CN101992955A - 铁路输煤车厢破冻装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在短时间内解冻破冻铁路运输车厢内冻煤体，使铁路输煤车厢冬夏同速度卸煤的铁路输煤车厢破冻装置。它是由固定框架机构和桥车机构组成的，固定框架机构连接桥车机构，固定框架机构包括横梁、左、右支柱、起重卷扬机、钢丝绳、垂直、水平移动单元、车厢外侧电磁锤、车厢底部电磁锤和高频涡流线圈，垂直移动单元连接水平移动单元，左支柱和右支柱分别与车厢外侧电磁锤、车厢底部电磁锤和高频涡流线圈连接；桥车机构包括加热单元和破碎机构，破碎机构连接加热单元。本发明6分钟内完成一节车厢卸煤任务，提高严寒地区冬季铁路输煤往返效率，降低发电、港口企业成本。

Description

铁路输煤车厢破冻装置

(一)技术领域

本发明涉及煤炭运输技术，具体说就是一种铁路输煤车厢破冻装置。

(二)背景技术

在冬季寒冷季节，铁路运输煤到达寒冷地区，煤与车厢经常冻结在一起，原因为煤矿煤直接装入车厢，煤含水分较大，水从煤体渗出冻结而造成，给卸煤工作造成困难，特别是西北、东北、内蒙、部分华北电厂、港口的铁路运输，在冬季装卸褐煤问题更为突出，造成铁路运输车厢翻车机等设备工作困难，人工操作劳动强度大，卸煤时间长，成本高。针对此问题，铁路、电厂、港口等企业，目前还没有能够在6分钟内完成一节车厢卸煤任务的专用有效的铁路运输车厢解冻设备或设施。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种在短时间内解冻破冻铁路运输车厢内冻煤体，使铁路输煤车厢冬夏同速度卸煤的铁路输煤车厢破冻装置。

本发明的目的是这样实现的：它是由固定框架机构和桥车机构组成的，固定框架机构连接桥车机构，固定框架机构包括横梁、左支柱、右支柱、承重支柱水泥基础、起重卷扬机、钢丝绳、垂直移动单元、水平移动单元、车厢外侧电磁锤、车厢底部电磁锤和高频涡流线圈，左支柱连接横梁，横梁连接右支柱，左支柱和右支柱分别连接承重支柱水泥基础，起重卷扬机位于横梁下方，起重卷扬机连接钢丝绳，垂直移动单元分别连接左支柱和右支柱，垂直移动单元连接水平移动单元，左支柱和右支柱分别与车厢外侧电磁锤、车厢底部电磁锤和高频涡流线圈连接；桥车机构包括桥车体、加热单元和破碎机构，桥车体连接破碎机构，破碎机构连接加热单元；桥车体包括封盖、钻杆上轴承、钻杆下轴承、延高挡板和压力传感器，封盖连接钻杆上轴承和钻杆下轴承，延高挡板位于封盖下端外侧，压力传感器设置在封盖的最下端，压力传感器连接延高挡板；破碎机构包括钻杆和轴流平面旋转刀具，钻杆连接轴流平面旋转刀具；加热单元包括电源、钻杆中部电磁加热线圈、钻杆头部电磁加热线圈和轴流平面旋转刀具背面平面涡流线圈，电源分别连接钻杆中部电磁加热线圈、钻杆头部电磁加热线圈和轴流平面旋转刀具背面平面涡流线圈。

本发明还有以下技术特征：

(1)所述的垂直移动单元包括垂直运动承重架和导向轮，垂直运动承重架连接导向轮；

(2)所述的水平移动单元包括水平移动动力齿轮齿条组合、水平移动动力减速器和轮轨，轮轨连接水平移动动力减速器，水平移动动力减速器连接水平移动动力齿轮齿条组合。

本发明一种铁路输煤车厢破冻装置，采用多组垂直旋转刀具，垂直向下运动，并旋转，能在很短时间内，机械破冻车厢内冻煤体。不是以化冻方式，从而提高效率。由于采用多组垂直旋转刀具对称旋转，以内应力方式解决垂直旋转刀具对车厢的机械振动问题。在车厢壁外侧面、钻杆中部、头部和轴流平面旋转刀具背面安装的高频涡流线圈产生的高频交变涡流磁通只给车厢壁和车厢底部加热，使冻煤体迅速脱离车厢壁和车厢底板，降低了电功率消耗，节省电能。本发明能够在6分钟内完成一节车厢卸煤任务，提高了西北、东北、内蒙、河北等地区冬季铁路输煤往返效率，降低发电、港口企业成本。

