2.2.2. Приемные устройства для
железнодорожных Вагонов
Увеличение поставок
сыпучих грузов в незата-
ренном виде и использова-
ние для этой цели специа-
лизированных вагонов по-
требовало разработки ти-
повых проектов приемных
устройств, соответствую-
щих параметрам подвижно-
го состава и требованиям к
процессу их разгрузки.
На первом этаже при-
емные устройства прирель-
совых складов для хране-
ния сыпучих грузов проек-
тировались применительно
к условиям разгрузки кры-
тых универсальных вагонов и хопперов-цементовозов модели 11-715.
В последующем для обеспечения разгрузки вагонов-минераловозов
модели 11-740 были разработаны и реализованы подрельсовые при-
емные устройства бункерного типа и приемные устройства на повы-
шенном подъездном железнодорожном пути (рис. 2.14).
200
160
120
80
40
Складов, шт
1980 1982 1984 1986 1988
Года
Рис.2.14. Диаграмма строительства складов
для хранения сыпучих грузов с приемными
устройствами: O- на повышенном железнодо-
рожном пути; ×- бункерного типа
54
Подрельсовые приемные устройства
Приемные бункера
располагаются параллельно
и перпендикулярно относи-
тельно пути (рис. 2.15). Та-
кие приемные устройства
называются бункерными
фронтами. Разгрузка осуще-
ствляется во внутрирельсо-
вое пространство и вдоль
полотна в зависимости от
типа вагона (рис. 2.16).
Параллельно располо-
женное подрельсовое при-
емное устройство для раз-
грузки вагонов-
цементовозов, разработан-
ное институтом Промтранс-
НИИпроект, размещалось
внутри склада и представля-
ло собой приемный лоток с
отгружающим ленточным
конвейером (рис. 2.17).
Позднее, по аналогичной
схеме, институтами Гипро-
хим и Гипропромсельстрой
были разработаны типовые
проекты 705-1-49 и 705-1-75
отдельно стоящих приемных
устройств, обеспечивающие
возможность их привязки к
различным типам зданий
прирельсовых складов (рис.
2.18, 2.19). В Т.П.2 705-1-75
для одновременной отгрузки
удобрений из обоих разгру-
зочных люков вагона-
цементовоза были установ-
лены два подрельсовых бун-
кера общей вместимостью
15 м3 и два отгружающих
ленточных конвейера.
2 Т.П. – типовой проект
1
2
2
1
2
Рис.2.15. Схемы расположения приемных
бункеров относительно железнодорожного
полотна: а- параллельно; б- во внутрирельсо-
вом пространстве; в- перпендикулярно; 1-
приемный бункер; 2- ось железнодорожного
полотна 3
1
2
Рис.2.16. Схема расположения разгрузочных
люков вагонов-хопперов: 1- для цемента,
модель 11-715; 2- для минеральных удобре-
ний, модель 11-740; 3- внешний контур ваго-
на
55
1
2
Рис.2.17. Схема приемного устройст-
ва: по Т.П.705-1-23; 705-1-24: 1- при-
емный лоток;
2- отгружающий конвейер
3
2
1
Рис.2.18. Схема приемного пункта для
разгрузки вагонов по Т.П.705-1-49: 1- при-
емный бункер; 2- отгружающий конвейер;
3- ковшовый элеватор; 4- автомобиль
4
Рис.2.20. Схема приемного устройства
по Т.П.705-139/40:
1- приемные бункеры; 2- ленточный пи-
татель
2
1
Рис.2.19. Схема приемного устройства по
Т.П.705-1-75: 1- приемные бункеры; 2- отгру-
жающие конвейеры; 3- машина для выгрузки
удобрений из крытых вагонов
1
3
2
4
3
2 1
Рис.2.21. Схема приемного устройства
по Т.П.705-1-55-57: 1- приемный бункер;
2- ленточный питатель; 3- отгружающий
конвейер; 4 – разгрузчик МВС-4
56
В этом проекте с целью приближения приемного устройства к
зданию склада угол наклона отгружающих ленточных конвейеров
превышал допустимую величину (15-18°), в результате чего при
транспортировке удобрений с малым углом трения имела место
потеря груза в виде просыпи по всей длине трассы конвейеров.
Для выгрузки удобрений из крытых универсальных вагонов выгру-
зочной машиной типа МВС-4М в проектах были предусмотрены
бункеры с решеткой, через которую удобрения поступают на отгру-
жающие конвейеры. Время простоя данного типа вагонов под раз-
грузкой определяется производительностью вагоноразгрузочной
машины, которая не превышает 25-30 т/ч. В связи с тем, что в дан-
ных проектах вместимость подрельсовых бункеров меньше объёма
удобрений в вагонах-цементовозах, время разгрузки последних за-
висит только от производительности и надежности технологической
линии отгрузки и подачи удобрений в склад. С целью снижения
влияния производительности линии отгрузки удобрений на простой
вагонов-хопперов под разгрузкой институтом ПромтрансНИИпроект
было разработано приемное устройство бункерного типа согласо-
ванное с типовым проектам прирельсовых складов 705-1-39/40 и
705-1-55... 58.
