Общая характеристика промышленного транспорта

Для транспортирования грузов промышленных предприятий используют железнодорожный, автомобильный, конвейерный, канатно-подвесной, гидравлический, пневмоконтейнерный и другие виды промышленного транспорта. Эксплуатационные требования к ним и сфера применения устанавливаются сравнением вариантов технических решений.

Виды транспорта сравнивают при одинаковых объемах перевозок и номенклатуре грузов (табл.1), принимаемых на период достижения всем предприятием или отдельным его производством проектной мощности. Параметры, (мощность сооружений, тип подвижного состава и другие показатели должны соответствовать техническим возможностям каждого вида транспорта и отвечать наилучшим условиям перевозки и эксплуатации.

При выборе видов транспорта и сравнении вариантов учитываются транспортные издержки, как правило, по всему процессу между начально-конечными пунктами, за пределами которых технико-экономические показатели не оказывают существенного влияния на результаты расчетов.

Перевозка грузов промышленными видами транспорта осуществляется, как правило, на короткие расстояния. Отсюда на выбор видов транспорта большое влияние оказывают различные сооружения и устройства начально-конечных пунктов погрузки-выгрузки и пунктов перевалки.

Объем грузов, транспортируемых по железным дорогам, подъездным и внутризаводским путям, значительно превышает количество грузов, перевозимых по магистральным путям сообщения. К этому следует добавить работу, выполняемую другими видами промышленного транспорта, прямые межзаводские перевозки, осуществляемые без выхода на внешнюю сеть, и т.п. Вместе с тем промышленный железнодорожный транспорт непосредственно участвует в процессе промышленного производства и оказывает влияние на компоновку генеральных планов предприятий, на районную планировку.

На промышленных предприятиях черной металлургии, машиностроения и особенно добывающей промышленности в последнее время все большее рас пространение получает непрерывный транспорт (конвейерный, трубопроводный, канатные дороги), который успешно заменяет железнодорожный не только на внутризаводской технологической транспортировке материалов, но и частично на внешних перевозках. При этом существенно меняются принципы построения схем железнодорожного транспорта промышленных предприятий, а его назначение все больше сводится к обслуживанию преимущественно внешних перевозок. Одновременно возникает ряд новых условий для расчета и проектирования промышленных станций, фронтов погрузки-выгрузки, их взаимного расположения и взаимодействия с магистральным транспортом.

Таблица 1

Вид транспорта	Группа грузов	Наименование груза	Размер груза
Железнодорожный и автомобильный	Все группы     Штучные и тарные	Все виды     Бревна, детали, сельскохозяйственные грузы в мешках или ящиках, кирпич и т. д.	Ограничены возможностями погрузочно-разгрузочных устройств и габаритов погрузки То же
Конвейерный	Насыпные	Агломерат, кокс, мел, песок, боксит, гипс, глина, гравий, известняк, руда, сера, сода кальцинированная, торф, уголь, удобрения минеральные, цемент, шлак, штыб, щебень, щепа и т. п.	Фракции до 400 мм.
Подвесные канатные дороги	Штучные и тарные   Насыпные	Бревна, рулоны бумаги, суперфосфат и другие грузы в мешках, хлопок в кипах и т. п. Агломерат, боксит, гипс, глина, гравий, доломит, дробленный камень, зола, известняк, кокс, мел, сода, магнезит, песок, руда, торф, уголь, фосфогипс, шлак, щебе6нь, щепа и др.	То же     Фракции до 150 – 200 мм
Гидравлический	Насыпные	Глина, золошлаки, концентраты, мел, песок, песчано-гравийная смесь, строительные растворы, уголь, фосфогипс и т.п.	Фракции до 50—100 мм
Пневмоконтейнерный	Насыпные	Бытовые отходы, гравий, окатыши, песок, песчанно-гравийная смесь, строительные растворы, уголь, фосфогипс и т. п.	Фракции до 100 – 150 мм
Монорельсовый	Штучные и тарные	Длинномерные грузы, грузы в бочках, контейнерах, ящиках, на поддонах и другие грузы в упаковках.	Ограничены возможностями погрузо-разгрузочных средств.

