Приемные устройства для железнодорожных вагонов

Увеличение поставок сыпучих грузов в незатаренном виде и использование для этой цели специализированных вагонов потребовало разработки типовых проектов приемных устройств, соответствую щих параметрам подвижного состава и требованиям к процессу их разгрузки.

На первом этаже приемные устройства прирельсовых складов для хранения сыпучих грузов проектировались применительно к условиям разгрузки кры

| ..... .....J • ¦ Ч _ ^ ------ .....-

тых универсальных вагонов и хопперов-цементовозов модели 11-715. В последующем для обеспечения разгрузки вагонов-минераловозов модели 11-740 были разработаны и реализованы подрельсовые приемные устройства бункерного типа и приемные устройства на повышенном подъездном железнодорожном пути (рис. 2.14).

Рис.2.15. Схемы расположения приемных бункеров относительно железнодорожного полотна: а- параллельно; б- во внутрирельсовом пространстве; в- перпендикулярно; 1-приемный бункер; 2- ось железнодорожного полотна
Рис.2.16. Схема расположения разгрузочных люков вагонов-хопперов: 1- для цемента, модель 11-715; 2- для минеральных удобрений, модель 11-740; 3- внешний контур вагона

Приемные бункера располагаются параллельно и перпендикулярно относительно пути (рис. 2.15). Такие приемные устройства называются бункерными фронтами. Разгрузка осуществляется во внутрирельсовое пространство и вдоль полотна в зависимости от типа вагона (рис. 2.16).

Параллельно расположенное подрельсовое приемное устройство для разгрузки вагоновцементовозов, разработанное институтом Промтранс-НИИпроект, размещалось внутри склада и представляло собой приемный лоток с отгружающим ленточным конвейером (рис. 2.17).

Позднее, по аналогичной схеме, институтами Гипро-хим и Гипропромсельстрой были разработаны типовые проекты 705-1-49 и 705-1-75 отдельно стоящих приемных устройств, обеспечивающие возможность их привязки к различным типам зданий прирельсовых складов (рис. 2.18, 2.19). В Т.П.2 705-1-75 для одновременной отгрузки удобрений из обоих разгрузочных люков вагона-цементовоза были установлены два подрельсовых бункера общей вместимостью 15 м3 и два отгружающих ленточных конвейера.

Рис.2.17. Схема приемного устройства: по Т.П.705-1-23; 705-1-24: 1- приемный лоток;

2- отгружающий конвейер

Рис.2.19. Схема приемного устройства по Т.П.705-1-75: 1- приемные бункеры; 2- отгружающие конвейеры; 3- машина для выгрузки удобрений из крытых вагонов
Рис.2.21. Схема приемного устройства по Т.П.705-1-55-57: 1- приемный бункер; 2- ленточный питатель; 3- отгружающий конвейер; 4 - разгрузчик МВС-4
Рис.2.18. Схема приемного пункта для разгрузки вагонов по Т.П.705-1-49: 1- приемный бункер; 2- отгружающий конвейер; 3- ковшовый элеватор; 4- автомобиль

I

Рис.2.20. Схема приемного устройства по Т.П.705-139/40:

1- приемные бункеры; 2- ленточный питатель

В этом проекте с целью приближения приемного устройства к зданию склада угол наклона отгружающих ленточных конвейеров превышал допустимую величину (15-18°), в результате чего при транспортировке удобрений с малым углом трения имела место потеря груза в виде просыпи по всей длине трассы конвейеров. Для выгрузки удобрений из крытых универсальных вагонов выгрузочной машиной типа МВС-4М в проектах были предусмотрены бункеры с решеткой, через которую удобрения поступают на отгружающие конвейеры. Время простоя данного типа вагонов под разгрузкой определяется производительностью вагоноразгрузочной машины, которая не превышает 25-30 т/ч. В связи с тем, что в данных проектах вместимость подрельсовых бункеров меньше объёма удобрений в вагонах-цементовозах, время разгрузки последних зависит только от производительности и надежности технологической линии отгрузки и подачи удобрений в склад. С целью снижения влияния производительности линии отгрузки удобрений на простой вагонов-хопперов под разгрузкой институтом ПромтрансНИИпроект было разработано приемное устройство бункерного типа согласованное с типовым проектам прирельсовых складов 705-1-39/40 и 705-1-55... 58.

