АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПОДАВЛЕНИЯ ФРИКЦИОННЫХ ШУМОВ НА СОРТИРОВОЧНЫХ СТАНЦИЯХ
AUTOMATIC FRICTION NOISE SUPPRESSION SYSTEM AT MARSHALLING YARDS

Настоящее изобретение относится к подавлению шума на железнодорожном транспорте и к рельсовым транспортным средствам, а именно к комплексу, предназначенному для дозированного нанесения фрикционного смазочного материала на боковую поверхность обода колеса с целью уменьшения уровня шума, а также модификации (увеличения) трения при прохождении железнодорожными составами тормозных позиций сортировочных горок железнодорожных станций.
Известен линейный распределитель, в частности, для противошумового устройства для рельсовых тормозов (патент на изобретение РФ № 2606156), содержащий один или множество мининасосов, причем мининасос откачивает среду из объема, подаваемого главным приводным механизмом, и распределяет указанную среду по одной или множеству дозирующих трубок через одно или множество дозировочных сопел на колесо. К недостаткам такой системы можно отнести:
- использование только чистой фильтрованной смазки. Так как заправка осуществляется прямым заливом в бочку, существует возможность попадания инородных предметов в магистраль;
- главный прогрессивный распределитель работает на только «чистой» фильтрованной смазке;
- прогрессивные распределители на шинах и главный распределитель в шпальном ящике подвержены ударам и механическим воздействия от персонала при роспуске вагонов и обслуживании путей – слабый механический конструктив;
- прогрессивные распределители и главный распределитель не пригодны к ремонту в условиях размещения;
- истирание шины;
- забивание снегом и обмерзание, наледь щеточного механизма перекрывает доступ к смазыванию бандажа колесной пары.
Известно устройство BREMEX ANNSYS, которое устанавливается на сортировочных станциях и маневровых стрелках, при разведении железнодорожных вагонов по путям различных направлений посредством рельсовых путей на искусственно построенном холме (горке) с помощью силы тяжести. Вследствие огромной силы трения, возникающей в процессе торможения вагонов, кинетическая энергия высвобождается частично в виде тепла, а частично - в виде звуковой энергии с большими амплитудами и максимальной мощностью звука в диапазоне частот около 3000 Гц, что воспринимается как раздражающий скрежет. С помощью системы BREMEX-ANNSYS та часть звуковой энергии, которая выделятся в виде скрежета, может быть уменьшена в тысячу раз, в результате общий уровень шума также снижается на 30 дБ, при условии толщины обода колеса более 40 мм. Согласно измерениям, проведенным Институтом техники безопасности на производстве (ZVD d.d.) в Любляне, система BREMEX-ANNSYS снижает мощность шума при торможении на 99,9%. Система BREMEX-ANNSYS может быть использована на пневматических или гидравлических тормозах. Она управляется микропроцессором.
Система BREMEX-ANNSYS состоит из основного устройства для нанесения смазки "Basic", размещаемого на горке, и/или дополнительного устройства для нанесения смазки "Extra/sws", размещаемого на рельсовых тормозах. Система работает таким образом, что специальный композитный материал для сухого торможения (DBM) наносится точно на вагонные колеса или на рельсы, на которых происходит торможение, прежде чем между ними возникнет фрикционный контакт. За счет этого устраняются колебания в диапазоне резонансных частот. Поскольку при трении колес о рельсы высвобождается большое количество энергии в форме тепла, вспомогательный компонент вышеупомянутого специального материала испаряется, тогда как рабочий компонент (чаще всего) создает истирающуюся тормозную пленку, которая устраняет скрежет в самом его источнике.
Недостатками системы BREMEX-ANNSYS являются:
- Высокая стоимость системы BREMEX-ANNSYS и смазочного материала, используемого в системе.
- Необходимость использования только смазочного материала, произведенного компанией-производителем системы BREMEX-ANNSYS.
- Необходимость в установке системы BREMEX-ANNSYS перед каждой тормозной позицией сортировочной горки.
- Сложность в регулировании количества подаваемого смазочного материала.
- Снижение тормозного усилия горочных вагонных замедлителей до 40%.
- Низкая надежность работы системы BREMEX-ANNSYS при отрицательных температурах окружающей среды.
Задачей настоящего изобретения является создание комплекса подавления фрикционных шумов на сортировочных станциях с использованием дозированного нанесения фрикционного смазочного материала на боковую поверхность обода колеса.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в снижении уровня воздействия шума на окружающую среду.
