Транспортное средство, содержащее стабилизатор
Изобретение относится к транспортному машиностроению. Транспортное средство выполнено с возможностью движения по рельсам и наземной дороге и содержит шасси и стабилизатор, включающий опорную раму и основание. Опорная рама имеет колесную опору, выполненную с возможностью удерживания вала и двух колес, расположенных на противоположных сторонах относительно продольной оси транспортного средства. Основание удерживает опорную раму. Шасси присоединено к дополнительной группе колес. Стабилизатор дополнительно содержит подвеску, соединяющую основание с шасси и обеспечивающую свободное вертикальное перемещение одного из элементов: основания и шасси, относительно другого в ограниченном диапазоне и обеспечивающую возможность внесения весом опорной рамы вклада в силу, прижимающую колеса книзу. Достигается повышение стабильности движения транспортного средства. 14 з.п. ф-лы, 19 ил.
Изобретение относится к транспортному средству, содержащему стабилизатор.
Стабилизацию транспортных средств часто относят к вопросам безопасности. Например, для дорожного или наземного транспортного средства может потребоваться стабилизация для предотвращения излишнего наклона и возможного опрокидывания транспортного средства. Хотя подъемные краны обычно используют в статической обстановке, при которой они могут быть стабилизированы с помощью выдвигаемых опор стабилизатора, определенные типы подъемных кранов и экскаваторов должны иметь возможность перемещения. Однако, например, подъемный кран или экскаватор может содержать длинную стрелу и механическую руку, несущую груз, стабилизация особенно важна для экскаватора.
Хотя автодорожные или наземные транспортные средства могут быть спроектированы с относительно большой шириной колеи, эта свобода проектирования недоступна для рельсовых транспортных средств. В конечном счете, рельсовые транспортные средства, при их движении по рельсовому пути, вынуждены иметь колею относительно ограниченной ширины, диктуемой поперечным расстоянием между параллельными рельсами рельсовых путей. Из-за относительно небольшой ширины колеи рельсовых транспортных средств имеет место ограниченная стабильность в поперечном направлении, особенно когда пути неровные и/или, если на рельсовом транспортном средстве расположены какие-либо грузы в направлении, поперечном направлению рельсового пути. Например, транспортное средство, привязанное к рельсовому пути, такое, как подъемный кран или экскаватор, может испытывать значительные нагрузки в поперечном направлении при подъеме грузов с боковой стороны от рельсового пути.
Рельсовые транспортные средства являются транспортными средствами, которые движутся по рельсам, и могут, с одной стороны, представлять собой транспортные средства, полностью связанные с рельсовым путем, такие, как поезда, трамваи и метро-составы. С другой стороны, существуют также гибридные рельсовые транспортные средства, выполненные с возможностью движения как по дороге, так и по рельсам, также называемые рельсово-дорожными транспортными средствами. Такие гибридные рельсовые транспортные средства могут, например, быть экскаваторами, используемыми для прокладывания нового железнодорожного пути или для ремонта существующего железнодорожного пути, или для буксировки транспортных средств, которые могут быть использованы, например, для маневрирования железнодорожными вагонами.
Крайне важно, чтобы рельсовое транспортное средство, которое движется по рельсовому пути, оставалось на упомянутом рельсовом пути при всех обстоятельствах. Если оно выходит из строя, то рельсовое транспортное средство может легко сойти с рельсового пути, что известно как сход с рельсов. Сход с рельсов относится к серьезной проблеме обеспечения безопасности, и он может быть вызван множеством факторов. Для транспортного средства, полностью связанного с рельсовым путем, например поезда, неровный путь может вызвать сход с рельсов. Особенно рельсовые пути, которые все еще находятся в процессе прокладки, могут иметь неровную геометрию, что увеличивает риск схода с рельсов. Этот риск схода с рельсов увеличивается даже еще больше, если рельсовое транспортное средство является транспортным средством с переменным центром тяжести (ЦТ), например, экскаватором или гибридным рельсовым транспортным средством. В конечном счете, во время использования экскаватор может испытывать нагрузки в поперечном направлении к рельсовому пути. Такие нагрузки в поперечном направлении могут вызвать наклон экскаватора относительно рельсового пути. При подъеме колес железнодорожного транспортного средства они могут легко сойти с рельсового пути. Кроме того, гибридное рельсовое транспортное средство, также пригодное для движения по регулярной дорожной поверхности, должно содержать колеса для движения по дороге или гусеницы. При движении по рельсовому пути такие колеса для движения по дороге или по путям могут контактировать с препятствием, расположенным рядом с рельсовым путем, таким образом вызывая подъем гибридного рельсового транспортного средства с этой соответствующей стороны и возможно вызывая сход с рельсов. Этот риск схода с рельсов является относительно высоким для гибридных рельсовых транспортных средств с так называемой “низкой посадкой”; например, колеса для движения по дороге или гусеницы могут вступить в контакт с рельсовыми путями для продвижения гибридного рельсового транспортного средства, в результате чего колеса для движения по дороге или гусеницы могут находиться относительно близко к земле, где они могут вступить в контакт с препятствием.
