Электроосмотическое устройство для разгрузки думпкаров

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ЭЛЕКТРООСМОТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗГРУЗКИ ДУМПКАРОВ(71) Заявитель Государственное предприятие НИИСМ(73) Патентообладатель Государственное предприятие НИИСМ(57) Электроосмотическое устройство для разгрузки думпкаров, содержащее источник питания, катодную и анодную цепи, подключенные соответственно к корпусу думпкара и электродам для подачи анодного тока в транспортируемое сырье, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено горизонтальной рамой, жестко прикрепленной через изоляторы к неподвижной платформе думпкара, причем электроды выполнены в виде системы вертикальных стержней и с помощью шарниров соединены с горизонтальной рамой, а днище думпкара содержит отверстия с электроизоляционными втулками. 4263 1 Изобретение относится к карьерному транспорту и может быть использовано при разгрузке вагонов(думпкаров) от влажного липкого перевозимого сырья. Одной из наиболее сложных задач в технологии производства цемента является обеспечение полной разгрузки тяжеловесных (более 100 т) думпкаров от влажного (28-30 ) сырья, которое в процессе транспортировки налипает к днищу и бортам думпкара. Установлено, что при разгрузке сырья путем поворота кузова на 45 около 30-40 сырья оказывается неразгруженным. Известно 1, что для снижения налипаний и обеспечения максимальной разгрузки применяют подсыпки днища транспортного средства опилками, пиритными огарками, торфокрошкой и т.д., смачивают внутреннюю поверхность специальными составами на основе низкотемпературных масел, обшивают борта и днище антиадгезионными полимерными покрытиями и т.д. Кроме того, используют различные механические устройства, например экскаваторы, а также устройства разгрузки минерального сырья (УРМС) конвейерного типа. Однако перечисленные способы и средства не отличаются технологичностью и не решают проблемы полного опорожнения думпкаров. Для борьбы с налипаниями применяют электроосмотические установки, позволяющие значительно снизить поверхностные силы сцепления транспортируемого сырья с рабочей поверхностью за счет перехода от сухого трения к жидкостному. Известно устройство для очистки шахтных вагонеток электроосмосом 2, содержащее станину с гидроприводом, перемещающийся по станине ползун с электродными стержнями, трехфазный выпрямитель, выходные шины которого через блок пуска и останова подключены соответственно к электродным стержням и рельсам с вагонеткой, а также трансформатор тока, выход которого через реле времени подсоединен к управляющему входу блока пуска и останова. Недостатком известного устройства является сложность механизма ввода-вывода электродов, большой расход электроэнергии для их ввода-вывода. Кроме того, так как поверхность перевозимого сырья неровная (перепады по высоте достигают 0,5-1,0 м), невозможно обеспечить одинаковое по глубине погружение электродов в сырье, что приводит к разбросу токов на электродах, неравномерному и недостаточному влагопереносу и к уменьшению разгрузочной способности. Наиболее близким по технологической сущности к предлагаемому является устройство для очистки транспортных средств 3. Указанное устройство содержит источник постоянного тока, электроды, соединенные с помощью рычагов и шарниров с фиксаторами, закрепленными на стенках вагона, катодную и анодную цепи, подключенные к корпусу транспортного средства и электродам для подачи анодного тока через транспортируемое сырье. Недостатком известного устройства является низкая разгрузочная способность, обусловленная малым влаговыделением из-за низкого коэффициента электроосмоса вследствие невозможности ввода электродов через плотный слой сырья (мергеля) на глубину более 1 м (высота бортов думпкара 1,3 м) для получения оптимального тока электроосмоса. Кроме того, вследствие отсутствия в устройстве механизма ввода-вывода электродов в сырье они будут в процессе разгрузки удерживать и тормозить скольжение сырья, что приведет к неполной его разгрузке. Последнее обстоятельство усугубляется тем, что в прианодной области при электроосмосе идут процессы, диаметрально противоположные тем, которые