КОНВЕЙЕРНЫЙ ПОГРУЗОЧНО-СКЛАДСКОЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ РЕЙДОВОЙ ПОГРУЗКИ СЫПУЧИХ ГРУЗОВ НА СУДА
CONVEYOR LOADING/STORAGE SYSTEM FOR RAID LOAD OF LOOSE CARGO ON SHIPS

Изобретение относится к плавучим конвейерным устройствам, используемым для погрузки сыпучих грузов с прибрежного склада на стоящие на рейде суда.
Известна плавучая конвейерная установка, предназначенная для выгрузки из судов сыпучего материала и транспортировки его на берег [патент SU 24762, опубл. 31.12.1931]. Установка состоит из нескольких понтонов, на которых закреплена на стойках с подкосами в горизонтальном положении пространственная ферма, несущая бесконечную транспортерную ленту (см. фиг. 1). К боковым сторонам фермы прикреплены неподвижные башмаки для выдвижных направляющих, вдоль которых перемещаются по вертикали подвижные башмаки, поддерживающие платформы, прикрепленные к перекинутым через блоки тросам. На выдвижных направляющих закреплены пальцы, которые ограничивают перемещение подвижных башмаков платформ и способствуют опрокидыванию платформ при их дальнейшем движении вверх по направляющим, в результате чего загруженный на платформу сыпучий материал высыпается на транспортерную ленту, которая перемещает его на берег. При помощи тросов платформы опускаются в трюмы разгружаемых судов, где на них навалом укладывают сыпучий материал. Количество судов, устанавливаемых между понтонами для разгрузки, зависит от длины фермы и расстояния между понтонами. Основными недостатками известной плавучей конвейерной установки являются ее несовершенная конструкция из-за того, что входящая в ее состав пространственная ферма и установленная на ней транспортерная лента расположены довольно высоко над расположенными в ряд понтонами, поэтому при загрузке транспортерной ленты сыпучим материалом плавучая установка может потерять устойчивость на воде и опрокинуться, ко всему прочему, установка не приспособлена к перемещению по воде из-за своей громоздкости и неповоротливости при маневрировании, а при загрузке навалом сыпучего материала в трюмах на подъемные платформы используется ручной труд, что повышает трудоемкость работ, при этом отсутствие фиксации положения понтонов на водной акватории делает вероятным смещение перегрузочной установки с заданного места при ветре и волнении.
Также известна система, выполненная в виде конвейерной линии, состоящей из последовательно установленных мягких секций плавучих конвейерных лент, предназначенных для непрерывной подачи сыпучего груза [патент DE 19518455, опубл. 21.11.1996]. Передний конец каждой задней секции установлен с превышением над задним концом каждой передней секции конвейерной линии. На верхней плавающей поверхности конвейерных лент размещается перемещаемый груз, в то время как нижняя поверхность, свободная от груза, перемещается обратно под водой. По краям конвейерной ленты прикреплены сплошные надувные плавающие рукава, в которых при перемещении ленты воздух переходит с ее нижней освободившейся от груза поверхности на верхнюю загруженную поверхность, в результате чего нижняя поверхность конвейерной ленты теряет плавучесть, а верхняя оказывается на плаву. При необходимости загруженная верхняя поверхность ленты может принимать в воде U-образную форму, при этом надувные плавающие рукава сходятся и соприкасаются друг к другу. Несущая поверхность конвейерной ленты усилена тканым материалом. На секциях между верхней и нижней поверхностями конвейерной ленты может быть расположена рамная конструкция, и на ее краях могут крепиться концевые ведущие шкивы, направляющие ролики и натяжные шкивы, по которым перемещается конвейерная лента. Основными недостатками известной системы конвейерных лент являются ее ненадежная конструкция, выполненная из мягких, легко повреждаемых материалов, что делает систему уязвимой и недолговечной, небольшая грузоподъемность и малая производительность, а также отсутствие фиксации секций плавучих конвейерных линий на воде, что делает вероятным их смещение с заданного места при ветре и волнении.
