一种可拆卸折叠的列车抛洒煤渣回收装置及其收集方法与流程

1.本发明涉及运煤专线煤渣抛洒回收设备技术领域，特别涉及一种可拆卸折叠的列车抛洒煤渣回收装置及其收集方法。


背景技术：

2.目前，大秦铁路、朔黄铁路等重要运煤专线，其煤炭运输主要采用的敞车，车厢顶部无盖板，在运输过程中煤炭直接暴露在空气中，所以在列车进出隧道时，形成的活塞风容易将表层煤炭颗粒吹离车体；重车与空车在隧道内会车时，两车相对速度高达160km/h，横向风力达到11级大风，会使列车产生突然晃动；此外，列车在轨道线形不平顺部位，车体颠簸也会造成煤渣抛洒。因此在隧道洞口或颠簸处，煤渣抛洒堆积十分常见。重载铁路长期高密度列车运煤列车的通行，会产生大量的抛洒煤渣散落在两侧侧沟盖板、道砟上。煤渣堆积一方面造成侧沟堵塞，排水失效；另一方面列车反复冲击作用下，会在轨道底部板结道砟，使道砟失去弹性，造成轨道裂损，降低轨道平顺性，又进一步增大煤渣的抛洒，形成恶性循环。可见，大量抛洒煤渣不仅造成了资源浪费，还对隧道结构的受力造成不利影响。
3.与此同时，既有煤炭装卸成套设备均仅适用于敞车，敞车的运行密度高、运量大，效率高，但会产生煤尘抛洒及环境污染问题，带顶盖棚车的运行密度相对较低，但是煤尘抛洒少，环境污染小，当下若使用棚车替代敞车，所需花费高，且会降低重载铁路的运行效率，因此，在较长的一段时期内，敞车仍将是重载铁路运煤的主流选择，煤渣抛洒及污染问题仍会对重载铁路隧道的运营维护造成困扰。
4.此外，由于重载铁路运量大、密度高，导致基底道砟容易板结，失去弹性，影响轨道平顺性和服役性能，必须定期对隧道内道砟进行清筛。因此，需要一种可拆卸折叠的列车抛洒煤渣回收装置及其收集方法，以消减抛洒煤渣对隧道底部结构的不利影响。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种可拆卸折叠的列车抛洒煤渣回收装置及其收集方法，从而克服列车抛洒的煤渣对隧道底部结构具有不利影响的缺点。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种可拆卸折叠的列车抛洒煤渣回收装置，包括：集煤棚，其以能够拆卸的方式铺设于轨道的道砟层上，用于收集列车抛洒的煤渣；集煤槽，其以能够拆卸的方式安装于轨道两侧侧沟的顶部，所述集煤槽的顶部不高于所述道砟层的顶部，所述集煤槽的宽度大于所述侧沟的宽度，用于收集列车抛洒的煤渣；以及收煤车，其包括车架、行走装置、铲煤板、输送机构和收煤箱；所述行走装置安装于所述车架的底部；所述铲煤板的后端与所述车架的前侧上下摆动连接，所述铲煤板与所述集煤槽对应，用于铲起所述集煤槽内的煤渣；所述输送机构安装于所述车架上且位于所述铲煤板的后侧，用于将所述铲煤板铲起的煤渣向后上方输送；所述收煤箱的顶部开口设置，所述收煤箱安装于所述车架上且位于所述输送机构后端的下方，用于收集所述输送机构输送过来的煤渣。
7.优选地，上述技术方案中，所述集煤棚包括若干个沿轨道长度方向相互拼接的集
煤布，所述集煤布通过固定装置以能够拆卸的方式与所述道砟层连接；所述集煤槽包括若干个沿所述侧沟长度方向相互拼接的集煤槽单元。
8.优选地，上述技术方案中，所述固定装置包括固定卡环和固定杆，所述集煤布的左右两侧设有所述固定卡环，所述固定杆的下端穿过所述固定卡环并插设于所述道砟层内，所述固定杆上端搭靠在所述固定卡环的顶面上；两个相邻的所述集煤布之间通过粘扣带搭接。
