Устройство для очистки полувагонов от остатков сыпучих грузов
DEVICE FOR CLEANING GONDOLA CARS FROM BULK CARGO RESIDUES

Изобретение относится к устройствам для очистки транспортных средств, и может быть использовано для очистки внутренней поверхности кузова полувагона, после проведения разгрузочных работ.
Из уровня техники (патент SU 1751007 А1 от 15.11.88г.) известно устройство для очистки полувагонов, содержащее портал с размещенной на нем с возможностью перемещения перпендикулярно оси полувагона тележкой, несущей лебедку, очистной механизм  и механизм его подъема, причем механизм подъема выполнен в виде шарнирно соединенных между собой рычагов, один рычаг шарнирно закреплен на тележке, на конце второго смонтирован очистной механизм, причем второй рычаг снабжен блоком, через который запасован трос лебедки.
Но данное устройство не предназначено для очистки стен и углов полувагона.
Самым близким по своей технической сущности является устройство для очистки верхней кромки полувагонов (патент № 2512129 приоритет от 21.11.2012г.)  содержащее портал, цилиндрическую щетку, установленную с возможностью перемещения приводом подъема и опускания щетки, блок управления, зубчатое колесо, отличающееся тем, чтостойки портала снабжены фотоэлементами на высоте грузовой части полувагона, кроме того, стойки портала на высоте, равной высоте полувагона, снабжены неподвижными щетками, расположенными под углом к оси движения вагона, при этом цилиндрическая щетка выполнена полой с возможностью вращения и по ширине, равной ширине полувагона.
Но данное устройство предназначено только для очистки верхней кромки полувагонов и не предназначено для очистки внутренней части полувагонов и не предназначено для очистки углов.
Техническим результатом заявленного изобретения является расширение арсенала технических средств для очистки внутренней поверхности кузова полувагона, в том числе очистки стен и углов полувагона от остатков сыпучих грузов после проведения разгрузочных работ.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что устройство для очистки полувагонов от остатков сыпучих грузов содержащее раму,  траверсу, цилиндрические щетки, установленные с возможностью перемещения, причем рама выполнена в виде металлоконструкции содержащей каналы служащие направляющими с возможностью перемещения вертикальной буксировочной траверсы, стоек и противовесов, буферы с резиновыми пластинами расположенными в передней и задней части рамы и позволяющие смягчать удары в торцы полувагона в крайних положениях,  систему центрирования  позволяющую при опускании устройства центрировать его относительно  оси полувагона которая в свою очередь снабжена роликами позволяющими перемещаться устройству вдоль полувагона по его продольным стенкам как по направляющим, систему противовесов представляющая собой два симметричных сборных полиспаста 2:1 выполненных с возможностью корректировки силы прижима горизонтальной щётки, кроме того цилиндрические щётки установленные вертикально и горизонтально обеспечивающие очистку боков и  пола полувагона, а также лотковые щётки обеспечивающие очистку углов во время продольного движения, причем каждая вертикальная щётка снабжена гидромотором, а горизонтальная щётка снабжена двумя кинематически  связанными гидромоторами и гидросистемой.  Рама выполнена в виде сварной металлоконструкции и является основным силовым узлом, на котором смонтированы все остальные узлы. На раме присутствуют каналы служащие направляющими для вертикальных перемещений траверсы буксировочной, стоек направляющих, противовесов. Стойки направляющие перемещаются по роликам, траверса буксировочная перемещается в прямоугольном коробе с зазорами, также как ипротивовесы. Спереди и сзади на раме смонтированы буферы срезиновыми пластинами, смягчающие удары в торцы полувагона в крайних положениях, а также лестницы, являющиеся стойками при парковке и необходимые для обслуживания верха машины. На раме так же закрепляются механизмы адаптации под конкретный кузов полувагона и прижима боковых щёток. Система центрирования при опускании устройства для очистки в полувагон позволяет корректно его позиционироваться относительного полувагона.Данный узел имеет в конструкции ролики, которые позволяют устройству для очистки перемещаться вдоль полувагона по его продольным стенкам как понаправляющим. Большие ролики являются опорами всего устройства для очистки, абоковые малые ролики центрируют устройство по оси полувагона упираясьв его борта за счёт своего веса. Система противовесов представляет собой два симметричных полиспаста 2:1. и обеспечивает ограничение усилия прижимагоризонтальной щётки до 200 кг. На раме смонтированы проушины и двойные блоки. Одинарные блоки смонтированы на стойках направляющих и они перемещаются вместе со щётками вниз к дну полувагона. Противовесы выполнены сборными и принеобходимости, уменьшив вес, можно увеличить силу прижимагоризонтальной щётки. Система прижима вертикальных щёток является тем узлом, накоторый воздействует траверса буксировочная под действиемгравитации, то есть собственной массы, вследствие чего посредством рычагов и качалок осуществляется прижим щеток к продольным стенкам полувагона.
