БУРОФРЕЗЕРНАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к средствам механизации погрузочно-разгрузочных работ и может быть использована при выгрузке из железнодорожных полувагонов смерзшихся и слежавшихся насыпных грузов (угля, руды, кокса, флюсов, строительных материалов), поступающих на подъездные пути предприятий и разгружаемым на над бункерных решетках приемных бункеров, преимущественно полезная модель может быть использована для рыхления смерзшегося материала путем бурения в нем скважин и разгрузки материала через открытые нижние люки полувагонов.
Известна бурофрезерная машина, содержащая, расположенный в вертикальной плоскости портал в виде мостового крана, несущий подъемную раму, с установленной на ней одной бурофрезой, снабженной шнеками, резцами и приводом, механизм перемещения, подъема и опускания подъемной рамы с трособлочной системой (описание к авторскому свидетельству СССР №107148, класс 81е, 104, заявлено 14 февраля 1956 г.).
Недостатком известной машины является сложность конструкции и низкая эффективность рыхления смерзшихся насыпных грузов в железнодорожных полувагонах, обусловленная необходимостью проведения большого числа циклов бурения.
Известна бурофрезерная машина, содержащая, расположенный в вертикальной плоскости портал, несущий подъемную раму, с установленными на ней бурофрезами, снабженными шнеками, резцами и приводом, механизм подъема и опускания подъемной рамы с трособлочной системой, при этом на подъемной раме установлено нечетное число бурофрез, преимущественно три, расположенные в вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной оси, расположенного на рельсовом пути, полувагона. Все бурофрезы имеют одинаковое направление навивки шнеков и, соответственно, приводы с одинаковым направлением вращения (описание к авторскому свидетельству СССР №1505865, B65G 67/24, 1989 г.).
Однако известная машина имеет низкую эффективность рыхления смерзшихся насыпных грузов в железнодорожных полувагонах, обусловленная необходимостью проведения большого числа циклов бурения.
Известна бурофрезерная машина, содержащая, расположенный в вертикальной плоскости портал, несущий подъемную раму, с установленными на ней бурофрезами, снабженными шнеками, резцами и приводом, механизм подъема и опускания подъемной рамы с трособлочной системой, при этом на подъемной раме установлено нечетное число бурофрез, преимущественно пять, расположенные в вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной оси, расположенного на рельсовом пути, полувагона. Все бурофрезы имеют одинаковое направление навивки шнеков и, соответственно, приводы с одинаковым направлением вращения (описание к патенту Российской Федерации №2203844, МПК B65G 67/24 E02F 5/30, 2003 г., прототип).
Недостатком машины также является низкая эффективность, обусловленная необходимостью проведения большого числа циклов бурения, использовать ее для рыхления смерзшихся насыпных грузов нецелесообразно.
Еще одним недостатком известной машины является невысокая ее устойчивость при внедрении бурофрез в смерзшийся насыпной груз, обусловленная воздействием на портал реактивных моментов вращения бурофрез, имеющих шнеки с одинаковым направлением навивки и приводы с одинаковым направлением вращения.
Задачей настоящей полезной модели является усовершенствование известной машины путем изменения компоновки основных ее узлов для того, чтобы повысить эффективность рыхления смерзшихся насыпных грузов. Другой задачей полезной модели является повысить устойчивость машины путем нейтрализации реактивного момента, возникающего на портале при работе бурофрез и этим уменьшить ее материалоемкость.
Поставленная задача решается следующим образом. В известной бурофрезерной машине, содержащей, расположенный в вертикальной плоскости портал с вертикальными направляющими для перемещения подъемной рамы с, установленными на ней в вертикальной плоскости в ряд, бурофрезами, снабженными шнеками, резцами и приводами, механизм подъема и опускания подъемной рамы с трособлочной системой, согласно полезной модели, на подъемной раме установлено, по меньшей мере, в два ряда четное число бурофрез, преимущественно восемь, расположенных по четыре в двух вертикальных плоскостях, размещенных симметрично относительно вертикальной плоскости, в которой расположен портал, при этом соседние в каждом ряду и между рядами бурофрезы имеют шнеки с противоположным направлением навивки и приводы с соответствующим противоположным направлением вращения, диаметр бурофрез составляет примерно 600 мм, а расстояние между вертикальными плоскостями, в которых установлены бурофрезы - примерно 1300 мм.
