МОБИЛЬНЫЙ ГРУЗОПОДЪЕМНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПОГРУЗКИ, ТРАНСПОРТИРОВКИ И РАЗГРУЗКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ РЕЛЬСОВ И СПОСОБ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ
MOBILE HOISTING COMPLEX FOR LOADING, TRANSPORTING AND UNLOADING OF RAILWAY RAILS AND METHOD FOR ITS OPERATION

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к группе изобретений: мобильному грузоподъемному комплексу и способу его эксплуатации при погрузке, транспортировке и разгрузке железнодорожных рельсов для проведения всех видов ремонта и текущего содержания железнодорожного пути.
Известен рельсопогрузочный поезд для транспортировки, погрузки и разгрузки длинных рельсов, содержащий несколько грузовых платформ, опирающихся на ходовые тележки, на противоположных боковых сторонах которых установлены на расстоянии друг от друга опорные стойки, на которых закреплены горизонтальные рельсовые балки с возможностью поворотами №2093634 C1, Е01В 29/05, Е01В 29/16, 20.10.1997.
Известное устройство позволяет выгружать рельсы только с торца поезда.
Известен грузовой поезд для перевозки, погрузки и разгрузки длинных рельсов, содержащий опирающиеся на ходовые механизмы рамы вагонов и поперечные опоры с разнесенными вдоль последних роликами для опирания длинных рельсов, RU №2081960 С1, Е01В 29/16, 20.06.1997.
Трение, возникающее между рельсами и роликами в известном грузовом поезде, ухудшает перевозку рельсов.
Известен железнодорожный вагон для разгрузки погруженных на транспортные платформы длинномерных рельсов с опирающейся на ходовые тележки вагонной рамой и рельсоразгрузочным механизмом для захвата и перемещения длинномерного рельса в продольном направлении вагона, выполненный из поворачиваемой вокруг дистанцированных друг от друга двух обводных роликов, имеющих ось вращения, гусеницы, снабженной приводом и состоящей из расположенных друг за другом в направлении стягивания рельса контактных пластин, а также из упора, RU №2132895 С1, Е01В 29/16, Е01В 29/05, 10.07.1999.
Все известные транспортные средства предназначены для погрузки рельсов с торца состава, что снижает эксплуатационные возможности.
Известен рельсопогрузочный поезд, содержащий, по меньшей мере, две грузовые железнодорожные платформы, установленные на ходовых тележках, погрузо-разгрузочные устройства в виде, по меньшей мере, двух консольных поворотных кранов, каждый из которых установлен на опорной плите, укрепленной на направляющих грузовой железнодорожной платформы и снабженной механизмом перемещения, устройства для крепления рельсов, страховочные приспособления и электростанцию с коммутационным оборудованием, размещенную в торцевой части одной из грузовых железнодорожных платформ комплекса, RU №106626 U1, Е01В 29/16, 20.07.2011.
Данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога настоящего изобретения.
Рельсопогрузочный поезд ближайшего аналога позволяет разгружать рельсы, в том числе длинномерные, на железнодорожную насыпь и грузить рельсы, забирая их с насыпи.
Однако при эксплуатации ближайшего аналога не предусмотрено управление процессами погрузки - разгрузки и возможности осуществления эксплуатационных операций для железнодорожных рельсов различной длины.
В ближайшем аналоге консольные поворотные краны выполнены с возможностью перемещения по направляющим, установленным на грузовых железнодорожных платформах, однако конструкция механизма перемещения и способ перемещения консольного поворотного крана от одного борта грузовой железнодорожной платформы на противоположный борт отсутствуют.
В ближайшем аналоге не предусмотрены конструкции устройств, обеспечивающие крепление и страховку железнодорожных рельсов при погрузке и транспортировке и способы их осуществления.
В основу настоящего изобретения положено решение задачи, позволяющей расширить эксплуатационные возможности комплекса, повысить безопасность и эксплуатационные качества комплекса и его оборудования.
Технический результат настоящего изобретения заключается в оптимальной комплектации оборудования и конструктивном усовершенствовании отдельных узлов, в возможности погрузки-разгрузки железнодорожных рельсов различной длины при использовании системы управления, в сокращении времени перемещения консольного поворотного крана с одного борта грузовой железнодорожной платформы на противоположный борт, в обеспечении безопасности при погрузке и транспортировке.
Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что мобильный грузоподъемный комплекс для погрузки, транспортировки и разгрузки железнодорожных рельсов содержит, по меньшей мере, две грузовые железнодорожные платформы, установленные на ходовых тележках.
Мобильный грузоподъемный комплекс содержит погрузо-разгрузочные устройства в виде, по меньшей мере, двух консольных поворотных кранов, каждый из которых установлен на опорной плите, укрепленной на направляющих грузовой железнодорожной платформы и снабженной механизмом перемещения.
Мобильный грузоподъемный комплекс содержит устройства для крепления рельсов, страховочные приспособления и электростанцию с коммутационным оборудованием, размещенную в торцевой части одной из грузовых железнодорожных платформ комплекса.
Механизм перемещения каждой опорной плиты выполнен в виде совокупности роликовых блоков и червячного редуктора, взаимодействующего с двухплечевой тросовой системой, обеспечивающей передвижение опорной плиты с консольным поворотным краном по направляющим с одного борта грузовой железнодорожной платформы на противоположный борт.
Устройства для крепления рельсов выполнены в виде подкладок и турникетов.
Каждый турникет выполнен в виде рамы из двух вертикальных и двух наклонных стоек, закрепленных на основании турникета, и горизонтальной опорной балки, расположенной на вертикальных стойках в верхней части турникета и снабженной двумя упорами с опорными пластинами.
Страховочные приспособления выполнены в виде торцевых щитов, установлены вертикально по торцам грузовых железнодорожных платформ и снабжены наклонными упорами с одной стороны и рабочими площадками с другой стороны.
Каждый консольный поворотный кран связан с системой управления, звуковой и световой сигнализации комплекса посредством переносного ручного пульта.
При этом рядом с электростанцией, размещенной в контейнере, установлены разновеликие корпуса для хранения съемных составных частей, инструмента и приспособлений.
Переносной ручной пульт может быть радиоуправляемым.
Переносной ручной пульт может быть кабельного управления.
Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что способ эксплуатации мобильного грузоподъемного комплекса, выше описанного, включает проведение подготовительных работ, погрузку, транспортировку и разгрузку железнодорожных рельсов.
При проведении подготовительных работ перемещают консольный поворотный кран на опорной плите по направляющим с одного борта грузовой железнодорожной платформы на противоположный борт.
Погрузку железнодорожных рельсов осуществляют в зависимости от габаритов железнодорожных рельсов на одну или две грузовые железнодорожные платформы.
На каждый ряд погруженных на грузовую железнодорожную платформу железнодорожных рельсов укладывают подкладку и каждые четыре ряда железнодорожных рельсов прижимают турникетом посредством затяжных винтов, исключая боковое и продольное смещение железнодорожных рельсов.
Контролируют соответствие торцевого сечения погруженных железнодорожных рельсов рабочим площадкам на торцевых щитах страховочных приспособлений и плотность прилегания железнодорожных рельсов к ним, препятствующих смещению их при торможении комплекса в процессе транспортировки загруженных грузовых железнодорожных платформ.
Транспортировку осуществляют со скоростью до 90 км/час.
При управлении процессом погрузки - разгрузки одним консольным поворотным краном осуществляют погрузку - разгрузку железнодорожных рельсов длиной 12.5 м на одну грузовую железнодорожную платформу.
При управлении процессом погрузки - разгрузки двумя консольными поворотными кранами осуществляют погрузку - разгрузку железнодорожных рельсов длиной 25 м на две грузовые железнодорожные платформы.
На каждой грузовой железнодорожной платформе устанавливают не меньше двух турникетов.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящей группе изобретений, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».
За счет реализации отличительных признаков группы изобретений (в совокупности с признаками, указанными в ограничительных частях формулы) достигаются важные новые свойства объекта.
Выполнение механизма перемещения опорной плиты в виде совокупности роликовых блоков и червячного редуктора, взаимодействующего с двухплечевой тросовой системой, обеспечивает при проведении подготовительных работ передвижение консольного поворотного крана по направляющим с одного борта платформы на противоположный борт и повышает эксплуатационные качества крана.
