Устройство и способ для уплотнения снежной массы
DEVICE AND METHOD FOR COMPACTING SNOWPACK

Область техники
Изобретение относится к области устройств и способов, предназначенных для уплотнения снежной массы, и может быть использовано в коммунальном хозяйстве по содержанию внутриквартальных территорий, рыночных площадей, детских площадок, дворовых спортивных комплексов, тротуаров городов и поселков городского типа.
Уровень техники
На сегодняшний день в коммунальном хозяйстве используется различное множество устройств, предназначенных для уборки снега. Снег, как сухой, так и мокрый, собирается снегоуборочными машинами и вывозится автотранспортом на полигоны или снеготаялки. Для этих целей используется грузовой автотранспорт грузоподъемностью от 4 и более тонн.
Однако, на сегодняшний день является актуальной проблема нерационального использования грузоподъемности задействованного в уборке снега автотранспорта. При перевозке убранного снега в насыпанном виде грузовой автотранспорт использует не более 1/3 своей максимальной грузоподъемности. При этом, чтобы вывезти убранный в насыпанном виде снег, необходимо затратить 100% топлива, и получается, что автомобиль при 100% расходе топлива работает с большим недогрузом. В случае вывоза мокрого снега, автомобиль при полной загрузке везет 10-20% талой воды, которая и вовсе не требует утилизации.
Из всего вышеописанного следует, что при вывозе как сухого, так и мокрого снега автомобиль затрачивает дорогостоящее топливо, в первом случае, на вывоз воздуха, и, во втором случае, на вывоз воды, которая не требует утилизации. Таким образом, возникает потребность в повышении эффективности уборки и вывозе снега посредством его уплотнения.
Из уровня техники известны различные устройства уборки и уплотнения снега.
Примером такого устройства является устройство уплотнения снега (см. патент РФ 100525 U1, кл. E01H 4/00, E01H 6/00). Известное устройство уплотнения снега содержит объемный корпус, образованный верхней, нижней и боковыми стенками, расположенный над корпусом бункер, закрывающиеся затворами разгрузочное и загрузочное окна, привод, размещенный соосно относительно перемещаемого им внутри корпуса уплотнительного поршня. При этом в стенках корпуса выполнены газонепроницаемые мембранные зоны, сообщающие рабочую полость корпуса с атмосферой.
Из уровня техники известна снегоуборочная машина, взятая за прототип (см. патент РФ 2207427 С1, кл. E01H 5/00). В известном решении описывается снегоуборочная машина, которая содержит базовое шасси с установленным на нем заборным органом, транспортером и бункером, внутри которого расположен полый вал с лопатками, а в нижней части размещены четыре прессовальные камеры, которые обеспечивают уплотнение снежной массы.
В известных из уровня техники решениях снег уплотняется в прессовальных камерах, а готовые брикеты спрессованного снега выталкиваются наружу и/или отводятся в сторону после их выталкивания. Однако существенным недостатком известных решений является то, что они не предусматривают загрузки спрессованного снега сразу в грузовой транспорт, задействованный в вывозе снега, и впоследствии имеется дополнительная необходимость задействовать специализированные транспортные средства для загрузки вышеуказанных брикетов в грузовой автотранспорт, что снижает эффективность уборки и вывоза снега.
Раскрытие изобретения
Технический результат заявленного изобретения заключается в расширении арсенала технических средств, обеспечивающих уплотнение снежной массы.
Согласно первому варианту реализации изобретения, представлено устройство для уплотнения снежной массы, расположенное в каркасе, содержащее цепной скребковый транспортер, натяжной барабан-выталкиватель, дробительный вал и прессовые валы, где натяжной барабан-выталкиватель, дробительный вал и прессовые валы содержат зубья и находятся в зацеплении с цепным приводом, который приводит их в движение, при этом цепной скребковый транспортер выполнен с возможностью транспортировки снежной массы и состоит из склиза, скребков и цепного привода, где скребки закрепляются на цепном приводе, а цепной привод располагается поверх склиза, дробительный вал выполнен с возможность дробления снежной массы, поступающей вверх по цепному скребковому транспортеру, посредством дробительных элементов, расположенных по поверхности дробительного вала, соединен с цепным скребковым транспортером, крепится поверх цепного скребкового транспортера и перед прессовыми валами, каждый из прессовых валов выполнен с возможностью уплотнения раздробленной снежной массы посредством своего веса, соединен с цепным скребковым транспортером и крепится поверх цепного скребкового транспортера, натяжной барабан-выталкиватель содержит толкатели, которые выполнены с возможностью выталкивания раздробленной и уплотненной снежной массы в грузовое транспортное средство.
