27.4. Особенности организации складов каменных материалов

Одним из основных сооружений, определяющим общую компоновку производственного предприятия, являются склады каменных материалов. Склады каменных материалов притрассовых АБЗ и ЦБЗ, для которых характерна доставка материалов автотранспортными средствами, отличаются небольшим запасом материалов, обеспечивающим работу смесительной установки в течение 5-10 смен. Оправка штабеля и подача материалов к установке осуществляются бульдозером. Подача каменных материалов непосредственно в расходные бункеры установок осуществляется одноковшовыми пневмоколесными погрузчиками или передвижным ленточным конвейером в комплексе с одноковшовыми погрузчиками.

Склады каменных материалов прирельсовых АБЗ и ЦБЗ классифицируются по технологии работы, конструкции систем загрузки склада и выгрузки материалов при их подаче в расходные бункеры установок и заводов, способу хранения каменных материалов и типу емкостей.

По технологии работы и способам выгрузки различают склады с гравитационной выгрузкой при применении саморазгружающихся вагонов и принудительной выгрузкой при использовании машин сталкивающего или черпающего типов.

По конструкции систем загрузки емкостей хранения склады могут быть:

с приемными устройствами и комплексом машин и оборудования для штабелирования материалов;

без приемных устройств с непосредственной подачей каменных материалов из вагонов в емкости хранения;

с применением комплекса машин, обеспечивающих выполнение одновременно операций выгрузки и штабелирования.

Рис. 27.12. Конструктивная схема весового автоматического дозатора цемента СБ-26А:

1 - течка-питатель; 2 - подвеска; 3 - призменные опоры; 4 - неподвижная заслонка; 5 - подвижная заслонка; 6 - грузы; 7 - винты; 8 - натяжной барабан; 9 - щеки; 10 - приводной барабан; 11, 14 - звездочки; 12 - цепная передача; 13 - конвейер; 15 - рычаг; 16 - уровень; 17 - вариатор; 18 - электродвигатель; 19 - карман

По способу хранения каменных материалов склады подразделяются на открытые площадки и закрытого типа, а по типу емкостей - на штабельные, бункерные, полубункерные, безэстакадные, эстакадные и силосные.

Оборудование прирельсовых складов каменных материалов должно обеспечивать прием каменных материалов из полувагонов и платформ, хоппердозаторов и саморазгружающихся вагонов при выполнении следующих требований:

продолжительность разгрузки вагонов любых типов в сроки, установленные нормами железнодорожного ведомства (обычно двенадцать 60-тонных вагонов за 1 ч 20 мин);

раздельный прием и выдача каменных материалов различных сортов (без ухудшения их качества);

механизация трудоемких работ (открывание и закрывание люков, очистка и перемещение вагонов, а в осенне-зимний период рыхление смерзшихся материалов);

создание безопасных и нормальных санитарно-гигиенических условий работы обслуживающего персонала.

В настоящее время на прирельсовых производственных базах получили распространение склады каменных материалов с приемными устройствами в виде подрельсовых бункеров с радиально-штабелирующими конвейерами (РШК); с использованием самоходного разгрузчика ТР-2; повышенного железнодорожного пути на железобетонной эстакаде.

Широкое применение для разгрузки каменных материалов повышенных путей объясняется простотой строительных конструкций склада, значительным фронтом одновременной разгрузки нескольких вагонов.

Однако большая протяженность склада (300-500 м) и разгрузка каменных материалов на обе стороны железной дороги приводят к усложнению технологических процессов складской переработки, увеличению площади покрытия, используемой под склад, а также к значительному увеличению длины подземных галерей или к использованию дефицитного технологического транспорта для погрузочно-разгрузочных работ.

В последние годы проектным институтом Союздорпроект при участии Союздорнии и производственных организаций корпорации «Трансстрой» разработаны и внедрены прирельсовые склады каменных материалов вместимостью 9-70 тыс. м³ с подрельсовым бункером и радиально-штабелирующим конвейером (рис. 27.13).

Рис. 27.13. Прирельсовый склад каменных материалов (линейные размеры даны в мм):

1 - транспортер ленточный; 2 - установка виброзатворов питателей на бункерах; 3 - виброзачистная плита передвижная; 4 - приемное устройство; 5 - трубопровод сжатого воздуха для сдувания каменных материалов с рамы и тележек вагона; 6, 7 - транспортеры ленточные; 8 - радиально-штабелирующий конвейер (РШК); 9 - люкоподъемник; 10 - челюстной затвор; 11 - транспортер ленточный; 12 - склад каменных материалов; 13 - отделение подачи каменных материалов; 14 - грохот вибрационный; 15 - транспортер ленточный; 16 - грохот вибрационный; 17, 18 - транспортеры ленточные, 19 - бункер загрузочный; 20 - тепловоз (маневровое устройство); 21 - ленточный транспортер; 22 - узел перегрузки; 23 - скребковый разгрузчик каменных материалов; 24 - пульт управления

Для разгрузки железнодорожных платформ широко применяют специальные разгрузчики периодического действия (табл. 27.9).

