РАЗГРУЗОЧНЫЙ КОМПЛЕКС

Полезная модель относится к железнодорожной технике, а более конкретно, к подъемно-транспортному оборудованию для разгрузки железнодорожных полувагонов с сыпучим и кускообразным грузом.
Известен разгрузочный комплекс (RU 2414410, B65G 67/30, Е01Н 8/00 20.03.2011), содержащий боковой вагоноопрокидыватель, включающий в себя рамны 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. Толкатель полувагонов и боковой вагоноопрокидыватель смонтированы на двух параллельных рельсовых путях. Устройство для очистки путей от просыпи сыпучего материала выполнено в виде установленного на двух тележках и снабженного скребками конвейера с коробом и механизмом с закрепленными на нем пучкообразными жесткими щетками.
Данный разгрузочный комплекс имеет ограниченную область применения, т.к. не может разгружать крупный кускообразный смерзшийся груз во всем диапазоне смерзания.
В качестве прототипа выбран разгрузочный комплекс, 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 рыхлительных блоков, расположенных по продольной оси вагоноопрокидывателя, причем рыхлительные блоки состоят из вертикальных реечных направляющих, на 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 (RU 111529, B65G 67/30 опубл. 20.12.2011).
Недостатком такого технического решения является ограниченное применение данного разгрузочного комплекса, так как он не может разгружать крупный кускообразный смерзшийся груз во всем диапазоне смерзания, потому что:
1) крупный кускообразный груз обладает неоднородной структурой с множеством полостей и каналов, что окажет демпфирующее воздействие на ударную волну, созданную электропатроном, и сыпучесть грузу не будет возвращена;
2) данное исполнение электрогидроимпульсного рыхлительного устройства, из-за невозможности регулирования мощности разряда, позволяет работать только на ограниченном участке зависимости прочности смерзшегося груза от льдистости в области низких температур.
Перед авторами стояла задача расширения области применения разгрузочного комплекса за счет разгрузки крупного кускообразного смерзшегося груза во всем диапазоне смерзания.
Технический результат достигается тем, что в разгрузочный комплекс, 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 установлен пеногенератор, резервуар с рабочей жидкостью и приводные механизмы, электрогидроимпульсное рыхлительное устройство снабжено вертикальными реечными направляющими и измерительным блоком, рыхлительные 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 жидкости, 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.
На фиг.1 приведена общая схема разгрузочного комплекса. На фиг.2 показан вид сбоку электрогидроимпульсного рыхлительного устройства. На фиг.3 представлен вид сверху рамного моста разгрузочного комплекса. На фиг.4 приведена электрическая схема цепи питания рыхлящих штырей.
Разгрузочный комплекс состоит из вагоноопрокидывателя 1 (Фиг.1), толкателя 2 полувагонов 3 и устройства для очистки путей от просыпи сыпучих материалов 4. Сверху вагоноопрокидывателя 1 на его рамном мосту расположены: электрогидроимпульсное рыхлительное устройство 5, приводные механизмами 6, конденсаторная батарея 7, резервуар с рабочей жидкостью 8.
Электрогидроимпульсное рыхлительное устройство 5 (Фиг.2) имеет вертикальные реечные направляющие 10 и состоит из периодически расположенных по продольной оси вагоноопрокидывателя рыхлительных блоков 11 и измерительного блока 12. Каждый рыхлительный блок 11 состоит из револьверной головки 13, расположенной между кольцевыми направляющими 14, приводного механизма вращательного движения 15 револьверной головки 13 относительно вертикальной оси и приводного механизма возвратно-поступательного движения 16 элементов револьверной головки 13 по вертикальной оси. Измерительный блок 12 состоит из револьверной головки 17, расположенной между кольцевыми направляющими 18, приводного механизма вращательного движения 19 револьверной головки 17 относительно вертикальной оси и приводного механизма возвратно-поступательного движения 20 элементов револьверной головки 17 по вертикальной оси.