Основными производственными единицами магистрального железнодорожного транспорта, выполняющими транспортное обслуживание промышленных предприятий, являются станции примыкания подъездных путей, большинство которых по характеру работы относится к грузовым станциям. На этих станциях вагоны общесетевого парка передаются промышленным предприятиям и принимаются после выполнения грузовых операций, осуществляется необходимая подготовка вагонов (очистка, ремонт), а в ряде случаев и их сортировка по назначениям (фронтам и станциям погрузки-выгрузки).

В транспортном обслуживании промышленных предприятий участвуют не только станции примыкания подъездных путей, но и многие сортировочные и участковые станции, к которым непосредственно подъездные пути не примыкают. Эти станции выполняют ряд работ промышленных предприятий, расположенных на прилегающих участках: подборку вагонов группы, формирование маршрутов из подготовленных на подъездные путях групп вагонов и др.

Вопросы взаимоотношений магистрального и промышленного железнодорожного транспорта регулируются едиными технологическими процессами и договорами на эксплуатацию подъездных путей.

В соответствии с функциональным назначением промышленный транспорт выполняет внешние и внутренние технологические перевозки (рис.1).

Рис.1 Схема внешних и внутренних технологических перевозок

К устройствам промышленного транспорта, взаимодействующим с железными дорогами, относится, прежде всего, внешний и в некоторой мере внутренний (внутризаводской) транспорт предприятий.

Устройствами внешнего железнодорожного транспорта перерабатываются груженые и порожние вагоны, прибывающие из внешней сети и отправляемые на нее. Его границами являются пункты примыкания к железным дорогам с одной стороны и к площадке предприятий с другой. К внешнему транспорту относятся подъездные железнодорожные пути и все раздельные пункты, обслуживающие внешние перевозки предприятий,

Внутризаводской транспорт обслуживает перевозки на площадке предприятия. Он подразделяется на межцеховой, предназначенный для связи отдельных цехов предприятия между собой, со складами и со станциями, и внутрицеховой, используемый для перемещения материалов внутри цехов между отдельными агрегатами, рабочими местами, промежуточными складами.

Перевозки между цехами выполняются по так называемым внутризаводским путям, находящимся в пределах территории промышленного предприятия. Внутризаводские пути, как правило, постоянные, однако в зависимости от условий производства, иногда устраиваются временные и передвижные пути, по которым в отдельных случаях передвигаются и вагоны общесетевого парка.

Устройства и работа станций железнодорожного транспорта металлургических предприятий старой постройки отличаются рядом специфических особенностей:

Ø значительное поступление грузов с внешней сети (в маршрутах и в сборных поездах), подвергающихся на станциях примыкания и входных станциях предприятий сложной сортировке, а также большой объем отправления грузов маршрутами;

Ø наличие внутризаводских перевозок, превышающих по объему перевозки в вагонах общесетевого парка в два и более раз, причем только часть из них выполняется на обособленных железнодорожных путях в специальном подвижном составе;

Ø наличие предприятий-спутников, связанных с металлургическими заводами технологией производства и путевым развитием;

Ø наличие, как правило, на станциях, специальных приемо-сдаточных парков, в которые переставляются составы и отдельные группы вагонов перед сдачей их предприятиям; такие перестановки составов зачастую связаны с пересечением маршрутов следования организованных поездов по главным путям и требуют увязки их с графиком движения поездов;

Ø значительное преобладание выгрузки над погрузкой, вследствие чего образуются потоки порожних вагонов, для которых специализируются станционные пути, составляется отдельный план формирования и отправления на участок;

Ø расположение станций, обслуживающих металлургические заводы, как правило, в крупных районах, вблизи участковых и сортировочных станций, что вызывает необходимость увязки технологии выполнения операций на промышленных станциях с работой не только заводского транспорта, но и технических станций магистральных железных дорог.

Эта увязка заключается в составлении сквозных графиков движения поездов от технических станций до входных станций предприятий, согласовании накопления вагонов определенных назначений на технических и промышленных станциях, а также в совместном формировании маршрутов, которые носят название отправительско-технических.

Для успешного транспортного обслуживания предприятий необходимо четкое взаимодействие в работе станций примыкания и внешнего транспорта предприятий, основанное на учете требований, вытекающих как из технологии работы предприятий, так и из условий организации движения поездов по магистральным железным дорогам.

