Инерционная установка для разгрузки вагонов

 

Использование: в промышленном транспорте, в частности, для разгрузки железнодорожных вагонов. Сущность изобретения: инерционная установка содержит смонтированный с возможностью .перемещения по бортам вагонов вибратор, в корпусе которого симметрично продольной горизонтальной оси установлены две пары вибровозбудителей с возможностью вращения маховиком. По концам разгрузочного фронта размещены порталы с опорными рамами и ловителями. Каждая пара вибровозбудителей содержит . связанные кинематической связью и обгонными муфтами с валом маховика ведущие валы с дебалансами и с зубчатыми колесами, зацепленными с зубчатыми колесами ведомых валов с дебалансами, причем дебалансы ведомых валов каждого вибровозбудителя пары смещены относительно друг друга в осевом направлении. Вал маховика связан кинематической связью с вертикальном валом, на котором закреплена воронка для взаимодействия с конусами, которые закреплены на .валах приводов, смонтированных на порталах. В начальном положении вибратор закреплен на одном из порталов и его вертикальный вал воронкой соединен с конусом вала привода для разгона маховика, при этом включается один из вибровозбудителей пары и после опускания ловителей и отсоединения конуса от воронки вибратор перемещается по вагонам к другому порталу, привод которого обеспечивает вращение вала в другом направлении. 11 ил. (Л С

ф"Ъ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю B 65 G 67/24

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4878261/11 (22) 29,10.90 (46) 07,01.93. Бюл. N- 1 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (72) Е,А.Иконников и Э,H,Ìîðoçîâ (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1615108, кл. В 65 G 67/24, 1989. (54) ИНЕРЦИОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ

РАЗГРУЗКИ ВАГОНОВ (57) Использование: в промышленном транспорте, в частности, для разгрузки железнодорожных вагонов. Сущность изобре1 тения: инерционная установка содержит смонтированный с возможностью.перемещения по бортам вагонов вибратор, в корпусе которого симметрично продольной горизонтальной оси установлены две пары вибровозбудителей с возможностью вращения маховиком. По концам разгрузочного фронта размещены порталы с опорными рамами и ловителями, Каждая пара вибровозбудиталей содержит связанные

Изобретение относится к погрузочноразгрузочным устройствам, в частности к вибрационным машинам. используемым на железнодорожном транспорте для разгрузки вагонов с сыпучими грузами, Известна вибромэшина для разгрузки вагонов. содержащая смонтированные в боковых стенках основные вибровозбудители и установленный на подпружиненной раме электродвигатель, выходные валы которого с двух сторон соединены посредством карданов и муфт с приводными валами вибровозбудителей, и направляющие лыжи.

Недостатком данной вибромашины является ограниченность воздействия вибра„,5U„„1785976 А1 кинематической связью и обгонными муфтами с валом маховика ведущие валы с дебалансами и с зубчатыми колесами, зацепленными с зубчатыми колесами ведомых валов с дебалансами, причем дебалансы ведомых валов каждого вибровозбудителя пары смещены относительно друг друга в осевом направлении, Вал маховика связан кинематической связью с вертикальном валом, на котором закреплена воронка для взаимодействия с конусами, которые закреплены на .валах приводов, смонтированных на порталах. В начальном положении вибратор закреплен на одном из порталов и его вертикальный вал воронкой соединен с конусом вала привода для разгона маховика, при этом включается один из вибровозбудителей пары и после опускания ловителей и отсоединения конуса от воронки вибратор перемещается

bio вагонам к другому порталу, привод которого обеспечивает вращение вала в другом направлении. 11 ил, ции на вагон с сыпучими грузами, так как при неподвижном вибраторе требуется многократная его установка на вагон с включением и выключением вибровозбудителей, падает производительность и надежность работы, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является инерционная установка для разгрузки вагонов, содержащая по крайней мере два портала с опорными рамами, каждая из которых соединена механизмом вертикального перемещения, образованным по меньшей мере двумя шарнирными рычагами, с ловителями для взаимодействия с виб1785976

10

20 ратором, на боковых стенках корпуса которого симметрично относительно продольной плоскости установлены два вибровозбудителя для обеспечения перемещения вибратора по бортам вагона по меньшей мере в одном направлении, при этом валы вибровозбудителей кинематически соединены с валом маховика, связанного зубчатой передачей с ведущим валом, который соединен кинематической связью с электродвигателем.

Недостаток известной установки состоит в том, что затруднено переключение вибратора на обратный ход. Кроме того, усложнен механизм передачи и наличие привода на раме вибратора уменьшает его долговечность и надежность работы.