Указанный технический результат достигается благодаря тому, что комплекс подавления фрикционных шумов на сортировочных станциях содержит шкаф лубрикации, оснащенный обогревом, устройство подачи смазки, включающее в себя, по крайне мере, четыре форсунки с устройствами нагнетания давления смазки, по крайней мере, два датчика скорости, расположенные до замедлителя, по крайней мере два датчика скорости, расположенные после замедлителя, по крайней мере, четыре датчика обнаружения колеса, расположенные рядом с форсунками, при этом в шкафу лубрикации размещены, по крайней мере, одна насосная станция, микропроцессорный блок управления, модуль обеспечения беспроводными средствами связи, датчик уровня шума, компрессор, по крайней мере, одна емкость хранения модификатора трения, оснащенная обогревателем модификатора и датчиком уровня модификатора трения, ресивер и аккумуляторная батарея.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена общая схема заявляемого комплекса, на фиг. 2 - функциональная схема комплекса.
Позициями на чертеже обозначены:
1 - насосная станция
2 - компрессор
3 - обогреватель модификатора тения
4 - емкость хранения модификатора трения
5 - датчик уровня модификатора трения
6 - ресивер
7 - аккумуляторная батарея
8 - датчик определения скорости
9 - форсунка
10 - датчик обнаружения колеса (выброса)
11 - модем GPRS
12 - солнечный модуль
13 - антенна GPS/GPRS
14 - контроллер заряда
15 - датчик уровня шума
16 - блок контроллера
17 - шкаф
18 - устройство подачи смазки
19 - замедлитель
В состав комплекса подавления фрикционных шумов на сортировочных станциях входит шкаф лубрикации, оснащенный обогревом, и устройство подачи смазки. В шкафу лубрикации размещены, по крайней мере, одна насосная станция, микропроцессорный блок управления, модуль обеспечения беспроводными средствами связи, датчик уровня шума, компрессор, по крайней мере, одна емкость хранения модификатора трения, оснащенная обогревателем модификатора и датчиком уровня модификатора трения, ресивер и аккумуляторная батарея.
Шкаф лубрикации размещается на платформе.
Устройство подачи смазки и шкаф связаны трубопроводами подачи смазки, а также электрическими кабелями для подключения датчиков обнаружения колес и датчиков определения скорости.
Устройство подачи смазки предназначено для бесконтактного нанесения фрикционного смазывающего материала на наружный и внутренний бандаж колесных пар. Устройство подачи смазки содержит, по крайне мере четыре форсунки с устройствами нагнетания давления смазки. Форсунка содержит электрогидравлический клапан, в выходной порт которого вкручивается четырех- или семиструйный распылитель, а в входной порт постоянно подается смазка под давлением, создаваемым с помощью устройства нагнетания давления смазки.
Датчики обнаружения колеса (выброса) расположены рядом с форсунками и закреплены на рельсе.
Не менее двух датчиков определения скорости, расположенных перед замедлителем, измеряют скорость вагона до замедлителя, подключены к технологическому ящику.
Не менее двух датчиков определения скорости, расположенных на рельсе после замедлителя, определяют скорость выхода состава после торможения, подключены к технологическому ящику.
Комплекс может быть оснащен модулем с солнечными батареями для получения электроэнергии.
Комплекс устанавливается на горке, перед вагонным замедлителем.
Для обеспечения режимов включения/выключения предназначены датчик шума и датчики определения скорости, расположенные после замедлителя.
Заявляемый комплекс имеет несколько режимов работы:
1) По уставкам «ОСЬ» состава. Подача смазочного материала осуществляется с периодичностью прохождения колесных пар, заданной в блоке управления.
2) Автоматический «Шум». Работа по сигналу устройства шум, на частоте 3 кГц в диапазоне ≤ 150 дБ. Уровень шума измеряется датчиком шума. При увеличении уровня шума выше заданного - увеличивается (начинается) подача смазочного материала. При уменьшении уровня шума ниже заданного, уменьшается или прекращается подача смазочного материала. Пороговое значение уровня шума задается в блоке управления.
3) Автоматический «Скорость». Датчики определения скорости, расположенные после замедлителя, измеряют скорость вагона после прохождения замедлителя. При увеличении скорости вагона на выходе из замедлителя выше заданной оператором, подача смазочного материала уменьшается (прекращается).
Преимущества заявляемого автоматического комплекса подавления фрикционных шумов заключаются в следующем:
- Возможность установки только одного устройства перед первой тормозной позицией сортировочной горки для достижения эффекта аналогичного системе BREMEX-ANNSYS.
- Снижение затрат до 10 раз на оборудование одной сортировочной горки комплексом подавления шума по сравнению с системой BREMEX-ANNSYS.
- Возможность работы с широким спектром фрикционных смазочных материалов.
- Точный контроль количества подаваемого фрикционного смазочного материала.
- Надежная работа устройства при отрицательных температурах окружающей среды.