Механизация выгрузки торфа может в зависимости от типа вагонов идти по двум направлениям — по линии создания специализированных вагонов, обеспечивающих саморазгрузку, и по линии создания в местах выгрузки стационарных или передвижных механизмов. В первом случае, используя сыпучие свойства торфа, требуется минимальная затрата дополнительной энергии. Во втором случае требуется постоянная и значительная затрата энергии на выгрузку торфа, однако вагон будет проще, с меньшим коэффициентом тары.
При выборе средств механизации выгрузки торфа нельзя не учитывать того обстоятельства, что в настоящее время торфовозный парк предприятий в основном состоит из четырехосных несаморазгружающихся полувагонов типа УМВ и полувагонов с металлическими или деревянными кузовами, смонтированными на базе узкоколейных платформ.
Свойства торфа как сыпучего груза очень сильно изменяются. Фрезерный торф в зимний период примерзает к стенкам вагона. Все это затрудняет создание саморазгружающихся вагонов. Достаточно сказать, что только за последние 6 лет было создано семь различных типов саморазгружающихся торфовозных вагонов. Однако ряд работников торфяной промышленности и машиностроителей кладут в основу той или иной конструкции вагона не принцип обеспечения максимальной саморазгрузки за счет сыпучих свойств торфа, а добиваются саморазгрузки путем усложнения конструкции, фактически превращая вагон в машину, что значительно увеличивает вес тары, уменьшает полезную емкость и грузоподъемность. Известно, что один вагон за сутки оборачивается в лучшем случае 2—3 раза, поэтому сложный механизм вагона будет работать в сутки в течение 2—3 мин, в то же время требуется увеличение затрат на содержание и ремонт оборудования и дополнительную энергию на привод механизма. Разгрузочный механизм вагона не устраняет примерзания торфа к стенкам кузова и для очистки вагона требуются специальные механизмы или ручной труд. Поэтому саморазгружающийся вагон для торфа будет экономически целесообразен только в том случае, если он будет прост по конструкции, иметь коэффициент тары не больше существующих несаморазгружающихся вагонов и при всем этом обеспечивать максимально возможную саморазгрузку торфа без дополнительной затраты энергии. В то же время вагон должен в зимний период обеспечивать возможность безопасном и удобной очистки от намерзшего слоя торфа. В большей или меньшей степени этим требованиям удовлетворяет вагон ТСВ-2, конструкция которого обеспечивает максимальную возможную саморазгрузку не только за счет свойств торфа, как сыпучего груза, но и за счет дополнительного побуждающего воздействия на разгрузочную призму от падающих крышек люков.
Технико-экономическими расчетами установлено, что лучшие показатели механизации выгрузки торфа достигаются при применении саморазгружающихся вагонов; в этом случае трудоемкость снижается в 5—6 раз, а стоимость работ — в 2 — 3 раза.
В то же время нельзя в 3—4 года весь существующий парк несаморазгружающихся вагонов заменить на новые вагоны. В этом случае необходимо механизировать разгрузку вагонов по линии создания специальных выгружателей.
Использование существующего парка вагонов с применением выгружателей не дает таких высоких показателей как использование саморазгружающихся вагонов, однако это позволяет без относительно больших капиталовложений существенно облегчить ручной труд и примерно вдвое снизить трудоемкость и уменьшить на 30— 40% стоимость выгрузки торфа.
ВНИИТП для механизации выгрузки торфа из несаморазгружающихся вагонов УМВ разработал рабочий проект торфовыгружателя ТВК по предложению начальника депо Брянского торфопредприятия И. Λ. Ковалева. Торфовыгружатель ТВК представляет собой стационарную установку, которая монтируется на разгрузочной площадке у приемного бункера. Торфовыгружатель состоит из следующих основных частей: ходовой тележки, которая может передвигаться перпендикулярно оси разгрузочного пути, с рабочим аппаратом, состоящим из трех роторов, каждый из которых имеет свою раму, шарнирно укрепленную на кронштейнах, установленных на раме ходовой тележки. На тележке также монтируются механизмы вращения роторов, передвижения тележки, подъема и опускания рам роторов. Отдельно на разгрузочной площадке устанавливается лебедка для подъема и опускания крышек люков вагона.
Роторы сидят на валах, которые получают вращение от главного вала механизма вращения с помощью цепных передач. На всей поверхности ротора укреплены стальные разгрузочные клыки крестообразного сечения.
Учитывая, что каждый ротор должен свободно проходить в люки вагона, длина роторов принимается меньше длины люка. На концах валов роторов консольно укреплены дополнительные роторы с эластичными лопатками, выполненными из стального каната, и свободно насажены диски, которые исключают задевание клыков ротора за люк и стенки вагона.
Для лучшей зачистки вагона между клыками ротора размещаются пряди стального каната.
