Главная >> Подвижной состав >> Вагоны промышленного железнодорожного транспорта

Назначение и устройство коксотушильных вагонов, вагонов-трансферкаров - Вагоны промышленного железнодорожного транспорта

Оглавление
Вагоны промышленного железнодорожного транспорта
Исторический очерк развития вагонного парка
Элементы конструкций вагонов, характеристика
Колесные пары
Колеса и их типы
Буксы
Буксы с подшипниками скольжения
Упругие элементы и гасители колебаний
Особенности конструкций гасителей колебаний
Тележки грузовых вагонов
Двухосные тележки
Многоосные тележки
Конструкция тележек специализированных вагонов промышленного транспорта
Ударно-тяговые устройства
Механизм автосцепки СА-3
Расцепной привод, ударно-центрирующее и упряжное устройства
Поглощающие аппараты автосцепки
Вагоны общего назначения
Назначение и устройство вагонов типа хоппер
Назначение и конструкции полувагонов
Типы транспортеров
Назначение и общая характеристика цистерн
Устройство цистерн общего назначения
Специальные цистерны
Специализированные вагоны промышленного транспорта
Конструкция полувагонов с глухим полом, вагонов для перевозки щепы, нефтебитума и леса в хлыстах
Назначение и типы вагонов-самосвалов
Платформы для перевозки горячего чушкового чугуна и тяжеловесной обрези
Технологический подвижной состав
Назначение чугуновозов
Назначение и устройство коксотушильных вагонов, вагонов-трансферкаров
Конструктивные особенности специальных тележек для изложниц и мульд
Сведения о зарубежных вагонах промышленного транспорта
Сведения о европейских вагонах промышленного транспорта
Обоснование выбора типов и параметров грузовых вагонов
Назначение габаритов вагонов
Нагрузки
Материалы, применяемые в вагоностроении

Для приема выдаваемого из коксовой печи спекшегося раскаленного кокса (с температурой 1000—1050°С), перевозки его на тушение (с целью прекращения горения и золообразования) и к коксовой рампе (площадке) применяют специальный вагон, называемый тушильным. Вагон передвигается локомотивом по рельсовому пути шириной 1520 мм, проходящему по всей длине коксовых батарей (печей) и под башней тушения.
Коксотушильный вагон (рис. 9.11) состоит из кузова 1, рамы 5, ходовых частей 6, автосцепных устройств 4 и тормозного оборудования.
Открытый сверху кузов вагона представляет собой металлический сварной каркас с наклонным глухим полом 3. Угол наклона пола (днища) 28°, что обеспечивает полное сползание кокса при его выгрузке на рампу. Внутреннюю боковую поверхность каркаса и днище кузова облицовывают (футеруют) съемными плитами толщиной 20—25 мм, изготовленными из жаропрочного и износостойкого чугуна марки Ж4Х-1,5. Плиты прикреплены к металлоконструкциям каркаса болтами с головками заподлицо. Плиты днищ кузова укладываются свободно на специальные упоры, что позволяет производить их быструю замену. Зазор между плитами (5 — 8 мм) обеспечивает свободное их расширение при нагревании и сток воды и шлама в процессе тушения кокса. Для защиты от воды и Шлама рамы вагона под плитами к каркасу днища по всей площади приварен сплошной настил толщиной 4—6 мм. Антикоррозионный материал настила — нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т или 1Х21Н5Т.


Рис. 9.11. Общий вид коксотушильного вагона.

