RU96108U1

RU96108U1 - DEVICE FOR DRILLING WELLS IN FROZEN BULK CARGOES IN RAILWAY SEMI CARS

Info

Publication number: RU96108U1
Application number: RU2009147745/22U
Authority: RU
Inventors: Николай Васильевич Малявин; Сергей Викторович Бойко
Original assignee: Николай Васильевич Малявин; Сергей Викторович Бойко
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2010-07-20

Abstract

Устройство для бурения скважин в смерзшихся насыпных грузах в железнодорожных полувагонах, содержащее портал, несущий подъемную раму с установленными на ней бурофрезами, снабженными шнеками, резцами и приводами, механизм подъема и опускания подъемной рамы с трособлочной системой, отличающееся тем, что на подъемной раме установлено в ряд четное число бурофрез, преимущественно четыре или восемь, расположенных в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось расположенного на рельсовом пути полувагона, при этом соседние в ряду бурофрезы имеют шнеки с противоположным направлением навивки и приводы с соответствующим противоположным направлением вращения, диаметр бурофрез составляет 300-900 мм, и расположены они на расстоянии друг от друга, примерно составляющем 500-1200 мм. A device for drilling wells in frozen bulk cargo in railway gondola cars, containing a portal that carries a lifting frame with mounted cutters, equipped with screws, cutters and drives, a mechanism for raising and lowering the lifting frame with a cable system, characterized in that the lifting frame is installed in row an even number of rotary burrs, mainly four or eight, located in a vertical plane passing through the longitudinal axis of the gondola car located on the rail, while the adjacent ones in row b Urofreza have screws with the opposite direction of winding and drives with the corresponding opposite direction of rotation, the diameter of the drill is 300-900 mm, and they are located at a distance from each other, approximately 500-1200 mm.

Description

Полезная модель относится к средствам механизации погрузочно-разгрузочных работ и может быть использована при выгрузке из железнодорожных полувагонов смерзшихся и слежавшихся насыпных грузов (угля, руды, кокса, флюсов, строительных материалов), поступающих на подъездные пути предприятий и разгружаемым на надбункерных решетках приемных бункеров стационарных роторных или боковых вагоноопрокидывателей, преимущественно полезная модель может быть использована при комбинированной системе восстановления сыпучести смерзшегося материала, включающей бурение скважин в материале и дополнительный разогрев полувагонов в тепляках.The utility model relates to mechanization of loading and unloading operations and can be used for unloading frozen and packed bulk cargoes (coal, ore, coke, fluxes, building materials) from railway gondola cars that enter the enterprise’s access roads and are unloaded on stationary bunkers of stationary receiving bunkers rotor or side car dumper, mainly utility model can be used with a combined system for restoring the flowability of frozen material , including drilling wells in the material and additional heating of gondola cars in greenhouses.

Известно устройство для бурения скважин в смерзшихся насыпных грузах в железнодорожных полувагонах перед их разгрузкой, содержащее портал в виде мостового крана, несущий подъемную раму, с установленной на ней одной бурофрезой, снабженной шнеками, резцами и приводом, механизм перемещения, подъема и опускания подъемной рамы с трособлочной системой (описание к авторскому свидетельству СССР №107148, класс 81е, 104, от 14 февраля 1956 г.).A device for drilling wells in frozen bulk cargo in railway gondola cars before unloading, containing a portal in the form of a bridge crane that carries a lifting frame, with one drill cutter installed on it, equipped with screws, cutters and a drive, a mechanism for moving, lifting and lowering the lifting frame with cable system (description to the USSR author's certificate No. 107148, class 81e, 104, dated February 14, 1956).

Недостатком устройства является сложность конструкции и низкая эффективность для бурения отдельных скважин в смерзшихся насыпных грузах из-за необходимости проведения большого числа циклов бурения.The disadvantage of this device is the design complexity and low efficiency for drilling individual wells in frozen bulk cargo due to the need for a large number of drilling cycles.

