Краткий исторический обзор возникновения и развития железнодорожного транспорта в России и за рубежом 19 страница

Котел цистерны для перевозки цемента (рис. 4.24) отличается тем, что для облегчения выгрузки цемент взрыхляют сжатым воздухом (избыточное давление 0,2 МПа), который подводится к желобам (аэролоткам) I и шлангу, присоединенному к разгрузочному уст­ройству 2, для лучшего подвода цемента к которому имеются рассекатели 4 и боковые

6 7

откосы 3. Для выравнивания давления воздуха в загруженной цементом верхней части котла и подоткосном пространстве име­ется труба 6. На котле имеются загрузочный люк 7, предохра­нительный клапан и два штуце­ра 5 для слива конденсата.

Цистерна для перевозки кальцинированной соды (рис. 4.25) имеет устройство, подобное цистерне для пере­возки цемента, отличаясь от последней большим количе­ством загрузочных 2 и разгру­зочных ;? патрубков, а также аэролотков и деталей воздуш­ной коммуникации 4.

Дальнейшее совершенствование цис­терн для перевозки сыпучих грузов осуще­ствлено в конструкциях с двухсекционным котлом для перевозки поливинилхлорида (рис. 4.26). Для лучшей выгрузки груза сек­ции расположены наклонно.

Рис. 4.26. Четырехосная цистерна для перевозки поливинилхлорида

Цистерна для перевозки жидкой серы имеет электрические нагреватели и наруж­ную изоляцию котла, изготовленного из ли­стов двухслойной стали ВСт.Зсп2 +

12Х18Н10Т. Изоляция котла рассчитана на

сохранение серы в жидком состоянии (серу заливают в котел при температуре 150 °С) в течение четырех суток при температуре наружного воздуха 25 °С. Перед сливом серу разогревают до температуры 120 °С. Котел цистерны изготовлен из углеродистой стали с термоизоляцией для перевозки жидкого пека и рассчитан на температуру загружаемого пека 300 °С. При температуре налива пека 250 °С и окружающей среды 30°С пек сохраняет­ся в жидком состоянии без дополнительного подогрева в течение пяти суток. Система элек­трообогрева позволяет нагревать пек до 180 °С.

Разновидностью цистерн, предназначенных для перевозки легкозатвердевающих гру­зов, является цистерна для перевозки капролактама с системой обогрева горячей водой и паром. Котел сделан из стали марки С8Х22Н6Т. Грузоподъемность цистерны 50 т, полез­ный объем котла 49,5 м³, масса тары 26 т.

Дальнейшее совершенствование специализированных цистерн может быть достигнуто путем увеличения грузоподъемности, осности, перехода к безрамным цистернам, применения новых материалов. Например, применение стеклопластика для изготовления котла позволяет снизить массу тары четырехосной цистерны на 5,5 т и соответственно увеличить ее грузоподъ­емность. В 1964 г. Тверским заводом пластмасс была построена опытная цистерна с котлом из стеклопластика объемом 25 м³ и толщиной многослойной стенки 10 мм, обладающим необхо­димой жесткостью и прочностью. Однако сложность изготовления и высокая стоимость цис­терн с котлом из стеклопластика сдерживает пока широкое применение таких цистерн.

4.2.6. Транспортеры

Железнодорожные транспортеры предназначены для перевозки грузов, которые по своим габаритным размерам и массе невозможно перевозить обычными универсальными вагонами. Такими грузами являются мощные трансформаторы, крупногабаритные узлы гидравлических турбин, статоры и роторы генераторов большой мощности, станины блюмингов и слябингов и крупных станков, маховики, котлы большой длины и т.п. На железных дорогах России, других стран СНГ и Балтии эксплуатируются транспортеры платформенного, площадочного, колодце­образного, сочлененного и сцепного типов грузоподъемностью от 55 т (четырехосный) до 500 т (тридцатидвухосный) с числом колесных пар: 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 28, 32.

Основные технические характеристики транспортеров приведены в табл. 4.9.

Рама восьмиосного транспортера платформенного типа (рис. 4.27) сварной конструк­ции состоит из четырех двутавровых балок, к которым приварен металлический пол с ря­дом отверстий для крепления перевозимого груза. Для этой же цели предусмотрены крон­штейны двутавровых балок рамы транспортера.

