НАГРЕВАТЕЛЬ ПЯТНИКОВ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ Российский патент 2005 года по МПК H05B6/40 

Изобретение относится к технологическому оборудованию вагоноремонтных предприятий железнодорожного транспорта и предназначено для нагрева пятников грузовых вагонов до температуры 600°С и выше при их ремонте.

В существующей практике вагоноремонтных предприятий для нагрева пятников используются газовые горелки. Однако этот метод не способен обеспечить равномерный нагрев металла рабочей части пятника по глубине и достичь температуры 600°С и выше. Кроме этого, процесс нагрева продолжителен по времени, требует значительных затрат ручного труда и расхода горючего газа и кислорода.

Известно техническое решение, взятое нами за прототип (RU 2138138, С1 6 Н 05 В 6/40, С 21 D 9/00. Устройство для индивидуального нагрева подпятников надрессорных балок тележек грузовых вагонов. /Круглов В.М., Попов С.И., Никишин Ю.М. - Опубл. 20.09.99 Бюл. №26), позволяющее осуществлять нагрев подпятников до температуры 250-300°С. Однако конструктивные особенности этого устройства не позволяют осуществить нагрев рабочей части пятника грузового вагона до температуры 600°С и выше, из-за перегрева многовитковой, многослойной индуктирующей катушки теплом нагреваемого пятника.

Цель изобретения - обеспечение быстрого и равномерного по глубине нагрева рабочей части пятника до температуры 600°С и выше.

Поставленная цель достигается применением надежной защиты многовитковой, многослойной индуктирующей катушки от перегрева теплом нагреваемого пятника, сущность которой заключается в том, что между нею и тепловой изоляцией имеется щелевой воздушный промежуток, предназначенный для продувки его сжатым воздухом, поток которого создает воздушный экран между многовитковой, многослойной индуктирующей катушкой и тепловой изоляцией, препятствующий передаче ей тепла, проникающего через тепловую изоляцию от пятника, которое поглощается воздушным потоком и выбрасывается в атмосферу.

На фиг.1 представлен нагреватель пятников грузовых вагонов в разрезе по А-А на фиг.2; на фиг.2 - то же в разрезе по Б-Б на фиг.1; на фиг.3 - разрез по В-В на фиг.1.

Нагреватель пятников грузовых вагонов содержит основание 1, многовитковую, многослойную индуктирующую катушку 2, прикрепленную к основанию посредством трех хомутов 3, шесть П-образных магнитопроводов 4, каждый из которых может ограниченно перемещаться в направляющих уголках 5 между индуктирующей катушкой 2 и основанием 1 в направлении, перпендикулярном к плоскости основания. Между основанием 1 и магнитопроводами 4 установлены прокладки 6 из губчатого материала круглой формы для снижения шума при работе нагревателя.

Перемещение магнитопроводов в радиальных направлениях ограничено диском 7, изготовленным из электроизоляционного материала, который изолирует верхний торец многовитковой, многослойной индуктирующей катушки от направляющих уголков 5. От механических повреждений индуктирующая катушка защищена кожухом 8 из немагнитной стали, который закреплен на основании 1 тремя штангами 9.

Для защиты многовитковой, многослойной индуктирующей катушки 2 от перегрева теплом нагреваемого пятника 10 между ее нижней торцевой поверхностью и тепловой изоляцией 11 выполнен щелевой воздушный промежуток 12 в форме диска с отверстием в центре, продуваемый сжатым воздухом.

В центре основания 1 закреплена гайкой 13 воздухораспределительная коробка 14, служащая для распределения сжатого воздуха по трем воздухопроводным патрубкам 15 с плоскими серповидными наконечниками 16 овального сечения. Серповидные наконечники 16 размещены в щелевом воздушном промежутке 12 между торцевой поверхностью индуктирующей катушки 2 и теплоизоляцией 11 по средней линии окружности щелевого воздушного промежутка. Для выхода воздуха из серповидных наконечников 16 последние имеют с обеих сторон малых радиусов овального сечения множество радиально направленных сверлений 17.

К штуцеру 18 подсоединяется гибкий шланг для подачи сжатого воздуха из цехового воздухопровода.

