Вібророзвантажувач сипких матеріалів, що змерзлися

1. Виброразгрузчик смерзшихся сыпучих материалов, содержащий устанавливаемую на верхнюю обвязку полувагона несущую раму, выполненную в виде нижней плиты с ограничителями боковых смещений ее относительно верхней обвязки полувагона и вертикальных направляющих, смонтированный в несущей раме рабочий орган, выполненный в виде подвижной плиты с вибровозбудителем и штырями, и узел подъема-опускания рабочего органа, выполненный в виде силового механизма, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что узел подъема-опускания рабочего органа дополнительно содержит размещенную в вертикальных направляющих несущей рамы вспомогательную плиту, установленную на подвижной плите рабочего органа через упругий подвес, несущая рама дополнительно содержит размещенные на нижней плите упоры-ограничители перемещений подвижкой плиты рабочего органа вниз, размещенные на ограничите лях боковых смещений нижней плиты упоры-ограничители перемещений несущей рамы вверх, и фиксирующую вертикальные направляющие верхнюю плиту, причем силовой механизм узла подъема-опускания рабочего органа размещен между верхней плитой несущей рамы и вспомогательной плитой узла подъема-опускания. 2. Виброразгрузчик смерзшихся сыпучих материалов по п . 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что силовой механизм узла подъемаопускания рабочего органа выполнен в виде четырех вертикальных цепей подъема-опускания вспомогательной плиты, размещенных по две с каждой боковой стороны виброразгрузчика и прикрепленных каждая к нижней и верхней плитам несущей рамы с наружной боковой стороны, закрепленных на вспомогательной плите зеркально по две с каждой боковой стороны опор, содержащих каждая ведущую, первую и вторую ведомые звездочки, и привода вращения ведущих звездочек, причем оси вращения первой и второй ведомых звездочек каждой опоры лежат с осью вращения ведущей звездочкой соответственно на одной горизонтали и одной вертикали, а каждая цепь охватывает ведущую звездочку собственной опоры - снизу, первую и вторую ведомые - соответственно сбоку и сверху. с > го ы со 8 23394 Изобретение относится к устройствам для рыхления, выгрузки и доочистки смерзшихся сыпучих материалов из полувагонов. Известен виброразгрузчик смерзшихся сыпучих материалов НИИ Железобетон 5 [Владимиров А.П. Механизация выгрузки смерзшихся в железнодорожных вагонах нерудных материалов. Промышленное строительство. - 1960. - № 9. - С. 30-34], содержащий рабочий орган в виде подвижной 10 плиты с вибровозбудителем и штырями. Недостатком известного, виброразгрузчика является низкая производительность установки, за счет низкого удельного давления штырей на разрыхляемый материал и 15 отсутствие возможности регулирования его величины в зависимости от глубины промерзания материала, а также отсутствие воз- „ можности регулирования скорости погружения штырей по величине и направ- 20 лению в зависимости от неравномерности обрушивания разрыхляемого материала по высоте полувагона. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является 25 виброразгрузчик [Авт.св. СССР № 1661120, кл. В 65 G 67/24], содержащий устанавливаемую на верхнюю обвязку полувагона несущую раму, выполненную в виде нижней плиты с ограничителями боковых смещений 30 ее относительно верхней обвязки полувагона и вертикальных направляющих, смонтированный в несущей раме рабочий орган выполненный в виде подвижной плиты с вибровозбудителем и штырями, узел фикса- 35 ции рабочего органа по высоте в направляющих рамы, выполненный в виде упора, сухаря, троса и подпружиненного стержня, и узел подъема-опускания рабочего органа, выполненный в виде силового механизма, 40 включающего грузоподъемный механизм, лебедку, канат и пилообразных штырей. Недостатком указанного виброразгрузчика являются низкие эффективность и производительность выгрузки смерзшегося 45 материала, которые обусловлены: отсутствием возможности регулирования скорости погружения штырей по направлению в зависимости от неравномерности обрушивания материала по высоте полувагона, являю- 50 щейся причиной паразитных угловых поворотов рабочего органа, приводящей к его заклиниванию, необходимостью предварительного заглубления в материал дополнительных пилообразных штырей, 55 приводящей к увеличению продолжительности выгрузки, зависимостью функциональных возможностей виброразгрузчика от глубины заглубления пилообразных штырей т.