УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ СЫПУЧЕГО ГРУЗА

Область техники
Полезная модель относится к области транспорта, а более конкретно к устройствам для перемещения сыпучего груза, преимущественно на железнодорожном транспорте, при его выгрузке из вагонов, преимущественно, из полувагонов. Предложенное устройство также может найти применение там, где необходимо быстро переместить груз из зоны выгрузки в зону временного или постоянного хранения.
Уровень техники
На железнодорожном транспорте широко известно применение различного рода устройств для разгрузки или выгрузки железнодорожных вагонов с сыпучим или иного вида грузом.
Из опубликованной заявки RU 2007135198 A, 27.03.2009, В65G 67/48, известен боковой подъемный опрокидыватель для выгрузки материалов, предпочтительно сыпучих грузов, из открытых сверху вагонов, содержащий установленную в опорах на нижнем колене опрокидывающей рамы платформу, по которой перемещается вагон, причем опрокидывающая рама с платформой и вагоном выполнена с возможностью по меньшей мере в два этапа гидравлическим путем с помощью цилиндров приподниматься и поворачиваться вокруг горизонтальных поворотных осей для разгрузки вагона в расположенный рядом с боковым подъемным опрокидывателем бункер, опрокидывающая рама через по меньшей мере одну промежуточную часть с поворотной осью с возможностью поворотного движения закреплена на фундаменте, промежуточная часть установлена с возможностью поворота посредством цилиндра, шарнирно установленного в опорах на фундаменте, опрокидывающая рама установлена в опорах через поворотную ось с возможностью поворотного движения на промежуточной части и поворота посредством цилиндра, установленного через шарнир на промежуточной части и через шарнир на опрокидывающей раме, при этом каждая промежуточная часть выполнена в виде коромысла и примерно по центру первой поворотной осью установлена в опорах на фундаменте, на конец нижнего плеча коромысла воздействует шарнир первого цилиндра, на конце верхнего плеча коромысла установлен второй поворотной осью участок верхнего конца опрокидывающей рамы, обращенный от колес вагона, на нижнем плече коромысла между шарниром и первой поворотной осью установлен второй цилиндр с шарниром, который для поворота опрокидывающей рамы вокруг второй поворотной оси воздействует на ее шарнир.
Из патента на полезную модель RU 147075 U1, 27.10.2014, В65G 67/24, известна установка для перегрузки сыпучего материала из железнодорожных вагонов, 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, 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.
Известно также устройство для разгрузки сыпучих материалов из железнодорожных вагонов, раскрытое в патенте на полезную модель RU 107784 U1, 27.08.2011, В65G 67/24, содержащее портал с возможностью его перемещения вдоль вагонов и захватывающее устройство, отличающееся тем, что портал снабжен подвижной рамой, на которой установлена подвижная каретка, каретка снабжена поворотной плитой с установленным на ней штоком, захватывающее устройство установлено на штоке.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является устройство, раскрытое в авторском свидетельстве SU 1142395 A, 28.02.1985, В65G 67/24, для разгрузки сыпучих грузов из полувагонов, содержащее опорную раму, вибратор, поддерживаемый опорой, установленной с возможностью перемещения на боковых направляющих рамы, при этом на опорной раме смонтированы поворотные в вертикальной плоскости поддоны, установленные под полувагоном, шарнирно соединенные подпружиненной тягой с опорой вибратора.
Общими недостатками указанных технических решений является достаточно сложная конструкция, а также продолжительность по времени разгрузки вагонов и перемещения груза в место хранения.
Раскрытие полезной модели
Технической проблемой, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является оперативная разгрузка железнодорожного состава от сыпучего груза и его перемещение от пути в место временного хранения.
Поставленная проблема решается за счет того, что устройство для перемещения сыпучего груза при его выгрузке из железнодорожного вагона, согласно полезной модели, включает последовательно установленные на фундаментном основании и связанные с последним механизированные отвалы, установленные под углом 45° относительно горизонтальной плоскости, при этом отвалы соединены между собой с зазором и размещены сбоку от повышенного железнодорожного пути, каждый из отвалов содержит рабочую - верхнюю поверхность, с возможностью высыпания на нее сыпучего груза, и опорную - нижнюю поверхность, к противоположным боковым сторонам которой, с возможностью поворота, закреплены подвижные штоки гидроцилиндров, а противоположные концы гидроцилиндров закреплены при помощи шарниров в приямке фундамента, кроме того, нижний торец каждого из отвалов оснащен шарнирным элементом, опирающимся на фундамент с возможностью поворота отвала, при этом отвалы расположены таким образом, что их верхние края вплотную примыкают к фундаменту повышенного пути.