9.优选地，上述技术方案中，所述集煤槽单元的两个侧壁的顶部设有把手；当所述侧沟的顶部与所述集煤槽之间设有沟盖板时，相邻两个所述集煤槽单元的拼接接缝与所述沟盖板的通孔相互错开设置。
10.优选地，上述技术方案中，所述道砟层与所述侧沟之间设有挡砟板，所述挡砟板的上端高于所述道砟层的顶面。
11.优选地，上述技术方案中，所述铲煤板呈前大后小的喇叭状，且所述铲煤板的左右两侧分别设有侧板。
12.优选地，上述技术方案中，所述输送机构为输送带机构，所述车架在与所述输送带机构左右两侧对应的位置上设有挡板。
13.优选地，上述技术方案中，所述输送机构后端的下方设有输料板，所述输料板的前端与所述车架上下摆动铰接，所述输料板的后端搭靠在所述收煤箱的顶部开口处，且所述输料板自前至后向下倾斜设置。
14.优选地，上述技术方案中，所述收煤车上设有喷雾降尘装置，所述喷雾降尘装置安装于所述车架上且与所述收煤箱的顶部开口相对应，用于降尘。
15.一种如可拆卸折叠的列车抛洒煤渣回收装置的收集方法，包括以下步骤：
16.步骤一，安装集煤棚和集煤槽：在煤渣抛洒严重的轨道段上安装集煤棚和集煤槽；
17.步骤二，收集煤渣：完成集煤棚和集煤槽的安装后，运载煤渣的列车在经过该轨道段时，列车向外抛洒的煤渣会被集煤棚和集煤槽收集；
18.步骤三，将煤渣汇入集煤槽：当需要清理集煤棚收集的煤渣时，解除集煤棚与道砟层的连接，将集煤棚收集到的煤渣倒入两侧的集煤槽内，然后再将集煤棚安装回原处；
19.步骤四，收煤车回收集煤槽内的煤渣：待煤渣汇入两侧集煤槽后，由收煤车收集两侧集煤槽中的煤渣；收煤车收集煤渣时，向下摆动铲煤板，使铲煤板伸入集煤槽内，启动输送机构和行驶装置，驱动收煤车沿着集煤槽的长度方向前进，以使铲煤板铲起的煤渣能够通过输送机构输送到收煤箱内，进行回收再利用。
20.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
21.1.本发明煤渣回收装置能够根据隧道内煤渣抛洒的区段和特点，灵活布设于隧道洞口的轨道段及煤渣抛洒严重的轨道段上，灵活方便；集煤棚覆盖在轨道的道砟层上，能够在煤渣抛洒严重的轨道段内收集列车抛洒的煤渣，使集煤棚既能够对抛洒的煤渣进行回收利用，又能够有效防止抛洒的煤渣侵入道砟间隙中，避免出现道砟与煤渣板结、以及轨道下方道砟层失去弹性而造成轨道开裂破坏等现象；
22.2.本发明的集煤槽设置于侧沟上，能够在煤渣抛洒严重的轨道段内收集列车抛洒的煤渣，防止抛洒煤渣侵入侧沟，避免侧沟因煤渣堆积而堵塞，造成基底积水浸泡，从而避免隧道基底围岩等结构在地下水浸泡和列车荷载作用下产生基底开裂、脱空、翻浆冒泥等
危害；
23.3.本发明在收集列车抛洒的煤渣时，将集煤棚上煤渣汇入集煤槽内，由收煤车收集，提高煤渣清理的作业效率、机械化水平和作业环境，降低劳动强度和和对作业人员的需求；其中，上下摆动的铲煤板能够适用于不同深度的集煤槽，实用性强；
24.4.本发明的集煤棚和集煤槽均能够拆卸，便于轨道道砟的捣固检修和侧沟的清理。
附图说明
25.图1是根据本发明的一种可拆卸折叠的列车抛洒煤渣回收装置安装于轨道上的结构示意图。
26.图2是根据本发明的集煤布的结构示意图。
27.图3是根据本发明的集煤槽安装于侧沟上的结构示意图。
28.图4是根据本发明的集煤槽与沟盖板的安装结构示意图。
29.图5是根据本发明的收煤车的结构示意图。
30.图6是根据本发明的收煤车进行收煤的结构示意图。
31.图7是根据本发明的洒煤渣回收装置收集煤渣的流程图。
32.主要附图标记说明：
