Бимодальная транспортная система

 

Изобретение относится к транспортным системам, служащим для перевозки грузов по железным дорогам на автомобильных полуприцепах. Бимодальная транспортная система содержит полуприцеп 100 с регулирующей положение колес автодорожной системой и шкворнем. Рама полуприцепа 100 содержит два продольных элемента, поперечно соединенных у каждого ее конца с наружной траверсой, несущей сцепные шкворни, и с внутренней траверсой с гнездом для промежуточных и концевых железнодорожных тележек. Промежуточная тележка 200 включает расположенные один над другим связанные с ней шаровыми шарнирными соединениями переходные устройства с несущими траверсами, на каждой из которых расположены гнезда сцепления и опорный стержень. Гнезда сцепления и стержни одной траверсы развернуты в противоположную сторону от гнезд сцепления и стержней другой траверсы. Концевая тележка 300 включает связанную шаровым шарнирным соединением несущую траверсу с опорным стержнем и гнездами сцепления, развернутыми в противоположную сторону от расположенного на несущей траверсе буферного бруса. Изобретение позволяет повысить надежность системы и расширить функциональные возможности. 10 з.п.ф-лы, 11 ил.

Настоящее изобретение относится к бимодальной транспортной системе, служащей для перевозки грузов по железным дорогам на автомобильных полуприцепах.

Транспортная автожелезнодорожная система, предложенная в выложенном заявочном описании патента ФРГ N 3344513, состоит из железнодорожной тележки с двумя раздельными системами подвески и сцепки, посредством которых обеспечивается крепление и сцепление двух соседних полуприцепов. Крепление каждого полуприцепа на тележке осуществляется за счет независимых элементов подвески и сцепления, создающих неравномерную нагрузку на оси тележки в том случае, если вес или загрузка полуприцепов неодинакова. Это отрицательным образом влияет на надежность работы тележек и тем самым ограничивает скорость передвижения системы по железной дороге: Система, представленная в описании польского патента N 163407 (DE. 3939384A1), состоит из полуприцепов, каждый из которых снабжен одним замыкающим стержнем, расположенным на его головном конце, и одним замыкающим стержнем на хвостовом конце, и опирается на элемент сцепления, связанный с тележкой посредством шарового шарнирного соединения. Недостатками данного решения является необходимость применения очень широкого элемента сцепления, служащего для обеспечения горизонтального положения полуприцепа, либо полуприцепов с очень высокой жесткостью конструкции.

Бимодальная транспортная система, согласно настоящему изобретению включает полуприцеп, состоящий из несущего груз элемента, неподвижно закрепленного на раме, в хвостовой части которой расположена система автодорожных ходовых колес с регулируемым уровнем положения, в головной части - поворотный шкворень, а по обеим сторонам - соединительные сцепные шкворни тележек; промежуточные железнодорожные тележки и концевые железнодорожные тележки, снабженные переходными устройствами автосцепки.

Суть изобретения состоит в том, что рама полуприцепа включает по крайней мере два продольных элемента, концы которых соединены проходящей в поперечном направлении наружной траверсой и внутренней траверсой, расположенной на определенном расстоянии от наружной. На нижней части железнодорожной тележки расположены два симметрично разнесенных соединительных сцепных шкворня. Посередине внутренней траверсы расположено гнездо, имеющее в предпочтительном варианте осуществления изобретения форму канала, проходящего вдоль продольной оси рамы. Каждая наружная траверса рамы в своей центральной части, расположенной над гнездом внутренней траверсы, смещена вверх. Рама снабжена двумя симметрично разнесенными направляющими крюками, расположенными вблизи оконечностей по ее обеим сторонам. Кроме того, рама открыта снизу у каждого конца на участке между наружной траверсой и гнездом, а изнутри сверху и по бокам закрыта направляющим щитком, сужающимся по бокам в направлении от концов наружной траверсы и продольного элемента к гнезду.

