ВАГОН-ХОППЕР
HOPPER CAR

Изобретение относится к коксохимической промышленности, а именно к вагонам-хопперам для перевозки раскаленного кокса.
Известен вагон-хоппер, содержащий кузов, установленный на ходовой части (см. Справочник коксохимика. Москва, Металлургия, 1965 год, том II, стр.184).
Раскаленный кокс из коксовой печи выгружают в открытый кузов вагона-хоппера и при помощи электровоза перемещают к подъемнику УСТК для дальнейшей загрузки в камеру УСТК на тушение. На канатах подъемника подвешивают траверсу с крюками для автоматического захвата кузова вагона и крышки, перекрывающей кузов и предохраняющей траверсу и канаты от нагревания. В начале подъема крышка накрывает кузов вагона. В накрытом положении кузов остается до полной разгрузки кокса в камеру УСТК и дальнейшего опускания в порожнем состоянии.
Недостатком такого вагона-хоппера является то, что в период транспортировки раскаленного кокса от коксовой печи до УСТК происходит его непосредственный контакт с атмосферным воздухом. Это приводит к дополнительному загрязнению атмосферы, а также к угару кокса и, в конечном итоге, к снижению производительности коксовой батареи. Кроме того, при движении вагона-хоппера вдоль фронта батареи возникает угроза для обслуживающего персонала на площадках вдоль батареи от теплового воздействия открытого пламени.
Известен вагон-хоппер, содержащий кузов, установленный на ходовой части, на котором размещена крыша, состоящая из двух полукрыш, раздвигаемых при помощи рычажного механизма. При этом две полукрыши соединены между собой, закреплены на опорных валах, выполнены передвигающимися по направляющим на роликах и приводимыми в действие рычажным механизмом, содержащим единую приводную тягу, шарнирно соединенную через коромысло с одной полукрышей и посредством соединительной тяги- с коромыслом другой полукрыши (см. патент RU 2268180 от 23. 01. 04, МПК: B61DII00, B61D 39/ 00, B61F 1/08).
Это техническое решение является наиболее близким к заявляемому изобретению, и принято в качестве прототипа.
Постановка вагона для выдачи кокса из печи технологически и по габаритам связана с установкой и работой двересъемной машины и собственно коксовой печи. С одной стороны кузова вагона-хоппера в непосредственной близости от него находится обслуживающая площадка коксовой батареи. С другой стороны расположены коллекторы установки беспылевой выдачи кокса. Сверху кузова расположен пылеулавливающий зонт двересъемной машины, причем между низом зонта и верхом кузова имеется зазор, обеспечивающий беспрепятственное движение вагона под зонтом. Приемное отверстие кузова выполнено с большим размером в направлении, перпендикулярном оси пути вагона, и с меньшим размером- в направлении, параллельном оси пути вагона, что обусловлено траекторией падения коксового пирога во время его выдачи в кузов вагона из коксовой печи.
Таким образом, расположение кузова вагона-хоппера во время выдачи кокса, размеры приемного отверстия кузова, а также расстояния от кузова до ближайших технологических объектов имеют строгие ограничения. Кроме того, грузом для перевозки в предлагаемом вагоне-хоппере является раскаленный кокс с температурой 1050°С. При выдаче кокса из печи возможны россыпи кокса, все детали кузова и других близко расположенных технологических объектов испытывают воздействие высоких температур.
Недостатком вагона-хоппера, принятого в качестве прототипа, является то, что его две полукрыши раздвигают в направлении, перпендикулярном оси пути вагона, что предполагает наличие свободного пространства до близко расположенных к вагону объектов. Для беспрепятственного передвижения полукрыш по направляющим на роликах необходимо отсутствие каких-либо деформаций направляющих, в том числе и температурных, чтобы не допустить заклинивания роликов и создания аварийных ситуаций. Кроме того, рычажный механизм изначально приводят в движение в ручном режиме при помощи ломика, расположенного на одном из торцов вагона-хоппера.
В основу настоящего изобретения положена задача - создать вагон-хоппер, который бы обеспечил отсутствие контакта между раскаленным коксом и атмосферным воздухом с момента полной погрузки кокса в вагон, при его дальнейшей перевозке к месту тушения, до самой погрузки кокса в камеру УСТК.
