ЩЕБНЕОЧИСТИТЕЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 2002 года по МПК E01B27/10 

Изобретение относится к путевому хозяйству железных дорог, в частности к средствам механизации работ по очистке балласта от загрязнителей непосредственно в пути. Известны щебнеочистительные машины, где применен центробежный способ очистки балласта, предложенный А. И. Драгавцевым (С. А. Соломонов. Машины и механизмы для транспортного хозяйства. М. : Транспорт, 1984, с. 223). Такие машины очищают балласт с подъемом путевой решетки. Известные щебнеочистительные машины содержат сварную раму, установленную на две самоходные тележки, щебнеочистительное устройство, состоящее из сетчатой ленты, подрезного ножа, несущей и подъемной рамы, бункер для сбора очищенного балласта и планировщик. Подрезанный ножом балласт, поступая на сетчатую ленту под действием центробежной силы прижимается к ленте. Мелкие частицы, проходя через сетчатую ленту, отбрасываются на обочину, а крупные (очищенный щебень) - поступают в бункер, из которого ссыпаются на балластную призму и разравниваются планировщиком.

Применение таких машин позволяет высвободить до 200 рабочих на расчетный годовой объем. Однако они имеют ряд недостатков.

Первый недостаток - низкое качество очистки загрязнителей балласта, что объясняется высокими скоростями сетчатой ленты, порядка 12-14 м/с, благодаря чему достигается необходимая центробежная сила, которая выбрасывает загрязнения на коротком криволинейном участке пути сетчатой лентой и в то же время как бы "прессует" находящийся на ленте слой балласта, снижая интенсивность проникновения загрязнителей из толщи слоя к поверхности сетчатой ленты. Второй недостаток - выбрасываемые механизмом очистки за пределы балластной призмы загрязнители засоряют кюветы и такие искусственные сооружения как трубы. Третий недостаток - дорогостоящая сетчатая лента очень быстро выходит из строя из-за очень большой разницы в скоростях подачи загрязненного балласта на ленту и скорости движения самой сетчатой ленты. Когда в балласте попадаются металлические включения (болты, противоугоны, рельсовые подкладки и т. п. предметы), которые вместе с очищенным балластом снова попадают в балластную призму.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому техническому решению является щебнеочистительная машина, очищающая балласт без подъема путевой решетки ЩОМ-ЗУ (С. А. Соломонов. Машины и механизмы для путевого хозяйства. М. : Транспорт, 1984, с. 254), принятая в качестве прототипа, состоящая из сварной рамы, опирающейся на две самоходные тележки, выгребного устройства, механизма очистки загрязненного балласта с бесконечной сетчатой лентой, конвейер для удаления загрязнителей за пределы балластной призмы, бункера-распределителя и дозатора.

Недостаток прототипа, который проявляется во всех щебнеочистительных машинах, - низкое качество очистки балласта в результате высоких скоростей сетчатой ленты, очень малый срок ее службы по той же причине и отсутствие устройства для извлечения из балласта металлических включений.

Ставится задача - получить самоходную щебнеочистительную машину с механизмом очистки, в котором бесконечная сетчатая лента выполняла бы функции отделения загрязнителей при оптимальных скоростях движения, обеспечивая при этом высокое качество очистки и высокую производительность, сравнительно низкую энергоемкость и удаление из очищаемого балласта металлических включений.

Поставленная задача решается следующим образом. В щебнеочистительной машине, содержащей сварную раму на двух самоходных тележках, выгребное устройство, механизм очистки загрязнителей балласта с бесконечной сетчатой лентой, конвейеры для удаления загрязнителей, бункер-воронку и дозатор, механизм очистки выполнен в виде горизонтально расположенного конвейера с сетчатой лентой, над которой дополнительно установлены: ворошитель, состоящий из приводного решетчатого вальца и вибратора, закрепленных на общей раме, верхний конец которой шарнирно сочленен с рамой машины, механизм отбора ферромагнитных включений, состоящий из транспортера, на ленте которого закреплены в виде пластин постоянные магниты, расположенный над выдающим концом скоростного конвейера и приводной барабан с гибкими лопатками, расположенными под выдающим концом магнитного транспортера.

Отличительными признаками предлагаемой щебнеочистительной машины от указанной выше известной, наиболее близкой к ней, являются выполнение механизма очистки в виде горизонтально расположенного конвейера и наличие ворошителя, механизма отбора ферромагнитных включений и приводного барабана с гибкими лопатками. Благодаря выполнению механизма очистки в виде горизонтально расположенного конвейера достаточной длины, достигается возможность без ущерба для производительности машины получить высококачественную очистку балласта при относительной скорости движения сетчатой ленты, что в несколько раз увеличивает срок службы последней. Установкой ворошителя описанной конструкции достигается формирование на сетчатой ленте прямоугольного поперечного слоя балласта в виде прямоугольника, высота которого обеспечивается равной наибольшему размеру частицы щебня и дополнительное встряхивание слоя балласта на сетчатой ленте, что позволяет свести длину скоростного конвейера до минимума, снабжение машины механизмом отбора ферромагнитных включений с ленты скоростного транспортера исключает попадание этих включений в очищенный балласт. Снижение скорости движения сетчатой ленты, по сравнению с центробежным способом очистки балласта, позволяет значительно сократить энергозатраты.