Промежуточная железнодорожная тележка включает нижнее переходное устройство, установленное на тележке посредством шарового шарнирного соединения. Нижнее переходное устройство состоит из несущей поперечины, на которой расположены два симметрично разнесенных гнезда сцепления, и из опорного стержня, проходящего посередине тележки вдоль ее продольной оси. Над нижним переходным устройством расположено верхнее переходное устройство, связанное с ним посредством шарового шарнирного соединения. Верхнее переходное устройство состоит из несущей поперечины, на которой расположены два симметрично разнесенных гнезда сцепления, и из опорного стержня, проходящего посередине тележки вдоль ее продольной оси. Гнезда сцепления и опорные стержни нижнего и верхнего переходных устройств развернуты в противоположные друг другу стороны. В предпочтительном варианте изобретения гнезда сцепления обоих переходных устройств располагаются на одном уровне. Каждое переходное устройство включает центральный опорный элемент, продольно проходящий в вертикальной плоскости под несущей поперечиной, опирающейся на пружинящие направляющие, установленные на железнодорожной тележке. Вблизи концов опорных элементов на одном уровне расположены направляющие оправки. Несущие поперечины снабжены расположенными вблизи их концов горизонтально проходящими выдвижными элементами, оснащенными направляющими пластинами, стыкующимися с подпружиненными направляющими подвижной части железнодорожной тележки. Выдвижные элементы одной из несущих поперечин направлены в сторону другой несущей поперечины. Направляющие пластины имеют форму сектора круга, центр которого совпадает с вертикальной осью шаровых шарнирных соединений переходного устройства. Боковые подпружиненные направляющие симметрично разнесены по подвижной части железнодорожной тележки в вертикальной плоскости, проходящей через вертикальную ось шаровых шарнирных соединений.

Концевая железнодорожная тележка включает шаровое шарнирное соединение, связанное с несущей поперечиной, имеющей расположенный посередине опорный стержень и два симметрично разнесенных гнезда сцепления, повернутых вместе с опорным стержнем в направлении, противоположном буферному брусу. Буферный брус соединен с несущей поперечиной пространственной рамой. В предпочтительном варианте осуществления несущая поперечина имеет расположенные вблизи ее концов горизонтально проходящие выдвижные элементы, каждый из которых снабжен направляющей пластиной, стыкующейся с боковой пружинящей направляющей подвижной части железнодорожной тележки. Направляющие пластины имеют форму сектора круга, центр которого совпадает с вертикальной осью шаровых шарнирных соединений переходного устройства. Боковые подпружиненные направляющие симметрично разнесены по подвижной части железнодорожной тележки в вертикальной плоскости, проходящей через вертикальную ось шаровых шарнирных соединений. Опорный стержень снабжен направляющей оправкой, входящей в его сужающийся конец. Пространственная рама снабжена по бокам прикрепленными к ней подпружиненными роликовыми держателями, опирающимися на плиту основания тележки.

Применение системы, согласно настоящему изобретению, дает следующие преимущества: - возможность альтернативного использование полуприцепов при перевозках как по автодорогам, так и по железной дороге; - возможность использования полуприцепов с различной степенью жесткости при изгибе; - снижение транспортных издержек, в особенности при перевозках на большие расстояния; - исключение использования неэкологичного автомобильного транспорта;.

- стандартизация грузов и, за счет этого, повышение безопасности и скорости перевозок; - простота конструкции.

Примерный вариант осуществления системы приведен на чертежах, где: - на фиг. 1 показан вид сбоку полуприцепа с несущим груз элементом в виде цистерны; - на фиг. 2 показан вертикальный продольный вид в разрезе одного из концов рамы; на фиг. 3 показан горизонтальный продольный вид в разрезе одного из концов рамы;
- на фиг. 4 показан фронтальный вид рамы;
- на фиг. 5 показан вид сбоку устройства сцепки промежуточной тележки;
- на фиг. 6 показан полуфронтальный вид, показанный на фиг. 5;
- на фиг. 7 показан вид сверху устройства сцепки;
- на фиг. 8 показан вид сбоку устройства сцепки концевой тележки;
- на фиг. 9 показан вид сверху устройства сцепки;
- на фиг. 10 показан вид со стороны опорного стержня;
- на фиг. 11 показан вид сбоку системы, готовой к перевозке по железной дороге.

Система состоит из нескольких полуприцепов, в целом обозначенных позицией 100, промежуточных железнодорожных тележек 200 и двух концевых тележек 300.