(四)附图说明

图1为本发明的结构示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图举例对本发明作进一步说明。

实施例1：结合图1，本发明一种铁路输煤车厢破冻装置，它是由固定框架机构(37)和桥车机构(40)组成的，固定框架机构(37)连接桥车机构(40)，固定框架机构(37)包括横梁(2)、左支柱(1)、右支柱(5)、承重支柱水泥基础(36)、起重卷扬机(3)、钢丝绳(4)、垂直移动单元(38)、水平移动单元(39)、车厢外侧电磁锤(32)、车厢底部电磁锤(34)和高频涡流线圈(28)，左支柱(1)连接横梁(2)，横梁(2)连接右支柱(5)，左支柱(1)和右支柱(5)分别连接承重支柱水泥基础(36)，起重卷扬机(3)位于横梁(2)下方，起重卷扬机(3)连接钢丝绳(4)，垂直移动单元(38)分别连接左支柱(1)和右支柱(5)，垂直移动单元(38)连接水平移动单元(39)，左支柱(1)和右支柱(5)分别与车厢外侧电磁锤(32)、车厢底部电磁锤(34)和高频涡流线圈(28)连接；桥车机构(40)包括桥车体(41)、加热单元(42)和破碎机构(43)，桥车体(41)连接破碎机构(43)，破碎机构(43)连接加热单元(42)；桥车体(41)包括封盖(8)、钻杆上轴承(7)、钻杆下轴承(18)、延高挡板(19)和压力传感器(20)，封盖(8)连接钻杆上轴承(7)和钻杆下轴承(18)，延高挡板(19)位于封盖(8)下端外侧，压力传感器(20)设置在封盖(8)的最下端，压力传感器(20)连接延高挡板(19)；破碎机构(43)包括钻杆(9)和轴流平面旋转刀具(31)，钻杆(9)连接轴流平面旋转刀具(31)；加热单元(42)包括电源(6)、钻杆中部电磁加热线圈(21)、钻杆头部电磁加热线圈(30)和轴流平面旋转刀具背面平面涡流线圈(29)，电源(6)分别连接钻杆中部电磁加热线圈(21)、钻杆头部电磁加热线圈(30)和轴流平面旋转刀具背面平面涡流线圈(29)。

本发明还有以下技术特征：

所述的垂直移动单元(38)包括垂直运动承重架(14)和导向轮(11)，垂直运动承重架(14)连接导向轮(11)；

所述的水平移动单元(39)包括水平移动动力齿轮齿条组合(10)、水平移动动力减速器(13)和轮轨(15)，轮轨(15)连接水平移动动力减速器(13)，水平移动动力减速器(13)连接水平移动动力齿轮齿条组合(10)。

实施例2：结合图1，本发明的工作过程如下：轴流平面旋转刀具(31)旋转后，随着桥车封盖(8)向下运动，在向下运动旋转行走过程中，轴流平面旋转刀具(31)切削破碎周围的冻煤，最终至车厢底部，使车厢的冻煤被切散，并推散刀具周围煤体，使车厢内冻煤分割、破碎不能形成整体，车厢内整体平面翻卸的相对张力被破坏，冻煤很容易被翻车机160°倾泻到翻车机下层。

由于在桥车上设置多个带有轴流平面旋转刀具(31)的钻杆，而且相邻钻杆的旋转方向相反，所以实现以内应力旋转切削方式破坏车厢内煤层外冻应力，同时遏制轴流刀具旋转切削时引起的输煤车厢的震动。轴流平面旋转刀具(31)设计为平面结构，在轴流平面旋转刀具(31)内背面设有平面涡流交流线圈(29)，在钻杆上设置磁滞涡流电磁线圈(30)，平面涡流交流线圈(29)产生的磁通，通过车厢底部金属铁板构成涡流磁通回路，其产生高频交变涡流磁通给车厢低部铁板加热，使底部的冻煤整体脱离车厢底铁板接触表面，不和车厢形成整体。同理，在车厢两端和侧面设计有高频涡流交流线圈排布车厢壁外侧面(频率为10～80KHZ)，高频涡流交流线圈被机械机构传送到车厢壁外侧，并在本线圈产生电磁力作用下吸附车厢壁外侧，使该涡流线圈产生高频或中频交变磁通给车厢两端、侧面厢壁加热，使车厢两端和侧面接触的冻煤整体脱离车厢两端和侧面的接触表面，不和车厢形成整体。同时，在平面涡流线圈后面加设硅钢片或导磁体，提高加热效率，有效遏止了主磁通漏磁泄漏在车厢铁皮外，防止车厢轮、轴瓦被加热，以及对周围环境的电磁干扰。另一方面，在车厢两侧、两端、底部设计有交流电磁锤，在轴流平面旋转刀具(31)进入破冻车厢底部后，交流电磁锤振击车厢两侧、两端、底部产生的机械波能迫使与车厢内壁表面接触的冻煤脱离车厢钢板面。同时，可减少电磁加热对接触面煤的热传导电能损耗。