Сверху вагоноопрокидывателя 1 на его рамном мосту установлен пеногенератор 9. (фиг.3) Между вертикальными реечными направляющими 21 и 24 револьверных головок 13 установлены бурильные аппараты 25; между вертикальными реечными направляющими 21 и 22 револьверных головок 13 установлены пенопроводы 26, соединенные с пеногенератором 9 с помощью форсунок 27; между вертикальными реечными направляющими 22 и 23 револьверных головок 13 установлены электроножи 28; между вертикальными реечными направляющими 23 и 24 револьверных головок 13 установлены рыхлящие штыри 29, которые с помощью жидкостной магистрали 30 соединены с резервуаром с рабочей жидкостью 8 и электрически соединены с конденсаторной батареей 7. Каждый приводной механизм возвратно-поступательного движения 16 размещен на вертикальных реечных направляющих 31 и снабжен механизмом захвата 32. Приводной механизма возвратно-поступательного движения 20 расположен на вертикальных реечных направляющих 33 и снабжен механизмом захвата 32. На вертикальных реечных направляющих 34 револьверной головки 17 установлен бурильный аппарат 25. На вертикальных реечных направляющих 35 револьверной головки 17 установлен измерительный зонд 36.
Рыхлящие штыри 29 (Фиг.4), выполнены в виде труб 37. Трубы 37 на концах, обращенных к грузу, имеют отверстия 38. Внутри труб 37 коаксиально расположены стержневые электроды 39. На концах электродов 39, обращенных к грузу, закреплены электропатроны 40 одноразового действия (Б.Я.Мазуровский. Электрогидроимпульсная запрессовка труб в трубных решетках теплообменных аппаратов. Киев: Наукова думка. 1980. С.93-111). Противоположные концы стержневых электродов 39 электрически соединены друг с другом и через коммутатор 41 с положительным зажимом конденсаторной батареи 7, отрицательный зажим конденсаторной батареи 7 электрически соединен со всеми трубами 37, конденсаторная батарея 7 своими зажимами подключена к зарядному трансформаторно-выпрямительному блоку 42. Выход измерительного зонда 36 электрически соединен с входом блока регулирования мощности разряда 43, выход которого электрически соединен с входом зарядного трансформаторно-выпрямительного блока 42.
Работа разгрузочного комплекса происходит следующим образом. Состав груженых полувагонов 3 локомотивом подают под разгрузку. Первый железнодорожный полувагон 3 останавливают в зоне расположения толкателя 2 полувагонов. Локомотив отцепляют от состава, а толкатель 2 заталкивает полувагон 3 в вагоноопрокидыватель 1 (фиг.1). С помощью приводных механизмов 6 электрогидроимпульсное рыхлительное устройство 5 опускается в рабочее положение. Приводные механизмы вращательного движения 15 и 19 (фиг.2, 3) револьверных головок 13 и 17 соответственно устанавливают револьверные головки 13 и 17 в положение для бурения, с помощью механизмов захвата 32 приводные механизмы возвратно-поступательного движения 16 и 20 опускают бурильные аппараты 25. Бурильные аппараты 25 производят бурение вертикальных шпуров в смерзшемся грузе полувагона 3. При этом бурильные аппараты 25 рыхлительных блоков 11 бурят шпуры, которые в будущем будем называть «рабочими», находящиеся на значительном удалении от стенок полувагона 3, а бурильный аппарат 25 измерительного блока 12 бурит шпур вблизи борта полувагона 3, который будем называть «измерительный». После окончания бурения приводные механизмы возвратно-поступательного движения 16 рыхлительных блоков 11 и приводные механизмы возвратно-поступательного движения 20 измерительного блока 12 поднимают бурильные аппараты 25. Револьверные головки 13 рыхлительных блоков 11 с помощью приводных механизмов вращательного движения 15 поворачиваются в положение для заполнения пенополеуретаном «рабочих» шпуров, а револьверная головка 17 измерительного блока 12 с помощью приводного механизма вращательного движения 19 устанавливается в положение для измерения. Одновременно происходят две операции:
1) Заполнение рабочих шпуров пенополеуретаном. Приводные механизмы возвратно-поступательного движения 16 с помощью механизмов захвата 32, входящих в состав рыхлительных блоков 11, опускают пенопроводы 26 на дно «рабочих» шпуров. С помощью пеногенератора 9 через форсунки 27 подаются необходимые реагенты в пенопроводы 26, где происходит их смешивание и образование пенополеуретана. Приводные механизмы возвратно-поступательного движения 16 рыхлительных блоков 11 начинают медленный подъем пенопроводов 27, 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 16 возвращают пенопроводы 27 в крайнее верхнее положение.
