УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕГРУЗКИ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА ИЗ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ВАГОНОВ

Полезная модель относится к устройствам для перегрузки сыпучего материала из железнодорожных вагонов в прирельсовый склад, в частности, для перегрузки твердых минеральных удобрений из универсальных вагонов общего назначения (модели 11-066) и саморазгружающихся вагонов-хопперов с донной выгрузкой (модели 11-715 «цементовоз») и с боковой выгрузкой (модели 11-740 «минераловоз»), и может быть использована в сельском хозяйстве, пищевой, химической, строительной и других отраслях народного хозяйства.
Известно устройство для перегрузки из бункерного вагона сыпучего материала, включающее подрельсовый приемный бункер, смонтированные на железнодорожном полотне, ограждающие створки с шарнирно-рычажной системой их перемещения и систему стационарных конвейеров, транспортирующих сыпучий материал из приемного бункера в прирельсовый склад [А.С. СССР №1444251, м. кл. В65G 65/30, 69/18].
Однако в данном устройстве ограниченны технологические возможности, так как оно не позволяет разгружать вагоны общего назначения и вагоны с боковой выгрузкой. Кроме того, такое устройство имеет сложное и громоздкое конструктивное исполнение систем ограждающих створок и транспортирующих конвейеров, что ведет к снижению надежности работы этих систем, а наличие открытых перегрузочных участков трассы конвейеров приводит к пылению и потере сыпучего материала.
Известны устройства для перегрузки минеральных удобрений из вагонов в прирельсовый склад, включающие повышенный железнодорожный путь с грейферным краном или с мобильными средствами механизации [Артюшин А.А. и др. Механизированные технологии складской переработки минеральных удобрений. - М.: Россельхозакадемия, 2002. - 129 с.: ил.. (стр.39-43)].
Однако строительство устройств с повышенными путями требует больших материальных затрат, при этом высота строящегося пути может достигать шести и более метров, а протяженность его подъездной наклонной части - более километра. Кроме того, при перегрузке сыпучего материала грейферным краном и мобильными погрузчиками происходит интенсивное пыление материала, к тому же данные средства механизации при работе разрушают повышенный путь и пол склада своими рабочими органами и не полностью производят подбор материала с пола, что ведет к использованию дополнительного ручного труда, смешиванию и потерям разнородных материалов.
Известны различные устройства бункерного типа, предназначенные для перегрузки минеральных удобрений из вагонов в прирельсовый склад [Артюшин А.А. и др. Механизированные технологии складской переработки минеральных удобрений. - М.: Россельхозакадемия, 2002. - 129 с.: ил.. (стр.44-51)]. Данные устройства включают подрельсовые приемные бункера и систему стационарных винтовых, скребковых, ковшовых или ленточных конвейеров, перемещающих материал из бункеров в прирельсовый склад по открытой пространственной трассе.
Недостатком выше названных устройств бункерного типа является пыление и потери материала при его перемещении, а так же большое заглубление бункерного приямка, что ведет к значительным материальным затратам на его строительство, неудобству обслуживания в нем средств механизации и затоплению приямка грунтовой водой, вследствие чего оборудование, находящееся в приямке, быстро выходит из стоя. Кроме того, конструктивная сложность конвейерных систем с подрельсовыми бункерами снижает надежность работы данных устройств.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство бункерного типа, предназначенное для перегрузки минеральных удобрений из вагонов в прирельсовый склад, включающее рельсовое полотно с бункерным приямком, в котором подрельсовые приемные бункера, выполненные в виде желобов с защитными
решетками, установлены тремя параллельными линиями в межрельсовом пространстве и по бокам рельс, а так же пространственную трассу для перемещения материала, образованную винтовыми конвейерами, расположенными в подрельсовых бункерах, горизонтально-наклонным скребковым конвейером и распределительным ленточным конвейером со сбрасывающей тележкой [Артюшин А.А. и др. Механизированные технологии складской переработки минеральных удобрений. - М.: Россельхозакадемия, 2002. - 129 с.: ил.. (стр.113-115)].
