ВИНТОВОЙ КОМПРЕССОРНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Полезная модель “Винтовой компрессорный агрегат для тормозных систем подвижного состава железнодорожного транспорта» относится к машиностроению и предназначена для снабжения сухим сжатым воздухом пневматических устройств, а более конкретно, к системам обеспечения сухим сжатым воздухом пневматические устройства подвижного состава железнодорожного транспорта и имеет целью уменьшить габариты, повысить технические характеристики и расширить эксплуатационные возможности передвижных компрессорных станций, используемых на железнодорожном транспорте.
Известный компрессорный агрегат для пневматических систем подвижного состава железнодорожного транспорта (патент RU №76874, МПК B60T 13/26 B60T 17/02 опубл. 10.10.2008) содержит компрессор с приводом, на выходе которого установлен обратный клапан, охладитель, размещенный в резервуаре-аккумуляторе регенерационного воздуха, адсорбер, в нижней части которого размещен клапан продувки, а выходной патрубок подключен к линии сжатого воздуха пользователя, на которой установлен аккумулятор воздуха.
Согласно данному техническому решению, для обеспечения эффективного охлаждения сжатого воздуха предусмотрено наличие 2-х резервуаров-аккумуляторов, что значительно увеличивает габариты агрегата, его вес и снижает КПД. Кроме того, процесс подачи воздуха пользователю технологически не гармонизирован. Так, например, когда возникает потребность подачи воздуха пользователю в период работы адсорбера в режиме регенерации, то пневмосистемы локомотива и поезда остаются без воздуха, что потенциально создает аварийную ситуацию и непосредственно угрожает безопасности движения. Данный компрессорный агрегат также не предусматривает средств очистки воздуха, проходящего по технологическим линиям, в результате чего загрязняется адсорбент и возникает ускоренный износ конструктивных элементов, что отрицательно влияет на срок службы оборудования и, в частности, пневматических устройств локомотива и поезда, питание которых обеспечивается компрессорной установкой, и снижается эффективность перевозок в целом.
Известна транспортная установка для осушки сжатого воздуха, (Патент RU №2266221, МПК B60T 17/02, опубл. 20.12.2005), содержащая компрессор с приводным двигателем, два адсорбера, напорную магистраль, соединяющую компрессор с адсорберами через систему отсечных клапанов, питательную магистраль, соединяющую адсорберы с резервуарами для естественного охлаждения воздуха и магистраль сухого воздуха.
Недостатком данного технического решения при повышении гидравлического сопротивления является повреждение одного или нескольких отсечных клапанов, что влечет за собой технологически обусловленное чрезмерное уплотнение адсорбента, и, как следствие, предохранительные клапаны защиты компрессора начинают работать на атмосферу, а пневмосистемы локомотива и поезда остаются без воздуха.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является компрессорный агрегат для пневматических систем подвижного состава железнодорожного транспорта (патент RU №106197, МПК B60T 13/26, B60T 17/02, опубл. 10.07.2011), содержащий приводной двигатель, винтовой компрессор с запорной арматурой на всасывающей и напорной магистралях, на всасывающей линии которого размещен воздушный фильтр и клапан всасывания, последовательно размещенные на напорной магистрали компрессора воздушный охладитель, устройство осушки сжатого воздуха, содержащее два, подсоединенных параллельно и установленных вертикально, адсорбера с комплектом входных и выходных клапанов продувки в нижней части, управляемые электромагнитными вентилями, маслоотделитель, снабженный маслоохладителем, и линию подачи сжатого воздуха потребителю, снабженную фильтром.
Недостатком данного технического решения является громоздкость конструкции за счет применения адсорбционной системы осушки сжатого воздуха, использующую в качестве осушителей сжатого воздуха адсорбционные колонны, установленные вертикально, в которых периодически требуется полная замена адсорбента. Наличие в указанной системе осушки комплекта входных и выходных клапанов попеременного циклического действия с электромагнитным приводом, имеет ограниченный ресурс циклов и ограниченный температурный диапазон применения, также требует периодической их замены, а постоянный режим потребления электроэнергии электромагнитными клапанами снижает эффективность работы агрегата в целом. Кроме того, после адсорбционного осушителя осушенный воздух содержит частицы пыли адсорбента и требуется установка дополнительного фильтра для его очистки на линии подачи осушенного воздуха потребителю. Вертикальное расположение адсорберов минимизирует вариантность компоновки агрегата, а повышенная вибрация на подвижном составе железнодорожного транспорта приводит к разрушению структуры адсорбента, следствием чего является закупоривание пневмосистемы, что также сопряжено с необходимостью преждевременной замены сорбента.