наблюдаются у катода обрабатываемый материал здесь подсушивается, а силы сцепления его с анодом возрастают. Техническая задача, которую решает данное изобретение, заключается в повышении разгрузочной способности карьерных транспортных средств (думпкаров) путем увеличения эффективности электроосмоса. Устройство, решающее указанную задачу, содержит источник питания постоянного тока, анодные электроды, катодную и анодные цепи, подключенные соответственно к корпусу думпкара и анодным электродам,согласно изобретению, оно дополнительно снабжено горизонтальной рамой, жестко прикрепленной через изоляторы к неподвижной платформе думпкара, причем электроды выполнены в виде вертикальных стержней и с помощью шарниров соединены с горизонтальной рамой, а днище думпкара содержит отверстия с электроизоляционными втулками. Техническим результатом использования предложенного устройства является увеличение влагопереноса на внутреннюю поверхность думпкара за счет размещения анодных электродов в придонной области транспортируемого сырья. Увеличение влагопереноса достигается вследствие роста интенсивности электроосмоса по двум причинам 1) уменьшается межэлектродное расстояние 2) электроосмос происходит при больших плотности и давлении сырья. Автоматический ввод-вывод анодных электродов при повороте кузова исключает необходимость в дополнительных приспособлениях и механизмах и соответствующие трудо- и энергозатраты, сокращает сопротивление разгрузке и время обработки думпкара. На фиг. 1 изображена схема устройства. На фиг. 2 - схема пространственного размещения электродов в думпкаре в горизонтальной плоскости(вид сверху). На фиг. 3 - схема размещения думпкара при разгрузке сырья (вид с торца вагона). Предлагаемое устройство состоит из тиристорного преобразователя 1, подключенного к нему импульсного генератора 2, пульта управления 3, амперметра 4 и вольтметра 5, составляющих источник питания. Для подачи анодного тока от источника на сырье 6 устройство имеет электроды 7, выполненные в виде верти 2 4263 1 кальных стержней и соединенные шарнирами 8 с рамой 9. Рама 9 через изоляторы 10 крепится к платформе 11 думпкара, в днище кузова 12 которого имеются отверстия 13 с электроизоляционными втулками 14 для ввода электродов 7 в сырье при загрузке и выводе их при разгрузке. Анодные электроды 7 через амперметр 4 подключаются к положительному полюсу тиристорного преобразователя 1. В качестве катода служит корпус думпкара, а в качестве катодной цепи рельсовый путь 15. Электроосмотическое устройство для разгрузки думпкара работает следующим образом. После подачи думпкара с сырьем на разгрузочную площадку с пульта управления 3 включается тиристорный преобразователь 1, который управляется генератором 2 для получения импульсного напряжения заданной частоты, и подается напряжение на электроды 7, в результате чего начинает протекать электроосмотический ток по цепи положительный полюс тиристорного преобразователя 1 - амперметр 4 - электроды 7 сырье 6 - корпус думпкара - рельсовый путь 15 - отрицательный полюс тиристорного преобразователя 1. За счет процесса электроосмоса влага, содержащаяся в сырье 6, перемещается от электродов 7 к днищу и стенкам думпкара, образуя на их поверхности тонкую водяную пленку, которая является естественной смазкой при скольжении сырья по рабочей поверхности. После электроосмотической обработки в течении 5-10 мин отключается подача питания на электроды и производится разгрузка сырья путем наклона кузова 12 думпкара на 45. Во время наклона анодные электроды 7 через отверстия 13 с электроизоляционными втулками 14 выходят из сырья, не оказывая препятствия его скольжению по рабочей поверхности. Благодаря такому техническому решению ввода-вывода электродов обеспечивается повышение разгрузочной способности путем повышения эффективности электроосмоса без каких-либо энерго- и трудозатрат на ввод-вывод электродов. Источники информации 1. Парунакян В. Э. и др. Борьба с налипанием и примерзанием горной массы к рабочим поверхностям оборудования на карьерах. - М. Недра, 1975. 2. А.с. СССР 503757, МПК 60 3/00, 1976. 3. А.с. СССР 650858, МПК 60 3/00, 1979. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.