Спосіб розвантаження залізничних напіввагонів від вугілля, що змерзло.
Винахід відноситься до розвантаження транспортних засобів, переважно залізничних напіввагонів зі змерзлим вугіллям. Спосіб розвантаження залізничних напіввагонів (1) від змерзлого вугілля полягає в тому, що в шарі вугілля, що прилягає до однієї з торцевих частин напіввагону, перпендикулярно довгої осі утворюють розрізну щілину на повну висоту шару вугілля і використовують ударні імпульси для руйнування вугілля його під дією власної ваги через відкриті люки (2) у днищі напіввагону. Руйнування змерзлих верхньої (4) і нижньої (5) кірок шару вугілля ведуть послідовно чергуються похилими прирізками, причому верхню кромку шару вугілля відбивають на розрізну щілину, що розширюється, а нижню кірку - на відкриті люки в днищі піввагона. Винахід знижує енергоємність та збільшує продуктивність. 1 іл.
Пропонований винахід відноситься до розвантаження транспортних засобів і може знайти застосування для розпушування і вивантаження насипних вантажів, що змерзлися і злежалися з залізничних напіввагонів.
У зимовий час при транспортуванні вугілля з гірничих підприємств на електростанції відбувається змерзання вугілля у напіввагонах. Практика показує, що вугілля змерзає не по всьому перерізу напіввагону, а по його периферійній частині. Центральна частина і основна маса вугілля залишається незмерзлою. Причому нижня частина вугілля в напіввагонах буває більш насичена водою і змерзає в міцнішу кірку, що створює труднощі при розвантаженні.
Широко відомий спосіб вібраційного руйнування вугілля, що змерзлося, в напіввагонах, на основі якого створено безліч пристроїв для розвантаження напіввагонів від змерзлого вугілля. Але вони малоефективні та енергоємні. Передати достатню енергію через насипний шар вугілля висотою близько 2 м для руйнування кірки, що змерзла надні напіввагону проблематично, а використовувати довгі (висотою 2,5-3 м) вібруючі стрижні енергоємні: довгі стрижні (для того, щоб вони передавали віброенергію) мають великий об'єм і при їх зануренні у вугілля відбувається його ущільнення, що підвищує витрату енергії на розпушування вугілля на дні напіввагону.
Відомий спосіб розпушування насипних вантажів, що змерзлися або злежалися, в залізничних напіввагонах (див. а.с. СРСР N 796137, B 65 G 67/24, Бюл. N 2, 1981), згідно з яким виробляють буріння вантажу бурофрезами і по впровадженню їх у вантаж поздовжнє його фрезерування шляхом переміщення бурофрезу від торців напіввагону назустріч один одному.
Недоліком відомого способу є велика енергоємність процесу розвантаження вугілля бурофрез.
Відомий також спосіб віброударного розпушування, реалізований у віброударному розпушувачі для розвантаження вантажів, що змерзлися, з напіввагонів (див. а.с. СРСР N 1184772, B 65 G 67/24, Бюл. N 38, 1985). Спосіб полягає в наступному. Вантажопідйомним засобом віброударний розпушувач опорною рамою встановлюють на верхню обв'язку кузова напіввагона, обидва робочі органи разом з траверсою опускають вниз до зіткнення їх з поверхнею вантажу, що змерзся. Включають електродвигуни вібромолотів. Робочі органи під впливом власної ваги і віброударного навантаження заглиблюються в вантаж, що замерзло, тим самим розпушуючи і руйнуючи його. Зруйнований вантаж прокидається у відкриті люки напіввагону.
Недоліком відомого способу є велика витрата енергії на руйнування вантажу. Для того, щоб зруйнувати нижню кірку (на дні піввагону), необхідно спочатку зруйнувати верхню кірку, ущільнити її клиновими робочими органами, що впроваджуються, що вимагає великої кількості енергії.
Найбільш близьким за технічною сутністю тадосягається результатом є спосіб очищення від твердих монолітних брил бункера залізничного вагона (див. патент Україна N 2003614, B 65 G 67/24, Бюл. N 43-44, 1993), що полягає в тому, що від брил відколюють шматки не більше 20% об'єму або 20-33% товщини брили за допомогою силових елементів, поміщених у шпури, виконані під кутом більше 90 o до поверхні стінки бункера або по відношенню один до одного.