Для разгрузки специализированных вагонов
(рис. 2.20) в приемном устройстве установлены с разрывом друг
от друга два бункера вместимостью по 40 м3, под которыми симмет-
рично оси подъездного пути смонтирован промежуточный сборный
ленточный транспортер. В типовых проектах 705-1-55... 58 приемные
устройства предусматривают одновременную постановку под разгруз-
ку 2…4 вагонов. С этой целью (рис. 2.21) вместимость каждого под-
рельсового бункера увеличивается до 60 м3, что приводит к заглубле-
нию подрельсового приямка до отметки - 5,76 м. Увеличение парка ва-
гонов-минераловозов и решение об их использовании для доставки
минеральных удобрений потребовало дальнейшего совершенствова-
ния приемных устройств. С этой целью институтом ПромтрансНИИ-
проект были разработаны типовые проекты 705-1-93 и 705-1-94 от-
дельно стоящих приемных устройств бункерного типа с фронтом од-
новременной разгрузки не-
скольких вагонов (рис.
1.22). В данных приемных
устройствах с целью сни-
жения заглубления их под-
земной части под каждым
разгружаемым вагоном-
хоппером предусмотрено
по 4 бункера, снабженных
ленточными питателями,
подающими удобрения на
3
1 2
Рис.2.22. Схема приемного устройства по
Т.П.705-1-94: 1- приемные бункера; 2- ленточ-
ные питатели; 3- сборный ленточный питатель
57
сборный ленточный конвейер, размещенный вдоль подъездного пути.
При очевидной громоздкости технологического оборудования в этих
проектах не удалось существенно уменьшить заглубление подрельсо-
вого приямка. В приемном устройстве по Т.П. 705-1-94 одновременная
разгрузка двух вагонов с одним видом удобрения ограничена произ-
водительностью отгружающего конвейера, а с разными видами удоб-
рений - не допустима (см. табл. 1.2).
4
2
1
а
б в
1
4
2
4
1
2
3
Рис.2.23. Транспортно-технологические схемы подачи сыпучих грузов в
склад: а- двумя перпендикулярно расположенными наклонными транспорте-
рами; б- двумя параллельно расположенными наклонными транспортерами; в-
наклонным и вертикальным транспортерами; 1- приемное устройство бункер-
ного типа; 2- наклонный ленточный конвейер; 3- ковшовый элеватор; 4- рас-
пределительный ленточный конвейер со сбрасывающей тележкой
Анализ технологических решений рассматриваемых подрельсо-
вых приемных устройств показывает, что с увеличением вместимости
приемных бункеров и, соответственно, заглубления подрельсового
приямка существенно усложняется система подачи сыпучих грузов в
склад. Этот общий недостаток данного типа приемных устройств под-
тверждают приведенные на рис. 2.23 варианты типовых схем загрузки
прирельсовых складов. В первом варианте (рис. 2.23,а) отдельно
стоящее приемное устройство размещается на значительном удале-
нии от здания склада, что связано с увеличением затрат на строи-
тельство транспортных галерей и ростом площади застройки склад-
ского комплекса. Во втором варианте (рис. 2.23,б) часть склада, заня-
1
58
тая наклонными конвейерами, транспортирующими сыпучий груз в
противоположных направлениях, не используется по назначению. В
третьем (рис. 2.23,в) - для перегрузки сыпучих грузов в ковшовый эле-
ватор его нижняя загрузочная часть размещена в приямке, что услож-
няет обслуживание элеватора и сокращает срок его службы. Во всех
трех вариантах увеличение вместимости
подрельсовых бункеров приводит к росту
капитальных вложений и энергозатрат на
транспортировку сыпучего груза от приемно-
го устройства до соответствующего отсека
склада, предназначенного для хранения сы-
пучих грузов.
Одним из существенных недостатков
приемных устройств бункерного типа явля-
ется несоответствие формы подрельсовых
бункеров конструкции боковых разгрузочных
люков вагонов-минераловозов, в результате
чего средняя часть бункера после разгрузки
вагона остается незаполненной сыпучими
грузами. Некоторое снижение заглубления
строительной части приемного устройства
может быть достигнуто за счет оптимизации
параметров боковых стенок бункера с про-
дольным щелевидным отверстием, снаб-
женного винтовым питателем (рис. 2.24).
Расчеты на ПЭВМ показывают, что за
счет оптимизации профиля боковых стенок
бункера со щелевидным отверстием при
равной высоте можно добиться увеличения
вместимости бункера на 15-20%.
