Тема лекции: Оборудование для разгрузки сыпучих материалов. Вагоноопрокидыватели, типы, устройство

Лекция №4

Особенности работы механического оборудования металлургии является большой объем перерабатываемого сырья, отсюда и большой объем подготовительных и вспомогательных работ. Поэтому процессы получения металла по своему целевому назначению могут быть разделены на подготовительные, основные и вспомогательные. К механическому оборудованию вспомогательных процессов можно отнести оборудование по разгрузке, перегрузке, транспортировке, сортировке сыпучих материалов.

Свойствами сыпучих материалов определяется устрой­ство складов и выбор транспортирующего и обрабатываю­щего оборудования.

Характеристики сыпучих материалов следующие: кусковатость (гранулометрический состав), плотность, влаж­ность, угол естественного откоса, подвижность частиц,

режущая способность (абразивность), крепость, коррозийность, липкость, ядовитость, взрывоопасность, самовозго­раемость, слеживаемость, смерзаемость.

Вагоноопрокидыватели предназначены для разгрузки сыпучих материалов из открытых железнодорожных полувагонов, при­бывающих на склады доменных цехов и агломерационных фабрик.

а - передвижной башенный; б — передвижной роторный с канатной передачей механизма кантования ротора; в — то же, с зубчатой передачей механизма кантования и пе­ремещения ротора; г — стационарный роторный с канат­ной передачей механизма кантования ротора; д — то же, с зубчатой передачей механизма кантования ротора; е — стационарный боковой с зубчатой передачей механизма кантования

Рисунок 17 – Типы вагоноопрокидывателей

Вагоноопрокидыватель является высокопроизводительным агрегатом. В процессе разгрузки материалов этот агрегат должен обеспечивать полную механизацию всех работ, включая и очистку вагонов. Кроме того, он должен быть рассчитан на прием вагонов различных конструкций без повреждения их в процессе раз­грузки.

На металлургических заводах применяют вагоноопрокидыва­тели передвижного и стационарного типов (рис. 17). Башенный вагоноопрокидыватель снабжают механизмом кантования люльки с канатной передачей, а роторный — механизмом кантования ротора с канатной или зубчатой передачами. Роторные вагоно­опрокидыватели легче и компактнее башенных, при этом рас­ходуют в два — три раза меньше электроэнергии для кантования. Тип вагоноопрокидывателя выбирают исходя из конкретных условий расположения завода, доменного цеха и системы механи­зации склада сырья.

Достоинством передвижных вагоноопрокидывателей является возможность разгрузки вагонов на любом участке траншеи склада. Однако их применение требует дополнительной перегрузки материалов с помощью перегрузочных кранов, что практически исклю­чает возможность автоматизации операций по подаче материалов на склад; стоимость их выше стоимости стационарных вагоноопрокидывателей.

Стационарные вагоноопрокидыватели выгружают материал под ротор, что требует установки заглубленных приемных бунке­ров, питателей и системы конвейеров для подачи материалов на склад. Однако в этом случае возможна автоматизация операций по подаче материалов на склад.

В комплект оборудования вагоноопрокидывателя входят соб­ственно вагоноопрокидыватель и толкатель вагонов. Передвижные вагоноопрокидыватели снабжены накатами для въезда-съезда вагонов.

Общая схема разгрузки вагонов на складе включает следу­ющие основные операции: подачу состава (электровозом или электротележкой); вкатывание вагона толкателем на платформу вагоноопрокидывателя; закрепление вагона в люльке вагоно­опрокидывателя; кантование вагона на угол, обеспечивающий полное высыпание материала; возврат опрокинутого вагона в пер­воначальное положение; подтягивание толкателем к вагоноопрокидывателю других вагонов; подачу на вагоноопрокидыватель очередного вагона с выталкиванием предыдущего вагона с плат­формы вагоноопрокидывателя.

Для предотвращения поломки деревянных бортов вагонов высыпающимся в процессе кантования материалом на борт со стороны разгрузки иногда накладывают щит. На новых вагоноопрокидывателях применяют вибрационные устройства для полной очистки вагонов в процессе их разгрузки.

В цветной металлургии распространено примене­ние роторных стационарных вагоноопрокидывателей, кото­рые устанавливают по одному или, реже, по два на ком­бинат.

Вагоноопрокидыватель ВРС-134 («вагоноопрокидыва­тель роторный стационарный») предназначен для разгруз­ки полувагонов грузоподъемностью 63, 93, 125 и 134 т.

Вагоноопрокидыватель (рис.2) состоит из следую­щих основных узлов: ротора, роликоопор, платформы, лю­лек и привалочных стенок, привода поворота ротора, виб­ровозбудителей, предохранительного щита.