Однако данное устройство бункерного типа имеет ряд недостатков: большое заглубление бункерного приямка ведет к значительным затратам на его строительство и затоплению приямка грунтовыми водами, наличие открытой конвейерной трассы и точек перепада материала приводят к его пылению и потери. К тому же, такое устройство характеризуется неэффективностью работы винтовых конвейеров, установленных в межрельсовых и боковых бункерах, вследствие неравномерной загруженности этих бункеров материалом при разгрузке различных моделей вагонов. Так при разгрузке вагонов с донной выгрузкой, материал из люков вагона поступает в основном только в межрельсовые бункера, при разгрузке вагонов с боковой выгрузкой - в боковые бункера, а при разгрузке вагонов общего назначения - только в боковые бункера, расположенные со стороны прирельсового склада. Кроме этого, данное устройство имеет ограниченные технологические возможности, так как оно не позволяет разгружать вагоны на обе стороны железнодорожного полотна.
Общим характерным недостатком всех перечисленных выше устройств для перегрузки сыпучего материла из железнодорожных вагонов является ухудшение физико-механических свойств материала, вследствие перемещения его по открытым конвейерным трассам с многочисленными точками перепада материала, которые характеризуются его пылением и потерей. Кроме того, данные устройства имеют высокую энерго- и материалоемкость, обусловленные, главным образом, сложностью и
громоздкостью приемной части и, перемещающей материал, транспортной системы, которая состоит из большого числа средств механизации.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в создании технического решения устройства, которое позволило бы расширить технологические возможности устройства и осуществить разгрузку всех моделей вагонов на обе стороны железнодорожного полотна, уменьшить заглубление бункерного приямка, организовать процесс перемещения материала в закрытом транспортном потоке при сохранении потребительских свойств материала и, в целом, обладало бы низкими материальными и энергетическими затратами.
Технический результат заключается в повышении надежности и расширении технологических возможностей устройства при одновременном снижение его энерго- и материалоемкости путем упрощения бункерной части и пространственной конвейерной трассы, по которой перемещение материала осуществляется без потерь, в закрытом экологически чистом транспортном потоке, при сохранении потребительских свойств перемещаемого материала.
Указанный технический результат от полезной модели достигается тем, что в устройстве для перегрузки сыпучего материала из железнодорожных вагонов, включающее железнодорожное полотно с бункерным приямком, в котором бункера с решетками расположены тремя параллельными линиями в межрельсовом пространстве и по бокам рельс, а так же пространственную трассу для перемещения материала, образованную подающими и распределительными конвейерами, пространственная трасса выполнена герметичной и образованна двумя горизонтально-наклонными подающими конвейерами и горизонтальными распределительными конвейерами, соединенными с первыми соответственно патрубками, при чем конвейеры выполнены трубчатыми, имеющими тягово-рабочие органы с натяжными и приводными устройствами, при этом подающие конвейеры установлены один над другим со смещением в горизонтальной плоскости, соизмеримым с фронтом разгрузки вагонов, при этом в бункерном приямке в каждой линии установлено по четыре бункера.
Целесообразно, горизонтальные участки трасс подающих конвейеров расположить в приямке на опорных элементах.
Предпочтительно, величину радиуса поворотного участка, соединяющего рабочие и холостые ветви каждого подающего конвейера определить по фронту разгрузки вагонов.
Целесообразно, тягово-рабочие органы выполнить из цепи с последовательно расположенными на ней дисковыми скребками.
Предпочтительно, цепь подающих и распределительных конвейеров выполнить замкнутой.
Целесообразно, снабдить устройство рампой, расположенной на уровне пола вагона и предназначенной для разгрузки вагонов общего назначения.
Предпочтительно, каждый бункер выполнить в форме усеченной пирамиды, основанием направленной вверх.
Целесообразно, угол наклона боковых поверхностей пирамиды иметь не более 40° от вертикали.
На фиг.1 приведена общая схема описываемого устройства; на фиг.2 - вид сверху на устройство (решетки и распределительные конвейеры не показаны); на фиг.3 - принципиальные схемы возможной компоновки подающих и распределительных конвейеров: а-г - установлены все конвейеры «Технокон-211»; д, е - подающие конвейеры «Технокон-159», распределительный «Технокон-211»; а-в, д, е - разгрузка материала осуществляется на одну сторону рельсового полотна; г - на обе стороны от рельс (а, г, д - разгрузка организованна перпендикулярно рельсовому полотну; б - вдоль полотна в двух направлениях; в, е - вдоль полотна в одном направлении); на фиг 4 - схема разгрузки вагона-«цементовоза» (распределительные конвейеры не показаны); на фиг 5 - схема разгрузки вагона-«минераловоза» (распределительные конвейеры не показаны).