Приемные устройства на повышенном
подъездном железнодорожном пути
Приемное устройство на повышенном подъездном железно-
дорожном пути (рис. 2.25) впервые было использовано в типовом
проекте 705-1-124 прирельсового склада для известковых мате-
риалов. В дальнейшем это решение было реализовано в ряде ти-
повых проектов прирельсовых складов для минеральных удобре-
ний как с мостовым грейферным краном и напольными средствами
механизации, так и со стационарным конвейерным транспортом.
Технико-экономический анализ и опыт эксплуатации прием-
ных устройств данного типа показывают, что они эффективны при
концентрированных грузопотоках сыпучих грузов в вагонах-
хопперах и поставках укрупненными партиями. Основное их пре-
1
2
3
Рис.2.24. Схема приемно-
го устройства с подрель-
совым бункером и винто-
вым питателем: 1- бункер
с криволинейными боко-
выми стенками; 2- винто-
вой питатель; 3- отгру-
жающий конвейер
59
имущество заключается в обеспечении оперативной разгрузки ва-
гонов-хопперов.
Однако, это
преимущество мо-
жет быть успешно
реализовано только
при условии соот-
ветствия фронта
разгрузки числу од-
новременно по-
ставленных вагонов
и быстрой отгрузки
сыпучих грузов от
повышенного пути,
что практически не-
возможно из-за ма-
лой производительности используемых для этой цели средств меха-
низации циклического действия (мостовых грейферных кранов и ков-
шовых фронтальных погрузчиков).
Производительность основной операции разгрузки вагонов-
хопперов на повышенном подъездном железнодорожном пути по
времени истечения сыпучего груза определяется по следующей
формуле
Д
o
П r К
f
Q Z F gR
ρ
τ
= 3600 ρ λ 3,2 − 2 , (т/ч) (2.7)
где Z- число одновременно открываемых разгрузочных люков
вагонов;
ρ - плотность сыпучего груза, т/м3;
FП- площадь поперечного сечения потока груза, м2;
λ - коэффициент истечения сыпучего груза;
Rr - гидравлический радиус поперечного сечения потока груза, м;
τ o - начальное сопротивление сдвигу частиц груза, Па;
f - коэффициент внутреннего трения сыпучего груза;
КД - коэффициент деформации потока истекающего из вагона
сыпучего груза (для внешней разгрузки КД = 1,0; для выгрузки во
внутрирельсовое пространство КД = 0,7…0,8).
Расчеты по этой формуле показывают, что истечение неслежав-
шегося удобрения из вагона-минераловоза составит от 0,1 до 0,2 мин,
в то время как продолжительность подготовки (очистки) фронта для
приема следующего вагона с использованием указанных средств ме-
ханизации составляет от 1 до 2 часов.
По данным исследований НИИЖТа расчетное время простоя ва-
гона-минераловоза при разгрузке на повышенном подъездном желез-
нодорожном пути с учетом продолжительности подготовительно-
Рис.2.25. Схема разгрузки подвижного состава на по-
вышенном пути: 1- вагон-хоппер под разгрузочными
операциями; 2 - эстакада повышенного пути;
3- машина циклического действия
1
2
3
60
заключительных операций будет составлять: при выгрузке азотных
удобрений - 8,0-10,0 мин; калийных - 11,0-14,0 мин; фосфорных - 7,5
мин и сложных - 9,0-9,5 мин. Аналогичным будет расчетное время
простоя вагона при разгрузке на приемном устройстве бункерного ти-
па при вместимости подрельсового бункера, обеспечивающей полное
опорожнение вагона. Однако, как показывает опыт и хронометражные
данные, простой вагонов под разгрузкой на этих типах приемных уст-
ройств значительно выше. Причинами являются низкое техническое
оснащение и слабый уровень организации труда в пунктах разгрузки
вагонов, а также неисправности вагонов и слежалость поступающих
под разгрузку сыпучих грузов.
Минимально необходимая высота повышенного подъездного
железнодорожного пути для выгрузки удобрений из вагонов-хопперов
определяется объёмом кузова вагона, конструкцией его разгрузочных
люков и свойствами сыпучести самого груза. Для выгрузки хорошосы-
пучих грузов из вагонов-минераловозов минимально необходимая вы-
сота повышенного пути должна составлять 1,8 м, а для выгрузки пло-
хосыпучих грузов из вагонов-цементовозов - 2,0-2,5 м. При данной вы-
соте пути необходимые для обслуживания вагонов стационарные
площадки не позволяют производить зачистку пола склада, примы-
кающего к вертикальным стенкам пути, с помощью напольных средств
механизации. С другой стороны, отсутствие площадок не позволяет
обеспечить безопасное обслуживание вагонов при их разгрузке.
Ввод повышенного пути в здание склада, как указывалось выше,
значительно снижает эффективность использования склада в качест-
ве хранилища удобрений. Экономическая целесообразность этого
решения зависит от ширины здания склада, при этом минимальная её
величина для этой цели должна быть 30 и более метров.