Существенный недостаток действующих единых технологических процессов заключается в неравномерности подвода поездов к промышленным предприятиям. В большинстве случаев график движения поездов, увязывая в единое целое техническую работу станций, участков, дорог и целых направлений, не учитывает и не отражает работу внешнего транспорта предприятий. Неравномерный подвод вагонов с сырьем на промышленные предприятия осложняет работу станций примыкания, что в свою очередь затрудняет организацию вагонопотоков на сети дорог и приводит к нарушениям ритмичности.

Лекция 2 «РАЗВИТИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ТРАНСПОРТА»

На большинстве промышленных предприятий работают тепловозы различных серий с гидравлической и электрической передачей мощностью от 150 до 4000 л. с.

В принципе все локомотивы промышленного транспорта конструируются с расчетом реализации возможно большей силы тяги при ограниченной скорости с учетом того, что коэффициент сцепления в границах многих предприятий, как правило, в два раза ниже, чем на магистральных путях. При этом промышленные локомотивы должны свободно проходить по кривым малых радиусов до 60 м. Кроме того, машины, работающие на перевозке горячих грузов и в горячих цехах, должны снабжаться специальной тепловой защитой.

Большинство промышленных предприятий обслуживаются тепловозами, но в шахтах и на ряде открытых разработок используется электротяга, причем на крупнейших предприятиях типа Магнитогорского металлургического комбината сеть электрифицированных путей достигает сотен километров. На горно-обогатительных комбинатах используются в основном электровозы постоянного тока напряжением 1500 В и мощностью до 2100 кВт. Получает распространение система постоянного тока напряжением 3000 В и однофазного тока 10000 В.

Для вывоза грузов с глубоких карьеров (порядка 500 м и более) созданы специальные электропоезда, получившие название тяговых агрегатов. Тяговый агрегат состоит, как правило, из четырехосного электровоза управления и двух обмоторенных четырехосных думпкаров грузоподъемностью по 45 т. Груженый агрегат общей массой 368 т благодаря наличию 12 двигателей общей мощностью 5450 кВт развивает на крутом подъеме скорость 29 км/ч и доставляет 90 т полезного груза. Такие агрегаты используются на Соколовско-Сарбайском горно-обогатительном комбинате, а также в карьерах "Ураласбеста". Разработаны и разрабатываются другие, более мощные и совершенные тяговые агрегаты.

Для условий, когда локомотив должен работать как на электрифицированных путях, так и на путях без контактной сети, созданы "гибридные" локомотивы, которые могут работать как электровозы, питаясь током от контактной сети, и как тепловозы, используя имеющийся дизель.

Создаются также специальные "гибридные" тяговые агрегаты. Так на одном из угольных карьеров комбината "Кузбасс-уголь", на железорудных карьерах Коршуновского и Качканарского комбинатов используется тяговый агрегат с часовой мощностью электродвигателей 4920 кВт, работающих от контактной сети переменного тока 10 кВт. Поезд состоит из электровоза управления, двух моторных и восьми прицепных думпкаров. Общая масса поезда брутто составляет 1355 т, в том числе масса полезного груза - 750 т. На подъеме 60 %о скорость составляет свыше 25 км/ч. На путях с меньшими уклонами (до 12%о), где нет контактной сети, поезд идет под тягой дополнительного дизеля мощностью 750 л. с. Внутри карьера агрегат работает в дизельном режиме.

Новые типы локомотивов повышенной производительности позволяют сократить размеры парка, численность локомотивных бригад и ремонтного персонала.

Для перевозки в границах крупных металлургических, машиностроительных и других предприятий больших масс специфических грузов создаются специальные типы вагонов:

Ø чугуновозы для перевозки жидкого металла грузоподъемностью до 140 т и общей массой до 210 т. Ковш чугуновоза защищен от воздействия жидкого металла футеровочным слоем из шамотного кирпича и огнеупорной глины. В мартеновском цехе ковш снимается краном, и чугун сливается в миксер. Для транспортировки жидкого чугуна на сравнительно большие расстояния применяются чугуновозы сигарообразной формы грузоподъемностью 100-600 т, которые отличаются минимальным снижением температур металла в процессе перевозки;

Ø шлаковозы для перевозки расплавленного шлака с температурой 1400-1500 °С от домны до шлакового отвала, где ковш наклоняется под действием электродвигателя, смонтированного на шлаковозе. Грузоподъемность нового шлаковоза составляет 48 т, а собственная масса вагона - 81 т;

Ø платформы для перевозки горячих чугунных слитков общей массой 160 т с прочным полом, выдерживающим высокие температуры;

Ø думпкары (вагоны-самосвалы), применяющиеся в основное на открытых горных разработках руд, угля, строительных материалов. Новейшие думпкары имеют грузоподъемность до 200 т.