Согласно второму варианту реализации изобретения, представлено устройство для уплотнения снежной массы, расположенное в каркасе, содержащее цепной скребковый транспортер, дробительный вал и прессовые валы, где дробительный вал и прессовые валы содержат зубья и находятся в зацеплении с цепным приводом, который приводит их в движение, при этом цепной скребковый транспортер выполнен с возможностью транспортировки снежной массы и состоит из склиза, скребков и цепного привода, где скребки закрепляются на цепном приводе, цепной привод располагается поверх склиза, а склиз выполнен с возможностью подогрева посредством выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, дробительный вал выполнен с возможность дробления снежной массы, поступающей вверх по цепному скребковому транспортеру, посредством дробительных элементов, расположенных по поверхности дробительного вала, соединен с цепным скребковым транспортером, крепится поверх цепного скребкового транспортера и перед прессовыми валами, каждый из прессовых валов выполнен с возможностью уплотнения раздробленной снежной массы посредством своего веса, соединен с цепным скребковым транспортером и крепится поверх цепного скребкового транспортера.
Согласно третьему варианту реализации изобретения, представлено устройство для уплотнения снежной массы, расположенное в каркасе, содержащее цепной скребковый транспортер, натяжной барабан-выталкиватель, дробительный вал и прессовые валы, где натяжной барабан-выталкиватель, дробительный вал и прессовые валы содержат зубья и находятся в зацеплении с цепным приводом, который приводит их в движение, при этом цепной скребковый транспортер выполнен с возможностью транспортировки снежной массы и состоит из склиза, скребков и цепного привода, где скребки закрепляются на цепном приводе, цепной привод располагается поверх склиза, а склиз выполнен с возможностью подогрева посредством выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, дробительный вал выполнен с возможность дробления снежной массы, поступающей вверх по цепному скребковому транспортеру, посредством дробительных элементов, расположенных по поверхности дробительного вала, соединен с цепным скребковым транспортером, крепится поверх цепного скребкового транспортера и перед прессовыми валами, каждый из прессовых валов выполнен с возможностью уплотнения раздробленной снежной массы посредством своего веса, соединен с цепным скребковым транспортером и крепится поверх цепного скребкового транспортера, натяжной барабан-выталкиватель содержит толкатели, которые выполнены с возможностью выталкивания раздробленной и уплотненной снежной массы в грузовое транспортное средство.
Согласно четвертому варианту реализации изобретения, представлено устройство для уплотнения снежной массы, расположенное в каркасе, содержащее ленточный транспортер, дробительный вал и прессовые валы, где ленточный транспортер включает в себя транспортную ленту, а дробительный вал и прессовые валы содержат зубья и находятся в зацеплении с транспортной лентой, которая приводит их в движение и выполнена с возможностью транспортировки снежной массы, при этом дробительный вал выполнен с возможность дробления снежной массы, поступающей вверх по транспортной ленте, посредством дробительных элементов, расположенных по поверхности дробительного вала, соединен с ленточным транспортером, крепится поверх ленточного транспортера и перед прессовыми валами, каждый из прессовых валов выполнен с возможностью уплотнения посредством своего веса раздробленной снежной массы, поступающей вверх по транспортной ленте, соединен с ленточным транспортером и крепится поверх ленточного транспортера.
