СПОСОБ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЛЬДА И/ИЛИ СНЕГА С ТЕЛЕЖКИ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2020 года по МПК B60S3/00 

Изобретение относится к способу удаления льда и/или снега с тележки рельсового транспортного средства в соответствии с ограничительной частью п. 1 и к устройству для удаления льда и/или снега с тележки рельсового транспортного средства в соответствии с ограничительной частью п. 8 формулы.

Чтобы при сильном налипании снега и льда в короткое время освободить тележки рельсовых транспортных средств ото льда и/или снега и, в частности, поддерживать мотор-вагонные поезда в рабочем состоянии, в способе, известном из уровня техники, используются очищающие струи горячей воды под давлением до 200 бар, которые направляются также на расположенные на тележке блоки клещевых механизмов, передачи и датчики частоты вращения, чтобы освободить их от льда и/или снега. При этом, однако, могут возникнуть высокие затраты на капремонт и произойти отказы тормозов, если вода попадет внутрь блоков клещевых механизмов, например в герметичный пневматический тормозной цилиндр блока клещевого механизма или в герметичную передачу и герметичные датчики частоты вращения.

Кроме того, известны еще другие способы, чтобы освободить от льда и/или снега тележки и расположенные на них конструктивные узлы, такие как блоки клещевых механизмов рельсовых транспортных средств:

- механическое сбивание или соскребание льда и/или снега с тормозного устройства;

- обдув тормозного устройства вентиляторами теплого воздуха;

- опрыскивание тормозного устройства водно-гликолевой смесью.

Однако оказалось, что эти способы недостаточно эффективны, поскольку при их реализации возникает недостаток, заключающийся в повреждении конструктивных элементов, либо в длительном осуществлении способов, пока лед и/или снег не отделится от тележки.

Задача изобретения заключается в усовершенствовании описанных выше способа и устройства таким образом, чтобы лед и/или снег можно было эффективно отделить и отвести от поверхностей тележки рельсового транспортного средства, однако при этом не причинить ущерб тележке и расположенным на ней конструктивным узлам, таким как тормозные устройства.

Эта задача решается, согласно изобретению, посредством технических решений, охарактеризованных признаками п.п. 1 и 8 формулы.

Изобретение исходит из способа удаления льда и/или снега с тележки транспортного средства.

Согласно изобретению, предусмотрено, что в случае необходимости или периодически, по меньшей мере, одна содержащая твердые частицы очищающая струя направляется на тележку таким образом, что лед и/или снег отделяется и отводится от поверхностей, по меньшей мере, некоторых конструктивных узлов тележки, причем тележка находится на рельсовом транспортном средстве, в то время как, по меньшей мере, одна содержащая твердые частицы очищающая струя воздействует на ее поверхность.

Согласно изобретению, предусмотрено также очищающее устройство для удаления льда и/или снега с тележки рельсового транспортного средства, выполненное с возможностью направления, по меньшей мере, одной содержащей твердые частицы очищающей струи на находящуюся на рельсовом транспортном средстве тележку таким образом, что слои льда и/или снега отделяются и отводятся, по меньшей мере, от поверхностей, по меньшей мере, некоторых конструктивных узлов тележки.

Под тележкой рельсового транспортного средства следует понимать его ходовой механизм, содержащий в большинстве случаев две колесные пары, которые установлены в поворотной относительно кузова вагона раме. К тележке должны относиться здесь также все конструктивные узлы и детали, расположенные или удерживаемые на тележке, например тормозные устройства, датчики частоты вращения и передачи.

Другими словами, твердые частицы, переносимые, по меньшей мере, одной очищающей струей преимущественно со скоростью звука, попадают на слой льда и/или снега на тележке, проникая при этом в него.

