УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАГРУЗКИ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к устройствам для загрузки мелкодисперсных материалов, например, золы, цемента, минеральных удобрений и др. и может найти применение на промышленных предприятиях в строительстве, коммунальном и сельском хозяйстве. Загрузка мелкодисперсных грузов в различных областях народного хозяйства выполняется с учетом цикла их промышленного производства и связана с необходимостью обеспечения требований высокой производительности, надежности системы загрузки, а также экологической безопасности.
Часто возникают трудности при организации погрузки золы, когда автомобиль с контейнером не может въехать под загрузочное устройство из-за небольших размеров загрузочного узла, что требует его дорогостоящей реконструкции. Даже после реконструкции оператор в процессе загрузки контейнера золой должен находиться в опасной зоне запыления, что опасно для здоровья.
Известны устройства, которые обеспечивают решение конкретных задач, связанных с загрузкой контейнеров различными материалами.
Известен контейнер, описанный в патенте РФ №2125532, снабженный опорными роликами, установленными под углами контейнера и облегчающими его перемещение при снятии с автомобиля и установке на автомобиль.
Для того чтобы контейнер можно было поднять по направляющим роликам или на подъемном устройстве автотранспортного средства для перевозки контейнеров на колесах, под днищем контейнера предусмотрены направляющие рельсы. Кроме того, контейнер снабжен пазами для вил вилочных погрузчиков, и скобой, используемой в случае погрузки с помощью крана.
Основным достоинством описанного контейнера является возможность его штабелирования, поскольку ролики являются выдвижными и при установке в штабель не мешают плотной установке соседних контейнеров.
Этот контейнер может перемещаться в процессе загрузки его сыпучим материалом на опорных роликах, но при этом невозможно использовать рельсовый путь, необходимо каким-либо иным способом обеспечивать точное перемещение контейнера в процессе его загрузки под загрузочным органом.
Известна система перемещения вагонеток по а.с. СССР №1696281, содержащий установленную на рельсовых путях каретку, связанный с ней толкатель вагонеток, приводной барабан и неподвижные блоки с запасованными на них тяговыми органами, связанными с кареткой. Механизм снабжен уравнительным приспособлением, включающим в себя установленный на каретке корпус, подвижные блоки, смонтированные в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения параллельно друг другу и запасованный на эти блоки канат, концы которого закреплены на указанном корпусе, причем каждый подвижный блок своей осью связан с концом одного из тяговых органов, а толкатель выполнен в виде двуплечего рычага.
Механизм передвижения включает мотор-редуктор, приводящий во вращение приводной барабан, на котором закреплены одни концы тяговых тросов, огибающих неподвижные блоки натяжной станции. Другие концы тяговых тросов закреплены на подвижных блоках уравнительного приспособления, установленного на каретке, снабженной толкателем в виде двуплечего рычага, взаимодействующего с вагонеткой.
Уравнительные приспособления включают в себя подвижные блоки, охватываемые дополнительным тросом, концы которого закреплены на корпусе каретки. Ползуны подвижных блоков перемещаются по направляющим, закрепленным на упорах-кронштейнах.
Система работает следующим образом.
При работе мотор редуктора происходит вращение приводного барабана, при котором одна ветвь тяговых тросов разматывается, а другая наматывается. При этом каретка перемещается. Возвратно-поступательное движение осуществляется путем реверса лебедки. При натяжении тяговых тросов происходит перемещение подвижных блоков с одной стороны уравнительного приспособления механизма, при котором их ползуны упираются в упор-кронштейн. При этом натяжение тросов, закрепленных с другой стороны уравнительного приспособления, выравнивается.
Эта система может успешно использоваться при перемещении вагонеток с помощью толкателя, однако относительно сложна. Кроме того, конструкция предполагает размещение механизма под рельсовым путем, что требует достаточно больших трудозатрат, обуславливает удорожание конструкции, быстрое загрязнение механизма, расположенного в нише и вследствие этого повышение эксплуатационных расходов в связи с затруднением доступа к механизму.