Известно устройство для бурения скважин в смерзшихся насыпных грузах в железнодорожных полувагонах перед их разгрузкой, содержащее портал, несущий подъемную раму, с установленными на ней бурофрезами, снабженными шнеками, резцами и приводами, механизм подъема и опускания подъемной рамы с трособлочной системой, при этом на подъемной раме установлено нечетное число бурофрез, преимущественно три, расположенные в вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной оси, расположенного на рельсовом пути, полувагона. Все бурофрезы имеют одинаковое направление навивки шнеков и, соответственно, приводы с одинаковым направлением вращения (описание к авторскому свидетельству СССР №1505865, МПК B65G 67/24, 1989 г.).A device for drilling wells in frozen bulk cargo in railway gondola cars before unloading, containing a portal that carries a lifting frame, mounted on it with cutters, equipped with screws, cutters and drives, a mechanism for raising and lowering the lifting frame with a cable block system, while on the lifting block the frame has an odd number of cutters, mainly three, located in a vertical plane perpendicular to the longitudinal axis located on the track, gondola car. All drill cutters have the same direction of screw winding and, accordingly, drives with the same direction of rotation (description to USSR author's certificate No. 1505865, IPC B65G 67/24, 1989).

Недостатком устройства также является сложность конструкции, использовать его для бурения отдельных скважин в смерзшихся насыпных грузах нецелесообразно. Кроме того, при работе такого устройства происходит просыпание разбуренного груза через верх вагона, что приводит к повышению трудозатрат из-за необходимости проведения зачистки рельсового пути.The disadvantage of this device is the design complexity, it is not practical to use it for drilling individual wells in frozen bulk cargoes. In addition, during the operation of such a device, the drilled cargo spills through the top of the car, which leads to an increase in labor costs due to the need to clean the rail track.

Известно устройство для бурения скважин в смерзшихся насыпных грузах в железнодорожных полувагонах перед их разгрузкой, содержащее портал, несущий подъемную раму, с установленными на ней бурофрезами, снабженными шнеками, резцами и приводами, механизм подъема и опускания подъемной рамы с трособлочной системой, при этом на подъемной раме установлено нечетное число бурофрез, преимущественно пять, расположенные в вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной оси, расположенного на рельсовом пути, полувагона. Все бурофрезы имеют одинаковое направление навивки шнеков и, соответственно, приводы с одинаковым направлением вращения (описание к патенту Российской Федерации №2203844, МПК B65G 67/24 E02F 5/30, 2003 г., прототип).A device for drilling wells in frozen bulk cargo in railway gondola cars before unloading, containing a portal that carries a lifting frame, mounted on it with cutters, equipped with screws, cutters and drives, a mechanism for raising and lowering the lifting frame with a cable block system, while on the lifting block the frame has an odd number of drill cutters, mainly five, located in a vertical plane perpendicular to the longitudinal axis located on the track, gondola car. All drill cutters have the same direction of screw winding and, accordingly, drives with the same direction of rotation (description of the patent of the Russian Federation No. 2203844, IPC B65G 67/24 E02F 5/30, 2003, prototype).

Еще одним недостатком известного устройства является невысокая его устойчивость при внедрении бурофрез в смерзшийся насыпной груз, обусловленная воздействием на портал реактивных моментов вращения бурофрез, имеющих шнеки с одинаковым направлением навивки и приводы с одинаковым направлением вращения.Another disadvantage of the known device is its low stability when introducing a rotary burr into a frozen bulk cargo, due to the impact on the portal of reactive moments of rotation of the rotary burr having screws with the same direction of winding and drives with the same direction of rotation.

Задачей настоящей полезной модели является усовершенствование известного устройства путем изменения компоновки основных его узлов для того, чтобы повысить эффективность бурения отдельных скважин в смерзшихся насыпных грузах и не допустить просыпание разбуренного груза через верх полувагона. Другой задачей полезной модели является повысить устойчивость устройства путем нейтрализации реактивного момента, возникающего на портале при работе бурофрез и этим уменьшить его материалоемкость.The objective of this utility model is to improve the known device by changing the layout of its main components in order to increase the efficiency of drilling individual wells in frozen bulk cargo and to prevent the drilled cargo from spilling through the top of the gondola. Another objective of the utility model is to increase the stability of the device by neutralizing the reactive moment arising on the portal during operation of the drill, and thereby reduce its material consumption.