Если в качестве твердых частиц используются преимущественно частицы сухого льда (СО₂), то диоксид углерода при попадании на слой льда и/или снега или проникновении в него резко сублимирует, переходя при этом в газообразное состояние. В то же время его объем увеличивается 700-1000-кратно. Тогда проникший в слой льда и/или снега, газообразно сублимированный и, тем самым, резко увеличившийся в объеме диоксид углерода сбивает этот слой с поверхности тележки или с поверхности закрепленного на ней конструктивного узла.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения охарактеризованы признаками зависимых пунктов формулы.

Согласно одному предпочтительному варианту способа, по меньшей мере, одна очищающая струя может быть создана посредством, по меньшей мере, одной очищающей форсунки.

Согласно другому варианту способа, по меньшей мере, одна очищающая струя может быть создана за счет того, что жидкий, находящийся под избыточным давлением диоксид углерода в результате понижения давления после выхода из, по меньшей мере, одной очищающей форсунки образует твердые частицы, в частности сухой лед. Поэтому, по меньшей мере, одна очищающая струя содержит в результате понижения давления твердые частицы (сухой лед), образованные жидким, находящимся под избыточным давлением диоксидом углерода.

Особенно предпочтительно, по меньшей мере, одна очищающая струя создается, по меньшей мере, одной очищающей форсункой таким образом, что она имеет скорость, которая больше, меньше или равна скорости звука.

Предпочтительно конструктивным узлом тележки, с которого удаляется лед и/или снег, является расположенное на тележке тормозное устройство рельсового транспортного средства, причем тогда тормозное устройство, с поверхностей которого должен быть удален лед и/или снег, образован, например,

а) дисковым тормозным устройством, которое содержит блок клещевого механизма, который несет тормозные накладки и взаимодействующий с тормозными накладками с фрикционным замыканием тормозной диск, или

б) колодочным тормозным устройством, которое содержит несущий, по меньшей мере, одну тормозную накладку, поворотный относительно консоли колодкодержатель и взаимодействующую с тормозными накладками с фрикционным замыканием поверхность колеса.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения следуют из формулы, описания и чертежей. Указанные в преамбуле описания преимущества признаков и комбинаций нескольких признаков являются лишь примером и могут проявить действие альтернативно или кумулятивно без необходимости достижения преимуществ обязательно с помощью данных вариантов. Другие признаки следуют из чертежей, в частности изображенных геометрических форм и относительных размеров нескольких конструктивных элементов по отношению друг к другу, а также их относительного расположения и взаимодействия. Комбинация признаков различных вариантов осуществления изобретения или признаков разных пунктов формулы также возможна с отличием от выбранных подчиненностей пунктов формулы. Это касается также таких признаков, которые изображены на отдельных чертежах или указываются при их описании. Эти признаки могут быть комбинированы также с признаками разных пунктов формулы. Точно так же приведенные в пунктах формулы признаки могут отпасть для других вариантов осуществления изобретения.

Примеры осуществления изобретения изображены на чертежах и более подробно поясняются в нижеследующем описании. На чертежах представлено следующее:

- фиг. 1: вид сбоку тележки рельсового транспортного средства, которая освобождается от льда и/или снега посредством очищающего устройства в предпочтительном варианте его выполнения;

- фиг. 2: перспективный вид выполненного в виде блока клещевого механизма тормозного устройства, содержащего взаимодействующий с тормозным диском клещевой механизм, причем блок клещевого механизма освобождается от льда и/или снега посредством очищающего устройства в предпочтительном варианте его выполнения;

- фиг. 3: перспективный вид другого тормозного устройства, выполненного в виде колодочного тормозного устройства, причем блок клещевого механизма освобождается от льда и/или снега посредством очищающего устройства в предпочтительном варианте его выполнения.

