УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕГРУЗКИ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к области горной промышленности и может быть использована при открытой и подземной разработке рудных и нерудных ископаемых, в частности, в последнем случае, при строительстве подземных сооружений, например, проходке тоннелей метро.
Известно устройство для перегрузки сыпучего материала, которое включает бункер с корпусом, снабженным выпускным отверстием, перекрываемым двумя, шарнирно связанными с корпусом створками. Последние представляют собой металлические листы, каждый из которых на одном из торцов снабжен шарнирами, типа дверных петель, обеспечивающих поворот створок [SU №1689258]. Открывание и закрытие створки обеспечивается, как правило, гидроцилиндром. Однако, возможны и другие конструкции привода, например, электромеханические.
Описанная конструкция створки проста и нашла широкое применение в различных отраслях промышленности, перерабатывающих сыпучие материалы.
Основным недостатком устройства для перегрузки, в котором используется для перекрытия выпускного отверстия в корпусе бункера створчатая конструкция, является высокая энергоемкость процесса закрытия створки. Это обусловлено наличием совокупности нагрузок, действующих на створку в этот момент. Во-первых, усилие привода створки на начальном этапе закрытия тратится на преодоление силы инерции потока движущегося из бункера материала. Во-вторых, на среднем и конечном этапах закрытия усилие на приводе резко возрастает, так как ему приходится преодолевать силу тяжести оставшегося в бункере материала, как бы приподнимая его. Кроме того привод должен также преодолевать силу внутреннего трения в самом материале, которая в случае обработки рудных или нерудных ископаемых имеет значительную величину сопоставимую с весом «столба» материала, приподнимаемого в бункере.
Другим значительным недостатком конструкции устройства-прототипа является его влияние на условия труда, обслуживающего процесс перегрузки, персонала, а также на здоровье населения, проживающего вблизи перегрузочного пункта. Такая ситуация характерна для строительства линий метро в городах, когда, так называемые, восьмые горизонты располагаются среди жилых кварталов.
Как правило, выпускное отверстие бункера на перегрузочном пункте располагается на высоте до 5 метров от поверхности земли или эстакады, предназначенных для размещения транспортных средств (самосвалы). Створка бункера, совершающая поворотное движение, как правило, имеет длину, исключающую ее контакт с материалом в полностью загруженном транспортном средстве. Иначе, к уже упомянутым нагрузкам на привод створки прибавится нагрузка по сдвигу материала в кузове самосвала. Для того, чтобы избежать этого, створки делаются ограниченной длины и при их полном открытии, в начале процесса перегрузки, материал свободно пролетает 3-4 метра до дна кузова самосвала, создавая при контакте с ним шум ударной интенсивности, усиленный резонирующим свойством современной конструкции металлического кузова самосвала. Уровень шумов, особенно при перегрузке рудных и нерудных ископаемых достигает 150-200 децибел. Акустические вибрации такого уровня вредно воздействуют не только на слуховой аппарат человека, но и на весь организм в целом. Более того, в условиях перегрузочных работ в замкнутых пространствах, например, тоннелях метро, шумы имеют тенденцию к усилению.
Таким образом, задачей полезной модели является снижение энергоемкости процесса поворота створки бункера, а также уменьшение акустической нагрузки на население и обслуживающий персонал при производстве перегрузочных работ.
Поставленная задача реализуется за счет того, что в устройстве для перегрузки сыпучего материала, включающего бункер, корпус которого снабжен выпускным отверстием, перекрываемым, по меньшей мере, одной шарнирно связанной с корпусом створки, последняя содержит подвижный шибер, смонтированный в направляющих, которые выполнены в замкнутой по контуру раме, шарнирно связанной с корпусом. Решению поставленной задачи способствует и то, что передняя часть шибера выполнена со скосом, ориентированным в сторону выпускного отверстия, а задняя связана с приводом его перемещения, например, гидроцилиндром, опирающимся на заднюю поперечину рамы. Передняя поперечина рамы выполнена со сквозным отверстием для выхода передней части шибера.