Описанная выше система предполагает использование в качестве емкости для перевозимого материала вагонетки, которые не приспособлены для последующего транспортирования на автотранспорте. Установка же контейнера на описанной выше каретке достаточно сложна, поскольку на этапе перемещения контейнера с автомобиля на каретку необходима довольно точная взаимная ориентация каретки и контейнера, что вручную из-за большого веса и размера контейнера практически невозможно.
В системах для погрузки и транспортировки мелкодисперсных материалов для защиты последних от внешних воздействий, в т.ч. от воздействия ветра и от атмосферных осадков, используют специальные контейнеры.
Известен контейнер для сыпучих грузов, описанный в патенте РФ №2243140, который содержит прямоугольный корпус, состоящий из днища, боковых стенок и крышки. Крышка в свою очередь состоит из двух закрывающихся внахлест половин, одна из которых имеет выступ, а другая впадину, герметизирующие стык. Половинки крышки установлены шарнирно на оси и снабжены пружиной, открывающей половинки крышки на угол 90-110°. Половинка крышки с выступом в торцевой части снабжена пластиной, на которой перпендикулярно установлен палец с кольцом вращения. На боковой стенке на оси шарнирно установлен рычаг, имеющий с одной стороны крюк, взаимодействующий с пальцем крышки. А на другой стороне рычага в верхней части выполнен полукруглый вырез, сопрягаемый с прямоугольным стопорным кольцом. Диаметр полукруглого выреза равен диаметру прямоугольного стопорного кольца. Стопорное кольцо выполнено заодно с осью, установленной шарнирно на боковой стенке. Кроме того, рычаг в нижней части соединен с осью стопорного кольца пружиной, работающей на растяжение.
Контейнер для перевозки, хранения и выгрузки опрокидыванием сыпучего материала работает следующим образом.
Для погрузки материала в контейнер или его выгрузки из контейнера необходимо открыть двухстворчатую крышку, состоящую из двух половин. Вначале поворачивают стопорное кольцо, установленное на оси на боковой стенке. При этом стопорное кольцо выходит из зацепления с полукруглым вырезом на верхней части рычага. Затем, преодолевая сопротивление пружины, работающей на растяжение, поворачивают рычаг на оси и выводят крюк из зацепления с пальцем, установленным перпендикулярно на пластине половины крышки с выступом. При этом половина крышки с выступом освобождает половину крышки с впадиной. Обе половины посредством пружины кручения, установленной на осях, открываются на угол 90-110°. Внутренний объем контейнера открыт к приему или выгрузки опрокидыванием груза, а половины крышки служат направляющими, предотвращая возможные просыпи.
После загрузки контейнера нажимным устройством одновременно закрывают половины крышки контейнера. При этом половина крышки с впадиной оказывается ниже половины крышки с выступом. При дальнейшем нажатии на крышки, палец с кольцом входит в соприкосновение с внешней стороной крюка. Кольцо, установленное с возможностью вращения, прокатываясь по внешней стороне крюка преодолевая сопротивление пружины, отклоняет рычаг на оси, до тех пор, пока сам палец не попадет в крюк с внутренней стороны. Пружина, сжимаясь, надежно фиксирует закрытие крышки контейнера крюком. Для предотвращения неосторожного воздействия на рычаг его дополнительно фиксируют прямоугольным стопорным кольцом, поворачивая на оси и заводя в полукруглый вырез на рычаге. При необходимости прямоугольное стопорное кольцо на рычаге пломбируется. Закрытый контейнер готов к транспортированию и хранению материала.
При разгрузке контейнера опрокидыванием операции открытия крышки контейнера повторяют.
Этот контейнер обеспечивает хорошую защиту перевозимого материала от внешних воздействий и предотвращает пыление.
Как известно, при загрузке контейнера сыпучим материалом с помощью наиболее распространенных гравитационных загрузочных устройств образуется конус. Загрузка описанного выше контейнера может осуществляться либо не полностью, чтобы конус материала не препятствовал закрыванию крышки, либо требует дополнительных операций по разравниванию поверхности загруженного материала в контейнере.