Рамы роторов ввиду неравномерности плеч и значительного веса роторов стремятся повернуться в их сторону. Для регулировки положения роторов по вертикали установлен механизм подъема и опускания роторов, который с помощью приводного барабана, канатов и системы блоков производит поворот рам роторов. Механизм состоит из электродвигателя, червячного редуктора и барабана. Ходовая тележка опирается на четыре катка, которые установлены на специальном рельсовом пути, параллельно которому и рядом с ним укреплены две цевочные рейки.
Механизм передвижения тележки состоит из трехскоростного электродвигателя, червячного редуктора, от которого через цепную передачу вращение передается ведущему валу, на котором, помимо катков, жестко насажены звездочки, находящиеся в зацепления с цевочной рейкой.
Для предотвращения схода тележки по краям рельсового пути устанавливаются ограничители.
Во избежание попадания торфа при разгрузке вагона катки, рама тележки, кронштейны рам роторов закрыты специальными щитами.
Лебедка для подъема и опускания крышек люков вагона состоит из электродвигателя, соединенного фрикционной муфтой с червячным редуктором, и барабана, на который наматываются два каната. Подъем крышек производится с помощью системы блоков и дополнительных канатов, заканчивающихся крючками, которые заводятся за ручки крышек люков.
Пульт управления торфовыгружателя расположен в отдельной кабине.
Торфовыгружатель ТВК имеет: длину 4 635 мм, ширину
5 970 мм и высоту от головки рельса 1 600 мм. Общий вес 5,12 г; ход передвижения 4 000 мм; скорость передвижения от 5,6 до 11,0 м/мин. Окружная скорость на концах ротора 3,25 м/сек общая мощность электродвигателей 23,5 кВт.
Разгрузка вагонов машиной ТВК на перегружателях производится следующим образом. Вагоны с торфом подаются локомотивом к перегружателю. Далее вагоны подтягиваются вперед лебедкой.
Каждый вагон иа время разгрузки устанавливается таким образом, чтобы роторы торфовыгружателя располагались против его люков. После этого двое рабочих открывают замки и надевают на ручки крыше, люков крючки и отходят в сторону. Моторист выгружателя включает лебедку подъема крышек и поднимает вверх все крышки одновременно. Затем моторист поднимает рамы роторов на необходимую высоту, приводит во вращение роторы и включает механизм передвижения тележки. Роторы врезаются в торф и высыпают его из вагона. При перемещении роторов до середины вагона они вращаются по часовой стрелке и высыпают торф в сторону выгружателя. После перехода роторами середины вагона, моторист изменяет направление их вращения и торф высыпается в противоположную сторону. Торф, находящийся в верхней части вагона, по мере прохода роторов оседает вниз и выбрасывается из вагона. Выгруженный торф попадает в бункер и на конвейер.
После разгрузки вагона ходовая тележка подается назад в исходное положение, роторы останавливаются и опускаются. После этого рабочие счищают остатки торфа со дна вагона. Моторист опускает крышки, рабочие снимают с них крюки и закрывают люки вагона. Затем на место разгруженного вагона устанавливается следующий груженый вагон.
Опыт работы ряда предприятий показывает, что ТВК вдвое сокращает потребность в рабочих и повышает производительность торфоперегружателей. На ряде предприятий проводились и проводятся работы по созданию выгружателей других типов, в частности, проводились работы по применению вибраторов и разгрузочных лопат. Однако, торфовыгружатель Ковалева
ТВК из всех предложенных механизмов является наиболее пригодным для выгрузки фрезерного торфа из несаморазгружающихся вагонов.
В промышленности для выгрузки из вагонов навалочных материалов все более широкое применение находят вагоноопрокидыватели, а также выгружатели с различными рабочими аппаратами: ковшовыми элеваторами, шнеками, шнеко-элеваторами и др.
Применение специальных узкоколейных вагоноопрокидывателей для разгрузки торфовозных вагонов может иметь место.
При применении вагоноопрокидывателей практически возможна транзитная перегрузка из вагона в вагон. Однако при этом требуется значительное увеличение парка торфовозных вагонов, так как усложняется маневровая работа ввиду необходимости повагонной подачи с расцепкой каждого вагона.
При условии создания эффективных торфовыгрузочных устройств существенно улучшаются все показатели транспорта торфа. Так, в случае внедрения вагонов ТНВ и торфовыгружателей парк вагонов сокращается по сравнению с вагонами УМВ более, чем в 1,5 раза, увеличивается весовая норма поезда и вес состава нетто за счет внедрения подшипников качения. Значительно упрощается обслуживание и ремонт вагонов.
Для разгрузки вагонов типа ТНВ целесообразно использовать опыт промышленности стройматериалов, где для выгрузки из полувагонов песка, щебня и др. материалов созданы две машины: одна машина по предложению инж. Хабибулина — выгружатель с ковшовым элеватором на всю ширину вагона и другая — выгружатель ПВ-340 также с ковшовым элеватором и побуждающе-зачистным шнековым устройством.
Применение выгружателей данного типа дает возможность не только механизировать выгрузку торфа из вагонов, но и его перегрузку.