливают спиртом. При снегопаде или метели работа становится еще более сложной.
Известна искательная система с защитой от обледенения, принятая в качестве прототипа, состоит из основания, искателей, с установленными в них преобразователями, цилиндров приведения искателей в рабочее положение. Для защиты искателей от обмерзания над ними размещена обогревная рамка с использованием сжатого воздуха в качестве теплоносителя Нагрев искательной рамки происходит как за счет теплового излучения разогретой обогревной рамки, так и переносом тепла струями горячего воздуха. При этом зазор между искательной и обогревной рамками минимален и обусловлен лишь свободой перемещений искателей при слежении за поверхностью рельса. Электрический калорифер во избежание потерь тепла размещен вблизи рамки. Источник сжатого воздуха тот же, что и для искательной и следящей систем вагона-дефектоскопа. Параметры устройства обогрева искателя такие, как мощность калорифера,
давление воздуха, размер обогревной рамки, число и диаметр ее выходных отверстий, определяли при опытных поездках в зимнее время. Вся искательная система защищена кожухом (см. «Контроль рельсов» Сборник научных трудов под ред. Г.В.Зароченцева, М., Транспорт, 1986, с. 121 - 125).
В режиме контроля вода от двухходового крана через змеевик поступает к искателю, нагреваясь при этом на 1-3°С. При необходимости прекращения подачи воды кран переводится во второе положение - продувка". Воздух давлением 1 атм вытесняет воду из трубопровода, нагревается в змеевике, и его температура на выходе из искателя достигает +20 -+40°С. В течение 3-5 мин теплый воздух высушивает трубопровод и канал искателя от продолжающих стекать капель воды, а затем может быть отключен. В условиях снегопада или метели одного кожуха оказывается недостаточно для защиты от вредного воздействия снега. Даже небольшое его количество, смешиваясь с водой, образует так называемую снеговую кашу, которая, попадая под искатель, может привести к нарушению акустического контакта. В качестве дополнительной меры в борьбе со снегом искательная система снабжена устройством сдува. На следящей лыже непосредственно перед искателем на уровне поверхности катания рельса укрепляется сопло, направленное под углом 90° к оси рельса. Сжатый воздух, подведенный к соплу, сдувает снег, оказавшийся перед искателем, и искательное устройство функционирует нормально, причем для скорости контроля 70 км/ч на входе сопла достаточно иметь давление величиной 2 атм.
Недостатками известной искательной системы с защитой от обледенения является невысокая надежность защиты при низких температурах и других неблагоприятных метеорологических воздействий и относительная сложность конструкции изделия.
Технический результат заключается в повышении надежности защиты искательной системы при одновременном ее упрощении.
Технический результат достигается тем, что искательная система с защитой от обледенения содержащая основание, искатели, с установленными в них преобразователями, пружины для прижатия искателей к рельсу, цилиндры приведения искателей в рабочее положение, нагревательный элемент, снабжена защитным корпусом, внутри которого размещены элементы искательной системы,
нагревательный элемент выполнен в виде электрической нагревательной рамки, закрепленной на защитном корпусе, в котором выполнены отверстия для кабелей и шлангов для подачи воды и сжатого воздуха, при этом преобразователи установлены на расстоянии друг от друга с возможностью равномерного к ним доступа теплоносителя.
Снабжение искательной системы защитным корпусом с расположением в нем ее элементов и установка преобразователей на расстоянии друг от друга с возможностью равномерного к ним доступа теплоносителя позволило обеспечить требуемый температурный режим, исключающий обледенение искательной системы при низких температурах, а также в условиях неблагоприятных метеорологических воздействий.
На чертеже (рис.1) представлена конструкция искательной системы с размещенным в ней искателем. На рис. 2 представлено схематичное расположение искательной и следящей систем относительно контролируемого рельса
Все элементы искательной системы размещены внутри защитного корпуса 1. Преобразователи устанавливаются на расстоянии друг от друга с возможностью равномерного к ним доступа теплоносителя. На чертеже показана установка одного из искателей 2 с пружиной 3, обеспечивающей прижатие искателя к рельсу. Эта пружина также расположена внутри защитного корпуса 1.
Нагревательная рамка 4, закрепленная снаружи защитного корпуса 1, питается электроэнергией от бортовой системы вагона дефектоскопа или автомотрисы или другой подвижной единицы. В режиме контроля вода из резервуара поступает к искателю через двухходовой кран и шланги. При прекращении контроля кран переводится в положение "продувка", и в шланг через вентиль начинает подаваться сжатый воздух, который, вытеснив находившуюся в шлангах воду, к искателю поступает уже нагретым. Если спустя некоторое время режим контроля не возобновляется, отключают электропитание и вентилем закрывают воздух. В устройстве может быть расположено несколько нагревательных рамок 4, а их входы запараллелены. Размещение элементов искательной системы внутри защитного корпуса 1 позволило обеспечить требуемый температурный режим их работы при минимальных энергозатратах, а установка преобразователей на расстоянии друг от друга, позволила реализовать
соответствующие схемы прозвучивания, равномерный доступ к блокам преобразователей теплоносителя, обеспечивая тем самым стабильный режим их работы. Нагревательный элемент 5, расположенный на следящей системе 6 обеспечивает дополнительную теплозащиту всей конструкции.
Таким образом, искательная система такой конструкции может непрерывно работать в течение длительного времени без признаков ее обледенения и нарушения акустического контакта.