Недоліком відомого способу є велика трудомісткість і обмежена продуктивність, обумовлені тим, що потрібно бурити велику кількість шпурів, потім вводити в ці шпури силові елементи для руйнування - все це знижує продуктивність очищення вагона і вимагає витрат енергії.
Технічним завданням пропонованого винаходу є зниження витрати енергії на руйнування змерзлого вугілля та збільшення продуктивності праці.
Поставлене завдання вирішується тим, що в способі розвантаження залізничних напіввагонів від змерзлого вугілля, що включає використання ударних імпульсів для руйнування вугілля при відбійці і розвантаження його під дією власної ваги через відкриті люки в днищі напіввагона, згідно винаходу в шарі вугілля, прилеглих до однієї напіввагона, перпендикулярно довгій його осі утворюють розрізну щілину на повну висоту шару вугілля і руйнування змерзлих верхньої і нижньої кірку шару вугілля ведуть потім послідовно чергуються похилими прирізками, причому верхню кірку шару вугілля відбивають на розширюючу напіввагону.
Істотні ознаки пропонованого технічного рішення, відмінні від найближчого аналога, такі: - у шарі вугілля, що прилягає до однієї з торцевих частин напіввагону, перпендикулярно довгій осі утворюютьрозрізна щілина на повну висоту шару вугілля. Розрізна щілина створює сприятливі умови для відбійки вугілля на вільний простір. Це забезпечує надалі випуск обваленого вугілля під впливом своєї ваги безпосередньо після відбійки. Розрізна щілина може бути створена шнековим бурінням декількох свердловин її трасою і подальшим руйнуванням ціликів між свердловинами ударними інструментами; - руйнування змерзлих верхньої і нижньої кірки шару вугілля ведуть потім послідовно похилими прирізками, що чергуються. Відбійку вугілля доцільно вести великою сколом. Верхню кірку шару вугілля відбивають на розрізну щілину, що розширюється, а нижню кірку - на відкриті люки в днище піввагона. Все це знижує енергоємність процесу відбійки вугілля (за рахунок зменшення кількості поверхонь руйнування), виключає витрати енергії на розвантаження відбитого вугілля та збільшує продуктивність. Руйнування верхньої кірки, що змерзла, шару вугілля ведуть похилою прирізкою товщиною 0,5 - 1,5 м перпендикулярно довгій осі піввагона. Нахил прирізки повинен забезпечувати рух відбитого вугілля під дією власної ваги, тобто бути більше кута природного укосу. При руйнуванні верхньої кірки, що змерзла, шару вугілля одночасно розпушують незмерзле вугілля в центральній частині шару до нижньої кірки. При цьому розпушене вугілля під дією власної ваги висипається з напіввагону через відкриті люки у його днищі.
Відбійку вугілля у прирізці ведуть великим сколом ударними вузлами з клиновим робочим інструментом. Відбійка великою сколом - один із найбільш неенергоємних процесів механічного руйнування матеріалів. Причому розмір сколу (великість шматків) визначається технічними можливостями транспортування та переробки вивантаженого з напіввагону вугілля. Відбійку ведуть на три оголеніплощині, що також знижує енергоємність процесу руйнування. Як інструмент можуть бути використані клинові робочі органи, що самозаточуються, що також знижує енергоємність процесу руйнування.
Після руйнування вугілля в прирізці верхньої кірки ведуть відбійку вугілля в прирізці нижньої кірки. Відбійку також ведуть великим сколом ударними вузлами з клиновим інструментом. При відбійці як третю оголену площину використовують днище напіввагону з відкритими люками. Нижня кірка шару вугілля, що змерзла, має підвищену міцність і для її руйнування можуть бути використані ударні вузли підвищеної ударної потужності.
Після відбійки вугілля у прирізці нижньої кірки ведуть відбійку вугілля у верхній кірці. До цього моменту верхня кірка виявляється підсіченою, з неї висипається частина незамерзлого вугілля з центральної частини, що покращує умови відбійки наступної верхньої прирізки.