Задачей технического решения заявляемой полезной модели является создание винтового компрессорного агрегата для пневматических систем подвижного состава железнодорожного транспорта без указанных недостатков, и которая достигается за счет новых конструктивных решений и нового характера связи между ними, что способствует уменьшению габаритов установки, повышению КПД, эффективности и экономичности работы агрегата в целом.
Для выполнения указанной задачи винтовой компрессорный агрегат для тормозных систем подвижного состава железнодорожного транспорта, как и прототип, включает линию подачи атмосферного воздуха в компрессор, снабженную очистным фильтром и клапаном всасывания, приводной двигатель, винтовой маслозаполненный компрессор с запорно-регулирующей арматурой на всасывающей и нагнетательной магистралях, последовательно размещенные на нагнетательной магистрали маслоотделитель, воздушно-масляный блок охлаждения, блок осушки сжатого воздуха и линию подачи сжатого воздуха потребителю, снабженную запорно-регулирующей арматурой.
Новым в винтовом компрессорном агрегате для тормозных систем подвижного состава железнодорожного транспорта является то, что блок осушки сжатого воздуха содержит мембранный осушитель для осушки сжатого воздуха с устройством подачи осушенного воздуха на продувку мембран, снабженный дросселем и продувочным клапаном, а запорно-регулирующее устройство, размешено на линии подачи сжатого воздуха потребителю.
Использование указанных конструктивных элементов и характер их связи позволяют уменьшить габариты агрегата и выполнить более компактную компоновку агрегата, снижает металлоемкость и энергоемкость агрегата за счет усовершенствования устройства осушки сжатого воздуха, содержащего мембранный блок осушки сжатого воздуха, снабженный дросселем и продувочным клапаном, что обеспечивает технологически оптимальную схему осушки сжатого воздуха, снижение затрат на обслуживание агрегата, сокращает количество электроприводных клапанов и фильтров, затраты на расходные материалы, замену узлов и деталей, обеспечивая увеличение срока эксплуатации оборудования.
Указанные совокупные признаки в винтовом компрессорном агрегате для тормозных систем подвижного состава железнодорожного транспорта обеспечивают уменьшение габаритов агрегата за счет оптимизации конструктивной схемы, а также повышение эффективности работы и долговечности агрегата в целом.
На фиг. 1 изображена схема винтового компрессорного агрегата для тормозных систем подвижного состава железнодорожного транспорта.
Винтовой компрессорный агрегат для тормозных систем подвижного состава железнодорожного транспорта на линии подачи воздуха содержит фильтр воздушный всасывающий 1, клапан всасывания 2 электродвигатель приводной 3, компрессор (маслозаполненный, винтовой) 4, последовательно размещенные на нагнетательной магистрали маслоотделитель 5, блок охлаждения воздушно-масляный 6, фильтры сжатого воздуха 7, блок осушки сжатого воздуха 8, содержащий осушитель мембранный 9, снабженный продувочным дросселем 10 и клапаном 11, и линию подачи сжатого воздуха потребителю, снабженную клапаном поддержания давления 12.
Агрегат работает следующим образом. Атмосферный воздух через воздушный всасывающий фильтр 1 и клапан всасывания 2 поступает в компрессор 4, который приводится в действием приводным электродвигателем 3, и сжимается. Затем сжатый воздух в смеси с маслом на линии нагнетания поступает в маслоотделитель 5, где происходит отделение масла от воздуха, и далее через воздушно-масляный блок охлаждения 6, охлажденное масло возвращается в полость сжатия для охлаждения и уплотнения компрессора 4, а сжатый воздух через ряд фильтров 7 подается в блок осушки сжатого воздуха 8, в котором воздух проходит через осушитель мембранный 9, затем через продувочный дроссель 10 и клапан 11 происходит частичный отбор осушенного воздуха для возврата в осушитель мембранный 9 на продувку (осушку) мембран и отработанный отводится в атмосферу, а остальная часть осушенного воздуха на линии подачи сжатого воздуха потребителю через клапан поддержания давления 12 с функцией обратного клапана, который предотвращает обратный поток сжатого воздуха, подается в пневматическую систему потребителя.
Таким образом, отличительные признаки заявляемой полезной модели «Винтовой компрессорный агрегат для тормозных систем подвижного состава железнодорожного транспорта» являются новыми и достаточными для достижения технического результата, согласно поставленной цели.