На фиг. 1 изображена тележка 30 рельсового транспортного средства, содержащая в качестве конструктивного узла подпятник 32, установленный с возможностью вращения вокруг вертикальной оси относительно кузова вагона (не показан). На подпятнике 32 в качестве другого конструктивного узла закреплена люлька 34, на которой посредством пружин 36 вторичного рессорного подвешивания подпружиненно установлена рама 38 в качестве конструктивного узла, на которой, в свою очередь, посредством пружин 40 первичного рессорного подвешивания подпружиненно установлены подшипники 42 осей здесь, например, двух колесных пар 44 в качестве конструктивных узлов тележки 30.

На тележке 30 имеются другие различные герметичные конструктивные узлы, например передачи, датчики частоты вращения и тормозные устройства 22 для затормаживания осей, у которых следует избежать проникновения внутрь них воды и влаги. Такие конструктивные узлы рассматриваются здесь как относящиеся к тележке 30.

В качестве примера конструктивного узла тележки 30 на фиг. 2 изображено тормозное устройство 22 дискового тормозного устройства рельсового транспортного средства. Тормозное устройство 22 содержит блок 10 клещевого механизма с компактным клещевым механизмом 6 и закрепленный на оси тормозной диск (не показан), с которым он известным образом взаимодействует с фрикционным замыканием. На компактном клещевом механизме 6 с возможностью поворота посредством болтовых соединений 2 на рычагах 4 клещевого механизма установлены держатели 1 с тормозными накладками 8.

В качестве альтернативы тормозное устройство 22 рельсового транспортного средства может быть выполнено также в виде колодочного тормозного устройства на фиг. 3, причем там изображен держатель 24 с тормозной накладкой 8, который установлен с возможностью поворота относительно консоли 12 за счет тормозных рычагов 26 и поршневого штока, а также болтового соединения 28.

Предположим, что, помимо других поверхностей или конструктивных элементов и узлов тележки, также поверхности тормозного устройства 22 на фиг. 2 или 3 частично или полностью покрыты слоем льда и/или снега, который ухудшает функционирование тормозного устройства 22, как это может происходить, например, при зимней эксплуатации рельсового транспортного средства.

Поэтому предусмотрено очищающее устройство для удаления льда и/или снега с поверхностей тормозного устройства 22 тележки 30, представленного на фиг. 2 и 3 лишь в виде очищающей форсунки 14.

Составными частями очищающего устройства являются далее компрессор и бак, причем компрессор нагнетает из бака жидкий, находящийся под избыточным давлением диоксид углерода (СО₂) в очищающую форсунку 14. За счет этого жидкий диоксид углерода (СО₂) выходит из очищающей форсунки 14 под высоким давлением в виде очищающей струи 16, причем в результате понижения давления после выхода из очищающей форсунки 14 образуются твердые частицы диоксида углерода, в частности частицы сухого льда.

Очищающая форсунка 14 расположена, например, на конце полой очищающей пики, которая может мобильно направляться оператором. Через очищающую пику проходит, например, очищающий канал, в который компрессором из бака, в частности по гибкому шлангу, нагнетается жидкий диоксид углерода (СО₂). Краевые условия и, в частности, созданное компрессором давление и выполнение очищающей форсунки 14 заботятся о том, чтобы очищающая струя 16 выходила из нее предпочтительно со скоростью звука или ультразвука.

Затем очищающая пика с очищающей форсункой 14 направляется оператором на определенное расстояние от поверхности тормозного устройства 22. После выхода из очищающей форсунки 14 и в результате обусловленного этим понижения давления внутри очищающей струи 16 образуются твердые частицы диоксида углерода, в частности частицы сухого льда. Очищающая струя 16 содержит в результате понижения давления твердые частицы диоксида углерода (частицы сухого льда), образовавшиеся из жидкого, находящегося под избыточным давлением диоксида углерода.

Затем переносимые, очищающей струей 16, преимущественно со скоростью звука твердые частицы сухого льда попадают на слой льда и/или снега на поверхностях тормозного устройства 22, проникая при этом в слой льда и/или снега. При этом твердые частицы сухого льда при попадании на слой льда и/или снега или проникновении в него резко сублимируют, переходя в газообразное состояние с увеличением своего объема 700-1000-кратно. При этом проникший в слой льда и/или снега, газообразно сублимированный диоксид углерода сбивает этот слой с поверхностей тормозного устройства 22.