В частном варианте полезной модели, верхние края отвалов снабжены упругими уплотнительными элементами.
В другом варианте выполнения, боковые края отвалов снабжены упругими уплотнительными элементами.
Целесообразно, чтобы уплотнительные элементы, размещенные на краях соседних отвалов, были выполнены с нахлестом друг на друга.
В качестве уплотнительных элементов предпочтительно использована армированная резина.
В предпочтительном варианте выполнения в качестве отвалов используют металлические пластины.
В другом варианте выполнения в качестве отвалов используют пластины из композитного материала.
В еще одном варианте рабочая поверхность отвалов выполнена с возможностью нагрева.
В качестве шарнира, установленного в приямке фундамента использован вал, соединяющий все отвалы между собой.
Все отвалы связаны между собой при помощи гидросистемы с возможностью избирательной работы одного из них.
Боковые стороны каждого из отвалов снабжены бортиками, расположенными по всей длине соответствующей боковой стороны.
Шарнирный элемент выполнен разрезным и протяженным, и его суммарная длина составляет 1/3÷3/4 длины нижнего края отвала.
В качестве шарнирного элемента использован металлический вал.
Технический результат заявленного решения заключается в упрощении конструкции при одновременном повышении скорости разгрузки и перемещения сыпучего груза от железнодорожного полотна.
Осуществление полезной модели
В данном разделе буде описан наиболее предпочтительный вариант выполнения заявленного устройства, который, как это понятно специалисту, не ограничивает и не исключает любые другие варианты выполнения, явным образом вытекающие из существа заявленного решения в рамках данной заявки.
Согласно заявленному решению, железнодорожный состав с полувагонами, загруженными сыпучим материалом, поступает на повышенный путь для их разгрузки.
По меньшей мере, с одной из сторон повышенного пути оборудовано заявляемое устройство для перемещения сыпучего груза, которое предпочтительно располагается на всем протяжении пути, чем обеспечивается наиболее эффективная скорость разгрузки вагонов.
Устройство представляет собой последовательно установленные на фундаментном основании и связанные с последним механизированные отвалы, выполненные в виде металлических пластин. Все пластины соединены между собой с технологическим зазором. Длина каждой из такой пластин равна или чуть больше длины вагона.
В нерабочем положении (в режиме ожидания) отвалы установлены под углом 45° относительно горизонтальной плоскости. При этом верхние, а также боковые края отвалов снабжены упругими уплотнительными элементами в виде армированной резины, в качестве которой предпочтительно использованы автомобильные покрышки. Для того, чтобы исключить просыпание груза, уплотнительные элементы, размещенные на краях соседних отвалов, выполнены с нахлестом друг на друга. Кроме того, отвалы расположены таким образом, что их верхние края, снабженные уплотнительными элементами, вплотную примыкают к фундаменту повышенного пути, также из расчета предотвращения просыпания сыпучего груза ниже поверхности отвалов.
Расположение отвалов под заявленным углом в режиме ожидания обусловлено углом конусности сыпучего груза при его разгрузке, а также минимизацией ударного давления на исполнительный механизм.
Каждый из отвалов содержит рабочую - верхнюю поверхность, на которую высыпается сыпучий груз, а также опорную - нижнюю поверхность, расположенную оппозитно верхней. К противоположным боковым сторонам каждого отвала закреплены подвижные штоки гидроцилиндров. Таким образом, на каждый отвал приходится по два гидроцилиндра. Предпочтительно штоки закреплены на середине каждой из сторон, в непосредственной близости к их краям (100÷200 мм от края). Крепление штоков выполнено таким образом, чтобы во время работы мог осуществляться поворот пластины относительно точки крепления штока. Противоположные концы гидроцилиндров закреплены при помощи шарниров в приямке фундамента. Крепление также выполнено таким образом, чтобы гидроцилиндр мог осуществлять поворот относительно точки крепления его нижнего конца. Вообще, под шарнирным соединением в заявке понимается элемент, допускающий определенную степень свободы, в данном случае вращение. Специалисту понятно, что под шарнирным соединением понимается любое соединение, описанное выше.