Полуприцеп 100 включает несущий груз элемент в виде цистерны 101, закрепленной на раме 102. Рама 102 включает поворотный шкворень 103, расположенный под рамой в ее передней части, а в ее хвостовой части расположена автодорожная система 104 с регулируемым уровнем положения колес. Рама 102 состоит из двух продольных элементов 105, поперечно соединенных с наружной траверсой 106 у каждого ее конца и с внутренней траверсой 107, расположенной на определенном расстоянии от наружной траверсы. Под каждой наружной траверсой 106 вблизи ее концов расположены симметрично разнесенные по ее опорной поверхности 109 два соединительных сцепных шкворня 108. Каждая внутренняя траверса 107 имеет горизонтальное сквозное гнездо 110, расположенное по центру вдоль продольной оси рамы 102, а каждая наружная траверса 106 рамы 102 в своей центральной части смещена вверх над гнездом 110 внутренней траверсы 107. На каждом конце рамы 102 в местах соединения продольных элементов 105 и наружных траверс 106 снизу расположены два направляющих крюка 111, симметрично разнесенных на расстояние, равное расстоянию между соединительными сцепными шкворнями 108. Кроме того, рама 102 открыта снизу на участке между наружной траверсой 106 и гнездом 110, а изнутри сверху и по бокам она закрыта направляющим щитком 112, сужающимся по бокам от концов наружной траверсы 106 и продольных элементов 1.05 в направлении гнезда 110.

Промежуточная тележка 200 включает устройство сцепления 201, состоящее из нижнего переходного устройства 202, связанного с подвижной частью 203 тележки 200 шаровым шарнирным соединением 204. Нижнее переходное устройство 202 включает несущую траверсу 205, на которой расположены два симметрично разнесенных гнезда сцепления 206. Несущая траверса 205 снабжена проходящим по центру тележки вдоль ее продольной оси 200 опорным стержнем 207 с расположенной вблизи его конца направляющей оправкой 208, входящей в сужающееся окончание опорного стержня 207. Нижнее переходное устройство 202 связано с верхним переходным устройством 210 вторым шаровым шарнирным соединением 209 вертикально над шаровым шарнирным соединением 204, причем верхнее переходное устройство 210 включает несущую траверсу 211 с двумя симметрично разнесенными гнездами сцепления 212 и проходящим вдоль продольной оси тележки 200 опорным стержнем 213 с расположенной вблизи его конца направляющей оправкой 214, входящей в сужающееся окончание опорного стержня 213. Переходные устройства 202 и 210 с гнездами сцепления 206 и 212 и опорными стержнями 207 и 213 развернуты в противоположные друг от друга стороны. На концах несущих траверс 205 и 211 имеются горизонтальные выдвижные элементы 215 и 216, снабженные направляющими пластинами 217 и 218, стыкующимися с боковыми подпружиненными направляющими 219 и 220, установленными на подвижной части 203 тележки 200, причем выдвижной элемент 215 или 216 одной из несущих траверс 205 или 211 повернут в сторону другой несущей траверсы 211 или 215. Направляющие пластины 217 и 218 имеют форму секторов круга, через центр которого проходит вертикальная ось шаровых шарнирных соединений 204 и 209. Боковые подпружиненные направляющие 219 и 220 симметрично разнесены по подвижной части 203 в вертикальной поперечной плоскости, проходящей через ось шаровых шарнирных соединений 204 и 209; боковые подпружиненные направляющие 219 верхнего переходного устройства 210 расположены ближе к шаровым шарнирным соединениям 204 и 209, а боковые подпружиненные направляющие 220 нижнего переходного устройства 202 расположены дальше от указанных соединений таким образом, что зазор между ними соответствует расстоянию между выдвижными элементами 215 и 216. Гнезда сцепления 206 и 212 переходных устройств 202 и 210 расположены на одинаковом уровне. Опорные элементы 207 и 213 включают направляющие оправки 208 и 214, расположенные на одинаковом уровне. Каждое переходное устройство 202 и 210 состоит из центральной опорной части 221 и 222, расположенной в продольной горизонтальной плоскости под соответствующей несущей траверсой 205 и 211, а каждая центральная опорная часть 221 и 222 опирается на соответствующую центральную подпружиненную направляющую 223 и 224, установленную по продольной оси на подвижной части 203 тележки 200 с помощью кронштейна 225 и 226. Нижнее 202 и верхнее 210 переходные устройства имеют коробчатую конструкцию и сварены из листовой стали.

