РАЗГРУЗОЧНЫЙ КОМПЛЕКС
LOADING COMPLEX

Изобретение относится к железнодорожной технике, а более конкретно к подъемно-транспортному оборудованию для разгрузки железнодорожных полувагонов с сыпучими и кускообразными грузами.
Известен разгрузочный комплекс (SU №870319, B65G 67/34, 17.10.81 г.), который содержит роторный вагоноопрокидыватель, состоящий из моста, представляющего собой сварную металлоконструкцию из ряда вертикальных ферм, опирающихся на приводные тележки, и консольных треугольных ферм, связанных с вертикальными фермами в верхней и нижней части шарнирами. Нижние части ферм соединены между собой поперечными связями, а на нижних поясах ферм выполнены направляющие для перемещения ротора, представляющего собой жесткую двухопорную конструкцию, на дисках которой имеются бандажи, которыми ротор с приводом вращения опирается на направляющие. При этом накаты надвига и схода полувагонов шарнирно скреплены с мостом вагоноопрокидывателя.
При разгрузке смерзшихся в зимнее время сыпучих грузов, например угля или щебня, в данном разгрузочном комплексе есть вероятность примерзания разгружаемого груза к стенкам полувагона, что в свою очередь ведет к возникновению аварийных ситуаций при перевороте полувагона в вагоноопрокидывателе. В связи с отмеченным недостатком разгрузочный комплекс характеризуется низкой эффективностью.
Известен разгрузочный комплекс, выбранный в качестве прототипа (RU №120633, B65G 67/30, B65G 69/20, 27.09.2012), содержащий боковой вагоноопрокидыватель, включающий в себя рамный мост с колоннами для ротора с приводами его вращения, накаты надвига и схода полувагонов, расположенные по обоим торцам бокового вагоноопрокидывателя, соединенного тягой с устройством для очистки путей от просыпи сыпучих материалов, и толкатель полувагонов, сверху вагоноопрокидывателя на его рамном мосту установлено электрогидроимпульсное рыхлительное устройство, состоящее из периодически расположенных по продольной оси вагоноопрокидывателя рыхлительных блоков, в которых расположены подвижные револьверные головки, снабженные приводными механизмами, в револьверных головках установлены бурильные аппараты и рыхлящие штыри, выполненные в виде труб, внутри которых коаксиально расположены стержневые электроды, концы которых, обращенные в сторону груза, снабжены электропатронами, а противоположные концы стержневых электродов соединены друг с другом и через коммутатор с положительным зажимом конденсаторной батареи, отрицательный зажим конденсаторной батареи соединен со всеми трубами, конденсаторная батарея своими зажимами подключена к зарядному трансформаторно-выпрямительному блоку, сверху на рамном мосту вагоноопрокидывателя установлены пеногенератор, резервуар с рабочей жидкостью и приводные механизмы, электрогидроимпульсное рыхлительное устройство снабжено вертикальными реечными направляющими и измерительным блоком, рыхлительный и измерительный блоки состоят из концентрически расположенных кольцевых направляющих, между которыми расположены подвижные револьверные головки, измерительный блок содержит приводной механизм вращательного движения револьверной головки и приводной механизм возвратно-поступательного движения элементов револьверной головки, снабженный механизмом захвата, в револьверной головке измерительного блока расположены бурильный аппарат и измерительный зонд, каждый приводной механизм возвратно-поступательного движения элементов револьверных головок рыхлительных блоков снабжен механизмом захвата, в револьверных головках рыхлительных блоков установлены пенопроводы и электроножи, рыхлящие штыри на концах, обращенных в сторону груза, имеют отверстия, противоположные концы рыхлящих штырей через жидкостную магистраль соединены с резервуаром с рабочей жидкостью, пенопроводы с помощью форсунок соединены с пеногенератором, выход измерительного зонда электрически соединен с входом блока регулирования мощности разряда, выход которого соединен с входом зарядного трансформаторно-выпрямительного блока.