2) Измерение температуры и льдистости смерзшегося груза. Приводной механизм возвратно-поступательного движения 20 с помощью соответствующего механизма захвата 32 опускает измерительный зонд 36 в «измерительный» шпур. Данные с измерительного зонда 36 поступают в блок регулирования мощности разряда 43 (фиг.4), где определяется необходимая энергия разрушения и формируется сигнал задания для зарядного трансформаторно-выпрямительно блока 42 - начинается заряд конденсаторной батареи 7. В это время осуществляется подъем измерительного зонда 36 приводным механизмом возвратно-поступательного движения 20. Затем револьверная головка 17 при помощи приводного механизма вращательного движения 19 измерительного блока 12 возвращается в исходное состояние. Далее в технологическом процессе измерительный блок 12 не участвует.
Далее с помощью приводных механизмов вращательного движения 15 револьверные головки 13 поворачиваются, и в рабочее положение устанавливаются электроножи 28 (Фиг.3). Приводные механизмы возвратно-поступательного движения 16 с помощью механизмов захвата 32 опускают электроножи 28. В затвердевшем пенополеуретане «рабочих» шпуров синхронно прорезаются полости диаметром, приблизительно равным исходному диаметру шпура. Далее приводные механизмы возвратно-поступательного движения 16 поднимают электроножи 28.
Поворотом револьверных головок 13 с помощью приводных механизмов вращательного движения 15 устанавливаются в рабочее положение рыхлящие штыри 29. Приводные механизмы возвратно-поступательного движения 16 с помощью механизмов захвата 32 опускают рыхлящие штыри 29 таким образом, чтобы электропатроны 40 были на середине «рабочих» шпуров. Из резервуара с рабочей жидкостью 8 по жидкостной магистрали 30 (фиг.4) в рыхлящие штыри 29 подается рабочая жидкость и через отверстия 38 заполняет «рабочие» шпуры. Затем конденсаторная батарея 7 разряжается через коммутатор 41 на электропатроны 29, в которых инициируется искровой разряд. В результате искрового разряда в рабочей жидкости, заполняющей рабочие шпуры, распространяется ударная волна, которая передается смерзшемуся грузу полувагона 3 (фиг.1), разрушая и рыхля последний. После этого рыхлящие штыри 29 поднимаются приводными механизмами возвратно-поступательного движения 16. Револьверные головки 13 возвращаются в первоначальное положение. Электрогидроимпульсное рыхлительное устройство 5 поднимается в исходное состояние при помощи приводных механизмов 6. Далее вагонопрокидыватель 1 переворачивает полувагон 3. После освобождения полувагона 3 от груза он с помощью вагоноопрокидывателя 1 возвращается в исходное положение, а следующий груженый полувагон 3, подаваемый под разгрузку, сталкивает порожний полувагон 3 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 4, а зимой - и очистки от снега.
Использование в электрогидроимпульсном рыхлительном устройстве 5 пеногенератора 9 в совокупности с пенопроводами 26 позволит заполнить пенополеуретаном каналы и полости, прилегающие к рабочим шпурам, а применение электроножей 22 и жидкостной магистрали 25 позволит создать полость, заполненную рабочей жидкостью. Вышесказанное уменьшит отвод энергии ударной волны, то есть позволит снизить демпфирующее воздействие структуры крупного кускообразного смерзшегося груза на ударную волну. А введение измерительного блока 12 делает возможным создать замкнутую систему регулирования мощностью разряда, что позволит сформировать ударную волну, необходимую для рыхления во всем диапазоне прочности смерзшего массива. Таким образом, создается возможность применения разгрузочного комплекса для всех сыпучих и кускообразных мерзлых грузов во всем диапазоне смерзания в автоматическом режиме, что определяет расширение области применения разгрузочного комплекса.