В Европейском патентном документе EP 3 225 496 A1, раскрыто транспортное средство, содержащее шасси и стабилизатор, при этом упомянутый стабилизатор содержит опорную раму, содержащую колесную опору, выполненную с возможностью удерживания по меньшей мере одного вала и двух колес, расположенных на противоположных сторонах относительно продольной оси упомянутого транспортного средства. В заявке раскрыта обычная конфигурация основной части, прикрепленной к шасси посредством двух соединительных рычагов и двух гидравлических цилиндров. Гидравлические цилиндры выполнены с возможностью перемещения опорных колес между отведенным состоянием и развернутым состоянием. Опорная рама стабилизатора, таким образом, непосредственно прикреплена к шасси. Посредством центра поворота обеспечивают маятниковую подвеску, с помощью которой обеспечивают возможность поворота шасси относительно опорной рамы, таким образом обеспечивая возможность наклона экскаватора в ограниченном диапазоне. Если связанный с рельсовым путем экскаватор, содержащий маятниковую подвеску, как раскрыто в патентном документе EP 3 225 496 A1, несет слишком тяжелую нагрузку с боковой стороны экскаватора, тогда как он опирается на рельсовый путь, воображаемая линия, проходящая от опорного колеса к центру поворота маятниковой подвески, определяет поворотную ось. Центр поворота, расположенный в центре относительно направления ширины экскаватора, вызывает приближение оси поворота к центру тяжести (ЦТ) экскаватора. Наклон экскаватора только в ограниченном диапазоне может уже приводить в результате к тому, что ЦТ будет располагаться над или даже за осью поворота, в результате чего может произойти ускоренный дополнительный наклон экскаватора и возникнуть высокий риск схода его с рельсов.
В патентном документе DE 14 55 203 A1, раскрыто гибридное рельсовое транспортное средство, которое реализовано в виде экскаватора, имеющего так называемую конфигурацию с низкой посадкой, при этом гибридное рельсовое транспортное средство движется, используя колеса для движения по дороге, которые находятся в контакте с рельсовым путем. Он содержит и колеса для движения по дороге, и колеса для движения по рельсам. Упомянутые колеса для движения по рельсам (каждое) может независимо вращаться относительно шасси. Упомянутые колеса для движения по рельсам, посредством использования гидравлических цилиндров, могут быть либо прижаты вниз к рельсовому пути, либо подняты вверх для обеспечения возможности использования колес для движения по дороге для движения гибридного рельсового транспортного средства рядом с рельсовым путем. Гидравлические цилиндры выполнены с возможностью прикладывания, посредством пружинной нагрузки, силы, направленной вниз, к колесам для движения по рельсам на рельсовом пути, с помощью которых обеспечивают надежный контакт гибридного рельсового транспортного средства с рельсовым путем при нормальном движении. Однако, когда этот экскаватор используют для переноса груза на боковую сторону от упомянутого транспортного средства на расстояние от рельсового пути, то может иметь место серьезный риск схода с рельсов. Когда тяжелый груз переносят, например, на правую сторону от транспортного средства и рельсового пути, экскаватор подвергают воздействию силы, стремящейся наклонить экскаватор в упомянутую правую сторону. Колеса для движения по рельсам с правой стороны испытывают давление и определяют ось поворота, тогда как пружинящая сила рельса с левой стороны экскаватора действительно толкает левую сторону вверх, таким образом внося вклад в риск схода с рельсов или опрокидывания. В конечном счете пружинящая сила колес для движения по рельсам, направленная вниз, действующая на путь, действует в равной степени, но в противоположном направлении, толкая шасси вверх. Описанное выше неблагоприятное действие колес, независимо поджимаемых пружинящими силами, представляет серьезную проблему обеспечения безопасности системы, описанной в документе DE 14 55 203 A1.
В патентном документе US 3 228 350 A раскрыт направляющий аппарат для управления автодорожными транспортными средствами на рельсовых путях, содержащих множество групп колес для движения по рельсам, которые могут быть выборочно опущены или подняты относительно шасси упомянутого автодорожного транспортного средства. Посредством опускания групп колес для движения по рельсам может быть поднято транспортное средство относительно рельсовых путей.
Немецкий патентный документ DE 196 43 240 C1 и патентный документ США 3701323 признаны дополнительными прототипами.
Существует непрерывная потребность в дополнительном повышении стабильности транспортных средств, в целом, и особенно - рельсовых транспортных средств.
Задачей изобретения является создание усовершенствованного транспортного средства, в сравнении с прототипами, при использовании которого по меньшей мере один из вышеуказанных недостатков был бы исключен.
Поставленная задача решается посредством использования транспортного средства по п. 1 формулы изобретения.
Противоположно прототипам, например, гибридному рельсовому транспортному средству, раскрытому в документе EP 3 225 496 A1, в транспортном средстве согласно изобретению, опорная рама с шасси непосредственно не соединены. Вместо этого, при его использовании предлагается использование основания, удерживающего опорную раму, и подвески, соединяющей основание относительно шасси и выполненной с возможностью обеспечения свободного вертикального перемещения одного из элементов: основания или шасси, относительно другого в ограниченном диапазоне.
Два колеса, расположенных на противоположных сторонах относительно продольной оси указанного транспортного средства, определяют группу колес.
Посредством подвески стабилизатора обеспечивается возможность перемещения опорной рамы и шасси друг относительно друга. Таким образом, когда шасси наклоняется по каким-либо причинам, например, из-за движения транспортного средства по наклонному рельефу, или когда экскаватором поднимают груз сбоку от него, шасси может перемещаться относительно опорной рамы. Опорная рама, которая удерживает по меньшей мере один вал и два колеса, таким образом, обеспечивая возможность сохранения положения двух колес неизменным, на которое наклон шасси не оказывает влияния. Кроме того, не только посредством стабилизатора с его подвеской обеспечивают возможность того, чтобы колеса оставались на земле; вес стабилизатора также вносит вклад в силу, с которой колеса давят на землю. Стабилизатор, таким образом, функционирует двояко: с одной стороны, он обеспечивает достаточную свободу для перемещения в вертикальном направлении, тогда как, с другой стороны, он увеличивает нагрузку на колеса.
