СТРЕЛОЧНЫЙ ПЕРЕВОД С ЭЛЕКТРООБОГРЕВОМ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам электрообогрева стрелочных переводов.
Известно устройство обогрева стрелочного перевода, содержащим инфракрасные обогреватели (ИКО) расположенные вдоль внутренней стороны рельса в контакте с поверхностью шейки рельса, и вдоль стороны остряка в контакте с поверхностью, обращенной к рамному рельсу, при этом ИКО выполнены в виде ленты с ассиметричной диаграммой ИК-излучения. Кроме этого, ИКО состоит из композиции включающей защитный наружный слой, слой ИК-излучателей, слой теплоизоляции и слой ИК-отражения, слой ИК-отражения прилегает к поверхности рамного рельса и остряка, слой теплоизоляции прилегает к поверхности рамного рельса и остряка, слой ИК-отражения расположен между слоем ИК-излучения и слоем теплоизоляции который прилегает к поверхности рамного рельса и остряка, защитный слой выполнен прозрачным для ИК-излучения, контакт ИКО с поверхностью рельса и остряка осуществляется прижатием ленты плоскими пружинными скобами, установленными на подошве рамного рельса и подошве остряка в каждом межшпальном пространстве на протяжении всей длины ИКО. (Патент на полезную модель №176427, заявка №2017129605 от 21.08.2017 г.).
Недостатком данного технического решения является недостаточный прогрев пространства между шейкой рельса и внутренней стороной остряка.
Известно устройство для электрообогрева стрелочного перевода, содержащее рамный рельс с установленным на нем электрообогревателем и остряк, при этом электрообогреватель монтируется вдоль рамного рельса в контакте с поверхностью его подошвы с внутренней стороны, наружные поверхности рамного рельса и остряка теплоизолированы, отличающееся тем, что электрообогреватели имеют оболочку плоскоовального сечения и закреплены ниже направляющей остряка посредством пружинных скоб, установленных в каждом межшпальном пространстве на протяжении всей длины электрообогревателя. Кроме этого, сечение оболочки плоскоовального электрообогревателя вместе с огибающей его пружинной скобой находится в пределах 8×13мм, пружинные скобы крепления установлены на подошве рамного рельса.
Обогрев осуществляется стержневыми электрообогревателями, имеющими оболочку плоскоовального сечения, которые не наводят внешнего магнитного поля и не препятствуют работе автоматической локомотивной сигнализации. Наличие оболочки нагревательных элементов, вместе с огибающей его пружинной скобой в пределах 8×13 мм обеспечивает надежную работу перевода, отсутствует возможность защемления нагревательных элементов между рамным рельсом и остряком. В условиях вибрации и механических воздействий, связанных с движением железнодорожного транспорта, а также при воздействии атмосферных осадков и циклической смене температур, крепление электрообогревателей при помощи пружинных скоб, установленных на подошве остряка в каждом межшпальном пространстве на протяжении всей длины электрообогревателя, является надежным, что повышает надежность в работе стрелочного перевода. (Патент на полезную модель №149762, заявка №2014134494 от 22.08.2014).
Недостатком данного технического решения является недостаточный прогрев пространства между шейкой рельса и внутренней стороной остряка.
Известно устройство для обеспечения бесперебойного и безопасного движения поездов в зимний период на железнодорожном транспорте использующего один из наиболее эффективных способов очистки стрелок - электрический обогрев. Устройство для обогрева стрелочного перевода содержит рамный рельс с установленным на нем электронагревателем и остряк, при этом электронагреватель монтируется вдоль рамного рельса в контакте с поверхностью его подошвы, вдоль остряка на его внутренней поверхности установлен дополнительный электронагреватель, наружные поверхности рамного рельса и остряка теплоизолированы, а между башмаками вдоль рамного рельса и остряка установлены теплоотражатели, наружные поверхности теплоотражателей теплоизолированы (Патент на полезную модель №20108, заявка №2001106022 от 06.08.2001 г.). Данное техническое решение принято в качестве прототипа.