Для разгрузки кокса в нижней части передней стенки 2 кузова предусмотрено два разгрузочных люка. Крышки люков шарнирно закреплены на стенке. Они открываются и закрываются с помощью специального рычажного механизма с пневматическим приводом, установленного на раме вагона под днищем кузова. Конструкция механизма открывания и закрывания крышек люков аналогична механизмам разгрузки вагонов для окатышей и кокса (см. рис. 8.4).
В вагонах старой постройки рама сварена из боковых, хребтовой, шкворневых, поперечных и концевых балок, выполненных, за исключением хребтовой балки, из швеллера № 26 с армировочными листами и косынками. Хребтовые полубалки (спаренные зеты №31) расположены только по концам вагона — на участках между шкворневыми и концевыми балками.
Рама вагонов новой постройки выполнена из листовой стали толщиной 10—20 мм в виде сварной герметически закрытой коробки. Такое конструктивное оформление позволяет существенно уменьшить корродирующую поверхность и, следовательно, коррозионный износ рамы. Верхняя часть рамы имеет двухсторонний уклон 15° для стока конденсата. Концевые части рамы, выходящие за габариты кузова, облицованы листом из нержавеющей стали толщиной 3 мм. На раме тушильного вагона размещено типовое тормозное и автосцепное оборудование. Задняя часть кузова связана с рамой посредством пяти наклонных стоек 7 коробчатого сечения. Что же касается передней стенки кузова, то она опирается на раму либо непосредственно, либо с помощью пяти коротких стоек. Как обычно, рама опирается на ходовые части пятниковым устройством.
В зависимости от значения осевой нагрузки коксотушильного вагона в качестве ходовых частей используются серийные двухосные тележки типа ЦНИИ-ХЗ-0 или типа ДВЗ (для четырехосных вагонов), а также трехосные тележки типа УВЗ-9м (для шестиосных вагонов).
Известны коксотушильные вагоны грузоподъемностью 13 т постройки Брянского машиностроительного завода (БМЗ) и Славянского завода «Славтяжмаш», грузоподъемностью 23 т конструкции Славянского завода, грузоподъемностью 19 и 25 т конструкции института Гипрококс (г. Харьков). Их основные технические характеристики приведены в табл. 9.3.
Кокс, поступающий из коксовой печи, загружается в тушильный вагон сверху. Тушение горячего кокса осуществляют в специальных тушильных башнях, где поступающая под напором вода равномерно плотным дождевым потоком орошает раскаленный кокс в тушильном вагоне. Заливка кокса водой длится 1—1,5 мин, после чего подача воды прекращается, тушильный вагон выводится из-под башни и устанавливается возле нее для стока воды.

Таблица 9.3. Основные технические характеристики коксотушильных вагонов

 

Тушильный вагой постройки или конструкции

Параметр

БМЗ

Славянского завода

института Гипрококс (г. Харьков)

Грузоподъемность, т

13

13

23

19

25

Тара, т

51,8

52

66,9

64,5

95,8

Нагрузка от оси на рельс, кН (тс)

159

159

221

205

197

(16,2)

(16,2)

(22,5)

(20,9)

(20,1)