к. при недостаточном погружении указан 4 ных штырей не происходит срабатывание подпружиненных штырей узла фиксации, что приводит к полному нарушению функционирования виброразгрузчика по причине неопускания рабочего органа, а также от недостаточности величины сил сцепления пилообразных штырей с окружающим их материалом, т.к. по мере заглубления в материал основных штырей происходит не только разрыхление материала вокруг и под ними, но и одновременно уменьшается плотность материала, окружающего пилообразные стержни, из-за совместного воздействия на него вытягивающего усилия узла поступательного перемещения рабочего органа и вибрации основных штырей, что снижает величину удельного давления основных штырей на разрыхляемый материал по мере заглубления рабочего органа, зависимостью расстояния между концами штырей в крайнем нижнем положении рабочего органа и днищем полувагона от типоразмера полувагона (полувагоны могут иметь высоту бортов 1880 или 2060 мм), так как переустановка виброразгрузчика на полувагон с более высокими бортами приводит к увеличению указанного расстояния, увеличению толщины неразрыхляемого штырями нижнего слоя смерзшегося материала. В основу изобретения поставлена задача создания виброразгрузчика, в котором узел подъема-опускания рабочего органа дополнительно содержит размещенную в вертикальных направляющих несущей рамы вспомогательную плиту, установленную на подвижной плите рабочего органа через упругий подвес, несущая рама дополнительно содержит размещенные на нижней плите упоры-ограничители перемещений подвижной плиты рабочего органа вниз, размещенные на ограничителях боковых смещений нижней плиты упоры-ограничители перемещений несущей рамы вверх и фиксирующую вертикальные направляющие верхнюю плиту, причем силовой механизм узла подъемаопускания рабочего органа размещен между верхней плитой несущей рамы и вспомогательной плитой узла подъема-опускания, что обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в исключении эффектов заклинивания рабочего органа в направляющих несущей рамы, а штырей в смерзшемся материале, в замыкании статического усилия узла подъема-опускания посредством ограничителей перемещений несущей рамы вверх, в исключении из конструкции свойственных прототипу пилообразных штырей, а из рабочего цикла устройства - операции предварительного заглубления пилообразных штырей, а также 23394 Применением вспомогательной плиты, в исключении зависимости толщины неразустановленной на подвижной плите рабочерыхляемого штырями нижнего слоя смерзго органа через упругий подвес, упоров-огшегося материала от типоразмера раничителей перемещений подвижной полувагона, и за счет этого повышения эффективности и производительности выгруэ- 5 плиты рабочего органа вниз, упоров-ограничителей перемещений несущей рамы вверх, ки смерзшегося материала. верхней плиты, силового механизма двухстороннего принципа действия, размещенПоставленная задача решается тем, что ного между верхней и вспомогательной в виброразгрузчике, содержащем устанавливаемую на верхнюю обвязку полувагона 10 плитами, в виброразгрузчике обеспечивается чередование режимов опускания, зависанесущую раму выполненную в виде нижней ния и подъема рабочего органа (скорость плиты с ограничителями боковых смещений погружения штырей изменяется по величиее относительно верхней обвязки полувагоне и направлению) в любой комбинации в на и вертикальных направляющих, смонтированный в несущей раме рабочий орган, 15 зависимости от текущего состояния взаимодействия рабочего органа, а также штырей с выполненный в виде подвижной плиты с разрушиваемым, расстрескиваемым, развибровозбудителем и штырями, и