Результат интеллектуальной деятельности: РАЗГРУЗОЧНЫЙ КОМПЛЕКС

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.

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 (Н₂) и кислорода (О₂). 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.

Использование водородно-углеродной смеси газа Н₂О₂ 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.