Концевая тележка 300 включает устройство сцепления 301, связанное с подвижной частью 302 шаровым шарнирным соединением 303. Устройство включает несущую траверсу 304, соединенную пространственной рамой 305 с буферным брусом 306, снабженным комбинированным тягово-буферным устройством 307. На несущей траверсе 304 расположены два симметрично разнесенных гнезда сцепления 308. Кроме того, несущая траверса 304 включает проходящий по центру опорный стержень 309 с расположенной вблизи его конца направляющей оправкой 310, входящей в его сужающееся окончание. Гнезда сцепления 308 вместе с опорным стержнем 309 развернуты в противоположную от буферного бруса 306 сторону. Вблизи концов несущей траверсы 304 расположены горизонтальные выдвижные элементы 311, развернутые в направлении буферного бруса 306, причем каждый из них снабжен подпружиненной направляющей 312, стыкующейся с боковой подпружиненной направляющей 313 подвижной части 302 тележки 300. Направляющие пластины 312 имеют форму секторов круга, через центр которого проходит вертикальная ось шарового шарнирного соединения 303. Боковые подпружиненные пластины 313 симметрично разнесены по подвижной части 302 тележки 300 в вертикальной поперечной плоскости, проходящей через вертикальную ось шарового шарнирного соединения 303. К каждой из сторон пространственный рамы 305 прикреплены подпружиненные роликовые держатели 314, опирающиеся на плиту основания 315 подвижной части 302 тележки 300. Траверса 304 имеет коробчатую конструкцию и сварена из листовой стали.

Сочленение элементов системы осуществляется путем буксировки задним ходом полуприцепа 100 с помощью тягача, не показанного на чертежах, в направлении концевой тележки 300. Опорный стержень 309 с направляющей оправкой 310 развернут в сторону гнезда 110, ориентируя устройство сцепления 301 в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Приближаясь, направляющая оправка 310 попадает в гнездо 110, а соединительные сцепные шкворни 108 входят в соответствующие гнезда сцепления 308, где они фиксируются фиксаторным устройством, не показанным на чертежах. Направляющие крюки 111 служат для того, чтобы на последнем этапе сцепления после касания опорной поверхности устройства сцепления 310 соединительные сцепные шкворни 108 были направлены точно по вертикали. После этого тягач отсоединяют известным способом и под передние части полуприцепа подкатывают промежуточную тележку 200 таким образом, что опорный стержень 207 или 213 вводится в гнездо 110 передней части полуприцепа 100 до тех пор, пока соединительные сцепные шкворни 108 не войдут в соответствующие гнезда сцепления 206 или 212 и не будут зафиксированы в них. После завершения сцепления полуприцепа с тележкой 200 и тележкой 300 ходовые колеса 104 поднимают и фиксируют на соответствующем уровне над железнодорожным полотном. Боковые подпружиненные направляющие 313 или 219 и 220 ограничивают поперечные колебания полуприцепа 100 относительно тележки 200 и 300. Подпружиненные роликовые держатели 314 удерживают конец устройства сцепления 301 в горизонтальном положении относительно тележки 300. Направляющие пластины 217 и 218 или 312 вместе с боковыми направляющими 219 и 220 или 213 обеспечивают вращение переходных устройств 202 и 210 или устройства сцепления 301 вокруг вертикальной оси, проходящей через шаровое шарнирное соединение 204 и 209 или 303. Повторение операций сцепления дает возможность завершить формирование состава поезда.

Формула изобретения

1. Бимодальная транспортная система в виде полуприцепа, включающая несущий груз элемент, закрепленный на раме, в хвостовой части которой расположена автодорожная система с регулируемым уровнем положения колес, в головной части - шкворень, а по обеим сторонам - соединительные сцепные шкворни тележки, и железнодорожные тележки, снабженные сочлененными с ними переходными устройствами, причем промежуточные тележки снабжены двусторонними гнездами сцепления, а концевые тележки - односторонними гнездами сцепления, отличающаяся тем, что рама 102 полуприцепа 100 состоит из по крайней мере двух продольных элементов 105, поперечно соединенных с наружной траверсой 106 у каждого ее конца и с внутренней траверсой 107, расположенной на определенном расстоянии от наружной траверсы, под каждой наружной траверсой 106 вблизи ее концов расположены симметрично разнесенные по ее опорной поверхности два соединительных сцепных шкворня 108, а каждая внутренняя траверса 107 имеет расположенное по центру горизонтальное сквозное гнездо 110, при этом промежуточная тележка 200 включает связанное с ней шаровым шарнирным соединением 204 переходное устройство 202 с несущей траверсой 205, на которой расположены два симметрично разнесенных гнезда сцепления 206, и опорным стержнем 207, расположенным по центру тележки 200 вдоль ее продольной оси, над нижним переходным устройством 202 расположено связанное с ним шаровым шарнирным соединением 209 верхнее переходное устройство 210 с несущей траверсой 211, на которой расположены два симметрично разнесенных гнезда сцепления 212, и опорным стержнем 213, проходящим по центру тележки 200 на определенном расстоянии вдоль ее продольной оси, переходные устройства 202 и 210 с гнездами сцепления 206 и 212 и опорными стержнями 207 и 213 развернуты в противоположные друг от друга стороны, а концевая тележка 300 включает шаровое шарнирное соединение 303, связанное с несущей траверсой 304, включающей проходящий по ее центру опорный стержень 309 и два симметрично разнесенных гнезда сцепления 308, которые вместе с опорным стержнем 309 развернуты в противоположную сторону от буферного бруса 306, соединенного с несущей траверсой 304 пространственной рамой 305.