Недостатком данного разгрузочного комплекса является низкая разрушающая способность канала разряда, что ведет к низкой эффективности разгрузочного комплекса.
Задача изобретения - повышение эффективности разгрузочного комплекса за счет повышения мощности деструктивной силы в канале разряда.
Технический результат достигается тем, что в разгрузочном комплексе, содержащем боковой вагоноопрокидыватель, включающий в себя рамный мост с колоннами для ротора с приводами его вращения, накаты надвига и схода полувагонов, расположенные по обоим торцам бокового вагоноопрокидывателя, соединенного тягой с устройством для очистки путей от просыпи сыпучих материалов, и толкатель полувагонов, сверху вагоноопрокидывателя на его рамном мосту установлено электрогидроимпульсное рыхлительное устройство, состоящее из периодически расположенных по продольной оси вагоноопрокидывателя рыхлительных блоков, в которых расположены подвижные револьверные головки, снабженные приводными механизмами, в револьверных головках установлены бурильные аппараты и рыхлящие штыри, выполненные в виде труб, внутри которых коаксиально расположены стержневые электроды, концы которых, обращенные в сторону груза, снабжены электропатронами, противоположные концы стержневых электродов соединены друг с другом и через коммутатор с положительным зажимом конденсаторной батареи, отрицательный зажим конденсаторной батареи соединен со всеми трубами, конденсаторная батарея своими зажимами подключена к зарядному трансформаторно-выпрямительному блоку, сверху на рамном мосту вагоноопрокидывателя установлены пеногенератор, резервуар с рабочей жидкостью и приводные механизмы, электрогидроимпульсное рыхлительное устройство снабжено вертикальными реечными направляющими и измерительным блоком, рыхлительный и измерительный блоки состоят из концентрически расположенных кольцевых направляющих, между которыми расположены подвижные револьверные головки, измерительный блок содержит приводной механизм вращательного движения револьверной головки и приводной механизм возвратно-поступательного движения элементов револьверной головки, снабженный механизмом захвата, в револьверной головке измерительного блока расположены бурильный аппарат и измерительный зонд, каждый приводной механизм возвратно-поступательного движения элементов револьверных головок рыхлительных блоков снабжен механизмом захвата, в револьверных головках рыхлительных блоков установлены пенопроводы и электроножи, рыхлящие штыри на концах, обращенных в сторону груза, имеют отверстия, противоположные концы рыхлящих штырей через жидкостную магистраль соединены с резервуаром с рабочей жидкостью, пенопроводы с помощью форсунок соединены с пеногенератором, выход измерительного зонда электрически соединен с входом блока регулирования мощности разряда, выход которого соединен с входом зарядного трансформаторно-выпрямительного блока, дополнительно содержит источник постоянного тока, ЭВМ, установленные на рамном мосту вагоноопрокидывателя, а электропатрон содержит корпус, в котором установлены электроды, датчик давления и детектор утечки водорода, первый электрод электропатрона соединен с положительным выходом источника постоянного тока, а второй электрод электропатрона соединен с отрицательным выходом источника постоянного тока, датчик давления соединен с первым выходом ЭВМ, а детектор утечки водорода соединен с вторым выходом ЭВМ, вход ЭВМ предназначен для подключения к источнику переменного тока.
На фиг. 1 приведена общая схема разгрузочного комплекса, на фиг. 2 показан вид сбоку электрогидроимпульсного рыхлительного устройства разгрузочного комплекса, а на фиг. 3 показан вид сверху периодической системы рыхлительных блоков разгрузочного комплекса. На фиг. 4 представлена схема цепи питания разгрузочного комплекса, на фиг. 5 - электропатрон.
