АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПОГРУЗО-РАЗГРУЗОЧНЫЙ МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС
AUTOMATIC LOADING AND UNLOADING MOBILE SYSTEM

Область техники
Предлагаемое изобретение относится к погрузочно-разгрузочному оборудованию, предназначенного для заправки вместилищ железнодорожных вагонов любых типов, в том числе вагонов метрополитена сыпучим материалом, в частности песком.
Уровень техники
Из уровня техники известно сервисное транспортное средство для обслуживания локомотивов (см. US6382272, кл. B60P3/14, публ. 2002г.).
Известное транспортное средство для обслуживания железнодорожного локомотива, в частности, для заправки его бункера песком выполнено в виде грузового автомобиля с рамой, снабженной корпусом, в котором установлен контейнер с песком и средства, приспособленные для перемещения песка из контейнера в бункер, размещенный на локомотиве.
Недостатком известного сервисного транспортного средства является, то что контейнер с песком и средства для перемещения песка в бункер локомотива установлены на крупногабаритном тяжелом грузовом автомобиле, в результате чего усложняется и повышаются затраты на его эксплуатацию и содержание, а также уменьшается универсальность применения и мобильность передвижения данного транспортного средства, поскольку большинство ремонтных депо не приспособлены для перемещения по  ним тяжелого грузового транспорта.
Из уровня техники известно автоматическое транспортное средство для заправки песочных баков локомотивов (см. CN204801821, кл. B61K11/00, публ. 2015г.).
Известное автоматическое транспортное средство для заправки песочных баков локомотивов выполнено в виде легкового транспортного средства, с установленными на нем контейнером с песком и средствами, приспособленными для перемещения песка из контейнера в бункер, размещенный на локомотиве.
Недостатками известного автоматического транспортного средства можно считать отсутствие конструктивной возможности компактного размещения оборудования, что приведет к увеличению габаритных размеров, а также невысокие показатели функциональности и низкая технологичность, поскольку отсутствует ряд современных автоматических опций, в частности, таких как автоматическая система оповещения о заполнении груза.
Из уровня техники известно оборудование для перераспределения гранулированного материала, в частности, песка (см. US6419425, кл. B61K11/00, публ. 2002г.).
Известное оборудование состоит из резервуаров с песком и системы подачи песка.
Недостатком данного оборудования можно считать то, что оно является стационарно установленным, что приводит к практически невозможному обслуживанию локомотивов находящихся на отдаленных железнодорожных линиях, что существенно снижает область использования.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для централизованного пескоснабжения пункта технического обслуживания локомотивов (см. RU142528, кл. B61K11/00, публ. 2014г.).
Известное устройство состоит из бака выжимного, накопительных емкостей, соединенных между собой трубой. Накопительные емкости снабжены средствами, обеспечивающими надежную защиту от переполнения и пересыпания.
Недостатками известного устройства для пескоснабжения является то, что оно является стационарным, что приводит к невозможности заправлять песком локомотивы, находящиеся на отдаленных железнодорожных линиях, кроме того известное устройство не технологично и обладает крупными габаритами и соответственно занимает большие промышленные площади, значительно ограничивая при этом область использования, поскольку не все ремонтные депо конструктивно предусматривают большие площади под данный тип оборудования.
Раскрытие изобретения
Задача (техническая проблема) предлагаемого изобретения заключается в создании автоматизированного технологичного погрузо-разгрузочного комплекса для заправки сыпучим грузом рельсовых транспортных средств, обладающего широкими функциональными возможностями и высокими эксплуатационными характеристиками.
Техническим результатом предлагаемого изобретения, который объективно проявляется в ходе его эксплуатации, является повышение скорости и эффективности функционирования комплекса, повышение качества заправляемого в транспортные средства сыпучего сырья и унификация комплекса, обусловленная наличием возможности оперативной и эргономичной заправки рельсовых транспортных средств, находящихся на различных расстояниях от стационарного пункта выгрузки сыпучего груза.
