СНЕГОУБОРОЧНАЯ МАШИНА Российский патент 2004 года по МПК E01H8/02 E01H8/08 

Изобретение относится к машинам для очистки железнодорожных путей от снега.

Известны вентиляторные снегоочистители, например, авторское свидетельство СССР 1495414, авторское свидетельство СССР 1612028 (прототип), Е 01 Н 8/02. Устройство, выбранное за прототип, содержит базовое шасси, на котором установлен вентилятор, связанный воздуховодами с двумя установленными друг навстречу другу основным и дополнительным соплами, а также регулируемую заслонку, установленную в воздуховоде между соплами. Оба сопла расположены под углом к очищаемой поверхности и к продольной оси базового шасси. Устройство включает также центральный отражатель и боковые отражатели, выполненные с возможностью изменения занимаемого ими положения в зависимости от условий работы снегоочистителя. При работе снегоочистителя воздух от вентилятора подается в то или другое сопло, зависимости от направления движения.

Недостатком данного технического решения является недостаточная эффективность и производительность в условиях частых снежных заносов и протяженных путях.

Задачей изобретения является повышение производительности и эффективности за счет повышения режущей и транспортирующей способности устройства.

Поставленная задача решается за счет того, что в снегоуборочной машине, содержащей базовое шасси, с расположенным на нем воздуходувным устройством, включающим приводное устройство, вентилятор с воздуховодом и сопла, расположенные под углом к очищаемой поверхности и под углом к продольной оси базового шасси, согласно изобретению воздуходувное устройство выполнено в виде двух расположенных навстречу друг другу вентиляторов разнонаправленного вращения, каждый из которых через воздуховоды сообщается с направленными навстречу друг другу соплами.

При этом оба сопла расположены под углом не более 65^o к продольной оси базового шасси, а углы их наклона к очищаемой поверхности равны между собой и составляют не менее 30^o.

Кроме того, оба сопла расположены над очищаемой поверхностью так, что расстояние l от среза сопла до очищаемой поверхности и ширина h щелевого выхода каждого сопла находятся в соотношении l≤9h.

Поставленная задача решается также тем, что снегоуборочная машина снабжена наклонными щитами, охватывающими пространство между соплами, а со стороны переходных патрубков сопла соединены боковым отражателем.

В качестве вентиляторов снегоуборочная машина согласно изобретению преимущественно содержит вентиляторы высокого давления.

Для привода вентиляторов могут быть использованы тяговые двигатели локомотивов, снабженные мультипликаторами.

На фиг. 1 показана снегоочистительная машина согласно изобретению, вид сбоку; на фиг. 2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 приведена схема направления воздушных потоков, поясняющая принцип работы снегоуборочной машины, на фиг.4 показана схема воздушной струи при истечении из сопла.

Снегоочистительная машина (фиг.1, 2) согласно изобретению содержит базовое шасси 1 с автосцепным устройством 2, опирающимся на две тележки 3. На раме размещены вентиляторы левого 4 и правого 5 вращения, приводимые во вращение электродвигателями 6 через мультипликаторы 7. Приводы вентиляторов укрыты капотами 8. Вентиляторы 4 и 5 связаны через переходные патрубки 9 и 10 с соплами 11 и 12, направленными навстречу друг другу и установленными под углом α не более 65^o к продольной оси базового шасси 1 и под углом β к очищаемой поверхности не менее 30^o. При этом взаимное расположение сопел 11, 12 выполнено так, что воздушные потоки от них при распространении до очищаемой поверхности не пересекаются (фиг.3). Со стороны переходных патрубков сопла 11, 12 соединены между собой боковым отражателем 13, предназначенным для улучшения очистки ближайшего рельса со стороны междупутья, а для исключения прохода снеговоздушного потока вверх через базовое шасси 1 установлены наклонные щиты 14. Для повышения эффективности резания сопла 11 и 12 расположены от очищаемой поверхности на минимально допустимом расстоянии (соответствии с габаритами подвижного состава) так, что расстояние l от среза сопла до очищаемой поверхности и ширина h щелевого выхода каждого сопла находятся в соотношении l≤9h (фиг.4).