Так послідовно чергуються прирізками ведуть руйнування змерзлого вугілля в напіввагоні, причому верхню кірку відбивають на розрізну щілину, що розширюється, і підробіток, а нижню кірку відбивають на відкриті люки в днище напіввагона.
Спосіб дозволяє значно знизити енергоємність процесу руйнування за рахунок використання вільного сколу та забезпечення випуску під дією власної ваги та значно збільшити продуктивність.
Сутність технічного рішення ілюструється прикладом конкретного виконання і кресленням, на якому показаний поздовжній розріз кузова напіввагона 1 (див. креслення) з відкритими люками 2 в днище, шар вугілля 3, його верхня змерзла кірка 4 і нижня змерзла 6 .
У шарі вугілля, що прилягає до однієї з торцевих частин напіввагону, перпендикулярно його довгої осі утворюють розрізну щілину 7 на повнувисоту шару 3 вугілля, наприклад, бурінням ряду свердловин відомою бурошнековою установкою з руйнуванням ціликів між свердловинами ударними інструментами відомими прийомами (на схемі не показані). Руйнування змерзлої верхньої 4 і нижньої 5 кірок вугілля ведуть похилими порізками 8-17, що чергуються. Спочатку відбивають вугілля, що знаходиться в прирізці 8 верхньої кірки 4 на щілину 7, а потім руйнують змерзлу нижню кірку 5 в прирізці 9 на відкриті люки 2 в днище піввагона. Потім - верхню кірку 4, що змерзла, що знаходиться в прирізці 10 і т. д. послідовно чергуються похилими прирізками. При цьому необхідно відзначити, що після відбійки вугілля в нижній кірці в районі прирізки, наприклад, 15 і під час відбійки вугілля у верхній кірці 4 в районі прирізки 16 центральна частина 18 шару вугілля обсипається під дією власної ваги.
Приклад виконання способу розвантаження залізничних напіввагонів від змерзлого вугілля У шарі вугілля, прилеглому до однієї з торцевих частин піввагону 1, перпендикулярно його довгої осі утворюють розрізну щілину 7, наприклад, із застосуванням бурошнекової машини і ударного вузла з клиновим робочим інструментом. На розрізну щілину відбивають 7 верхню кірку 4 змерзлого вугілля в прирізці 8 за допомогою ударного вузла з клиновим робочим органом великим сколом товщиною стружки 0,5 - 1,5 м і більше, тобто такого розміру, при якому забезпечується технологічний процес подальшої переробки вугілля. Потім руйнують нижню кірку 5 вугілля, що змерзло, в прирізці 9. Руйнування також ведуть великим сколом ударними вузлами з клиновим робочим органом. Зважаючи на те, що нижня кірка 5 має більшу міцність, можна використовувати ударні вузли більшої потужності. При руйнуванні нижньої кірки відбите 5 вугілля під дією власної ваги через відкритий люк2 висипається з напіввагону, при цьому також самостійно обрушується незамерзле вугілля з центральної зони 6 прирізки 10, що в подальшому полегшує обвал верхньої кірки 4 в районі прирізки 10.
Так, послідовним чергуванням похилих прирізок 8 - 17 відбивають змерзле вугілля, при цьому незамерзле вугілля з центральної зони 6 висипається під дією власної ваги. Спосіб дозволяє скоротити витрату енергії на руйнування вугілля, що змерзло, і збільшити продуктивність.
Спосіб розвантаження залізничних напіввагонів від змерзлого вугілля, що включає використання ударних імпульсів для руйнування вугілля при відбійці і розвантаження його під дією власної ваги через відкриті люки в днищі піввагона, який відрізняється тим, що в шарі вугілля, прилеглому до однієї з торцевих частин осі утворюють розрізну щілину на повну висоту шару вугілля і руйнування змерзлих верхньої і нижньої кірок шару вугілля ведуть потім послідовно чергуються похилими прирізками, причому верхню кромку шару вугілля відбивають на розширюючу розрізну щілину, а нижню кірку - на відкритий.