Технический результат достигается тем, что в разгрузочном комплексе, содержащем боковой вагоноопрокидыватель 1 (фиг. 1), включающий в себя рамный мост с колоннами для ротора с приводами его вращения, накаты надвига и схода полувагонов 2, расположенные по обоим торцам бокового вагоноопрокидывателя 1, соединенного тягой с устройством для очистки путей от просыпи сыпучих материалов 3, и толкатель полувагонов 4, сверху вагоноопрокидывателя 1 на его рамном мосту установлено электрогидроимпульсное рыхлительное устройство 5, состоящее из периодически расположенных по продольной оси вагоноопрокидывателя 1 рыхлительных блоков 6 (фиг. 2), в которых расположены подвижные револьверные головки 7, снабженные приводными механизмами 8, в револьверных головках 7 установлены бурильные аппараты 9 (фиг. 3) и рыхлящие штыри 10, выполненные в виде труб 11 (фиг. 4), внутри которых коаксиально расположены стержневые электроды 12, концы которых, обращенные в сторону груза, снабжены электропатронами 13, разгрузочный комплекс дополнительно содержит источник постоянного тока 14 (фиг. 3), ЭВМ 15, установленные сверху вагоноопрокидывателя 1 (фиг. 1), электропатрон 13 (фиг. 5) дополнительно содержит электроды 16, датчик давления 17 и детектор утечки водорода 18, установленные в корпусе электропатрона 13, первый электрод 16 электропатрона 13 соединен с положительным выходом источника постоянного тока 14 (фиг. 3), а второй электрод 16 (фиг. 5) электропатрона 13 соединен с отрицательным выходом источника постоянного тока 14 (фиг. 3), датчик давления 17 (фиг. 5) соединен с первым выходом ЭВМ 15 (фиг. 3), а детектор утечки водорода 18 (фиг. 5) соединен со вторым выходом ЭВМ 15 (фиг. 3), вход ЭВМ 15 подключен к источнику переменного тока (на фигуре не показаны), противоположные концы стержневых электродов 12 (фиг. 4) соединены друг с другом и присоединены к выходу коммутатора 19, вход коммутатора 19 соединен с положительным зажимом конденсаторной батареи 20, отрицательный зажим конденсаторной батареи 20 соединен со всеми трубами 11, конденсаторная батарея 20 своими зажимами подключена к зарядному трансформаторно-выпрямительному блоку 21, сверху на рамном мосту вагоноопрокидывателя 1 (фиг. 1) установлены пеногенератор 22 (фиг. 3), резервуар с рабочей жидкостью 23 и приводные механизмы 24, электрогидроимпульсное рыхлительное устройство 5 (фиг. 2) снабжено вертикальными реечными направляющими 25 и измерительным блоком 26, рыхлительный 6 и измерительный 26 блоки состоят из концентрически расположенных кольцевых направляющих 27 (фиг. 3), между которыми расположены подвижные револьверные головки 7 (фиг. 2), измерительный блок 26 содержит приводной механизм вращательного движения 28 револьверной головки 7 и приводной механизм возвратно-поступательного движения 29 элементов револьверной головки 7, снабженный механизмом захвата 30, в револьверной головке 7 измерительного блока 26 расположены бурильный аппарат 9 (фиг. 3) и измерительный зонд 31, каждый приводной механизм возвратно-поступательного движения 29 элементов револьверных головок 7 (фиг. 2) рыхлительных блоков 6 снабжен механизмом захвата 30 (фиг. 3), в револьверных головках 7 (фиг. 2) рыхлительных блоков 6 установлены пенопроводы 32 (фиг. 3) и электроножи 33, рыхлящие штыри 10 на концах, обращенных в сторону груза, имеют отверстия 34 (фиг. 4), противоположные концы рыхлящих штырей 10 (фиг. 3) через жидкостную магистраль 35 соединены с резервуаром с рабочей жидкостью 23, пенопроводы 32 с помощью форсунок 36 соединены с пеногенератором 22, выход измерительного зонда 31 (фиг. 4) электрически соединен с входом блока регулирования мощности разряда 37, выход которого соединен с входом зарядного трансформаторно-выпрямительного блока 22.
