BR112016003105B1 - Processo e dispositivo para o abastecimento com ar auxiliar de um veículo ferroviário - Google Patents

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Abstract

processo e sistema para o abastecimento com ar auxiliar de um veículo ferroviário. a presente invenção refere-se a um sistema de abastecimento com ar comprimido de um veículo ferroviário, com um compressor principal (1) para a geração de ar comprimido para um sistema de freio pneumático, e com uma bateria do veículo (6) para o abastecimento com energia elétrica, sendo que são previstos meios de geração de ar comprimido para o abastecimento com ar auxiliar adicional para a operação de pelo menos um atuador (4) pneumática no escopo de um sistema de atuador para um pantógrafo (5), sendo que os meios de geração de ar comprimido para o abastecimento com ar auxiliar compreendem um conversor de frequência (7) elétrico para a operação do compressor principal (1) acionado com força eletromotriz do veículo ferroviário com um número de rotações baixo de energia elétrica de acionamento fornecida pela bateria do veículo (6), sendo que uma linha secundária (9) é ligada à linha de ar comprimido (8) conectada ao compressor principal (1), a fim de derivar daqui o ar auxiliar para o abastecimento com ar auxiliar do atuador (4).

Description

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de abastecimento com ar comprimido de um veículo ferroviário, com um compressor principal para a geração de ar comprimido para um sistema de freio pneumático, e com uma bateria de veículo para o abastecimento de energia elétrica, sendo que são previstos meios de geração de ar comprimido para o abastecimento adicional de ar auxiliar para a operação de pelo menos um atuador pneumático no escopo de um sistema de atuador para o pantógrafo. A presente invenção também se refere a um processo para a operação de tal dispositivo de abastecimento com ar comprimido e a um veículo ferroviário que é equipado com este dispositivo de abastecimento com ar comprimido.
[002] O campo de aplicação da presente invenção estende-se é a construção de veículos ferroviários. Veículos ferroviários que são equipados com pantógrafos para a tomada de corrente elétrica precisam de energia auxiliar a fim de movimentar o pantógrafo com a ajuda de um sistema de atuador entre uma posição retraída e uma posição estendida. Como sistema de atuador do tipo que aqui interessa são usados atuadores pneumáticos, por exemplo, na forma de cilindros de meios de compressão que precisam ser alimentados com energia auxiliar na forma de ar comprimido.
[003] De acordo com o estado da técnica de conhecimento geral, para o abastecimento com ar auxiliar é usado um compressor de ar auxiliar separado que, no escopo de um dispositivo de abastecimento com ar auxiliar para o fornecimento da energia pneumática para o sistema de atuador de um pantógrafo e coisa semelhante, é abastecido com energia elétrica através da bateria do veículo ferroviário. A energia elétrica da bateria é suficiente para acionar com força eletromotriz o compressor de ar auxiliar de dimensões relativamente pequenas, de modo que pode ser gerado ar comprimido suficiente para o abastecimento com ar auxiliar.
[004] Porém, tal dispositivo de abastecimento com ar auxiliar, apesar de um uso pequeno no ritmo semanal normal, causa um grande dispêndio tecnológico de equipamento e de manutenção.
[005] Por esta razão a presente invenção tem a tarefa de criar um dispositivo de abastecimento com ar comprimido com meios de geração de ar comprimido para o abastecimento adicional de ar auxiliar que se destaca por uma construção técnica simples e um dispêndio pequeno de manutenção.
[006] A tarefa é solucionada partindo de um dispositivo de abastecimento com ar comprimido de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 junto com suas características. Do ponto de vista da tecnologia de processo, a tarefa é solucionada por meio da reivindicação 7. As respectivas reivindicações dependentes também indicam aperfeiçoamentos vantajosos da presente invenção,
[007] A presente invenção baseia-se no ensinamento técnico de que os meios de geração de ar comprimido para o abastecimento com ar auxiliar compreendem um conversor de frequência elétrico para operar o compressor principal do veículo ferroviário, que tem acionamento eletromotriz, com um número de rotações baixo por meio de energia de acionamento fornecida pela bateria do veículo, sendo que uma linha secundária é ligada à linha de ar comprimido conectada ao compressor principal, a fim de derivar dela o ar auxiliar para o abastecimento com ar auxiliar de um atuador do circuito de ar auxiliar.