Так как у некоторых специальных вагонов нагрузка на ось достигает 400 кН, то на путях обращения таких вагонов укладывают особые, сверхмощные рельсы. При этом вагоны перемещаются со скоростью 8-15 км/ч.

Для регулирования движения поездов и обеспечения безопасности на крупных комбинатах применяются специальные системы автоблокировки, без которых, невозможно осуществляв необходимую густоту движения, достигающую иногда 240 пар поездов в сутки, что требует реализации среднесуточного интервала между поездами 6 мин. Особенность карьерных железные дорог состоит также в том, что контактная сеть здесь должна сниматься на период осуществления взрывов, если она находится в угрожаемой зоне. В карьерах часто перемещают и сами пути, а также устройства автоблокировки и связи.

Серьезную проблему представляет дальнейшее совершенствование автомобильного промышленного транспорта. Задача состоит как в наращивании парка автомобилей, так и в повышении технического уровня и грузоподъемности машин, прежде всего для открытых разработок. Освоено производство самосвалов грузоподъемностью 27, 40, 45 и 65 т, которые выполняют большую работу в угольно-металлургической промышленности на строительстве гидроузлов, каналов, промышленных комплексов. Однако экономика промышленного транспорта требуем дальнейшего повышения единичной грузоподъемности автомобилей.

Большегрузные самосвалы позволяют применять на разработках экскаваторы с ковшами большой вместимости и экономить не только на эксплуатационных расходах, но и на капитальных затратах (примерно 30-35%).

На основе имеющихся базовых моделей намечается создание более крупных самосвальных поездов грузоподъемностью до 400 т. В мировой практике известен самосвал, названный "Титаном" (Канада), который характеризуется следующими параметрами: длина 20,5 м; ширина 7,75 м; высота кабины над уровнем земли 4,5 м; собственная масса автомобиля 250 т; грузоподъемность 600 т; двигатель мощностью 3300 л.с.

Совершенствование автомобильного промышленного транспорта предполагает развитие не только парка, но и соответствующих дорог и других элементов. Нуждается в разработке организация перевозок массовых грузов с учетом максимальной механизации грузовых операций.

Важным направлением механизации погрузочно-разгрузочных работ является развитие системы контейнерных и пакетных перевозок с применением специальных (не универсальные) контейнеров и поддонов, максимально приспособленных к технологии промышленных предприятий и подвижного состава, а также других средств для переработки больших масс грузов. На предприятиях, использующих промышленный речной и морской транспорт, ведется систематическая работа по увеличению мощности существующих причалов и введению в действие новых механизированных причалов.

Генеральным направлением в развитии промышленного транспорта является создание и развитие конвейерных систем, в том числе ленточных конвейеров, скребковых, рольгангов, подвесных, трубопроводов для жидких грузов, а также гидроприводов и пневмопроводов для твердых грузов. Возможно, что на металлургических заводах в будущем найдут применение трубопроводы для транспортировки жидкого металла с помощью магнитных насосов.

В настоящее время особое внимание уделяется ленточным конвейерам (транспортерам) как наиболее универсальным и надежным, хотя износ лент на них и значительный расход энергии на преодоление трения являются предметом заботы конструкторов и эксплуатационников.

Конвейерные виды транспорта позволяют резко поднять производительность труда, существенно уменьшить расходы на транспортировку и одновременно сократить площади заводов, рационализировать технологические процессы и потоки грузов.

К перспективным видам транспорта, которые могут найти применение в будущем как средства промышленного транспорта, относятся транспортные средства на магнитной подвеске, воздушной подушке, с волновым движителем, дирижабли-краны и др.