Согласно четвертому варианту реализации изобретения, представлен способ для уплотнения снежной массы, включающий этапы, на которых обеспечивают транспортировку снежной массы посредством цепного скребкового транспортера или ленточного транспортера, обеспечивают дробление снежной массы по ходу ее транспортировки посредством дробительного вала, содержащего дробительные элементы, расположенные по поверхности дробительного вала, и зубья, находящиеся в зацеплении с цепным приводом или транспортной лентой, обеспечивают уплотнение раздробленной снежной массы прессовыми валами, каждый из которых выполнен с возможностью уплотнения раздробленной снежной массы посредством своего веса и содержит зубья, находящиеся в зацеплении с цепным приводом или транспортной лентой, обеспечивают сброс раздробленной и уплотненной снежной массы с транспортера в грузовое транспортное средство.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена принципиальная схема работы заявленного устройства для уплотнения снежной массы с использованием цепного скребкового транспортера.
На фиг. 2 представлена принципиальная схема работы заявленного устройства для уплотнения снежной массы с использованием ленточного транспортера.
Осуществление изобретения
Заявленные устройства и способ могут применяться в любых типах снегопогрузчиков.
Устройство размещается в каркасе, который содержит цепной скребковый транспортер, дробительный вал, прессовые валы и натяжной барабан-выталкиватель.
Цепной скребковый транспортер выполнен с возможностью транспортировки снежной массы и состоит из склиза, скребков и цепного привода, где скребки закрепляются на цепном приводе, а цепной привод располагается поверх склиза. Цепной скребковый транспортер содержит кронштейны, на которые крепятся прессовые валы и дробительный вал. Дополнительно, цепной скребковый транспортер может быть выполнен в теплозащитном кожухе.
В контексте данного изобретения кронштейн - это консольная опорная деталь. Дополнительно в кронштейнах могут быть расположены амортизирующие устройства, обеспечивающие амортизацию при попадании под дробительный или прессовые валы камней и прочих посторонних предметов.
Дополнительно на кронштейнах, обеспечивающих соединение прессовых валов с цепным скребковым транспортером, может устанавливаться соскребающая планка, обеспечивающая возможность отделения налипшей снежной массы от прессовых валов.
Натяжной барабан-выталкиватель, дробительный вал и прессовые валы содержат зубья и находятся в зацеплении с цепным приводом, который приводит их в движение.
Дробительный вал выполнен с возможность дробления снежной массы, поступающей вверх по цепному скребковому транспортеру, посредством дробительных элементов, расположенных по поверхности дробительного вала, соединен с цепным скребковым транспортером посредством кронштейнов, крепится поверх цепного скребкового транспортера и перед прессовыми валами.
Каждый из прессовых валов выполнен с возможностью уплотнения раздробленной снежной массы посредством своего веса, соединен с цепным скребковым транспортером посредством кронштейнов и крепится поверх цепного скребкового транспортера. В заявленном изобретении может быть от двух и более прессовых валов.
Натяжной барабан-выталкиватель содержит толкатели, которые выполнены с возможностью выталкивания раздробленной и уплотненной снежной массы в грузовое транспортное средство. Натяжной барабан-выталкиватель расположен после склиза и с возможностью вращения вокруг своей оси.
В качестве примера ниже со ссылкой на фиг. 1 представлена реализация заявленного изобретения на снегопогрузчике, использующем цепной скребковый транспортер.
В соответствии с фиг. 1 снежная масса поступает на цепной скребковый транспортер, который, в свою очередь, захватывает снежную массу скребками и перемещает ее наклонно вверх по склизу 2 цепного скребкового транспортера. В контексте данного изобретения склиз - это наклонная поверхность.
Продвигаясь вверх, снежная масса попадает в зону дробления, которая образуется под дробительным валом 3.
1
3
Затем раздробленная снежная масса попадает в зоны прессования, образующиеся прессовыми валами 4, которые имеют принудительное вращение навстречу движения цепного привода 1 с закрепленными на нем скребками. Скорость движения цепного привода V должна быть равна скорости вращения дробительного вала V. При этом вращение дробительного вала 3 происходит вдоль своей оси навстречу движения цепного привода 1.
За счет собственного веса прессовые валы 4 утрамбовывают снежную массу в межскребковых емкостях цепного скребкового транспортера.