Рама с главной несущей балкой 3 транспортера колодцевого типа (рис. 4.28) через сфе­рические пятники 5 и продольные концевые балки 1 опирается на тележки 7. На балках 1 размещены автосцепка 6 и оборудование автотормоза 2. Колодец (пустота) несущей балки 3 имеет длину 10,8 м сверху и 10,0 м внизу и ширину 2,42 м. Транспортер имеет четыре съем­ные поперечные балки 8, которые в зависимости от размеров перевозимых грузов можно переставлять, опирая на различные пары подушек.

11 Вагоны 161

Обозначения: пл — площадочный, пт — платформенный, кл — колодцевый, сч — сочлененный, сц — сцепной.

Транспортер площадочного типа с пониженной средней частью грузовой рамы для перевозки грузов большой высоты (рис. 4.29) имеет несущую балку 3 из пяти двутавров, поперечных балок 4 и стального листа 11 толщиной 20 мм (настил пола), опирающуюся на четырехосные тележки 5 через плоские пятники 6. На концевых балках 1 расположены тормозные будки и типовые автосцепки 7.

Представителем транспортеров сцепного типа является 32-осный транспортер, один 16-осный сцеп которого показан на (рис. 4.30). Сцеп состоит из сварной несущей балки 3 с Катковыми опорами 2, которыми балка опирается на две надтележечные балки 1 с типовыми автосцепками 5. Такой сцеп можно эксплуатировать и как самостоятель­ный транспортер грузоподъемностью 240 т, для чего на концы несущей балки 3 уста­навливаются сменные опоры-турникеты для укладки перевозимого груза.

При одновременном использовании обоих сцепов для перевозки груза массой 480 т сменные концевые опоры снимаются и закрепляются в специально предусмотренных мес­тах на надтележечных балках. Груз опирается на стационарные опоры 4 сцепов, которые могут поворачиваться вокруг вертикальной оси, одна из них, кроме того, перемещается вдоль транспортера с целью облегчения прохода кривых с радиусом до 150 м.

12 3.4 5

Рис. 4.30. Шестнадцатиосный сцеп тридцатиосного транспортера сцепного типа

Сочлененные транспортеры предназначены для перевозки мощных силовых транс­форматоров и статоров крупных электрогенераторов, а также других крупногабарит­ных и тяжеловесных грузов, но с использованием специальных вспомогательных при­способлений. Транспортер имеет две консоли, опирающиеся через систему балок на ходовые части. Перевозимый груз подвешивается между консолями транспортера и со­единяется с ними валиками диаметром 250 мм. Под действием собственного веса груз защемляется между верхними частями консолей и участвует в работе конструкции транс­портера как несущий элемент. Грузоподъемность 16-, 20-, 28- и 32-осного транспортеров равна соответственно 220, 300, 400 и 500 т.

Двадцативосьмиосный сочлененный транспортер (рис. 4.31) состоит из двух кон­солей 1 с опорными катками, через которые консоли опираются на две соединительные балки 2, которые опираются на концевые 3 и промежуточные 4 балки. Транспортер имеет 14 двухосных тележек с базой 1360 мм конструкции Луганского тепловозострои­тельного завода. Каждая консоль имеет водило 5, для свободного поворота консоли с грузом при прохождении кривых.

При необходимости транспортер может иметь съемную несущую балку, соединяющуюся с проушинами 6 консолей при перевозке грузов, не имеющих собственных проушин для сочле­нения их с консолями. В порожнем состоянии консоли соединяются между собою специальны­ми серьгами, а верхние пояса консолей скрепляются специальной закидкой с замком.

Транспортер имеет четыре 20-тонных гидроподъемника для подъема консолей с гру­зом и поддержания их при разведении половин порожнего транспортера. Подъем главно­го несущего строения транспортера с грузом с помощью главной системы гидравлических подъемников производится для установки под груз тумб и тележек при разгрузке или для удаления их из-под груза при погрузке транспортера.

В связи с бурным развитием энергетической отрасли в 1985—1991 гг. возникла необхо­димость перевозки до железным дорогам сверхмощных трансформаторов массой до 700 т на специальных сочлененных транспортерах. Для этой цели разработан технический проект создания транспортера грузоподъемностью 700 т, массой тары 267 т, длиной 75,41 м при длине перевозимого груза 17 м и числе колесных пар в тележках 36. Однако постройка его не была осуществлена по ряду технико-экономических и экологических причин.

