ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ ЗАТВОР ДЛЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТОННЕЛЯ Российский патент 2002 года по МПК E21F1/10 

Изобретение относится к конструкциям вентиляционных затворов, устанавливаемых в железнодорожных тоннелях большой протяженности для управления вентиляционным, газовым и тепловым режимами.

Известны конструкции вентиляционных затворов, в которых герметизация выработок достигается за счет выполнения полотна из эластичного воздухопроницаемого материала (например, резиноткань), закрепленного на горизонтальных ребрах жесткости (см., например, а.с. 1155771, кл. Е 21 F 1/10, 1983).

Затворы с резинотканевыми полотнами, например надувные, хотя и не представляют опасности для подвижного состава, оказывают малое сопротивление воздействию ветровых нагрузок. Вследствие этого при их работе может возникнуть значительный прогиб, который усложняет эксплуатацию затвора, в частности его закрытие и открытие, что приводит к необходимости увеличения размеров ниши для размещения задвижки и вызывает ряд других эксплуатационных сложностей. Кроме того, задвижки с резинотканевыми и эластичными оболочками характеризуются низкой долговечностью.

Известны конструкции затворов, выполненные в виде горизонтально перемещающейся задвижки, выдвигаемой в тоннель со стороны одной из стенок тоннеля (см. обзор Р.Г. Чарльвуд и др. "Проект систем вентиляции для железнодорожных тоннелей большой протяженности - объект исследований для Канадской железной дороги". American Railway Engineering Association, 1982, n.84, 689, с.2-18. Перевод 1- 47341, Всесоюзный центр переводов, стр.19).

Однако такие затворы не обеспечивают безопасности подвижного состава в случае его аварийного наезда на затвор. Кроме того, восстановление таких затворов после аварии требует значительных материальных затрат и времени.

Известен "Вентиляционный затвор для железнодорожного тоннеля" по патенту 2029872, М. Кл. E 21 F 1/00, 1995, принятый за прототип. Он состоит из двух задвижек, установленных с возможностью выдвижения в тоннель со стороны его противоположных стенок, отличающийся тем, что части задвижек, размещенные внутри контура габарита приближения строения, выполнены в виде пластин из хрупко разрушающегося материала, например пенополиуретана, в которых с обеих сторон по линиям прилегания к частям задвижек, расположенным с внешней стороны от контура габарита приближения строения, выполнены ослабляющие пазы.

Недостатком является сложность достижения управляемого разрушения полотна, состоящего из отдельных панелей, соединения которых по стыкам по прочности меньше прочности самих панелей. Последнее может в некоторых случаях привести к неконтролируемому разрушению и попаданию отдельных панелей в зазоры между поездом и стенкой тоннеля и вагонами. Все это снижает безопасность эксплуатации, ненадежность работы полотна затвора при его перемещении по направляющим, расположенным на почве тоннеля вследствие возникновения в зимний период препятствий в виде снежных наносов, наледей и сложность быстрого открывания ворот в аварийном режиме.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности работы вентиляционного затвора в случая возникновения аварийной ситуации.

Задача решается за счет того, что вентиляционный затвор для железнодорожного тоннеля, состоящий из двух задвижек, выполненных в виде панелей, содержащих хрупко разрушающий материал, и установленных с возможностью выдвижения в тоннель со стороны его противоположных стенок по верхней и нижней направляющим с помощью привода, отличается тем, что каждая задвижка снабжена кулисным механизмом, связанным с противовесом системой блоков, причем на концах длинных рычагов кулисного механизма расположены ролики, перемещающиеся по направляющим, а концы коротких рычагов соединены с гидроцилиндрами приводов, панель задвижки выполнена трехслойной, состоящей из наружных слоев из стеклопластика, пространство между которыми заполнено сплошным или ячеистым пенопластом.

Вентиляционный затвор поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вид затвора в поперечном сечении тоннеля, на фиг.2 и 3 - общий вид полотна затвора со сплошным и ячеистым заполнителем.

Вентиляционный затвор содержит две задвижки 1, которые могут перемещаться по верхней 2 и нижней 3 направляющим с помощью тележек 4, имеющих опорные ролики качения. Каждая задвижка снабжена кулисным механизмом, включающим два рычага 5, длинные концы которых через ролики 6 связаны с направляющими 2 и 3. Короткие концы рычагов 5 связаны с противовесами 7 через систему блоков 8. Рычаги 5 каждой задвижки соединены и синхронизированы между собой двумя зубчатыми секторами 9, закрепленными с рычагами 5 на общих осях 10, размещенных на опорных колоннах 11, установленных на почве 12 тоннеля. Силовым органом, приводящим в движение задвижки, являются гидроцилиндры 13, связанные с одним из секторов каждой задвижки.

