СНЕГООЧИСТИТЕЛЬ ДЛЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ Советский патент 1928 года по МПК E01H8/02 

Предлагаемый снегоочиститель для железных дорог приводится в движение паровозом, толкающим его сзади. Снегоочиститель представляет собою крытый вагон длиною, примерно, 30′ с одной (задней) усиленной осью и другой обыкновенной, приспособленной для указанной цели; для этого он снабжен устройствами, находящимися в нерабочем состоянии в пределах габарита подвижного состава и во время работы выступающими из этого габарита. Эти части снегоочистителя при надобности убираются в пределы габарита. Снегоочиститель передвигается по пути толкающим его сзади паровозом со скоростью 5 км в час, сгребает под себя, при помощи крыльев снег с полосы шириною 4,8 м поднимает его ковшевым элеватором и выбрасывает бесконечным винтом в сторону через подвижный желоб на состав, стоящий на соседнем пути. Этот состав состоит из ряда открытых платформ, соединенных при помощи щитов в непрерывный ряд так, что снег, сбрасываемый на платформы снегоочистителем, попадает на них, не просыпаясь в промежутки между вагонами. Снегоочиститель управляется пятью рабочими, из которых 1 управляет правым крылом, 1 - левым крылом, 1 - желобом, 1-совком, направляющим снег к элеватору, и 1 - сцеплением элеватора с ведущей осью снегоочистителя. Для об′единения работы всех этих рабочих и командования ими, в снегоочистителе должен находиться еще один человек и, сопровождающий его по путям во время работы, дорожный мастер.

Снегоочиститель рассчитан на погрузку (при скорости движения по пути 5 км в час) в 1 секунду 0,33 м³ снега, насыщенного водой (удельного веса 0,7), что соответствует толщине убираемого за один раз снега в 0,05 м, при ширине убираемой полосы в 4,8 м. При рыхлом снеге (удельного веса 0,14) скорость движения снегоочистителя по пути может быть увеличена до 15 км в час и толщина убираемого слоя снега может достигнуть при этом 0,15 м. В первом случае, т.-е. при тяжелом снеге и скорости движения в 5 км в час, снегоочиститель должен грузить в вагоны 1188 м³ снега в час, а в последнем 3 564 м³ в час. Если крылья снегоочистителя раскрыты не на полную ширину (4,8 м), то он может убрать соответственно этому снег большей толщины.

На фиг. 1 чертежа изображен вид спереди снегоочистителя и поперечный разрез барабана, на фиг. 2 - поперечный разрез коробки, на фиг. 3 и 4 - зубчатые колеса, на фиг. 5 - поперечные разрезы по CDEFGH и АВ фиг. 1, на фиг. 6 - вид сбоку желоба, на фиг. 7 - детали ковшей, на фиг. 8 - план передачи, на фиг. 9 - рамка, на фиг. 10 - план вспомогательных балок, крыльев и совка, на фиг. 11 - вид спереди консоли, на фиг. 12 - деталь зубчатки и рычага, на фиг. 13 - план рейки, на фиг. 14 - поперечный разрез зубчатки и на фиг. 15 - поперечный разрез дна совка.

Главнейшие части снегоочистителя и их назначение.

Снегоочиститель состоит из следующих частей: крылья 1 предназначены для сгребания под снегоочиститель снега с полосы шириною в 2,4 м от оси пути, по которому движется снегоочиститель (а всего шириною 2,4×2=4,8 м). Крылья, находясь в нерабочем состоянии в пределах габарита, при работе могут быть раскрыты на любую ширину, до 2,4 м от оси пути, и опущены на 0,04 м ниже головки рельс; при этом в каждом положении они оказываются прочно закрепленными и могут быть приведены в иное положение только по желанию управляющего ими. Совок 2 направляет снег, поступивший от крыльев под снегоочиститель к элеватору, и сгребает его между рельсами. Передняя часть дна совка подвижная и ребро его может быть опущено на 0,4 м ниже головки рельса, поднимаясь в нерабочем состоянии на 0,12 м над ним. Элеватор снабжен ковшами, которые захватывают снег из совка и поднимают его вверх, где при опрокидывании ковшей выбрасывают его в барабан бесконечного винта. Барабан, в котором вращается винт, передвигает своими лопастями снег, который поступает в барабан из ковшей элеватора. По желобу снег из барабана, вследствие полученной скорости, падает в вагоны. Желоб подвешивается к барабану и может изменять свое положение по высоте, в зависимости от нагруженности вагонов снегом и плотности его, и может быть убран в пределы габарита. Зубчатки 6 передают движение ведущей оси снегоочистителя его частям. Главный вал, получающий движение от ведущей оси, соединяется с другими частями передачи сцепляющей муфтой, которая управляется особым рабочим.

