Способ и устройство для очистки путей от снега Советский патент 1937 года по МПК E01H8/02 

Существующие снегоочистители недостаточно удовлетворительно выполняют свое назначение в силу следующих приводимых автором соображений. Одни из них требуют погрузки на составы, вывозки и разгрузки снега, чем обусловливают медленную снегоуборку, связанную с ручными работами и отнимающую значительное количество подвижного состава; другие механизируют погрузку и разгрузку, но требуют специально погрузочных вагонов и, при крайне стесненных завалами снега путях, трудного маневрирования с составами, погруженными снегом, что сводит работу снегоуборьцика к нескольким часам в сутки; снегоуборка остается, как и в первом случае, малоуправляемой, медленной и дорого стоящей. Наконец, третьи роторами разбрасывают снег на стороны на расстояние до 18 м. Эти снегоуборочные машины дороги сами по себе и в эксплоатации, а главное, их применение, вследствие небольщой дальности выброски, ограничивается расчисткой перегонов. Для уборки же станционных территорий, подъездных путей и пр., где особенно чувствуется нужда в скорой, дешевой и управляемой снегоуборке, они почти не применяются. Таяние снега обходится крайне дорого, медленно осуществляет снегоуборку и не везде применимо, а тем более на железнодорожном транспорте, где предъявляются жесткие пожарные требования. Кроме того ни одна из существующих снегоуборочных мащин не является универсальной Б отношении разных видов снегоуборки, как-то: расчистка стрелок, разрыхления сильно слежавшегося снега и сколки льда.

Настоящее предложение имеет целью устранить вышеуказанные недостатки посредством применения предлагаемого способа очистки путей от снега и создания для осуществления этого универсального устройства, ускоряющего и удещевляющего работу и дающего возможность полностью управлять снегоуборкой. Согласно изобретению, снег, предварительно уплотненный, спрессовывается в брикеты цилиндрической или иной формы. Брикеты эти выбрасываются на сторону сжатым воздухом, газом или паром при помощи устройства, состоящего из ряда поворотных бащен, установленных на железнодорожной повозке с передним

скребковым или тому подобным элеватором для подачи снега на горизонтальные транспортеры. Башни снабжены вертикальными коническими шнеками, на которые транспортерами сбрасывается снег. Уплотненный шнеками снег поступает в находящиеся в бяшнях цилиндры - уплотнители, а затем в поворотный в вертикальной плоскости цилиндр с поршнем. Последний служит для формования снега в брикет и выбрасывания его на сторону, причем поступательное движение поршней упомянутых цилиндров осуществляется впуском в цилиндры сжатого воздуха или пара, а возвратное движение-при посредстве противовесов или пружин.

На чертеже фиг. 1 изображает схематически вид сверху предлагаемого устройства; фиг. 2 - продольный разрез его; фиг. 3-разрез по линии /-/ на фиг. 1.

Устройство, предназначенное для очистки путей от снега посредством выбрасывания спрессованного в брикеты снега на значительные расстояния на стороны, представляет собой железнодорожную повозку с передним наклонным скребковым или тому подобным элеватором / и поворотными башнями /2. Элеватор заключен в кожух 9 и имеет в нижней части желобчатые лопаты 1а с разрыхлителями 7а льда или уплотненного снега, подгребаюш,ими снег позади скребков на глубину до 50 мм ниже головки рельсов. Разрыхлители состоят из режущего переднего конца (наподобие долота), расположенного параллельно рельсам, и подрезающей части, находящейся под углом 45° к режущему концу. На переездах, стрелках и пр. элеватор с лопатами и разрыхлителями механически поднимается на нужную высоту. Впереди элеватора имеются тяжелые катки 6 (фиг. 2) для некоторого уплотнения рыхлого снега, а также для нагрузки передней части; при ненадобности один или все катки поднимаются с помощью шарнирных рычагов и 7. В передней части находятся также боковые поворотные на вертикальной оси крылья 2,2а, которые с помощью тросов 5, перекинутых через блочки, ставятся под

нужным углом и сгребают снег с половины междупутий в сторону рельсов. Крылья 2а (фиг. 1) включаются, когда нужно одновременно убирать путь и междупутья, и крылья 2 - когда первым ходом убирают путь, а вторым-междупутья.

