Устройство для разгрузки вагонов

Полезная модель относится к погрузочно-разгрузочным средствам для грузовых вагонов с донными и иными разгрузочными элементами.
Известна установка для перегрузки сыпучего материала из железнодорожных вагонов-хопперов, содержащая приемную часть со сборными приемными лотками, включающими съемные борта и подкатные по рельсам днища с горизонтальными шнеками, выполненными с возможностью их установки под разгрузочными люками вагона-хоппера в межрельсовом пространстве железнодорожных путей параллельно их продольной оси, наклонный винтовой конвейер, установленный перпендикулярно продольным осям горизонтальных шнеков и снабженный устройством изменения угла его наклона, ходовую раму шасси с ее приводом, приводы шнеков, отличающаяся тем, что приемный лоток выполнен с возможностью линейного перемещения днища с горизонтальным шнеком под вагоном-хоппером по направляющим дополнительным рельсам, установленным в указанном пространстве, а установка выполнена с возможностью независимого линейного перемещения наклонного винтового конвейера в одном из двух взаимно перпендикулярных направлениях в горизонтальной плоскости (RU, 156319, U1, 10.11.2015).
Используется устройство для выгрузки сыпучего груза из полувагонов, содержащее размещенную над железнодорожным путем опорную раму в виде неподвижного портала с установленной на его верхней ферме элеваторно-ковшовой стрелой с канатно-лебедочным приводом ее поворота вокруг оси верхней приводной звездочки и двумя подгребающими шнеками на валу нижней звездочки, перекрывающими кузов вагона по его ширине, при этом приводная верхняя и нижняя звездочки огибаются двухцепным тяговым органом с прикрепленными к нему ковшами, отводящий и магистральный конвейеры для транспортирования сыпучего груза на прирельсовый склад, маневровое приспособление для передвижения разгружаемого полувагона в составе (Харламов В. Н. Механизация выгрузки сыпучих грузов из железнодорожных вагонов за рубежом. НИИ ИнформТяжМаш, 6-69-1, М., 1969, с.27-29, рис.6).
Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и необходимость строительства капитальных сооружений на железнодорожных путях, необходимость многократной перегрузки сыпучего груза (с элеватора на отводящий, а с него на магистральный конвейеры), необходимость подъема разгружаемого из полувагонов сыпучего груза на значительную высоту для выводы стрелы за пределы габарита приближения подвижного состава, невысокая производительность и травмирование зернового материала при транспортировке за счет использования шнеков в конструкции.
Известен шнековый разгрузчик механического погрузочно-разгрузочного вагона, имеющий ковшовый элеватор на опорной раме с вертикальным направлением подачи, причем положение осей вращения цепных колес ковшового элеватора параллельно положению осей вагона. Имеет опорную раму портального типа, охватывающую дорожку, и подвижные по рельсам параллельно дорожки, регулируемые по вертикали подъемной рамы, установленной внутри опорной рамы. Опорная рама имеет ковшовый элеватор с вертикальным направлением подачи, а положение осей вращения цепных колес ковшового элеватора параллельно положению осей вагона. Подающий конвейер прикреплен к подъемной раме, а телескопический желоб ведет перпендикулярно вниз от конца конвейера к ленточному конвейеру, проходящему параллельно рельсам. [DE 20305388 (U1) - 2003-06-12]
Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и необходимость строительства капитальных сооружений на железнодорожных путях. Также к недостаткам относится использование шнека, травмирующего зерно.