Второстепенные части снегоочистителя. К месту, где находится распоряжающееся работой снегоочистителя лицо, проведена трубка воздушного тормоза, снабженная тормозной рукояткой, и рукоятка песочницы, которая пускается в действие при буксовании машины. Кроме того, в снегоочистителе имеется кнопка электрического звонка, для подачи сигналов машинисту и рукоятка для приведения в действие свистка паровоза. Снегоочиститель оборудован печью и ящиками для хранения необходимого инвентаря.

Крылья. Для сгребания снега с междупутья и направления его к нории, снегоочиститель снабжен двумя крыльями 1, по одному с каждой стороны его. Крылья состоят из уголковых рам, обшитых железом, и подвешены на кронштейны, в которых укреплены оси 2. При помощи обойм крылья одеваются на оси 2, могут вращаться вокруг этих осей и подниматься вдоль них. Кронштейны состоят, каждый, из четырех уголков, прикрепленных к корытным балкам, которые приклепаны сверху и снизу швеллера. В раскрытом положении крыло отходит своим внешним краем на 2,4 м от оси пути и опускается на 0,04 м ниже уровня головки рельсов. Для приведения крыла в движение, поднятия и опускания его служит механизм, который состоит из следующих частей: рукоятка 3, приводимая в движение одним рабочим, при помощи кривошипа 4 и тяги 5, при одном полном обороте ее, поворачивает на один оборот зубчатку 6, которая передвигает при этом зубчатую рейку 7 и при помощи тяги 22 приводит крыло в движение. При закрывании крыла, когда оно становится параллельным швеллеру, та же зубчатка 6, на части окружности которой нет зубцов, не передвигает рейку, а приводит в движение палец 8 рычага 9. Этот палец 8 снабжен роликом 10, который скользит по углублению зубчатки 6, пока оно ей концентрично, и начинает перемещаться, попадая, в конце хода зубчатки 6, в неконцентричную часть углубления. Подходя к швеллеру, чтобы занять параллельное ему положение, крыло несколько раньше, чем палец 8, начинает перемещаться, нажимает на конец рычажка 11, который поддерживает противовес и, отводя его в сторону, освобождает противовес от опоры. Перемещение пальца 8 вызывает движение рычага 9, который оканчивается обоймой 13. Эта обойма охватывает рычаг 14, на одном конце которого укреплен противовес 15, а на другом находится тяга 16, оканчивающаяся крюком 17. Над крюком 17, когда крыло параллельно швеллеру, находится палец 18, прикрепленный к крылу против центра его тяжести. С момента начала перемещения пальца 8, крыло и противовес уравновешивают друг друга, при чем перемещение рычага 9, обоймы 13, рычага 14 и противовеса 15 вызывает под′ем крыла, которое при этом поднимается на 0,16 м и возвышается нижним ребром на 0,12 м над головкою рельса. Дойдя до нижнего своего положения, противовес, поддерживая крыло, вместе с тем опирается на угольник 19, приклепанный к швеллеру. Опускание и открытие крыла производится вращением рукоятки 3 в обратную сторону, при чем все части механизма получают обратное описанному движение. Для закрепления крыла в открытом положении и для устранения толчков, которые могли бы передаваться им рукоятке 3, имеется педаль 20, которая нормально вводит язык 21 в вырезы, сделанные в рейке 7, расположенные через каждые 0,30 м ее длины. Рабочий, желая открыть или закрыть крыло, нажимает ногой педаль 20, вследствие чего язык 21 выходит из выреза рейки и делает ее свободной для перемещения во все то время, когда педаль остается нажатой, и рейка 7 закрепляется в своем положении при освобождении педали, когда пружина поднимает педаль и вводит язык 21 в вырез рейки 7. Зубчатая рейка 7 движется под зубчаткой 6, опираясь роликами 56 на направляющие полки, которые образованы угольниками и корытным железом, составляющими закрытую коробку 55, приклепанную к швеллерам. Таким образом, крыло убирается в пределы габарита быстро, не требуя значительного усилия от рабочего, управляющего крылом, так как при своем под′еме оно уравновешивается противовесом. При любом открытии оно опускается на 0,04 м ниже головки рельс и никакие толчки его не отражаются на рукоятке 3, зубчатке 6, рейке 7 и других частях механизма; при этом оно оказывается закрепленным в своем положении и не может его изменить без воли управляющего им. При открытом положении внешний конец крыла удерживается тягой 22, которая шарнирно соединена с рейкой 7 и крылом. Во избежание повреждения крыльев при встрече во время работы непреодолимого препятствия, они в нижней своей части снабжены плоским ребром, заканчивающимся полозом; это ребро разрезано на части и соединяется с крылом болтами; оно может быть, целиком или частями, заменено запасным в случае повреждения. Если крыло встречает препятствие в виде фонарной стрелочной стойки, предельного столбика и т.п., то обрываются болтики, соединяющие тягу 22 с крылом, и оно отходит, не повреждаясь.

