Устройство для подъема и привода поворота грузовой железнодорожной конструкции вагона для комбинированных железнодорожно-автомобильных перевозок
Изобретение относится к транспортной и погрузочно-разгрузочной технике. Устройство для подъема и привода поворота (1) для вагона с поворотной грузовой железнодорожной конструкцией (6), установленного на посту комбинированной железнодорожно-автомобильной перевозки грузов, содержит, по меньшей мере, одно средство подъема и, по меньшей мере, одно механизированное средство качения, установленные на земле и входящие в опорно-подъемный контакт и в контакт качения комплектами роликов (7) или (8), по меньшей мере, с одной опорной дорожкой качения, выполненной на нижней стороне, по меньшей мере, одного конца грузовой железнодорожной конструкции (6). Изобретение расширяет функциональные возможности и упрощает погрузку-разгрузку. 11 з. п. ф-лы, 9 ил.
Настоящее изобретение касается устройства для подъема и привода поворота грузовой железнодорожной конструкции вагона для комбинированных железнодорожно-автомобильных перевозок грузов.
Использование вагонов для комбинированных железнодорожно-автомобильных перевозок грузов с грузовой железнодорожной конструкцией требует наличия внешних приводных механизмов для обеспечения привода поворота поворотной грузовой железнодорожной конструкции.
Как правило, речь идет о простых средствах, установленных на вагоне и использующих энергию, применяемую в поезде.
В этой связи следует упомянуть патентную заявку РСТ №8102142 на имя БЕРЕНСА.
Данные известные решения предусматривают также наличие редукторов и сцепных механизмов для преобразования вращательного движения, получаемого от механического источника, в поворотное движение.
Эти решения обладают многими значительными недостатками. Первый из них заключается в необходимости потребления энергии, применяемой в поезде, которое не может быть достаточным и в силу этого делает маневры медленными из-за незначительности приводных усилий, действующих на оборудование. Кроме того, такое потребление энергии отрицательно сказывается на эффективности работы другого поездного оборудования, в частности механизмов и приборов, обеспечивающих безопасность езды.
Второй недостаток связан со стоимостью таких механизмов. Для данной системы требуется наличие как минимум одного механизма ка каждый вагон, который нельзя использовать для других вагонов.
Третий недостаток касается амплитуды маневра поворота. Действительно, ни одно из известных устройств не позволяет отсоединять все концы грузовой железнодорожной конструкции и достигать тем самым максимальной амплитуды движений поворота. От величины этой амплитуды поворота зависит удобство маневров, а также их эффективность, безопасность и скорость.
Последний недостаток заключается в необходимости специального обслуживания этих механизмов, которое повышает общие затраты на техническое обслуживание вагонов.
Задачей настоящего изобретения является создание комбинированного устройства для подъема и привода поворота грузовой железнодорожной конструкции в рамках осуществления комбинированных железнодорожно-автомобильных перевозок грузов, устраняющего все эти недостатки при сохранении достаточной гибкости в применении.
Данное устройство характеризуется наличием, по меньшей мере, одного средства привода движения качения на земле, входящего в опорно-подъемный контакт и затем в контакт качения для привода поворота, по меньшей мере, с одной зоной на нижней стороне, по меньшей мере, одного конца грузовой железнодорожной конструкции для поворотного перемещения, по меньшей мере, этого конца для осуществления операций погрузки грузов в грузовую железнодорожную конструкцию или выгрузки грузов за ее пределы.
Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более понятны из нижеследующего описания, приведенного в качестве примера, и прилагаемых чертежей, на которых:
Фиг.1 - схематическое изображение погрузочно-разгрузочного поста, иллюстрирующее подъемное устройство на железнодорожном полотне и механизированные несущие ролики на платформе.
Фиг.2 - изображение в перспективе комплекса подъемного устройства в соответствии с настоящим изобретением, вид сбоку и сверху.
Фиг.3 - изображение в перспективе комплекса подъемного устройства в соответствии с настоящим изобретением, вид сбоку и снизу.