Устройство для перегрузки сыпучего материала из железнодорожных вагонов, включает разгружаемый вагон 1, устанавливаемый на железнодорожное рельсовое полотно 2 с бункерным приямком 3, в котором размещены приемные подрельсовые бункера 4, пространственную трассу для перемещения материала, образованную двумя подающими горизонтально-
наклонными конвейерами 5 и распределительными горизонтальными конвейерами 6, соединенными с первыми соответственно патрубками 7.
Приемные бункера 4 расположены тремя параллельными линиями в межрельсовом пространстве и по бокам рельс, по четыре бункера в линии. Увеличение числа бункеров 4 в линии позволяет при минимальном фронте разгрузки вагонов 1 обеспечить оптимальное заглубление бункерного приямка 3, что приводит к сокращению материальных затрат на его строительство и предотвращению поступления в приямок 3 грунтовых вод. Бункера 4 в своей верхней части оснащены защитными решетками 8 и имеют форму усеченной пирамиды, основанием направленной вверх, с углом наклона боковых поверхностей не более 40° от вертикали, что позволяет гравитационно перемещаться по этим поверхностям сыпучему материалу, в том числе всем видам твердых минеральных удобрений, перевозимых железнодорожным транспортом.
Каждый подающий 5 и распределительный 6 конвейер выполнен трубчатым с трубной частью 9 и тягово-рабочими органами, состоящими из замкнутой цепи 10 с последовательно расположенными на ней дисковыми скребками 11, и имеет натяжные 12 и приводные 13 устройства. Конвейеры включают рабочую 14 и холостую 15 ветви, при этом ветви подающих 5 конвейеров на горизонтальном участке своей трассы соединены между собой поворотным участком 16, радиус которого соизмерим с фронтом разгрузки вагонов 1.
Подающие конвейеры 5 установлены перпендикулярно рельсовому полотну 2 и располагаются один над другим со смещением в горизонтальной плоскости, соизмеримом с фронтом разгрузки вагонов 1. Горизонтальные участки трасс подающих конвейеров 5 размещены в бункерном приямке 3 на опорных монтажных элементах 17 и сверху соединены с приемными бункерами 4. Распределительные конвейеры 6 установлены в верхней части прирельсового склада, в котором расположены отсеки 18 или бункера 19 для хранения материала.
В качестве подающих 5 и распределительных 6 конвейеров предлагается использовать две модели трубчатых конвейеров «Технокон», выпускаемых
3
3
ОАО «Техноприбор» города Чебоксары, отличающихся друг от друга габаритами и производительностью. При этом средняя производительность на минеральных удобрениях конвейеров модели «Технокон-159» - 20 м/ч, а модели «Технокон-211» - 40 м/ч.
Важной особенностью описываемого устройства является его расширенные технологические возможности, позволяющие разгружать материал из вагонов 1 в любую точку прирельсового склада относительно железнодорожного полотна 2. Это достигается различным пространственным расположением подающих 5 и распределительных 6 конвейеров, так, как показано на фигуре 3. Различная схемно-конструктивная компоновка конвейеров 5 и 6 диктуется соответствующими требованиями конкретного складского комплекса.
Предлагаемое устройство позволяет разгружать все модели вагонов 1, перевозящих сыпучие материалы. При этом крытые универсальные вагоны общего назначения (модели 11-066) разгружают через дверные проемы вагона, а саморазгружающиеся вагоны-хопперы с донной выгрузкой (модели 11-715 «цементовоз») и с боковой выгрузкой (модели 11-740 «минераловоз») - через разгрузочные люки 20. Передвижение всех вагонов 1 по рельсовому полотну 2 вдоль приемных бункеров 4 осуществляется с помощью маневрового устройства 21 (маневровой лебедки). Для разгрузки вагонов общего назначения предлагаемое устройство имеет специальное возвышение: рампу 22, расположенную на уровне пола вагона. Рампа оснащена бункерами 23, которые соединены с подающими конвейерами 5, и пандусом 24 для заезда на рампу 22 вагоноразгрузочной машины 25 типа МВС-4,0М.