Наличие системы управления, звуковой и световой сигнализации и управление каждым консольным поворотным краном посредством переносного ручного пульта (с радиоуправлением или кабельным управлением) и проведение погрузки в зависимости от габаритов железнодорожных рельсов: на одну грузовую железнодорожную платформу железнодорожные рельсы длиной 12.5 м одним консольным поворотным краном или на две грузовые железнодорожные платформы железнодорожные рельсы длиной 25 м двумя консольными поворотными кранами - расширяет эксплуатационные возможности комплекса и повышает эксплуатационные качества кранов и комплекса в целом.
Выполнение устройств для крепления рельсов в виде турникетов с укладкой рельсов рядами разделенными прокладками и обеспечение затяжки специальными винтами для исключения бокового и продольного смещения железнодорожных рельсов повышают безопасность комплекса при движении.
Выполнение страховочных приспособлений в виде торцевых щитов с рабочими площадками контроля соответствия торцевого сечения погруженных железнодорожных рельсов и плотности прилегания железнодорожных рельсов к торцевым щитам препятствует смещению железнодорожных рельсов на загруженных грузовых железнодорожных платформах при торможении комплекса в процессе транспортировки со скоростью до 90 км/час, повышает безопасность и эксплуатационные качества комплекса.
Установка разновеликих корпусов для хранения съемных составных частей, инструмента и приспособлений повышает эксплуатационные качества комплекса.
Заявителю не известны какие-либо публикации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков группы изобретений на достигаемый технический результат. В связи с этим, по мнению заявителя, можно сделать вывод о соответствии заявляемых технических решений критерию «изобретательский уровень».
Сущность группы изобретений поясняется чертежами:
на фиг. 1 - Мобильный грузоподъемный комплекс для погрузки, транспортировки и разгрузки железнодорожных рельсов, общий вид;
на фиг. 2 - Мобильный грузоподъемный комплекс для погрузки, транспортировки и разгрузки железнодорожных рельсов, с пультом радиоуправления, схематично;
на фиг. 3 - Мобильный грузоподъемный комплекс для погрузки, транспортировки и разгрузки железнодорожных рельсов, с пультом кабельного управления, схематично;
на фиг. 4 - Мобильный грузоподъемный комплекс для погрузки, транспортировки и разгрузки железнодорожных рельсов, механизм перемещения крана, схематично;
на фиг. 5 - Мобильный грузоподъемный комплекс для погрузки, транспортировки и разгрузки железнодорожных рельсов, турникет, общий вид.
На чертежах представлено:
Железнодорожные рельсы (для погрузки, транспортировки и разгрузки) - 1.
Грузовые железнодорожные платформы (для рельсов 1) - 2.
Ходовые тележки (для платформ 2) - 3.
Консольные поворотные краны (на платформах 2) - 4,
направляющие (на платформах 2 для передвижения кранов 4) - 5,
опорные плиты (на направляющих 5) - 6,
роликовые блоки (для перемещения плит 6) - 7,
червячный редуктор (для перемещения плит 6) - 8,
двухплечевая тросовая система (для перемещения плит 6) - 9.
Система управления, звуковой и световой сигнализации (для кранов 4) - 10,
ручные пульты радиоуправления (систем 10) - 11,
ручные пульты кабельного управления (систем 10) - 12.
Электростанция с коммутационным оборудованием (на платформе 2) - 13,
контейнер (для электростанции 13) - 14,
разновеликие корпуса для хранения съемных составных частей, инструмента и приспособлений (рядом с контейнером 14) - 15.
Турникеты (для крепления рельсов 1) - 16,
рама (турникета 16) - 17,
вертикальные стойки (рамы 17) - 18,
наклонные стойки (рамы 17) - 19,
основание (для стоек 18 и 19) - 20,
горизонтальная опорная балка (рамы 17) - 21,
упоры (на балке 21) - 22,
опорные пластины (упоров 22) - 23.
Подкладки (для крепления рельсов 1) - 24.