В качестве прототипа принят конвейерный погрузочно-разгрузочный складской комплекс, предназначенный для рейдовой погрузки сыпучих грузов на суда [патент JPS 5982232, опубл. 12.05.1984]. Комплекс расположен на необорудованном берегу и входящий в его структуру склад сыпучих грузов соединен главной плавучей конвейерной линией, состоящей из шести одновременно перемещающихся транспортерных лент, с удаленным от берега распределительным терминалом. Все шесть транспортерных лент конвейерной линии находятся внутри общего ограждающего корпуса, состоящего из трубчатых секций большого диаметра, жестко и герметично соединенных между собой. К распределительному терминалу присоединены шесть дополнительных плавучих конвейерных линий для погрузки грузов на стоящие на рейде суда. Каждая дополнительная плавучая линия состоит из одной транспортерной ленты, расположенной внутри трубчатых секций ограждающего герметичного корпуса меньшего диаметра. С обеих сторон трубчатых секций непосредственно к ограждающим корпусам прикреплены поплавки, удерживающие конвейерную линию на плаву. Для фиксации положения конвейерных линий на морской поверхности и предотвращения их смещения при сильном ветре и волнении к поплавкам прикреплены вертикально расположенные муфты, через которые пропущены с возможностью вертикального скольжения сваи круглого сечения. Сваи упираются нижними концами в морское дно и таким образом пытаются удерживать конвейерные линии в заданном положении. На свободных концах дополнительных плавучих конвейерных линий установлены плавучие конвейерные эстакады, при помощи которых сыпучие грузы загружаются в трюмы стоящих на рейде судов. Конвейерный погрузочно-разгрузочный складской комплекс работает следующим образом. С расположенного на берегу складского комплекса сыпучие грузы по шести транспортерным лентам главной плавучей конвейерной линии одновременно перемещаются от прибрежного склада на распределительный терминал, где перераспределяются на транспортерные ленты дополнительных плавучих конвейерных линий, по которым поступают на плавучие конвейерные эстакады, откуда загружаются в трюмы судов. Основными недостатками известного конвейерного погрузочно-разгрузочного складского комплекса являются: большая нагрузка на главную конвейерную линию и распределительный терминал от шести одновременно работающих транспортерных лент, что создает условия для аварийных ситуаций и выхода комплекса из строя; отсутствие доступа к транспортерным лентам плавучих конвейерных линий, что исключает техническое обслуживание конвейерных линий в процессе их эксплуатации и осуществление контроля за перемещением сыпучего груза; громоздкая и неразъемная конструкция комплекса затрудняет его перемещение и развертывание на новом месте; отсутствие в структуре комплекса перерабатывающего и/или обогатительного участка, что не позволяет расширить ассортимент и повысить качество поставляемых сыпучих грузов; отсутствие складских площадей для хранения секций плавучих конвейерных линий и ремонтной базы для их обслуживания, что снижает долговечность и надежность комплекса; недостаточная фиксация плавучих конвейерных линий на море, что создает опасность для их смещения с заданного места при большом волнении и ветре.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в совершенствовании структуры комплекса, увеличении сроков его эксплуатации, расширении ассортимента и повышении качества перегружаемых при его использовании грузов, устранении предпосылок для создания аварийных ситуаций в процессе перемещения сыпучего груза по плавучей конвейерной линии и выхода комплекса из строя, получении доступа к транспортерным лентам для обслуживания конвейерных линий и устранении опасности их смещения с заданного места при большом ветре и волнении.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в возможности многократного использования конвейерного погрузочно-складского комплекса для рейдовой погрузки сыпучих грузов и его перестановки на новое место, быстрого разворачивания и приведения в рабочее положение, а в случае неблагоприятных погодных условий - его быстрого сворачивания и отвода в безопасную зону, при этом обеспечивается сохранность конвейерных модулей и возможность их ремонта в случае повреждения, а также полная замена пришедших в негодность модулей, также при использовании комплекса расширяется ассортимент и качество поставляемых сыпучих грузов, обеспечивается их бесперебойная доставка к плавучей конвейерной линии для погрузки на суда, упрощается установка конвейерных плавучих модулей на море, что позволяет облегчить их развертывание, обеспечивается надежная фиксация плавучих модулей на водной поверхности моря и возможность регулирования их положения относительно берега.
