Бульдозеры для работ в грузовых трюмах судов

Для облегчения работы разгрузочного устройства в трюме корабля содержащийся там сыпучий груз сгребают на середину, где находится люк. При этом используют специальные трюмные бульдозеры. Эти бульдозеры могут перемещать сыпучий материал при передвижении как передним, так и задним ходом за счет того, что отвал удален от трактора и образует достаточно большое заотвальное пространство, а обе поверхности отвала — передняя и задняя — изготавливаются вогнутыми. Наиболее распространены трюмные бульдозеры с зачистным отвалом (см. рис. 1), угол наклона которого можно менять в зависимости от того, выполняется перемещение сыпучего груза передним или задним ходом. Выпускается большое количество типоразмеров этих бульдозеров массой от 3 до 30 т.

Фирма Caterpillar (США) освоила выпуск гусеничных погрузчиков моделей 953, 963, 973, которые благодаря своей уникальной конструкции, новой системе передачи мощности и другим особенностям также стали использоваться в качестве трюмных бульдозеров.

Основными преимуществами этих погрузчиков являются применение гидрообъемной трансмиссии, позволяющей бесступенчато регулировать скорости как переднего, так и заднего хода в диапазоне 0—10 км/ч; управление скоростью, реверсированием движения и торможением с помощью одного рычага; а также то, что правая и левая гусеницы имеют независимый привод и могут вращаться с различной скоростью или в различных направлениях, что позволяет осуществлять плавные развороты, в том числе на месте, без повреждения опорной поверхности.

Расположение двигателя в хвостовой части машины позволяет разместить глушитель и воздухоочиститель сзади, что улучшает обзор. При этом сыпучие грузы не проникают в отсек двигателя и не забиваются в радиатор, поднятая пыль не влияет на обзор, значительно увеличивается заотвальное пространство.

При совместной разработке фирмами Caterpillar и Sin Hippon Seitetsu новых трюмных бульдозеров, получивших название многоцелевые машины, были учтены отмеченные преимущества.

Многоцелевые машины применяют для разгрузки угля и железной руды. В отличие от обычных трюмных бульдозеров, являющихся специализированными машинами, они снабжаются комплектом легко заменяемого внутри трюма рабочего оборудования, пригодного для выполнения целого ряда операций, начиная от перемещения груза на середину трюма и кончая зачисткой дна, что позволяет полностью механизировать весь процесс разгрузки, обеспечивая повышение производительности и безопасности, снижение трудозатрат и значительное снижение стоимости разгрузки.

Для замены одного вида рабочего оборудования другим применяется муфта быстрой навески, которая является ключевым элементом многоцелевой машины (см. рис. 2).

Муфта быстрой навески крепится на конце стрелы базовой машины и с помощью верхнего стержня и перемещаемого гидроцилиндром пальца жестко фиксирует рабочее оборудование. Сначала зацепляют верхними крючьями за верхний стержень, затем наклоняют до тех пор, пока она не коснется стопора, и, переводя во включенное положение находящийся в кабине выключатель муфты, вводят палец из муфты в нижнее отверстие рабочего оборудования. Введение пальца можно проверить по имеющейся в кабине сигнальной лампе, но в условиях эксплуатации для большей безопасности необходимо наглядно убедиться в этом. При снятии оборудования нужно перевести выключатель в выключенное состояние и выполнять все операции установки оборудования в обратном порядке. Если крючья зацеплены и оборудование поднято, то дальнейшие операции по его установке выполняются легко даже при плохом состоянии опорной поверхности.
Благодаря муфте быстрой навески на установку или съем любого вида рабочего оборудования затрачивается не более трех минут, включая время на соединение гидролиний.

В качестве трюмного бульдозера для перемещения сыпучего груза на середину можно использовать погрузчик при оснащении его отвалами, соответствующими виду разгружаемого материала. Для многоцелевой машины выпускаются два вида отвалов: для угля и для руды. В отвале для угля форма и объем призмы волочения рассчитаны на материал плотностью 0,9 т/м 3, а в отвале для руды — на материал плотностью 2,5 т/м 3. Поскольку отвалы для руды характеризуются быстрым износом ножей, для облегчения их замены они крепятся с помощью болтовых соединений.