Поставленные задачи решаются следующим образом. В известном устройстве, содержащем портал, несущий подъемную раму с установленными на ней бурофрезами, снабженными шнеками, резцами и приводами, механизм подъема и опускания подъемной рамы с трособлочной системой, согласно полезной модели, на подъемной раме установлено в ряд четное число бурофрез, преимущественно, четыре или восемь, расположенные в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось, расположенного на рельсовом пути, полувагона, при этом соседние в ряду бурофрезы имеют шнеки с противоположным направлением навивки и приводы с соответствующим противоположным направлением вращения, диаметр бурофрез составляет 300-900 мм и расположены они на расстоянии друг от друга, примерно составляющем 500-1200 мм.The tasks are solved as follows. In the known device comprising a portal carrying a lifting frame with a burr cutter installed on it, provided with screws, cutters and drives, a mechanism for raising and lowering a lifting frame with a cable system, according to a utility model, an even number of cutters are installed in a row on the lifting frame, mainly four or eight, located in a vertical plane passing through the longitudinal axis located on the rail track, a gondola car, while adjacent in the row of cutters have screws with the opposite direction of winding and drives with the corresponding opposite direction of rotation, the diameter of the cutter is 300-900 mm and they are located at a distance from each other, approximately 500-1200 mm

Более подробно сущность полезной модели поясняется чертежом, на фиг.1 которого изображен схематически общий вид предложенного устройства в аксонометрической проекции, на фиг.2 - вид по А на фиг.1, на фиг.3 - вид по В на фиг.1, на фиг.4 вид по С на фиг.1.In more detail, the essence of the utility model is illustrated by the drawing, in Fig. 1 which is a schematic general view of the proposed device in a perspective view, in Fig. 2 is a view in A in Fig. 1, in Fig. 3 is a view in B in Fig. 1, in FIG. 4 is a view along C in FIG. 1.

Устройство для бурения скважин в смерзшихся насыпных грузах содержит портал 1, несущий подъемную раму 2 с установленными на ней бурофрезами с резцами 3, шнеками 4, и приводами 5. На портале установлен механизм подъема и опускания 6 подъемной рамы 2 с трособлочной системой 7. На подъемной раме установлено в ряд четное число бурофрез, преимущественно, четыре или восемь, расположенные в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось 8, расположенного на рельсовом пути 9, полувагона 10. На чертеже показано четыре бурофрезы. Соседние в ряду бурофрезы имеют шнеки 4 с противоположным направлением навивки и приводы 5 с соответствующим противоположным направлением вращения. Диаметр d бурофрез составляет 300-900 мм и расположены они на расстоянии друг от друга L, примерно составляющем 500-1200 мм.A device for drilling wells in frozen bulk cargoes comprises a portal 1 carrying a lifting frame 2 with cutters 3, screws 4, and drives 5 mounted on it. A mechanism for raising and lowering 6 a lifting frame 2 with a cable block system 7 is installed on the portal. the frame is arranged in a row an even number of cutters, mainly four or eight, located in a vertical plane passing through the longitudinal axis 8, located on the track 9, gondola car 10. The figure shows four cutters. The neighboring bore cutters have screws 4 with the opposite direction of winding and drives 5 with the corresponding opposite direction of rotation. The diameter d of the rotary cutter is 300-900 mm and they are located at a distance from each other L, approximately 500-1200 mm.

Устройство работает следующим образом. Полувагон 10 со смерзшимся грузом подается маневровым устройством под портал 1 и располагается так, чтобы примерно половина полувагона (если бурофрез четыре) находилась под бурофрезами. Включают приводы 5 бурофрез и растормаживают механизм подъема и опускания 6. В результате подъемная рама 2 опускается под собственным весом вниз вместе с бурофрезами, которые за один проход пробуривают в грузе четыре скважины диаметром 300-900 мм на такую глубину, чтобы дно скважины было выше дна полувагона 10 на 100-200 мм. Посредством механизма подъема и опускания 6 поднимают подъемную раму 2 в исходное положение и, соответственно, извлекают бурофрезы из скважин. Затем полувагон перемещают на половину его длины и цикл бурения повторяют. Один полувагон 10 обрабатывается двумя рабочими ходами подъемной рамы 2, несущей четыре бурофрезы. Естественно, при использовании подъемной рамы 2 с восемью бурофрезами, полувагон обрабатывается за один ход подъемной рамы 2. При некоторых условиях, когда степень смерзания груза невысока, полувагон после бурения скважин может быть подан сразу на разгрузку. Но полувагон с сильносмерзшимся грузом после бурения скважин подают в тепляк для восстановления сыпучести груза путем непродолжительного и неинтенсивного нагрева. Экспериментально-расчетные исследования показали, что технический результат в наибольшей мере достигается при выполнении формы и размеров, представленных в формуле полезной модели.The device operates as follows. Gondola car 10 with a frozen load is supplied with a shunting device under the portal 1 and is located so that approximately half of the gondola car (if there are four burrs) is under the burrs. Drives 5 are turned on and the drill is released and the lifting and lowering mechanism is released 6. As a result, the lifting frame 2 is lowered under its own weight together with the cutters, which in one pass drill four wells with a diameter of 300-900 mm in the load to such a depth that the bottom of the well is above the bottom gondola car 10 per 100-200 mm. By means of the lifting and lowering mechanism 6, the lifting frame 2 is raised to its initial position and, accordingly, the drill cutters are removed from the wells. Then the gondola is moved to half its length and the drilling cycle is repeated. One gondola car 10 is processed by two working strokes of the lifting frame 2, carrying four drill cutters. Naturally, when using a lifting frame 2 with eight drill cutters, the gondola is processed in one stroke of the lifting frame 2. Under certain conditions, when the degree of freezing of the cargo is not high, the gondola can be immediately sent for unloading after drilling the wells. But a gondola car with a severely frozen cargo after drilling wells is fed into the greenhouse to restore the flowability of the cargo by short and non-intense heating. Experimental and computational studies have shown that the technical result is achieved to the greatest extent when fulfilling the shapes and sizes presented in the utility model formula.