Управление элеватором, катками и крыльями осуществляется от трансмиссии 5, имеющей рабочие и холостые шкивы, помощью многобарабанной лебедки. Под элеватором между первой и второй осями расположены трубки 16 (фиг. 2), через которые пропускается сжатый воздух для сдувания снега с пути и стрелок или пар-для таяния снега. Поднятый на вагон снег сваливается непосредственно в первую башню 12, часть его горизонтальным транспортером протаскивается во вторую башню, и остальной снег перемещается вторым транспортером в третью башню. Транспортеры имеют обгородки 13, к которым прикреплены лопасти /5 (фиг. 1); повороты лопастей под тем или иным углом позволяют стеснять поток снега и тем самым уплотнять его или сталкивать на стороны. Второй транспортер имеет присрособление 15а (фиг. 2) для регулирования натяжения ленты на стыке компрессорного вагона с уборочным.

В каждой из башен 12 расположены цилиндры 23,25а (фиг. 3) с поршнями для уплотнения снега, поворотный в вертикальной плоскости цициндр 25 с поршнем для формования снега в цилиндрический снаряд и выбрасывания- его на сторону (на чертеже показаны четыре цилиндра дпя формования снега, каждый из которых имеет по два цилиндра-уплотнителя), а также вертикальные конические шнеки 22. Последние служат для уплотнения снега, сбрасываемого на них горизонтальными транспортерами, и подачи его в цилиндры-уплотнители 23, 25а. Башни 72 установлены поворотно на осях 20 (фиг. 2) и поддерживаются при вращении горизонтальными роликами 2/. Перекрывание выходного отверстия цилиндра 25 для формования и выбрасывания снежного брикета осуществляется с помощью поршневого затвора 26а (фиг. 3),

дно которого имеет срез под углом 45° со стороны отверстия цилиндра. Снежный брикет при прессовании получает цилиндрическую или иную форму со срезом верхней части под углом 45. Затвор запирается посредством наружной чеки, автоматически освобождающей его после впуска под брикет сжатого воздуха, газа или пара, причем брикет давит на срез затвора, выдавливает его на сторону и проходит в выходное отверстие цилиндра 25. Противовес к поршню или пружина возвращают его в исходное положение; аналогично работают противовесы к поршням цилиндров-уплотнителей 23, 25а. Газ после работы на поршень в цилиндре 25 (около 10 атм.) переходит на поршень цилиндра 25а (около 6 атм.) и далее на поршень цилиндра 23 (3-4 атм.). Отработавший газ или пар поступает по трубкам 16 для оттаивания и выдувания стрелок в пространства по сторонам рельсов, а при ненадобности этих операций направляется в конденсатор при паровом котле паровоза.

Непосредственно перед затвором часть цилиндра 25 сужена на 1-3см вставкой 26 для лучшего уплотнения стенок снежного брикета и создания особо уплотненного бортика 29, препятствуюш,его прорыву сжатого воздуха, газа или пара вокруг брикета в момент выбрасывания. Цилиндр в суженной части отепляется перегретым паром для подтаивания брикета и предотвращения, тем самым, возможного забивания выходного отверстия снегом. Поршень цилиндра 25 (фиг. 3) в передней части имеет от 1 до 5 тонких трубок 28 с отверстиями 27, которые, втыкаясь в снежный брикет при окончательном его формовании в цилиндре, способствуют уплотнению брикета также и внутри, что необходимо при дистанциях бросания свыше 500 м. Через отверстия в трубках, при надобности, впускается в снаряд воздух или пар, способствующий еще ббльшему уплотнению брикета внутри и приданию ему прочности, доходящей до прочности льда. При бросании снежных брикетов на снегоуборочные железнодорожные составы отверстия от трубок в брикете способствуют его

сжатию, приданию ему упругости и разрушению, чем весьма в значительной степени парализуется динамическая нагрузка на платформу при падении брикета со значительной высоты. К моменту впуска сжатого воздуха, газа или пара в цилиндр 25 боковое отверстие его со стороны цилиндра-уплотнителя 25а автоматически перекрывается полуцилиндром 30 (фиг. 3), вращающимся вокруг цилиндра 25, Поршни цилиндров 23, 25а, 25 снабжены, кольцами. Для поддержания колец поршней при прохождении ими отверстий в цилиндрах служат металлические планки, поставленные на ребро. Поршни применены пустотелые для увеличения объема вводимого под них воздуха, газа или пара. Шнеки 22, свыше 1 м в диаметре в верхней части, с переменным шагом книзу и конической формы, имеют целью проталкивать снег в приемнике для бесперебойной и равномерной подачи его к цилиндрам-уплотнителям.