Известна установка для перегрузки сыпучего материала из железнодорожных вагонов-хопперов, содержащая приемную часть, включающую приемный подкатной лоток с продольным горизонтальным шнеком на днище и разгрузочным отверстием, соединенный с ней стыковочной частью винтовой конвейер, установленный наклонно на ходовой раме шасси, и приводы шнеков, отличающаяся тем, что приемная часть выполнена, как минимум, из одного приемного сборного лотка, включающего подкатное по рельсам днище с горизонтальным шнеком диаметром до 300 мм, выполненное с возможностью установки такого шнека под разгрузочным люком вагона-хоппера в межрельсовом пространстве железнодорожных путей параллельно их продольной оси, и съемные борта, соединенные между собой и с днищем крепежными элементами, наклонный винтовой конвейер выполнен со шнеком диаметром до 500 мм, со стыковочной частью, включающей симметрично расположенные приемные патрубки с соединительными фланцами, и установлен перпендикулярно продольной оси, как минимум, одного горизонтального шнека, а соединение стыковочной части винтового конвейера и приемной части выполнено разъемным, при этом установка снабжена устройством изменения угла наклона винтового конвейера, включающим узел крепления конвейера на рамной стойке крепления, выполненный с возможностью вертикального перемещения стыковочной части винтового конвейера, и узел фиксации угла наклона в виде винтовой конструкции на рамной стойке фиксации, а указанные стойки установлены на ходовой раме шасси, которые снабжены приводом их перемещения (RU, 147075, U1, 27.10.2014).
Недостатком является то, что конструкция имеет большие габариты, сложную конструкцию, при этом низкую производительность.
Известно устройство для разгрузки вагонов, содержащее дно, две боковые стенки, две первые дополнительные стенки, две вторые дополнительные стенки, четыре средства соединения стенок, первые упоры и вторые упоры, две боковые стенки присоединены ко дну с противоположных его краев с наклоном в противоположные стороны, при этом дно, две боковые стенки, две первые дополнительные стенки входят в состав элементов, образующих емкость, причем емкость снабжена загрузочным отверстием, отличающееся тем, что в нем выполнены два первых крепежных элемента и два вторых крепежных элемента, причем первый крепежный элемент образован двумя первыми упорами, установленными с зазором относительно друг друга, и присоединен ко дну, второй крепежный элемент образован двумя вторыми упорами, установленными с зазором относительно друг друга и прикрепленными каждый к каждой боковой стенке, каждая первая дополнительная стенка закреплена между первыми упорами и вторыми упорами соответственно ближайших друг к другу первого крепежного элемента и второго крепежного элемента, каждая вторая дополнительная стенка установлена между первыми дополнительными стенками и соединена с каждой из них при помощи средства соединения стенок, при этом она расположена как продолжение соответствующей ей боковой стенки, вторые дополнительные стенки входят в состав элементов, образующих емкость, загрузочное отверстие образовано соответствующими краями двух первых дополнительных стенок и двух вторых дополнительных стенок, в дне выполнено разгрузочное отверстие, к которому подведено или шнековое устройство, или ленточный конвейер, или скребковый конвейер, или устройство вакуумного отбора (RU, 111122, U, 10.12.2011).
Недостатком данного устройства является низкая производительность и травмирование зернового материала при транспортировке, то, что необходимо производить заглубление ниже уровня железнодорожного пути, и не позволяет производить разгрузку вагона на необорудованном участке железнодорожного пути.
Известно устройство для разгрузки вагонов, состоящее из установленного на раме подкатного лотка со скребковым цепным транспортером на днище лотка, и наклонно установленного к лотку транспортера выгрузки со скребковым цепным транспортером (CN 208471098 U (QINYANG HUAZHONG GRAIN AND OIL MACHINERY CO LTD), 05.02.2019).
Устройство низкопроизводительно, так как не содержит лотка со скребковым цепным транспортером на днище лотка. То, что представлено в патенте - это закрытая труба с открывающимися люками для загрузки (как указано в патенте - подвижной перегородкой).
Транспортеры в данном техническом решении приводятся в движение двумя разными двигателями.
Техническое решение (патент CN 208471098) не содержит рамы. Две трубы - вертикальный и наклонный транспортер, по сути, отдельные устройства, соединенные гибким рукавом. Такая конструкция снижает производительность устройства.
Устройство (патент CN 208471098 U (QINYANG HUAZHONG GRAIN AND OIL MACHINERY CO LTD) не производит метания зерна. Оно просто высыпается из отгрузочного скребкового транспортера под силой тяжести.
Испытания же показали возможности триммера метать зерно на расстояние до 21-25 м.