33.1-收煤车，101-铲煤板，102-侧板，103-挡板，104-输送机构，105-输料板，106-照明灯，107-喷雾管，108-雾化喷头，109-扶手，110-防尘罩，111-驾驶室，112-收煤箱，113-供水箱，114-车架，115-行走轮，2-集煤棚，21-集煤布，22-固定卡环，23-固定杆，24-粘扣带毛面，25-粘扣带钩面，3-挡砟板，4-集煤槽，41-把手，42-集煤槽单元，5-道砟层，6-侧沟，61-沟盖板，611-通孔，7-轨枕。
具体实施方式
34.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
35.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
36.图1至图7显示了根据本发明优选实施方式的一种可拆卸折叠的列车抛洒煤渣回收装置的结构示意图，该煤渣回收装置包括集煤棚2、集煤槽4以及收煤车1。参考图1至图7，集煤棚2以能够拆卸的方式铺设于轨道的道砟层5上，便于集煤棚2的安装和拆卸；且集煤棚2的顶面最好低于轨枕7的顶面。集煤棚2用于收集列车抛洒的煤渣，既能够对抛洒的煤渣进行回收利用，又能够有效防止抛洒的煤渣侵入道砟间隙中，避免出现道砟与煤渣板结、以及轨道下方道砟层5失去弹性而造成轨道开裂破坏等现象。集煤槽4以能够拆卸的方式安装于轨道两侧侧沟6的顶部，便于集煤槽4的安装和拆卸。集煤槽4的顶部不高于道砟层5的顶部，便于煤渣的收集。且集煤槽4的宽度大于侧沟6的宽度，使集煤槽4能够稳定安装于侧沟6的顶部。集煤槽4用于收集列车抛洒的煤渣，防止抛洒的煤渣侵入侧沟6，避免侧沟6因煤渣堆积而堵塞，造成基底积水浸泡，从而避免隧道基底围岩等结构在地下水浸泡和列车荷载作
用下产生基底开裂、脱空、翻浆冒泥等危害。收煤车1包括车架114、行走装置、铲煤板101、输送机构104和收煤箱112；行走装置安装于车架114的底部，便于收煤车1的行走和收煤。铲煤板101的后端与车架114的前侧上下摆动连接，便于调整铲煤板101前端的高度，使其前端能够抵靠在集煤槽4的底面上，适用于不同深度的集煤槽4。铲煤板101与集煤槽4对应，用于铲起集煤槽4内的煤渣；且铲煤板101的宽度略小于集煤槽4，使铲煤板101能够一次铲集煤槽4内的煤渣。输送机构104安装于车架114上且位于铲煤板101的后侧，输送机构104的前端与铲煤板101的后端相对应，且输送机构104自前至后向上倾斜设置，用于将铲煤板101铲起的煤渣向后上方输送。收煤箱112的顶部开口设置，收煤箱112安装于车架114上且位于输送机构104后端的下方，用于收集输送机构104输送过来的煤渣。在收集列车抛洒的煤渣时，将集煤棚2上煤渣汇入集煤槽4，由收煤车1收集，能够提高煤渣清理的作业效率、机械化水平和作业环境。
37.参考图1至图4，集煤棚2可为一体成型，也可为分体组合的结构；且集煤槽4可为一体成型，也可为分体组合的结构。优选地，集煤棚2包括若干个沿轨道长度方向相互拼接的集煤布21，便于调整集煤棚2的长度。集煤布21通过固定装置以能够拆卸的方式与道砟层5连接，便于集煤布21的拆装，固定装置能够防止列车活塞风将集煤布21吹飞。其中，集煤棚2为硅胶布、玄武岩纤维布、陶瓷纤维布、nomex防火布、sm防火布和阻燃土工布中的任意一种，具有一定的柔性和防火性能，便于煤渣的收集。集煤槽4包括若干个沿侧沟6长度方向相互拼接的集煤槽单元42，便于调整集煤槽4的长度。
