УСТАНОВКА ПОДАЧИ ВОЗДУХА Российский патент 2019 года по МПК B60T17/00 B60T17/22 F04B39/16 F15B21/04 

Данное изобретение касается установки подачи воздуха, в частности, установки подачи воздуха для монтажа на рельсовом транспортном средстве или на грузовом автомобиле.

Область применения данного изобретения распространяется, главным образом, на рельсовые транспортные средства, в которых система подачи сжатого воздуха, в первую очередь, предназначена для подготовки тормозного давления в тормозной системе транспортного средства. Однако, установка подачи воздуха, предложенная в изобретении, главным образом, может применяться для грузовых автомобилей любого типа с целью поддержания в рабочем состоянии имеющихся в них соответствующих систем подачи сжатого воздуха.

Такие установки подачи воздуха обычно имеют устройство компрессора, которое всасывает окружающий воздух и сжимает его. При сжатии окружающего воздуха сжатый воздух обычно сильно нагревается вместе с устройством компрессора, поэтому устройство компрессора необходимо охлаждать с целью предотвращения его перегрева и, в идеальном случае, поддерживать температуру сжатого воздуха на выходе компрессора, по возможности, на низком уровне. Такая установка подачи воздуха с несколькими охлаждающими контурами для охлаждения приводного двигателя и компрессора известны, например, из документа DE 10 2008 005 436 A1.

Существует потребность в установках подачи воздуха, которые могут надёжно функционировать также при неблагоприятных окружающих условиях, когда окружающий воздух содержит частицы песка, пыли и/или воды. При работе в географических областях, в которых часто бывают песчаные бури, установка подачи воздуха должна оставаться пригодной к эксплуатации и функционировать. В связи с этим полная герметизация устройства компрессора или размещение его в герметичном кожухе имеет недостатки, поскольку в этом случае происходит его нагрев, а также увеличивается вес и стоимость оборудования.

Поэтому задача данного изобретения заключается в том, чтобы предложить улучшенную установку подачи воздуха, которая может также надёжно работать при неблагоприятных окружающих условиях.

Эта задача решается посредством установки подачи воздуха с признаками по пункту 1 формулы изобретения. Особенно предпочтительные дополнительные варианты выполнения изобретения представляют собой предмет зависимых пунктов формулы изобретения.

Установка подачи воздуха, предложенная в данном изобретении, которую можно монтировать, в частности, в или на рельсовом транспортном средстве или на грузовом автомобиле, имеет устройство компрессора для создания сжатого воздуха, которое располагается в трубопроводе для технологического воздуха между входом для технологического воздуха и выходом для сжатого воздуха, систему охлаждения для охлаждения устройства компрессора и/или трубопровода для подачи технологического воздуха и воздуходувное устройство для подачи охлаждающего воздуха в систему охлаждения или всасывания охлаждающего воздуха через систему охлаждения, которая располагается в канале для охлаждающего воздуха между входом для охлаждающего воздуха и выходом для охлаждающего воздуха. Кроме того, согласно изобретению, выше по потоку воздуха, чем вход для технологического воздуха и вход для охлаждающего воздуха, располагается установка отделения песка для отделения частиц из окружающего воздуха, всасываемого через вход для окружающего воздуха.

Согласно изобретению, в частности, предлагается предусмотреть выше по потоку воздуха, чем вход для подачи технологического воздуха и вход для охлаждающего воздуха, установку отделения песка для отделения частиц из всасываемого через вход для окружающего воздуха, так что только соответствующим образом очищенный воздух попадает через вход для технологического воздуха в устройство компрессора, или через вход для охлаждающего воздуха в воздуходувное устройство. Тем самым предотвращается попадание в систему охлаждения или в расположенные в трубопроводе для технологического воздуха устройства для фильтрации воздуха таких частиц, как песок. С помощью предложенной в изобретении конструкции это возможно обеспечить без полной герметизации устройства компрессора или всей установки подачи воздуха. В результате можно снизить вес установки, сократить расходы и предотвратить увеличение температуры воздуха вокруг устройства компрессора.

Устройство компрессора предпочтительно имеет, по меньшей мере, один компрессор для сжатия технологического воздуха и, по меньшей мере, один приводной механизм для приведения в действие, по меньшей мере, одного компрессора. По меньшей мере, один компрессор предпочтительно выполнен в виде винтового компрессора, что позволяет обеспечить компактную конструкцию устройства компрессора и, тем самым, всей установки подачи воздуха. Однако, предложенная в изобретении установка подачи воздуха также может работать, главным образом, с имеющими другие конструкции компрессорами, например, такими как, лопастные компрессоры и другие компрессоры с масляным охлаждением.