Если транспортное средство является рельсовым транспортным средством, то группа колес, удерживаемых опорной рамой, содержит колеса для движения по рельсам. Посредством подвески обеспечивают свободное вертикальное перемещение одного из элементов: опорной рамы или шасси, относительно другого, таким образом, уменьшая риск схода с рельсов. В конечном счете, посредством подвески эффективно предотвращают непосредственный переход перемещения шасси в перемещение опорной рамы. Таким образом, при перемещении шасси опорная рама может все еще продолжать удерживать по меньшей мере один вал с ориентацией, при которой колеса для движения по рельсам находятся в надежном контакте с соответствующим рельсовым путем. Также вес опорной рамы, несущей по меньшей мере один вал и группу колес для движения по рельсам, вносит вклад в силу, прижимающую колеса для движения по рельсам, стоящие на рельсовом пути
Согласно предпочтительному варианту осуществления, подвеска содержит два нижних упора, расположенных на противоположных сторонах относительно продольной оси транспортного средства. Продольная ось является центральной продольной осью, проходящей через центр тяжести (ЦТ) транспортного средства. Она, следовательно, делит транспортное средство, по существу, на две одинаковые половины. Два упора свободно поддерживают шасси относительно стабилизатора, побуждая шасси к покою на двух упорах во время нормального использования и/или в ненагруженной ситуации. Однако, если шасси нагружено по каким-либо причинам, то шасси может наклоняться относительно стабилизатора.
Если транспортное средство является рельсовым транспортным средством и, в частности, если оно является гибридным рельсовым транспортным средством, реализованным в виде экскаватора, то такая нагрузка может быть вызвана, например, тем, что дорожное колесо случайно вошло в контакт с препятствием вблизи рельсового пути, или тем, что экскаватором подняли тяжелый груз сбоку от упомянутого экскаватора.
Если шасси наклоняется относительно стабилизатора, это вызывает подъем шасси относительно одного из двух упоров, тогда как другой один из двух упоров начинает функционировать как ось поворота для упомянутого наклоненного шасси. Если экскаватором поднимают груз с правой стороны упомянутого экскаватора, то шасси может наклониться на правую сторону, в результате чего шасси отрывается от левого нижнего упора, тогда как правый нижний упор начинает функционировать как ось поворота. Посредством предоставления возможности отрыва шасси от одного из упоров, предотвращают разгрузку колеса наклоненным шасси со стороны, где шасси поднято. Следовательно, обеспечивается гарантия того, что вес опорной рамы, содержащей опору колес, вал и колеса, продолжает действовать на колеса, когда шасси начинает немного наклоняться, таким образом обеспечивая надежный контакт с землей. Для рельсового транспортного средства, связанного с рельсовым путем, благодаря этому надежному контакту с землей, значительно уменьшается риск схода с рельсов.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту выполнения, каждый один из нижних упоров расположен между двух колес. Если нижний упор временно функционирует как ось поворота для шасси, то благодаря положению упомянутого нижнего упора обеспечивается гарантия того, что получившаяся в результате временная ось поворота также будет расположена между двумя колесами, обеспечивая стабильность и предсказуемое поведение упомянутого транспортного средства.
Согласно еще одному предпочтительному варианту выполнения, каждый один из нижних упоров расположен в наружной половине расстояния между продольной осью упомянутого транспортного средства и колесом, расположенным на этой же, соответствующей стороне, таким образом, что каждый один из нижних упоров - предпочтительно расположен в наружной четверти ширины колеи, определенной двумя колесами. Если полная ширина колеи определяется как 100-процентная ширина, а один из нижних упоров расположен в области, составляющей от 0% до 25%, то другой один упор из нижних упоров располагается в области, составляющей от 75% до 100%. В этой предпочтительной области для нижних упоров ось поворота находится, с одной стороны, достаточно далеко от центральной продольной оси для поддержания воображаемой оси поворота упомянутого транспортного средства относительно далеко от центра тяжести упомянутого транспортного средства, обеспечивая повышенную стабильность в сравнении с обычными конфигурациями, содержащими маятниковую подвеску, расположенную по середине ширины транспортного средства. С другой стороны, ось поворота также все еще расположена, в направлении ширины, между двумя колесами.
