Установка трубопроводного гидротранспорта грузов Советский патент 1987 года по МПК B65G51/01 

1.129991

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к установке трубопроводного гидротранспорта грузов.

Цель изобретения - снижение энер- 5 гозатрат на транспортирование.

На фиг. 1 изображена установка, разрез на участке за станцией дозированной загрузки; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез 10 Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел I на фиг. 1 (при устранении наклона вниз правого конца контейнера); на фиг.5- электрическая схема включения реверсивного электродвигателя; на фиг.6 5 и 7 - электрическая схема включения реверсивного электродвигателя одной из камер при двухкамерной системе балласта.

Установка трубопровода 1, где в 20 несущей жидкости (не показана) помещены одиночные или соединенные в составы контейнера 2, которые, пройдя станцию загрузки с дозирующим устрой - ством (не показано), должны обладать нулевой плавучестью, обеспечивающей бесконтактное их перемещение вдоль магистрального трубопровода 1. Установка содержит привод (не показан) поступательного перемещения, которьш 30 для напорного контейнерного транспорта состоит из расположенных с задан-, ным шагом насосно-пшюзовых станций, а для безнапорного трубопроводного транспорта - из магнитных соленоид- 35 ных двигателей или из транспортеров с бесконечными тяговыми органами, сцепляющимися с каждым из контейнеров.

Установка содержит также станцию 40 разгрузки, систему контроля, автоматики и управления.

Каждый контейнер 2 содержит герметичный корпус 3 с крышкой 4, позволяющей посредством рычага с роликом 5, 45 шарнира 6 и неподвижных направляющих трубопровода 1 (направляющие не показаны) открывать контейнер 2 для заолнения его полезным сьшучим грузом 7. Уплотнение 8 предотвращает 50 попадание внутрь контейнера 2 несущей жидкости. В нижней части каждого контейнера выполнена по крайней мере одна балластная камера 9, которая асположена вдоль всей длины контей- 55 нера 2, объем которой должен содерать количество несущей жидкости, равное допуску на вес контейнера (разница наибольшего и наименьшего

12

весов контейнера). Камера 9 трубками 10 соединена с воздушным пространством 11, расположенным над полезным грузом 7, а своей нижней частью сое- динена с входом 12 реверсивного насоса (например шестеренчатого) 13, который вторым своим входом 14 соединен с несущей жидкостью трубопровода 1. Реверсивный насос 13 соединен с реверсивным двигателем (например сери- есным) 15, который имеет две обмотки прямого 16 и обратного 17 хода, подключенные одна (16) к верхней 18 индукционной рамке, установленной в верхней части корпуса 3 контейнера 2, а другая (17) к нижней рамке 19, расположенной снизу контейнера 2. Обе рамки 18 и 19 разделены между собой диодами 20 и через якорь 21 соединены с обмотками 16 и 17. На участке трубопровода 1, примыкающем к станции загрузки (не показана), проложены шины 22 и 23, расположенные соответственно сверху и снизу, на которые подается напряжение высокочастотного переменного электрического тока. Участок трубопрода 1, где проложены эти шины, выполнен из диамагнитного материала, а сами шины могут располаг ть- ся как внутри стенки трубопровода, так и снаружи, причем количество отдельных проводов в одном ряду определяется величиной возможного угла раскачки контейнеров вокруг их продольных осей.

Если контейнер предназначен для перевозки жидкого груза 24, монтаж трубок 10 нежелателен, так как при наклонах контейнера жидкий груз 24 через трубки 10 может попасть в балластную камеру 9, что нарушит работу всего компенсационного приспособления. В этом случае балластная камера может быть снабжена горизонтальной эластичной диафрагмой (не показано) , разделяющей балластную камеру вдоль по всей длине на две полости, при этом верхняя полость своей верхней частью соединена с входом 12 насоса 13, а нижняя полость посредством отверстий в корпусе 3 контейнера 2 соединена с несущей жидкостью трубопровода.

В процессе эксплуатации может оказаться, что контейнер имеет нулевую плавучесть, однако в результате неравномерной засьшки полезного груза по его длине-один конец будет тяжелее другого. В этом случае контейнер

3129

своим тяжелым концом будет скрести по низу трубопровода, а легким по верху. Все это отрицательно скажется на величине энергозатрат и надежности трубопроводного транспорта.

Для устранения этого является целесообразно балластную камеру 9 делить поперек жесткой герметичной перегородкой 25 (см. фиг. 4) на две камеры: переднюю 26 и заднюю 27,, и каждую из камер снабдить своим реверсивным насосом 28 (29), реверсивным электродвигателем (30) 31 и парой индукционных рамок 32, 33 (34, 35). При этом электродвигатель 30 (фиг.7), обслуживающий насос 29 передней 26 . балластной камеры, подключен к передней 32, 33 паре индукционных рамок, расположенных в переднем конце корпуса 3 контейнера 2, а электродвига- тель 31, обслуживающий насос 28 задней 27. балластной камеры, подключен к задней 34, 35 паре индукционных рамок, расположенных в заднем конце корпуса 3 контейнера 2. Для возмож- ности движения контейнеров в дозирующем механизме без трения о стенки трубопровода 1 в нем предусмотрены направляющие 36., Для подготовки балластных камер 9 к работе из них не- обходимо предварительно выкачать несущую жидкость. Для этого в конце механизма загрузки внизу трубопровода 1 установлена высокочастотная шина 37, взаимодействующая с рамками 19 или 33, 35.

Для нормальной работы предложенного устройства необходимо, чтобы вес каждого контейнера после дозирующего устройства имел бы отрицательный допуск. Это значит, что дозирующий механизм станции загрузки должен быть настроен на недогруз контейнеров в пределах допускаемой ошибки.