Указанный технический результат достигается в результате того, что автоматический погрузо-разгрузочный мобильный комплекс содержит стационарную установку приема и выгрузки сыпучего груза, состоящую из загрузочного устройства и загружающего устройства, которые связаны между собой посредством пневматического конвейерного соединения, при этом загрузочное устройство выполнено с исходным проемом с рабочей поверхностью для подачи сыпучего груза, а загружающее устройство имеет бункер для сыпучего груза с автоматическим средством его контролируемой отгрузки в кузов колесного транспортного средства, которое осуществляет, преимущественно при помощи гибкого соединения, заправку сыпучим грузом вместилище рельсовых транспортных средств, при этом загрузочное устройство содержит пневмокамерный насос с емкостью, выходной участок которого подключен ко входному участку пневматического соединения, а входной участок подключен к выходной части исходного проема с рабочей поверхностью, который соединен дополнительно со вторым входом пневматического конвейерного соединения через устройство аспирации, выполненное с возможностью очистки от пыли бункера и исходного проема, при этом автоматическое средство контролируемой отгрузки загружающего устройства выполнено в виде телескопического загрузочного устройства, автоматически останавливающего выгрузку сыпучего груза за счет отправки исходящего сигнала от емкостного датчика предельного уровня загруженности, размещенного в кузове транспортного средства, в блок управления с программируемой автоматикой, производящей мониторинг и управление эксплуатационным циклом, складывающимся из загрузки сыпучего груза в загрузочное устройство, его транспортировки в бункер загружающего устройства и последующей его отгрузки в кузов транспортного средства.
Согласно предлагаемому изобретению загрузочное устройство с исходным проемом с рабочей поверхностью содержит пневмокамерный насос и связано с загружающим устройством, имеющим бункер с помощью пневматического конвейерного соединения, что повышает эффективность первоначальной загрузки сыпучего сырья и скорость его дальнейшего перемещения для временного хранения в бункере перед последующей контролируемой выгрузкой в кузов колесного транспортного средства.
Наличие устройства аспирации, которое подключено к исходному проему загрузочного устройства и через пневматичексое конвейерное соединение подключено к бункеру для временного хранения сыпучего груза обеспечивает очистку от пыли упомянутых исходного проема и бункера, что повышает качество, заправляемого в транспортные средства сыпучего сырья, что соответственно повышает надежность функционирования всего мобильного комплекса.
Выполнение автоматического средства контролируемой отгрузки в виде телескопического загрузочного устройства, выполненного с возможностью автоматической остановки выгрузки сыпучего груза за счет отправки сигнала от емкостного датчика загруженности, размещенного в кузове колесного транспортного средства в блок управления мобильного комплекса повышает скорость, производительность и качество проведения работ по отгрузке сыпучего груза в кузов колесного транспортного средства, кроме того, наличие блока управления с программируемой автоматикой позволяет осуществлять контроль и управление всем эксплуатационным циклом комплекса, складывающимся из загрузки сыпучего груза в загрузочное устройство, его транспортировки в бункер загружающего устройства для временного хранения и последующей его отгрузкой в кузов колесного транспортного средства, что в свою очередь обеспечивает комплексу высокий уровень технологичности и автоматизации.
Автоматизированная отгрузка сыпучего груза в кузов компактного маневренного колесного транспортного средства позволяет эффективно быстро и удобно заправлять рельсовые транспортные средства, находящихся на различных расстояниях от стационарной установки приема и выгрузки сыпучего груза, а также находящихся на различных железнодорожных линиях, т.е. отсутствует необходимость длительного ожидания заправки рельсового транспортного средства для того, чтобы заправить сыпучем грузом другие рельсовые транспортные средства, ожидающие заправки сыпучим грузом на этой же железнодорожной линии.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого мобильного комплекса;
На фиг. 2 показан вид сбоку транспортного средства;
На фиг. 3 показано сечение A-A на фиг. 2;
На фиг. 4 показан вариант заправки сыпучем грузом вместилища рельсового транспортного средства.