[008] A vantagem da solução de acordo com a presente invenção é que componentes adicionais de um abastecimento com ar auxiliar, tal domo um compressor de ar auxiliar e sua conexão elétrica e pneumática podem ser dispensados. Uma vez que a solução de acordo com a presente invenção é caracterizada por uma forma de construção compacta, pode ser economizado também o respectivo espaço construtivo. Pois, para a solução de acordo com a presente invenção, apenas um conversor de frequência elétrico adicional precisa ser integrado no equipamento elétrico do veículo ferroviário, que precisa ser eletricamente ligado ao acionamento do compressor principal. A linha secundária que deriva da linha de ar comprimido do compressor também pode ser montada com um dispêndio de montagem pequeno até a válvula de comando do atuador pneumática que funciona como sistema de atuador para a movimentação do pantógrafo.
[009] De acordo com uma forma de execução preferida da presente invenção, um secador de ar de adsorção ou um outro secador de ar apropriado é conectado em série com o compressor principal do veículo ferroviário, em cuja linha de ar comprimido no lado da saída deriva a linha secundária para a conexão do circuito de ar auxiliar. A linha de ar comprimido desemboca preferencialmente em um reservatório sob pressão de reserva montado a jusante. Neste ponto específico da linha de ar comprimido pode acontecer uma retirada de ar auxiliar eficiente.
[0010] Adicionalmente, uma válvula de pressão mínima pode estar disposta na linha de ar comprimido, na área entre o secador de ar e o reservatório sob pressão de reserva. A válvula de pressão mínima deveria então ser usada com direção de bloqueio orientada para o secador de ar, e nesta forma de execução específica a linha secundária deriva da linha de ar comprimido na área entre o secador de ar de adsorção e a válvula de pressão mínima. Com isso pode ser garantido o abastecimento com ar auxiliar, e um enchimento do reservatório sob pressão de reserva somente acontece a partir da pressão mínima regulada que ocorre acima de 0,4 MPa (4 bar), de preferência, a partir de 0,8 MPa (8 bar).
[0011] Outras providências que melhoram a presente invenção são apresentadas nas reivindicações dependentes ou serão explicadas mais detalhadamente a seguir junto com a descrição de um exemplo de execução preferido com a ajuda das figuras. Elas mostram:
[0012] A figura 1 mostra uma representação esquemática de um dispositivo de abastecimento com ar comprimido integrada em um veículo ferroviário, com meios de abastecimento de ar auxiliar adicionais.
[0013] A figura 2 mostra uma representação esquemática da retirada de ar auxiliar na linha de ar comprimido do compressor principal.
[0014] De acordo com a figura 1, um compressor principal 1 é usado para a geração de ar comprimido para um sistema de freio pneumático de um veículo ferroviário não mostrado detalhadamente. O compressor principal 1 é abastecido com energia elétrica através de uma primeira conexão elétrica I e é acionado através de acionamento eletromotriz. O ar comprimido gerado pelo compressor principal 1 passa através de um secador de ar de adsorção 2 ao qual é conectado a jusante um reservatório sob pressão de reserva 3. O abastecimento do sistema de freio pneumático do veículo ferroviário é feito a partir do reservatório sob pressão de reserva 3 .
[0015] Além disso, são previstos meios de geração de ar comprimido para o abastecimento adicional de ar auxiliar para a operação de um atuador 4 pneumática dentro do escopo de um sistema de atuador para um pantógrafo 5. Para isto, energia elétrica é retirada da bateria do veículo 6 que é conduzida através de um conversor de frequência 7 a fim de acionar o compressor principal 1 do veículo ferroviário que é acionado por força eletromotriz com um número de rotações baixo de energia elétrica fornecida pela bateria do veículo 6 através de uma segunda conexão elétrica II. Com isso, o compressor principal 1 opera com uma potência menor, porém, suficiente para o abastecimento com ar auxiliar, e o ar comprimido transportado, depois de ter passado o secador de ar de adsorção 2, é conduzido para a linha de ar comprimido 8 no lado de saída. Aqui deriva uma linha secundária 9 para conduzir o ar auxiliar para o abastecimento com ar auxiliar do atuador 4.
[0016] De acordo com a figura 2, uma válvula de pressão mínima 10 com a direção de bloqueio orientada para o secador de ar de adsorção 2 é disposta na linha de ar comprimido 8 entre o secador de ar de adsorção 2 e o reservatório sob pressão de reserva 3. A linha secundária 9 deriva da linha de ar comprimido 8 na área entre o secador de ar de adsorção 2 e a válvula de pressão mínima 10 para evitar uma solicitação do abastecimento com ar auxiliar por ar comprimido que se encontra no reservatório sob pressão de reserva 3.
[0017] Neste exemplo de execução, o secador de ar de adsorção 2 é executado como um secador de duas câmaras e compreende, de acordo com isso, dois recipientes de secagem 11a e 11b que podem ser operados reciprocamente em uma fase de secagem e uma fase de regeneração, de modo geralmente conhecido. Para tal ocorre uma comutação com a ajuda de válvulas 12a e 12b. Lista de referências: 1 Compressor principal 2 Secador de ar de adsorção 3 Reservatório sob pressão de reserva 4 Atuador 5 Pantógrafo 6 Bateria do veículo 7 Conversor de frequência 8 Linha de ar comprimido 9 Linha secundária 10 Válvula de pressão mínima 11 Reservatório de secagem 12 Válvula