Наиболее близким техническим решением является шнековый разгрузчик цемента железнодорожных вагонов - хопперов (производства ООО "ЭКВИПТЕХ" (www.fasovka.com.ua)), и содержащий приемную часть в виде одного подкатного лотка, на днище которого расположены один или два продольно расположенных горизонтальных шнека диаметром 100-150 мм для забора цемента, наклонный винтовой конвейер со шнеком диаметром до 200 мм, установленный наклонно к горизонтальной плоскости и жестко соединенный с разгрузочным отверстием в передней стенке подкатного лотка стыковочной частью. Соединение винтового конвейера и приемного лотка выполнено неразъемным. Приемный лоток и наклонный винтовой конвейер жестко закреплены и установлены на передвижной ходовой раме шасси. Задняя стенка подкатного лотка выполнена откидной для возможности установки подкатного лотка в рабочие положение на рельсы обусловленным ограниченным пространством между плоскостями по верхней поверхности рельс и нижней поверхности разгрузочного люка, перпендикулярно железнодорожным путям под разгрузочные люки вагона. Производительность установки 30- 120 т/ч. Система может достигать производительности 120 т/час при использовании параллельных систем разгрузки из-под одного вагона и только стационарно установленных. Система дорогостоящая, но позволяющая производить быстрый отбор цемента из-под вагона с минимальными затратами на перемещение вагона и минимальным количеством обслуживающего персонала.
Недостатком данного устройства является низкая производительность установки, так как забор сыпучих материалов осуществляется шнеками малого диаметра, которое ограничено по высоте рабочего пространства между люком вагона и рельсами железнодорожного пути, а также стоимость данной установки.
Технический результат - повышение производительности устройства.
Технический результат достигается использованием устройства для разгрузки вагонов, состоящего из установленного на единой раме подкатного лотка со скребковым цепным транспортером на днище лотка и наклонно установленного к лотку транспортера выгрузки со скребковым цепным транспортером, оба цепных транспортера расположены в общем корпусе и приводятся в движение одним двигателем, при этом нижний транспортер приводится в движение через промежуточный цепной привод; устройство дополнительно содержит триммер.
Возможен вариант, когда устройство имеет подкатной лоток с двумя продольными горизонтально расположенными скребковыми цепными транспортерами на днище, установленном на раме, имеющей в передней части шасси и наклонно установленный к лотку транспортер выгрузки с двумя скребковыми цепными транспортерами. Под последним на раме установлен триммер. Рама оборудована четырьмя роликами, два из которых регулируются по высоте для удобства установки устройства под вагон-хоппер.
Использование цепного привода позволяет, кроме повышения производительности, уменьшить габариты и повысить маневренность. Данная единая конструкция, расположенная на одной раме позволила использовать промежуточный цепной привод.
Кроме того, применение данной конструкции позволяет избежать использования отдельной ходовой части. В нашем случае устройство расположено на общей раме и соответственно имеет общую ходовую часть.
Заявленное устройство содержит узел для придания ускорения зерну. Называется он триммер или метательный конвейер.
Сельскохозяйственный энциклопедический словарь: Зерновой метатель - машина для механизации погрузочно-разгрузочных работ в зернохранилищах и на токах. Выполняет следующие операции: загрузку зернохранилища, формирование и перелопачивание буртов зерна на площадке токов и в зернохранилищах, перемещение (переброску) зерна на расстояние до 10 м, а также его погрузку в транспортные средства. Основные узлы зернового метателя - транспортер с питателями, поворачивающийся на 180°, метательный конвейер-триммер, механизмы подъема и самопередвижения, электропривод. Питатели подают зерно к транспортеру, высыпающему его на триммер, который выбрасывает зерно на направляющую трубу. Производительность используемых в СССР зерновых метателей при погрузке пшеницы 60 т/ч, макс. выс. бросания до 4 м, дальность бросания 10 м, мощн. 11,5 кВт.» (Сельскохозяйственный энциклопедический словарь. Редкол.: В. К. Месяц (гл. ред.) и др. - М.: Сов. энциклопедия, 1989. - 656 с., с ил. - С.166).