После перемещения сыпучего груза на середину трюма приступают к очистке стен, дренажных труб и лестниц трюма. Многоцелевая машина может очищать стенки трюма после замены внутри трюма отвала на оборудование для очистки стенок. Это оборудование представляет собой керамическую насадку, через которую под давлением подается струя воды. Насадка закрепляется на конце складной стрелы, которая с помощью гидропривода базовой машины может удлиняться, обеспечивая очистку на высоте более 11 м. Рабочее оборудование состоит из насоса для подачи воды и гидромотора привода этого насоса, рамы, в которой находятся насос и гидромотор, складной стрелы, смонтированной на этой раме, электромагнитного клапана для управления стрелой, насадки для впрыска воды, укрепленной на конце стрелы, исполнительных механизмов для поворота стрелы и качания насадки. Присоединение рукавов происходит с помощью быстросъемных устройств, когда оборудование уже находится в навешенном на машину состоянии. Гидросистема базовой машины обеспечивает питание двух систем: привода насоса для подачи воды и привода исполнительных механизмов. Управление системами осуществляется из кабины, поэтому оператор может выполнять очистку стенок в трюме, не выходя из машины, за исключением случаев, когда необходимо проверить надежность навешивания или схем рабочего оборудования, соединить рукава высокого давления и электрические кабели. При выполнении данных работ большое значение имеют точность наводки сопла и правильной выбор времени подачи воды. В связи с этим применено ручное управление насадкой и ножное управление подачей воды. Угол поворота стрелы составляет 270°, углы качания насадки вверх и вниз, а также вправо и влево — 180°, наибольшая высота подъема насадки 11 300 мм, расход воды 100 л/мин, сила выброса воды в радиусе 3 м от конца насадки 30 кг. Большая сила выброса воды и широкая рабочая зона обеспечивают возможность высокопрозводительного ведения работ без частых перемещений машины внутри трюма. В зависимости от объекта ведения работ рабочее оборудование может иметь бак для воды вместимостью 3,2 м 3 или же от причала подводят шланг и тогда на рабочем оборудовании для очистки стенок устанавливают катушку для его намотки.

Для полного удаления тонкого слоя сыпучего груза, остающегося в неровностях днища судна, используют рабочее оборудование для зачистки дна. Это оборудование состоит из ковша вместимостью 1,9 м 3, открывающегося переднего кожуха, прикрепленного к передней поверхности ковша, вращающейся щетки, закрепленной в кожухе, гидромотора привода щетки, гидроцилинда для открывания и закрывания кожуха. Принцип действия оборудования основан на сметании остающегося на дне трюма материала в ковш вращающейся щеткой. Для привода гидромотора используется та же система, что и для привода гиромотора рабочего оборудования для очистки стенок. В зависимости от плотности, состояния сыпучего груза можно легко производить замену щеток, регулировать их частоту вращения. Это оборудование можно применять для очистки не только трюмов судов, но и причалов, бассейнов.

Помимо основного рабочего оборудования, используемого в процессе разгрузочных работ, разработано еще несколько видов рабочего оборудования, применяемого в зависимости от характера объекта, технологии ведения работ. Например, в имеющих трапецеидальную форму трюмах в новой части судна для перемещения груза на середину из недоступных мест (для захвата отвалом) применяют поворотные отвалы с возможностью перекоса. Эти отвалы снабжены работающим от гидросистемы базовой машины механизмом поворота в плане на 15° (вправо или влево), служащим для сохранения горизонтального положения отвала независимо от его подъема или опускания при нахождении в повернутом в плане положении механизма перекоса отвала, также работающего от гидросистемы базовой машины. Для повышения производительности очистки стенок перед установкой рабочего оборудования также применяют малогабаритный отвал с возможностью перекоса и так называемый углоочистный рабочий орган, служащие для механического удаления сыпучего груза, забившегося в промежутки между дренажными трубами. Все управление этим оборудованием осуществляется оператором с его рабочего места. Многоцелевые машины оснащаются глушителем, обеспечивающим очистку выхлопных газов от СО и НС, кабиной с защитой оператора на случай опрокидывания типа ROPS, кондиционером, шестифарной системой освещения с галогенными лампами.

В последнее время разработаны и запущены в производство трюмные бульдозеры нового типа, без поперечного звена между толкающими брусьями, которые получили название “гибкие бульдозеры” (см. рис. 3). Модели бульдозеров фирмы “Caterpillar” массой 10 и 13 т — см. рис. 4 и 5.

Рис. 1. Трюмный бульдозер модели D4H с зачистным отвалом.



Рис. 2. Узел муфты быстрой навески многоцелевого трюмного бульдозера.



Рис. 3. Многоцелевая машина (гибкий бульдозер): 1 — трюмный бульдозер прежнего типа, 2 — гибкий бульдозер (без поперечного звена).



Рис. 4 и 5. Модели бульдозеров фирмы “Caterpillar” массой 10 и 13 т.

Евгений МАРГАЙЛИК, инженер и патентовед ВОИР
Продолжение следует