НАВЕСНОЙ РОТОРНЫЙ СНЕГООЧИСТИТЕЛЬ

Область техники
Полезная модель относится к дорожному и коммунальному машиностроению, в частности, к устройствам удаления снега с дорожных покрытий при помощи вращающихся лопастных роторов.
Уровень техники
Из патентной литературы известен рабочий орган к снегоочистителю (Авторское свидетельство СССР №201456, МПК Е 01 Н 5/09, опубл. 08.09.1967, Бюл. №18), включающий единый горизонтальный ротор-вал, на котором расположены шнековый питатель с правым и левым шнеками с витками, направленными навстречу друг другу и смещенными по фазе, между которыми расположен метатель в виде лопаток на роторе, каждая из которых одной боковой стороной жестко прикреплена к винту правого или левого шнека, при этом лопатки ротора выполнены с ограничительными пластинами, закрепленными под углом к свободным боковым сторонам лопаток. Недостатком данного рабочего органа является сложность его конструкции, ее изготовления и высокая энергоемкость эксплуатации.
Также известен роторный снегоочиститель (Свидетельство на полезную модель №0005599, МПК Е 01 Н 5/09, опубл. 16.12.1997), который взят в качестве прототипа для предлагаемой полезной модели. Снегоочиститель содержит фрезерный питатель с двумя шнеками со спиралями, сходящимися к оси симметрии несущего транспорта, и метательный аппарат с выбросным патрубком, поворотным в горизонтальной плоскости, метательный механизм выполнен из двух лопаток-метателей, установленных неподвижно на валу шнека фрезерного питателя радиально и под углом 180 градусов относительно друг друга, при этом вращение вала шнека фрезерного питателя и одновременно лопаток-метателей обеспечивает общее приводное устройство. Недостаток данного устройства - также сложность конструкции и высокая энергоемкость эксплуатации.
Раскрытие полезной модели
Решаемые в предлагаемом устройстве задачи - это упрощение конструкции, повышение надежности и безаварийности работы, снижение веса установки и энергосбережение.
Технический результат достигается тем, что навесной роторный снегоочиститель содержит общий ротор метателя с радиальными лопатками и питателя с наклонными в сторону метателя лопастями. Указанный ротор установлен в опорах в кожухе корпуса с выбросным окном наверх над метателем в выбросный поворотный направляющий патрубок. Также есть приводное устройство с кинематической передачей вращения на ротор и крепления корпуса к транспортному носителю.
При этом отличительно то, что лопасти питателя выполнены в виде отдельных лопаток ударного действия, установленных преимущественно равномерно радиально и аксиально в несколько рядов. При виде спереди вращение ротора происходит сверху вниз, плоскости указанных лопаток питателя наклонены к осевой линии ротора, и в левой от метателя части питателя наклон лопаток от осевой линии ротора в пределах квадранта против часовой стрелки, а в правой от метателя части питателя наклон лопаток от осевой линии ротора в пределах квадранта по часовой стрелке. Преимущественно в середине метателя схождение встык верхних краев ближних к метателю лопаток питателя левой и правой частей одного ряда. Лопатки метателя имеют форму вогнутых по направлению вращения, преимущественно полутрубчатых черпаков, установленных на общем роторе преимущественно посередине метателя и преимущественно посередине по углу ротора между схождениями встык лопаток питателя. Передачу вращения от приводного двигателя к общему ротору питателя и метателя осуществляют с возможностью проскальзывания при перегрузках, например, с помощью ременной передачи, и с возможностью автоматического подключения передачи к приводному двигателю при скорости вращения указанного двигателя не менее номинальной пороговой величины.
Более конкретно и дополнительно: у лопаток питателя плоская рабочая поверхность в сторону метателя и ребра жесткости с задней стороны. Число рядов
лопаток питателя равно трем, угловое расстояние между рядами преимущественно 120°, угол наклона плоскостей лопаток преимущественно 55° к осевой линии ротора. При развертке ротора с лопатками на плоскость наклонные лопатки в соседних рядах расположены вдоль общих прямых линий, то есть как спиральные полосы, разделенные на отдельные участки с промежутками между ними.
Высота черпака метателя преимущественно равна высоте лопаток питателя, объем черпака метателя соответствует производительности питателя, пропускной способности выбросного окна и выбросного патрубка, в частности, ширина черпака метателя равна ширине выбросного окна и выбросного патрубка.
Выбросной патрубок выполнен коробчатым с регулятором дальности выброса на конце, боковая проекция патрубка имеет наклонную криволинейную форму преимущественно логарифмической спирали, вместо нижней стенки в патрубке установлены стягивающие перекладины для снижения веса и материалоемкости патрубка.
В качестве приводного двигателя использован дизельный двигатель. Номинальная скорость вращения приводного двигателя при подключении ротора через кинематическую передачу составляет 1800...2200 оборотов в минуту. В качестве опор ротора использованы быстроходные радиальные подшипники качения.
Также в нижней части кожуха корпуса перед и под ротором с лопатками закреплен с возможностью перестановки по мере износа твердосплавный нож отвала убираемого материала.
Крепления корпуса выполнены регулируемыми для его навеса, например, вместо ковша на стандартный фронтальный погрузчик.