Для поворота башен под разными углами, подъема и опускания каждого в отдельности цилиндра 25, вместе с цилиндрами-уплотнителями 23, 25а под заданным углом к вертикали, регулирования планок над горизонтальными транспортерами, впуска и перекрывания пара или воздуха в цилиндры и отепляемые кожуха предназначены трансмиссии с холостыми и рабочими шкивами. Шнеки и горизонтальные транспортеры приводятся в действие от паровых, воздушных или электрических лебедок //, расположенных в будке /7 (фиг. 2) управления.

Устройство снабжено компрессором 32 (фиг. 2) и баллонами 33, 34 со сжатым и разреженным воздухом. Вся установка полностью укладывается в габариты подвижного состава для нормальной железнодорожной колеи. В качестве локомотива для приведения в действие устройства могут служить паровоз, трактор, электровоз и пр. Целесообразно иметь специальный двигатель с использованием его не в зимнее время для льдоделания или строительных работ.

Устройство работает следующим образом:

Первый случай. Уборка от снега пути с захватом половины каждого междупутья, общей шириной 4,8 м; снег плотности 0,2; выброс производится далеко на стороны.

Паровоз толкает устройство; крылья в передней части сгребают снег с междупутий в сторону рельсов и катки 6 прикатывают снег, уплотняя его, уменьшают высоту слоя и тем улучшают работу переднего элеватора. Скребки элеватора бьют по снегу, разделывая снежную массу, и еще более уплотняют снег. Поступив на горизонтальные транспортеры, снег, путем встречи с лопастями, расположенными с разных сторон, сталкивается от одной стороны к другой и, благодаря этому, еще более уплотняется. После этого шнехи 22 проталкивают снег к отверстиям первого и второго цилиндровуплотнителей и еще более его уплотняют. Горизонтальные слои снега поршнем цилиндра 23 проталкиваются в отверстие цилиндра 25а, причем давление производится перпендикулярно к слоям, выходящим из - под щнека. В момент нахождения поршня цилиндра 23 у поршня цилиндра 25а, последний давит на снег, также под прямым углом к слоям снега, и проталкивает массу в отверстие цилиндра 25. Наконец поршень цилиндра 25 в момент самого низкого положения поршня 25а проталкивает порцию снега в переднюю часть цилиндра 25 и окончательно формует брикет весом 10-20 кг, высотой и в диаметре 25 - 35 см и плотностью 0,7 - 0,85. Одновременно с ходом поршня цилиндра 25 назад перекрывается боковое отверстие его со стороны цилиндра 25а и в цилиндр 25 впускается воздух из баллонов или пар или газ. В следующий момент открывается затвор 26а и снежный брикет под большим углом (45° и более), что дает возможность перелета через соседние составы, строения, провода и пр., выбрасывается на расстояние на стороны. Для возможности минования препятствий и строений и выбора площадок для свалки снега башни могут поворачиваться на любой градус от 30 до 330° к продольной оси станционных путей. Дальность полета регулируется градуированием силы пара, газа или сжатого воздуха и поворотом цилиндра 25 на известный угол к вертикали на шарнире 3/ (фиг. 3). Для максимальной возможности выброса снега на стороны выбирается возможно большее число площадок заранее от 25 м и более; углы и расстояния от каждого 6-метрового отрезка (и более), каждого из двух смежных путей заблаговременно рассчитываются и сводятся в соответствующие графики. Счетчик от колеса снегоуборщика в любой момент показывает на циферблате его местонахождение и тем позволяет быстро ориентироваться и производить выброску снега без постоянного наблюдения за полетом снежных брикетов. Возможность непрерывной работы (не требуется вывозки и, следовательно, маневрирования снеговыми составами по станционным путям) и воздушный транспорт снега (прямолинейность пути, ничтожное сопротивление воздуха и пр.) позволяют достигнуть, по мнению автора, большой производительности, при стоимости во много раз дешевле существующей снегоуборки.

