ДОРОЖНО-РЕЛЬСОВАЯ ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА Российский патент 1998 года по МПК B61D3/12 B60F1/04 

Изобретение относится к дорожно-транспортной системе, содержащей локомотив, тягачи с седельным сцепным устройством, полуприцепы и рельсовые ходовые тележки.

Известна дорожно-рельсовая транспортная система, содержащая локомотив, тягачи с седельным сцепным устройством, полуприцепы, рельсовые ходовые тележки, каждая из которых связана шаровым шарниром с соответствующим переходником, имеющим устройства фиксации для соединения с концами полуприцепов, содержащие шкворень.

Недостатком известной системы является то, что не обеспечивается полная безопасность движения ходовых рельсовых тележек, поэтому дорожно-рельсовая транспортная система не может транспортироваться по рельсам с желаемой высокой скоростью. Кроме того, соединение между ходовыми тележками и полуприцепами имеет сложную конструкцию и неудобно при эксплуатации.

Технический результат предлагаемой дорожно-рельсовой транспортной системы состоит в повышении ее эффективности путем обеспечения простого способа сцепления полуприцепов с ходовыми тележками, благодаря чему создается безупречная транспортировка по рельсам.

Этот результат достигается благодаря тому, что в дорожно- рельсовой транспортной системе, содержащей локомотив, седельные тягачи, полуприцепы, рельсовые ходовые тележки, каждая из которых связана шаровым шарниром с соответствующим переходником, имеющим устройства фиксации для соединения с концами полуприцепов, содержащие шкворень, одно из устройств фиксации расположено над указанным шарниром.

Шкворни в принципе соответствуют стандартным и без проблем сцепляются с устройствами фиксации, расположенными на переходнике. Концы полуприцепов покоятся на расположенных продольно направлению движения устройствах фиксации, а они соединены с переходниками, и лишь последние передают нагрузку на ходовую тележку, при этом различные нагрузки на устройстве фиксации не сказываются на нагрузке осей рельсовой ходовой тележки, так как они равномерно нагружаются через переходники.

Чтобы ходовая рельсовая тележка имела все необходимые степени свободы относительно переходника и чтобы на перекрестках путей, на кривых, а также при подъеме и спуске не передавались дополнительные нагрузки на оси колес, переходник выполнен шарнирным, соединенным предпочтительно шаровым шарниром с ходовой тележкой. Оба устройства фиксации на переходнике сконструированы в месте соединения со шкворнями прицепов, например, так как предусмотрено в стандарте DIN N 74084, так что при соединении нескольких полуприцепов через соответствующее количество ходовых тележек получают целые поезда для экономичной транспортировки в таком составе. Полуприцепы могут выполняться как открытыми с бортами, закрытыми брезентом или типа "Кэртэйн Сайдер" (без бортов с боковыми подвижными брезентовыми занавесками и натяжными лентами), также и в закрытом исполнении для перевозки сыпучих грузов, теплоизолированные с холодильными установками и т.п.

Предпочтительно одно устройство фиксации на переднем конце полуприцепа расположено над шарниром между переходником и ходовой тележкой, в то время как переходник со стороны другого устройства фиксации выполнен, по крайней мере, с одним штырем, расположенным с возможностью захода в гнездо, выполненное в раме соответствующего полуприцепа.

Хотя таким образом одно устройство фиксации сдвинуто в направлении движения относительно шарового шарнира переходника, с точки зрения передачи сил переходник образует одно целое с задней частью полуприцепа, и переходник вертикально опирается на расположенный на ходовой тележке предпочтительно размещенный в середине ходовой тележки шаровой шарнир.

Размещение переднего устройства фиксации прямо над шаровым шарниром позволяет получить добавочно среднюю и вертикальную передачу нагрузки с соответствующего полуприцепа на шаровой шарнир тележки.

Чтобы скомпенсировать строительные допуски между штырями и гнездами в полуприцепе в гнезде с возможностью охвата штыря установлено стопорное кольцо, которое выполнено с выпуклой поверхностью, контактирующей со штырем. Кольцевая шайба держит кольцо в гнезде и предотвращает выход кольца, причем внутренние диаметры кольца и кольцевой шайбы больше диаметра штыря. Так как во время движения по рельсам не возникают переменные нагрузки в осевом направлении, за счет расположения штырей в кольце гнезда обеспечивается отсутствие стука.