Указанный технический результат достигается тем, что в вагоне-хоппере, содержащем кузов, установленный на ходовой части, на котором размещена крыша, состоящая из двух полукрыш, раздвигаемых при помощи рычажного механизма, согласно заявляемому изобретению, крыша кузова выполнена по форме приемного отверстия для кокса, две полукрыши выполнены раздвигаемыми в направлении, параллельном оси пути вагона-хоппера, каждая полукрыша снабжена собственным П-образным рычажным механизмом с вертикальными рычагами, шарнирно закрепленными по обеим сторонам кузова, и опорой, расположенной на торце кузова, и выполнена с возможностью движения вдоль вагона при помощи захвата, установленного на штоке гидроцилиндра, шарнирно закрепленного на опоре, установленной на раме двересъемной машины, и выполненного в виде вилки, имеющей паз, обеспечивающий свободное зацепление и движение в нем горизонтальной части П-образного рычажного механизма, каждый гидроцилиндр с захватом шарнирно соединен со штоком другого гидроцилиндра, шарнирно закрепленного на опоре, установленной на раме двересъемной машины, а в пылеулавливающем зонте двересъемной машины выполнены пазы для обеспечения свободного передвижения захватов.
Отличительными признаками заявляемого вагона-хоппера являются:
- крыша кузова выполнена по форме приемного отверстия для кокса, две полукрыши выполнены раздвигаемыми в направлении, параллельном оси пути вагона-хоппера;
- каждая полукрыша снабжена собственным П-образным рычажным механизмом с вертикальными рычагами, шарнирно закрепленными по обеим сторонам кузова, и опорой, расположенной на торце кузова, и выполнена с возможностью движения вдоль вагона при помощи захвата, установленного на штоке гидроцилиндра, шарнирно закрепленного на опоре, установленной на раме двересъемной машины, и выполненного в виде вилки, имеющей паз, обеспечивающий свободное зацепление и движение в нем горизонтальной части П-образного рычажного механизма;
- каждый гидроцилиндр с захватом шарнирно соединен со штоком другого гидроцилиндра, шарнирно закрепленного на опоре, установленной на раме двересъемной машины;
- а в пылеулавливающем зонте двересъемной машины выполнены пазы для обеспечения свободного передвижения захватов.
Исходя из описанного уровня техники, следует, что указанные отличительные признаки являются новыми.
Вагон-хоппер поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено предлагаемое устройство (исходное положение); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.4 изображено предлагаемое устройство (погрузка кокса в вагон); на фиг.5 - разрез С-С на фиг.4.
Вагон-хоппер содержит кузов 1 на ходовой части 2, на котором размещена крыша, состоящая из двух полукрыш 3. Каждая полукрыша 3 снабжена собственным П-образным рычажным механизмом, содержащим горизонтальную часть 4, две вертикальные части 5, закрепленные по обеим сторонам кузова 1, и опорой 6, расположенной на торце кузова 1, и выполнена с возможностью движения вдоль вагона при помощи захвата 7 в виде вилки, имеющей паз, установленного на штоке гидроцилиндра 8, закрепленного на опоре 9, установленной на раме 10 двересъемной машины 11, каждый гидроцилиндр 8 соединен со штоком другого гидроцилиндра 12, закрепленного на опоре 13, установленной на раме 10 двересъемной машины 11, в пылеулавливающем зонте 14 двересъемной машины 11 выполнены пазы 15.
Вагон-хоппер работает следующим образом.
В исходном положении, показанном на фиг.1, включают гидроцилиндры 12, штоки которых, втягиваясь, выводят соединенные с ними гидроцилиндры 8 в горизонтальное положение, а захваты 7 вводят в сцепление с горизонтальными частями 4 П-образных рычажных механизмов. Затем включают в работу гидроцилиндры 8, штоки которых, втягиваясь, увлекают за собой горизонтальные части 4 П-образных рычажных механизмов вместе с полукрышами 3, перемещают последние в крайнее положение, при котором полностью открыто приемное отверстие кузова 1, и опирают их на опоры 6. После этого раскаленный кокс поступает в кузов 1 вагона-хоппера, и осуществляют закрытие кузова 1 полукрышами 3 при помощи операций в обратном порядке. Далее транспортируют кокс в закрытом вагоне-хоппере к месту его тушения и перемещают к загрузочному устройству камеры УСТК.
При этом, в процессе открывания полукрыш, П-образные рычажные механизмы двигают по радиусу, обеспечивая минимальное приподнятие полукрыш над кузовом, что исключает трение, снижает нагрузки на привод, раздвигают полукрыши в направлении, параллельном оси пути вагона-хоппера, то есть в направлении, где выдерживаются габариты до ближайших технологических объектов. Гидроприводы расположены на двересъемной машине, что обусловлено условиями технологического процесса, удобством подвода к ним коммуникаций, их обслуживанием и управлением.
Технико-экономические преимущества заявляемого вагона-хоппера обеспечивают отсутствие контакта между раскаленным коксом и атмосферным воздухом с момента полной погрузки кокса в вагон- хоппер, при его дальнейшей перевозке к месту тушения, до самой погрузки кокса в камеру УСТК, что приведет к уменьшению загрязнения атмосферы и угара кокса.