Способ донной разгрузки вагонов и автоматизированный комплекс для донной разгрузки вагонов
Изобретение относится к разгрузочным средствам для грузовых вагонов с донными разгрузочными элементами. Способ донной разгрузки вагонов заключается в том, что при выгрузке сыпучего груза из вагона днище перемещают в одну боковую сторону относительно линии движения сцепки вагонов, а стенки (4, 5) вагона перемещают в противоположную сторону относительно линии движения сцепки вагонов до их полной разгрузки. Выгрузку сыпучего груза осуществляют в боковую сторону относительно вагона в расширяющийся зазор между днищем вагона и его одной (4) боковой стенкой, а противоположной боковой стенкой (5) вагона сыпучий груз продвигают к зоне выгрузки. Автоматизированный комплекс для донной разгрузки вагонов содержит изогнутые по криволинейной траектории в одну из боковых сторон относительно движения сцепки вагонов рельсовые пути и опорные направляющие (7), выполненные с отклонением в противоположную сторону. Боковые стенки (4, 5) выполнены с шарнирными упорами (6) для плоскопараллельного смещения в боковую сторону относительно днища вагонов при взаимодействии с опорными направляющими (7). Изобретение повышает скорость, производительность разгрузки вагонов, уменьшает потери перевозимого груза и повышает экологическую безопасность вагонов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к грузовым вагонам с выдвижными донными разгрузочными элементами, предназначенным для перевозки сыпучих материалов.
Известно устройство для донной разгрузки вагонов с поворотным в продольной плоскости днищем, закрепленным на поперечном шарнире, контактирующим с поворотной площадкой разгрузочного комплекса, в котором реализован способ донной разгрузки вагонов (см. патент РСТ № WO 01/45994, кл. В61D 7/30, 1999 г.). Это достаточно сложное устройство быстро выходит из строя, т.к. изнашиваются шарниры днищ вагонов, а особенно большая нагрузка приходится на шарниры поворотной площадки, которые испытывают чрезмерные ударные нагрузки в момент наезда на нее вагона, а затем в момент обрушения груза при начале его разгрузки.
Известен грузовой вагон для перевозки контейнеров, размещенных на выдвижной раме со съемными упорами и клиновыми распорами для исключения опрокидывания груза, и способ разгрузки вагонов, реализованный в этом техническом решении, включающий плоскопараллельное движение выдвижной платформы относительно вагона (патент RU №2204519, кл. В65G 67/24, 2002 г.). Такой вагон не имеет поворотного днища и связанных с его эксплуатацией проблем, но он предназначен для перевозки контейнеров и не может быть использован для сыпучих материалов
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является способ донной разгрузки вагонов, включающий поворот днища при движении вагонов по рельсовому полотну с углом откоса днища больше угла естественного откоса сыпучего материала, и устройство для донной разгрузки вагонов, включающее поворотное днище с шарниром с одной стороны и замковым устройством с другой стороны, взаимодействующее с опорными направляющими, имеющими нисходящий, горизонтальный и восходящий участки (патент RU №2204519, кл. В65G 67/24, 2002 г.). Такая конструкция более компактна и надежна в эксплуатации, чем предыдущие, но поворотные днища вагонов имеют тот же недостаток, связанный с высоким износом шарниров. Кроме того, эксплуатация вагонов с поворотными днищами показала, что они имеют большой процент потерь перевозимого сыпучего груза, связанный с его недоразгрузкой из-за налипания перевозимого груза к днищу и стенкам вагонов, особенно под воздействием атмосферных осадков. Повышение влажности груза приводит к увеличению угла естественного откоса и повышению ударных нагрузок на шарнир при обрушении груза.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи повышения скорости, производительности и качества разгрузки вагонов с сыпучим грузом, увеличения износостойкости вагонов, а следовательно, срока их эксплуатации, уменьшения потерь перевозимого груза и повышения экологической безопасности вагонов.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в способе донной разгрузки вагонов, включающем перемещение днища вагона с выгрузкой сыпучего груза при непрерывном движении сцепки вагонов по рельсовому полотну и последующее возвращение днища в первоначальное положение, согласно изобретению при выгрузке сыпучего груза днище совместно с колесной тележкой перемещают горизонтально в одну боковую сторону относительно линии движения сцепки вагонов, а стенки вагона перемещают горизонтально в противоположную сторону относительно линии движения сцепки вагонов, при этом выгрузку сыпучего груза осуществляют в боковую сторону смещения стенок вагона в расширяющуюся щель между днищем вагона и его одной боковой стенкой, а другой противоположной боковой стенкой вагона сыпучий груз продвигают к зоне выгрузки.