Целью изобретения является повышение надежности и удобства обслуживания при реверсировании движения вибратора, На фиг.1 приведен общий вид описываемой установки; на фиг,2 — то же, вид сбоку; на фиг.З вЂ” вид А на фиг.2; на фиг,4 — установка, вид сверху; на фиг.5 — то же, кинематическая схема; на фиг.6- то же, вид сбоку; на фиг,7 — сечение Б — Б на фиг.5; на фиг.8 — вариант соосного размещения вибровозбудителей; на фиг.9 — его кинематическая схема; на фиг.10 — рычажная система подъема ловителей с кулачковым валом; на фиг.11— вариант рычажной системы с ручным стопором.

Инерционная установка для разгрузки вагонов содержитустановленный с возможностью перемещения между порталами 1 и

2 вибратор 3. На опорной раме 4 около боковых стенок каждого портала 1,2 над механизмом вертикального перемещения в виде шарнирных рычагов 5,6 с пружинами 7 закреплено по одному ловителю 8. Вибратор

3 имеет две пары вибровозбудителей 9, одна из которых вмонтирована в его передних концах боковых стенок корпуса 10 симметрично продольной горизонтальной оси, а другая — симметрично поперечной горизонтальной оси аналогично в задних концах боковых стенок корпуса 10, У каждого вибровозбудителя 9 зубчатые шестерни 11,12 смонтированы на параллельных в одной горизонтальной плоскости валах 13, 14 с жестко закрепленными дебалансами 15, 16, Ведущий вал 17 соединен гибкими связями

18 в виде клиноременных передач с соответствующими валами 14 вибровозбудителей

9. Кроме того, ведущий вал 17 кинематически связан двумя зубчатыми передачами 19 с валом маховика 20, установленного параллельно первому в подшипниковых спорах

21. Каждая из двух пере .лю .а.ощих иу, : г 22 у передаточных 4ахан«з. iш м полнеI!3 в

55 виде свободно посаженных на ведущем валу 17шкивов 23, между которыми жестко посажено на ведущем валу 17 ведущее зубчатое колесо 24 зубчатой передачи 19. Ведомые зубчатые колеса 25 жестко закреплены по обе стороны маховика 20.

Между двумя штифтами 26; 27 на каждой боковой стороне ведущего зубчатого колеса

24 установлено по одной собачке 28. Последняя установлена с воэможностью взаимодействия с соответствующим зубчатым венцом 29 на шкиве 23.. Коническая передача 30 на конце ведущего вала 17 кинематически соединена посредством разъемного соединения из воронки 31 и конуса 32 с вертикальными валами 33 основного 34 и дополнительного 35 электродвигателей.

Причем первый установлен на ловителе 8 под порталом 1, а второй — аналогично под порталом 2. На стойках 36 порталов 1, 2 выполнены верхние направляющие 37, Стопоры 38 имеют промежуточные положения . для фиксации вручную в поднятом или опущенном положении ловителей 8, Ведущий вал 17 установлен в подшипниковых опорах

39, а вертикальный вал 33 — в подшипниковых опорах 40. Снизу рамы 41 на боковых сторонах вибратора 3 выполнено параллельно друг другу два скол ьзуна 42 профиля, которые обращены друг к другу боковыми стенками таким образом, чтобы свободные концы верхних полок находились по разные стороны на верхних направляющих 37.

Кроме того, возможен вариант более компактной установки двух вибровозбудителей 9 в боковых стенках корпуса 10 вибратора 3 (фиг.9), При этом валы 14 соосно расположены в опорах и раздельно друг от друга. Размещенные на них шкивы клиноременных передач 18 с разных сторон вибровозбудителя 9 связаны с соответствующими шкивами 23 на ведущем валу 17. В этом случае вал маховика 20 расположен сверху ведущего вала 17, под которым (в отличие от симметричного в одной горизонтальной плоскости расположения на фиг.б) размещены вибровозбудители 9.

Установка работает следующим образом, Разгружаемый состав с сыпучим грузом устанавливают между порталами 1,2 так, чтобы верхние направляющие 37 находились на одном уровне за габаритами первого и последнего полувагонов, .

Включая от сети электродвигатель 34 основного привода, разгоняют при включенной конической передаче 30 и зубчатых передачах 19 маховик 20, При этом конус 32 на конце ег0 вертикального вала контактирует, т.е. находится в сцеплении, с воронкой

1785976

31 на установленном в подшипниковых опорал 40 сбоку вибратора 3 вертикальном валу

33 конической передачи 30.

