Железнодорожный карликовый светофор

Полезная модель относится к области обеспечения безопасности движения поездов и подачи указания работникам, связанным с движением поездов, цветом и числом сигнальных показаний для движения поездов со скоростями до 300 км/час и осуществления регулирования движения поездов на перегоне и на железнодорожных станциях.
Предложенный железнодорожный карликовый светофор характеризуется тем, что противосолнечный козырек, корпус и крышка карликового светофора выполнены из композиционного конструкционного полимерного материала на основе поликарбоната.
Известны используемые в железнодорожных светофорах различные конструкции сигнальных оптических устройств, корпуса которых выполнены из алюминия или чугуна. Алюминиевые, как и дюралевые корпуса дорогостоящие, а чугунные тяжелые, подвержены коррозии, имеют много брака при отливке корпусов.
Известна светофорная головка, содержащая линзовую оптическую систему и лампу со светодиодным источником света, при этом в качестве излучателей света используются полупроводниковые кристаллы, установленные на держателе, который закреплен на плоскости радиатора охлаждения кристаллов, причем держатель, радиатор охлаждения, излучатели света помещены в колбу, выполненную из прозрачного ударопрочного полимера и заполненную прозрачным герметизирующим эластичным компаундом (патент РФ №114444, МПК B61L 5/14, публикация 2012 г.).
Известен комплект линзовый мачтовых и консольных светофоров, содержащий корпус с установленными на нем лампой, внутренней линзой-светофильтром, наружной бесцветной линзой и механизмом крепления линз, при этом корпус выполнен из материала, с плотностью меньшей, чем у чугуна и алюминия, наружная бесцветная линза выполнена из ударопрочного оптического материала, механизм крепления линз снабжен уплотнительным кольцом, выполненным из упругодеформируемого материала. В качестве материала корпуса может быть применена ударопрочная или трудногорючая пластмасса (патент РФ №34133, МПК B61L 5/18, публикация 2003 г.).
Известные устройства не обладают достаточной надежностью и технологичностью, а тип пластмассы и способ изготовления составных головок не указываются.
Известны используемые в железнодорожных светофорах различные конструкции фундаментов, которые могут быть выполнены из бетона или металла. Бетонный фундамент светофора изготавливается из специальных марок бетона. В зависимости от вида грунта фундамент светофора целиком погружается в грунт. На фундамент впоследствии монтируется наружная конструкция. Известно, что под воздействием климатических факторов, вибрации и рабочей нагрузки, бетон может изменять свою структуру, растрескиваться, получать другие повреждения и в результате терять свою несущую способность (прочность). На участках с электротягой поездов на постоянном токе дополнительно появляется опасность электрокоррозии арматуры и закладных деталей железобетонных конструкций. Наружные части анкерных болтов фундаментов подвергаются разрушению под воздействием попадающей на них воды. При агрессивных почвах арматура может повреждаться в результате почвенной коррозии. Такие воздействия могут со временем привести к нарушению прочности железобетонных конструкций и, как следствие, к падению закрепленного на них оборудования СЦБ.
Известен "Светофор линзовый" (Технические условия ТУ 32 ЦШ 2017-94). Светофор линзовый выполнен на металлической или железобетонной мачте, имеющей наборные силуминовые головки с возможностью регулировки отдельных модулей в вертикальной и горизонтальной плоскости с линзовыми комплектами, изготовленными в соответствии с ТУ 32 ЦШ 2015-94, имеющие в своем составе лампы накаливания двухнитевые, а также оптические линзы для фокусировки светового потока и увеличения дальности видимости сигнала светофора.
Однако данный светофор требует периодического обслуживания линзовых комплектов, замены ламп накаливания, имеет сравнительно большую массу и подводку проводов к сигналам в бронированных металлических шлангах. Кроме того, при обслуживании высоки расходы эксплуатационного обслуживания светофора.
Известен светофор железнодорожный карликовый, содержащий фундамент, узлы и детали светофорных головок, оптические линзы, при этом металлические детали и узлы выполнены оцинкованными, часть узлов и деталей выполнена из ударопрочной трудногорючей пластмассы, наружная оптическая линза выполнена из ударопрочного оптического материала, линза выполнена из поликарбоната, фундамент выполнен металлическим сварным или штампованно-сварным, или сборным и оцинкованным (патент на полезную модель РФ 33916, B61L 5/18).
Однако данный светофор требует периодического обслуживания линзовых комплектов, замены ламп накаливания, имеет сравнительно большую массу. Кроме того, при эксплуатации высоки расходы по обслуживанию светофора, связанные с поддержанием в надлежащем состоянии металлических деталей и узлов.