Способ донной разгрузки вагонов характеризуется тем, что после выгрузки сыпучего груза из вагонов их днище, переднюю, заднюю и боковые стенки очищают от налипших остатков груза.
Поставленная задача достигается тем, что в автоматизированном комплексе для донной разгрузки вагонов, включающем изогнутые по криволинейной траектории рельсовые пути, опорные направляющие, взаимодействующие с боковыми стенками вагонов, и подвижное относительно стенок вагона днище, рельсовые пути на участке разгрузки выполнены с постепенным отклонением в горизонтальной плоскости в одну из боковых сторон относительно движения сцепки вагонов, а опорные направляющие выполнены с постепенным отклонением в горизонтальной плоскости в противоположную сторону и выполнены с возможностью обеспечения плоскопараллельного смещения стенок вагона в другую боковую сторону относительно смещения днища, при этом боковые стенки вагонов снабжены шарнирными упорами, взаимодействующими с опорными направляющими.
Автоматизированный комплекс для донной разгрузки вагонов характеризуется тем, что он снабжен рамным щеточным механизмом для очистки днища и стенок вагона от налипших остатков груза.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен фрагмент разгрузочной зоны автоматизированного комплекса для донной разгрузки вагонов, вид сверху, на фиг.2 - вагон в разрезе в начале разгрузочной зоны, на фиг.3 - то же, в середине разгрузочной зоны, на фиг.4 - то же, в конце разгрузочной зоны, на фиг.5 - то же, в зоне механизма очистки, на фиг.6 - то же, в зоне выхода механизма очистки.
Способ донной разгрузки вагонов заключается в следующем. При движении сцепленных между собой вагонов, заполненных сыпучим грузом, по рельсовому пути в зоне выгрузки днища 1, установленные на колесных тележках 2 вагонов, начинают смещаться по рельсам 3, показанными пунктиром в боковую сторону по стрелке А. В это время боковые стенки 4 и 5 вагонов своими шарнирными упорами 6 входят в зацепление с опорными направляющими 7, и корпус вагона вместе с задней, передней и боковыми стенками 4 и 5 начинает смещаться в противоположную сторону, по стрелке В. Выгрузка сыпучего груза начинается в тот момент, когда открывается щель 8 между боковой гранью днища 1 и боковой стенкой 4. По мере продвижения состава эта щель 8 увеличивается, и выгрузка активизируется. Интенсификации выгрузки сыпучего груза способствует то, что противоположная боковая стенка 5 при плоскопараллельном перемещении в сторону открывающейся щели продвигает сыпучий груз поперек днища 1 к выгрузке. Выгрузка заканчивается, когда стенка 5 достигает противоположного конца днища 1. После выгрузки сыпучего груза из вагонов их днище 1 и заднюю, переднюю и боковые стенки 9, 4 и 5 очищают от налипших остатков груза. Затем по мере сближения траектории рельсов 3, показанных пунктиром, и опорных направляющих 7 днище 1 вместе с колесными тележками начинают смещаться к первоначальной траектории движения сцепки вагонов, а боковые стенки 4 и 5 смещаются им навстречу до достижения первоначального положения, в этот момент срабатывает механизм сцепления, состоящий из зацеп 12 и защелок 13, стенок 4 и 5 с днищем 1, при этом шарнирные упоры 6 стенок 4 и 5 выходят из взаимодействия с опорными направляющими 7.