38.参考图2，固定装置可为压块、固定绳和固定杆、或固定卡环和固定杆等结构；集煤布21之间可为对接或搭接结构。其中，以轨道的长度方向为前后方向。优选地，固定装置包括固定卡环22和固定杆23，集煤布21的左右两侧设有固定卡环22，固定杆23的下端穿过固定卡环22并插设于道砟层5内，固定杆23上端搭靠在固定卡环22的顶面上，以将集煤布21固定在道砟层5上。其中，固定杆23可呈t形、l形、u形、或m形等形状。两个相邻的集煤布21之间通过粘扣带搭接，即可在集煤布21的前后两端分别设有粘扣带钩面25和粘扣带毛面24，便于集煤布21之间的连接，避免集煤布21上的煤渣从集煤布21之间的接缝漏入道砟内。
39.参考图3和图4，优选地，集煤槽单元42的两个侧壁的顶部设有把手41，便于集煤槽4的安装和拆卸。因为集煤槽4的宽度大于侧沟6的宽度，当侧沟6顶部没有沟盖板61时，集煤槽4可充当侧沟6的沟盖板61；当侧沟6的顶部与集煤槽4之间设有沟盖板61时，相邻两个集煤槽单元42的拼接接缝与沟盖板61的通孔611相互错开设置，避免集煤槽4内的煤渣通过该拼接接缝直接漏入侧沟6内，堵塞侧沟6。
40.参考图1和图3，优选地，道砟层5与侧沟6之间设有挡砟板3，挡砟板3的上端高于道砟层5的顶面，避免道砟落入集煤槽4内。
41.参考图5和图6，铲煤板101沿前后方向的宽度可为恒定的，也可为变化的。优选地，铲煤板101呈前大后小的喇叭状，且铲煤板101的左右两侧分别设有侧板102，在铲煤板101向前移动的过程中，能够将集煤槽4内的煤渣向铲煤板101的中部聚集，并向后方的输送机构104输送，侧板102能够避免铲煤板101上的煤渣从侧面落回集煤槽4内。
42.参考图5和图6，输送机构104可为输送链机构，在输送链设有输送板；输送机构104也可为输送带机构。优选地，输送机构104为输送带机构，结构简单，便于煤渣的输送。车架114在与输送带机构左右两侧对应的位置上设有挡板103，避免输送带机构上的煤渣从输送
带机构的左右两侧掉落。
43.参考图5和图6，优选地，输送机构104后端的下方设有输料板105，输料板105的前端与车架114上下摆动铰接，输料板105的后端搭靠在收煤箱112的顶部开口处，且输料板105自前至后向下倾斜设置，以使输料板105能够承接输送机构104输送过来的煤渣，并将煤渣输送到收煤箱112内。在收煤箱112和输送机构104之间设置输料板105，能够降低煤渣的掉落高度，减少其掉落产生的粉尘量，且上下摆动的输料板105，能够适应不同高度的收煤箱112。
44.参考图5和图6，优选地，收煤车1上设有喷雾降尘装置，喷雾降尘装置安装于车架114上且与收煤箱112的顶部开口相对应，用于降尘。其中，降尘装置包括安装于车架114上的供水箱113和喷雾管107，喷雾管107上设有雾化喷头108，且喷雾管107位于收煤箱112顶部开口的上方；喷雾管107通过水泵与供水箱113连通，水泵能够将供水箱113内的水抽送给喷雾管107，进行降尘操作，保护环境。
45.参考图5和图6，优选地，收煤箱112顶部开口的后侧设有防尘罩110，能够阻挡收煤箱112内大部分的粉尘向外溢出。
46.参考图5和图6，优选地，收煤车1上设有照明灯106，照明灯106通过支杆安装于车架114上，且照明灯106的照明方向可以调整。