Согласно еще одному предпочтительному варианту выполнения, подвеска содержит два верхних упора, расположенных на противоположных сторонах относительно продольной оси упомянутого транспортного средства. Как указано выше, если шасси наклоняется относительно стабилизатора, то это вызывает подъем шасси относительно одного из двух упоров, тогда как другой один из двух упоров начинает функционировать как ось поворота для упомянутого наклоненного шасси. Верхний упор, расположенный на той же стороне, где шасси отрывается от соответствующего нижнего упора, может ограничивать расстояние, на которое шасси может свободно подняться вверх. Так как подъем вверх ограничен верхним упором, то происходит очень благоприятное явление, посредством которого дополнительно повышается безопасность упомянутого транспортного средства. В конечном счете, как только наклоняющееся шасси соприкасается с верхним упором, очень заметное ощущение извещает водителя о том, что максимальный наклон, соответствующий свободному перемещению шасси в вертикальном направлении относительно базы стабилизатора, достигнут. Кроме того, из-за сопряжения шасси с верхним упором, дополнительному наклону упомянутого шасси противодействуют двумя способами. С одной стороны, верхний упор, вступивший в сопряжение, только обеспечивает возможность даже еще большего наклона шасси, если шасси будет также наклонять стабилизатор; понимая под этим, что вес, противодействующий этому наклону, в значительной степени увеличивается. С другой стороны, поворот, при котором происходит наклон, больше не определяется нижним упором. Вместо этого ось поворота теперь смещается наружу и вниз к точке контакта колес с землей. Сочетание дополнительного веса, противодействующего наклону транспортного средства, и точки поворота, смещающейся наружу и вниз, обеспечивает относительно большую границу безопасности, и водитель уже оповещен о заходе за эту границу безопасности посредством шасси, упершегося в верхний упор. Таким образом, получается очень стабильное и надежное транспортное средство.
Согласно еще более предпочтительному варианту выполнения, каждый один из верхних упоров расположен между двумя колесами. Каждый один из верхних упоров более предпочтительно расположен в наружной половине расстояния между продольной осью транспортного средства и колесом на этой же, соответствующей стороне. Таким образом, каждый один из верхних упоров расположен в наружной четверти ширины колеи, определяемой двумя колесами. Если полная ширина колеи определяется как 100-процентная ширина, а один из верхних упоров расположен в области, составляющей от 0% до 25%, а другой упор из верхних упоров расположен в области, составляющей от 75% до 100% ширины.
Предпочтительные варианты выполнения являются объектами зависимых пунктов формулы изобретения.
В последующем описании предпочтительные варианты осуществления изобретения дополнительно описаны со ссылками на чертежи.
На фиг. 1 показано рельсовое транспортное средство в конфигурации с низкой посадкой, вид сбоку;
на фиг. 2 - рельсовое транспортное средство в конфигурации с высокой посадкой, вид сбоку;
на фиг. 3A - рельсовое транспортное средство в конфигурации с низкой посадкой по фиг. 1 во время нормального использования, схематичный вид спереди;
на фиг. 3B - рельсовое транспортное средство по фиг. 3A, схематичный вид сбоку;
на фиг. 4A - рельсовое транспортное средство в конфигурации с низкой посадкой по фиг. 1 в поднятом состоянии из-за наезда на препятствие, схематический вид спереди;
на фиг. 4B - рельсовое транспортное средство по фиг. 4A, схематический вид сбоку;
на фиг. 5A - рельсовое транспортное средство в конфигурации с высокой посадкой по фиг. 2 во время нормального использования, соответствующего фиг. 3B, схематический вид сбоку;
на фиг. 5B - рельсовое транспортное средство по фиг. 5A в поднятом состоянии из-за наезда на препятствие, соответствующее фиг. 4B, схематический вид сбоку;
на фиг. 6A - рельсовое транспортное средство согласно изобретению, вид сзади;
на фиг. 6B - рельсовое транспортное средство по фиг. 6A, вид спереди;
на фиг. 6C - рельсовое транспортное средство по фиг. 6A, вид сверху;
на фиг. 7 и 8 - опорная рама и подвеска рельсового транспортного средства, согласно изобретению, виды в перспективе;
на фиг. 9 - устройство по фиг. 8, вид сбоку;
на фиг. 10 - устройство по фиг. 7, когда оно присоединено к шасси, вид спереди; и
на фиг. 11 - наземное или дорожное транспортное средство, согласно изобретению;
на фиг. 12A - известное рельсовое транспортное средство, вид сзади;
на фиг. 12B - известное рельсовое транспортное средство по фиг. 12A, вид спереди; и
на фиг. 12C - известное рельсовое транспортное средство по фиг. 12A, вид сверху.
Транспортное средство 1 по фиг. 1, является рельсовым транспортным средством в виде экскаватора 2, имеющего так называемую «конфигурацию с низкой посадкой». В некоторых стандартах на рельсовое оборудование такая конфигурация с низкой посадкой также называется «конфигурация 9С». В конфигурации с низкой посадкой транспортное средство 1 обычно приводится в движение посредством колес 3 для движения по дороге, которые находятся в контакте с рельсовым путем 4.
Как пояснено выше, гибридное рельсовое транспортное средство в конфигурации с низкой посадкой особенно подвержено сходу с рельсов, вызываемому наездом на препятствие 10, расположенное рядом с рельсовым путем. Кроме того, экскаватор 2 подвержен сходу с рельсов при подъеме тяжелых грузов, расположенных рядом с рельсовым путем. Специалист, однако, должен понимать, что стабилизатор 24, согласно изобретению, не ограничен применением только с рельсовыми транспортными средствами, но может также применяться с наземным или дорожными транспортными средствами, пример которых показан на фиг. 11.