Фиг.4 - изображение в перспективе устройства в соответствии с настоящим изобретением, опорной дорожки качения и схематически конца грузовой конструкции вагона, с которым входят в контакт подъема и качения механизированные ролики устройства в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.5-8 - схемы, показывающие различные фазы работы:
- в нижнем убранном нерабочем положении (фиг.5);
- движение подъема без нагрузки (фиг.6);
- контакт с нижней стороной вагона (фиг.7);
- движение подъема под нагрузкой (фиг.8).
Фиг.9 - соответствующее фиг.8 схематическое изображение устройства удержания концевой площадки.
Подъемное устройство, описание которого следует ниже, осуществляющее также опускание грузовой железнодорожной конструкции, было бы точнее называть подъемно-опускающим устройством. Для упрощения описания в дальнейшем будем его называть просто подъемным устройством для выполнения данной функции. Оно также обеспечивает привод поворота грузовой железнодорожной конструкции.
Как показано на фиг.1, комбинированное устройство для подъема и привода поворота 1 выполнено с возможностью установки на железнодорожном пути 2 с двумя погрузочно-разгрузочными платформами 3 и 4, оборудованными по обе стороны пути 2. Предпочтительно устройство 1 установлено между двумя рельсами погрузочно-разгрузочного поста 5, в общем виде показанного на фиг.1. В зависимости от типа загона, в частности для вагона, применяемого на посту, показанном на фиг.1, может возникнуть необходимость применения двух подъемных устройств, таких как устройство 1, по одному для каждого конца грузовой железнодорожной конструкции 6. Действительно, в представленном случае эту грузовую конструкцию поднимают одновременно за оба конца и поворачивают вокруг не показанного на фигуре центрального поворотного узла. Речь может идти также о повороте вокруг концевого поворотного узла.
Для простоты далее будет описано только одно устройство, так как оба устройства 1 для подъема и привода поворота являются идентичными.
Это устройство 1 дополнено рядом несущих и, предпочтительно, приводных роликов, например двумя комплектами 7 и 8 из трех роликов, соответственно установленных на платформах 3 и 4 и предназначенных для приема, перемещения и, возможно, но не обязательно, продолжения поворота грузовой железнодорожной конструкции 6 путем действия на ее дно, как только ее нависание над платформой переходит определенную границу, обеспечивая тем самым достаточную устойчивость и безопасность движений поворота. Ролики этих комплектов 7 к 8 установлены в углубление в конструкции платформы, как показано на фиг.1, на достаточном удалении от края платформы. Они слегка выступают над поверхностью платформы для беспрепятственного перемещения дна грузовой конструкции, нависающего над платформой. Эти ролики предпочтительно являются механизированными и выполнены в виде узлов, каждый из которых образован вращающимся цилиндром 9, по существу имеющим форму усеченного конуса, для дифференцирования разности круговых скоростей от одного конца к другому во избежание пробуксовывания. Их боковая поверхность предпочтительно покрыта металлическим ободом 10, входящим в контакт с опорной дорожкой качения 11 (фиг.4), выполненной, по меньшей мере, на одном конце грузовой железнодорожной конструкции 6 вагона. Они содержат электрический двигатель 12, вращающий ролик вокруг его оси.
Как было указано, грузовые железнодорожные конструкции 6 содержат на нижней стороне, по меньшей мере, одного из своих концов плоскую опорную дорожку качения 11, например, в виде пластины соответствующего размера или в любом другом варианте выполнения. В силу поворотного характера движения дорожка 11 выполнена в виде расположенной между грузовой железнодорожной конструкцией и вагоном дуги окружности с центром на поворотном узле грузовой железнодорожной конструкции 6, как показано на фиг.4.
Хотя выше был представлен вариант с двумя устройствами для подъема и привода поворота, необходимо учитывать, что настоящее изобретение касается также вариантов выполнения с одним устройством, например с поворотным узлом на конце или в любом другом месте, смещенном от центра вагона.