На фиг. 1 схематично показана щебнеочистительная машина, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Машина содержит сварную раму 1, опирающуюся на две самоходные тележки 2, на которой установлены: выгребное устройство 3, передаточный ленточный конвейер 4, механизм очистки балласта, состоящий из скоростного конвейера 5 с сетчатой лентой 6 (фиг. 3), приемный конец которого заведен под выдающий конец передаточного конвейера 4, а задний конец выставлен над бункером-воронкой 7, ворошитель, включающий приводной решетчатый валец 8 и вибратор 9, которые установлены на общей раме 10, верхний конец которой шарнирно сочленен с рамой 1; магнитный отборник ферромагнитных включений, состоящий из транспортера 11, установленного над и в конце конвейера 5, на ленте которого закреплены постоянные магниты 12, и барабан 13 с гибкими лопатками 14, размещенный под выдающим концом транспортера 11 над бункером 15; дозатор 16 и конвейеры для удаления загрязнителей 17 и 18.

Щебнеочистительная машина работает следующим образом.

После установки выгребного устройства 3 в рабочее положение, включаются в работу конвейер 4, скоростной конвейер 5, ворошитель, транспортер 11, барабан 13, подборочный конвейер 17, поперечный транспортер 18 и, в последнюю очередь, выгребное устройство 3, после чего машина начинает движение.

Подрезанный слой балласта с помощью выгребного устройства 3 подается на конвейер 4, который выдает балласт на сетчатую ленту скоростного конвейера 5, на котором с помощью приводного решетчатого вальца 8 и вибратора 9 формируется прямоугольная призма балласта толщиной H_с (фиг. 3), которая должна быть равной наибольшему размеру частиц балласта, установленного для данного участка пути за счет оптимального соотношения скоростей лент передаточного 4 и скоростного 5 конвейеров, которое устанавливается по формуле

где V_с - скорость движения ленты скоростного конвейера, V_п - скорость движения ленты передаточного конвейера, B_п - активная ширина ленты передаточного конвейера, H_п - высота поперечного (в виде треугольника) сечения слоя балласта на ленте передаточного конвейера, B_с - ширина ленты скоростного конвейера, H_с - заданная толщина слоя балласта на скоростном конвейере.

Возможность устанавливать (регулировать) скорость движения ленты скоростного конвейера V_с в зависимости от производительности передаточного конвейера 4 (V_п•0,5•B_п•H_п), которая в свою очередь определяется скоростью движения ленты V_м и толщиной срезаемого слоя балласта, позволяет, при прочих равных условиях, снизить энергозатраты (кВт•ч) до минимума.

Просеянные частицы загрязненного балласта на скоростном конвейере 5 попадают, просыпаясь через сетчатую ленту 6, на ленту конвейера 17, с помощью которого отсев выдается на конвейер 18, а последний выносит загрязнители за пределы балластной призмы. Ферромагнитные включения (костыли, гайки, рельсовые подкладки и т. п. предметы) удаляются с ленты скоростного конвейера 5 постоянными магнитами 12 транспортера 11 и с помощью барабана 13, который своими гибкими лопатками 14 "сметает" ферромагнитные включения с ленты транспортера 11 в бункер 15. Очищенный балласт с конвейера 5 через бункер-воронку 7 ссыпается на путь, где им занимается дозатор 16.

Изобретение относится к путевому хозяйству железных дорог, в частности к средствам для очистки балласта непосредственно в путь. Сущность изобретения: щебнеочистительная машина содержит сварную раму на двух самоходных тележках, выгребное устройство, конвейеры для удаления загрязнителей, бункер-воронку для высыпания очищенного балласта в путь и дозатор. Механизм очистки балласта выполнен в виде горизонтально расположенного скоростного конвейера с бесконечной сетчатой лентой, над которым дополнительно установлен ворошитель. Ворошитель состоит из приводного решетчатого вальца и вибратора, закрепленных на общей раме, верхний конец которой шарнирно сочленен с рамой машины. Над выдающим концом скоростного конвейера расположен механизм отбора ферромагнитных включений, состоящий из транспортера, на ленте которого закреплены постоянные магниты. Под выдающим концом транспортера установлен приводной барабан с гибкими лопатками для подачи ферромагнитных включений в бункер. Технической задачей данного изобретения является повышение качества очистки, эксплуатационной надежности и снижение энергозатрат без снижения производительности. 3 ил.

Щебнеочистительная машина, содержащая сварную раму на двух самоходных тележках, выгребное устройство, механизм очистки загрязненного балласта с бесконечной сетчатой лентой, конвейеры для удаления загрязнителей, бункер-воронку для высыпания очищенного балласта в путь и дозатор, отличающаяся тем, что механизм очистки балласта выполнен в виде горизонтально расположенного скоростного конвейера с бесконечной сетчатой лентой, над которым дополнительно установлен ворошитель, состоящий из приводного решетчатого вальца и вибратора, закрепленных на общей раме, верхний конец которой шарнирно сочленен с рамой машины, над выдающим концом скоростного конвейера расположен механизм отбора ферромагнитных включений, состоящий из транспортера, на ленте которого закреплены постоянные магниты, под выдающим концом транспортера установлен приводной барабан с гибкими лопатками для подачи ферромагнитных включений в бункер.