Автоматизированный комплекс для донной разгрузки вагонов, состоящих из днища 1 и боковых стенок 4 и 5, включает изогнутые по кривой траекторию в горизонтальной плоскости рельсовые пути, показанные на фиг.1 пунктирными линиями, а также в этой же зоне опорные направляющие 7, взаимодействующие с шарнирными упорами 6, закрепленными на боковых стенках 4 и 5 вагонов. Траектория рельсовых путей на участке разгрузки выполнена с постепенным отклонением по стрелке А в одну сторону относительно движения сцепки вагонов, а опорные направляющие 7 выполнены с отклонением в горизонтальной плоскости по стрелке В в противоположную сторону. За счет этого боковые стенки 4 и 5 вагонов имеют возможность плоскопараллельного смещения в боковую сторону относительно днища 1 в сторону разгрузки. Автоматизированный комплекс для донной разгрузки вагонов в конечной зоне выгрузки сыпучего груза снабжен рамным щеточным механизмом для очистки днища, передней и задней стенок 9 вагона и боковых стенок 4 и 5 от налипших остатков груза. Щеточный механизм расположен на подвижной раме 10, установленной с возможностью вертикального перемещения, и снабжен несколькими вращающимися вертикальными щетками 11 с гибким ворсом, см. фиг.5, 6. Днище 1 и стенки 4 и 5 снабжены механизмом сцепления, включающим зацепы 12 и защелки 13.
Автоматизированный комплекс для донной разгрузки вагонов работает следующим образом. При движении состава сцепленные между собой вагоны, заполненные сыпучим грузом, подают в зону выгрузки. В зоне выгрузки рельсы 3 имеют криволинейную в горизонтальной плоскости траекторию, показано пунктирными линиями, поэтому при движении вагонов, колесные тележки вместе с днищами 1 начинают смещаться вместе по рельсам, показанным пунктирными линиями в боковую сторону по стрелке А. В это время шарнирные упоры 6 боковых стенок 4 и 5 вагонов входят во взаимодействие с опорными направляющими 7, и корпус вагона вместе с задней, передней и боковыми стенками 4 и 5 перемещается по днищу, смещаясь в противоположную сторону относительно линии движения колесной тележки с днищем. Выгрузка сыпучего груза начинается в тот момент, когда открывается щель 8 между боковой гранью днища 1 и боковой стенкой 4. По мере продвижения состава щель 8 увеличивается, и выгрузка активизируется. Интенсификации выгрузки сыпучего груза способствует то, что противоположная боковая стенка 5 при плоскопараллельном перемещении в сторону щели 8 продвигает груз поперек днища 1 к выгрузке. Выгрузка заканчивается, когда стенка 5 достигает противоположного конца днища 1. Во время контакта шарнирных упоров 6 с опорными направляющими 7 обеспечивается устойчивое положение корпуса вагона, в том числе стенок 4 и 5, т.е. в зоне выгрузки боковая стенка 4 вагона, по сути, висит на опорных направляющих 7. Благодаря использованию опорных направляющих с обеих сторон вагона полностью исключается его перекашивание. Но при этом криволинейная траектория опорных направляющих 7 способствует небольшому угловому смещению стенок 4 и 5 в горизонтальной плоскости относительно днища 21 (см. фиг.1), что помогает дифференциации нагрузки на стенку 5 по ее длине и облегчает процесс смещения груза в сторону щели 8.