Кроме того, задача позиционирования контейнера под загрузочным органом при загрузке представляет собой достаточно сложную задачу, которая еще более затрудняется поднятыми половинками крыши, ухудшающими видимость для водителя.
Наиболее близким к заявленной полезной модели принятым за прототип, является система для загрузки и транспортировки мелкодисперсных материалов (патент РФ №2294889), которая используется для загрузки и транспортировки в сочетании с транспортным средством, например, автосамосвалом.
Прототип содержит контейнер, тяговый привод для перемещения контейнера, концевые выключатели, тяговую и рабочие тележки.
Контейнер для мелкодисперсного материала, установленный на рабочие тележки, находящиеся на направляющих (в вариантном исполнении рельсы), например в загрузочном цехе с загрузочным устройством. Тяговая тележка соединена сцепкой с ближайшей рабочей тележкой. На тяговой тележке и на опорах, например, расположенных на полу загрузочного цеха для крепления троса, установлены блоки, через которые пропущен трос. Вдоль направляющих (на полу) также расположены концевые выключатели, а в нижней части тяговой тележки кронштейн, расположенный таким образом, что при перемещении тележки кронштейн, воздействует на концевые выключатели. В вариантном исполнении на боковой стенке контейнера установлены ограничители, прикрепленные к боковой стенке контейнера с помощью поворотной петли. В конце рельсовых направляющих установлен упор. Ограничители в транспортном положении фиксируются на стенке контейнера с помощью фиксатора.
В верхней части контейнера размещен вал, на который намотано укрытие, подвижная каретка с закрепленной стороной укрытия и подшипниковые узлы с подшипниками, оси которых расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях. Подшипники могут перемещаться по направляющим, расположенным вдоль боковых стенок контейнера, в прямом и обратном направлениях с помощью ручных лебедок и троса.
Тросовая запасовка включает трос, соединенный через блоки с барабаном реверсивного мотор-редуктора, которые обеспечивают прямую и обратную намотку троса.
Тросовая запасовка включает трос, соединенный через блоки с ручной лебедкой.
Ограничитель прикреплен одним своим концом к боковой стенке контейнера с помощью поворотной петли. Ограничитель фиксируется с помощью фиксатора, закрепленного на боковой стенке контейнера с помощью петли.
Перед установкой контейнера в загрузочный цех с автомобиля под загрузку оператор с помощью трособлочного механизма перемещения укрытия, вращая рукоятку лебедки наматывает укрытие на вал, открывая верхнюю часть контейнера под загрузку. В варианте с ограничителями - откидывает в горизонтальное положение ограничители. При установке контейнера на тележку оператор следит за тем, чтобы ограничители не коснулись стенок загрузочного цеха, которые могут быть снабжены специальными пластинами.
Таким образом, обеспечивается позиционирование контейнера при его установке на тележке.
Затем оператор с помощью штатного гидравлического подъемника и тросов автомобиля (не показано) устанавливает контейнер на рабочие тележки, перемещающиеся по рельсам в исходное положение под загрузку, и соединяет тяговую тележку с рабочей тележкой с помощью сцепки и затем включает шнек загрузочного устройства. Начинается загрузка контейнера золой. В процессе загрузки под загрузочным устройством образуется конус золы. Когда вершина конуса достигает установленной высоты, срабатывает датчик, отключается шнек подачи золы и включается мотор-редуктор средства перемещения контейнера. Контейнер перемещается на 0,5-1,0 м и при этом кронштейн воздействует на концевой выключатель. Барабан мотор-редуктора прекращает вращение и контейнер останавливается. Одновременно включается шнек подачи золы загрузочного устройства. Вновь начинается заполнение контейнера золой.