узла подърыхляемым и обрушиваемым смерзшимся ема-опускания рабочего органа, выполненматериалом. При этом исключается эффект ный в виде силового механизма, согласно изобретения, узел подъема-опускания рабо- 20 заклинивания вспомогательной плиты узла подъема-опускания в направляющих несучего органа дополнительно содержит размещей рамы, а штырей рабочего органа - в щенную в вертикальных направляющих смерзшемся материале, что повышает эфнесущей рамы вспомогательную плиту, устафективность и производительность выгрузновленную на подвижной плите рабочего органа через упругий подвес, несущая рама 25 ки. дополнительно содержит размещенные на Применение вспомогательной плиты и нижней плите упоры-ограничители перемеее упругого подвеса приводит, во-первых, к щений подвижной плиты рабочего органа уменьшению уровней паразитных вибронагвниз, размещенные на ограничителях бокорузок, действующих на силовой механизм вых смещений нижней плиты упоры-ограни- 30 узла подъема-опускания при работе виброчители перемещений несущей рамы вверх и возбудителя, что повышает долговечность и фиксирующую вертикальные направляюресурс силового механизма, а следовательщие верхнюю плиту, причем силовой механо, и производительность виброразгрузчинизм двухстороннего принципа действия ка, т.к. сокращаются сроки обслуживания и узла подъема-опускания рабочего органа 35 простоев. Во-вторых, наличие упругого подразмещен между верхней плитой несущей веса между вспомогательной плитой и порамы и вспомогательной плитой узла подъдвижной плитой, учитывая что ответные ема-опускания. части направляющих несущей рамы размещены только на вспомогательной плите, обуславливает дополнительную поступаКроме того, силовой механизм узла 40 тельную и угловую подвижность рабочего подъема-опускания рабочего органа выполоргана относительно вспомогательной плинен в виде четырех вертикальных цепей ты, что приводит к предотвращению эффекподъема-опускания вспомогательной плиты, тов заклинивания вспомогательной плиты в размещенных по две с каждой боковой стороны виброразгрузчика и прикрепленных 45 направляющих несущей рамы при перекосах рабочего органа, повышению эффективкаждая к нижней и верхней плитам несущей ности и производительности выгрузки В рамы с наружной боковой стороны, закрепвиброразгрузчике замыкание создаваемого ленных на вспомогательной плите зеркальузлом подъема-опускания статического усино по две с каждой боковой стороны опор, содержащих каждая ведущую, первую и вто- 50 лия происходит через штыри, узел подъемаопускания, несущую раму, упоры-ограрую ведомые звездочки, и привода вращеничители перемещений несущей рамы ния ведущих звездочек, причем горизонвверх, верхнюю обвязку полувагона и разтальная ось первой ведомой и вертикальная рыхляемый материал. Здесь нет свойственосей второй ведомой звездочек каждой стороны совпадает соответственно с горизон- 55 ных прототипу пилообразных штырей, нет необходимости их предварительного затальной и вертикальной осями ведущей глубления в смерзшийся материал, что позвездочки, а каждая цепь охватывает ведувышает производительность выгрузки, щую звездочку собственной опоры - снизу, сокращая его продолжительность, а также первую и вторую ведомые соответственно повышает эффективность выгрузки, исклюсбоку и сверху. 23394 чая зависимость функциональных возможностей виброразгрузчика и величины статического усилия узла подъема-опускания, удельного давления рабочего органа на разрыхляемый материал от глубины заглубле- 5 ния пилообразных штырей. Применение размещенных на нижней плите несущей рамы упоров-ограничителей подвижной плиты рабочего органа исключает зависимость для обоих типоразмеров 10 полувагонов расстояния между концами штырей в крайнем нижнем положении рабочего органа и днищем полувагона, т.