Для разгрузки специализированных вагонов (рис. 2.20) в приемном устройстве установлены с разрывом друг о от друга два бункера вместимостью по 40 м , под которыми симметрично оси подъездного пути смонтирован промежуточный сборный ленточный транспортер. В типовых проектах 705-1-55... 58 приемные устройства предусматривают одновременную постановку под разгрузку 2...4 вагонов. С этой целью (рис. 2.21) вместимость каждого подо рельсового бункера увеличивается до 60 м , что приводит к заглублению подрельсового приямка до отметки - 5,76 м. Увеличение парка ва-гонов-минераловозов и решение об их использовании для доставки минеральных удобрений потребовало дальнейшего совершенствования приемных устройств. С этой целью институтом ПромтрансНИИ-проект были разработаны типовые проекты 705-1-93 и 705-1-94 отдельно стоящих приемных устройств бункерного типа с фронтом одновременной разгрузки нескольких вагонов (рис. 1.22). В данных приемных устройствах с целью снижения заглубления их подземной части под каждым разгружаемым вагономхоппером предусмотрено по 4 бункера, снабженных ленточными питателями, подающими удобрения на

Рис.2.22. Схема приемного устройства по Т.П.705-1-94: 1- приемные бункера; 2- ленточные питатели; 3- сборный ленточный питатель

сборный ленточный конвейер, размещенный вдоль подъездного пути. При очевидной громоздкости технологического оборудования в этих проектах не удалось существенно уменьшить заглубление подрельсового приямка. В приемном устройстве по Т.П. 705-1-94 одновременная разгрузка двух вагонов с одним видом удобрения ограничена производительностью отгружающего конвейера, а с разными видами удобрений - не допустима (см. табл. 1.2).

Рис.2.23. Транспортно-технологические схемы подачи сыпучих грузов в склад: а- двумя перпендикулярно расположенными наклонными транспортерами; б- двумя параллельно расположенными наклонными транспортерами; в-наклонным и вертикальным транспортерами; 1- приемное устройство бункерного типа; 2- наклонный ленточный конвейер; 3- ковшовый элеватор; 4- распределительный ленточный конвейер со сбрасывающей тележкой

Анализ технологических решений рассматриваемых подрельсовых приемных устройств показывает, что с увеличением вместимости приемных бункеров и, соответственно, заглубления подрельсового приямка существенно усложняется система подачи сыпучих грузов в склад. Этот общий недостаток данного типа приемных устройств подтверждают приведенные на рис. 2.23 варианты типовых схем загрузки прирельсовых складов. В первом варианте (рис. 2.23,а) отдельно стоящее приемное устройство размещается на значительном удалении от здания склада, что связано с увеличением затрат на строительство транспортных галерей и ростом площади застройки складского комплекса. Во втором варианте (рис. 2.23,б) часть склада, заня тая наклонными конвейерами, транспортирующими сыпучий груз в противоположных направлениях, не используется по назначению. В третьем (рис. 2.23,в) - для перегрузки сыпучих грузов в ковшовый элеватор его нижняя загрузочная часть размещена в приямке, что усложняет обслуживание элеватора и сокращает срок его службы. Во всех трех вариантах увеличение вместимости подрельсовых бункеров приводит к росту капитальных вложений и энергозатрат на транспортировку сыпучего груза от приемного устройства до соответствующего отсека склада, предназначенного для хранения сыпучих грузов.

Одним из существенных недостатков приемных устройств бункерного типа является несоответствие формы подрельсовых бункеров конструкции боковых разгрузочных люков вагонов-минераловозов, в результате чего средняя часть бункера после разгрузки вагона остается незаполненной сыпучими грузами. Некоторое снижение заглубления строительной части приемного устройства может быть достигнуто за счет оптимизации параметров боковых стенок бункера с продольным щелевидным отверстием, снабженного винтовым питателем (рис. 2.24).

Расчеты на ПЭВМ показывают, что за счет оптимизации профиля боковых стенок бункера со щелевидным отверстием при равной высоте можно добиться увеличения вместимости бункера на 15-20%.

Приемные устройства на повышенном подъездном железнодорожном пути

Приемное устройство на повышенном подъездном железнодорожном пути (рис. 2.25) впервые было использовано в типовом проекте 705-1-124 прирельсового склада для известковых материалов. В дальнейшем это решение было реализовано в ряде типовых проектов прирельсовых складов для минеральных удобрений как с мостовым грейферным краном и напольными средствами механизации, так и со стационарным конвейерным транспортом.