Указанный цикл загрузки повторяется до тех пор, пока контейнер не дойдет до упора. При этом последний концевой выключатель изменяет направление вращения барабана мотор-редуктора на противоположное. Контейнер начинает перемещаться в противоположном направлении и приходит в исходное положение. При этом срабатывает концевой выключатель и отключает мотор-редуктор.
Затем оператор с помощью штатного оборудования устанавливает контейнер на автомобиль и, вращая рукоятку лебедки, воздействует на каретку, которая перемещается по направляющим, приводя в движение укрытие. В том случает, если верхушка конуса золы превышает высоту стенок контейнера, укрытие в процессе своего перемещения выравнивает поверхность загруженного материала. В варианте с ограничителями оператор переводит ограничители в вертикальное положение и закрепляет на боковой стенке контейнера с помощью фиксатора. После этого контейнер готов к дальнейшей транспортировке.
К загрузочному цеху подходит очередная автомашина с пустым контейнером и описанный выше цикл загрузки контейнера золой повторяется.
Таким образом, заявленное решение позволяет обеспечить полную загрузку крупнотоннажного контейнера мелкодисперсным материалом в автономном режиме без необходимости пребывания оператора в опасной для здоровья запыленной и загазованной зоне, а также последующую безопасную для окружающей среды транспортировку.
Однако недостатками описанного выше устройства является то, что предложенная схема тросовой запасовки, количество и размещение рабочих блоков обуславливает возможность заклинивания трособлочного механизма из-за неравномерного распределения нагрузок на трос при перемещении контейнера, что будет приводить к периодической несанкционированной остановке контейнера и нарушению процесса загрузки его золой.
Кроме того, наличие автономной тяговой тележки усложняет установку, что снижает надежность ее работы и увеличивает стоимость.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в том, чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузок в трособлочном механизме и тем самым исключить отказы установки, а также упростить установку путем изменения состава и конструкции его элементов.
Поставленная задача решается тем, что контейнер размещен на тяговой тележке, установленной со стороны привода, и на рабочей тележке, а барабан тягового привода выполнен из правой и левой секций, при этом на правой секции размещен тяговый трос с правой навивкой, а на левой секции размещен тяговый трос с левой навивкой, причем система блоков включает направляющий блок с правой и левой секциями и опорный блок, при этом тяговый трос левой навивки выведен через левую секцию направляющего блока и соединен с тяговой тележкой со стороны привода, а тяговый трос правой навивки выведен через правую секцию направляющего блока, через опорный блок и соединен с тяговой тележкой с противоположной стороны.
Отличительными признаками заявленной полезной модели является следующее:
- контейнер располагается на тяговой тележке, установленной со стороны привода, и на рабочей тележке. Такая схема размещения контейнера позволяет уменьшить количество тележек и тем самым упростить установку, а также снизить начальные затраты на ее изготовление;
- система блоков включает направляющий блок с правой и левой секциями и опорный блок, а барабан тягового привода выполнен из правой и левой секций, при этом на правой секции размещен тяговый трос с правой навивкой, а на левой секции размещен тяговый трос с левой навивкой. Такая навивка троса и их соединение с тележками через опорный и направляющий блоки исключает неравномерность распределения нагрузок на трос при перемещении контейнера и, как следствие, выход из строя установки из-за заклинивания тросов.
- тяговый трос левой навивки выведен через левую секцию направляющего блока и соединен с тяговой тележкой со стороны привода, а тяговый трос правой навивки выведен через правую секцию направляющего блока, через опорный блок и соединен с тяговой тележкой с противоположной стороны. Это приводит к снижению общего количества блоков, упрощению системы блоков, а разделение управляющего блока на секции предотвратит наложение тросов правой и левой навивки, что обеспечивает перемещение контейнера и приведет к повышению надежности установки.
По сведениям, имеющимся у авторов, приведенные отличительные признаки являются новыми и в технической литературе не представлены. Совместное их применение в заявленной конструкции позволяет получить требуемый положительный технический результат.
Техническим результатом является повышение надежности установки, а также упрощение ее конструкции и снижение стоимости.