Недостаток данного технического решения заключается в недостаточном прогреве пространства между шейкой рельса и внутренней стороной остряка.
Задачей заявляемого технического решения является обеспечение бесперебойной и безопасной работы стрелочного перевода при движении подвижных составов в зимнее время.
Технический результат заключается в улучшении эффективности прогрева пространства между шейкой рельса и внутренней стороной остряка и снижение энергозатрат на процесс очистки от снега и льда пространства между остряком и рамным рельсом в период снегопадов и метелей.
Технический результат достигается стрелочным переводом с электрообогревом содержащим рамные рельсы и остряки, рабочую межостряковую тягу, первую соединительную тягу, корневое соединение остряков, с установленными на рамные рельсы и остряки управляемые электрообогреватели, при этом электрообогреватели установленные на рамных рельсах на участке, от рабочей межостряковой тяги до первой соединительной тяги, монтируются на шейке рельса, а далее, до корневого соединения остряков, монтируется на внутренней стороне подошвы рельса, а электрообогреватели установленные на остряках монтируется на внешней стороне подошвы остряка, на участке от рабочей межостряковой тяги до первой соединительной тяги. Кроме этого на рамном рельсе, от рабочей межостряковой стрелочной тяги до первой соединительной тяги, электрообогреватель состоит из слоя теплоизоляции, наружной металлической пластины, на которой крепится стержневой плоскоовальный трубчатый электронагреватель длиной 3,2 м и мощностью 1,6 кВт, на рамном рельсе от первой соединительной тяги, до корневого соединения остряка, электрообогреватель состоит из слоя теплоизоляции, наружной металлической пластины, на которой крепится стержневой плоскоовальный трубчатый электронагреватель длиной 4 м и мощностью 2 кВт, на остряке, от рабочей межостряковой тяги до первой соединительной тяги, на внешней стороне подошвы остряка монтируется электрообогреватель состоящий из слоя теплоизоляции, наружной металлической пластины, на которой крепится стержневой плоскоовальный трубчатый электронагреватель длиной 3,2 м и мощностью 1,6 кВт, электрообогреватели на всей длине рамного рельса и остряка прижаты к поверхности рамного рельса и остряка плоскими пружинными скобами, установленными в каждом межшпальном пространстве на протяжении всей его длины, под рабочей межостряковой тягой и первой соединительной тягой, в шпальном ящике, расположены электрообогреватетели, установленные в металлические трубы.
Улучшение эффективности прогрева пространства между шейкой рельса и внутренней стороной остряка в период снегопадов и метелей, достигается за счет установки на рамных рельсах на участке, от рабочей межостряковой тяги до первой соединительной тяги электрообогревателей монтируемых на шейке рельса, на участке от первой соединительной тяги до корневого соединения остряков монтируемых на внутренней стороне подошвы рельса, и электрообогревателей установленные на остряках монтируемых на внешней стороне подошвы остряка, на участке от рабочей межостряковой тяги до первой соединительной тяги. В период снегопадов и метелей, практически все тепло выделяемое электронагревателями идет на обогрев воздушного пространства между шейкой рельса и внутренней стороной остряка, в которое попадают снег. Это достигается тем, что электрообогреватель на рамном рельсе установлен на внутренней стороне шейки рельса, на подложке, состоящей из слоя теплоизоляции и наружной металлической пластины, на которой закреплен электрообогреватель. На остряке элекрообогреватель установлен непосредственно на внешней поверхностью на его стороне в районе подошвы. Не значительное по объему пространство между рамным рельсом и остряком, даже при сильном снегопаде, быстро будет освобождаться от снега и льда при воздействии теплового излучения. Остряк, в этом случае, обогревается с двух сторон, от лучистой энергия нагретой металлической пластины установленной на шейке рельса, и электронагревателем установленным на внешней стороне подошвы остряка.