Формирование веерных штабелей складов каменных материалов производится радиально-штабелирующими конвейерами (табл. 27.10).

Высота штабелирования РШК-20 - 7,5 м, РШК-30 - 10,5 м. При больших грузооборотах на ЦБЗ применяются комплекты оборудования производительностью 500-700 т/ч, включающие радиально-штабелирующие конвейеры РШК-40 и приемные бункерные устройства. При этом высота штабелирования РШК-40 составляет 20 м.

Таблица 27.9

Техническая характеристика механизмов для разгрузки, перемещения и погрузки каменных материалов

Показатели	Разгрузчики
	ТР-1 (ТР-182А)	КБЖ Госстроя России
Техническая производительность, т/ч	200	200
Максимальное лобовое усилие на скребке, кН	15	9
Ширина скребка, мм	1250	1200
Ход скребка, мм:
горизонтальный	4650	4200
вертикальный	500	400
Скорость движения скребка, м/мин	38,5	18,0
Электродвигатель для привода вертикального перемещения скребка:
тип	А-52-6	АОГ-21-4
мощность, кВт	4,5	1,1
частота вращения, с-1	15,8	15,8
Электродвигатель для привода горизонтального вращения перемещения скребка:
тип	А-62-4	МТ-52-8
мощность, кВт	14	30
частота вращения, с-1	24,1	16,8
Габаритные размеры разгрузчика, мм:
длина	8360	8750
ширина	2500	2925
высота	2650	2235
Масса разгрузчика, кг	2330	6100

Таблица 27.10

Показатели	Радиально-штабелирующие конвейеры
	РШК-20	РШК-30	РШК-40
Производительность, т/ч	100-200	200-300	500-700
Мощность двигателей привода конвейера, кВт	30	42,8	128
Масса, кг	5400	8800	22000
Полезная длина конвейера, м	20	30	40
Скорость передвижения конвейера, м/мин: транспортная	2-3	2-3	1-2
рабочая	10	10	5-8
Скорость движения ленты конвейера, м/мин	1,0	1,5	2,0
Угол поворота конвейера в плане, град	260	260	300

Управление технологическим оборудованием приемного устройства для разгрузки вагонов и трактом подачи каменных материалов в склад осуществляется из кабины оператора.

Большое распространение на складах каменных материалов АБЗ и ЦБЗ получили передвижные ленточные транспортеры (табл. 27.11). Они предназначены для перемещения каменных материалов в горизонтальном направлении и под углом до 20° к линии горизонта.

Таблица 27.11

Показатели	Передвижные ленточные транспортеры
	ТК-13	ТК-13-1	ТК-14	ТК-11А	ТК-12А	ТК-1Б*	ТК-2Б*
Расстояние между центрами барабанов, м	5	5	10	10	15	40	80
Высота разгрузки материалов, м	1,5-2,1	1,5-2,1	1,5-3,8*	1,8-3,8	2,2-5,5	0,72-7	0,72-15
Транспортерная лента: ширина, мм скорость движения, м/с	400 1,6	400 1,6	400 1,6	500 1,68	500 1,6	500 1,6	500 1,6
Установленная мощность, кВт	1,7	1,7	2,8	2,2** 3,0***	2,2** 3,0***	5,5	7,5
Габаритные размеры, мм: длина ширина высота	570 920 -	5700 920 -	10700 1480 -	10570 1500 -	15350 2000 -	40500 1200 700	80500 1200 700
Масса, кг	385	385	550	950	950	1600	2800

^* Ленточные звеньевые транспортеры; ^** с мотором-барабаном; ^*** с мотором-редуктором.

Для подачи каменных материалов от склада к установкам АБЗ и ЦБЗ наиболее целесообразно использовать пневмоколесные одноковшовые фронтальные погрузчики на пневмоколесном ходу (табл. 27.12).