После выгрузки сыпучего груза из вагонов их колесные тележки с днищем 1, переднюю, заднюю и боковые стенки 9, 4 и 5 очищают от налипших остатков груза с помощью рамного щеточного механизма. Для этого подвижную раму 10 опускают вертикально вниз до соприкосновения вращающихся вертикальных щеток 11 своим гибким ворсом с внутренней поверхностью корпуса вагонов днища 1, стенок 9, 4 и 5. После очищения вагонов подвижную раму 10 со щетками 11 поднимают вверх и оставляют в этом положении до подхода следующего разгруженного вагона. Затем по мере сближения криволинейной траектории расположения рельсов и опорных направляющих 7 колесные тележки с днищем 1 начинают смещаться к первоначальной траектории движения сцепки вагонов, а боковые стенки 4 и 5 смещаются ему навстречу до достижения первоначального положения, в этот момент срабатывает механизм сцепления стенок 4 и 5 с днищем 2, при этом стенки 4 и 5 выходят из зацепления с опорными направляющими 7.
Такая устойчивая конструкция разгрузочного узла, исключающая наклоны вагонов, их корпуса и днища 1, обеспечивает устойчивую выгрузку сыпучего груза без перекосов и заклинивания конструкции, износостойкость вагонов при этом увеличивается. Благодаря тому что выгрузка происходит сразу по всей длине нескольких вагонов 1, значительно повышается скорость и производительность выгрузки. Повышению скорости выгрузки способствует продвижение сыпучего груза боковой стенкой 5 в сторону щели 8. Выгрузка сыпучего груза в боковую сторону исключает попадание груза на рельсы и между шпалами и предотвращает засорение рельсовых путей. После обработки днища 1 и корпуса вагона щетками 11 осыпавшиеся остатки сыпучего груза попадают в зону выгрузки, а чистые вагоны готовы к транспортировке любых других грузов, что не только улучшает экологическую обстановку на железнодорожном транспорте, но и повышает качество разгрузки, снижает потери груза, и также уменьшает износостойкость вагонов, а следовательно, продлевает срок их службы.
Таким образом, заявленное изобретение решает техническую задачу повышения скорости, производительности и качества разгрузки вагонов с сыпучим грузом, уменьшает износостойкость вагонов, уменьшает потери перевозимого груза и повышает экологическую безопасность вагонов за счет их очистки.
1. Способ донной разгрузки вагонов, включающий перемещение днища вагона с выгрузкой сыпучего груза при непрерывном движении сцепки вагонов по рельсовому полотну и последующее возвращение днища в первоначальное положение, отличающийся тем, что при выгрузке сыпучего груза днище совместно с колесной тележкой перемещают горизонтально в одну боковую сторону относительно линии движения сцепки вагонов, а стенки вагона перемещают горизонтально в противоположную сторону относительно линии движения сцепки вагонов, при этом выгрузку сыпучего груза осуществляют в боковую сторону смещения стенок вагона в расширяющуюся щель между днищем вагона и его одной боковой стенкой, а другой противоположной боковой стенкой вагона сыпучий груз продвигают к зоне выгрузки.
2. Способ донной разгрузки вагонов по п.1, отличающийся тем, что после выгрузки сыпучего груза из вагонов их днище, переднюю, заднюю и боковые стенки очищают от налипших остатков груза.
3. Автоматизированный комплекс для донной разгрузки вагонов, включающий изогнутые по криволинейной траектории рельсовые пути, опорные направляющие, взаимодействующие с боковыми стенками вагонов и подвижное относительно стенок вагона днище, отличающийся тем, что рельсовые пути на участке разгрузки выполнены с постепенным отклонением в горизонтальной плоскости в одну из боковых сторон относительно движения сцепки вагонов, а опорные направляющие выполнены с постепенным отклонением в горизонтальной плоскости в противоположную сторону, и выполнены с возможностью обеспечения плоскопараллельного смещения стенок вагона в другую боковую сторону относительно смещения днища, при этом боковые стенки вагонов снабжены шарнирными упорами, взаимодействующими с опорными направляющими.
4. Автоматизированный комплекс для донной разгрузки вагонов по п.3, отличающийся тем, что он снабжен рамным щеточным механизмом для очистки днища и стенок вагона от налипших остатков груза.