Подвижной состав транспортных систем на магнитной подвеске не имеет контакта с путевым полотном, так как вместо колес использованы магниты, взаимодействующие с элементами путевой структуры. С магнитной подвеской удачно сочетается линейный электропривод, который преобразует электрическую энергию в поступательное движение без каких либо передаточных звеньев.

Существует несколько типов магнитной подвески. Наиболее активно в последнее время разрабатывают электромагнитную подвеску на основе принципа притяжения электромагнитов и ферромагнитной направляющей.

Амфибийные суда на воздушной подушке (СВП) могут двигаться над водой, по порожистым, мелководным и засоренными рекам, а также над любой другой поверхностью (земля, болото, снег, лед) в условиях круглогодичной эксплуатации. Они имеют хорошие технико-эксплуатационные показатели при движении над снегом и льдом благодаря отсутствию волнового сопротивления, а это почти на 30-40% снижает расход топлива, увеличивает полезную нагрузку и скорость хода.

Самоходные и несамоходные наземные транспортные средства на воздушной подушке (НТСВП) могут передвигаться при отсутствии капитальных дорог по заболоченной и заснеженной местности, увлажненным полям и над молодыми всходами, не повреждая растительного покрова почвы и сельскохозяйственных растений. При перевозке тяжеловесных грузов НТСВП с частичной разгрузкой колес не разрушают слабые мосты и дорожное полотно и не требуют их укрепления.

Эффективным видом промышленного транспорта является дирижабль. Большие надежды на дирижабли-краны возлагают строители, поскольку в этом случае можно отказаться от доставки на место строительства обычных кранов и монтажных механизмов. Дирижабль-кран будет забирать на строительном комбинате готовые блок-секции и, доставив их на стройку, возводить на месте из них высотные здания. Существуют многочисленные заявки на постройку дирижаблей для нефтяной, газовой, лесной промышленности, энергетики и электрификации, геологии, рыбного хозяйства. Дирижабль грузоподъемностью в 10-15 т будет эффективен на трелевке леса и сможет транспортировать древесину с места вырубки непосредственно к потребителю (без нарушения дернового покрытия и молодняка, без молевого сплава, погрузки и выгрузки, перевозок автотранспортом и по железной дороге).

Идеи создания механических видов транспорта, способных двигаться по снежной целине, могли родиться только в стране с продолжительной холодной зимой. Не случайно пионером таких идей стала Россия. Областью применения амфибийного транспортного средства является доставка грузов в сложных зимних условиях.

Комплексное освоение нефтяных, газовых и других природных месторождений Западной Сибири и Крайнего Севера требуют создания специального транспортного оборудования. Нашло применение транспортное средство с волновым двигателем для перевозки труб. При движении в опорноконтактируещей части оболочки создается бегущая волна. Для этого имеется система линейных силовых элементов, выполненных в виде пневмосильфонов. За счет усилий, возникающих в пне6вмосильфонах при нагнетании воздуха и разрежения в процессе откачки, оболочка совершает волновое движение, а корпус с находящимся на нем грузом перемещается параллельно поверхности движения.

В ряде зарубежных стран для перемещения особо тяжелого и крупногабаритного промышленного оборудования внутри цехов и на строительных площадках широкое применение получили всевозможные подъемно-транспортные устройства на воздушной подушке (ПТУВП). Наиболее перспективной областыо использования этих устройств являются поточные линии и системы предприятий, выпускающих агрегаты и изделия большой массы и значительных размеров. Наряду с этим они широко применяются для механизации погрузочно-разгрузочных монтажно-сборочных работ на строительных площадках в особо стесненных условиях.

При погрузке, доставке и разгрузке полезных ископаемых в зависимости от выполняемых операций применяют разнообразные конструкции самоходных транспортных пневмоколесных машин, назначение которых – перемещение горной массы и ее разгрузка, причем разгрузку транспортной машины осуществляют различными погрузочными средствами. Основную группу самоходных транспортных машин для перемещения горной массы осуществляют автосамосвалы и шахтные самоходные вагоны.

Лекция 3 «ТРАНСПОРТ В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПРОЦЕССЕ ПРЕДПРИЯТИИ»

Дата добавления: 2014-01-07