е. толщины неразрыхляемого штырями нижнего слоя смерзшегося материала, что повышает 15 эффективность выгрузки. Таким образом, отличительные признаки являются общими необходимыми и достаточными для выполнения технического результата и в совокупности с признаками 20 ограничительной части приводят к решению поставленной задачи - повышению эффективности и производительности выгрузки смерзшегося материала На фиг.1 изображен виброразгрузчик, 25 вид сбоку; на фиг,2 - вспомогательная плита, вид сверху; на фиг 3 - опора, вид сбоку. Виброразгрузчик содержит устанавливаемую на верхнюю обвязку полувагона несущую раму, выполненную в виде нижней 30 плиты 1, закрепленных на плите 1 ограничителей 2 боковых смещении ее относительно верхней обвязки полувагона, вертикальных направляющих 3 и верхней плиты 4, фиксирующей вертикальные направляющие 3 в 35 пространстве, смонтированный в направляющей раме рабочий орган, выполненный в виде подвижной плиты 5 и закрепленных на плите 5 вибровозбудителя 6 и штырей 7, узел подъема-опускания рабочего органа, выпол- 40 ненный в виде вспомогательной плиты 8. направляющих 9 плиты 8, размещенных в вертикальных направляющих 3 и являющихся их ответными частями, упругого подвеса 10 плиты 8 и силового механизма, содержа- 45 щего вертикальные цепи 11 подъема-опускания плиты 8, размещенные по две с каждой боковой стороны виброразгрузчика и прикрепленные каждая к нижней 1 и верхней 4 плитам несущей рамы с наружной боковой 50 стороны, опоры 12, закрепленные на плите 8 зеркально по две с каждой боковой стороны и содержащие каждая ведущую 13V первую 14 и вторую 15 ведомые звездочки, охваченные цепью 11 и привод 16 вращения 55 ведущих звездочек 13. На нижней плите 1 виброразгрузчика размещены упоры-ограничители 17 подвижной плиты 5 рабочего органа вниз с приводами 18. На ограничителях 2 размещены упоры-ограничители 19 пе 8 ремещений несущей рамы вверх с приводами 20. Включение вибровозбудителя 6 и приводов 16, 18, 20 производится при помощи пульта управления (на чертеже не показан). Силовой механизм узла подъема-опускания рабочего органа вибровозбудителя может быть по конструкции механических (как показано, например, на фиг. 1,2,3), пневматическим и гидравлическим (в виде цилиндров двухстороннего принципа действия), комбинированным и т.п. Функционально он обеспечивает поступательное перемещение вверх вниз вспомогательной плиты 8 совместно с рабочим органом, а также заданную величину удельного давления штырей 7 на разрыхляемый материал. Привод 16 силового механизма может быть электрическим, пневматическим и т.п. Функционально он обеспечивает синхронное вращение ведущих звездочек 13 опор 12, а также вращение ведущих звездочек опор, размещенных на одноименной боковой стороне плиты 8 в противоположные стороны. Конструкция его очевидна. Направляющие 3,9 могут быть направляющими скольжения (как показано на фиг. 2), качения, комбинированным и т.п. Упругий подвес 10 обеспечивает демпфирование воспринимаемых плитой 8 вибронагрузок от рабочего органа, характеристики его определяются рассчетно-экспериментальным путем в зависимости от массы рабочего органа и частоты вынуждающей силы вибровозбудителя 6. Длину штырей 7 рабочего органа выбирают с учетом высоты бортов полувагона, равной 2060 мм В этом случае в крайнем нижнем положении рабочего органа подвижная плита 5 ложится на плиту 1 непосредственно Для полувагонов с высотой бортов 1880 мм между плитами 1 и 5 размещают упоры-ограничители 17, которые ограничивают глубину проникновения штырей 7 в полувагон. Высоту упоров-ограничителей 17 определяют с учетом разницы высот применяемых полувагонов. Перемещение упоров-ограничителей 17 производится при помощи приводов 18, которые могут быть выполнены в виде пневматических, гидравлических цилиндров, электрических моторредукторов и т.