Работает устройство для перегрузки сыпучего материала из железнодорожных вагонов следующим образом. Для разгрузки универсальных вагонов общего назначения (модели 11-066), вагон 1 перемещают по железнодорожному полотну 2 маневровым устройством 21 и устанавливают его вдоль рампы 22 дверным проемом по ее центру. Далее с рампы 22 в дверной проем вагона 1 въезжает машина 25 типа МВС-4,0М и начинает своими рабочими органами выгружать сыпучий материал из кузова вагона 1 в бункера 23 рампы 22 и в линию подрельсовых бункеров 4,
расположенную ближе к рампе 22. Из бункеров 23 и 4 материал поступает в рабочие ветви 14 подающих конвейеров 5. Далее материал, по трубной части 9 рабочих ветвей 14, посредством тягово-рабочих органов: цепи 10 и скребков 11 конвейеров 5, транспортируется в верхнюю часть прирельсового склада. Дойдя до места выгрузки, материал из подающих конвейеров 5 через выгрузные патрубки 7 ссыпается в распределительные конвейеры 6. После этого распределительные конвейеры 6 перемещают материал в заданную точку прирельсового склада: в отсек 18 или бункер для хранения 19.
Разгрузка вагонов-хопперов с донной выгрузкой (модели 11-715 «цементовоз») производится в следующей последовательности. Вагон 1 перемещают маневровым устройством 21 по железнодорожному полотну 2 и устанавливают разгрузочными люками 20 по центру подрельсовых бункеров 4. Затем открывают разгрузочные люки 20 и сыпучий материал из них самотеком выгружается и заполняет подрельсовые бункера 4. Из бункеров 4 материал поступает в рабочие ветви 14 подающих конвейеров 5 и перемещается по ним вверх на распределительные конвейеры 6, которые транспортируют материал по складу.
Разгрузка вагонов-хопперов с боковой выгрузкой (модели 11-740 «минераловоз») производится в два этапа. В первоначальный период разгрузки, вагон 1 перемещают по железнодорожному полотну 2 маневровым устройством 21 и устанавливают первой парой разгрузочных люков 20 по центру подрельсовых бункеров 4. После этого открывают первую пару разгрузочных люков 20, и материал из них ссыпается и заполняет подрельсовые бункера 4. Из бункеров 4 материал поступает в рабочие ветви 14 подающих конвейеров 5 и по ним транспортируется вверх в распределительные конвейеры 6, которые перемещают материал по складу. На втором этапе, после выгрузки материала из первой пары люков 20, выгружают оставшийся в вагоне 1 материал, для чего вагон 1 перемещают маневровым устройством 21 по ходу его движения и устанавливают второй парой люков 20 по центру подрельсовых бункеров 4, после чего, алгоритм процесса выгрузки повторяется.
Данная полезная модель может применяться в сельском хозяйстве, пищевой, химической, строительной и других отраслях народного хозяйства, в частности, в устройствах для перегрузки в прирельсовый склад твердых минеральных удобрений из универсальных вагонов общего назначения (модели 11-066) и саморазгружающихся вагонов-хопперов с донной выгрузкой (модели 11-715 «цементовоз») и с боковой выгрузкой (модели 11-740 «минераловоз»).
Предлагаемое конструктивно-технологическое решение устройства для перегрузки сыпучего материала из железнодорожных вагонов позволяет осуществить разгрузку всех моделей вагонов на одну или обе стороны рельсового полотна, при этом оно имеет минимальное заглубление бункерного приямка, которое сокращено более чем в два раза, по сравнению с прототипом и аналогами, позволяет организовать технологический процесс перемещения материала в закрытом, экологически чистом транспортном потоке при сохранении потребительских свойств материала, а так же обладает низкими показателями энергетических и материальных затрат.
При необходимости поддержания требуемого технологического режима работы устройства приемные подрельсовые бункера в своей нижней части могут оснащаться дозирующими устройствами, которые позволяют регулировать поступление в конвейер материала с различными физико-механическими свойствами (гранулометрическим составом, объемной массой, коэффициентами трения, влажностью и т.д.).