Транспортное средство 1, показанное на фиг. 2, является рельсовым транспортным средством, которое реализовано в виде экскаватора 2, имеющего так называемую «конфигурацию с высокой посадкой». В некоторых стандартах на рельсовое оборудование такая конфигурация с высокой посадкой также называется «конфигурация 9A». В конфигурации c высокой посадкой колеса 3 (или гусеницы) для движения по дороге поднимают относительно рельсового пути 4 так, чтобы был зазор в вертикальном направлении между колесами 3 для движения по дороге и рельсовым путем 4. Следовательно, транспортному средству 1 теперь сообщают движение посредством колес 5 устройства, связанного с рельсовым путем, далее также называемые опорными колесами 5, например, они могут быть временно выведены из сопряжения с рельсовым путем 4, например, при движении упомянутого экскаватора 2 на его колесах 3 для движения по дороге от рельсового пути 4. Обычно колеса 5 для движения по рельсам содержат специально выделенный привод, но в качестве альтернативы они могут контактировать с колесами 3 для движения по дороге, от которых движение передается упомянутым колесам 5 для движения по рельсам посредством трения. В качестве альтернативы колесам 3 для движения по дороге транспортное средство 1 может содержать гусеницы (не показаны).
На фиг. 3A и 3B показано транспортное средство 1 в конфигурации с низкой посадкой, представленное на фиг. 1, во время нормального использования, при этом колеса 3 для движения по дороге находятся в контакте с рельсовыми путями 4, и способны приводить в движение транспортное средство 1. Транспортное средство 1 содержит: шасси 6; опорную раму 7, несущую по меньшей мере один вал 9 и группу колес 5. В случае рельсового транспортного средства группа колес 5 является группой колес для движения по рельсам (связанных с рельсовым путем). Подвеска 8 расположена между шасси 6 и опорной рамой 7. Упомянутая подвеска 8 выполнена с возможностью обеспечения свободного вертикального перемещения одного из элементов: опорной рамы 7 или шасси 6, относительно другого. Это свободное вертикальное перемещение может выполняться в ограниченном диапазоне.
С помощью подвески 8 эффективно предотвращают непосредственный переход перемещения шасси 6 в перемещение опорной рамы 7. Таким образом, при перемещении шасси 6 опорная рама 7 может все еще продолжать поддерживать по меньшей мере один вал 9 в положении, при котором опорные колеса 5 находятся и остаются в надежном контакт с соответствующим рельсовым путем 4. Вес опорной рамы 7, удерживающей по меньшей мере один вал 9 и группу опорных колес 5, вносит вклад в силу, прижимающую опорные колеса 5 к рельсовому пути 4.
Перемещение шасси 6 гибридного рельсового транспортного средства 1 может быть вызвано тем, что колеса 3 для движения по дороге вступили в контакт с препятствием 10 (фиг. 4A, 4B). Колеса 3 для движения по дороге на одной стороне шасси 6 поднимаются из-за наезда на препятствие 10, вызывая наклон шасси 6. Однако колеса 5 для движения по рельсам могут оставаться на соответствующих рельсовых путях 4, как пояснено дополнительно ниже.
В показанном варианте выполнения подвеска 8 содержит направляющую 11a и дополнительную направляющую 11b. Направляющая 11a и дополнительная направляющая 11b расположены на противоположных сторонах и предпочтительно -симметрично относительно продольной оси упомянутого транспортного средства 1.
Подвеска 8 может содержать нижний упор 13a, 13b. Например, направляющая 11a и предпочтительно также дополнительная направляющая 11b подвески 8 может содержать нижний упор 13a, 13b, соответственно. Нижний упор 13a, 13b выполнен с возможностью ограничения относительного перемещения между опорной рамой 7 и шасси 6. Во время нормального использования, показанного на фиг. 3A, 3B и 5A, шасси 6 поддерживается нижними упорами 13a, 13b. Однако, когда наклон шасси 6 происходит так, как показано на фиг. 4A, 4B и 5B, шасси 6 поднимается с одной стороны. Как лучше всего показано на фиг. 4A, шасси 6 поднимается от нижнего упора 13b с боковой стороны, где находится препятствие 10. Нижний упор 13a на противоположной стороне затем действует как точка поворота, относительно которой поворачивается шасси 6.
На виде сверху, представленном на фиг. 6C, показано, как две такие точки поворота 13a могут определять ось поворота P. Хотя на фиг. 6A-6C показана ситуация, в которой шасси 6 поднимается из-за силы, направленной вверх, вызванной одним из колес 3 для движения по дороге, наехавшим на препятствие 10, точно такая же ситуация может происходить, если транспортным средством 1, являющимся экскаватором, поднимают тяжелый груз с противоположной стороны от препятствия 10. Например, когда экскаватором 2 поднимают тяжелый груз, шасси 6 пытается наклониться в сторону, с которой поднимают груз. На виде сверху, представленном на фиг. 6C, груз поднимают с левой стороны транспортного средства 1. Эта ось поворота P находится относительно далеко от центра тяжести 15 транспортного средства 1, таким образом, вносится вклад в стабильность транспортного средства 1.
На фиг. 6A показан вид сзади транспортного средства 1, представленного на фиг. 6A, а на фиг. 6B показан вид спереди транспортного средства 1, представленного на фиг. 6C. Переднее дорожное колесо 3, показанное с правой стороны на фиг. 6C, поднято из-за наезда на препятствие 10, и из-за жесткости шасси 6; также поднято заднее дорожное колесо. Это показано на фиг. 6A, на которой представлен вид сзади, как указано стрелкой VI A на фиг. 6C, и, таким образом, на фиг. 6A представлен зеркальный вид устройства, представленного на фиг. 6B.