За счет штырей на переходнике и соответствующих гнезд в полуприцепе переходник сам может с помощью его штырей и гнезд на задней части полуприцепа дойти до конечного положения, причем задняя часть полуприцепа сначала поднимается по наклонной поверхности переходника, задние оси разгружаются и задняя часть полуприцепа вводится в поперечном направлении к его продольной оси надвигающимися штырями при дальнейшем движении транспортного средства по наклонным поверхностям в среднее положение оси переходника.

В процессе сцепления передняя стенка полуприцепа, которая, например, сцеплена с маневровым транспортным средством и, как правило, подается не строго параллельно рельсам пути, не перемещается в направлении, перпендикулярном продольной оси полуприцепа. Если бы переходник не был ограниченно поворотным, то при вводе на него задней части полуприцепа передняя его стенка при неточном наезде прицепа на ходовую тележку перемещалась бы в поперечном направлении, что вызвало бы повреждение направляющего механизма переходника.

Чтобы обеспечить необходимое для прохождения кривых минимальное расстояние между двумя соседними полуприцепами, можно шкворни устройств фиксации смонтировать перед торцевыми стенками полуприцепов. Для того чтобы избежать повреждения шкворней при движении по дорогам с тягачом и при сцеплении с ним, шкворни устройств фиксации располагаются в выемках рам полуприцепов, так что шкворни не выступают над нижней поверхностью полуприцепа в области устройств фиксации.

Если шкворень убирается в выемку рамы, то его выгодно устанавливать на качалке, которая убирает или выдвигает шкворень в верхнем и нижнем его положениях, а сама качалка стопорится сдвигаемыми в поперечном направлении штифтами. В этом случае плоскость, на которую надвигается прицеп на ходовой тележке, находится на той же высоте, что и прицеп при движении по дороге, и шкворень, только когда он не используется, не выступает над нижней поверхностью полуприцепа в области устройства фиксации. Для движения по рельсам дороги шкворень откидывается выше.

Для упрощения обращения вес этой качалки компенсируется посредством пружины, тогда как стопорные штифты приводятся вспомогательным приводом.

Идущая вверх выемка рамы по своей ширине так узка, что обычные устройства фиксации с их наклонной пластиной шире, чем ширина выемки в раме. Поэтому моторный вагон со своим устройством фиксации на торцевой стороне может пройти под полуприцепом до шкворней без того, чтобы пластина устройства фиксации седельного тягача попала в выемку.

Выемки рам полуприцепов могут располагаться симметрично или асимметрично относительно центральной продольной оси полуприцепов. Для лучшего ввода переходника в выемку рамы полуприцепов последняя в плане со стороны переходников выполнена -образной.

Далее в выемках устанавливаются упоры для стопорения в них переходников.

Шкворни закрепляются на полуприцепах с возможностью их утапливания в выемках.

Шкворни могут монтироваться на одноплечих рычагах, фиксируемых в крайних положениях посредством подвижных в поперечном направлении штифтов и поворотных в направлении соответствующих выемок рам. Рычаги подпружинены относительно рам полуприцепов. Выемки в передние части выполнены открытыми для размещения в них откидываемых балок. Штифты связаны с сервоприводом. Балки расположены под прямым углом на одноплечих рычагах, смонтированных на рамах полуприцепов над выемками. При этом балки выполняются с кронштейнами, имеющими отверстия для размещения в них фиксирующих штырей.

Переходник по концам имеет наклонные плоскости скольжения, а установленное на опоре соединительное переходное устройство выполнено наклонным от шарового шарнира к опоре.

Каждая рельсовая тележка имеет по меньшей мере одну убираемую опору для переходника. Опора выполняется с выступами, охватывающими переходники с боковых сторон. Между каждым полуприцепом и переходником располагается по крайней мере одна дополнительная опора, которая выполняется упругой и смещена относительно вертикальной плоскости, проходящей через центральную продольную ось симметрии полуприцепов.

На фиг. 1 изображен участок поезда согласно изобретению; на фиг. 2 - вид сбоку в увеличенном масштабе концов двух полуприцепов на ходовой рельсовой тележке; на фиг. 3 - вид сверху по фиг. 2; на фиг. 4 - детальный вид стопорного соединения между штырем на переходнике и соответствующим гнездом в полуприцепе; на фиг. 5 - детальный вид переднего конца полуприцепа с убираемым в выемку рамы шкворнем; на фиг. 6 - детальный вид фиг. 5 со шкворнем в откинутом вверх положении; на фиг. 7 - вид сверху на изображение фиг. 5 и 6; на фиг. 8 - детальный вид переднего конца полуприцепа с убираемой в отверстие выемки в раме балкой; на фиг. 9 - вид сверху на детальное изображение по фиг. 8.