Технический результат обеспечивается вследствие того что:
- Функция автономной тяговой тележки и одной из рабочих тележек, расположенной со стороны привода, объединены. Контейнер устанавливается на тяговой и рабочей тележках. Таким образом, производится сокращение количества тележек и упрощение конструкции установки.
- Установка снабжена двумя блоками: один опорный и один направляющий, а также креплениями тросов, расположенных на тяговой тележке. Такая схема запасовки тросов исключает неравномерность распределения нагрузок на тросы при перемещении контейнера, заклинивание тросов, периодическую несанкционированную остановку контейнера и нарушение процесса загрузки золой, и таким образом повышает надежность работы установки.
- Снижение стоимости установки обусловлено тем, что для ее перемещения используется только 2 тележки, т.к. функция тяговой тележки совмещены с функцией рабочей тележки. Кроме того, снижаются расходы на техническое обслуживание и ремонт вследствие повышения надежности работы установки, обусловленные отсутствием отказов при перемещении контейнера во время его загрузки золой.
Полезная модель иллюстрируется чертежами:
На фиг.1 изображена схема установки;
На фиг.2 схематически показан трособлочный механизм перемещения установки.
Как показано на фиг.1, установка включает контейнер 1 с загрузочным устройством 2, который установлен на тяговой 3 и рабочей 4 тележках с колесами 5, расположенных на направляющих 6. Тяговая тележка 3 с помощью тросов 7 и 8 через опорный 9 и направляющий 10 блоки соединены с тяговым приводом, включающим барабан 11 и мотор-редуктор 12.
На фиг.2 показан механизм перемещения контейнера, который включает тяговую тележку 3 с колесами 5, установленную на направляющих 6. Тележка 3 с помощью троса правой навивки 7, укрепленного в точке 13, через опорный блок 9 и направляющий блок 10, с ограничительной 14 и разделительной 15 стенками, подсоединена в точке крепления 16 барабана 11. Тележка 3 с помощью троса левой навивки 8 в точке 17 через направляющий блок 10 соединена с барабаном 11, имеющим ограничительные 18 и разделительные 19 стенки, в точке 20.
На тележке 3 установлен кронштейн 21 воздействующий на концевые выключатели 22, размещенные вдоль направляющих 6.
Устройство работает следующим образом. Контейнер 1 сгружается с автомашины на тележки 3, 4 и устанавливается под загрузочный бункер 2 таким образом, чтобы бункер располагался над крайней задней частью контейнера 1. Контейнер 1 загружается до тех пор, пока под бункером 2 не образуется конус золы высотой равной высоте контейнера.
Оператор включает мотор-редуктор 12. На барабан 11 мотор-редуктора наматывается трос 7 правой навивки, соединенный с тяговой тележкой в точке 13, проходящий через опорный блок 9, под направляющим блоком 10, соединенный в точке 16 с барабаном 11 и тянущий за собой тяговую тележку 3 с контейнером 1, расположенным на этой и рабочей 4 тележках. Для того чтобы тросы 7, 8 не соскочили с направляющего блока 10 и барабана 11 на них установлены ограничительные 14, 18 и разделительные 15, 19 стенки. Трос 8 левой навивки, соединенный с барабаном 11 в точке 20 и с тяговой рабочей тележкой 3 в точке 17, сматывается с барабана 11. Контейнер 1 на тележках 3, 4 передвигается по направляющим 6 и, воздействуя на конечный выключатель 22, отключает мотор-редуктор 12 и останавливается таким образом, чтобы бункер 2 расположился над свободным пространством контейнера 1. Начинается подача золы из бункера 2 в контейнер 1. Операции по загрузке контейнера 1 золой повторяются до его полного заполнения. Заполненный золой контейнер 1 устанавливается на автомашину и вывозится на полигон для разгрузки.
Таким образом, заявленное техническое решение позволяет обеспечить загрузку контейнера золой в загрузочном цехе.
Заявленное техническое решение может быть реализовано при использовании доступных материалов и агрегатов.