Пристрій для буріння свердловин в змерзлих насипних вантажах в залізничних піввагонах

Пристрій для буріння свердловин в змерзлих насипних вантажах в залізничних піввагонах, що містить портал, який несе підйомну раму зі встановленими на ній бурофрезами, оснащеними шнеками, різцями і приводами, механізм підйому і опу 3 рами з трособлочною системою, при цьому на підйомній рамі встановлене непарне число бурофрез, переважно п'ять, розташовані у вертикальній площині, перпендикулярній подовжній осі, розташованого на рейковому шляху, піввагона. Всі бурофрези мають однаковий напрям навивки шнеків і, відповідно, приводи з однаковим напрямом обертання [опис до патенту Російської Федерації № 2203844, МПК B65G 67/24 E02F 5/30, 2003 р., прототип]. Недоліком пристрою також є складність конструкції, використовувати його для буріння окремих свердловин в змерзлих насипних вантажах недоцільно. Крім того, при роботі такого пристрою відбувається розсип розбуреного вантажу через верх піввагону, що приводить до підвищення трудовитрат через необхідність проведення зачистки рейкового шляху. Ще одним недоліком відомого пристрою є невисока його стійкість при укорінюванні бурофрез в змерзлий навалювальний вантаж, обумовлена дією на портал реактивних моментів обертання бурофрез, що мають шнеки з однаковим напрямом навивки і приводи з однаковим напрямом обертання. Задачею цієї корисної моделі є удосконалення відомого пристрою шляхом зміни компоновки основних його вузлів для того, щоб підвищити ефективність буріння окремих свердловин в змерзлих насипних вантажах і не допустити розсип розбуреного вантажу через верх піввагона. Іншою задачею корисної моделі є підвищити стійкість пристрою шляхом нейтралізації реактивного моменту, що виникає на порталі при роботі бурофрез і цим зменшити його матеріаломісткість. Поставлена задача вирішується таким чином. У відомому пристрої для буріння свердловин в змерзлих насипних вантажах в залізничних піввагонах, що містить портал, який несе підйомну раму зі встановленими на ній бурофрезами, оснащеними шнеками, різцями і приводами, механізм підйому і опускання підйомної рами з трособлочною системою, відповідно до корисної моделі, на підйомній рамі встановлено в ряд парне число бурофрез, переважно, чотири або вісім, розташованих у вертикальній площині, що проходить через подовжню вісь, розташованого на рейковому шляху, піввагона, при цьому сусідні у ряді бурофрези мають шнеки з протилежним напрямом навивки і приводи з відповідним протилежним напрямом обертання, діаметр бурофрез складає 300 - 900мм і розташовані вони на відстані одна від одної, приблизно рівній 500 - 1200мм. Детальніше суть корисної моделі пояснюється кресленням, на Фіг.1 якого зображений схематично загальний вид запропонованого пристрою в аксонометричній проекції, на Фіг.2 - вигляд по А на Фіг.1, на Фіг.3 - вигляд по В на Фіг.1, на Фіг.4 вигляд по С на Фіг.1. Пристрій для буріння свердловин в змерзлих насипних вантажах містить портал 1, що несе підйомну раму 2 зі встановленими на ній бурофрезами з різцями 3, шнеками 4, і приводами 5. На порталі встановлений механізм підйому і опускання 6 підйомної рами 2 з трособлочною системою 7. На 48870 4 підйомній рамі встановлено в ряд парне число бурофрез, переважно, чотири або вісім, розташованих у вертикальній площині, що проходить через подовжню вісь 8, розташованого на рейковому шляху 9, піввагона 10. На кресленні показано чотири бурофрези. Сусідні у ряді бурофрези мають шнеки 4 з протилежним напрямом навивки і приводи 5 з відповідним протилежним напрямом обертання. Діаметр d бурофрез складає 300 - 900мм і розташовані вони на відстані одна від одної L, приблизно рівній 500 - 1200мм. Пристрій працює таким чином. Піввагон 10 із змерзлим вантажем подається маневровим пристроєм під портал 1 і розташовується так, щоб приблизно половина піввагона (якщо бурофрез чотири) знаходилася під бурофрезами. Включають приводи 5 бурофрез і розгальмовують механізм підйому і опускання 6. В результаті підйомна рама 2 опускається під власною вагою вниз разом з бурофрезами, які за один прохід пробурюють у вантажі чотири свердловини діаметром 300 - 900мм на таку глибину, щоб дно свердловини було вищим за дно піввагона 10 на 100 - 200мм. За допомогою механізму підйому і опускання 6 піднімають підйомну раму 2 в початкове положення і, відповідно, витягують бурофрези з свердловин. Потім піввагон переміщують на половину його довжини і цикл буріння повторюють. Один піввагон 10 обробляється двома робочими ходами підйомної рами 2, що несе чотири бурофрези. Природно, при використовуванні підйомної рами 2 з вісьмома бурофрезами, піввагон обробляється за один хід підйомної рами 2. За деяких умов, коли ступінь змерзнення вантажу невисокий, піввагон після буріння свердловин може бути поданий відразу на розвантаження. Але піввагон з сильнозмерзлим вантажем після буріння свердловин подають в тепляк для відновлення сипучості вантажу шляхом нетривалого і неінтенсивного нагріву. Експериментально-розрахункові дослідження показали, що технічний результат в найбільшій мірі досягається при виконанні форми і розмірів, представлених у формулі корисної моделі. Випробування показали, що збільшення діаметру d свердловин більше 900мм і зменшення відстані L нижче 500мм недоцільне і може привести до розсипу розбуреного матеріалу з піввагона, зменшення цього діаметру d нижче 300мм і збільшення відстані L більше 1200мм робить недостатньою поверхню безпосереднього контакту змерзлого матеріалу з теплоносієм. Використовування запропонованого пристрою дозволить розширити технологічні можливості ефективнішого комбінованого способу відновлення сипучості змерзлого матеріалу в залізничних вагонах, при якому перед розігріванням вагонів поверхню безпосереднього контакту змерзлого матеріалу з теплоносієм збільшують [опис до патенту Російської Федерації № 2354601, МПК B65G 69/20, 2009]. Використовування корисної моделі підвищить стійкість пристроїв для буріння свердловин в змерзлих насипних вантажах і забезпечить зменшення їх матеріаломісткості. В порівнянні з прототипом пропонована корисна модель дозволяє спростити конструкцію пристрою, пони 5 зивши витрати на виготовлення в 1,5 - 2,0 рази, а також розширити функціональні можливості пристрою, що забезпечить вивантаження як трохи змерзлих, так і повністю змерзлих насипних вантажів. Економічний ефект пропонованого при Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 48870 6 строю забезпечується за рахунок зниження витрат на матеріали і будівельні роботи в 1,5 - 2,0 рази і експлуатаційних витрат на 50 – 70% за рахунок підвищення надійності роботи механізмів і поліпшення умов їх обслуговування і експлуатації. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601