Подвеска 8 может содержать верхний упор 14a, 14b. Например, направляющая 11a, и предпочтительно также дополнительная направляющая 11b подвески 8, предпочтительно дополнительно содержит верхний упор 14a, 14b, соответственно. Верхний упор 14a, 14b выполнен с возможностью ограничения относительного перемещения между опорной рамой 7 и шасси 6. С помощью верхнего упора 14a, 14b, с одной стороны, обеспечивают возможность подъема опорной рамы 7 относительно шасси 6 и, таким образом, обеспечивают достаточное пространство для движения транспортного средства 1 на аппарели (не показано), например, на аппарели прицепа для транспортирования упомянутого транспортного средства 1. Верхний упор 14a, 14b, с другой стороны, и что даже более важно, противодействует дополнительному наклону упомянутого шасси 6 двумя способами. Во-первых, верхний упор 14a, 14b, будучи сопряженным, обеспечивает только возможность даже еще большего наклона шасси 6, если он также наклоняется вместе со стабилизатором 24, понимая при этом, что вес, противодействующий этому наклону, значительно увеличен. Во-вторых, поворот, который происходит при наклоне, больше не определяется нижним упором 14a, 14b. Вместо этого поворот теперь происходит наружу и вниз к точке контакта колес 3, 5 с землей. Сочетание дополнительного веса, противодействующего наклону транспортного средства 1, и точки поворота, смещающейся наружу и вниз, обеспечивает относительно большую границу безопасности, и водитель уже оповещен о подходе к этой границе безопасности посредством шасси 6, наклон которого прекращается посредством верхнего упора 14a, 14b. Таким образом получается очень стабильное и надежное транспортное средство 1.
В предпочтительном варианте выполнения, показанном на чертежах, по меньшей мере одна из направляющих 11a, и предпочтительно также дополнительно направляющая 11b, имеет конструкцию параллелограмма. Благодаря использованию конструкции параллелограмма возможно обеспечение направляющих, по существу, свободных от люфта, в противоположность, например, альтернативному использованию прорезанного углубления. Следовательно, с помощью конструкции параллелограмма обеспечивают систему с меньшим износом, чем при использовании прорезанного углубления. Кроме того, любые сотрясения во время ускорения и замедления уменьшаются до минимума, если люфт отсутствует.
С целью обеспечения возможности наклона шасси 6 относительно опорной рамы 7, как показано на фиг. 4A, благоприятным фактором является, если по меньшей мере одно из соединений 16 между подвеской 8 и шасси 6, и соединение 17 между подвеской 8 и опорной рамой 7 содержит радиально-упорный подшипник скольжения 18. Предпочтительно, чтобы все упомянутые соединения 17, 18 содержали радиально-упорные подшипники скольжения 18, в результате чего получается общее количество из восьми радиально-упорных подшипников скольжения 18 для соединения направляющей 11a и дополнительной направляющей 11b.
Опорная рама 7 содержит базу 19, прикрепленную к подвеске 8 и колесной опоре 20 с возможностью движения, т.е. поворотa в показанном варианте выполнения, или, в качестве альтернативы, с возможностью скольжения, прикрепленную к основанию 19 и выполненную с возможностью несения по меньшей мере одного вала 9 и группы опорных колес 5. Опорная рама 7 может дополнительно содержать исполнительный механизм 21, выполненный с возможностью установки относительной ориентации между основанием 19 и колесной опорой 20. Исполнительный механизм 21 может содержать гидравлический цилиндр.
Как было упомянуто выше, при перемещении шасси 6 опорная рама 7 может продолжать удерживать по меньшей мере один вал 9 с ориентацией, при которой опорные колеса 5 находятся в надежном контакте с соответствующим рельсовым путем 4. Вес, вносящий вклад в силу прижатия опорных колес 5 к рельсовому пути 4, является комбинацией веса опорной рамы 7 и по меньшей мере одного вала 9 и групп опорных колес 5. Дополнительно частичный вес транспортного средства может также передаваться через шасси 6 к опорным колесам 5 до тех пор, пока по меньшей мере один нижний упор 13a, 13b поддерживает упомянутое шасси 6. Вес опорной рамы 7 является комбинацией веса основания 19, колесной опоры 20 и исполнительного механизма 21. Посредством подвешивания опорной рамы 7 относительно шасси 6, обеспечивается гарантия того, что относительно большой общий вес опирается на опорные колеса 5, даже если само шасси 6 отрывается от нижнего упора 13a, 13b. Кроме того, этот относительно большой общий вес, опирающийся на опорные колеса 5, в основном получается из компонентов, требующихся в любом случае. Таким образом, посредством использования подвески 8 обеспечивается возможность того, что опорные колеса 5 получают выгоду от веса уже существующих компонентов, например, исполнительного механизма 21, тогда как от дополнительной опорной рамы 7 прибавляется добавочный вес. Таким образом, в сравнении с обычным транспортным средством, груз, гарантированно лежащий на опорных колесах 5, значительно увеличен, тогда как общий вес транспортного средства 1 увеличен только в ограниченной степени.
Предпочтительно, чтобы транспортное средство 1 содержало дополнительно опорную раму 7’ и связанную с ней подвеску, при этом упомянутая дополнительная опорная рама 7’ является родственной опорной раме 7, расположенной на противоположной стороне шасси 6. Таким образом, опорная рама 7 расположена на первой стороне шасси 6, а транспортное средство 1 содержит дополнительную опорную раму 7’, содержащую группу колес 5 для движения по рельсам, расположенную на второй стороне шасси, противоположной первой стороне. Такой вариант осуществления показан на фиг. 6A-6C.