Более подробно сущность полезной модели поясняется чертежом, на фиг.1 которого изображен схематически общий вид предложенной машины в аксонометрической проекции, на фиг.2 - вид по А на фиг.1, на фиг.3 - вид по В на фиг.1, на фиг.4 вид по С на фиг.1.
Бурофрезерная машина содержит, расположенный в вертикальной плоскости портал 1, несущий подъемную раму 2 с установленными на ней бурофрезами с резцами 3, шнеками 4, и приводами 5. На портале установлен механизм подъема и опускания 6 подъемной рамы 2 с трособлочной системой 7. На подъемной раме установлено в два ряда четное число бурофрез, преимущественно, восемь, расположенных в двух вертикальных плоскостях, размещенных симметрично относительно вертикальной плоскости, в которой расположен портал 1 и по четыре бурофрезы в каждом ряду. Соседние в каждом ряду и между рядами бурофрезы имеют шнеки 4 с противоположным направлением навивки и приводы 5 с соответствующим противоположным направлением вращения. Диаметр d бурофрез составляет 600 мм, а расстояние L межу вертикальными плоскостями, в которых установлены бурофрезы составляет, примерно 1300 мм. Это необходимо для того, чтобы длина целиков неразрушенного материала между рядами скважин после одного цикла бурения была не более 700 мм. Вертикальные плоскости, в которых расположены ряды бурофрез размещены, перпендикулярно продольной оси 8, расположенного на рельсовом пути 9, полувагона 10.
Бурофрезерная машина работает следующим образом. Полувагон 10 со смерзшимся грузом подается маневровым устройством под портал 1 и располагается так, чтобы примерно четвертая часть полувагона находилась под бурофрезами. Открывают нижние разгрузочные люки. Включают приводы 5 бурофрез и растормаживают механизм подъема и опускания 6. В результате подъемная рама 2 опускается под собственным весом вниз вместе с бурофрезами, которые за один проход пробуривают в грузе восемь скважин диаметром 600 мм на всю глубину. Раздробленный в результате бурения материал высыпается через открытые нижние люки полувагонов. Посредством механизма подъема и опускания 6 поднимают подъемную раму 2 в исходное положение и, соответственно, извлекают бурофрезы из скважин. Затем полувагон перемещают еще на одну четверть его длины и цикл бурения повторяют. Один полувагон 10 обрабатывается четырьмя рабочими ходами подъемной рамы 2, если степень смерзания груза невысока и полувагон после бурения скважин может быть подан сразу на разгрузку. Если степень смерзания груза высокая дополнительно бурят скважины в целиках неразрушенного материала между рядами скважин, длина которых составляет не более 700 мм. В результате дополнительного бурения длина целиков будет составлять не более 100 мм, которые разрушаются под воздействием вибраций и радиальных ударов, возникающих при работе бурофрез. Экспериментально-расчетные исследования показали, что технический результат в наибольшей мере достигается при выполнении формы и размеров, представленных в формуле полезной модели.
Использование полезной модели повысит производительность участка разгрузки не менее чем в 2,5 раза по сравнению с машинами ударно-вибрационного типа, а также с машинами, разбуривающими вертикальные скважины в один ряд. Устойчивость машины будет выше. Экономический эффект предлагаемой машины обеспечивается за счет снижения эксплуатационных затрат на 50-70% за счет повышения надежности работы механизмов и улучшения условий их обслуживания и эксплуатации. Необходимо отметить, что технико-экономический результат выражается в повышении производительности не менее чем в 2,5 раза по сравнению с машинами, разбуривающими материал в один ряд (а не в 2 раза, как ожидаемый результат при увеличении рядов бурофрез в два раза). Это говорит о том, что предлагаемая полезная модель отвечает критерию патентоспособности "новизна".