На чертежах, прилагаемых к описанию изображены:
- фиг.1 - общий вид устройства для перегрузки;
- фиг.2 - сечение А-А по раме;
- фиг.3 - схема, поясняющая использование устройство.
Устройство для перегрузки сыпучего материала содержит бункер 1 с корпусом 2, который имеет выпускное отверстие 3, перекрываемое створкой 4. Последняя представляет собой замкнутую по контуру раму 5, предпочтительно выполненную из швеллера, полки которого обращены внутрь рамы. На вертикальных стенках продольных швеллеров с внутренней стороны рамы приварены два параллельных ряда пластин 6, образующих направляющую для шибера 7, установленного в ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения под действием гидроцилиндра 8, шток 9 которого посредством шарнира 10 и поводка 11 связан с шибером 7. Гидроцилиндр 8 шарнирно закреплен с нижней стороны задней поперечины рамы 5, которая, в свою очередь, с помощью шарнира 12 связана с корпусом 2 бункера 1. Привод поворота рамы 5 представляет собой гидроцилиндр 13, крепление которого к корпусу 2 на чертеже не показано. На передней поперечине рамы 5 выполнено сквозное отверстие по форме поперечного сечения шибера 7, предназначенное для выхода его передней части за пределы рамы. Передняя часть 14 шибера 7 имеет скос под углом не более 15 градусов, ориентированный в сторону выпускного отверстия 3 бункера 1. На верхних полках швеллеров рамы 5, в зоне охватывающей выпускное отверстие, приварены уголки 15, придающие швеллерам заостренность в направлении бункера 1.
Работает устройство для перегрузки сыпучего груза следующим образом.
В исходном положении створка 4 перекрывает выпускное отверстие 3 в корпусе 2 бункера 1, который заполнен сыпучим материалом, представляющим собой, например, фрагменты различных размеров и формы нерудных ископаемых, получаемых при проходке тоннеля метро. При этом шибер 7 плотно прилегает к торцу отверстия 3, перекрывая его (фиг.1). Под бункер 1 подается самосвал, центральная часть кузова которого располагается приблизительно по оси симметрии выпускного отверстия 3 (фиг.3). Гидроцилиндром 13 створка 4 наклоняется в сторону кузова самосвала с размещением ее передней части в пределах кузовного пространства, вплоть до касания дна кузова. По наклоненной створке 4, а точнее шиберу 7, сыпучий материал, как по лотку поступает в кузов (направление по стрелке Б на фиг.3). Затем, по мере заполнения задней части кузова, гидроцилиндром 8 шибер 7 перемещается к задней части рамы 5, обеспечивая, таким образом, дополнительную подачу материала в кузов, в направлении его передней части через образовавшееся отверстие (направление по стрелкам В на фиг.3). После заполнения кузова сыпучим материалом створка 4 гидроцилиндром 13 возвращается в исходное положение (фиг.1), при этом единственное сопротивлением перемещению (кроме собственного веса створки) создают горизонтальные полки швеллеров рамы 5, засыпанные материалом. Однако это сопротивление минимизировано уголками 15, раздвигающими своими гранями материал. При достижении рамой 5 исходного (горизонтального) положения в работу включается гидроцилиндр 8, который перемещает шибер 7 по пластинам 6, перекрывая выпускное отверстие 3. Движение шибера 7 в массе сыпучего материала не связано с его подъемом полследнего, как в прототипе, а представляет собой процесс аналогичный резанию, облегченному заостренным передним концом 14 шибера 7. Усилие на штоке 9 гидроцилиндра 8 будет определяться силами трения шибера о материал и шибера о пластины 6, энергозатраты на преодоление которых не сравнимо меньше энергозатрат, связанных с подъемом материала в бункере и преодолением внутреннего трения в собственно материале, что имеет место при закрытии створки в устройстве-прототипе. Описанная выше технология загрузки самосвала с помощью предлагаемого устройства на порядок снижает акустические вибрации и их вредное влияние на организм населения и обслуживающего персонала.