Таблица 27.12

Показатели	Фронтальные одноковшовые погрузчики
	ТО-6(Д-561Б)	ТО-6А	ТО-18Д	ТО-25
Номинальная грузоподъемность, т	1,8	1,8	3	3
Вместимость основного ковша, м3	0,9	0,9	1,5	1,5
Ширина захвата, мм	2336	2330	2440	2900
Высота разгрузки ковша, мм	2300	2300	2750	2770
Вылет ковша при наибольшей высоте разгрузки, мм	1000	990	1046	1075
Управление рабочими органами и рулем	Рычажно-гидравлическое
Рабочее давление в гидросистеме, МПа	10	10	16	10
Тип двигателя:	Дизельный
Номинальная мощность, кВт	55,2	59,0	100,0	122,0
Максимальное тяговое усилие, кН	50	50	80	100
Трансмиссия	Гидромеханическая
Скорость передвижения, км/ч: вперед назад	0-27,5 0-16,9	0-27,5 0-16,9	0-44 0-25,2	0-44 0-44
База, мм	2150	2150	2670	3050
Колея, мм	1840	1840	1840	2070
Максимальный радиус поворота, мм	6300	6300	5480	7200
Габаритные размеры погрузчика (в транспортном положении), мм: длина ширина высота	5660 2336 2700	5600 2336 2900	7200 2440 3145	7000 3572 3355
Масса погрузчика, кг	7680	7100	9950	10000

Используемые на складе каменных материалов автопогрузчики забирают материал из штабеля, перемещают его на необходимое расстояние и высыпают в расходный бункер. Когда загрузочное отверстие бункера расположено высоко, каменные материалы подаются погрузчиками в приемные бункеры загрузочных транспортеров, а оттуда в расходные бункеры блока дозирования смесительных установок. В этих целях сооружают наклонные въезды (пандусы) с горизонтальной площадкой для маневрирования автопогрузчиков.

Каменные материалы (песок, щебень, гравий), перевозимые в железнодорожных платформах и полувагонах при отрицательной температуре, смерзаются и теряют свои сыпучие свойства. Наиболее экономичным способом восстановления сыпучести каменных материалов является использование вибрационных и бурофрезерных рыхлительных машин.

Виброразгрузчик смерзшихся материалов ДП-6С (табл. 27.13) предназначен для механизированной выгрузки сыпучих материалов (песка, гравия, щебня и др.) из железнодорожных полувагонов в условиях низких температур. Он подвешивается на крюке стрелового или козлового серийного крана грузоподъемностью не менее 5 т.

Таблица 27.13

Техническая характеристика виброразгрузчика ДП-6С

Показатели	Виброразгрузчик ДП-6С
Максимальная производительность, т/ч	100
Характер колебаний рабочего органа	Вертикально-направленный
Частота колебаний рабочего органа, мин-1	1450
Амплитуда колебаний рабочего органа, мм	3
Возмущающаяся сила вибратора, кН: при выгрузке при зачистке	200 90
Установленная мощность, кВт	17×2
Габаритные размеры, мм, не более: длина ширина высота	3150 3100 3200
Масса, кг	7390

Разгрузка осуществляется следующим образом. При работе вибропогрузчик поднимается и опускается на смерзшийся материал. Под влиянием возмущающей силы вертикально направленного действия штыри вибратора погружаются в материал и разрушают его на куски размером 15-300 мм, которые вываливаются через открытые люки. Кран с навесным вибратором все время перемещается вдоль разгружаемого полувагона. Каменные материалы выгружаются гравитационно через нижние люки в приемный бункер или с повышенных путей на складскую площадку.

Для рыхления каменных материалов с плотностью 1,4-1,9 т/м³ и прочностью смерзания до 3,5 МПа целесообразна бурофрезерная машина БРМ-56/80; для рыхления каменных материалов с меньшей плотностью при влажности до 12-15 % и прочностью до 4,5 МПа - машина БРМ-80/110.

Бурофрезерная рыхлительная машина состоит (рис. 27.14) из портала и каретки, свободно поднимающейся и опускающейся по направляющим стойкам портала приемного бункера для выгружаемого материала, электролебедки, электродвигателей, приводящих во вращение бурофрезы, двух реакторов, четырех установленных на передвижной каретке бурофрез со спиральными режущими рабочими органами (лентами) и боковыми и торцевыми (нижними) резцами, двух механизмов поперечного (относительно оси пути) перемещения бурофрез, ограничителей поперечного и продольного перемещения, а также ограничителя перегрузки бурофрез.

Рис. 27.14. Бурофрезерная рыхлительная машина:

1 - каретка; 2 - стойка; 3, 9, 10 - ограничители поперечного и продольного перемещения; 4 - портал; 5 - электролебедка; 6 - приемный бункер; 7 - бурофрезы; 8 - реактор; 11 - электродвигатель; 12 - механизм перемещения фрез

Комплект машин ПР-188 предназначен для выгрузки смерзшихся каменных материалов из железнодорожных полувагонов на производственных предприятиях с грузооборотом 200-400 тыс.т в год. В состав комплекта входит маневровое устройство ПР-159, бурофрезерная установка ПР-173 и подбункерный комкорыхлитель ПР-192 (табл. 27.14, 27.15).