Работа разгрузочного комплекса происходит следующим образом. Состав груженых полувагонов 2 (фиг. 1) подают локомотивом под разгрузку. Первый железнодорожный полувагон 2 останавливают в зоне расположения толкателя полувагонов 4. Локомотив отцепляют от состава, а толкатель 4 заталкивает полувагон 2 в вагоноопрокидыватель 1. С помощью приводных механизмов 24 (фиг. 2) электрогидроимпульсное рыхлительное устройство 5 опускается в рабочее положение. Приводные механизмы вращательного движения 28 (фиг. 3) револьверных головок 7 устанавливают в положение для бурения, с помощью механизмов захвата 30 приводные механизмы возвратно-поступательного движения 29 опускают бурильные аппараты 9. Бурильные аппараты 9 производят бурение вертикальных шпуров в смерзшемся грузе полувагона 2 (фиг. 1). При этом бурильные аппараты 9 (фиг. 3) рыхлительных блоков 6 бурят шпуры, которые в будущем будем называть рабочими, находящиеся на значительном удалении от стенок полувагона 2 (фиг. 1), а бурильный аппарат 9 (фиг. 3) измерительного блока 26 бурит шпур вблизи борта полувагона 2 (фиг. 1), который будем называть измерительный. После окончания бурения приводные механизмы возвратно-поступательного движения 29 (фиг. 3) рыхлительных блоков 6 и приводные механизмы возвратно-поступательного движения 29 измерительного блока 26 поднимают бурильные аппараты 9. Револьверные головки 7 рыхлительных блоков 6 с помощью приводных механизмов вращательного движения 8 поворачиваются в положение для заполнения пенополеуретаном рабочих шпуров, а револьверная головка 7 измерительного блока 26 с помощью приводного механизма вращательного движения 28 устанавливается в положение для измерения. Одновременно происходят две операции:
1) Заполнение рабочих шпуров пенополеуретаном. Приводные механизмы возвратно-поступательного движения 29 с помощью механизмов захвата 30, входящих в состав рыхлительных блоков 6, опускают пенопроводы 32 на дно рабочих шпуров. С помощью пеногенератора 23 через форсунки 36 подаются необходимые реагенты в пенопроводы 32, где происходит их смешивание и образование пенополеуретана. Приводные механизмы возвратно-поступательного движения 29 рыхлительных блоков 6 начинают медленный подъем пенопроводов 32, благодаря чему обеспечивается равномерное заполнение пенополеуретаном рабочих шпуров, а также каналов и полостей, прилегающих к нему. На заданном уровне подача компонентов прекращается, приводные механизмы возвратно-поступательного движения 29 возвращают пенопроводы 32 в крайнее верхнее положение.
2) Измерение температуры и льдистости смерзшегося груза. Приводной механизм возвратно-поступательного движения 29 с помощью соответствующего механизма захвата 30 опускает измерительный зонд 31 в измерительный шпур. Данные с измерительного зонда 31 (фиг. 4) поступают в блок регулирования мощности разряда 37, где определяется необходимая энергия разрушения и формируется сигнал задания для зарядного трансформаторно-выпрямительно блока 21 - начинается заряд конденсаторной батареи 20. В это время осуществляется подъем измерительного зонда 31 (фиг. 3) приводным механизмом возвратно-поступательного движения 29. Затем револьверная головка 7 при помощи приводного механизма вращательного движения 28 измерительного блока 26 возвращается в исходное состояние. Далее в технологическом процессе измерительный блок 26 не участвует.
Далее с помощью приводных механизмов вращательного движения 8 револьверные головки 7 поворачиваются, и устанавливаются в рабочее положение электроножи 33. Приводные механизмы возвратно-поступательного движения 29 с помощью механизмов захвата 30 опускают электроножи 33. В затвердевшем пенополеуретане рабочих шпуров синхронно прорезаются полости диаметром, приблизительно равным исходному диаметру шпура. Далее приводные механизмы возвратно-поступательного движения 29 поднимают электроножи 33.