Система охлаждения предпочтительно имеет, по меньшей мере, одно охлаждающее устройство для охлаждения трубопровода для подачи технологического воздуха, по меньшей мере, одно охлаждающее устройство для охлаждения устройства компрессора и/или, по меньшей мере, одно охлаждающее устройство для охлаждения приводного механизма для устройства компрессора. Альтернативно система охлаждения может иметь также общее охлаждающее устройство для охлаждения нескольких перечисленных компонентов. Система охлаждения располагается предпочтительно ниже по потоку воздуха, чем выход для охлаждающего воздуха канала для охлаждающего воздуха. Охлаждающие устройства могут быть предусмотрены предпочтительно с рёбрами охлаждения, которые обдуваются охлаждающим воздухом от воздуходувного устройства или через которые проходит охлаждающий воздух, нагнетаемый воздуходувным устройством.

В этом контексте установкой для отделения песка называется устройство, которое предназначено для того, чтобы отделять такие частицы, как песок, пыль, вода и т.д. из потока воздуха, направляемого через это устройство. Установка для отделения песка предпочтительно располагается на входе для окружающего воздуха установки подачи воздуха или дополнительно подключается к такому входу для окружающего воздуха. Установка для отделения песка, которую также можно назвать пескоулавливателем, имеет преимущественно, по меньшей мере, один центробежный сепаратор. Центробежные сепараторы, которые пригодны для предложенной в изобретении установки подачи воздуха, или которые могут быть адаптированы к ней, известны на рынке и имеются в продаже, например, как изделия фирмы SGW Werder GmbH & Co. KG, Германия.

В преимущественном варианте выполнения изобретения установка для отделения песка может располагаться выше по потоку воздуха, чем участок разделения потока, который ниже по потоку воздуха соединяется с входом для технологического воздуха и с входом для охлаждающего воздуха. В таком варианте выполнения вход для технологического воздуха и вход для охлаждающего воздуха соединяются с общим входом для окружающего воздуха через установку для отделения песка.

В другом предпочтительном варианте выполнения изобретения между устройством компрессора и установкой для отделения песка может быть предусмотрено устройство для фильтрации воздуха. Устройство для фильтрации воздуха предпочтительно располагается ниже по потоку воздуха, чем вход для технологического воздуха. Устройство для фильтрации воздуха имеет, по меньшей мере, один воздушный фильтр, например, воздухоочиститель с сухим фильтрующим элементом, фильтр тонкой очистки и т.д., для очистки технологического воздуха перед его входом в устройство компрессора.

В другом предпочтительном варианте выполнения изобретения устройство компрессора может располагаться ниже по потоку воздуха, чем патрон для устройства для осушки воздуха, т.е. для удаления влаги из воздуха и, в случае необходимости, также для очистки сжатого воздуха.

В другом преимущественном варианте выполнения изобретения воздуходувное устройство имеет, по меньшей мере, один радиальный вентилятор и/или, по меньшей мере, один осевой вентилятор. Однако, поток охлаждающего воздуха может создаваться, главным образом, посредством вентилятора любого типа. Воздуходувное устройство имеет предпочтительно, по меньшей мере, один вентилятор для обдува, по меньшей мере, одного охлаждающего устройства системы охлаждения охлаждающим воздухом или для создания потока охлаждающего воздуха, проходящего, по меньшей мере, через одно охлаждающее устройство системы охлаждения. При этом для каждого охлаждающего устройства системы охлаждения воздуходувное устройство может иметь один вентилятор или для нескольких охлаждающих устройств системы охлаждения один общий вентилятор.

В другом преимущественном варианте выполнения изобретения установка для отделения песка может быть выполнена с применением мер, позволяющих предотвратить передачу вибрации от неё к воздуходувному устройству и/или к устройству компрессора. Для этого установку для отделения песка соединяют с другими компонентами установки подачи воздуха, например, через гофрированный кожух.

Вышеприведённые, а также другие признаки и преимущества изобретения поясняются в последующем описании примера выполнения со ссылкой на приложенный чертёж. На нём представлена единственная фиг. 1, на которой в сильно упрощённом виде изображена конструкция установки подачи воздуха согласно примеру выполнения изобретения.

На фиг. 1 показана установка 10 подачи воздуха, которую можно монтировать, например, на крыше рельсового транспортного средства или грузового автомобиля. Установка подачи воздуха предназначена, например, для подачи сжатого воздуха в пневматические устройства, например, тормозные механизмы, пневматические пружины и т.д., в системе подачи сжатого воздуха грузового автомобиля или рельсового транспортного средства.