Вместо частиц сухого льда или дополнительно к ним очищающая струя 16 может содержать также другие твердые частицы. Кроме того, может быть также предусмотрено, что очищающая струя 16 содержит смесь газа и частиц, в частности состоящий из частиц сухого льда гранулят.

Перечень ссылочных позиций

1 – держатель тормозных накладок

2 – болтовое соединение

4 – рычаг клещевого механизма

6 – компактный клещевой механизм

8 – тормозная накладка

10 – блок клещевого механизма

12 – консоль

14 – очищающая форсунка

16 – очищающая струя

22 – тормозное устройство

24 – держатель тормозных колодок

26 – тормозной рычаг

28 – болтовое соединение

30 – тележка

32 – подпятник

34 – люлька

36 – пружины вторичного рессорного подвешивания

38 – рама

40 – пружины первичного рессорного подвешивания

42 – подшипники осей

Изобретение относится к удалению льда и/или снега с тележки рельсового транспортного средства. В случае необходимости или периодически по меньшей мере одна содержащая твердые частицы очищающая струя (16) направляется на тележку таким образом, что лед и/или снег отделяется и отводится от поверхностей, по меньшей мере, некоторых конструктивных узлов тележки. Тележка находится на рельсовом транспортном средстве в установленном на нем состоянии, в то время как по меньшей мере одна содержащая твердые частицы очищающая струя (16) воздействует на ее поверхность. Достигается эффективное отделение и отвод льда и/или снега от поверхностей тележки рельсового транспортного средства без причинения ущерба тележке и расположенным на ней конструктивным узлам, таким как тормозные устройства. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ удаления льда и/или снега с тележки (30) рельсового транспортного средства, отличающийся тем, что при необходимости или периодически по меньшей мере одну содержащую твердые частицы очищающую струю (16) направляют на тележку (30) с возможностью отделения и отвода льда и/или снега от поверхностей, по меньшей мере, некоторых конструктивных узлов (22, 32, 34, 36, 38, 40, 42) тележки (30), причем тележка (30) находится на рельсовом транспортном средстве, при этом по меньшей мере одна содержащая твердые частицы очищающая струя (16) воздействует на ее поверхность, причем

а) по меньшей мере одну очищающую струю (16) создают посредством по меньшей мере одной очищающей форсунки (14), при этом

б) по меньшей мере одну очищающую струю (16) создают за счет того, что жидкий находящийся под избыточным давлением диоксид углерода после выхода из по меньшей мере одной очищающей форсунки (14) в результате понижения давления образует твердые частицы, в частности сухой лед, или

в) для создания по меньшей мере одной очищающей струи (16) используют смесь газа и состоящего из частиц диоксида углерода (сухой лед) гранулята, и причем

г) конструктивным узлом, с которого удаляют лед и/или снег, является расположенное на тележке тормозное устройство (22) рельсового транспортного средства.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере одну очищающую струю (16) создают посредством по меньшей мере одной очищающей форсунки (14) таким образом, что она имеет скорость, которая меньше, больше или равна скорости звука.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что тормозное устройство (22), с поверхностей которого должен быть удален лед и/или снег, образуют посредством

а) дискового тормозного устройства, которое содержит блок (10) клещевого механизма из несущего тормозные накладки (8) клещевого механизма (6) и взаимодействующий с тормозными накладками (8) с фрикционным замыканием тормозной диск, или

б) колодочного тормозного устройства, которое содержит несущий по меньшей мере одну тормозную накладку (8) поворотный относительно консоли (12) колодкодержатель (24) и взаимодействующую с тормозными накладками (8) с фрикционным замыканием поверхность колеса транспортного средства.