Таблица 27.14

Техническая характеристика бурофрезерных машин

Показатели	Бурофрезерные рыхлительные машины
	БРМ-56/80	БРМ-80/110
Производительность, т/ч, рыхления при прочности материала 2 МПа 3 МПа	150-200 120-180	180-240 150-200
Рабочая скорость опускания и подъема фрез, м/с	0,25	0,12
Диаметр фрез, мм	720	650
Частота вращения фрез, мин-1	75	75
Линейная скорость резания, м/с	2	2,65
Скорость поперечного перемещения, м/с	-	0,029
Общая мощность электродвигателей, кВт	136	110
Габариты, мм: длина (без портала) ширина высота	5200 1120 3280	5000 1150 4000
Масса машины, кг	9200	9350

Маневровое устройство ПР-158 состоит из тяговой станции с канатоведущими барабанами, двух натяжных станций, толкающей тележки, передвигающейся по основному железнодорожному пути, электрошкафа и пульта управления.

Таблица 27.15

Техническая характеристика комплекта машин ПР-188

Маневровое устройство ПР-158
Тяговое усилие на толкающей тележке, кН	12
Перемещение вагонов	Вперед и назад
Скорость перемещения вагонов, м/мин: рабочая транспортная	0,8-3,5 8,0
Масса, кг: тяговой лебедки с обводными блоками толкающей тележки без пригруза	2300 2700
Бурофрезерная установка ПР-173
Количество рабочих органов, шт.	5
Режущий инструмент	Резец И-90 МБ
Общая мощность привода рабочих органов, кВт	115
Скорость вертикального перемещения машины, м/мин: вверх вниз	4,6 0,8-3
Габаритные размеры рабочего органа, мм: длина диаметр	2500 500
Масса, кг	14000
Подбункерный комкорыхлитель ПР-192
Производительность выгрузки, т/ч	300
Число рыхлящих валов, шт.	1
Мощность привода, кВт	23
Габаритные размеры вала, мм: длина диаметр (по клыкам)	1225 600
Масса с металлоконструкцией, кг	2300

Бурорыхлительная установка ПР-173 состоит из стационарного портала, бурофрезерной рыхлительной машины, рабочими органами которой являются шнековые фрезы с резцами на торце и сбоку, лебедки подъема с канатной системой подвески машины, электрошкафа и пульта управления.

Комкорыхлитель ПР-192 предназначен для дробления негабаритных кусков смерзшегося материала и монтируется в горловине приемного бункера. Рабочий орган выполнен в виде горизонтального вала с клыками, опирающегося на подшипниковые опоры, смонтированные вместе с приводом на одной раме.

Рабочие органы оснащены твердосплавным инструментом, их крепление обеспечивает полную взаимозаменяемость и быструю замену.

При выгрузке материалов из полувагонов гравитационно через нижние люки или другими способами остатки материалов составляют до 15-20 %.

Для механизации процесса удаления из полувагонов остатков каменных материалов разработан и внедрен ряд машин и оборудования трех типов: вибрационные, воздействующие на направленные в различных плоскостях возмущающие силы; динамические, воздействующие на сыпучий материал за счет энергии сжатого воздуха, струи газа и воды; механические, очищающие поверхность днища и стенок полувагонов за счет непосредственного воздействия на груз щеток, скребков и др.

Люковибраторы предназначены для зачистки вагонов от каменных материалов с крышек люков, встряхивания боковых стенок кузова и хребтовой балки полувагонов (табл. 27.16).

Таблица 27.16

Техническая характеристика люковибраторов

Показатели	Люковибраторы
	с вибровозбудителем дебалансного типа	с шарнирной рамой
Возмущающая сила, кН	2,7	20
Частота колебаний в 1 мин	1440	2000
Время зачистки одной пары люков полувагонов, с	40	40
Чистое время вибрации полувагонов грузоподъемностью 62 т/мин	4,5-7	4,5-6
Общая мощность, кВт	9	2,4
Масса люковибратора, кг	450	500

Накладной вибратор ЦНИИ МПС (табл. 27.17) предназначен для выгрузки каменных материалов из полувагонов. Он подвешивается к передвижному электротельферу, смонтированному на портале. Вибратор состоит из вибровозбудителя, сварной металлической рамы с лыжами и электродвигателя. В процессе работы вибратор последовательно перемещается вдоль оси полувагона.

Таблица 27.17

Техническая характеристика накладного вибратора ЦНИИ МПС

Показатели	Накладной вибратор
Возмущающая сила, кН	9
Частота вращения, мин-1	1570
Масса дебаланса на одном валу, кг	18
Общая мощность электродвигателей, кВт	28
Время зачистки полувагона, мин	4-5
Габаритные размеры, мм:
длина	3000
ширина	3650
высота	1300
Масса вибратора, кг	4190