Например, если номинальный вес контейнеров должен быть 2000 кг, а допускаемая ошибка - 3%, то из механизма дозировки должны выходить контейнеры, у которых максимальный вес не более 2000 кг, а минимальный 1940 кг, при этом, если несущая жидкость - вода, то объем камеры 9 должен быть не менее 60 л.

Загрузка контейнеров осуществляет ся на ходу. В дозирующем механизме, когда контейнер в направляющих 36 поднимается над уровнем несущей жидкости, а другие неподвижные направляю14

щие трубопровода за рычаг с роликом 5 поднимают крышку 4, в каждый контейнер насыпается заданное количество полезного груза. В это же время в шину 37 подается высокочастотный электрический ток. Шина 37 взаимодействует с нижними рамками 19 (33, 35) и включает насосы 13 (28, 29), которые полностью выкачивают жидкость из балластной камеры 9 (26, 27).

После схода контейнеров с направляющих 36, они в свободном состоянии попадают в зону действия щин 22 и 23 При этом, если контейнер 2 имеет номинальный вес и продолжает двигаться по оси трубопровода, то расстояние между его рамкой 18 и шиной 22, так же как и расстояние между рамкой 19 и шиной 23 равны между собой и настолько велики, что в рамках 18 и 19 не возбуждается достаточного тока для вращения насоса 13. Контейнер продолжает двигаться осесимметрично, его камера 9 не наполняется водой и поэтому не изменяет его плавучести.

Если вес контейнера меньше номинального, то он поднимается кверху, при этом возбуждаемая в индукционной рамке 18 ЭДС увеличивается обратно пропорционально кубу расстояния. Поэтому при достаточном приближении рамки 18 к шине 22 ток начинает течь по обмотке 16 прямого хода и насос 13 через вход 14 засасывает несущую жидкость из окружающего пространства, а через вход 12 накачивает ее в камеру 9. Вес контейнера становится номинальным, он опускается и начинает двигаться осесимметрично. Если при этом в камеру 9 закачивается излишнее количество жидкости, то контейнер опускается слишком низко и его нижняя рамка 19 начинает взаимодействовать с шиной 23. Электрически ток в двигатель 15 иойдет по другой обмотке 17 обратного хода, что приведет к откачке лишней жидкости из камеры 9 и восстановлению нулевой плавучести. Небольшая ошибка в весе контейнера потребует небольшой добавки несущей жидкости в камеру 9. При максимальной ошибке в весе контейнера камера 9 должна быть заполнена доверху.

При наличии двух камер 26 и 27 контейнер будет не только сохранять нулевую плавучесть, но и горизонтальное расположение своей продольной оси. Так, например, если после выхода из дозирующего механизма передняя часть контейнера (см.фиг.4,6 и 7) оказывается тяжелее задней, то для электродвигателя 30 ток дает нижняя рамка 33, в результате чего насос 29 откачивает жидкость из камеры 26, а двигателю 31 ток дает верхняя рамка 34, -в результате чего на-, сое 28 накачивает лсидкость в каме- ру 27. Разные веса камер 26 и 27 создают крутящий момент, возвращающий продольную ось контейнера в горизонтальное положение. Если при этом он не получил нулевой плавучести, то оба насоса 28 и 29 начнут работать в одну сторону и при неодинаковом количестве жидкости в отдельных камерах 26 и 27 обеспечат суммарное количество жидкости в них, равное обще- му недостатку веса контейнера в пределах установленного допуска.

ормула изобретения

2. Установка по п. 1, о т л и- 25 чающаяся тем, что каждая бал1. Установка трубопроводного гид- ластная камера сообщена с полостью ротранспорта грузов, содержащая контейнеры для груза, размещенные во

корпуса контейнера в его верхней части, а реверсивный насос - с полостью

взвешенном состоянии в заполненном.

16

несущей жидкостью магистральном трубопроводе с возможностью поступательного перемещения от привода, и станции дозированной загрузки, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат на транспортирование, магистральный трубопровод на участке выхода из упомянутой станции выполнен из диамагнитного матери ала и снабжен установленными в его верхней и нижней части шинами, подключенными к источнику переменного тока, при этом каждый контейнер вы- полнен по всей его длине в нижней части по крайней мере с одной балластной камерой и снабжен установленными на его корпусе сверху и снизу индукционными рамками, а в балластной камере - реверсивным насосом с реверсивным электродвигателем, цепь управления реверсом которого связана с упомянутыми рамками контейнера.

ластная камера сообщена с полостью

корпуса контейнера в его верхней части, а реверсивный насос - с полостью

балластной камеры в ее нижней части.

Цель изобретения - снижение энергозатрат на транспортирование. После загрузки контейнеров 2 на станции они попадают в зону действия шин 22 и 23. Если контейнер 2 имеет номинальный вес, он продолжает двигаться, а в рамках 18 и 19, поскольку расстояние между рамками 18 и 19 и шинами 22 и 23 равны между собой и настолько велики, не возбуждается тока. Если вес контейнера 2 отличается от номинального, он соответственно приподнимается или опускается, при этом ток пойдет к одной из обмоток, что приведет к откачке из камеры или закачке в нее жидкости из трубопровода 1, осуществляя тем сдмым нулевую плавучесть контейнеров 2 и ликвидацию трения о стенки трубопровода 1. со со со 23 г fPU2.1

п

А-А

22

fJ

23

фиг. 2

5-6

8

п

ю

фйг.З

27

31 ZS

28

JZ

гз

гб

ФигЛ

18

СрЦ2.5

Jf

Составитель Г.Киселева Редактор М. Бандура Техред Н.Ходанич Корректор А.Ильин

л

Заказ 1111/20. Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4