Торцевые щиты (на платформах 2) - 25,
наклонные упоры (с одной стороны щитов 25) - 26,
рабочие площадки (с другой стороны щитов 25) - 27.
Мобильный грузоподъемный комплекс для погрузки, транспортировки и разгрузки железнодорожных рельсов содержит не меньше двух грузовых железнодорожных платформ 2.
Грузовые железнодорожные платформы 2 установлены на ходовых тележках 3.
Мобильный грузоподъемный комплекс содержит не меньше двух погрузо-разгрузочных устройств в виде консольных поворотных кранов 4, устройства для крепления рельсов в виде турникетов 16, страховочные элементы в виде торцевых щитов 25, электростанцию с коммутационным оборудованием 13 и разновеликие корпуса 15 для хранения съемных составных частей, инструмента и приспособлений.
Электростанция с коммутационным оборудованием 13 размещена в контейнере 14 и установлена в торцевой части одной из грузовых железнодорожных платформ 2 комплекса.
Консольные поворотные краны 4 установлены на грузовых железнодорожных платформах 2, по одному на каждой из них.
Консольные поворотные краны 4 установлены на опорных плитах 6, укрепленных на направляющих 5 грузовой железнодорожной платформы 2 и снабженных механизмом перемещения.
Механизм перемещения каждой опорной плиты 6 выполнен в виде совокупности роликовых блоков 7 и червячного редуктора 8, взаимодействующего с двухплечевой тросовой системой 9, обеспечивающей передвижение опорной плиты 6 с консольным поворотным краном 4 по направляющим 6 с одного борта грузовой железнодорожной платформы 2 на противоположный борт.
Устройства для крепления рельсов выполнены в виде турникетов 16 с подкладками 24.
Каждый турникет 16 выполнен в виде рамы 17.
Рама 17 выполнена из двух вертикальных 18 и двух наклонных 19 стоек, закрепленных на основании 20 турникета 16, и горизонтальной опорной балки 21.
Горизонтальная опорная балка 21 расположена на вертикальных стойках 18 в верхней части турникета 16 и снабжена двумя упорами 22 с опорными пластинами 23.
Страховочные приспособления выполнены в виде торцевых щитов 25, установлены вертикально по торцам грузовых железнодорожных платформ 2 и снабжены наклонными упорами 26 с одной стороны и рабочими площадками 27 с другой стороны.
Каждый консольный поворотный кран 4 связан с системой управления, звуковой и световой сигнализациями 10 переносными ручными пультами 11 (радиоуправления) и 12 (кабельного управления).
Способ эксплуатации мобильного грузоподъемного комплекса осуществляют следующим образом.
Способ эксплуатации мобильного грузоподъемного комплекса включает: проведение подготовительных работ, погрузку, транспортировку и разгрузку железнодорожных рельсов 1.
При проведении подготовительных работ определяют расположение консольного поворотного крана 4 для проведения работ по погрузке железнодорожных рельсов 1.
При необходимости консольный поворотный кран 4 перемещают на опорной плите 6 по направляющим 5 с одного борта грузовой железнодорожной платформы 2 на противоположный борт, после чего погрузку железнодорожных рельсов 1 осуществляют в зависимости от габаритов железнодорожных рельсов 1 на одну или две грузовые железнодорожные платформы 2.
Погрузку железнодорожных рельсов 1 проводят путем включения общего питания для перемещения одного консольного поворотного крана 4 пультом управления 11 или 12 системы управления 10 и осуществляют погрузку на одну из грузовых железнодорожных платформ 2 комплекса.
Затем погрузку железнодорожных рельсов 1 проводят путем включения общего питания для перемещения второго консольного поворотного крана 4 пультом управления 11 или 12 системы управления 10 и осуществляют погрузку на другую грузовую железнодорожную платформу 2 комплекса аналогичным образом.
На одну грузовую железнодорожную платформу 2 погружают железнодорожные рельсы 1 длиной 12.5 м.
Размещение и крепление рельсов длиной до 12.5 м производится в соответствии с п. 3.2 главы 3 ТУ (Глава 3 «Технические условия размещения и крепления металлопродукции и лома черных металлов на открытом подвижном составе»).