Для получения технического результата предлагается конвейерный погрузочно-складской комплекс для рейдовой погрузки сыпучих грузов на суда, включающий прибрежный склад сыпучих грузов и, по меньшей мере, одну плавучую конвейерную линию, защищенную ограждающим корпусом, состоящим из секций, оборудованных поплавками и фиксаторами их положения на поверхности моря. Новым является то, что склад сыпучих грузов выполнен с возможностью их сухого обогащения, а секции выполнены в виде отдельных конвейерных плавучих модулей, последовательно установленных и упруго соединенных между собой в конвейерной линии с возможностью разъединения, при этом погрузочно-складской комплекс выполнен мобильным с возможностью его перемещения на новое место и оборудован механизированным складом для хранения конвейерных плавучих модулей, что позволит расширить ассортимент и качество поставляемых грузов и обеспечить сохранность конвейерных модулей. Конвейерные плавучие модули могут быть выполнены с возможностью их перестановки и/или замены, что позволит увеличить срок эксплуатации конвейерной плавучей линии. Конвейерная линия получит дополнительную устойчивость на волне, если конвейерные плавучие модули будут оборудованы попарно расположенными поплавками, жестко соединенными между собой распорами на расстоянии друг от друга и закрепленными по длине модулей. Конвейеры плавучих модулей могут быть установлены между поплавками на высоте вне зоны попадания морской воды, что позволит обеспечить долговременную и бесперебойную работу механизмов передвижения. Надежная передача груза с одного модульного конвейера на другой обеспечена, если конвейеры плавучих модулей будут установлены с наклоном относительно продольной оси поплавков. Угол наклона конвейеров плавучих модулей может составлять от 0° до 6°, что позволит компенсировать колебания морских волн при транспортировке сыпучего груза. Желательно, если склад сыпучих грузов будет оборудован наземной конвейерной линией для транспортировки сыпучих грузов к берегу, что позволит обеспечить их непрерывную доставку к плавучей конвейерной линии для погрузки на суда. Механизированный склад может быть снабжен каналом для спуска конвейерных плавучих модулей на воду, что позволит облегчить их перемещение к берегу и вывод в море. Целесообразно, если механизированный склад будет оборудован устройством для выдвижения конвейерных плавучих модулей из канала в море и возвращения обратно в канал, что позволит быстро реагировать на различные ситуации, возникающие в процессе эксплуатации конвейерной линии. Конвейерные плавучие модули могут быть упруго соединены между собой разъемными пружинными связями, что позволит компенсировать колебания волн и порывы ветра. Оптимально, если фиксаторы положения конвейерных плавучих модулей на поверхности моря будут выполнены в виде гравитационных железобетонных якорей, устанавливаемых на морском дне, что позволит надежно фиксировать плавучие модули. Гравитационные железобетонные якоря могут быть соединены с конвейерными плавучими модулями тросовыми системами, что позволит регулировать их положение относительно берега.
Изобретение поясняется графическими материалами, где на фигуре показан схематический план конвейерного погрузочно-складского комплекса.
Изобретение поясняется на примере строительства мобильного конвейерного погрузочно-складского комплекса для рейдовой погрузки угля на суда в районе поселка Тельновский Углегорского района Сахалинской области.