Осуществление изобретения
Предлагаемое изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможными, но наглядным образом демонстрирует достижение указанной совокупностью существенных признаков технического результата и обеспечивает решение поставленной задачи (технической проблемы).
На представленных фиг. 1-4 изображены следующие устройства и элементы, характеризующие предлагаемый мобильный комплекс и участвующие в его функционировании:
1 – автоматический погрузо-разгрузочный мобильный комплекс;
2 –  загрузочное устройство;
3 – загружающее устройство;
4 – колесное транспортное средство;
5 – пневмокамерный насос;
6 – емкость пневмокамерного насоса;
7 – исходный проем загрузочного устройства;
8 – рабочая поверхность исходного проема;
9 – пневматическое конвейерное соединение;
10 – устройство аспирации;
11 – бункер;
12 – телескопическое загрузочное устройство;
13 – блок управления;
14 – кузов транспортного средства;
15 – люк транспортного средства;
16 – шланг для подачи сыпучего груза;
17 – рельсовое транспортное средство;
18 – бак транспортного средства для песка;
19 – емкостной датчик предельного уровня загруженности;
20 – емкостной датчик минимального уровня загруженности.
Предлагаемый автоматический погрузо-разгрузочный мобильный комплекс, согласно предлагаемому изобретению, содержит стационарную установку приема и выгрузки сыпучего груза, состоящую из связанных между собой посредством пневматического конвейерного соединения 9 загрузочного устройства 2 с исходным проемом 7 с рабочей поверхностью 8 для подачи сыпучего груза и загружающего устройства 3, имеющего бункер 11 для сыпучего груза с автоматическим средством его контролируемой отгрузки, выполненным в виде телескопического загрузочного устройства 12 в кузов 14 колесного транспортного средства 4.
Колесное транспортное средство 4 осуществляет при помощи шланга 16 для подачи сыпучего груза заправку вместилища рельсового транспортного средства 17.
Загрузочное устройство 2 содержит пневмокамерный насос 5 с емкостью 6, выходной участок которого подключен ко входному участку пневматического конвейерного соединения 9, а входной участок пневмокамерного насоса 5 подключен к выходной части исходного проема 7. Исходный проем 7 соединен дополнительно со вторым входом пневматического конвейерного соединения 9 через устройство аспирации 10, выполненное с возможностью очистки от пыли бункера 11 для временного хранения сыпучего груза и исходного проема 7 с рабочей поверхностью 8.
Автоматическое средство  контролируемой отгрузки загружающего устройства 3, выполненное в виде телескопического загрузочного устройства 12, которое выполнено с возможностью автоматического прекращения выгрузки сыпучего груза за счет отправки исходящего сигнала от емкостного датчика предельного уровня загруженности 19, размещенного в кузове 14 колесного транспортного средства 4 в блок управления 13 с программируемой автоматикой.
Программируемая автоматика блока управления 13 позволяет производить мониторинг и управление эксплуатационным циклом, складывающимся из загрузки сыпучего груза в загрузочное устройство 2, транспортировки сыпучего груза в бункер 11 загружающего устройства 3 для временного хранения и последующей его отгрузки в кузов 14 компактного маневренного колесного транспортного средства 4.
Предлагаемый погрузо-разгрузочный мобильный комплекс работает следующим образом.
Предлагаемый автоматический погрузо-разгрузочный мобильный комплекс 1  конструктивно поделен на две части, первая из которых является стационарно закрепленной установкой приема и выгрузки сыпучего груза, а вторая является компактным маневренным колесным транспортным средством 4.
В свою очередь, стационарно закрепленная установка приема и выгрузки сыпучего груза состоит из загрузочного устройства 2 и загружающего устройства 3.
Предлагаемый погрузо-разгрузочный мобильный комплекс 1 размещают внутри здания ремонтного депо, при этом колесное транспортное средство 4 может эксплуатироваться как внутри депо, так и за его пределами.