47.参考图5和图6，本发明采用的收煤车1可为远程控制其行驶，避免工作人员受到粉尘危害；收煤车1也可为人工驾驶，在收煤车1上设置驾驶室111。收煤车1上设有控制系统，用于控制行走装置、输送机构104、喷雾降尘装置和照明灯106的工作。优选地，收煤车1最好为把式车辆，即车架114包括前车架114和后车架114，前车架114和后车架114通过万向轴连接，铲煤板101和输送机构104设置于前车架114上，收煤箱112和驾驶室111设置于后车架114上，且驾驶室111设置在收煤箱112的后方。前车架114上设有扶手109和设置于扶手109上的控制装置，扶手109向后延伸至驾驶室111内，便于通过扶手109来控制收煤车1的行驶方向。控制装置与控制系统数据连接，控制装置用于控制行走装置的启闭和行驶速度、输送机构104的启闭、喷雾降尘装置的启闭和照明灯106的启闭。即控制装置包括与行走装置的行走轮115连接的刹车片、设置于扶手109上的刹车控制器以及连接刹车控制器和刹车片的刹车线缆，用于调整行走装置行走速度的速度控制器，用于控制行走装置启闭的开关，用于控制输送机构104启闭的开关，用于控制喷雾降尘装置启闭的开关，以及用于控制照明灯106启闭的开关。
48.参考6，一种可拆卸折叠的列车抛洒煤渣回收装置的收集方法，包括以下步骤：
49.步骤一，安装集煤棚2和集煤槽4：根据隧道内煤渣抛洒的区段和特点，灵活布设于隧道洞口的轨道段及煤渣抛洒严重的轨道段上，即在煤渣抛洒严重的轨道段上安装集煤棚2和集煤槽4。安装时，沿前后方向依次安装集煤布21，首先将第一个集煤布21铺开置于道砟层5的顶面，然后用固定杆23穿过该集煤布21的固定卡环22，并将固定杆23的下端插入道砟层5中，以固定该集煤布21，防止列车活塞风将该集煤布21吹跑；然后将后一个集煤布21的前端通过粘扣带搭接在前一个集煤布21的后端，再采用固定杆23将后一个集煤布21固定在道砟层5上，如此循环，直至将最后一个集煤布21安装到位；形成连续稳固无缝隙的集煤棚2，以覆盖整个道砟层5的顶面，防止煤渣进入道砟间的孔隙中。同时，在煤渣抛洒严重的轨道段上，将集煤槽4的集煤槽单元42沿前后方向依次安装在两侧的侧沟6上。若侧沟6上设有
沟盖板61，将集煤槽单元42间的拼接接缝与沟盖板61的通孔611错开设置，避免煤渣通过拼接接缝和通孔611掉落至侧沟6内。
50.步骤二，收集煤渣：完成集煤棚2和集煤槽4的安装后，运载煤渣的列车在经过该轨道段时，列车向外抛洒的煤渣会被集煤棚2和集煤槽4收集。
51.步骤三，将煤渣汇入集煤槽4：当需要清理集煤棚2收集的煤渣时，即集煤棚2中收集的煤渣较多需要进行清理，或需要对隧道道砟进行捣固检修时。解除集煤棚2与道砟层5的连接，将集煤棚2收集到的煤渣倒入两侧的集煤槽4内。此时，若需要对隧道道砟进行捣固检修，将集煤棚2折叠后放置于集煤槽4上，使集煤棚2不阻碍道砟捣固检修，完成道砟捣固检修后，将集煤棚2安装回原处即可；若不需要对隧道道砟进行捣固检修，直接将集煤棚2安装回原处。
52.步骤四，收煤车1回收集煤槽4内的煤渣：待煤渣汇入两侧集煤槽4后，由收煤车1收集两侧集煤槽4中的煤渣；收煤车1收集煤渣时，向下摆动铲煤板101，使铲煤板101伸入集煤槽4内，启动输送机构104和行驶装置，驱动收煤车1沿着集煤槽4的长度方向前进，以使铲煤板101铲起的煤渣能够通过输送机构104输送到收煤箱112内，进行回收再利用。完成集煤槽4内煤渣的收集后，若需要对侧沟6进行检修，通过把手41将集煤槽单元42取出，以对侧沟6进行检修。侧沟6检修完成后，将集煤槽单元42安装回原处即可，简单方便。
53.前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。