На железных дорогах России, других стран СНГ и Балтии эксплуатируются один сочле­ненный транспортер грузоподъемностью 500 т постройки Стахановского вагоностроитель­ного завода (Украина) и 5 сочлененных транспортеров грузоподъемностью 500 т постройки фирмы «Крупп» (Германия), поставленные в бывший СССР по контракту в 1979—1980 гг.

4.3. Вагоны промышленного транспорта

Вагоны промышленного транспорта предназначены для внутренних перевозок, свя­занных с производственным процессом промышленных предприятий (доставка металлур­гического сырья, полуфабрикатов, готовой продукции, строительных материалов), а так­же непосредственно с технологическим процессом в качестве транспортного средства для выполнения внутризаводских или внутрицеховых транспортных операций. Кроме того, такие вагоны используются для внешних перевозок до мест примыкания дорог промыш­ленного транспорта к магистральным железным дорогам. Некоторые типы вагонов с оп­ределенными осевыми нагрузками промышленного транспорта могут эксплуатироваться и на магистральных дорогах МПС России, а на дорогах промышленного транспорта мо­гут эксплуатироваться в свою очередь обычные универсальные и специализированные ва­гоны магистральных железных дорог.

Большинство вагонов промышленного транспорта имеет специальную конструкцию, позволяющую эффективно выполнять погрузо-разгрузочные, транспортные и технологи­ческие операции. Наиболее широкое распространение на промышленном транспорте по­лучили думпкары (вагоны-самосвалы), позволяющие применять механизированные спо­собы и средства погрузки и выгрузки грузов. Основные технические характеристики думп­каров приведены в табл. 4.10.

Думпкары с механизированной погрузкой грузов (вскрышные породы, никелевые, мар­ганцовые, апатитовые, железные руды, уголь и др.) экскаваторами и механизированной погрузкой гравитационным способом предназначены в основном для эксплуатации на от­крытых разработках полезных ископаемых (карьерах и разрезах). При разгрузке кузов с металлическими шарнирными бортами и трехслойным полом (верхняя стальная плита тол­щиной 12 мм, нижний стальной лист толщиной 4 мм, средняя упругая прослойка из дере­вянных брусьев толщиной 75 мм) с помощью специального рычажного механизма на тор­цевых бортах и пневматических цилиндров, укрепленных на думпкаре, наклоняется под углом 40-45° к горизонту.

При этом боковой борт со стороны разгрузки автоматически с помощью механизма думпкара откидывается вниз и становится продолжением пола, предотвращая высыпание груза на ходовые части думпкара. При этом противоположный боковой борт удерживает­ся рычажным механизмом в закрытом положении.

Четырехосные думпкары предназначены для перевозки горнорудных пород, грунта и сыпучих грузов удельным весом до 2,2 т/м³. Конструкция думпкара допускает погрузку крупных глыб породы массой до 2,0 т на предварительно подсыпанный слой мелкой поро­ды толщиной не менее 300 мм с высоты до 2 м от уровня пола.

Шестиосный думпкар типа 2ВС-105 (рис. 4.32) с трехосными тележками УВЗ-11А с цент­ральным рессорным подвешиванием, предназначенный для перевозки грузов с удельным весом до 2,0 т/м³, имеет продольные штампосварные металлические борта, лобовые стенки 1 с рычаж­ным механизмом открывания продольных бортов, верхнюю раму 2, нижнюю раму 3 и шесть пневмоцилиндров 4 для наклона кузова при разгрузке, два из которых (по одному с каждой стороны думпкара) — двойного действия для возвращения кузова после разгрузки в горизон­тальное положение.

Восьмиосные думпкары с двумя четырехосными тележками (рис. 4.33) служат для пе­ревозки вскрышных пород с удельным весом до 2,0 т/м³ и скальных пород и руд с удельным весом до 2,5-3,0 т/м³ на предприятиях горной металлургии. Кузов думпкара имеет такую же принципиальную схему, как у шестиосного думпкара; отличия лишь в конструктивном исполнении отдельных узлов и деталей.