В составе устройства использована соответствующая управляющая, датчиковая и сигнальная аппаратура.
Краткое описание чертежей.
Фиг.1 - схематичный вид устройства в изометрии (со снятой ближней боковой стенкой кожуха ротора)
Фиг.2 - поперечное сечение средины метателя ротора с лопатками.
На рисунках номерами обозначены следующие элементы устройства:
1 - единый ротор питателя и метателя, 2 - лопатки ударного действия питателя; 3 - лопатки-черпаки метателя; 4 - кожух ротора как передняя часть корпуса устройства; 5 - выбросное окно над метателем с выбросным коробчатым патрубком с регулятором дальности выброса на конце; 6 - ременная передача на ротор от привода вращения; 7 - приводной двигатель с автоматом подключения (сцепления) ременной передачи; 8 - элементы крепления корпуса устройства к транспортному носителю; 9 - твердосплавный нож внизу в основании кожуха под и перед ротором для отделения убираемого снега от очищаемой поверхности.
Кожух с полуцилиндрической (в основном) формой открытой полости для размещения и вращения ротора с лопатками и черпаками. Выбросное окно в задней верхней части этой полости над метателем для выброса материала через патрубок.
На схематичных рисунках не показана необходимая управляющая, датчиковая и сигнальная аппаратура.
Стрелками показаны направление вращения ротора и направление выброса снежного потока через выбросное окно и выбросной патрубок.
Осуществление полезной модели.
Диапазон убираемого материала предлагаемым устройством - от свежевыпавшего сухого или влажного снега до плотных обледенелых снежных валов (чистый подбор нижних слоев снега и наката, не надо предварительного разрыхления-раздробления ножом автогрейдера и сдвигания автогрейдером с обочины, от ограждений дороги, от остановок пассажирского транспорта, от домов на твердое покрытие дороги, все трансформируется в выбрасываемый плотный снежный поток с малым рассеянием и выпадением снега из потока в выбросе).
Условие достаточно высокой скорости вращения ротора обеспечивает ударение кусков снега о лопатки питателя ударного действия (с ударным дроблением льда и уплотненного снега), переход снега с лопатки на лопатку, быстрое ускорение снежно-ледовой массы, переход в плотный равномерный скоростной снежный поток и выброс материала метателем через выбросной патрубок. Снижение энергоемкости основной операции (а от особенностей работы рабочего органа не надо дополнительного усилия транспортного средства движению вперед) и вспомогательных операций, повышение производительности,
экономия объема кузова грузового автотранспорта за счет уплотнения снега при ударной остановке выброшенного из патрубка скоростного потока в кузове.
Высокая производительность машины и принцип действия высокоскоростного рабочего органа позволяет изменять технологические схемы работы и получать экономию на вспомогательных операциях и ручных работах. Возможность рабочего органа самостоятельно дробить уплотненный снег и лед дает возможность убирать валы без применения вспомогательной операции разбивки вала и отодвигания его от ограждения автогрейдером. Чистый подбор нижних слоев снега и наката сокращает применение ручной дополнительной уборки. При погрузке снега происходит его уплотнение в кузове автомобиля, а значит можно получить экономию на количестве задействованного автотранспорта.
Производительность и маневренность позволяют выполнять уборку в любых дорожных условиях. Использование базы погрузчика делает машину поворотливой и способной убирать снег в труднодоступных местах и производить одновременную уборку трассы дороги и обстановки пути (съезды, развязки, автобусные остановки). Снегоочиститель может работать возле жилых домов, на автобусных остановках, возле ограждений, не причиняя им повреждений. Формирование плотного снежного потока при выбросе из снегоочистителя и его малое рассеивание при перемещении допускает перекидывание снега над строениями (например, киосками, автопавильонами) и полосой отвода без выпадения снега на них.
Снегоочиститель может убирать валы высотой значительно выше вертикального размера приемного отверстия кожуха ротора и высота снега ограничивается только правилами безопасности работ. Работа снегоочистителя безопасна и не требует специального ограждения места работ. Работа снегоочистителя не мешает движению транспорта и пешеходов.
Регулирование направления выброса позволяет выбирать места складирования снега. Поворотный выбросной патрубок позволяет бросать снег как на полосу отвода, так и грузить в кузов автомобиля.
Устройство работает следующим образом.
Включают приводной двигатель и после разгона до номинальной скорости 1800...2200 оборотов в минуту автоматически включается сцепление и подключает ременную передачу и далее общий единый ротор питателя и метателя независимо от наличия или отсутствия убираемого снега и льда. В случае наличия снега начинает производиться его высокоскоростная и высокоэффективная уборка лопатками питателя к метателю и черпаками метателя (см. фиг.2) в выбросное окно и через выбросной патрубок наружу (см. фиг.1). В случае снижения скорости вращения приводного двигателя ниже номинального диапазона происходит автоматическое выключение сцепления и, следовательно, останов ротора снегоочистителя и окончание работы.
В заключение описания представлены выборочные технические показатели производственного образца устройства: производительность - в обычных условиях - 1800...2000 т/час; максимально возможная - до 5000 т/час; на плотном обледенелом снежном валу - не менее 800 т/час; расстояние выброса снега - до 50 м; регулирование направления потока 200°; мощность приводного двигателя 118 кВт.