Роторные снегоочистители (классификация, устройство, принцип действия)
Роторные снегоочистители предназначены для очистки пути от глубоких снежных заносов толщиной до 4,5 м при плотности слежавшегося снега до 800 кг/м3. Рабочее оборудование таких снегоочистителей включает один или два горизонтальных ротора-питателя для подрезания снега в забое и направления его к выбросному ротору, представляющему собой лопастной метатель. Для подбора снега с нижних слоев на глубину 50 мм ниже УВГР снегоочистители имеет подрезной нож, а для подачи снега к роторам-питателям и профилирования стенок траншеи они оснащается боковыми крыльями. По существу, это роторно-плужные снегоочистители.
Первые роторные снегоочистители системы американского инженера Лесли были созданы в конце 19-го века. Они имели плужную систему подачи снега к торцевому отверстию ротора-метателя в виде боковых крыльев и подрезного ножа. Ротор имел привод от паровой машины, связанной паропроводами с паровозом. Аналогичную систему забора и выброса имели роторные снегоочистители системы ЦУМЗ. Однако при заборе снега из траншеи пассивными плужными устройствами происходит его сильное прессование, поэтому ухудшаются условия подачи снега к отверстию выбросного ротора, велико рабочее сопротивление движению снегоочистителя. Глубина очистки не превышала 3 м. Для активизации процесса забора снега в 50-х годах прошлого века в качестве заборного устройства стали использовать роторы-питатели (один или два, расположенных друг над другом). Сначала использовались роторы с прямыми лопастями, вращающиеся при работе в противоположные стороны так, чтобы снег подавался к середине отверстия ротора-метателя (снегоочистители ЭСО-3). Затем были созданы фрезерно-роторные снегоочистители, оснащенные роторами-питателями в виде системы ленточных шнеков – фрез. Роторы-питатели при работе позволяют увеличить активную площадь подрезания и забора снега, тем самым улучшают условия подачи снега к отверстию выбросного ротора-метателя, уменьшая тяговое рабочее сопротивление снегоочистителя.
Фрезерно-роторный электрический снегоочиститель ФРЭС-2 (рис. 12.12) представляет собой специально оборудованный вагон, опирающийся на две ходовых тележки 18,который имеет внутри бытовой 1 и машинный 3 отсеки, а также кабину управления 2. Спереди расположен фланец 6 для закрепления, при необходимости, жесткой автосцепки, используемой для выполнения маневров, а сзади – автосцепку 20 с поглощающим аппаратом. Снегоочиститель оборудован тормозной 15 и рабочей пневматическими системами. Рабочая пневматическая система используется для привода боковых крыльев 23 и подрезного ножа 9.
Рабочий орган снегоочистителя включает верхнюю 4 и нижнюю 8 фрезы, установленные на передней раме и выбросной ротор 10, установленный в кожухе. Привод роторов-питателей осуществляется двумя электродвигателями 16 через систему карданных валов и редукторы 13, 7 и 5, а привод выбросного ротора – двумя другими электродвигателями 12 через редуктор 11. Применены электродвигатели постоянного тока с напряжением 700 В, получающие питание от специально дооборудованного двухсекционного тепловоза 2ТЭ-116.
Для привода роторов (рис. 12.13) применены цилиндрические редукторы 2 и 3 специального исполнения. Редуктор 2 имеет дополнительный выходной вал привода генератора G1, используемого для питания обмоток возбуждения электродвигателей M1 … M4. Ротор-метатель 4 установлен непосредственно на выходном валу редуктора 3. Нижняя 9 и верхняя 7 фрезы получают вращение через специальные конические редукторы 10 и 6. Для восприятия реактивного вращающего момента редукторы связаны с рамой рабочего органа через реактивный кронштейн 5 и тягу.
Фреза (рис. 12.14) монтируется через ось 3 и подшипниковые узлы на раме 6 рабочего органа и в средней части соединена с коническим редуктором 4. На оси смонтированы два ленточных шнека 1 и 5, имеющих по четыре винтовых лопасти. Рабочие режущие поверхности лопастей имеют правую и левую навивки, что позволяет во время работы смещать снег к середине машины. Если лопасть нижней фрезы находится в забое, то она срезает стружку снега и направляет ее к середине, если лопасть развернулась к подрезному ножу, то она, подобно лопасти шнекового конвейера, поднимает и сдвигает снег к отверстию выбросного ротора-метателя. В этом случае, к объему срезанного лопастью снега добавляется объем, направляемый подрезным ножом и объем, обрушенный боковыми крыльями. Верхняя фреза также срезает лопастями снег в забое, сдвигает массу снега к середине и направляет в указанное отверстие.
Выбросной ротор-метатель (рис. 12.15) включает колесо с задней стенкой 6 и шестью лопастями 8 профильной формы. Колесо установлено на выходном валу редуктора и находится в кожухе 7. Кожух имеет люки для очистки ротора при необходимости (не показаны). В верхней части кожуха на оси 2 установлена поворотная направляющая заслонка 1, имеющая привод поворота от пневмоцилиндра 3. Заслонка устанавливается в соответствии с направлением вращения ротора и направлением отбрасывания снега. Дальность отбрасывания снега до 40 м от оси ротора. Подаваемая питателем масса снега разгоняется лопастями и выбрасывается через верхнее отверстие кожуха по направляющей заслонке.
Снегоочиститель имеет боковые крылья 2 (рис. 12.16) с подкрылками 5, которые через петлевые шарниры 3 установлены на передней раме. В транспортном положении крылья фиксируются пневматическими стопорами 7 и стяжками 6. В плане крылья поворачиваются пневматическими цилиндрами 8. При разработке пионерной траншеи крылья устанавливаются в положение, показанное пунктиром, и удерживаются стопорами 7 через проушины 1, имеющие вытянутые отверстия. При втором проходе снегоочистителя производится разработка пионерной траншеи с профилированием ее боковых стенок. Для этого стопоры выводятся из контакта с проушинами, а крылья под действием напора снега раскрываются на максимальную ширину и удерживаются цепными растяжками 4.
Подрезной нож 8 (рис. 12.17) при установках в рабочее и транспортное положения перемещается по направляющим 9 пневмоцилиндром 4 через рычажную передачу, включающую двуплечий рычаг 6 и тягу 7. В транспортном положение, рычаг 6 удерживается пневматическим стопором 5. Кроме того, для индикации положения подрезного ножа используется механический указатель 2 и концевой выключатель 1, связанные через рычажную передачу 3 с двуплечим рычагом 6.
Технические характеристики роторных снегоочистителей показаны в табл. 12.3
Таблица 12.3
| Параметры | ЭСО-3 | ФРЭС-2 |
| Производительность при плотности снега 500 кг/м3, т/ч | ||
| Толщина очищаемого слоя, м | 4,5 | 4,5 |
| Рабочая скорость при максимальной производительности, км/ч | 0,5 – 0,8 | 0,8 – 1,0 |
| Ширина разрабатываемой траншеи, м: при закрытых крыльях при открытых крыльях: поверху понизу | 3,4 6,0 5,0 | 3,6 5,1 4,6 |
| Дальность отброса снега, м | ||
| Транспортная скорость, км/ч | ||
| Масса снегоочистителя, т |