ЩЕБНЕОЧИСТИТЕЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 2003 года по МПК E01B27/00 E01B27/10 

Изобретение относится к механизации ремонтных работ в путевом хозяйстве железных дорог при очистке загрязненного балласта непосредственно на перегоне. Известны щебнеочистительные машины, в которых механизм очистки работает по центробежному способу, предложенному А.И. Драгавцевым (С.А. Соломонов. Машины и механизмы для путевого хозяйства. М.: Транспорт, 1984. С. 223), и которые очищают балласт либо с подъемом путевой решетки (ЩОМ-4, ЩОМ-Д, ЩОМ-Д⁰), либо без подъема последней (ЩОМ-3^у). Все эти машины содержат следующие основные части: сварную раму на самоходных тележках, подрезной нож или выгребное устройство, щебнеочистительное устройство, включающее бесконечную сетчатую ленту, двигающуюся по специальному контуру в вертикальной плоскости, на котором поступивший от подрезного ножа или выгребного устройства балласт под действием центробежной силы сортируется на коротком участке контура. Загрязнитель, проходя через ячейки сетчатой ленты, удаляется за пределы машины, а кондиционный балласт поступает в бункер-распределитель, из которого дозируется в путь и разравнивается планировщиком.

Применение таких машин позволяет высвободить до 200 рабочих на расчетный годовой объем и в то же время этим машинам присущ существенный недостаток - невозможно получить стопроцентную очистку балласта за один рабочий проход машины по участку работ. Следовательно, для полной очистки балласта на данном участке потребуется несколько рабочих проходов, что снижает производительность дорогостоящей машины. Причина указанного в том, что при скорости движения сетчатой ленты порядка 14 м/с отсеивание загрязнителя на очень коротком участке контура движения конвейера в полной мере невозможно - не все мелкие частицы, будучи прижаты центробежной силой к крупным (кондиционным) частицам, успевают просеяться.

Другой существенный недостаток - очень быстрый износ сетчатой ленты, причина - очень высокая скорость движения ленты (50 км/ч) по сложному контуру траектории с абразивным грузом.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является щебнеочистительная машина, очищающая балласт без подъема путевой решетки - ЩОМ-3^у (С. А. Соломонов. Машины и механизмы для путевого хозяйства. М.: Транспорт, 1984. С. 254) и состоящая из сварной рамы на двух самоходных тележках, выгребного устройства, механизма очистки балласта с бесконечной сетчатой лентой, бункера-распределителя, дозатора и конвейера для удаления загрязнителей за машину.

Недостатки прототипа:
1. Невозможно получить стопроцентную очистку балласта за один рабочий проход на участке работ, что резко снижает производительность машины.

2. Малый срок службы дорогостоящей сетчатой ленты.

Задачей изобретения является повышение качества очистки, снижение удельной энергоемкости процесса при высокой производительности.

Поставленная задача решается следующим образом.

В известной щебнеочистительной машине, содержащей сварную раму на двух самоходных тележках, выгребное устройство, механизм очистки балласта с бесконечной сетчатой лентой, конвейер для удаления загрязнителей за пределы машины, бункер-распределитель и дозатор, механизм очистки балласта выполнен в виде горизонтально расположенного скоростного конвейера и дополнительно снабжен ворошителем, расположенным параллельно над скоростным конвейером и выполненным в виде транспортера с двумя бесконечными тяговыми цепями, соединенными между собой с помощью поперечин-скребков, на которых закреплены круглые пластины, ориентированные своими плоскостями к осям поперечин-скребков под углом, причем на соседних поперечинах-скребках пластины установлены под тем же углом, но в обратном направлении, а бункер-распределитель выполнен в виде арки, под которой пропущен конвейер для удаления загрязнителей за пределы машины.

Дополнительной установкой ворошителя со скребками, на которых круглые пластины закреплены под углом к их осям, причем так, что на соседних скребках пластины установлены под тем же углом, но в обратном направлении, достигается возможность по всей рабочей длине скоростного конвейера активно сдвигать слой балласта поперек сетчатой ленты попеременно, то влево, то вправо, чем обеспечивается стопроцентное просеивание загрязнителей через ячейки сетчатой ленты при условии, что скорость движения ворошителя будет больше скорости движения сетчатой ленты скоростного конвейера.

Выполнение бункера-распределителя в виде арки позволяет совместить по направлению и в вертикальной плоскости ленты скоростного и подборочного конвейеров, обеспечив тем самым возможность подачи загрязнителей по оси состава из вагонов-самосвалов для отправки загрязнителей на переработку с целью повторного использования в дорожном хозяйстве.

На фиг. 1 показана принципиальная схема щебнеочистительной машины, на фиг. 2 - фрагмент рабочего органа машины - вид в плане, на фиг.3 - сечение I-I на фиг.1, на фиг.4- сечение II-II на фиг.3.

Машина содержит сварную раму 1 на самоходных тележках 2, на которой установлены выгребное устройство 3, передаточный ленточный конвейер 4, механизм очистки балласта, состоящий из скоростного ленточного конвейера 5 с сетчатой лентой 6 (фиг. 2), приемный конец которого заведен под выдающий конец конвейера 4, а другой конец (выдающий) выставлен под арочным бункером 7, ворошителя 8, установленного над скоростным конвейером 5 и выполненного в виде двух бесконечных тяговых цепей 9 (фиг.2), запасованных на звездочках 10, из которых одна пара - приводная, и поперечин-скребков 11 (фиг.2, 3), укрепленных на цепях с шагом 200≤t≤300 (фиг.2) и на которых установлены круглые пластины 12, причем плоскости последних по отношению к осям скребков ориентированы под углом "α" (фиг.4), при том, что пластины 12 на соседних скребках ориентированы под тем же углом "α", но в обратную сторону, подборочный конвейер 13, установленный под конвейером 6 параллельно последнему и проходящий под аркой бункера 7 и далее за пределы машины, и дозатор 14, установленный на раме 1 за арочным бункером 7.

