ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (ПРОЖЕКТОР)

Полезная модель относится к осветительным устройствам и может быть использована в различных областях техники, в том числе в качестве прожектора для подвижного состава железных дорог.
5
5
Известны прожекторы локомотивов, мотор-вагонных секций и автомотрис, содержащие корпус, зеркальный отражатель, крепежные элементы лампы - излучателя, защитное стекло и добавочный резистор для получения режима «тусклого света», в которых используются лампы накаливания ПЖ 50-500, КГМ 75-600, КГМ 110-600, размещенные в фокусе зеркального отражателя. Согласно Межгосударственному стандарту ГОСТ 12.2.056-81 «Система стандартов безопасности труда. Электровозы и тепловозы колеи 1520 мм. Требования безопасности» номинальная осевая сила света локомотивного прожектора должна составлять (6,4…9,6)·10 кд, в режиме «тусклого света» (0,7…1,2)·10 кд, а угол рассеяния луча в вертикальной и горизонтальной плоскостях не должен превышать 3°.
Существующие прожекторы локомотивов отвечают требованиям стандарта, но применяемые в них лампы накаливания, не смотря на специальную конструкцию - «железнодорожного» типа, имеющие меньшую температуру нагрева нити и, соответственно, на 12…15% меньшую световую отдачу, отличаются повышенным потреблением электрической энергии (500 или 600 Вт) и незначительным ресурсом (не более 1000 часов). [Устройство и ремонт электровозов постоянного тока. С.А.Алябьев и др. Учебник для технических школ ж.д. транспорта. М.: Транспорт, 1977. С.276-277].
Известно также устройство (светодиодный прожектор), содержащий защитный корпус с прозрачным колпаком, внутри которого размещены элементы схемы электрического питания, светоизлучающие диоды, установленные на плате, оптическую систему и радиатор, причем плата выполнена в виде многослойной структуры, которая содержит последовательно расположенные слои диэлектрического материала и металла, на которых выполнена топология печатной платы, и которая расположена на теплоотводящей основе, размещенной на радиаторе. [Патент РФ на полезную модель №99592. Светодиодный прожектор. Агафонов Д.Р. и др. Опубл. 20.11.2010, бюллетень №32]. Данное устройство выбрано в качестве прототипа.
Аналогичным по конструкции является светодиодный прожектор грузового электровоза постоянного тока 2ЭС10-001 «Гранит».
Общим недостатком известных светодиодных прожекторов является недостаточная осевая сила света и широкий угол рассеяния луча в вертикальной и горизонтальной плоскостях (стандартный угол рассеяния света белых сверхярких светодиодов 60…70° по половинной мощности излучения), что не соответствует требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 12.2.056-81 «Система стандартов безопасности труда. Электровозы и тепловозы колеи 1520 мм. Требования безопасности» и может привести к недопустимому снижению безопасности движения поездов.
Кроме этого, оснащение находящихся в эксплуатации локомотивов, мотор-вагонных секций и автомотрис светодиодными прожекторами требует больших капитальных затрат на замену всего прожектора и всей арматуры его крепления. Наличие большого радиатора, без которого длительная эксплуатация светодиодов без риска их перегрева невозможна, дополнительно усложняет замену существующих осветительных устройств (прожекторов) с лампами накаливания на светодиодные.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение надежности работы осветительного устройства (прожектора) и снижение потребления электроэнергии.
Технический результат достигается тем, что в известное устройство, содержащее защитный корпус с прозрачным колпаком и схему электрического питания, размещенную внутри корпуса, дополнительно введены зеркальный отражатель, ксеноновая газоразрядная лампа, затеняющая шторка, электромагнит и элемент крепления лампы и электромагнита.
Применение ксеноновой газоразрядной лампы, срок службы которой составляет 4000 часов, а потребляемая мощность 30 Вт, позволяет повысить надежность работы осветительного устройства (прожектора) и снизить потребление электроэнергии, что особенно важно для мотор-вагонных секций (пассажирское движение) и автомотрис (работа на перегоне с применением автономных источников питания).
Применение затеняющей шторки позволяет не изменять режим работы ксеноновой лампы при переводе осветительного устройства (прожектора) в режим «тусклого» света, что дополнительно повышает надежность работы устройства.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого осветительного устройства (прожектора).
Предлагаемое осветительное устройство (прожектор) содержит корпус 1, прозрачный колпак 2, зеркальный отражатель 3, блок питания 4, ксеноновую газоразрядную лампу 5, электромагнит 6, элемент крепления с жесткой фиксацией 7 ксеноновой лампы и электромагнита и затеняющую шторку 8.
5
5
Предлагаемое осветительное устройство (прожектор) работает следующим образом. Корпус 1 защищает все элементы устройства от внешних воздействий. Прозрачный колпак 2 служит для пропускания излучаемого света, а зеркальный отражатель 3 формирует луч с углом рассеяния в вертикальной и горизонтальной плоскостях не более 3°. Блок питания 4 преобразует напряжение питающей сети 110 В (мотор-вагонные секции), 50 В (локомотивы) или 24 В (автомотрисы) в высокое напряжение для питания ксеноновой газоразрядной лампы и низкое напряжение для питания электромагнита. Ксеноновая газоразрядная лампа 5 создает световой поток (6,4…9,6)·10 кд «яркого» света, и закреплена вместе с электромагнитом 6 на элементе крепления с жесткой фиксацией 7. Электромагнит 6 управляет затеняющей шторкой 8 таким образом, что в выключенном состоянии электромагнита затеняющая шторка повернута своей плоскостью вдоль луча света, и не влияет на силу светового потока. Во включенном состоянии электромагнита затеняющая шторка поворачивается своей плоскостью поперек луча света, и осветительное устройство переходит в режим «тусклого» света. Светопропускание затеняющей шторки уменьшает силу света осветительного устройства (прожектора) в режиме «тусклого» света до (0,7…1,2)·10 кд.
Монтаж элементов 4…8 предлагаемого осветительного устройства (прожектора) на локомотиве, мотор-вагонной секции или автомотрисе осуществляется внутри существующего прожектора, чем достигаем снижение затрат на замену существующих локомотивных прожекторов с лампами накаливания на предлагаемое осветительное устройство (прожектор).
Предлагаемое техническое решение позволит снизить количество отказов осветительных устройств локомотивов, мотор-вагонных секций или автомотрис на 30-40%.