За счет значительного уменьшения нагрева рамного рельса и увеличения теплового излучения на внутреннюю поверхность остряка и пространства между остряком и рамным рельсом, возможно уменьшение мощности устанавливаемых электронагревателей, что ведет к снижению энергозатрат.
С увеличением пространства между рамным рельсом и боковой поверхностью остряка снега в нем задерживается значительно меньше. Так в данном пространстве отпадает необходимость подогрева подошвы остряка, а на рамном рельсе устройство обогрева устанавливается на внутренней стороне подошвы рельса. Под рабочими тягами перевода, в шпальном ящике, расположены электрообогреватетели, установленные в металлические трубы служащие для обогрева межшпального пространства, где расположены подвижные элементы стрелочного привода.
Преимущественному нагреву подвергаются только критически важные элементы и области стрелочного перевода: остряки и связанные с ними подвижные тяги, а так же пространства между остряками и рамными рельсами. Рамный рельс специально не обогревается, а только является носителем электронагревателей (теплоизолирован от них), прогревающих пространство между ним и остряком. Для прогрева пространства между рамным рельсом и остряком применяются стержневые плоскоовальные трубчатые электронагреватели (СТЭНы).
Данное техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан стрелочный переводом с электрообогревом проекта 2769, на фиг. 2 (сечение А-А фиг.1) показана установка электрообогревателей в шпальном ящике, на фиг.3 (сечение Б-Б, фиг.1)показана установка электрообогревателей, на фиг.4 (сечение В-В, фиг.1)показана установка электрообогревателей, на фиг.5(сечение Г-Г, фиг.1) показана установка электрообогревателей.
Стрелочный перевод с электрообогревом содержит электрообогреватель 1 расположенный вдоль внутренней стороны рельса 2 в контакте с металлической пластиной 3, которая лежит на слое теплоизоляции 4, и обогреватель 5 вдоль внешней стороны остряка 6 в контакте с поверхностью. Контакт электрообогревателя 1 с металлической пластиной 3, и обогревателя 5 с поверхностью остряка 6 осуществляется прижатием плоскими пружинными скобами 7, 8 и 9, установленными на подошве рамного рельса и подошве остряка в каждом межшпальном пространстве на протяжении всей длины электрообогревателя. Шпальный ящик, в котором располагаются расположены подвижные элементы стрелочного привода тяги 10 обогревается СТЭНами 11 длиной 2,25 м с удельной мощностью 0,5 кВт/м.п., заключенными в трубчатые кожухи 12.
Стрелочный перевод с электрообогревом работает следующим образом. Для очистки стрелочного перевода от снега и льда электронагрвеватели подключаются к линейной сети. Включение осуществляется как с пульта управления (на фиг. не показан), так и автоматически по сигналу с датчика температуры, при достижении заданных значений температуры наружного воздуха, установленного в районе стрелочного перевода .
Поскольку электронагреватель 1 установлен на металлической платине 3 которая лежит на слое теплоизоляции 4 расположенной на шейке рамного рельса 2, то излучаемое электронагревателем 1 тепло практически полностью идет на конвекционный обогрев пространства стрелочного желоба и находящихся в нем снежно-ледяных образований и внутренней стороны остряка. Наружная сторона остряка 6 дополнительно обогревается электронагревателем 5. Шпальный ящик, в котором располагаются расположены подвижные элементы стрелочного привода тяги 10 обогревается СТЭНами 11 длиной 2,25 м с удельной мощностью 0,5 кВт/м.п., заключенными в трубчатые кожухи 12. Конструктивно металлическая пластина 3 выполняется из различных металлов: нержавеющей стали, алюминиевого листа и др.
Проведенные опытные натурные испытания заявляемого технического решения показали его эффективность.
Предлагаемое устройство обеспечивает максимальную степень очистки от снега и льда стрелки при сохранении высокой надежности в условиях вибрации и механических воздействий, связанных с движением железнодорожного транспорта.
На данное техническое решение разработана техническая документация.