В издании «Подъемно-транспортные машины» указано следующее: «Метательные транспортные (машины). Назначение и принцип действия. Метательные транспортеры служат для перемещения и обработки сыпучих, связных и кусковых грузов. Метательные машины с помощью рабочих органов сообщают материалу необходимую кинетическую энергию для направленного полета его частиц на определенное расстояние с большими скоростями» (Подъемно-транспортные машины/ В. В. Красников, В. Ф. Дубинин, В. Ф. Акимов и др. 4-е изд. Перераб. и доп.- М.: Агропромиздат, 1987. - 272 с.- С.164-165).
Устройство для разгрузки вагонов представлено на фиг.1. На фигурах 2, 3 и 4 показан вариант устройства с двумя цепными транспортерами и триммером. На фиг.2 - общий вид, на фиг.3 вид сбоку, фиг.4 вид установки под вагон-хоппер.
Устройство для разгрузки вагонов (фиг.1) состоит из приемного лотка 5, скребкового цепного транспортера 8 и транспортера выгрузки 9.
Устройство для разгрузки вагонов с двумя цепными транспортерами и триммером (фиг.2, 3, 4) состоит из сварной рамы 1, в передней части которой установлено шасси 2, позволяющее осуществлять подъем и опускание установки при работе и транспортировке. Рама снабжена двумя парами роликов 3, 4, стационарно установленными в задней части 3 и в середине рамы 4, имеющими устройства подъема и опускания 15, позволяющие обеспечить устойчивое положение при работе установки и подаче устройства под вагон-хоппер 16 в межрельсовом пространстве под разгрузочный люк. На раме установлен приемный лоток 5, выполненный сварным, имеющий дно, и наклонно установленные стенки, включающие натяжители с самоцентрирующимися подшипниковыми узлами 6 для установки двух натяжных приводов 7 и цепных скребковых транспортеров 8. Приемный лоток имеет конструкцию для установки его под один разгрузочный люк вагона-хоппера. На раме наклонно к лотку установлен транспортер выгрузки 9 с двумя скребковыми цепными транспортерами 10, приводимыми в движение приводом 11, установленным на головке верхней транспортера и промежуточный цепной привод 12, установленный внизу, передает движение скребковому цепному транспортеру 8, установленному в приемном лотке 5. Головка верхняя транспортера выгрузки направлена в воронку блока триммера 13 с установленной трубой 14.
На фигуре 5 изображено произведенное заявителем устройство.
Устройство для разгрузки вагонов работает следующим образом: с помощью шасси и регулирования роликов на необходимую высоту подается подкатной лоток, и устанавливается межрельсовое пространство железнодорожных путей под разгрузочный люк вагона-хоппера. Подается электропитание триммеру и транспортеру выгрузки, после приведение в действие цепных скребковых транспортеров открывается разгрузочный люк, и зерновой или сыпучий материал самотеком под собственным весом поступает в приемный лоток, где он подхватывается скребками цепного скребкового транспортера и перемещается к транспортеру выгрузки, из которого направляется в триммер, и по трубе регулируемой в транспортное средство. Триммер имеет угол поворота в обе стороны до 1200, что позволяет транспортное средство подавать в удобном положении и использовать необорудованные площадки для разгрузки вагонов.
Характерной особенностью устройства является возможность загрузки складов с высотой складирования зернового материала до 8 м, а также формирование высоких бунтов на площадках открытых токов с дальностью метания зерна до 25 м.
Поворот триммера метателя на 125° в обе стороны от продольной оси рамы дает возможность обеспечить
непрерывность процесса погрузки зерна в автомашины и в автопоезда;
распределение зерна при загрузке склада;
Комплект электрооборудования предназначен для управления электроприводами устройства для разгрузки вагонов.
В комплект электрооборудования входят
шкаф управления;
электродвигатели привода рабочих органов;
кабели подключения внешней сети и электродвигателей.
Вся пусковая и защитная аппаратура находится в шкафу управления, выполненном из листовой стали.
Все соединения щита управления с электродвигателями выполнены кабелем, уложенным по корпусу и раме устройства для разгрузки вагонов.
Перед вводом в эксплуатацию устройства необходимо выполнить следующие регламентные мероприятия.