Поезд, согласно изобретению состоит из полуприцепов 9, которые посредством устройств фиксации 3, 4 сцеплены с переходником 1 и лежат на ходовой рельсовой тележке 29. Задние оси 10 полуприцепов 9 и опорные стойки 32 подняты так, что имеется достаточный зазор относительно головок рельсов. Требуемая для сцепления с седельным тягачом стопорная цапфа 33 смещена назад относительно переднего торца полуприцепа 9.

Переходник 1 установлен с помощью шарового шарнира 2 на ходовой рельсовой тележке 29 с возможностью поворота и качания. Перпендикулярно центральной продольной плоскости ходовой тележки 29 переходник 1 обычным образом опирается на рессоры.

Переходник 1 в направлении движения имеет два расположенных друг за другом устройства фиксации 3, 4, из которых устройство фиксации 4 находится над вертикальной осью шарового шарнира 2.

Переходник 1 на концах имеет по одной наклонной плоскости 22, 23, и открытые вперед и назад -образные выемки 20, 21. Плоскость прилегания сцепления 30 заднего устройства фиксации 4 стоит на ступеньку выше переднего устройства 3, чтобы получить одинаковое положение по высоте нижнего края 17 переднего полуприцепа и заднего полуприцепа.

На задней части переднего полуприцепа 9 в центральной плоскости расположен шкворень 5, тогда как соответствующий шкворень 6 на переднем конце следующего полуприцепа расположен в выемке выступающей рамы 16. Выемка рамы 16 заканчивается на нижней плоскости 17 полуприцепа, тогда как шкворень 6 относительно этой плоскости 17 находится несколько выше. Выемка рамы 16 уже, чем седельная плита стандартного по DIN N 74084 обычного устройства фиксации, так что шкворень 6 при сцеплении с седельным тягачом не повреждается.

Чтобы облегчить ввод переходника в выемку рамы 16, эта выемка имеет раскрывающуюся вперед -образную выемку 35.

Шкворень 6 может также убираться, как показано на фиг. 5 - 7 на одноплечем рычаге 37. В показанном на фиг. 5 положении одноплечий рычаг 37 опущен так, что шкворень 6 выступает вниз над краем выемки рамы 16. В этом положении шкворень 6 без проблем сцепляется с переходником 1. Одноплечий рычаг 37 может быть зафиксирован посредством поперечных подвижных штифтов 36 в показанных на фиг. 5 нижнем и на фиг. 6 верхнем положениях.

Чтобы облегчить подъем одноплечего рычага 37, вес его может быть, по меньшей мере, приблизительно скомпенсирован пружиной 38.

Подвижные штифты 36 могут быть сдвинуты либо вручную, либо усилием пружины, или вспомогательным приводом в положение фиксации. Ясно видимые индикаторы могут сигнализировать надежную фиксацию одноплечего рычага 37 в положении для рельсовой транспортировки.

Чтобы избежать зацепления устройства фиксации со шкворнем 6 в выемке рамы 16 полуприцепа 9, или предотвратить заедание между устройством фиксации седельного тягача и -образной выемкой 35 выемки рамы 16 по фиг. 8, можно вводить балку 39 в отверстие выемки рамы 16. Эта балка 39 по меньшей мере с помощью одного прямоугольного рычага 40 на шарнире 41 укреплена на верхнем краю выемки рамы 16 с возможностью ее откидывания, так что выемка рамы 16 закрывается балкой 39, когда она опущена, и передний край при установке на устройство фиксации имеет закрытый вход. Эта откидываемая балка 39 дает особые преимущества тогда, когда полуприцеп 9 при установке на устройство фиксации поднимается по наклонной входной плоскости устройства фиксации, так как тогда принудительно возникают высокие давления на плоскость в местах касания между передним торцевым краем полуприцепа и наклонной плоскостью устройства фиксации. Чтобы откидная балка 39 при воздействии трения при сцеплении с устройством фиксации не двигалась, балка 39 в нижнем положении фиксируется штырем 43, входящим в отверстие кронштейна 42 фиксатора. Штыри 43 могут приводиться в действие различным образом, например силой пружины, воздействием пневматического силового цилиндра с поршнем, или даже вручную.

При движении по путям в составе поезда балка 39 откидывается в верхнее, показанное штрихпунктиром положение и там фиксируется против падения вниз.