Совок. Назначение совка заключается в том, чтобы направить поступивший от крыльев снег к нории и вместе с тем сгрести снег между рельсами. Совок состоит из боковых стенок и дна, которое в передней своей части подвижно и может опускаться на 0,04 м ниже головки рельсов и подниматься на 0,12 м выше их. Подвижная часть дна совка вращается на пальцах, которые входят в подшипники, укрепленные в угольниках 23. Подвижное дно совка устроено так, что при встрече значительных препятствий может срезаться передняя его часть, прикрепленная болтами к остальной части дна, и, кроме того, могут срезаться болты, прикрепляющие подшипники 24 к угольникам. При этом подвижное дно остается на пути, не причиняя никаких повреждений остальным устройствам. Подвижное дно совка при помощи тяги 25 соединяется с рычагом 26, который и управляет положением этого дна. Чтобы помешать попаданию в ковши частей подвижного состава, поленьев и других крупных частей, которые могут находиться в снегу и могли бы повредить ковши, а также для уничтожения напора снега на ковши, перед ними, внутри совка, устраивается с′емная решетка из полосового железа с заостренными передними ребрами и отверстиями между полосами. Для осмотра совка, в боковой его стенке устроена запирающаяся дверца.

Ковшевой элеватор. Элеватор, поднимающий снег вверх, состоит из, примерно, двадцати двух ковшей, подвешенных к шарнирным цепям Галля. Шарнирные цепи перекинуты через зубчатки 27, которые насажены на свои оси-валы. Нижний вал снабжен с одного конца зубчаткой 28, которая приводится в движение, а через нее и весь элеватор цепью Галля; эта последняя получает свое движение от зубчатки 29, насаженной на вал 30. Вал 30 получает движение от зубчатки 31, которая вращается цепью Галля, перекинутой через зубчатку 32; эта зубчатка 32 наглухо насажена на ведущую ось снегоочистителя. Ковши состоят из остова в виде двух рамок 33, сделанных из полосового железа и соединенных в переднем верхнем углу планкой, образующей переднее ребро ковша, а в нижнем остром углу - угольником 38. Переднее ребро усилено угольником, который находится внутри ковша. Бока и передняя стенка ковшей устроены из кровельного железа, приклепанного к боковым рамкам, угольнику, переднему ребру и усиляющему внутреннему угольнику. Ковши подвешиваются к цепям при помощи болтов 34, входящих частью своего тела в состав шарнирной цепи и прикрепляемых к нижнему угольнику ковшей. На внешнем конце этих болтов свободно насаживаются ролики 35, катящиеся во время движения цепи по направляющим полосам 36. Последние прикрепляются к деревянным брускам, которые нашиты на внутренние грани брусьев деревянной конструкции. Деревянная конструкция, состоящая из вертикальных брусьев-стоек, горизонтальных - лежней, насадок и подкосов, устраивается для поддержания верхнего вала нории и барабана. Для свободного прохождения ковшей в кривых частях их пути, в боковых рамках ковшей отверстие для болтов 34-37 делается удлиненным. Задних стенок ковши не имеют и угольники 38 движутся близ обшивки, очертание которой соответствует пути ребра этого угольника. Нижний вал элеватора вращается в подшипниках 39, подвешенных к швеллерам; подшипники 41 верхнего вала 40 покоятся на верхнем брусе деревянной конструкции. Чтобы воспрепятствовать снегу, остающемуся в ковшах после их опрокидывания, попадать на зубчатки, передающие движение от барабана до пола снегоочистителя, устраивается подшивка. Верхняя часть элеватора прикрыта чехлом, который предохраняет снег в ковшах от раздувания его ветром и служит для направления в барабан снега, выбрасываемого из ковшей центробежной силой. Нория отделена от остальной части снегоочистителя перегородкой, в которой имеется дверь для доступа к элеватору изнутри снегоочистителя. При движении снегоочистителя со скоростью 5 км/час, элеватор движется с линейной скоростью 2 м/сек, при чем ковш должен захватывать не менее 0.33 м снега в секунду.

Барабан и винт. Из ковшей снег выбрасывается в барабан, который представляет из себя корыто, обшитое внутри кровельным железом, открытое сверху и с торцовой стороны. Внутри этого барабана вращается винт, вал которого с одной стороны проходит через обыкновенный подшипник 42 и на конце несет зубчатку 43, которая приводится в движение цепью Галля. Другой конец вала вращается в подшипнике 44, сконструированном так, чтобы он оказывал наименьшее сопротивление движению снега из барабана в желоб. Для осмотра винта и его вала, кроме доступа к нему с одного торца барабана, в длинной задней стороне барабана устроена дверца, обычно закрытая и запертая. С долевой стороны и одного торца, а также снизу барабан обшит досками, и нижняя его часть укреплена угольниками. Винт, передвигающий в барабане снег, состоит из крестообразного вала, устроенного из четырех уголков, между которыми зажаты тавровые ребра, служащие для прикрепления к ним винтовой лопасти. Винтовая лопасть по своему наружному краю и посередине укреплена железными полосами.