Снегоуборочная машина согласно изобретению работает следующим образом. При движении по рельсам базового шасси 1 включается привод вентиляторов 4 и 5. Потоки воздуха от вентиляторов 4 и 5 по патрубкам 9 и 10 поступают к соплам 11 и 12, из которых одновременно исходят по направлению к очищаемой поверхности. Базовое шасси 1 начинает перемещаться в заданном направлении, при этом одно из сопел 11, 12 первым оказывается над настом очищаемой поверхности пути. Истекающий из щелевого выхода, например, сопла 11 воздушный поток воздействует на наст: разрушает его за счет динамического давления струи, подхватывает снежные частицы и имеющиеся в насте засорители и, отразившись от поверхности, движется навстречу потоку, сформированному при истечении воздуха из второго сопла 12. Выбранное соотношение расстояние l от среза сопел 11, 12 до очищаемой поверхности и ширина h щелевого выхода l≤9h обеспечивает режим работы устройства, при котором скорость воздушного потока у очищаемого основания не ниже его начальной скорости v₀ на срезе сопла (фиг. 4), чем обеспечивается высокая режущая способность исходящей воздушной струи. В зависимости от скорости движения снегоуборочной машины, от плотности и высоты наста воздушный поток от первого сопла 11 (в соответствии с направлением движения) в разной степени воздействует на наст и при определенных условиях разрушение наста на всю толщину может быть не достигнуто. Окончательное разрушение наста обеспечивается за счет действия потока воздуха из второго сопла 12. Расположение сопел 11, 12 обеспечивает наиболее эффективную работу воздушных потоков как при разрушении наста, так и при выносе снежной массы за путь. Удаление L сопел 11, 12 друг от друга, исключающее пересечение воздушных потоков при их движении от среза сопла до очищаемой поверхности (крайние границы 15, 16 зон отражения сходятся, преимущественно, в точке, лежащей в пространстве между соплами, но не пересекаются), а также угол α разворота сопел 11, 12 относительно продольной оси шасси обеспечивают оптимальный вектор скорости v_n единого снеговоздушного потока при его движении "в сторону" от пути (фиг.3). При этом угол β наклона сопел 11, 12 к очищаемой поверхности не менее 30^o исключает возможность прохода снеговоздушного потока под соплом. В результате столкновения и перемешивания двух потоков у очищаемой поверхности формируется единый снеговоздушный поток v_n, направленный по равнодействующей векторов скорости двух исходных потоков со скоростями v_n1, v_n2 (фиг.3).

В целях повышения режущей способности воздушного потока снегоуборочная машина может быть оснащена вентиляторами высокого давления, позволяющими при соответствующих размерах среза сопла (ширина, высота) иметь высокую начальную скорость струи (50...70 м/с). Для исключения из конструкции снегоочистительной машины специальной энергетической установки для привода вентиляторов в данной конструкции могут быть использованы двигатели постоянного тока, обеспечение питания которых возможно от тягового локомотива. Для обеспечения требуемого режима вентиляторов и соответственно необходимых параметров воздушной струи в составе приводов могут быть использованы мультипликаторы 7, позволяющие механическим способом повысить частоту вращения рабочего колеса вентилятора.

Снегоуборочная машина согласно изобретению обеспечивает разрушение свежеотложенного наста плотностью до 270 кг/м³. При работе на снеге плотностью 100-150 кг/м³ техническая производительность устройства составляет 26970... 32400 м³/ч при рабочей скорости движения - 50...60 км/ч.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для очистки железнодорожных путей. Снегоуборочная машина содержит базовое шасси с расположенным на нем воздуходувным устройством, которое включает приводное устройство, вентилятор с воздуховодом и сопла, расположенные под углом к очищаемой поверхности и под углом к продольной оси базового шасси. Воздуходувное устройство выполнено в виде двух расположенных навстречу друг другу вентиляторов разнонаправленного вращения, каждый из которых через воздуховоды сообщается с направленными навстречу друг другу соплами. Кроме того, снегоуборочная машина снабжена наклонными щитами, охватывающими пространство между соплами, а со стороны переходных патрубков сопла соединены боковым отражателем. Технический результат заключается в повышении производительности и эффективности за счет режущей и транспортирующей способности устройства. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Снегоуборочная машина, содержащая базовое шасси с расположенным на нем воздуходувным устройством, включающим приводное устройство, вентилятор с воздуховодом и сопла, расположенные под углом к очищаемой поверхности и под углом к продольной оси базового шасси, отличающаяся тем, что воздуходувное устройство выполнено в виде двух расположенных навстречу друг другу вентиляторов разнонаправленного вращения, каждый из которых через воздуховоды сообщается с направленными навстречу друг другу соплами.2. Снегоуборочная машина по п.1, отличающаяся тем, что оба сопла расположены под углом не более 65° к продольной оси базового шасси, а углы их наклона к очищаемой поверхности равны между собой и составляют не менее 30°.3. Снегоуборочная машина по п.1, отличающаяся тем, что оба сопла расположены над очищаемой поверхностью так, что расстояние l от среза сопла до очищаемой поверхности и ширина h щелевого выхода каждого сопла находятся в соотношении l≤9h.4. Снегоуборочная машина по п.1, отличающаяся тем, что со стороны переходных патрубков сопла соединены боковым отражателем.5. Снегоуборочная машина по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена наклонными щитами, охватывающими пространство между соплами.6. Снегоуборочная машина по п.1, отличающаяся тем, что в качестве вентиляторов она содержит вентиляторы высокого давления.7. Снегоуборочная машина по п.1, отличающаяся тем, что в качестве приводного устройства она содержит тяговые двигатели локомотивов, снабженные мультипликаторами.