Ловитель 8 поднят вручную на четырех закрепленных по углам шарнирных рычагах

5, 6, соединенных между собой пружинами

7, и зафиксирован стопорами 38, например вставленными в отверстия на рычагах 5, 6 металлическими скобами или раздвигаемыми кулачками на поворотных осях, закрепленных на нижних рычагах 6. Рычаги 5, 6 с одной боковой стороны ловителя 8 располагаются навстречу под углом друг другу, Четыре лапы ловителя 8, поднимаясь из пространства внутри стоек 36 портала 1 и верхних направляющих 37, спереди и сзади охватывают вибратор 3 и не дают ему перемещаться в горизонтальной плоскости. При вращении ведущего вала 17 по часовой стрелке срабатывают собачки 28, концы которых перемещаются между штифтами 26, 27 на ведущих зубчатых колесах 24 таким образом, что собачки 28 входят в зацепление с зубчатыми венцами 29 (положение Н). Вместе с последними вращаются в ту же сторону шкивы .23 двух переключающих муфт 22. расположенных у боковых стенок корпуса 10 вибратора 3. Ремни клиноременных предач 18 вращают по часовой стрелке блоки на валах 14 вибровозбудителей 9.

Вращение передается зубчатым шестерням

11, 12 первой пары вибровозбудителей 9, дебалансы 15, 16 на валах 13, 14 которых создают вертикальные и горизонтальные колебания (фиг.8). Одновременно с вибровозбудителями 9 через ведущее 24 и ведо- мое 25 колесо разгоняется маховик 20 против часовой стрелки, После накопления маховиком 20 необходимой кинематической энергии, необходимой для прохода вибратора 3 по разгружаемому составу вагонов, стопорами

38 расфиксируются рычаги 5, 6. Под действием веса ловитель 8 с электродвигателем

34 основного привода опускается относительно опорной рамы 4 вибратором 3, конус

32 разъединяется с воронкой 31 и вибратор

3 под действием горизонтальной составляющей вынуждающей силы своих возбудителей 9 сходит с верхних направляющих 37 портала 1 на вагоны, В процессе движения расходуется запасенная энергия W< маховика 20. Сыпучий груз под действием вибрации приобретает подвижность и через открытые нижние люки высыпается из кузовов вагонов.

У вибратора 3 при перемещении по вагонам боковые стенки Каждого скользуна

42 профиля размещаются с обеих сторон борта кузова вагона, Причем скользуны 42

005I< h<0,1I, 10

15 будителей 9 на подъем, а высота h = 0,16 м считается рациональной, так как требует наименьших затрат энергии. Таким образом, создаются колебания, аналогичные колеба40 ниям прямого хода. Маховик 20 накапливанаправляющим 37 и кузовом вагонов воз45 вращается на первый портал 1.

Амплитуда колебаний А при резонансе

Alp гд г д где тд — масса дебалансов 15, 16; гд- радиус вращения дебалансов 15, 16; а)д — частота вращения валов 13, 14;

55 коэффициент вязкого трения;

35 выполняются с передними и задними скошенными для облегчения захода частями, как у лыж.

Высота h заходных частей скользунов

42 определяется из выражения где -длина вибратора 3.

При I - 2 м высота h = 0,08 м будет недостаточной для перехода вибратора 3 с одного вагона на другой из-эа разности их бортов. Скольэуны 42 высотой h = 0,3 м требуют больших затрат энергии вибровоздля данной установки высота преодолеваемых препятствий рассчитывается:в раэмерах от 0,05 м до 0,1 м на 1 м длины вибратора 3.

Скользуны 42 профиля удерживают вибратор 3 против падения с вагонов и на них последний заходит на верхние направляющие 37 другого портала 2. Поднимается его ловитель 8, которым удерживается вибратор 3 до полной остановки. После этого включается электродвигатель 35 дополнительного привода, вращающий через включенные конусом 32 воронку 31 и коническую передачу 32.против часовой стрелки ведущий вал 17, Клиноременные передачи 18 вращаются также против часовой стрелки при включенных у переключающих муфт 22 собачках 28 (положение П-П). При этом штифт 27 включает собачку 28 и связывает шкив клиноременной передачи 18 с храповым механизмом. Вибровозбудителями 9 ет кинетическую энергию WM другого знака.