Предлагаемая щебнеочистительная машина работает следующим образом.

После установки выгребного устройства 3 и его фиксации в рабочем положении последовательно включаются в работу передаточный ленточный конвейер 4, скоростной конвейер 5, ворошитель 8 и подборочный конвейер 13, а затем выгребное устройство 3 и машина начинает движение со скоростью V₁, которая устанавливается по данным местной ситуации расчетом и затем корректируется в рабочем порядке.

Подрезанный выгребным устройством 3 слой балласта с помощью того же устройства подается на конвейер 4, который выдает балласт на сетчатую ленту 6 скоростного конвейера 5, на котором с помощью ворошителя 8 формируется прямоугольная призма балласта, высота которой приближается к наибольшему размеру частиц балласта на данном участке пути, что достигается соответствующим соотношением скоростей лент передаточного конвейера 4 и скоростного конвейера 5 по формуле

где V₃ - скорость конвейера 5; V₂ - скорость конвейера 4; B_n - активная ширина конвейера 4; Н_n - высота поперечного сечения балласта (в виде треугольника) на ленте конвейера 4; B_c - ширина ленты конвейера 5; Н_c - заданная толщина слоя балласта на ленте 5.

Формула (I) выводится из равенства
П₂=П₃=V₂•F₄=V₂•B_с•H_с, (II)
где П₂ и П₃ - производительность конвейеров соответственно 4 и 5.

Находясь на движущейся сетчатой ленте конвейера 5, балласт по всей рабочей длине этого конвейера подвергается воздействию скребков 11, каждый из которых своими пластинами 12 перемещает балласт поперек сетчатой ленты 6, причем каждый последовательный скребок перемещает (в пределах активной ширины ленты) балласт в сторону, обратную предыдущему скребку, обеспечивая таким образом тщательное перемешивание частиц балласта с протиранием кусков конгломерата (слипшиеся частицы балласта), что достигается оптимальным соотношением скоростей ворошителя 8 и конвейера 5, которое определяется по формуле
V₄=k•V₃,
где V₄ - скорость ворошителя 8, V₃ - скорость конвейера 5, k<1 - коэффициент скоростной, определяемый опытным путем в зависимости от рабочей длины конвейера 5 и характеристик очищаемого балласта.

Просеянный загрязнитель попадает через сетчатую ленту 6 на подборочный конвейер 13 и удаляется с его помощью за пределы машины с погрузкой, например, на состав из вагонов-самосвалов, находящийся на том же пути, что и щебнеочистительная машина. Очищенный балласт конвейером 5 сбрасывается в арочный бункер 7, из которого высыпается на путь под дозатор 14.

Применением предлагаемого варианта щебнеочистительной машины достигается
1. Высококачественная очистка балласта за один рабочий проход.

2. Снижение удельной энергоемкости процесса.

3. Снижение стоимости механизма очистки.

4. Простота конструкции механизма очистки и его эксплуатации.

5. Снижение шума и пылеобразования.

Изобретение относится к механизации ремонтных работ в путевом хозяйстве железных дорог при очистке загрязненного балласта непосредственно на перегоне. Щебнеочистительная машина содержит сварную раму на двух самоходных тележках, выгребное устройство, механизм очистки балласта с бесконечной сетчатой лентой, конвейер для удаления загрязнителей за пределы машины, бункер-распределитель и дозатор. Механизм очистки балласта выполнен в виде горизонтально расположенного скоростного конвейера, дополнительно снабжен ворошителем, расположенным параллельно и над скоростным конвейером и выполненным в виде транспортера с двумя бесконечными тяговыми цепями, соединенными между собой с помощью поперечин-скрепков, на которых закреплены круглые пластины, ориентированные по отношению к осям поперечин-скрепков под углом, причем на соседних поперечинах-скрепках пластины установлены под тем же углом, но в обратном направлении. Бункер-распределитель выполнен в виде арки, под которой пропущен конвейер для удаления загрязнителей за пределы машины. Техническим результатом изобретения является повышение качества очистки, снижение удельной энергоемкости процесса при высокой производительности. 4 ил.

Щебнеочистительная машина, содержащая сварную раму на двух самоходных тележках, выгребное устройство, механизм очистки балласта с бесконечной сетчатой лентой, конвейер для удаления загрязнителей за пределы машины, бункер-распределитель и дозатор, отличающаяся тем, что механизм очистки балласта выполнен в виде горизонтально расположенного скоростного конвейера, дополнительно снабжен ворошителем, расположенным параллельно и над скоростным конвейером и выполненным в виде транспортера с двумя бесконечными тяговыми цепями, соединенными между собой с помощью поперечин-скрепков, на которых закреплены круглые пластины, ориентированные по отношению к осям поперечин-скрепков под углом, причем на соседних поперечинах-скрепках пластины установлены под тем же углом, но в обратном направлении, а бункер-распределитель выполнен в виде арки, под которой пропущен конвейер для удаления загрязнителей за пределы машины.