В варианте выполнения, представленном на фиг. 6, по меньшей мере один вал 9 является валом 9, содержащим два колеса 5 для движения по рельсам, расположенных на противоположных его концах. Однако в альтернативном варианте выполнения, показанном на фиг. 7, колеса 5 для движения по рельсам могут (каждое) содержать специально предназначенный вал 9, который может быть ведущим валом специально предназначенного привода 22. Если привод 22 расположен на опорной раме 7, то этим дополнительно увеличивается масса опорной рамы 7 и, таким образом, вносится вклад в силу, прижимающую колеса 5 для движения по рельсам к рельсовым путям 4. Кроме того, этим обеспечивают возможность использования рельсового транспортного средства 1 в конфигурации с высокой посадкой, возможно, в дополнение к опции использования такого же упомянутого рельсового транспортного средства 1 также в конфигурации с низкой посадкой.
На фиг. 7-9 показаны различные виды реальных вариантов выполнения рельсовой опорной рамы 7, содержащей основание 19 и подвеску 8. Также показан соединитель 23, выполненный с возможностью присоединения к шасси 6. На фиг. 10 соединитель 23 прикреплен к шасси 6, содержащему колеса 3 для движения по дороге.
На фиг. 11 показано транспортное средство 1, являющееся наземным или дорожным транспортным средством 1. Опять-таки стабилизатор 24 содержит опорную раму 7 и подвеску 8. Посредством стабилизатора 24 обеспечивают возможность перемещения опорной рамы и шасси друг относительно друга. Таким образом, когда шасси наклоняется по каким-либо причинам, например, из-за того, что наземное или дорожное транспортное средство 1 движется по наклонной местности или при подъеме экскаватором груза с боковой его стороны, шасси 6 может перемещаться относительно опорной рамы 7. Опорная рама 7 удерживает по меньшей мере один вал и группу колес 5, которая, в случае наземного или дорожного транспортного средства, содержит колеса для движения по дороге. Посредством опорной рамы 7, которая удерживает по меньшей мере один вал и группу колес 5, таким образом, обеспечивают возможность того, чтобы группа колес 5 оставалась в неизменном состоянии при наклоне шасси 6. Кроме того, не только посредством стабилизатора 24 с его подвеской 8 обеспечивают возможность колесам 5 оставаться на земле, вес стабилизатора 24 также вносит вклад в силу, с которой колеса 5 давят на землю. Стабилизатор 24, таким образом, функционирует двояко: с одной стороны он обеспечивает возможность достаточного свободного вертикального перемещения, тогда как, с другой стороны, он увеличивает нагрузку на колеса 5. Несмотря на то, что транспортное средство, показанное на фиг. 11, содержит опорную раму 7, жестко прикрепленную к основанию 19, упомянутое транспортное средство может также содержать опорную раму 7, как показано на фиг. 3B, 4B и 5B, где колесная опора 20 расположена с возможностью поворота относительно основания 9 и содержит исполнительный механизм 21 (не показан), с помощью которого можно устанавливать ориентацию колесной опоры 20 относительно основания 19.
На фиг. 12A-12C показана конфигурация прототипа, содержащего маятниковую подвеску, например, раскрытую в документе EP 3 225 496 A1. Нагрузка, показанная на фиг. 12A-12C, подобна показанной на фиг. 6A-6C, описана путем использования препятствия 110, при наезде на которое поднимается одно из колес транспортного средства 101. Так как шасси 106 является жестким, колеса 103 для движения по дороге со стороны препятствия 110 оба поднимаются, вызывая наклон шасси 106 вокруг оси поворота P, определенной посредством одного из колес 105 для движения по рельсам и точкой поворота 125 маятниковой подвески. На практике маятниковая подвеска может быть временно жестко закреплена, в результате чего получается жесткое транспортное средство, которое легко сходит с рельсов, если путь неровный.
Фиг. 12A-12C можно легко сравнить с фиг. 6A-6C, на которых показаны схожие виды, касающиеся этого изобретения. На них можно легко опознать, как воображаемая ось поворота P маятниковой конфигурации, согласно прототипу, проходит близко к центру тяжести (ЦТ) 115, на расстоянии плеча ap момента. Плечо “a” момента согласно изобретению (показано на фиг. 6C) значительно больше плеча момента “ap” прототипа маятниковой конфигурации (показанного на фиг. 12C), таким образом, a > ap, в результате чего достигается повышенная стабильность транспортного средства.
Описанный выше вариант выполнения предназначен только для отображения изобретения, но не для ограничения каким-либо образом объема изобретения. Гибридные рельсовые транспортные средства, содержащие колеса для движения по дороге или гусеницы, более подвержены сходу с рельсов, чем полностью связанные с рельсовым путем транспортные средства, например, поезда. Это вызвано наличием колес для движения по дороге или гусеницами, которые могут быть подняты в результате наезда на препятствие, расположенное рядом с рельсовым путем, которым направляется рельсовое транспортное средство. По этой причине показанный на фиг. 1-10 вариант выполнения описан как пример гибридного рельсового транспортного средства, которое может быть экскаватором, соответствующим объекту, представленному на фиг. 1 и 2. Специалисту, однако, следует понимать, что принцип изобретения может также быть использован для минимизации риска других типов рельсовых/дорожных транспортных средств, полностью связанных с рельсовым путем транспортных средств, например: поезда, трамвая или состава метро, сталкивающихся со сходом с рельсов из-за неровности рельсовых путей, или для стабилизации рельсового или дорожного транспортного средства, схематически показанного на фиг. 11.