В этом случае комбинированное устройство для подъема и привода поворота по существу идентично или подобно устройству, описанному ниже, и, следовательно, нет необходимости представлять новое описание.
В основном устройство для подъема и привода поворота в соответствии с настоящим изобретением выполнено в виде механического комплекса 13, установленного на железнодорожный путь 2 между двумя рельсами на уровне места, оборудованного для погрузочно-разгрузочных работ, называемого в дальнейшем погрузочно-разгрузочным постом 5. Нижние части этого механического комплекса 13 размещены в выемке, выполненной с возможностью минимального выступания этого комплекса над землей. Размещенную в земле часть предпочтительно защищают от воздействия погодных и других внешних факторов посредством защитной пластины.
Можно также устанавливать механический комплекс 13 на подвижной тележке, перемещающейся вдоль пути в траншее между рельсами.
Для верхней части можно также предусмотреть съемную защиту от непогоды, например, в виде кожуха (не показан на фигуре).
Механический комплекс 13 устройства в соответствии с настоящим изобретением может быть также установлен на цокольной плите, обеспечивающей его механическую устойчивость и монтаж на траншее или на крепежном кронштейне между рельсами. Для упрощения чертежа эти средства на фигуре не показаны.
Механический комплекс 13 устройства 1 в соответствие с настоящим изобретением содержит, с одной стороны, поворотный кожух 14, вращающийся вокруг горизонтальной оси 15. Поворотный кожух 14 делится на две или более ветви 16 и 17, на конце каждой из которых установлен механизированный блок 18 и 19, образованный механизированными роликами 20 и 21, соединенными между собой общим поперечным трубчатым элементом 22. Каждый механизированный ролик 20 или 21 установлен также на шарнирном поворотном кронштейне 23 и 24. Поперечный трубчатый элемент 22 проходит через концы ветвей 16 и 17 во втулке, установленной с возможностью защелкивания в захватной детали 25, содержащей вход в виде V-образного профиля. Каждый поворотный шарнирный кронштейн 23 и 24 соединен с ведущим штоком подъемного домкрата соответственно 26 и 27, корпус которого установлен с возможностью поворота вокруг оси 28 и 29 с деформирующимся подшипником на вспомогательных кронштейнах соответственно 30 и 31, выполненных, например, в виде двух параллельных проушин 32 и 33, обеспечивающих им способность поглощения боковых отклонений. Эти подъемные домкраты 26 и 27 действуют направленным вверх толкающим усилием на шарнирные кронштейны с установленными на них блоками механизированных роликов, заставляя их осуществлять одновременно движение подъема.
Механизированные ролики 20 и 21 являются роликами того же типа, как описанные ранее, так как образуют комплекты, расположенные на платформе. Каждый из них содержит вращающийся цилиндр 9, покрытый металлическим ободом 10 по существу в виде усеченного конуса. Они установлены на продольной оси, радиальной относительно поворотного узла грузовой конструкции 6, вокруг которой происходит вращение под действием приводного электрического двигателя 12. Они слегка сходятся в направлении поворотного узла грузовой конструкции 6, который в данном примере является центральным. Такое расположение позволяет избежать поперечного смещения во время подъемного контакта и движения привода поворота этой грузовой конструкции 6.
Эти механизированные ролики 20 и 21 предназначены для вхождения, на первом этапе, в контакт вертикального толкания с опорной дорожкой качения, выполненной на нижней стороне, по меньшей мере, одного конца грузовой железнодорожной конструкции (фиг.4), для ее подъема под действием подъемных домкратов. После подъема грузовой конструкции их принудительное вращение заставляет поворачиваться грузовую железнодорожную конструкцию путем принудительного качения по опорной дорожке качения.
Для обеспечения полного плотного контакта между механизированными роликами 20 и 21 и опорной дорожкой качения 11 предусмотрен показанный на фиг.5-8 компенсационный механизм, обеспечивающий перемещение поворотной оси 15 поворотного кожуха 14 и позволяющий, во избежание преждевременного износа, скорректировать поворотные движения поворотного кожуха 14 со средствами качения для обеспечения конечной по существу прямолинейной и вертикальной траектории сближения и подъема для предупреждения смещения между каждым механизированным роликом и дорожкой в момент соприкосновения и во время подъема.