Число осей

4

4

4

4

6

Длина по осям сцепления автосцепок, мм

15 980

16 000

18 000

18 750

18 900

База вагонов, мм

10 000

10 000

10 000

10 000

10000

Наибольшая ширина, мм

4220

4220

5255

4327

5230

Наибольшая высота от уровня головок рельсов, мм

4175

4175

4520

4810

5200

Число выгрузочных люков

2

2

2

2

2

Способ тушения кокса водой имеет ряд недостатков: теряется физическая теплота раскаленного кокса; безвозвратно расходуется значительное количество воды при ее испарении; выбрасываемый через вытяжную трубу тушильной башни водяной пар содержит сероводород и другие газы, ухудшающие санитарные условия на территории завода; ухудшается качество кокса и теряется определенное количество его. В связи с этим в последнее время стали применять новый способ тушения, получивший название сухого тушения кокса. При этом способе кокс тушат инертным газом (азотом), непрерывно циркулирующим в замкнутом цикле газоходов тушильной камеры. Проходя через толщу горячего кокса в камере тушения, азот отбирает теплоту кокса, нагревается до 800°С, поступает в котел-утилизатор и отдает ему теплоту. Охлажденный азот снова нагнетается в камеру с горячим коксом. Таким образом, теплота кокса полезно используется в котле. Помимо того, повышается качество кокса, устраняются его потери и улучшаются условия труда.
Специальный вагон (рис. 9.12) конструкции института Гипрококс (г. Харьков) предназначен для перевозки раскаленного кокса от коксовой печи к установке сухого тушения. Тара вагона 64 т, объем кузова 68,7 м3. В качестве ходовых частей используются серийные двухосные тележки типа ЦНИИ-Х3-О.
Подобно шлаковозам рама вагона состоит из двух лафетов 7, соединенных между собой изогнутой балкой 6. Съемный кузов 2 опирается на жесткие опоры 1 лафетов и пружинные опоры 5 изогнутой балки рамы.
Кузов выполнен из нержавеющей стали марки Х23Н18. Внутри кузов футерован плитами из чугуна марки Ж4Х-1,5. Дно кузова образуют две крышки (затворы), шарнирно подвешенные к наклонным частям боковых стен. Посредством специальных тяг крышки связаны с вертикальными штангами 3. Материал крышек—жаропрочная сталь марки Х18Н10Т. При подъеме кузова крюки грузозахватного устройства подтягивают штанги и тяги вверх. Следовательно, в поднятом кузове крышки удерживаются в закрытом положении. Снятый с рамы кузов, заполненный коксом, транспортируется в поднятом положении грузоподъемным механизмом и устанавливается на тумбы над загрузочной воронкой камеры тушения. Естественно, что после установки кузова на тумбы натяжение тросов грузоподъемного механизма ослабевает. Под действием веса кокса крышки открываются (тяги вместе с крюками грузозахватного устройства перемещаются вниз) и кокс из кузова через воронку высыпается в камеру тушения.
Вагон для перевозки раскаленного кокса
Рис. 9.12. Вагон для перевозки раскаленного кокса.

Вследствие подъема штанг грузоподъемным механизмом  вначале автоматически закрываются крышки, а затем поднимается с тумб опорожненный кузов, транспортируется к раме вагона и устанавливается на нее. При перевозке горячего кокса от коксовой батареи к камере сухого тушения кузов вагона закрыт съемным экраном 4 (чтобы не загрязнять атмосферу вредными испарениями).
Промежуточным хранилищем шихтовых материалов для доменной плавки, обеспечивающим необходимый запас сырья для бесперебойной загрузки его в доменную печь, является бункерная эстакада. Доставка к бункерам эстакады шихтовых материалов (руды, агломерата, флюса, кокса) осуществляется самодвижущимися четырехосными вагонами, называемыми трансферкарами. Они подразделяются на рудные и коксовые. Рудные трансферкары грузоподъемностью 60 и 65 т загружаются на рудном дворе грейферным краном. Коксовые трансферкары грузоподъемностью 30 т загружаются сверху непосредственно из промежуточного бункера (силоса). Загруженный вагон перемещается вдоль линии бункеров, саморазгружается в бункера и возвращается обратно под погрузку. Длина одного рейса трансферкара в среднем составляет 3—4 км.
Рудный трансферкар грузоподъемностью 65 т постройки БМЗ представлен на рис. 9.13. Вагон состоит из следующих основных узлов: двух двухосных тележек 12 с тяговыми электродвигателями; несущей металлоконструкции 10 с двумя порталами и бункером; четырех механизмов 11 для открывания и закрывания крышек (дверец) разгрузочных продольных люков бункера; двух кабин управления 1 а 5; компрессорной установки 6; тормозного оборудования 13; централизованной системы густой смазки 8 и ударно-тяговых приборов 7. Рама — основной элемент цельносварной металлоконструкции трансферкара.