Устройство содержит три большие цилиндрические щётки для очистки боков и пола вагона, а также две лотковые щётки - для очистки углов во время продольного движения. Узел вертикальной щетки подвешивается на двух петлях к стойкам направляющим и представляет собой скобу, выполненную из трубы круглого сечения, в которую вмонтирован щёточный барабан с гидромотором. Снизу через опорный подшипниковый узел крепится лотковая щётка. Вверху имеется поводок управляемый системой прижима боковых щёток, позволяющий прижиматься боковой щетке с усилием 70 кг к бортам полувагона в конце движения при опускании вполувагон. Усилие прижима обеих щёток определяется весом траверсы буксировочной. Узел горизонтальной щетки крепится к стойкам направляющим при помощи фланцев, с возможностью подгона к уровнювертикальных щёток по мере износа щетины. Основу рамы составляет сварная конструкция из профильной трубы. С боков к ней при помощифланцев телескопически примыкают кронштейны с гидромоторами. Они же являются защитой от поломок при опускании устройства для очистки в кузовполувагона. На раме смонтирована часть гидросистемы устройства для очистки.Щёточный барабан опирается на хвостовики гидромоторов и не имеет собственных подшипниковых опор, так как ограничение усилия прижима посредством противовесов полностью разгружает вес щетки. Гидросистема устройства для очистки смонтирована на рамегоризонтальной щетки и дополнена исполнительными механизмами гидромоторами, расположенными на горизонтальной и вертикальныхщётках. Гидросистема устройства для очистки полувагонов содержит 4 гидромотора героллерного типа для вращения вертикальных и горизонтальной щёток. Каждая вертикальная щётка снабжена гидромотором, а горизонтальная щётка снабжена двумя кинематически  связанными гидромоторами.
Суть технического решения поясняется чертежами, где на фигуре 1 изображен общий вид устройства для очистки полувагонов от остатков сыпучих грузов: буфер 1, гидромотор 2, механизм адаптации и прижима боковых щеток 3, рама 4, траверса 5, система центрирования 7, узел вертикальной щетки 8, узел горизонтальной щетки 9, щетка цилиндрическая 10, щетка лотковая 11. На фигуре 2 изображен вид спереди: система противовеса и механизм прижима щетки горизонтальной 6.
Устройство для очистки полувагонов работает следующим образом. На раме 4 выполненной в виде сварной металлоконструкции смонтированы все остальные узлы. Устройство для очистки полувагонов присоединяется к гидравлической системе мобильного крана и крепится к нему за траверсу 5, помещается в полувагон который нужно очистить. Устройство для очистки полувагонов центрируется автоматически системой центрирования 7. По мере опускания в полувагон, механизмом адаптации и прижима боковых щеток 3,  системой противовеса и механизмом прижима горизонтальной щетки 6, щетки 10 прижимаются с необходимой силой к полу и бортам полувагона. Для центровки машины и прижима вертикальных цилиндрических щёток 10 используется гравитационный метод. Ограничение усилия прижима горизонтальных цилиндрических щёток 10 обеспечивается системой противовесов и механизмом прижима горизонтальной щетки 6. Во время продольного движения лотковые щётки 11 обеспечивают очистку углов полувагона.  Буферы 1 с резиновыми пластинами, смягчают удары в торцы полувагона в крайних положениях. Полувагон очищается в три- четыре этапа, начиная с зоны открытых люков и перемещаясь в противоположный торец полувагона. Это позволяет не накапливать пыль в конце движения, если пытаться за один раз очистить весь полувагон. При этом движение устройства для очистки полувагонов в обратную сторону происходит автоматически при ослаблении натяжения двухветвевого стропа перегружателя. Пыль и фракции угля размером до 50 мм сметается в противоположный торец вагона и далее рабочими выбрасывается в крайние люки. Время очистки  одного полувагона зависит от остаточного слоя сыпучего материала (уголь 4-8 см) и составляет около 5 минут. Гидравлическая система питания устройства для очистки полувагонов (на рисунке не показана) подключается к гидросистеме крана например, CATAPILLAR M325D. Верхние края полувагона используются для передвижения устройства для очистки из одного края вагона в другой. Для перемещения устройства для очистки полувагона  используется кран. Привод устройства для очистки полувагона обеспечивается гидравлическими моторами 2, установленными на вертикальных цилиндрических щётках 10, для которых необходимое давление и количество масла обеспечивается мобильной крановой гидростанцией. В результате щёточная очищает боковые части вагона, пол и углы во время продольного движения.
Совокупность признаков нова и позволяет быстро и качественно очистить внутреннюю часть полувагона.