После снятия стопоров 38 ловитель 8 освобождает вибратор 3, который по верхним определяется из следующей зависимости:

1785976

Р,= РА вд

S S и—

V Т 2_#_гд

Im В2 mm Vm N

2 2

2л вдд S (m1+m) mv ф у = 7,8 тlмз пм толщина диска гпм маховика 20;hM— у гм

2 ф — коэффициент поглощения упругой энергии, ф = 0,015;

m1+m — масса колеблющихся частей кузова вагона и вибратора.

За один период у вибратара 3 энергия

W< рассеивается в основном только на преодоление силы сопротивления, пропорциональной скорости движения:

Определим геометрические размеры маховика 20 из условия равенства его энергии W> - nW<, где n — количество периодов колебания вибратора 3 за время перемещения по разгружаемым вагонам, где S — расстояние между порталами 1,2, которое преодолевает вибратор 3;

V =- вд гд — скорость перемещения вибратора 3;

Т = 2ю/вд — период колебаний.

Кинетическая энергия вращающегося маховика 20 где гпм, rM, вм — соответственно масса, радиус и частота вращения маховика 20, При равенстве гд = rM и вд = li где I — передаточное число зубчатой передачи 19.

y — объемный вес материала маховика

20, для стали

Пример 1. Задано S = 140 M (10 вагонов), тд = 5 кг, m = 4 кг, m<+m = 21000 кг, I 10, 6 28 25. 140

100:21000 4 0,015 =00393"" пм 3 0001 м

7,8 10 3,14 0,154

Пример 2, Изменим массу маховика

5 201пм =8кг, 6,28 25 140

100 21000 8 0,015 пм . 3 — 0,0085 м

7,8 10 3,14 0,0384.

Пример 3, При тех же параметрах увеличим mM - 12 кг, 6,28 25 140

100 21000 12 0,015

12 — 0,0285 м

78.103 314 00172

Эффективность инерционной установки для разгрузки вагонов состоит в надеж25 ной работе перемещающегося по вагонам между порталами вибратора, что также повышает производительность разгрузки.

Кроме того, отпадает необходимость наличия на его раме электропривода с подклю30 чающим кабелем, Формула изобретения

Инерционная установка для разгрузки вагонов, содержащая по меньшей мере два портала с опорными рамами, каждая из ко35 торых соединена механизмом вертикального перемещения, образованным по меньшей мере двумя шарнирными рычагами, с ловителями для взаимодействия с вибратором, на боковых стенках корпуса

40 которого симметрично относительно продольной плоскости установлены два вибровозбудителя для обеспечения перемещения вибратора по бортам вагона по меньшей мере в одном направлении, йри этом валы

45 вибровозбудителей кинематически соединены с валом маховика, связанного зубчатой передачей с ведущим валом, который соединен кинематической связью с электродвигателем, отличающаяся тем, что, 50 с целью повышения надежности и удобства обслуживания при реверсировании движения вибратора, она снабжена установленной симметрично указанным вибровозбудителем относительно попереч55 ной плоскости вибратора парой вибровозбудителей для перемещения вибратора в другом направлении, причем одни из вибровозбудителей каждой пары, расположенные с одной боковой стороны, связаны с ведущим валом переключающей муфтой, обра1785976

10 с Ьи . 3

32 9 8 зованной свободно установленйыми на ведущем валу с противоположных сторон от ведущего зубчатого колеса указанной передачи шкивами с зубчатыми венцами для взаимодействия с собачками, которые расположены симметрично относительно . продольной вертикальной оси колеса на его торцах с возможностью ограниченного поворота в вертикальной плоскости посредст. вом штифтов, которые закреплены на шкивах для передачи вращения от ведущего вала в одном направлении на один из шкиeos, причем каждый шкив связан гибкой связью с блоком, который расположен на валу соответствующего вибравозбудителя, а ведомое зубчатое колесо указанной передачи закреплено на валу маховика, при этом указанная кинематическая связь образована конической передачей, колеса которой закреплены соответственно на ведущем валу и одном конце вертикального вала, кото5 рый установлен в корпусе вибровозбудитвля, на свободном конце которого закреплена воронка для фрикционного взаимодействия с конусом, который закреплен на валу электродвигателя, смонтированного на одном из ло10 вителей, причем на другом ловителе смонтирован дополнительный электродвигатель с конусом для взаимодействия с указанной воронкой, а каждый из указанных механизмов перемещения образован допол15 нительными рычагами, шарнирно связанными с рамой и с указанными рычагами.

1785976

1785976

1785976

1 е 1ь й

1785976

° I

APg)KE(Hb) Не 1 оказань!

Составитель Е. Иконников

Техред М,Моргентал Корректор 3, Салко

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 222 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскзя наб„4/5