Длина корпуса гидроцилиндра напрямую зависит от глубины приямка и прямо пропорциональна ему. Чем глубже приямок, тем больше длина корпуса гидроцилиндра, а, следовательно, и его штока, и тем больше расстояние, на которое может быть перемещен груз на отвалах от железнодорожного пути.
Длина пластин выполнена таким образом, чтобы их верхние края в нерабочем положении примыкали к верхней кромке фундамента повышенного железнодорожного пути, и нижние края опирались на фундамент за пределами приямка, при этом каждая из пластин отвалов перекрывала приямок.
Нижний торец каждой из пластин отвалов, в свою очередь, также оснащен шарнирным элементом, свободно опирающимся на фундамент с возможностью поворота отвала. Данный шарнирный элемент выполнен в виде цельного или разрезного металлического вала. В случае выполнения вала разрезным, его части могут располагаться как от края нижнего торца каждой из пластин по направлению к ее середине, так и от центра по направлению к краям пластины. В случае выполнения вала целиковым применяется второй вариант. При этом суммарная длина вала в обоих случаях составляет 1/3÷3/4 длины нижнего края отвала, предпочтительно 1/2. Это условие обусловлено нагрузкой, которая оказывает давление на фундамент в месте опирания нижнего края пластины отвала Для облегчения веса пластин и, соответственно, нагрузки на исполнительный механизм (гидроцилиндр), пластины могут выполнять из композитного материала, например пластика, армированного стекловолокном или т.п.
В зимнее время для предотвращения примерзания груза к поверхности пластин отвалов их поверхность выполнена с возможностью нагрева любым известным способом.
Боковые стороны каждого из отвалов снабжают бортиками, предпочтительно выполненными съемными, и расположенными по всей длине соответствующей боковой стороны. Высота бортиков лежит в интервале 500÷1000 мм. Данные бортики, помимо удержания сыпучего груза на поверхности пластин, выполняют дополнительную функцию направляющих. При этом в нерабочем положении бортики укладываются внутрь соответствующих пластин за счет их шарнирного прикрепления к соответствующим боковым сторонам этих пластин.
Кроме того, боковые стороны отвалов, по все длине, снабжены упругими уплотнительными элементами, выполненными, например, в виде утилизированных автомобильных покрышек. При этом уплотнительные элементы смежных боковых стороны соседних отвалов выполнены с нахлестом друг на друга для дополнительной защиты от просыпания сыпучего груза в приямок фундамента.
Все отвалы связаны между собой при помощи гидросистемы с возможностью избирательной работы одного из них.
Устройство работает следующим образом.
Железнодорожный состав с сыпучим грузом поступает в зону разгрузки на повышенный путь и располагается на последнем таким образом, чтобы каждый из вагонов находился в створе соответствующего отвала. После чего осуществляется открытие люков вагонов и выгрузка сыпучего груза на рабочие поверхности отвалов.
Оператор включает гидросистему привода, связывающие отвалы между собой (всех сразу или выборочно, в зависимости от количества наполненных отвалов), в результате которой штоки гидроцилиндров соответствующих отвалов начинают выдвижение из корпусов и отрывают верхний край отвалов от повышенного пути с одновременным поворотом вокруг шарнирного элемента, расположенного в приямке фундамента, и вокруг шарнирного элемента (металлического вала), прикрепленного к нижнему торцу отвала, опирающегося на фундамент. В результате этих манипуляций отвал(-ы) осуществляют поворот относительно первоначального положения на 90°÷120°, а сыпучий груз перемещается в сторону от повышенного пути, формируя таким образом штабель и освобождая место для выгрузки следующего состава или группы вагонов данного состава.
Для ускорения процесса разгрузки, указанное устройство может быть расположено с обеих сторон повышенного железнодорожного пути.
Таким образом, за счет достаточно простой конструкции осуществляется быстрая разгрузка и перемещение сыпучего груза в сторону от непосредственного места выгрузки, освобождая, таким образом, зону для разгрузки следующего состава.
Следовательно, все существенные признаки независимого пункта находятся в прямой причинно-следственной связи с техническим результатом, а также находятся в конструктивно-функциональном единстве между собой.