Сыпучий груз (например, сухой песок)  из мешков типа “биг-бэг” последовательно подается в исходный проем 7 загрузочного устройства 2, например оператором, работающем на погрузчике. Далее сыпучий груз по рабочей поверхности 8 исходного проема 7 высыпается в емкость 6 пневмокамерного насоса 5, после чего сыпучий груз пневматическим способом с помощью пневматического конвейерного соединения 9 перемещается в бункер 11 для временного хранения сыпучего груза загружающего устройства 3. При этом устройство аспирации 10 производит очистку воздуха от пыли в бункере 11 для временного хранения сыпучего груза загружающего устройства 3 и в исходном проеме 7 загрузочного устройства 2.
Колесное транспортное средство 4 подъезжает к загружающему устройству на удобное для погрузки песка расстояние и через телескопическое загрузочное устройство 12 бункер 11 для временного хранения сыпучего груза подсоединяется к люку 15 колесного транспортного средства 4, оборудованного в кузове 14. Кроме того, загружающее устройство 3 подключается к колесному транспортному средству 4 сигнальной линией в целях обеспечения автоматического контроля заполнения бака для песка 18 колесного транспортного средства 4, которая установлена в нем.
Процесс заправки сыпучим грузом колесного транспортного средства 4 осуществляется и контролируется с помощью блока управления 13.
При этом блок управления 13 с программируемой автоматикой имеет в своем составе сенсорный экран с помощью, которого осуществляется управление и выводится информация о загрузке и массе сыпучего груза в бункере 11 для временного хранения, а также вся общая информация о работе мобильного комплекса 1, в частности, о всем использованном объеме сыпучего груза, скорости его перемещения из загрузочного устройства 2 в пневматическом конвейерном соединении 9, информация о функционировании пневмокамерного насоса 5 и устройства аспирации 10 и др.
Мобильный комплекс 1 использует в работе также аварийные сигналы с кнопкой остановки, акустические сигналы, информирующие о заполнении бункера 11 для временного хранения сыпучего груза, а также о необходимости его заполнения сыпучим грузом.
Заправка бака 18 колесного транспортного средства 4 сухим очищенным от пыли сыпучим грузом останавливается самостоятельно по срабатыванию емкостного датчика 19 предельного уровня загруженности бака 18 размещенного в кузове 14 колесного транспортного средства 4.
После окончания заправки телескопическое загрузочное устройство 12 отсоединяется от люка 15 колесного транспортного средства 4, которое в дальнейшем имеет возможность перемещается к рельсовым транспортным средствам 17, находящимся в различных частях депо, а также окружающих его территориях, в том числе на ближайшей к стационарному пункту выгрузки сыпучего груза железнодорожной линии, на более отдаленных линиях или находящимися за пределами ремонтного депо в любых доступных для колесного транспортного средства 4 участках местности.
Колесное транспортное средство 4 подключается к вместилищу для сыпучего груза рельсового транспортного средства 17 посредством пескозаправочного пистолета и шланга 15 для подачи сыпучего груза, осуществляется заправка, после получения сигнала от  емкостного датчика 20 минимального уровня загруженности бака 18 шланг 15 отсоединяется от вместилища рельсового транспортного средства 17 и направляется обратно на заправку к стационарной установке приема и выгрузки сыпучего груза.
Таким образом, предлагаемый автоматический погрузо-разгрузочный мобильный комплекс является унифицированным и обладает высокой скоростью и эффективностью функционирования, повышенным качеством заправляемого в транспортные средства сыпучего сырья, что позволяет решить техническую проблему, заключающуюся в создании автоматизированного технологичного погрузо-разгрузочного комплекса для заправки сыпучим грузом рельсовых транспортных средств, обладающего широкими функциональными возможностями и высокими эксплуатационными характеристиками.
Предлагаемое изобретение может быть успешно использовано в железнодорожной промышленности, а именно в области технического обслуживания в ремонтных депо рельсовых транспортных средств любого типа.