На представленном ниже примере показано, как это происходит. В рамках настоящего изобретения возможны также другие эквивалентные решения.
Согласно данному варианту поворотная ось 15 поворотного кожуха 14 может перемещаться относительно своего первоначального положения, соответствующего убранному горизонтальному положению кожуха в нерабочем состоянии. Ее перемещение позволяет придать концу кожуха и, следовательно, механизированным роликам почти вертикальную траекторию, обеспечиваемую подъемными домкратами на части пути, соответствующей финальной стадии сближения и подъему.
При этом задействованы следующие средства.
Поворотная ось 15 поворотного кожуха установлена, например, каждым из своих концов в две серьги, которые тоже выполнены с возможностью поворота вокруг вспомогательной оси 34.
Во время холостого хода подъемных домкратов, то есть до соприкосновения механизированных роликов с опорной дорожной качения, на ролики не действует никакое ощутимое толкательное усилие. Подъемные домкраты просто поднимают механизированные ролики. Кожух 14 поворачивается только вокруг своей поворотной оси 15, остающейся неподвижной относительно своего первоначального положения (фиг.6 и 7).
Поскольку данная поворотная ось 15 выполнена подвижной, она перемещается вперед под действием косого тягового усилия от кожуха, поднимаемого домкратами. При такой конфигурации незначительное перемещение поворотной оси 15 кожуха 14 обеспечивает удлинение плеча геометрического рычага для преобразования круговой траектории по дуге в почти прямолинейный участок на конечной части траектории (фиг.8. и 9).
Выше был описан вариант выполнения устройства, согласно которому средства подъема и средства качения объединены в один механический комплекс 13.
Следует уточнить, что все аналогичные варианты выполнения, в которых средства подъема и средства качения не объединены, то есть расположены друг за другом или отдельно друг от друга, тоже являются частью этой же изобретательской концепции.
Может также быть использована комбинация движений подъема и качения. Во всех случаях соответствующие варианты выполнения находятся в рамках настоящего изобретения.
Так, поворотному кожуху может быть придана дополнительная функция. Он может содержать средство поддержания и удержания в положении соответствующей концевой площадки вагона во время погрузочно-разгрузочных операций. Это средство показано на фиг.9, где верхняя сторона кожуха 14 содержат захватную и блокирующую конструкцию 35 Y-образной формы, в которой стопорится край 36 направленного вниз загиба 37 корпуса концевых площадок.
Работа устройства включает в себя следующие основные операции.
Вагон для комбинированных железодорожно-автомобильных перевозок останавливают неподвижно с некоторым допуском в месте размещения погрузочно-разгрузочного поста 5, например для погрузки груза.
Положение остановки вагона в предусмотренное месте соответствует положениям концевых площадок, которые необходимо удерживать в случае неподвижной остановки последних посредством соответствующего устройства для каждой площадки, установленного на железнодорожном пути. Если речь идет об отдельных устройствах, то эти устройства приводят в действие. В других предусмотренных настоящим изобретением случаях относительные положения удерживаются автоматически посредством механического соединения между концевыми площадками или путем применения дополнительной функции устройства (устройств) для подъема и поворота, такого как вышеописанное.
Итак, приводят в действие устройство (а) для подъема и поворота. Подъемные домкраты действуют для обеспечения сближения механизированных роликов 20 и 21 с соответствующей опорной дорожкой качения 11 нижней стороны конца грузовой железнодорожной конструкции 6. Механизированные ролики 20 и 21 поднимаются до достижения мягкого и плотного контакта с опорной дорожкой качения 11 за счет зазора компенсационного механизма. Далее, после разблокирования разъемных соединительных узлов между грузовой конструкцией и концевыми площадками происходят согласованные движения подъема обоих концов грузовой железнодорожной конструкции или только одного соответствующего конца.
