к.т.н. Клюканов А.В., к.т.н. Иванов В.А¹, Клепиков А.В²

¹Самарский государственный университет путей сообщения, Россия

²Дорожный учебный центр-структурное подразделение Куйбышевской железной дороги филиала ОАО «РЖД», Россия

Устройство ударного действия для разрыхления смерзшегося угля в полувагонах

При зимних перевозках угля в полувагонах возникают трудности с его разгрузкой из-за смерзания и потери сыпучести [1]. Смерзание угля обусловлено перепадами положительных и отрицательных температур, наличием избыточной влаги в момент погрузки угля.

К числу профилактических мер, предохраняющих уголь от смерзания относятся: сушка угля до безопасной влажности; промораживание увлажненных грузов до их погрузки; равномерное обрызгивание их массы, а также пола и стенок полувагонов каменноугольными и минеральными маслами, растворами хлористого кальция и поваренной соли [2]. Все эти меры несколько предотвращают смерзание угля, но полностью исключить образование монолитных угольно-ледяных глыб не позволяют, что приводит к простоям полувагонов в пунктах выгрузки.

Для придания смерзшейся массе угля требуемой сыпучести и обеспечения выгрузки из полувагона используют разрыхлительные установки разного принципа действия: электромагнитные; вибрационные; пневматические; механические и др. [3]. Однако на ближайшее десятилетие, главными по-видимому останутся механические, вибрационные и пневматические способы. Возрастающая потребность в устройствах для разрыхления смерзшегося угля обуславливается тем, что рост добычи и перевозок угля значительно опережает имеющиеся профилактические меры предохраняющие уголь от смерзания.

Применяемые в настоящее время разрыхлительные установки, отличаются высокой энергоёмкостью, а сам процесс разрушения смерзшейся структуры сопровождается большим выделением пылевидных фракций, что приводит к потерям угля, поломке техники и созданию неблагоприятных условий труда.

Это происходит, из-за того, что современные разрыхлители воздействуют на смерзшуюся массу с одинаковой нагрузкой на слои различной прочности. В результате одна фракция разрушается при избыточной нагрузке, а другая не разрушается до требуемой крупности.

Обзор техники связанной с выгрузкой смерзшихся грузов из полувагонов показывает, что повышение эффективности процесса разрыхления должно осуществляться с применением сосредоточенных нагрузок.

Рис.1 Принципиальная схема устройства для разрыхления

смерзшегося угля в полувагоне:1– буферная пружина; 2– боёк (ударник);

3 – поршень; 4 – поворотная направляющая (шлицевая);

5,8 – поршни механизма поворота; 6– рейка; 7–шестерня;

9 – гильза; 10 – разрыхлительный блок

Сущность предлагаемого устройства для разрыхления смерзшегося угля в полувагоне поясняется принципиальной схемой представленной на рис.1

Устройство работает следующим образом. Перед началом рабочего цикла назначают необходимый режим процесса разрыхления смерзшегося угля. При помощи буферной пружины 1 устанавливают силу отдачи разрыхлительного блока 10 от степени смерзания груза. В зависимости от уровня загрузки полувагона углём, разрыхлительный блок 10 фиксируют на определенной высоте. Крупность фракций получаемых в результате разрыхления смерзшейся массы (в зависимости от приёмных бункерных решёток) назначают при помощи рабочих элементов закрепленных на разрыхлительном блоке 10.

По окончании цикла настройки устройства подают вагон со смерзшимся углём на позицию выгрузки. Далее в штуцер для подачи воздуха нагнетают воздух от пневмоустановки. Поршень 3 который жёстко связан с гильзой 9 пневмоустройства под пневмо воздействием перемещается из верхнего положения в нижнее. Часть пневматической энергии через отверстия поршня 3 попадает на рабочие органы 2 и 10 пневмоустройства, создавая ударный импульс определенной частоты. Энергия этих ударов используется для разрыхления смерзшейся массы. Прижатие разрыхлительного блока 10 обеспечивает поршень 3. Силу прижатия разрыхлительного блока можно регулировать подачей воздуха на поршень 3 возвратно-поступательного механизма в зависимости от прочности смерзшейся массы угля.

Для интенсификации процесса разрыхления устройство оснащено поворотным механизмом пневмоустройства который состоит из: поршней 5,8; рейки 6; шестерни 7; шлицевой направляющей 4.

Таким образом разрыхление смерзшегося угля происходит от однократных сосредоточенных нагрузок, что позволяет снизить энергоемкость процесса разрыхления и гарантированно обеспечить выгрузку угля из полувагона.

Литература:

1. Пладис Ф.А. Механизация выгрузки смерзающихся и сыпучих грузов из железнодорожного подвижного состава [Текст] / Ф.А. Пладис, Б.И. Покровский М.: Маршрут, 1967. 182 с.

2. Правила перевозок смерзающихся грузов на железнодорожном транспорте. Утв. Приказом МПС России от 5 апреля 1999, № 20ц.

3. Бауман В.А. Вибрационные машины и процессы [Текст] / В.А. Бауман, И.И. Быховский М.: Высшая школа, 1977. 255 с.