1. Произвести внешний осмотр машины, обращая внимание на надежность крепления электродвигателей и на отсутствие повреждений кабелей проложенных по корпусу и раме зернопогрузчика.
2. Шкаф управления также внимательно осмотреть, убедившись, что все электроприборы, расположенные внутри шкафа и на его передней панели, закреплены надежно и не имеют внешних повреждений.
3. Подключить шкаф управления зернопогрузчиком к внешней сети 380 В, обратив особое внимание на надежное соединение нулевой жилы кабеля с соответствующей шиной источника питания.
4. Подать питание на шкаф управления. Кратковременно, на холостом ходу запустить зернопогрузчик и убедиться в правильном направлении вращения электродвигателей.
С прибытием устройства на место работы следует привести его в рабочее состояние.
1. Произвести установку устройства для разгрузки вагонов на ровной асфальтированной или бетонной площадке с помощью грузоподъемного устройства, грузоподъемностью не менее 1500 кг.
2. Произвести сборку откидного носка с направляющей трубой триммера.
3. Установить на триммер направляющую трубу с откидным носком и закрепить ее болтами.
4. Отрегулировать угол наклона трубы.
5. Произвести регулировки машины.
Пример.
В заводских условиях был изготовлено устройство для разгрузки вагонов. Испытания показали, что устройство обладает следующими характеристиками.
Таблица 1
Наименование параметра
Значение параметра
Тип
скребковый
Привод
электрический
Производительность за 1 ч основного времени, т
100 - 150
Масса машины сухая (конструктивная), с комплектом рабочих органов для выполнения технологического процесса, кг, не более
813
Габаритные размеры, мм, не более (длина × ширина × высота) в рабочем положении, согласно ГОСТ 27999
7560×1156×3440
Габаритные размеры в транспортном положении, мм,(длина × ширина × высота)
4920×1156×1545
Скорость передвижения, км/ч,
от 0 до 1,1
Транспортная скорость на буксире, км/ч, не более
5,0
Концентрация зерновой пыли, мг/м<sup>3</sup>, не более
4
Максимальное усилие на органах управления Н,не более- на рукоятке зажима ленточного тормоза- на рычаге поворота передних колес- на рычаге перевода загрузочного транспортера из транспортного положения и обратно
6019090
Дорожный просвет, мм
120
Высота бросания зерна (по ГОСТ 25353), м, до
7,0
Дальность полета зерна от точки забора(ГОСТ 25353), м, до
25
Триммер
Ширина ленты с ребрами, мм
400
Длина ленты, мм
2560
Диаметр приводного барабана, мм
300
Диаметр натяжного барабана, мм
300
Скорость ленты, м/с, не более
15,7
Транспортер
Число скребков транспортера цепного, шт.
54
Скорость скребковой цепи транспортера, м/с, не более
2,15
Число цепей транспортера, шт.
2
Шаг установки скребков в цепи, мм
228
Размеры скребка, мм (высота × ширина): - транспортера
100×260
Удельный расход электроэнергии машины, кВт.ч/т,не более
0,07
Дробление зерна машиной, %, не более
0,1
Коэффициент технологического обслуживания,не менее
0,9
Коэффициент использования эксплуатационного времени
0,8
Наработка на отказ, ч
186
Коэффициент готовности, не менее
0,99
Удельная масса, кг/т, не более
5,77
Зона свободного пространства, направление выгрузки
согласно ГОСТ 25353
Количество обслуживающего персонала, человек
1
Технические характеристики электрооборудования
Таблица 2
Наименование
Ед.измерения
ПЗС-150
1 Номинальное напряжение силовой цепи
В
380
2 Номинальный ток потребления
А
20
3 Номинальная присоединяемая мощность
кВт
7,5
4 Частота сети
Гц
50
5 Число фаз
-
3
6 Количество подключаемых электродвигателей
шт.
3
Малый габарит устройства при этом высокая производительность до 150 т/ч, не требующие затрат и времени на монтаж и демонтаж позволяет осуществлять разгрузку зернового и сыпучего материала из железнодорожных вагонов-хопперов быстро и маневренно при малой себестоимости процесса.