Хоппер-дозатор с порционным взвешиванием выгружаемого балласта

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и, в частности, вагонам хоппер-дозаторам для выгрузки и укладки балласта на железнодорожный путь.
Хоппер-дозаторы применяются при строительстве, ремонте и текущем содержании железнодорожного пути. Предлагаемое техническое предложение преимущественно связано с работами по текущему содержанию пути. Известно (Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути. Распоряжение ОАО РЖД №2288 р от 14.11.2016), что в процессе эксплуатации железнодорожного пути накапливаются расстройства, вызываемые образуемыми пустотами в загрязненном балласте, так называемые выплески, которые устраняются с помощью удаления загрязненного балласта и укладкой свежего балласта, при этом размер порции балласта определяется субъективно. При этом не все модели хоппер-дозаторов могут высыпать балласт порционно. Из известных технических решений порционной выгрузки балласта известен хоппер-дозатор (RU 2180888 заявка 2000124747 от 29.09.2000 г.) с прерывистой выгрузкой, содержащий кузов, оканчивающийся бункерами с разгрузочно-дозирующими устройствами, установленный на раме, содержащими одночелюстные поворотные крышки с возможностью перекрывания разгрузочных отверстий в любой момент времени, опирающейся ходовые тележки с рессорами и другими элементами подрессоренного подвешивания. Разгрузочно-дозирующие устройства приводятся в действие силовым приводом и управляются производителем работ, выгружающим балласт на основе субъективной оценки выгружаемого объема. Отсутствие возможности оценить вес выгружаемой порции груза и его соответствия требованиям технологии работ приводит к излишне расходуемому балласту. Взвешивание на стационарных железнодорожных весах хоппер-дозатора после выгрузки каждой порции груза при производстве путевых работ невозможно без снижения производительности и нарушения технологии производства, так как работы по выгрузке и укладке балласта осуществляются в технологические перерывы в движении по участку («окна») и тратить время на перемещение хоппера к стационарным весам после выгрузки каждой порции балласта по меньшей мере неэффективно, затратно и трудоемко.
Известен компенсационный способ определения веса вагона и устройство для его реализации в процессе его движения и способ для его реализации (RU 96105860, заявка 96105860/28 от 26.03.1996 г.), заключающейся в том, что в процессе движения состава производится идентификация измеряемой силы от воздействия колесной пары, находящейся в момент измерения над датчиком, устанавливаемым в сечении пути путем компенсации сил от других колесных пар, воздействующих на железнодорожный путь. Недостатком этого решения является необходимость установки датчиков в сечении пути, что при производстве путевых работ по выгрузке балласта снижает производительность путевых работ, отвлекая ремонтных рабочих на установку таких датчиков и их защиту от высыпаемого на путь балласта.
Известна встроенная система взвешивания железнодорожных вагонов (RU 2 600 420, заявка 2015103058/11. 2015.01.30), содержащая множество измерительных преобразователей с упругими элементами, устанавливаемых на элементы ходовых тележек вагона, и устройства сбора, обработки и передачи обработанных данных о весе кузова, полученных с измерительных преобразователей в приемник. Недостатком этого предложения является сложность использования системы при выгрузке и укладке балласта, так как система основана на использовании элементов чувствительных к внешним воздействиям, в частности на воздействие пыли и ударов частиц выгружаемого балласта при производстве путевых, которые попадают на сенсорные, тензометрические и другие датчики, нарушая их работоспособность.
Цель полезной модели обеспечить оперативную выгрузку порции балласта в объеме, заданном технологическим процессом путевых работ на основе оценки веса выгружаемого балласта в процессе производства путевых работ, не прерывая этот процесс. Вес и объем балласта связаны между собой через коэффициент плотности груза (Б.Ф. Найденов Объемные веса и удельные объемы грузов. Справочник. Издательство Транспорт, Москва 1971. С. 160).
Техническим результатом является хоппер-дозатор, обеспечивающей порционную выгрузку балласта с оперативным в процессе производства работ взвешиванием и контролем выгруженной порции в соответствии с весом или объемом, установленным требованиями технологического процесса путевых работ.
Технический результат достигается тем, что хоппер-дозатор содержит кузов с бункером, установленный на раму, опирающуюся на ходовые тележки с рессорным подвешиванием, разгрузочно-дозирующими механизмами, устройствами их управления с помощью силового привода, содержащими дозатор балласта, подвешенный под рамой, поворотные крышки, перекрывающие с произвольной частотой разгрузочные отверстия, расположенные в нижней части бункера, установленное устройство измерения расстояния от подрессоренного элемента хоппер-дозатора, преимущественно рамы до элемента верхнего строения пути, преимущественно головки рельса, связанное с вычислительным устройством, вычисляющим вес выгруженной порции груза как произведение разности измеренных расстояний после двух выгрузки порции балласта на известный коэффициент жесткости рессорного подвешивания хоппер-дозатора. При этом устройство измерения может быть выполнено в виде излучателя, генерирующего посыл сигнала на элемент верхнего строения пути как отражателя сигнала и приемника, принимающего этот сигнал. Вычислительное устройство содержит блок сравнения веса или объема выгруженной порции балласта с установленным технологическим процессом весом или объемом и блок управления, связанный с устройствами управления разгрузочно-дозирующими механизмами и блоком сравнения. Достигается возможность суммирования объемов предыдущих выгрузок и оценки общего объема выгруженного на путь балласта, а также оценки остающегося в кузове балласта, что позволяет планировать выгрузку с целью не допустить постановку в состав поезда хоппер-дозаторов с недогруженным объемом кузова, что отрицательно влияет на динамику поезда.
Управление выгрузкой порции балласта осуществляется с помощью устройств управления разгрузочно-дозирующими механизмами подачей воздуха из рабочей пневмомагистрали к силовому приводу, как правило, открывая или закрывая краны, установленные на рабочей магистраль или автоматически от устанавливаемого блока управления, связанного с вычислительным устройством и блоком сравнения с задаваемым технологическим процессом весом.
Таким образом, после выгрузки каждой порции груза определяется объем выгруженной порции, что позволяет экономить расходование балласта и контролировать технологические процессы путевых работ и оперативно их планировать, при этом не только работы, связанные с удалением выплесков, но и выправкой, рихтовкой пути, постановкой пути в проектное положение и прочими работами, связанными с распределением на пути балласта.