1
3
Межскребковые емкости образуются между скребками и склизом, расположенным снизу под цепным приводом 1 и скребками, закрепленными на цепном приводе 1. Скорость движения цепного привода V должна быть равна скорости вращения прессовых валов V. При этом вращение прессовых валов 4 происходит вдоль своей оси навстречу движения цепного привода 1. Склиз 2 цепного транспортера может быть выполнен с возможностью подогрева за счет теплоты выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания снегопогрузчика.
Продвигаясь по склизу далее вверх, уже раздробленная и спрессованная снежная масса выталкивается из цепного скребкового транспортера в кузов грузового транспортного средства посредством натяжного барабана-выталкивателя 5.
2
2
2
1
1
2
1
1
На натяжном барабане-выталкивателе располагаются выталкиватели, которые имеют ширину L и высоту H. Ширина толкателей L должна быть меньше ширины L, где L является расстоянием между скребками, закрепленными на цепном приводе 1. Высота Н не должна превышать высоту H, где Н является высотой каждого из скребков. Толкатели расположены на барабане-выталкивателе 5 таким образом, что при вращении барабана-выталкивателя 5 они попадают в межскребковое расстояние, образованное между скребками, в котором располагается раздробленная и спрессованная снежная масса, и выталкивают спрессованную снежную массу в грузовое транспортное средство.
В качестве дополнительного примера ниже со ссылкой на фиг. 2 представлена реализация заявленного изобретения на снегопогрузчике, использующем ленточный транспортер.
В соответствии с фиг. 2, снежная масса поступает на ленточный транспортер, содержащий транспортную ленту 1, которая выполнена с возможностью транспортировки снежной массы. При этом ленточный транспортер содержит кронштейны, на которые крепятся прессовые валы 4 и дробительный вал 3. Дополнительно, ленточный транспортер может быть выполнен в теплозащитном кожухе. Дробительный вал 3 и прессовые валы 4 содержат зубья и находятся в зацеплении с транспортной лентой 1, которая приводит их в движение.
Дополнительно в кронштейне может быть расположено амортизирующее устройство, обеспечивающее амортизацию при попадании под дробительный или прессовые валы камней и прочих посторонних предметов.
Дополнительно на кронштейнах, обеспечивающих соединение прессовых валов с ленточным транспортером, может устанавливаться соскребающая планка, обеспечивающая возможность отделения налипшей снежной массы от прессовых валов.
Дробительный вал 3 выполнен с возможность дробления снежной массы, поступающей вверх по транспортной ленте 1, посредством дробительных элементов, расположенных по поверхности дробительного вала 3, соединен с ленточным транспортером, крепится поверх ленточного транспортера и перед прессовыми валами 4.
Каждый из прессовых валов 4 выполнен с возможностью уплотнения посредством своего веса раздробленной снежной массы, поступающей вверх по транспортной ленте 1, соединен с ленточным транспортером и крепится поверх ленточного транспортера.
2
4
Продвигаясь вверх, снежная масса попадает в зону дробления, которая образуется под дробительным валом 3. Скорость движения транспортной ленты V должна быть равна скорости вращения дробительного вала V. При этом вращение дробительного вала 3 происходит вдоль своей оси навстречу движения транспортной ленты 1.
2
4
Затем раздробленная снежная масса попадает в зоны прессования, образующиеся прессовыми валами 4, которые имеют принудительное вращение навстречу движения транспортной ленты 1. За счет собственного веса прессовые валы утрамбовывают раздробленную снежную массу, находящуюся на поверхности транспортной ленты 1. Скорость движения транспортной ленты V должна быть равна скорости вращения прессовых валов V. При этом вращение прессовых валов 4 происходит вдоль своей оси навстречу движения транспортной ленты 1.
Продвигаясь по ленточному транспортеру вверх, уже раздробленная и спрессованная снежная масса сбрасывается в кузов грузового транспортного средства.
Хотя данное изобретение было показано и описано со ссылкой на определенные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники будет понятно, что различные изменения и модификации могут быть сделаны в нем, не покидая фактический объем изобретения.