Испытания показали, что увеличение диаметра d скважин больше 900 мм и уменьшение расстояния L ниже 500 мм нецелесообразно и может привести к просыпанию разбуренного материала из полувагона, уменьшение этого диаметра ниже 300 мм и увеличение расстояния L больше 1200 мм делает недостаточной поверхность непосредственного контакта смерзшегося материала с теплоносителем.Tests have shown that increasing the diameter d of wells more than 900 mm and decreasing the distance L below 500 mm is impractical and can lead to spillage of drilled material from the gondola car, reducing this diameter below 300 mm and increasing the distance L more than 1200 mm makes the direct contact surface of the frozen material with coolant.

Использование предложенного устройства позволит расширить технологические возможности более эффективного комбинированного способа восстановления сыпучести смерзшегося материала в железнодорожных вагонах, при котором перед разогревом вагонов поверхность непосредственного контакта смерзшегося материала с теплоносителем увеличивают (описание к патенту Российской Федерации №2354601, МПК B65G 69/20, 2007). Использование полезной модели повысит устойчивость устройств для бурения скважин в смерзшихся насыпных грузах и обеспечит уменьшение их материалоемкости. По сравнению с прототипом предлагаемая полезная модель позволяет упростить конструкцию устройства, снизив затраты на изготовление в 1,5-2,0 раза, а также расширить функциональные возможности устройства, обеспечивающего выгрузку как незначительно смерзшихся, так и полностью смерзшихся насыпных грузов. Экономический эффект предлагаемого устройства обеспечивается за счет снижения затрат на материалы и строительные работы в 1,5-2,0 раза и эксплуатационных затрат на 50-70% за счет повышения надежности работы механизмов и улучшения условий их обслуживания и эксплуатации.Using the proposed device will expand the technological capabilities of a more efficient combined method of restoring the flowability of frozen material in railway cars, in which, before heating the cars, the surface of direct contact of the frozen material with the coolant is increased (description of the patent of the Russian Federation No. 2354601, IPC B65G 69/20, 2007). The use of a utility model will increase the stability of devices for drilling wells in frozen bulk cargoes and ensure a reduction in their material consumption. Compared with the prototype, the proposed utility model allows to simplify the design of the device, reducing manufacturing costs by 1.5-2.0 times, as well as expand the functionality of the device that provides unloading of both slightly frozen and completely frozen bulk cargoes. The economic effect of the proposed device is ensured by reducing the cost of materials and construction work by 1.5-2.0 times and operating costs by 50-70% by increasing the reliability of the mechanisms and improving the conditions for their maintenance and operation.

Claims

A device for drilling wells in frozen bulk cargo in railway gondola cars, containing a portal that carries a lifting frame with mounted cutters, equipped with screws, cutters and drives, a mechanism for raising and lowering the lifting frame with a cable system, characterized in that the lifting frame is installed in row an even number of rotary burrs, mainly four or eight, located in a vertical plane passing through the longitudinal axis of the gondola car located on the rail, while the adjacent ones in row b Urofreza have screws with the opposite direction of winding and drives with the corresponding opposite direction of rotation, the diameter of the drill is 300-900 mm, and they are located at a distance from each other, approximately 500-1200 mm.