Поворотом револьверных головок 7 с помощью приводных механизмов вращательного движения 8 устанавливаются в рабочее положение рыхлящие штыри 10. Приводные механизмы возвратно-поступательного движения 29 с помощью механизмов захвата 30 опускают рыхлящие штыри 10 таким образом, чтобы электропатроны 13 (фиг. 4) были на середине рабочих шпуров.
2
2
После этого происходит подача напряжения тока от источника постоянного тока 14 (фиг. 3) на электропатрон 13 (фиг. 5), а точнее на первый и второй электроды 16. Под действием источника постоянного тока 14 (фиг. 3) на первый электрод 16 (фиг. 5) подается положительный потенциал, а на второй электрод 16 - отрицательный. В цепи начинает протекать ток и на электроде 16 с положительным потенциалом будет выделяться кислород, а на электроде 16 с отрицательным потенциалом - водород. Иными словами в электропатроне 13 происходит электролиз воды, что приводит к образованию смеси газов водорода (Н) и кислорода (О). Далее происходят одновременно две операции:
1) Контролирование рабочего давления установки получения водорода;
2) Обнаружение утечки водорода.
Датчик давления 17 измеряет давление в электропатроне 13, данные о котором передаются к ЭВМ 15 (фиг. 3) для сравнения с заданным рабочим давлением. В случае превышения давления в электропатроне 13 (фиг. 5) датчик давления 17 немедленно направит сигнал программе управления ЭВМ 15 (фиг. 3), в результате прекратится подача напряжения от источника постоянного тока 14 на электроды 16 (фиг. 5), после чего генерация водорода будет отключена.
Утечка водорода в системе генерации водорода всегда должна обнаруживаться автоматически. Для отслеживания утечек водорода предусмотрен детектор 18. В случае утечки водорода детектор 18 немедленно направит сигнал программе управления ЭВМ 15 (фиг. 3), в результате прекратится подача напряжения на электроды 16 (фиг. 5), после чего генерация водорода будет отключена.
Из резервуара с рабочей жидкостью 23 (фиг. 3) по жидкостной магистрали 35 в рыхлящие штыри 10 подается рабочая жидкость и через отверстия 34 (фиг. 4) заполняет рабочие шпуры. Затем конденсаторная батарея 20 разряжается через коммутатор 19 на электропатроны 13, в которых инициируется искровой разряд. В результате искрового разряда в рабочей жидкости, заполняющей рабочие шпуры, распространяется ударная волна, которая передается смерзшемуся грузу полувагона 2 (фиг. 1), разрушая и рыхля последний. После этого рыхлящие штыри 10 (фиг. 3) поднимаются приводными механизмами возвратно-поступательного движения 29. Револьверные головки 7 (фиг. 2) возвращаются в первоначальное положение. Электрогидроимпульсное рыхлительное устройство 5 (фиг. 1) поднимается в исходное состояние при помощи приводных механизмов 24. Далее вагонопрокидыватель 1 переворачивает полувагон 2. После освобождения полувагона 2 от груза он с помощью вагоноопрокидывателя 1 возвращается в исходное положение, а следующий груженый полувагон 2, подаваемый под разгрузку, сталкивает порожний полувагон 2 с платформы вагонопорокидывателя 1. Разгрузка груза может производиться как в бункеры, так и в траншеи. В последнем случае разгрузочный комплекс выполняется передвижным и при переездах вагоноопрокидывателя 1 работает устройство для очистки путей от просыпи сыпучих материалов 3, а зимой - и очистки от снега.
2
2
Использование водородно-углеродной смеси газа НО в электропатроне позволяет повысить разрушающую мощность электропатрона и, как следствие, эффективность разрушения смерзшегося груза. Таким образом, создается возможность снизить количество и мощность конденсаторных установок, что приведет к снижению материальных затрат и повысит КПД разгрузочного комплекса.