Для снижения давления и регулирования расхода сжатого воздуха, подаваемого к нагревателю, предусмотрены регулятор давления и регулятор расхода. Контроль давления сжатого воздуха осуществляется по манометру. Для отключения подачи сжатого воздуха предусмотрен запорный кран. (Приборы регулирования давления и расхода, контроля давления и запорный кран на чертежах не показаны).

Выводы многовитковой, многослойной индуктирующей катушки присоединяются к источнику переменного тока напряжением 220/380 В и частотой 50 Гц.

Включение и выключение электропитания и подачи сжатого воздуха производится с пульта управления.

Предлагаемый нагреватель пятников грузовых вагонов работает следующим образом. Ремонтируемый пятник размещается на стеллаже привалочной плоскостью вниз. С помощью подъемного механизма нагреватель пятников грузовых вагонов устанавливается на пятник таким образом, чтобы его вертикальная ось совпала с центром пятника 10, кожух 8 многовитковой, многослойной индуктирующей катушки 2 совместился с плоской опорной поверхностью пятника, магнитопроводы 4 опирались торцами низких стоек на плоскую опорную поверхность пятника, а внутренней цилиндрической поверхностью высоких стоек прилегали к упорной поверхности пятника. С пульта управления включают подачу сжатого воздуха, который поступает в воздухораспределительную коробку 14, откуда по трем патрубкам 15 подводится к серповидным наконечникам 16 и продувается через множество радиально направленных сверлений 17 к центру и периферии щелевого воздушного промежутка 12, создавая воздушный экран, препятствующий передаче многовитковой, многослойной индуктирующей катушке тепла, проникающего через тепловую изоляцию от нагретого пятника. Убедившись в поступлении сжатого воздуха в щелевой воздушный промежуток 12, подают напряжение на индуктирующую катушку. По последней потечет ток, возбуждающий магнитный поток переменного направления, который, замыкаясь через магнитопроводы и пятник, индуктирует в толще металла пятника вихревые токи, нагревающие его. При достижении заданной температуры многовитковую, многослойную индуктирующую катушку обесточивают, перекрывают подачу сжатого воздуха, а нагреватель пятников грузовых вагонов убирают. Пятник готов к проведению на нем технологических операций.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществить нагрев рабочей части пятника грузового вагона до температуры 600°С и выше, не подвергая многовитковую, многослойную индуктирующую катушку опасному перегреву.

Экономическая эффективность предлагаемого технического решения подтверждается его надежностью и отсутствием дополнительных, удорожающих его устройств (понижающего трансформатора, преобразователя частоты и другого оборудования и аппаратуры).

Изобретение относится к технологическому оборудованию вагоноремонтных предприятий железнодорожного транспорта и предназначено для использования при ремонте пятников грузовых вагонов. Техническим результатом является обеспечение быстрого и равномерного по глубине нагрева рабочей части пятника до температуры 600°С и выше. Между нижней торцевой поверхностью многовитковой, многослойной индуктирующей катушки и ее тепловой изоляцией выполнен щелевой воздушный промежуток, имеющий форму диска с отверстием в центре, в котором по средней линии окружности размещены три плоских серповидных наконечника воздухопроводных патрубков с множеством радиально направленных сверлений для принудительного пропуска охлаждающего воздуха. Охлаждающий воздух создает защитный воздушный экран, препятствующий передаче тепла многовитковой, многослойной индуктирующей катушке от нагреваемого пятника. 3 ил.

Нагреватель пятников грузовых вагонов, содержащий основание, на котором закреплена многовитковая, многослойная кольцевая индуктирующая катушка, подключаемая к источнику переменного тока промышленной частоты и напряжения, тепловую изоляцию, подвижные П-образные магнитопроводы с разновысокими стойками с внутренней цилиндрической поверхностью, отличающийся тем, что между нижней торцевой поверхностью многовитковой, многослойной индуктирующей катушки и ее тепловой изоляцией выполнен щелевой воздушный промежуток, имеющий форму диска с отверстием в центре, в котором размещены три плоских серповидных наконечника воздухопроводных патрубков с множеством радиально направленных отверстий для принудительного пропуска охлаждающего воздуха, создающего защитный воздушный экран, препятствующий передаче тепла многовитковой индуктирующей катушке от нагреваемого пятника.