Описанный выше вариант выполнения предназначен только для иллюстрации изобретения, но не для ограничения каким-либо образом объема изобретения. Гибридные рельсовые транспортные средства, содержащие колеса для движения по дороге или гусеницы, более подвержены сходу с рельсов, чем полностью связанные с рельсовым путем транспортные средства, например, поезда. Это вызвано наличием колес для движения по дороге или гусеницами, которые могут быть подняты в результате наезда на препятствие, расположенное рядом с рельсовым путем, которым направляется рельсовое транспортное средство. По этой причине показанный на фиг. 1-10 вариант выполнения описан как пример гибридного рельсового транспортного средства, которое может быть экскаватором, соответствующим объекту, представленному на фиг. 1 и 2.
Специалисту, однако, следует понимать, что принцип изобретения может также быть использован для минимизации риска других типов рельсовых/дорожных транспортных средств, полностью связанных с рельсовым путем транспортных средств, например: поездов, трамваев или составов метро, сталкивающихся со сходом с рельсов из-за неровности рельсовых путей, или для стабилизации наземного или дорожного транспортного средства, схематически показанного на фиг. 11.
Следует понимать, что в случаях, где вслед за признаками, упомянутыми в пунктах приложенной формулы изобретения, указаны номера позиций, такие номера позиций включены просто с целью повышения ясности пунктов формулы изобретения, но ни в коей мере не с целью ограничения объема формулы изобретения. Объем изобретения определяется только следующей формулой изобретения.
1. Транспортное средство, выполненное с возможностью движения по рельсам, земле или дороге, содержащее:
шасси (6); и
стабилизатор (24), включающий в себя:
опорную раму (7), имеющую колесную опору (20), выполненную с возможностью удерживания по меньшей мере одного вала (9) и двух колес (5), расположенных на противоположных сторонах относительно продольной оси указанного транспортного средства и определяющих ширину колеи между указанными двумя колесами (5); и
основание (19), удерживающее указанную опорную раму (7);
при этом шасси (6) присоединено к по меньшей мере одной дополнительной группе колес (3);
отличающееся тем, что упомянутый стабилизатор (24) дополнительно содержит:
подвеску (8), соединяющую указанное основание (19) с шасси (6) и выполненную с возможностью обеспечения свободного вертикального перемещения одного из элементов: основания (16) и шасси (6), относительно другого в ограниченном диапазоне для предотвращения непосредственного перехода перемещения шасси (6) в перемещение опорной рамы (7) и обеспечения возможности внесения весом опорной рамы (7), удерживающей по меньшей мере один вал (9) и два колеса (5), вклада в силу, прижимающую указанные два колеса (5) книзу.
2. Транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что подвеска (8) содержит направляющую (11a), содержащую прорезанное углубление или конструкцию параллелограмма.
3. Транспортное средство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что подвеска (8) содержит два нижних упора (13a, 13b), расположенных под шасси (6) на противоположных сторонах относительно продольной оси указанного транспортного средства.
4. Транспортное средство по п. 3, отличающееся тем, что каждый один из нижних упоров (13a, 13b) расположен между двумя колесами (5).
5. Транспортное средство по п. 4, отличающееся тем, что каждый один из нижних упоров (13a, 13b) расположен в наружной половине расстояния между продольной осью указанного транспортного средства и колесом (5), расположенным на этой соответствующей стороне.
6. Транспортное средство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что подвеска (8) содержит два верхних упора (14a, 14b), расположенных над шасси (6) на противоположных сторонах относительно продольной оси указанного транспортного средства.
7. Транспортное средство по п. 6, отличающееся тем, что каждый один из верхних упоров (14a, 14b) расположен между двумя колесами (5).
8. Транспортное средство по п. 6 или 7, отличающееся тем, что каждый один из верхних упоров (14a, 14b) расположен в наружной половине расстояния между продольной осью указанного транспортного средства и колесом (5), расположенным на этой соответствующей стороне.
9. Транспортное средство по любому из предыдущих пп. 2-8, отличающееся тем, что подвеска (8) содержит дополнительную направляющую (11b), при этом
направляющая (11a) и дополнительная направляющая (11b) расположены на противоположных сторонах относительно продольной оси указанного транспортного средства, и/или
дополнительная направляющая (11b) имеет конструкцию параллелограмма.
10. Транспортное средство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что по меньшей мере одно из соединений между подвеской (8) и шасси (6) и соединение между подвеской (8) и опорной рамой (7) содержит радиально-упорный подшипник (18) скольжения.
11. Транспортное средство по п. 10, отличающееся тем, что колесная опора (20) подвижно прикреплена к основанию (19) и опорная рама (7) дополнительно содержит исполнительный механизм (21), выполненный с возможностью установки относительной ориентации между колесной опорой (20) и основанием (19) и исполнительный механизм (21) предпочтительно содержит гидравлический цилиндр.
12. Транспортное средство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что по меньшей мере один вал (9) является валом, имеющим два колеса (5), расположенных на его противоположных концах.
13. Транспортное средство по любому из предыдущих пунктов, содержащее дополнительную опорную раму (7’) и связанную с ней подвеску, при этом указанная дополнительная опорная рама (7’) расположена, относительно опорной рамы (7), расположенной на противоположной стороне шасси (6).
14. Транспортное средство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что транспортное средство является рельсовым транспортным средством, а группа колес (5) содержит колеса для движения по рельсам.
15. Транспортное средство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что шасси (6) содержит колеса (3) для движения по дороге или гусеницы.