2. Бимодальная транспортная система по п.1, отличающаяся тем, что гнездо 110 представляет собой горизонтальный канал во внутренней траверсе 107, проходящий вдоль продольной оси рамы 102.

3. Бимодальная транспортная система по п.1, отличающаяся тем, что каждая наружная траверса 106 рамы 102 смещена вверх над гнездом 110, расположенным в центральной части внутренней траверсы 107.

4. Бимодальная транспортная система по п.1, отличающаяся тем, что рама 102 снабжена двумя симметрично разнесенными направляющими крюками 111, расположенными вблизи концов рамы 102 по обеим ее сторонам.

5. Бимодальная транспортная система по п.1, отличающаяся тем, что рама 102 с каждого конца открыта снизу на участке между наружной траверсой 106 и гнездом 110, а изнутри сверху и по бокам закрыта направляющим щитком 112, сужающимся по бокам от наружной траверсы 106 и концов продольных элементов 105 к гнезду 110.

6. Бимодальная транспортная система по п.1, отличающаяся тем, что гнезда сцепления 206 и 212 переходных устройств 202 и 210 расположены на одном уровне, а каждое переходное устройство 202 и 210 включает центральную опорную часть 221 и 222, проходящую в вертикальной продольной плоскости под несущей траверсой 205 и 211 и опирающуюся на подпружиненные направляющие 223 и 224, установленные на подвижной части 203 тележки 200.

7. Бимодальная транспортная система по п.1, отличающаяся тем, что опорные стержни 207 и 213 снабжены направляющими оправками 208 и 214, расположенными у их концов на одном уровне.

8. Бимодальная транспортная система по п.1, отличающаяся тем, что на концах несущих траверс 205 и 211 имеются горизонтальные выдвижные элементы 215 и 216, снабженные направляющими пластинами 217 и 218, стыкующимися с боковыми подпружиненными направляющими 219 и 220, установленными на подвижной части 203 тележки 200, причем выдвижной элемент 215 и 216 одной из несущих траверс 205 или 211 развернут в сторону другой несущей траверсы, направляющие пластины 217 и 218 имеют форму секторов круга, через центр которого проходит вертикальная ось шаровых шарнирных соединений 204 и 209 переходных устройств 202 и 210, а боковые подпружиненные направляющие 219 и 220 симметрично разнесены по подвижной части 203 тележки 200 в вертикальной поперечной плоскости, проходящей через вертикально расположенную ось шаровых шарнирных соединений 204 и 209.

9. Бимодальная транспортная система по п.1, отличающаяся тем, что вблизи концов несущей траверсы 304 расположены горизонтальные выдвижные элементы 311, причем каждый из них снабжен подпружиненной направляющей 312, стыкующейся с боковой подпружиненной направляющей 313 подвижной части 302 тележки 300, причем направляющие пластины 312 имеют форму секторов круга, через центр которого проходит вертикальная ось шарового шарнирного соединения 303, а боковые подпружиненные пластины 313 симметрично разнесены по подвижной части 302 тележки 300 в вертикальной поперечной плоскости, проходящей через вертикальную ось шарового шарнирного соединения 303.

10. Бимодальная транспортная система по п. 1, отличающаяся тем, что вблизи конца опорного стержня 309 расположена направляющая оправка 310, входящая в его сужающееся окончание.

11. Бимодальная транспортная система по п.1, отличающаяся тем, что к каждой из сторон пространственной рамы 305 прикреплены подпружиненные роликовые держатели 314, опирающиеся на плиту основания 315 подвижной части 302 тележки 300.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11