Известен «Светофор карликовый» (патент на полезную модель РФ №33918, B61L 5/18), выбранный за прототип. Светофор карликовый содержит светофорную головку, металлические узлы и детали, фундаментную стойку, при этом светофорная головка содержит светодиодную панель со светодиодами, металлические узлы и детали покрыты антикоррозионным слоем цинка, часть узлов и деталей выполнены из пластмассы, фундаментная стойка выполнена металлической и покрыта антикоррозионным слоем цинка, в качестве пластмассы использована ударопрочная трудногорючая пластмасса.
Однако данный светофор требует периодического обслуживания. При эксплуатации высоки расходы по обслуживанию светофора, связанные с поддержанием в надлежащем состоянии металлических деталей и узлов.
Наиболее близким по технической сущности к достигаемому эффекту к заявляемому устройству является «светофор железнодорожный карликовый» (патент РФ №2627895, МПК B61L 5/18, публикация 2017 г.)
Железнодорожный карликовый светофор содержит противосолнечный козырек, корпус и крышку карликового светофора, фундамент и трансформаторный ящик. Козырек карликового светофора изготовлен из композиционного конструкционного полимерного материала на основе поликарбоната с добавлением модифицирующей добавки в виде стеклонаполнителя в процентном содержании по весу поликарбоната 20%. Корпус, крышка карликового светофора, а также корпус трансформаторного ящика изготовлены из композиционного конструкционного полимерного материала на основе полиамида 66 с добавлением модифицирующей добавки в виде стеклонаполнителя в процентном содержании по весу полиамида 50%. Фундамент карликового светофора изготовлен из композиционной смеси на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена.
Однако известно, что полиамид имеет высокий уровень водопоглощения и низкую стойкость к солнечной радиации, что объясняет его недолговечность. При этом в качестве фундамента карликового светофора используется 3 трубы из СВМПЭ, изготовленные методом экструзии. Производство труб из СВМПЭ характеризуется своей длительностью и высокой стоимостью, при этом не может обеспечить высокие физико-механические характеристики.
Целью заявляемой  полезной модели является комплект железнодорожного карликового светофора из композиционного конструкционного полимерного материала, предусматривающего использование композиционных полимерных материалов, как для изготовления фундамента, так и корпуса трансформаторного ящика, в процессе изготовления которых бы одновременно можно бы было:
- обеспечить стабильную стойкость к влажности и солнечной радиации всей конструкции,
- крепить корпус светофора и трансформаторного ящика к фундаменту, состоящему из одного профиля, обеспечивающего жесткость конструкции карликового светофора в сборе
- обеспечить подвод кабеля происходил непосредственно к трансформаторному ящику без использования муфт УПМ.
Решение поставленной технической задачи достигается путем изготовления:
- корпусные изделия, а именно противосолнечный козырек карликового светофора, корпус, крышка карликового светофора, а также корпус трансформаторного ящика из композиционного конструкционного полимерного материала на основе сплава поликарбоната и АБС-пластика,
- фундамент карликового светофора из стали 3, покрытой полимерным покрытием, состоящим из высокопрочного нитрида титана.
Предложенный железнодорожный карликовый светофор (фиг. 1) состоит из:
- набора отдельных корпусов - 1 с задней крышкой - 2 и противосолнечным козырьком - 3, соединенных клеерезьбовым соединением, размещенным не менее чем в четырех втулках, установленных в сквозных отверстиях по периметру прилегающих фланцев;
- фундаментом - 4,
- трансформаторным ящиком - 5, который крепится к фундаменту с помощью жесткого крепления - 6.
Отличием предложенного железнодорожного карликового светофора является то, что составные части железнодорожного карликового светофора, а именно козырек, корпус и крышка, а также корпус трансформаторного ящика изготовлены из композиционного полимерного материала на основе сплава поликарбоната и АБС-пластика, методом литья под давлением.
Введение в поликарбонат АБС-пластика осуществляют на лопастном смесителе с последующим пропуском полученной смеси через гранулятор. В таблице 1 приведены основные характеристика материалов.
Фундамент карликового светофора состоит из металлического профиля стали 3 с покрытием из высокопрочного нитрида титана.
Процесс нанесения покрытия из высокопрочного нитрида титана происходит при температуре 500ºС, а сама конденсация производится с ионной бомбардировкой упрочняющих веществ.
Крепление подставки к фундаменту производят за счет клеерезьбового соединения.