Мобильный конвейерный погрузочно-складской комплекс содержит прибрежный склад угля 1, оборудованный участком сухого обогащения 2, механизированный склад 3 для хранения конвейерных плавучих модулей 4 и плавучую конвейерную линию 5 для рейдовой погрузки угля на суда 6 (см. фиг.). Сооружения комплекса соединены подъездными автодорогами с существующей транспортной сетью пос. Тельновский и с транспортными магистралями Углегорского района Сахалинской области, расположенными в средней части на западном побережье острова Сахалин. Склад угля 1 оборудован наземной конвейерной линией 7 для транспортировки угля на берег к плавучей конвейерной линии 5. Механизированный склад 3 оборудован козловым краном 8 для спуска конвейерных плавучих модулей 4 в канал 9, проложенный по его территории. По каналу 9 конвейерные плавучие модули 4 выводятся в море или возвращаются обратно к берегу. Для этого канал 9 оборудован двумя лебедками (не показаны), одна из которых установлена в конце канала 9 на берегу моря и предназначена для выдвижения конвейерных плавучих модулей 4 в море, а другая лебедка установлена в начале канала 9 на механизированном складе 3 и предназначена для возвращения конвейерных плавучих модулей обратно на механизированный склад 3. Конвейерные плавучие модули 4 оборудованы восемью попарно расположенными поплавками, жестко соединенными между собой распорами и закрепленными по длине модулей 4. Между поплавками на высоте вне зоны попадания морской воды расположены конвейерные ленты, которые установлены с наклоном относительно продольной оси поплавков, при этом угол наклона конвейерной ленты составляет около 3°. Конвейерные ленты плавучих модулей 4 по своей длине ограждены защитными экранами, предотвращающими попадание на конвейерную линию 5 морских брызг, а также защищающими воздушную атмосферную среду и водное пространство от мелких угольных частиц. Конвейерные плавучие модули 4 последовательно установлены в одну конвейерную линию 5 и упруго соединены между собой пружинными связями с возможностью разъединения. Фиксаторы положения конвейерных плавучих модулей 4 на поверхности моря выполнены в виде гравитационных железобетонных якорей 10, устанавливаемых на морском дне. Гравитационные железобетонные якоря 10 изготавливаются на берегу и устанавливаются плавкраном в месте расположения конвейерных плавучих модулей 4 в море. Конвейерные плавучие модули 4 крепятся тросовыми системами, выполненными в виде поводков 11, при помощи которых плавучие конвейерные модули 4 крепятся к железобетонным якорям 10 по всей длине плавучей конвейерной линии 5. Носовая и кормовая части судна 6, предназначенного для погрузки, крепятся к рейдовым бочкам 12 для предотвращения его смещения при погрузке.
Мобильный конвейерный погрузочно-разгрузочный складской комплекс работает следующим образом. На прибрежный склад 1 погрузочно-складского комплекса поступает необработанный уголь различных фракций и с примесями породы. На участке сухого обогащения 2, расположенном на складе 1, выполняются операции по дроблению, сортировке, переработке и/или обогащению угля в соответствии с требованиями заказчика. Обогащенный уголь по наземной конвейерной линии 7 подается на берег к плавучей конвейерной линии 5, по которой транспортируется к стоящему на рейде судну 6 и загружается в его трюм.
Погрузочно-складской конвейерный комплекс, расположенный в районе пос. Тельновский и предназначенный для рейдовой погрузки угля на суда, имеет большое значение для восстановления угледобывающей и углеперерабатывающей промышленности Углегорского района Сахалинской области, повышения уровня его экономического развития, а также будет способствовать увеличению объемов реализации угля различных марок и технологических групп, его рациональному промышленному применению в различных областях хозяйственной деятельности человека. Также установленные под водой гравитационные железобетонные якоря и сопряженные с ними тросовые системы являются надежным прибежищем и безопасным местом обитания морским обитателям моря и могут использоваться в качестве искусственных подводных рифов, способствующих экологическому оздоровлению водной среды.
Приведенный пример использован только для целей иллюстрации возможности осуществления изобретения и ни в коей мере не ограничивает объем правовой охраны, представленный в его формуле, при этом специалист в данной области техники относительно просто способен реализовать и другие пути осуществления данного технического решения.