Пневматическая система разгрузки (наклона кузова), снабжаемая сжатым воздухом от локомотива или стационарного наземного компрессора, обеспечивает опрокидывание кузова отдельных вагонов или группы вагонов с одного поста управления. Питание ннев- моприборов системы разгрузки сжатым воздухом производится через самостоятельный магистральный трубопровод, укрепленный на нижней раме думпкара.

П~rr~ft—ТГ'ТГ" I I II II III I

Разработана также электрогидравяическая система разгрузки думпкаров, в которой цилиндры питаются маслом под давлением до 15 МПа от моторнасосной установки локо­мотива. Для обеспечения разгрузки при примерзающих к кузову грузов при низких темпе­ратурах применяются установленные под полом кузова вибраторы.

Для перевозки жидкого шлака применяются шлаковозы (рис. 4.34), состоящие из ков­ша 7 емкостью 11 м³, опорного кольца 8 с замковым устройством 10 для ковша, бегунков 6, зубчатых сегментов 5, стоек 5, лафетов 2, фигурной балки У/, ходовых частей /9, автосцеп­ки У и механизма опрокидывания 9 с электродвигателем мощностью 20—30 кВт. Масса тары шлаковоза 70—100 т, а грузоподъемность 11—12 т.

Для перевозки жидкого чугуна применяется чугуновоз (рис. 4.35), состоящий из лафе­тов со стойками 2 для ковша, упоров 1 для правильной установки чугуновоза под погрузку и выгрузку. Ковш имеет цапфы 3, 4, 7 и 8, крановые захваты 9 для поворота ковша и футе­ровку 6 из огнеупорного кирпича толщиной 310 мм.

Жидкий чугун можно перевозить также в 16-осном чугуновозе миксерного типа грузоподъемностью 150 т, тарой 210 т, осевой нагрузкой 220 кН и скоростью движе­ния 35 км/ч.

Создана также конструкция чугуновоза-миксера грузоподъемностью 420 т, тарой 440 т, с осевой нагрузкой 550 кН и скоростью движения 10 км/ч. В дальнейшем плани­руется постройка чугуновоза-миксера грузоподъемностью 600 т, тарой 647 т, осевой нагрузкой 515 кН и скоростью движения 10 км/ч.

Рис. 4.34. Шлаковоз

Для перевозки совков со скрапом применяется специализированная платформа (рис. 4.36), состоящая из совка 7, рамы 9 с автосцепками 2, опор 10 и 11 из стальных плит толщиной 36 мм и брусков сечением 100 х 100 мм для передачи нагрузки от совка на раму и далее на тележки 3 (одна 2-осная, а другая 4-осная с соединительной балкой 6), пере­ходной площадки 8 с подножкой 7, ручного 4 и автоматического 5 тормозов.

Для перевозки горячего кокса с температурой до 1000 °С от коксовых печей к тушиль­ной башне применяется коксотушильный вагон (рис. 4.37), в котором происходит процесс обработки и охлаждения кокса фенольной водой перед разгрузкой кокса в приемные уст­ройства тушильной башни.

Рис. 4.36. Платформа для перевозки совков со скрапом

Шестиосный вагон имеет грузоподъемность 25 т, массу 58 т, осевую нагрузку 197,3 кН, ширину 5,98 м, объем кузова 70 м³. На раме вагона 1 установлены 12 стоек (шесть передних 2 и шесть задних 3), на которые опирается наклонный пол 4 кузова, состоящего из передней продольной стены 5 с затворами б, двух торцевых стен 7 и наклонного пола. Два привода механизма открывания и закрывания 8 затворов 6 расположены под полом 4. Вагон имеет трехосные тележки типа KB3-IM.

Рис. 4.37. Коксотушильный вагон

В доменных цехах металлургических заводов применяются самоходные трансфер- кары (дозирующие вагоны): рудные грузоподъемностью 60, 65, 70 т и коксовые грузо­подъемностью 30 т.

Рудный трансферкар (рис. 4.38) состоит из бункера 1 с порталами 7, двух кабин 2 и 3 управления движением и разгрузкой, рамы 4, специальных тележек 5 с двумя тяговыми двигателями ЭД-107 мощностью по 55 кВт и типового автосцепного устройства 6.

В кабинах управления установлены контроллеры управления, кран машиниста, комп­рессор, панель управления передвижением вагона, переключатель управления механизма­ми открывания затворов днищ бункеров. Электроэнергия подается на вагон по троллеям через токоприемники на боковой стене кабины управления.