Движение подъема состоит из двух фаз. Первая представляет собой часть перемещения, соответствующего расширению подвесок концевых площадок. Вторая относится к собственно подъему, который прекращается вскоре после разъединения концов между грузовой конструкцией 6 и захватными узлами концевых площадок, при этом дополнительный подъем происходит, как правило, на незначительную высоту, так как на концевых площадках ничто не мешает осуществлению поворота.
После этого механизированные ролики 20 и 21 приводятся во вращение от своих двигателей, заставляя поворачиваться концы поворотной грузовой конструкции корпуса вагона в ту же сторону поворота вплоть до достижения концами грузовой конструкции 6 соответствующих углов посредством комплектов 7 и 8 механизированных опорных средств качения на платформе.
Дорожка (11) на нижней стороне, по меньшей мере, одного конца грузовой конструкции выполнена в виде дуги окружности с центром на оси поворота грузовой конструкции и вагона.
Поворот осуществляется вплоть до полного отсоединения концов грузовой железнодорожной конструкции от каждой концевой площадки, и достаточного углового отклонения для обеспечения удобства погрузочно-разгрузочных маневров.
После этого может начинаться погрузка или разгрузка. При этом автомобильный груз попадает на грузовую железнодорожную конструкцию автономно, например на полуприцепе, перемещаемом автомобилем-тягачом.
Движения закрытия вагона осуществляются в обратном порядке.
1. Устройство для подъема и привода поворота, по меньшей мере, одного конца поворотной грузовой железнодорожной конструкции (6) для перевозки грузов для осуществления операций погрузки и разгрузки вагона, находящегося на погрузочно-разгрузочном посту комбинированной железнодорожно-автомобильной перевозки грузов, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, одно средство подъема и, по меньшей мере, одно средство механизированного качения, установленные на земле и входящие в опорно-подъемный контакт, а затем в контакт качения под действием привода поворота, по меньшей мере, с одной дорожкой (11), выполненной на нижней стороне, по меньшей мере, одного конца грузовой железнодорожной конструкции (6), для поворотного перемещения, по меньшей мере, этого конца для осуществления операций погрузки грузов в железнодорожную конструкцию (6) или выгрузки за ее пределы.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одно средство подъема и, по меньшей мере, одно средство качения объединены в единый механический комплекс (13).
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит поворотный кожух (14) с установленными на нем средствами качения.
4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что средства качения выполнены с возможностью перемещения, по существу, вертикально под действием тягового средства толкания.
5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что поворотные движения поворотного кожуха (14) со средствами качения корректируются компенсационным механизмом для обеспечения конечной, по существу, прямолинейной и вертикальной траектории сближения и подъема.
6. Устройство по любому из пп.1-3, 5, отличающееся тем, что поворотные движения поворотного кожуха (14) и тяговые движения подъема являются комбинированными.
7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что компенсационный механизм обеспечивает перемещение поворотной оси (15) поворотного комплекса (14).
8. Устройство по любому из пп.1-3, 5, 7, отличающееся тем, что средства качения являются механизированными роликами (20) и (21) с металлической поверхностью качения, по существу, в виде усеченного конуса, установленными в механизированном комплексе, при этом каждый из них содержит приводной двигатель (12) в оси вращения роликов.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что оси вращения роликов направлены радиально относительно поворотного узла грузовой железнодорожной конструкции.
10. Устройство по пп.2, 3, 5, 7, 9, отличающееся тем, что единый механический комплекс (13) выполняет дополнительную функцию удержания в положении смежной концевой площадки вагона, на которой установлена грузовая железнодорожная конструкция.
11. Устройство по любому из пп.2, 3, 5, 7, 9, отличающееся тем, что единый механический комплекс (13) установлен с возможностью продольного перемещения относительно железнодорожного пути.
12. Устройство по любому из пп.1-3, 5, 7, 9, отличающееся тем, что дорожка (11) на нижней стороне, по меньшей мере, одного конца грузовой конструкции выполнена в виде дуги окружности с центром на поворотном узле.