Технико-экономический анализ и опыт эксплуатации приемных устройств данного типа показывают, что они эффективны при концентрированных грузопотоках сыпучих грузов в вагонах-хопперах и поставках укрупненными партиями. Основное их пре

Рис.2.24. Схема приемного устройства с подрельсовым бункером и винтовым питателем: 1- бункер с криволинейными боковыми стенками; 2- винтовой питатель; 3- отгружающий конвейер

имущество заключается в обеспечении оперативной разгрузки вагонов-хопперов.

преимущество может быть успешно реализовано только при условии соответствия фронта разгрузки числу одновременно поставленных вагонов и быстрой отгрузки сыпучих грузов от повышенного пути, что практически невозможно из-за малой производительности используемых для этой цели средств механизации циклического действия (мостовых грейферных кранов и ковшовых фронтальных погрузчиков).

Производительность основной операции разгрузки вагонов-хопперов на повышенном подъездном железнодорожном пути по времени истечения сыпучего груза определяется по следующей формуле

Рис.2.25. Схема разгрузки подвижного состава на повышенном пути: 1- вагон-хоппер под разгрузочными операциями; 2 - эстакада повышенного пути;

3- машина циклического действия

Однако, это

где 7- число одновременно открываемых разгрузочных люков вагонов;

о р- плотность сыпучего груза, т/м3;

о

РП- площадь поперечного сечения потока груза, м2;

Л - коэффициент истечения сыпучего груза;

- гидравлический радиус поперечного сечения потока груза, м; т0- начальное сопротивление сдвигу частиц груза, Па;

/- коэффициент внутреннего трения сыпучего груза;

КД - коэффициент деформации потока истекающего из вагона сыпучего груза (для внешней разгрузки КД = 1,0; для выгрузки во внутрирельсовое пространство КД = 0,7...0,8).

Расчеты по этой формуле показывают, что истечение неслежавшегося удобрения из вагона-минераловоза составит от 0,1 до 0,2 мин, в то время как продолжительность подготовки (очистки) фронта для приема следующего вагона с использованием указанных средств механизации составляет от 1 до 2 часов.

По данным исследований НИИЖТа расчетное время простоя вагона-минераловоза при разгрузке на повышенном подъездном железнодорожном пути с учетом продолжительности подготовительно заключительных операций будет составлять: при выгрузке азотных удобрений - 8,0-10,0 мин; калийных - 11,0-14,0 мин; фосфорных - 7,5 мин и сложных - 9,0-9,5 мин. Аналогичным будет расчетное время простоя вагона при разгрузке на приемном устройстве бункерного типа при вместимости подрельсового бункера, обеспечивающей полное опорожнение вагона. Однако, как показывает опыт и хронометражные данные, простой вагонов под разгрузкой на этих типах приемных устройств значительно выше. Причинами являются низкое техническое оснащение и слабый уровень организации труда в пунктах разгрузки вагонов, а также неисправности вагонов и слежалость поступающих под разгрузку сыпучих грузов.

Минимально необходимая высота повышенного подъездного железнодорожного пути для выгрузки удобрений из вагонов-хопперов определяется объёмом кузова вагона, конструкцией его разгрузочных люков и свойствами сыпучести самого груза. Для выгрузки хорошосы-пучих грузов из вагонов-минераловозов минимально необходимая высота повышенного пути должна составлять 1,8 м, а для выгрузки плохосыпучих грузов из вагонов-цементовозов - 2,0-2,5 м. При данной высоте пути необходимые для обслуживания вагонов стационарные площадки не позволяют производить зачистку пола склада, примыкающего к вертикальным стенкам пути, с помощью напольных средств механизации. С другой стороны, отсутствие площадок не позволяет обеспечить безопасное обслуживание вагонов при их разгрузке.

Ввод повышенного пути в здание склада, как указывалось выше, значительно снижает эффективность использования склада в качестве хранилища удобрений. Экономическая целесообразность этого решения зависит от ширины здания склада, при этом минимальная её величина для этой цели должна быть 30 и более метров.

Приемные устройства для автомобильного транспорта | Емкости для сыпучих грузов в транспортно-грузовых системах | Конструктивные особенности силосов