Переходник 1 имеет по обе стороны открытей вперед -образной выемки 20 конусные штыри 7, которые входят в соответствующие гнезда 8 полуприцепа 9. Штырь 7 вводится в расположенное в гнезде 8 стопорное кольцо 11, которое имеет выпуклую внутреннюю поверхность и через резиновый слой 12 опирается на гнездо 8. Стопорное кольцо 11 с резиновым слоем 12 удерживается кольцевой шайбой 13 в гнезде 8 против осевого смещения. Внутреннее отверстие кольцевой шайбы 13 имеет зазор 14, а гнездо 8 имеет зазор 15 от штыря 7, так что штырь 7 свободно подвижен в осевом направлении в кольце 11, а по радиусу упруго-ограниченно подвижен.

Между ходовой рельсовой тележкой 29 и переходником 1 расположена убираемая опора 24, которая фиксирует переходник 1 в процессе сцепления полуприцепа 9, в то же время не ограничивая поворот переходника.

Для этого либо на опоре 24, либо на ходовой тележке 29 расположены боковые упоры 25, которые или при откинутых вверх опорах 24, или непрерывно ограничивают поворот. Выемка в раме 16 на переднем торцевом конце полуприцепа 9 может быть либо симметричной с зазором 18 относительно центральной продольной оси полуприцепов, либо асимметричной с зазором 18 в одну сторону и зазором 19 в другую. В выемке рамы 16 могут быть расположены упоры 26, в которые входит соответствующее удлинение переходника 1, если ходовая рельсовая тележка 29 несет только передний торцевой конец полуприцепа 9, так как в этом случае требуется жесткое соединение между полуприцепом 9 и переходником.

Между передним торцевым концом полуприцепа и поверхностью переходника расположены боковые дополнительные опоры 27, которые до определенного угла наклона полуприцепа 9 относительно переходника 1 допускают его наклон, но по окончании хода пружин дают дополнительную опору.

Соответственно также предусмотрены боковые дополнительные опоры 28 между задней частью полуприцепа и переходником 1, которые здесь в основном служат для того, чтобы выбрать различные строительные допуски между штырем 7 и гнездами 8 в полуприцепе 9.

Требуемая по предписаниям ЕС опора безопасности 31 позади осей полуприцепа 9 перед сцеплением его с ходовой рельсовой тележкой 29 откидывается вперед.

Переходник во время процесса сцепления находится в горизонтальном положении, опираясь на опоры. Между мысленной горизонтальной линией и переходником на шаровом шарнире имеется малый угол наклона к опоре, примерно 0,5-1^o так что при окончательном сцеплении переходника с задней частью полуприцепа опора снова разгружается. При последующем откидывании опоры прицепа она уже не несет нагрузки, так что больших усилий не требуется. Поэтому возможно включить откидывание опоры в автоматический процесс сцепления без значительных силовых воздействий при этом.

Опора во время движения по рельсам с прицепом, находящимся на ходовых тележках, должна быть откинута или поднята.

Равномерное представление и определение рабочих длин и углов направляющих механизмов и деталей друг относительно друга, таких, как штырь, гнездо, направляющие скосы, а также параллельные участки выполняются таким образом, что функции направления задней части полуприцепа следуют друг за другом.

Процесс установки на ходовую рельсовую тележку задней части полуприцепа таков:
задняя часть полуприцепа подается задним ходом к ходовой рельсовой тележке и приподнимается при выходе на наклонную поверхность;
переходник поворачивается - в зависимости от бокового смещения надвигающейся на него задней части полуприцепа - на шаровом шарнире и упирается в упор, причем переходник слегка наклоняется вниз и располагается на упоре;
задняя часть полуприцепа при дальнейшей подаче его назад к середине ходовой тележки поднимается настолько, что задние оси полуприцепа в значительной мере разгружаются;
задняя часть полуприцепа по направляющим приводится в среднее положение на переходнике;
переходник попадает теперь своими штырями во входную область направляющих к гнездам задней части полуприцепа. Боковое ведение задней части полуприцепа в этом положении здесь уже с точностью небольших отклонений закончено;
переходник с его воображаемой продольной осью с помощью штыря и гнезда приводится в совпадение с продольной осью полуприцепа путем поворота. В ходе продольного перемещения между задней частью полуприцепа и ходовой тележкой производится точная центровка, при которой переходник слегка приподнимается от своей предыдущей опоры;
опора убирается вверх или откидывается.

При описанной конструкции составных частей не возникает никаких заеданий между переходником и полуприцепом, поэтому здесь не возникает больших нагрузок на материал с соответствующими результирующими повреждениями. При этом также и продольные нагрузки для соединения прицепа с тележкой ограничены по величине, что в свою очередь предотвращает сдвиг стоящей и заторможенной тележки на рельсах пути.