Установка 10 подачи воздуха имеет устройство 12 компрессора для образования сжатого воздуха. Устройство 12 компрессора имеет предпочтительно винтовой компрессор для сжатия технологического воздуха и приводной механизм для приведения в действие винтового компрессора. Устройство 12 компрессора располагается в трубопроводе 14 для подачи технологического воздуха. Между входом 16 для технологического воздуха в трубопроводе 14 для подачи технологического воздуха и устройством 12 компрессора предусмотрено предпочтительно одно устройство 20 для фильтрации воздуха для очистки технологического воздуха, который, содержит, например, один воздухоочиститель с сухим фильтрующим элементом. Между выходом 18 для сжатого воздуха в трубопроводе 14 для технологического воздуха и устройством 12 компрессора предпочтительно предусмотрен патрон для устройства 22 для осушки воздуха для удаления влаги и, в случае необходимости, также для очистки образованного устройством 12 компрессора сжатого воздуха.

Установка 10 подачи воздуха имеет, кроме того, систему 24 охлаждения для охлаждения трубопровода 14 для подачи технологического воздуха и устройства 12 компрессора, т.е. предпочтительно винтового компрессора и его приводного механизма. Система 24 охлаждения может иметь, например, одно или несколько охлаждающих устройств с общим или с несколькими отдельными охлаждающими контурами. Система 24 охлаждения или её охлаждающие устройства обдуваются охлаждённым воздухом. Для того, чтобы обеспечить максимальную поверхность теплопередачи, охлаждающие устройства могут быть оснащены рёбрами охлаждения.

Для обдува системы 24 охлаждения установка 10 подачи воздуха оснащена воздуходувным устройством 26, которое имеет один или несколько вентиляторов, предпочтительно радиальных или осевых вентиляторов. Воздуходувное устройство 26 располагается в канале 38 для охлаждающего воздуха между входом 28 для охлаждающего воздуха и выходом 30 для охлаждающего воздуха. Система 24 охлаждения в этом примере выполнения располагается ниже по потоку воздуха, чем выход 30 охлаждающего воздуха. Т.е. воздуходувное устройство 26 направляет охлаждающий воздух через выход 30 канала 38 для охлаждающего воздуха к системе 24 охлаждения, откуда охлаждающий воздух в этом случае просто направляется в окружающую среду. В этой конструкции можно отказаться от полной герметизации/размещения в герметичном кожухе устройства 12 компрессора. В других формах изобретения воздуходувное устройство 26 может также располагаться таким образом, что оно направляет охлаждающий воздух через систему 24 охлаждения.

Как показано на фиг. 1, вход 16 для технологического воздуха в трубопроводе 14 для подачи технологического воздуха и вход 28 для охлаждающего воздуха соединены с входом 32 для окружающего воздуха через участок 34 разделения потока. Устройство 12 компрессора и воздуходувное устройство 26 могут, таким образом, всасывать окружающий воздух и использовать его в качестве технологического воздуха или охлаждающего воздуха.

На входе 32 для окружающего воздуха или между входом 32 для окружающего воздуха и участком 34 разделения потока располагается устройство 36 для отделения песка для отделения частиц, в частности, таких как песок, пыль, вода и т.д. из воздуха, всасываемого через вход для окружающего воздуха. Устройство 36 для отделения песка, например, соединяется с входом 28 для охлаждающего воздуха через гофрированный кожух, так что его вибрация не передаётся на воздуходувное устройство 26.

Устройство 36 для отделения песка 36 предпочтительно имеет центробежный сепаратор. Этот центробежный сепаратор имеет, например, несколько впускных профилей и несколько отделяющих профилей, выполненных предпочтительно, соответственно, из металла. Окружающий воздух отклоняется посредством специально сформированных профилей и ускоряется, так что находящиеся в нём частицы воздуха больше не могут продолжать движение, отделяются и попадают в специально оформленные отделяющие профили. Центробежный сепаратор не требует технического обслуживания, поскольку отделённые частицы предпочтительно самостоятельно удаляются из него только под действием силы тяжести. Известные центробежные сепараторы такого типа принадлежат, например, фирме SGW Werder GmbH & Co. KG, Германия. При этом устройство для отделения песка, т.е. его центробежный сепаратор, должен быть выполнен таким образом, чтобы давление на участок 34 разделения потока воздуха было минимальным.