Панель каждой задвижки 1 выполнена трехслойной: наружные слои выполнены из стеклопластика 14, а пространство между ними заполнено сплошным 15 (см. фиг.2) или ячеистым 16 (см. фиг.3) пенопластом.

Вентиляционный затвор работает следующим образом.

В штатном режиме перед проходом поезда с помощью датчиков системы централизованного управления или пульта поездного диспетчера включают гидроцилиндры 13 приводов, которые поворачивают сектора 9, разворачивающие рычаги 5 с роликами 6, заставляя открываться задвижки 1.

В аварийном режиме, при выходе гидросистемы из строя, открывание задвижек осуществляют от противовесов 7, которые поворачивают сектора 9 с закрепленными на их осях 10 рычагами 5. Ролики 6, закрепленные на концах рычагов 5, перемещаются в направляющих 2, 3, размещенных на задвижках 1, открывая их.

В случае аварийного наезда поезда на затвор от удара локомотива происходит хрупкое разрушение полотна. Этот процесс будет происходить быстро и практически по всей площади затвора в результате хрупкого разрушения вначале стеклопластика 14, а затем заполнителя (сплошного 15 или ячеистого 16 пенопласта).

В то же время прочностные характеристики наружного слоя полотна, выполненного из стеклопластика, обеспечивают его целостность при воздействии ветрового напора или поршневого действия поезда при его движении по тоннелю, когда ворота на одном из порталов находятся в закрытом состоянии.

Таким образом, в штатной ситуации установка вентиляционных затворов у порталов тоннеля дает возможность осуществлять оперативное управление вентиляционным, газовым и тепловым режимами.

При возникновении аварийной ситуации, связанной с выходом из строя отдельных узлов затвора или отключением электроэнергии, его открывание затвора обеспечивается за счет работы противовесов, питание которых осуществляется от автономного источника питания.

И наконец при аварийном наезде поезда на затвор произойдет разрушение части затвора в опасном для локомотива сечении (в пределах габарита приближения строения). При этом элементы разрушенной части затвора будут иметь относительно небольшие размеры и массу, что обеспечит практически безопасный проезд поезда через сечение тоннеля, где установлен затвор. Минимально возможные объемы разрушения дадут возможность осуществить восстановление затвора с минимальными затратами времени и средств.

Применение предлагаемой конструкции затвора позволит решить проблему поддержания в железнодорожных тоннелях большой протяженности необходимых газового и теплового режимов и обеспечить высокий уровень безопасности движения.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в железнодорожных тоннелях большой протяженности для управления вентиляционным, газовым и тепловым режимами. Вентиляционный затвор состоит из двух задвижек, которые выполнены в виде панелей, содержащих хрупко разрушающийся материал. Они установлены с возможностью выдвижения в тоннель со стороны его противоположных стенок по верхней и нижней направляющим. Привод, который приводит в движение задвижки, включает кулисный механизм и противовес, который связан с ним системой блоков. Причем на концах длинных рычагов кулисного механизма расположены ролики, перемещающиеся по направляющим, а концы коротких рычагов соединены с гидроцилиндрами привода. Панель задвижки выполнена трехслойной и состоит из наружных слоев из стеклопластика, пространство между которыми заполнено сплошным или ячеистым пенопластом. Технический результат: конструкция затвора позволит решить проблему поддержания в железнодорожных тоннелях большой протяженности необходимых газового и теплового режимов и обеспечить высокий уровень безопасности движения. 3 ил.

Вентиляционный затвор для железнодорожного тоннеля, состоящий из двух задвижек, выполненных в виде панелей, содержащих хрупко разрушающийся материал, и установленных с возможностью выдвижения в тоннель со стороны его противоположных стенок по верхней и нижней направляющим с помощью привода, отличающийся тем, что каждая задвижка снабжена кулисным механизмом, связанным с противовесом системой блоков, причем на концах длинных рычагов кулисного механизма расположены ролики, перемещающиеся по направляющим, а концы коротких рычагов связаны с гидроцилиндрами привода, панель задвижки выполнена трехслойной, состоящей из наружных слоев из стеклопластика, пространство между которыми заполнено пенопластом.