Мощность устройства может быть увеличена вдвое устройством дополнительных элеваторов над первым и приставкой вагона с тремя новыми башнями для снегометания, причем соответственно удлинятся горизонтальиые Транспортеры.

Второй случай. Снег нельзя выбрасывать на стороны, а требуется грузить и вывозить. В этом случае погрузка осуществляется на обычные снеговые составы стоящие на соседнем пути или сзади снегоуборщика. Снег проходит те же манипуляции, что и в первом случае и брикетами грузится железнодорожный состав.. Приставив соответствующий шланг большого диаметра к цилиндру 25 и поворачивая его конец, можно аккуратно укладывать брикеты на платформы или на междупутья (в случае спешной уборки и недостатка подвижного состава).

Расположение обыкновенного состава позади снегоуборщика позволяет бросками заполнять состав порядка 10-12 вагонов. Заполненный состав

отвозится на соседний путь и подаются новые 10-12 вагонов; при наличии 45 вагонов, груженых снегом, состав этот отвозится обычным порядком за территорию станции или завода. Небольшая дальность полета, а также упругость и разбиваемость брикета целости системы и настила вагонов не угрожает.

Одно лишь прессование снега позволяет устранить недогруз снеговых составов (обычно 3-5 тонн), дать им полный груз и даже некоторый перегруз (16-20 тонн) вследствие близкой вывозки и тем в 3-4 раза уменьшить количество подвижного состава для вывозки снега.

Третий случай. Одновременно производится уборка снега, сколка льда и очистка стрелок. Скорость продвижения уменьшается, примерно, до 8км в час, часть цилиндров для оформления и выбрасывания снежных снарядов выключается, включаются в работу все сопла воздуходувок. Снег частично на стрелках тает, а частично сдувается на стороны.

Предмет изобретения.

1.Способ очистки путей от снега, отличающийся тем, что снег, предварительно уплотненный, спрессовывается в брикеты цилиндрической или иной формы, которые выбрасываются на сторону сжатым газом.

2.Устройство для осуществления способа по п. 1, представляюш,ее собой железнодорожную повозку с передним элеватором, подающим снег на горизонтальные транспортеры, отличающееся тем, что оно снабжено поворотными вокруг вертикальной оси башнями, принимающими снег с горизонтальных транспортеров и снабженными двумя цилиндрами для уплотнения снега и третьим цилиндром, поворотным в вертикальной плоскости с поршнем, служащим для формования снега в брикет и выбраывания последнего на сторону поредством впускаемого в цилиндр сжаого газа.

3.Форма выполнения устройства по пп. 2 и 3, отличающаяся тем, что ашни снабжены вертикальными коническими шнеками, на которые сбраывается снег транспортерами и которые служат для уплотнения снега и подачи его в цилиндры-уплотнители.

4.Форма выполнения устройства по пп. 2 и 3, отличающаяся тем, что поршни цилиндров-уплотнителей снега и цилиндра для формования и выбрасывания снежного брикета получают поступательное движение впуском в цилиндры сжатого газа, а возвратное движение - с помощью противовесов или пружины.

5.Форма выполнения устройства по пп. 2-4, отличающаяся тем, что выходное отверстие цилиндра для формования и выбрасывания снежного брикета снабжено затвором с наклонным дном, запираемым посредством наружной чеки, автоматически освобождающей затвор после впуска под брикет сжатого газа.

6.Форма выполнения устройства по пп. 2-4, отличающаяся тем, что верхняя часть цилиндра для формования и выбрасывания брикета отепляется паром для предохранения выходного отверстия от забивания снегом.

7.Форма выполнения устройства по пп. 2-4, отличающаяся тем, что цилиндры-уплотнители и цилиндр для формования и выбрасывания брикета имеют в боковых стенках отверстия для приема снега, причем в цилиндре для выбрасывания брикета отверстие перекрывается особым поворотным полуцилиндром на время впуска под брикет сжатого газа.

8.Форма выполнения устройства по пп. 2-7, отличающаяся тем, что, с целью уплотнения снега при формовании брикета, поршень цилиндра 25 снабжен несколькими открытыми трубками 28, внедряюшимися в снег.