На две грузовые железнодорожные платформы 2 погружают железнодорожные рельсы 1 длиной 25 м.
Для чего погрузку проводят путем включения общего питания для одновременного перемещения (управление работой приводов: поворота колонны, перемещения каретки, тали) двух консольных поворотных кранов 4 пультом управления 11 или 12 системы управления 10 для каждого из них, и осуществляют погрузку на две грузовые железнодорожные платформы 2 комплекса.
Размещение и крепление рельсов длиной 25.0 м производится в соответствии с главой 10ТН п. 3.1 (Глава 3 «Технические условия размещения и крепления металлопродукции и лома черных металлов на открытом подвижном составе»).
Размещение турникетов на платформах, затяжка прижимных винтов на турникетах производится в соответствии с требованиями Руководства по эксплуатации (РЭ) комплекса. Необходимо строго соблюдать требования «Технические условия размещения и крепления металлопродукции и лома черных металлов на открытом подвижном составе») и РЭ комплекса для исключения напряжений опрокидывания платформ при прохождении кривых участков пути и движение по горкам.
Разгрузку железнодорожных рельсов 1 осуществляют аналогично погрузке.
При проведении погрузки на каждый ряд погруженных на грузовую железнодорожную платформу 2 железнодорожных рельсов 1 укладывают подкладку 24 и каждые четыре ряда железнодорожных рельсов 1 прижимают в турникетах 16 посредством затяжных винтов, исключая боковое и продольное смещение железнодорожных рельсов 1.
На каждой грузовой железнодорожной платформе 2 устанавливают не меньше двух турникетов 16.
При проведении погрузки контролируют соответствие торцевого сечения погруженных железнодорожных рельсов 1 рабочим площадкам 27 на торцевых щитах 25 страховочных приспособлений.
При окончании погрузочных работ контролируют плотность прилегания железнодорожных рельсов 1 к рабочим площадкам 27 на торцевых щитах 25 страховочных приспособлений.
Контролируют смещение железнодорожных рельсов 1 на загруженных грузовых железнодорожных платформах 2 при торможении комплекса в процессе транспортировки, которую осуществляют со скоростью до 90 км/час.
Комплекс применяется при проведении всех видов ремонта и при текущем содержании железнодорожного пути и может транспортироваться со скоростью до 90 км/час.
Габарит грузовой железнодорожной платформы 2 в транспортном положении - 1 т.
Грузоподъемность консольного поворотного крана 4-1,5 тонн.
Консольный поворотный кран 4 и крановое оборудование для него относительно проектирования, изготовления, испытания и эксплуатации отвечают требованиям ПБ 10-382-00 "Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов".
В комплексе установлена электростанция 13 мощностью 13 кВт. Электростанция 13 обеспечивает энергопитание обеих грузовых железнодорожных платформах 2 трехфазным переменным током напряжением 400 В, размещена в контейнере 14 и состоит из дизель-генераторной установки с топливным баком, обеспечивающим длительную работу, и оборудована системой автоматического обнаружения и тушения пожара.
Электростанция 13 с коммутационным оборудованием и система управления и сигнализации 10 соответствуют Правилам устройства электроустановок (ГТУЭ-7) и другим нормативным документам.
Мобильный грузоподъемный комплекс для погрузки, транспортировки и разгрузки железнодорожных рельсов разработан с применением отечественных материалов и оборудования. Все материалы и комплектующие изделия обеспечивают работоспособность комплекса при температуре окружающего воздуха от -50°C до +50°C.
Предложенная группа изобретений, включающая мобильный грузоподъемный комплекс для погрузки, транспортировки и разгрузки железнодорожных рельсов, спроектированный ООО «Промышленный союз», и способ эксплуатации этого комплекса, подтвержденный испытаниями опытного образца, обусловливают, по мнению заявителя, соответствие этой группы изобретений критерию «промышленная применимость».
Предложенный мобильный грузоподъемный комплекс для погрузки, транспортировки и разгрузки железнодорожных рельсов и способ его эксплуатации позволяет:
- расширить эксплуатационные возможности комплекса;
- повысить эксплуатационные качества комплекса;
- повысить безопасность комплекса;
- повысить эксплуатационные качества крана.