Посредством установки устройства 36 для отделения песка выше по потоку воздуха, чем вход 16 для технологического воздуха и вход 28 для охлаждающего воздуха в устройство 20 для фильтрации воздуха, устройство 12 компрессора, воздуходувное устройство 26 и систему 24 охлаждения попадает только, по возможности, максимально, очищенный от частиц воздух, так что эти устройства не засоряются песком или другими частицами, что может привести к выходу установки 10 подачи воздуха из строя.

В описанной установке 10 подачи воздуха предусмотрена защита от частиц только в таком объёме и на тех местах, где она обязательно требуется. От полной герметизации или размещения в герметичном кожухе устройства 12 компрессора или всей установки 10 подачи воздуха можно отказаться.

Список обозначений

10 Установка подачи воздуха

12 Устройство компрессора

14 Трубопровод для подачи технологического воздуха

16 Вход для технологического воздуха

18 Выход для сжатого воздуха

20 Устройство для фильтрации воздуха

22 Патрон для устройства для осушки воздуха

24 Система охлаждения

26 Воздуходувное устройство для системы охлаждения

28 Вход для охлаждающего воздуха

30 Выход для охлаждающего воздуха

32 Вход для окружающего воздуха

34 Участок разделения потока воздуха

36 Установка для отделения песка

38 Канал для охлаждающего воздуха

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Установка подачи воздуха содержит устройство компрессора для образования сжатого воздуха, которое располагается в трубопроводе для подачи технологического воздуха между входом для технологического воздуха и выходом для сжатого воздуха, систему охлаждения для охлаждения устройства компрессора и/или трубопровода для подачи технологического воздуха и воздуходувное устройство для подачи охлаждающего воздуха в систему охлаждения или подачи охлаждающего воздуха через систему охлаждения, которая располагается в канале для охлаждающего воздуха между входом для охлаждающего воздуха и выходом для охлаждающего воздуха. Установка подачи воздуха, кроме того, имеет выше по потоку воздуха, чем вход для технологического воздуха и вход для охлаждающего воздуха, установку для отделения песка для отделения частиц из окружающего воздуха, всасываемого через вход для окружающего воздуха. Достигается повышение надежности работы установки подачи воздуха при неблагоприятных окружающих условиях. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Установка (10) подачи воздуха, в частности, для монтажа в или на рельсовом транспортном средстве или на грузовом автомобиле, имеющая устройство (12) компрессора для образования сжатого воздуха, которое располагается между входом (16) для технологического воздуха и выходом (18) для сжатого воздуха, систему (24) охлаждения для охлаждения устройства (12) компрессора и/или трубопровода (14) для подачи технологического воздуха и воздуходувное устройство (26) для подачи охлаждающего воздуха в систему (24) охлаждения или подачи охлаждающего воздуха через систему (24) охлаждения, которая располагается в канале (38) для охлаждающего воздуха между входом (28) для охлаждающего воздуха и выходом (30) для охлаждающего воздуха, отличающаяся тем, что выше по потоку воздуха, чем вход (16) для технологического воздуха и вход (28) для охлаждающего воздуха, располагается установка (36) для отделения песка для отделения частиц из окружающего воздуха, всасываемого через вход (32) для окружающего воздуха.

2. Установка по п. 1, в которой установка (36) для отделения песка имеет по меньшей мере один центробежный сепаратор.

3. Установка по п. 1 или 2, в которой установка (36) для отделения песка располагается выше по потоку воздуха, чем участок (34) разделения потока, который ниже по потоку воздуха соединяется с входом (16) для технологического воздуха и с входом (28) для охлаждающего воздуха.

4. Установка по любому из вышеприведённых пунктов, в которой между устройством (12) компрессора и установкой (36) для отделения песка предусмотрено устройство (20) для фильтрации воздуха.

5. Установка по любому из вышеприведённых пунктов, в которой устройство (12) компрессора имеет по меньшей мере один винтовой компрессор.

6. Установка по любому из вышеприведённых пунктов, в которой воздуходувное устройство (26) имеет по меньшей мере один радиальный вентилятор и/или по меньшей мере один осевой вентилятор.

7. Установка по любому из вышеприведённых пунктов, в которой система (24) охлаждения располагается ниже по потоку воздуха, чем выход (30) для охлаждающего воздуха канала (38) для охлаждающего воздуха.

8. Установка по любому из вышеприведённых пунктов, в которой установка (36) для отделения песка выполнена таким образом, что предотвращается передача вибрации от неё к воздуходувному устройству (26) и/или к устройству (12) компрессора.