钻杆中部电磁加热线圈(21)、钻杆头部电磁加热线圈(30)通入高频或中频交流电流，产生高频或中频交变磁通，沿着钻杆(9)、桥车封盖(8)、延高挡板(19)、运输车厢侧壁、底部板构成交变磁通回路，并加热运输车厢侧壁、底部板，使与车厢内壁表面接触的冻煤受热，脱离车厢壁、底部钢板面。

当卸车翻车机工作时，将此被分割、破冻、解冻、脱离车厢内壁、底部的运输煤车厢运至翻车机位置，翻车机将此车厢翻至165角度卸煤。

实施例3：结合图1，本发明的机械运动过程：当运煤车厢至解冻冻装置桥车封盖下方时，启动桥车封盖水平移动力齿条减速器，本设计为直线齿条齿轮机构，驱动轮轨水平移动桥车封盖与下方车厢对正，启动起重卷扬机按设计速度落下，上下移动承重刚架，使桥车封盖向下移动，同时启动钻杆，使轴流平面旋转刀具低速旋转，并随桥车封盖向下移动，旋转切入、推散车厢煤层，至车厢底层。卷扬机有机械安全抱死装置，齿轮条上设计有机械失重和超速闭锁等保护。

Claims (2)

1.一种铁路输煤车厢破冻装置，它是由固定框架机构(37)和桥车机构(40)组成的，其特征在于：固定框架机构(37)连接桥车机构(40)，固定框架机构(37)包括横梁(2)、左支柱(1)、右支柱(5)、承重支柱水泥基础(36)、起重卷扬机(3)、钢丝绳(4)、垂直移动单元(38)、水平移动单元(39)、车厢外侧电磁锤(32)、车厢底部电磁锤(34)和高频涡流线圈(28)，左支柱(1)连接横梁(2)，横梁(2)连接右支柱(5)，左支柱(1)和右支柱(5)分别连接承重支柱水泥基础(36)，起重卷扬机(3)位于横梁(2)下方，起重卷扬机(3)连接钢丝绳(4)，垂直移动单元(38)分别连接左支柱(1)和右支柱(5)，垂直移动单元(38)连接水平移动单元(39)，左支柱(1)和右支柱(5)分别与车厢外侧电磁锤(32)、车厢底部电磁锤(34)和高频涡流线圈(28)连接；桥车机构(40)包括桥车体(41)、加热单元(42)和破碎机构(43)，桥车体(41)连接破碎机构(43)，破碎机构(43)连接加热单元(42)；桥车体(41)包括封盖(8)、钻杆上轴承(7)、钻杆下轴承(18)、延高挡板(19)和压力传感器(20)，封盖(8)连接钻杆上轴承(7)和钻杆下轴承(18)，延高挡板(19)位于封盖(8)下端外侧，压力传感器(20)设置在封盖(8)的最下端，压力传感器(20)连接延高挡板(19)；破碎机构(43)包括钻杆(9)和轴流平面旋转刀具(31)，钻杆(9)连接轴流平面旋转刀具(31)；加热单元(42)包括电源(6)、钻杆中部电磁加热线圈(21)、钻杆头部电磁加热线圈(30)和平面涡流线圈(29)，电源(6)分别连接钻杆中部电磁加热线圈(21)、钻杆头部电磁加热线圈(30)和平面涡流线圈(29)。

2.根据权利要求1所述的一种铁路输煤车厢破冻装置，其特征在于：所述的垂直移动单元(38)包括垂直运动承重架(14)和导向轮(11)，垂直运动承重架(14)连接导向轮(11)；所述的水平移动单元(39)包括水平移动动力齿轮齿条组合(10)、水平移动动力减速器(13)和轮轨(15)，轮轨(15)连接水平移动动力减速器(13)，水平移动动力减速器(13)连接水平移动动力齿轮齿条组合(10)。

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