Ротор представляет собой сварную металлическую конструкцию, состоящую из четырех дисков 3 (двух край­них и двух средних), соединенных между собой в пары продольными связями 25. В верхней части ротора диски соединены балками 26, к которым на пружинных вибро­изоляторах подвешены три П-образные рамы 1 с вибро­возбудителями направленного действия 23. Такая форма рам позволяет разгружать вагоны 4, загруженные выше боковых стенок («шапкой»). Каждая рама имеет внизу расширенные упоры 2 с резиновыми плитами, на которые вагон опирается верхними обвязочными брусьями при оп­рокидывании.

Рисунок 18 – Стационарный роторный вагоноопрокидыватель ВРС-134

На каждом диске ротора закреплены бандаж 22 и зуб­чатый венец 5, которые обеспечивают поворот ротора на угол 3,05 рад. Концы бандажей закреплены специальными замками 33.

Ротор установлен на четырех балансирных роликоопорах, каждая из которых состоит из рамы 13 с двумя кронштейнами 12 с шарнирно закрепленными на них ба­лансирами 11. На каждом балансире установлено по два ролика, на которые опирается бандаж. Конструкция балансирных опор ротора обеспечивает равномерное распреде­ление нагрузки на ролики. Крепление балансира к крон­штейнам, а не непосредственно к раме, облегчает замену роликов. Продольное перемещение ротора при его вра­щении ограничивается ребордами на роликах крайних роликоопор.

Платформа 16, снабженная рельсами для установки разгружаемых вагонов, представляет собой сварную ме­таллическую конструкцию, подвешенную шарнирно к двум люлькам, на четырех тягах к каждой. Такая подвеска ти­па шарнирного параллелограмма обеспечивает равномер­ное прилегание вагонов к привалочным стенкам 19 (так на­зываемую боковую привалку). Для смягчения боковой привалки между платформой и люльками установлены пружинные буфера 9, которые стремятся сдвинуть плат­форму с вагоном к привалочным стенкам. В исходном по­ложении реакция сжатых пружин воспринимается упорами 17 фундамента через закрепленные на платформе ролики 18, что обеспечивает установку платформы по оси железно­дорожного пути.

Для ограничения продольного перемещения платформы на торцах фундамента установлены с зазором 5 мм роли­ки 35 (по одному с каждого торца платформы).

В роторе, между крайними и средними дисками, раз­мещены две люльки 15, каждая из которых представляет собой изогнутую рамную конструкцию и состоит из двух опорных L-образных балок и привалочной стенки 19. Обе люльки шарнирно соединены между собой средней прива­лочной стенкой 27. Для повышения сохранности вагонов и увеличения износостойкости гофрированных резиновых облицовочных плит 21, в отличие от предыдущих конст­рукций (ВРС-93; ВРС-125), привалочные стенки 19 выпол­нены подвижными относительно люлек и соединены с ни­ми шарнирно посредством рычагов, образующих паралле­лограмм.

1 — тормоз; 2 — редуктор; 3 — электродвигатель;

4 — вал; 5 — муфта; 6 — ведущая шестерня.

Рисунок 19 – Кинематическая схема механизма поворота ротора стационарного роторного вагоноопрокидывателя

На каждой люльке предусмотрены две цапфы с ролика­ми 20, которыми люльки опираются в верхней части на дугообразные выступы дисков ротора, а в нижней части люлька боковыми тягами 7 шарнирно подвешена к крон­штейнам на дисках ротора. Такая параллелограммная подвеска обеспечивает вертикальную привалку вагона к упорам вибровозбудителей.

Для дополнительного прижатия вагона к упорам при повороте ротора и для смягчения удара при возврате в исходное положение платформы с люльками на опорных балках люлек установлено восемь пружинных буферов 10. В исходном положении пружины буферов находятся в сжа­том состоянии и люльки плотно опираются на все крон­штейны 14 дисков ротора. Привод механизма поворота ротора состоит из двух реверсивных электродвигателей 30, двух редукторов 31, промежуточных валов с зубчатыми муфтами 29 и привод­ных шестерен 6, которые входят в зацепление с зубчаты­ми венцами дисков ротора. Механическая синхронизация работы электродвигателей обеспечивается соединительным валом 28. Крайние приводные шестерни соединены с командоаппаратами 34. Механическое торможение, кроме электрического динамического, осуществляется четырьмя колодочными тормозами 32, установленными на быстроход­ных валах редукторов. Кинематическая схема привода представлена на рис. 3.

Литература: 1 осн. [43-45], 2 осн. [13-23], 3 осн. [12-14].

Контрольные вопросы:

1. На какие группы делятся сыпучие материалы по плотности?

2. Как определяется коэффициент роторного стационарного вагоноопрокидывателя?

3. Принцип работы роторного стационарного вагоноопрокидывателя.

4. Как прижимается вагон с грузом к рельсам в стационарном роторном вагоноопрокидывателе?

5. Сколько электродвигателей в механизме поворота стационарного вагоноопрокидывателя?

6. Порядок подачи и установки вагона с грузом в вагоноопрокидыватель для разгрузки.

Дата добавления: 2015-06-26