Claims (8)

1. Dispositivo de abastecimento com ar comprimido de um veículo ferroviário, com um compressor principal (1) para a geração de ar comprimido para um sistema de freio pneumático, e com uma bateria do veículo (6) para o abastecimento com energia elétrica, sendo que são previstos meios de geração de ar comprimido para o abastecimento com ar auxiliar adicional para a operação de pelo menos um atuador (4) pneumático no contexto de um sistema de atuador para um pantógrafo (5), caracterizado pelo fato de que os meios de geração de ar comprimido para o abastecimento com ar auxiliar compreendem um conversor de frequência (7) elétrico para a operação do compressor principal (1) acionado com força eletromotriz do veículo ferroviário a uma baixa velocidade de rotação usando energia elétrica de acionamento fornecida pela bateria do veículo (6), sendo que uma linha secundária (9) é ligada na linha de ar comprimido (8) conectada ao compressor principal (1), a fim do ar auxiliar para o abastecimento do atuador (4) com ar auxiliar seja derivado da dita linha de ar comprimido.
2. Dispositivo de abastecimento com ar comprimido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um secador de ar de adsorção (2) é conectado a jusante do compressor principal (1), a partir da linha de ar comprimido (8) no lado de saída deriva a linha secundária (9) para a conexão do circuito de ar auxiliar.
3. Dispositivo de abastecimento com ar comprimido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a linha de ar comprimido (8) desemboca em um reservatório sob pressão de reserva (3).
4. Dispositivo de abastecimento com ar comprimido, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que na linha de ar comprimido (8), na área entre o secador de ar de adsorção (2) e o reservatório sob pressão de reserva (3) é disposta uma válvula de pressão mínima (10) com direção de bloqueio orientada para o secador de ar de adsorção (2), sendo que a linha secundária (9) deriva da linha de ar comprimido (8) na área entre o secador de ar de adsorção (2) e a válvula de pressão mínima (10).
5. Dispositivo de abastecimento com ar comprimido, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a válvula de pressão mínima (10) abre a uma pressão superior a 0,4 MPa (4 bar), de preferência, a partir de 0,8 MPa (8 bar).
6. Dispositivo de abastecimento com ar comprimido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o secador de ar de adsorção (2) é executado como um secador de duas câmaras e compreende dois reservatórios de secagem (11a, 11b) que podem ser operados reciprocamente em uma fase de secagem e uma fase de regeneração.
7. Processo para operar um dispositivo de abastecimento com ar comprimido, sendo que é gerado ar comprimido para um sistema de freio pneumático por meio de um compressor principal (1), e é provida energia elétrica por meio de uma bateria do veículo (6), e que adicionalmente pelo menos um atuador (4) pneumático, no contexto de um sistema de atuador para um pantógrafo (5) é abastecido com ar auxiliar, caracterizado pelo fato de que para o abastecimento com ar auxiliar o compressor principal (1) que é acionado por força eletromotriz do veículo ferroviário é operado a uma baixa velocidade de rotação por meio de um conversor de frequência (7) elétrico usando uma energia elétrica de acionamento provida pela bateria do veículo (6), sendo que o ar auxiliar é derivado através de uma linha secundária (9) de uma linha de ar comprimido (8) conectada ao compressor principal (1).
8. Veículo ferroviário, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um pantógrafo (5) cujo sistema de atuador é executado na forma de pelo menos um atuador pneumático (4) que é abastecido com ar comprimido por meio de um dispositivo de abastecimento com ar comprimido como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.
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