Желоб. Желоб, принимающий из барабана снег и направляющий его к вагонам, подвешен к деревянной конструкции. При помощи лебедки и приводимого ею в движение троса 45, желоб может изменять свое положение и, опускаясь в отвесное положение, занять пределы габарита. Желоб состоит из уголкового каркаса, обшитого кровельным железом, и подвешен тросом 45, который проходит через шкив 46 к лебедке 47, у которой находится рабочий, управляющий желобом. Для регулирования скорости вылетания снега из желоба, он снабжен в его конце шибером, который может быть установлен в нужном положении, более или менее затрудняя выход снега из желоба.

Передача. Все части снегоочистителя получают движение от ведущей оси, при помощи зубчатки 32, цепи 48 и зубчатки 31. Эта зубчатка насажена на вал 30, который соединяется с остальными частями передачи при помощи сцепной муфты 49; она управляется тягами, проведенными к передней части снегоочистителя, где находятся остальные приспособления для управления частями снегоочистителя. Зубчатка 29 и цепь 50 передают движение элеватору, зубчатки 51, 52, 53, цепь 54 и зубчатка 43 передают движение бесконечному винту.

Рядом с путем, на котором находится состав из платформ, назначенных для погрузки снега, ставится снегоочиститель и сзади его паровоз, который движет снегоочиститель и отводит погруженный состав после его погрузки. В зависимости от толщины снежного покрова, подлежащего уборке, и плотности снега (удельного веса), раскрываются на ту или иную величину крылья снегоочистителя и опускается подвижное дно совка. Желоб поднимается и приводится в положение, наиболее удобное для попадания снега, падающего из снегоочистителя на состав. Включается передача с цепною муфтою, при чем снегоочиститель движется по пути, сгребая снег с той полосы, на которую раздвинуты крылья, поднимая его наверх и выбрасывая через желоб в состав. Регулируя раскрытие крыльев, скорость движения снегоочистителя (при помощи подачи соответственных сигналов машинисту паровоза) и положение желоба, можно достигнуть полной нагрузки снегоочистителя, которая узнается на опыте и не должна превосходить расчетной мощности. Превышение скорости снегоочистителя более 15 км/час при работе и излишне большое раскрытие крыльев при толстом слое снежного покрова могут вызвать: опасное для целости частей увеличение скорости движения элеватора и вращение податочного винта; буксование ведущей оси снегоочистителя; скопление под снегоочистителем такого количества снега, которое не может быть своевременно убрано ковшами элеватора. Так как крылья управляются независимо одно от другого, то всегда имеется возможность раскрыть то или другое крыло больше или меньше или совсем его закрыть и, таким образом, регулировать работу снегоочистителя. При большом количестве снега, который не может быть убран снегоочистителем за один раз, необходимо проходить снегоочистителем по тому же пути несколько раз, раскрывая каждый раз, соответственно, крылья.

В случае наезда снегоочистителя на препятствия на пути он не повреждается, а обрываются легко заменимые болты, прикрепляющие переднюю часть подвижного дна совка, или болты, прикрепляющие к раме совка подшипники подвижного дна, или болты, соединяющие нижние ребра крыльев с их телом, или болты, прикрепляющие к крылу шарнир, который соединяет крыло с ведущей его тягой.

Снегоочиститель для железных дорог, характеризующийся совокупным применением: а) крыльев 1 (фиг. 10-15), поворачиваемых на осях 2 при помощи рукоятки 3 (фиг. 1-9), кривошипа 4, тяги 5 и зубчаток 6, передвигающих рейки 7 с тягами 22 и своим криволинейным пазом палец 8 рычага 9, связанный обоймой 13 с рычагом 14 (фиг. 1-5), нагруженным противовесом 15, и подымающий крючком 17 крыло 1, при чем при открытом крыле противовес 15 поддерживается рычажком 11 (фиг. 1-2) и для закрепления открытого крыла имеется педаль 20 с языком 21, входящим в вырезы рейки 7; б) совка с подвижным дном, перемещаемым рычагом 26 и тягой 25 (фиг. 1 и 15); в) ковшевого элеватора, приводимого в движение от вала 30, сочлененного цепной передачей 31-32 с ведущей осью снегоочистителя (фиг. 1-5), и г) барабана с бесконечным винтом (фиг. 5-9), вращаемым цепною передачей 43-53 от вала 30 и подающим снег в желоб, подвешенный тросом 45 (фиг. 10-15) через шкив 46 к лебедке 47.