п Упоры-ограничители 19 в рабочем задвинутом (как показано на фиг.1) положении предотвращают отрыв нижней плиты 1 несущей рамы от обвязки полувагона для усилий статического давления штырей 8 на разрыхляемый материал, превышающих общий вес виброразгрузчика. Перемещение упоров-ограничителей 19 производится при помощи приводов20 аналогичных по консірукция приводам 18 23394 Для обеспечения наилучшего центрирования вспомогательной плиты 8 в направляющих 3 несущей рамы при подъеме-опускании рабочего органа применено четыре вертикальных цепи 11, разме- 5 щенных по две с каждой боковой стороны виброразгрузчика, и четыре опоры, закрепленные на плите 8 зеркально по две с каждой боковой стороны. Ось вращения первой ведомой звездочки 14 каждой опоры лежит 10 на одной горизонтали с осью вращения ведущей звездочки 13. Расстояние между указанными осями вращения определяется с учетом необходимого угла зацепления звездочки 13 с цепью 11, обеспечивающего их 15 работу без проскальзывания для максимально возможного усилия статического давления штырей 7 на разрыхляемый материал. Для обеспечения материала плиты 8 в направляющих 3 без перекосов оси вращения 20 ведущей 13 и второй ведомой 15 звездочек, имеющих одинаковые диаметры, размещены на одной вертикали. Это исключает возникновение паразитных моментов между силами натяжения верхнего (до опоры) и 25 нижнего (после опоры) участков каждой цепи, т.к. оба этих участка всегда лежат на одной прямой, а плечо между силами натяжения в таком случае равно нулю. В исходном положении виброразгрузчи- 30 ка упоры-ограничители 19 раздвинуты, а рабочий орган размещен в крайнем верхнем положении. Виброразгрузчик работает следующим образом. С помощью грузоподъемника механизма виброразгрузчик нижней 35 плитой несущей рамы устанавливают на верхнюю обвязку полувагона. При этом нижняя плита 1 центрируется на обвязке полувагона ограничителями 2 боковых смещений. Упоры-ограничители 17 в зависимо- 40 сти от высоты бортов полувагона при помощи приводов 18 раздвигают (при высоте бортов 2060 мм) или сдвигают (при высоте бортов 1880 мм). Упоры-ограничители 19 переводятся приводами 20 в рабочее (сдвину- 45 тое) положение и препятствуют отрыву несущей рамы нижней плитой от обвязки полувагона. Включается привод 16 узла подъема-опускания рабочего органа. При вращении ведущих звездочек 13 по стрелке 50на фиг.З происходит опускание плиты 8, а вместе с ней и рабочего органа со штырями 7. Штыри 7 прижимаются к разрыхляемому 10 материалу При сдвинутых упорах-ограничителях 19 создаваемое узлом подъема-опускания статическое усилие прижатия штырей замыкается через разрыхляемый материал, штыри, направляющую раму и упоры-ограничители 19 на верхнюю обвязку полувагона. Величина статического усилия может регулироваться, например, изменением диаметров звездочек 13, 15. опор 12. Включается вибровозбудитель б, вынуждающая сила которого через штыри передается в зоны контакта их с разрыхляемым материалом. В результате в зонах контакта возникают одновременно статические и динамические нагрузки, приводящие к интенсивному растрескиванию смерзшегося материала, его рыхлению и обрушению в открытые люки. При выключении привода 16 рабочий орган зависая сохраняет текущее положение по высоте в несущей раме, а статическое давление штырей на разрыхляемый материал становится равным нулю. В результате растрескивание и разрыхление материала происходит на текущей глубине полувагона вокруг заглубленных штырей, что предотвращает эффекты заклинивания рабочего органа по причине заклинивания собственно штырей в смерзшемся материале. При переключении привода 16 происходит подъем рабочего органа. Чередование режимов опускания, зависания и подъема предотвращает также эффект заклинивания рабочего органа от паразитных его угловых поворотов по причине неравномерности обрушивания разрыхляемого материала по высоте полувагона. При достижении рабочим органом крайнего нижнего положения он накладывается на нижнюю плиту 1 несущей рамы и вибрация передается бортам полувагона, в результате чего происходит окончательная зачистка полувагона от остатков материала. После зачистки производят переключение привода 16 узла подъема-опускания, рабочий орган перемещается вверх в крайнее верхнее исходное положение. Виброразгрузчик переустанавливается по длине полувагона и рабочий цикл его повторяется до полной разгрузки полувагона. Предложенное изобретение обеспечивает повышение эффективности и производительности выгрузки смерзшихся сыпучих материалов из полувагона. 23394 го . / 23394