Использование: дорожно-рельсовая транспортная система может быть использована на транспорте. Сущность изобретения: содержит локомотив, седельные тягачи, полуприцепы и рельсовые ходовые тележки, каждая из которых связана шаровым шарниром с соответствующим переходником, имеющим устройства фиксации для соединения с концами полуприцепов, содержащими шкворни, при этом одно из устройств фиксации расположено над указанным шарниром. Переходник со стороны другого устройства фиксации выполнен по меньшей мере с одним штырем, расположенным с возможностью захода в гнездо, выполненное в раме соответствующего полуприцепа. Передний шкворень смонтирован с возможностью утапливания перед передними торцевыми стенками полуприцепа и расположен в выемке рамы полуприцепа, выполненной в плане со стороны переходника Λ-образной. Каждая рельсовая тележка снабжена по меньшей мере одной убираемой опорой для переходника, а на рельсовой ходовой тележке с боковой стороны от переходника расположены упоры для ограничения поворота переходника. 23 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Дорожно-рельсовая транспортная система, содержащая локомотив, седельные тягачи, полуприцепы и рельсовые ходовые тележки, каждая из которых связана шаровым шарниром с соответствующим переходником, имеющим устройства фиксации для соединения с концами полуприцепов, содержащими шкворни, отличающаяся тем, что одно из устройств фиксации расположено над указанным шарниром. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что переходник со стороны другого устройства фиксации выполнен по меньшей мере с одним штырем, расположенным с возможностью захода в гнездо, выполненное в раме соответствующего полуприцепа. 3. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в гнездо с возможностью охвата штыря установлено стопорное кольцо. 4. Система по п.3, отличающаяся тем, что кольцо выполнено с выпуклой поверхностью, контактирующей со штырем. 5. Система по п.4, отличающаяся тем, что кольцо зафиксировано в гнезде кольцевой шайбой. 6. Система по пп.4 и 5, отличающаяся тем, что внутренние диаметры кольца и кольцевой шайбы больше диаметра штыря. 7. Система по пп.1 и 6, отличающаяся тем, что передний шкворень смонтирован перед передними торцевыми стенками полуприцепа. 8. Система по п.1, отличающаяся тем, что передний шкворень расположен в выемке рамы полуприцепа. 9. Система по п.8, отличающаяся тем, что выемка рамы полуприцепа расположена симметрично или асимметрично относительно центральной продольной оси полуприцепа. 10. Система по пп.8 и 9, отличающаяся тем, что выемка рамы полуприцепа в плане со стороны переходника выполнена образной. 11. Система по пп. 8 - 10, отличающаяся тем, что в выемке установлены упоры для стопорения в ней переходника. 12. Система по пп.8 - 11, отличающаяся тем, что передний шкворень закреплен на полуприцепе с возможностью его утапливания в выемке. 13. Система по п.12, отличающаяся тем, что передний шкворень смонтирован на одноплечем рычаге, фиксируемом в крайних положениях посредством подвижных в поперечном направлении штифтов и поворотном в направлении выемки рамы. 14. Система по п.13, отличающаяся тем, что рычаг подвижен относительно рамы полуприцепа. 15. Система по п.13, отличающаяся тем, что штифты связаны с сервоприводом. 16. Система по пп.8 - 15, отличающаяся тем, что выемка в передней части выполнена открытой для размещения в ней откидываемой балки. 17. Система по п. 16, отличающаяся тем, что балка под прямым углом смонтирована на по меньшей мере одном одноплечем рычаге, установленном на раме полуприцепа над выемкой. 18. Система по п.16 или 17, отличающаяся тем, что балка выполнена по меньшей мере с одним кронштейном, имеющим отверстие для размещения в нем фиксирующего штыря. 19. Система по пп. 1 - 15, отличающаяся тем, что переходник по концам выполнен с наклонными плоскостями скольжения. 20. Система по пп.1- 15, отличающаяся тем, что каждая рельсовая тележка снабжена по меньшей мере одной убираемой опорой для переходника. 21. Система по пп.1 - 20, отличающаяся тем, что установленный на опоре переходник расположен с наклоном от шарового шарнира к опоре. 22. Система по п.20, отличающаяся тем, что на рельсовой ходовой тележке с боковой стороны от переходника расположены упоры для ограничения поворота переходника. 23. Система по пп.1 - 22, отличающаяся тем, что между каждым полуприцепом и переходником расположена по меньшей мере одна дополнительная опора. 24. Система по п.23, отличающаяся тем, что дополнительные опоры выполнены упругими и смещены относительно вертикальной плоскости, проходящей через центральную продольную ось симметрии полуприцепов.