Главными несущими балками рамы являются хребтовая (два зета №31) и две шкворневые коробчатого сечения (вертикальные и горизонтальные листы толщиной соответственно 16 и 20 мм). На шкворневые балки рамы опираются два продольных портала П-образного сечения, образованного листами толщиной 16 и 25 мм. Консольные части рамы помимо хребтовой имеют по две боковые продольные балки из швеллера № 30а.
Кузов трансферкара представляет собой металлический бункер с наклонными стенками из стального листа толщиной 10 мм. Бункер с помощью сварки крепится к порталам. Продольные стенки бункера наклонены к горизонту под углом 75°, а поперечные — под углом 55°. Днище бункера двускатное (угол наклона к горизонту равен 50°). Поверху продольные стенки взаимосвязаны рельсами, одновременно служащими для ослабления ударов падающих кусков руды. Продольные стенки бункера оборудованы элементами электрообогрева 4, служащими для оттаивания примерзших грузов. В нижней части бункера расположены выгрузочные люки. Механизм открывания крышек люков, управляемый от электропривода, обеспечивает разгрузку трансферкара на обе стороны одновременно или раздельно.
Ходовыми частями трансфер- кара служат две специальные двухосные тележки с базой 2350 мм (постройки БМЗ). Рама тележки Н-образная, без концевых поперечных балок. Рессорное подвешивание буксовое (по две двухрядные пружины на каждую буксу). Прогиб подвешивания под тарой равен 10 мм, а под груженым трансферкаром — 21 мм. Рычажная передача тормоза тележки типовая. На каждой тележке предусмотрен тяговый электродвигатель мощностью 66 кВт, передающий крутящий момент на одну колесную пару. Электродвигатель установлен по системе так называемой «трамвайной подвески», т. е. одна сторона электродвигателя свободно опирается через пружинную траверсу на раму тележки, а другая сторона при помощи моторно-осевых подшипников — непосредственно на ось колесной пары. Колеса тележки стальные бандажные, диаметр по кругу катания равен 950 мм. Оси колесных пар имеют шейки диаметром 150 мм и подступичные части диаметром 200 мм. Буксы цельнокорпусные, оборудованы цилиндрическими подшипниками качения. Каждая тележка оборудована двумя песочницами 14, имеет прямодействующий пневматический тормоз.

 

Рудный трансферкар
Рис. 9.13. Рудный трансферкар.
Ударно-тяговым прибором вагона служит автосцепка СА-3.
Таблица 9.4. Основные технические характеристики трансферкаров


Параметр

Тип трансферкара

Коксовый

Рудный

Грузоподъемность, т

30

30

60

65

Тара, т

64

65

55

70,8

Нагрузка от оси на рельсы, кН (тс)

230
(23,5)

234
(23,8)

282
(28,8)

333
(34)

Объем бункера, м3

59,6

61

30

30,6

База вагона, мм

8540

12 600

9750

8000

Длина по осям сцепления автосцепок, мм

16 760

17 820

15 420

14 520

Длина по раме, мм

15 540

14 200

13 300

Максимальная ширина, мм

3250

3300

3350

3600

Максимальная высота от уровня головок рельсов, мм

4612

_

4309

4115

Длина выгрузочного люка, мм

2260

4250

3500

3120

Скорость передвижения с грузом, км/ч

14

14

12,5

12,5

Число тяговых двигателей, шт.

4

4

2

2

По концам бункера расположены кабины машиниста 1 (№ 1) и 5 (№2). В кабине №1 установлена вся тяговая электроаппаратура (щиты, ящики, сопротивлений и пр.). Электро- воздушный компрессор с пневматическим оборудованием, установка ручной густой смазки, шкаф управления размещены в кабинете № 2. Обе кабины имеют электрические и пневматические приборы для управления движением трансферкара. Для сообщения между кабинами вдоль вагона устраивается переходная площадка 2.
Токоприемное устройство трансферкара представляет собой два скользящих контакта, которые снимают ток с троллей — двух рельсов, проложенных один над другим сбоку на высоте 3000 и 3560 мм от уровня головок рельсов. Расстояние от оси трансферкара до выступающей части токосъемника составляет 2250 мм.
Коксовый трансферкар устроен аналогично рудному. Отличие заключается лишь в том, что коксовый вагон имеет больший объем кузова и характеризуется односторонней разгрузкой. В связи с этим дно кузова наклонено под углом 35° к горизонту и соединяет верх одной боковой стенки кузова и низ другой. Мощность тягового двигателя равна 23,5 кВт.
Основные технические характеристики трансферкаров приведены в табл. 9.4.



 
« Вагоны метрополитена   Вагоны промышленного транспорта »
железные дороги