ПОДЗЕМНЫЙ ЭНЕРГОПОЕЗД Российский патент 1998 года по МПК E21F17/06 

Изобретение касается подземного энергопоезда согласно признакам ограничительной части первого пункта формулы.

В соответствии с уровнем техники такие подземные энергопоезда используются на подземных горных работах, в частности при подземной разработке угольных месторождений, и в них каждая комплектная подстанция, то есть герметичный корпус со встроенными переключающими устройствами, снабжена на каждом своем конце в направлении движения соответствующей универсальной транспортной стандартной рамы (УТС-рамы) клеммной коробкой для электрических подводов или отводов, и каждая подобная комбинация из комплектной подстанции и двух клеммных коробок крепится на отдельный УТС-раме [1].

Общее устройство из комплектной подстанции и клеммных коробок имеет в зависимости от применяемого корпуса известного типа общую длину от 2 до 2,5 м при длине каждой клеммной коробки примерно 0,5 м. Длина же УТС-рамы составляет 3,3 м, к которой в процессе эксплуатации следует причислить еще длину сцепных дышел между УТС-рамами, необходимых для вписываемости энергопоезда в виде однорельсовой подвесной дороги в кривую, в результате чего каждая комплектная подстанция занимает в энергопоезде участок длиной около 4 м. Однако в подземных разработках с высокой концентрацией подвижного состава, например при струговой выемке, для энергоснабжения всего подвижного состава требуется несколько комплектных подстанций, которые вместе с необходимыми трансформаторами, также закрепленными на каждой отдельной УТС-раме, составлены в упомянутые энергопоезда; так, в конвейерном штреке приведенной выше в качестве примера струговой выемки обычно устанавливается энергопоезд с двумя мощными трансформаторами и семью комплектными подстанциями, а в передовом ее штреке - энергопоезд с одним мощным трансформатором и пятью комплектными подстанциями. Таким образом, для паркования необходимых энергопоездов требуется в целом 60 м штрека непосредственно по соседству со всегда критическими и трудоемкими переходами от штреков к действующей лаве, что, с одной стороны, означает значительное сокращение и без того ограниченного пространства, предоставляемого на этих участках штрека для проведения рабочих, транспортных и контрольных операций, а, с другой стороны, в значительной степени затрудняет доступ к элементам крепи и линиям электроснабжения, например, в случае их ремонта, доставляемым энергопоездами на продолжительный период времени до следующего иx продвижения. Необходимо, кроме того, отметить, что с увеличением длины энергопоездов резко возрастает риск для горняков, работающих в непосредственной близости от них в штреке, в частности во время маневровых передвижений этих энергопоездов.

В основу данного изобретения положена задача значительно сократить пространство, занимаемое подземными энергопоездами, в частности существенно уменьшить их протяженность по крайней мере без увеличения поперечных габаритов, не нарушая при этом их работоспособности и мероприятий по безопасности.

Задача изобретения решается с помощью признаков отличительной части первого пункта формулы.

Особенно предпочтительно, чтобы на каждой УТС-раме были установлены две комплектныe подстанции, объединенные в общее устройство механически посредством коробки и электрически посредством проходящих через эту коробку линий, и чтобы местоположение электрических присоединительных устройств определялось по штепсельным розеткам допущенной конструкции, закрепленным непосредственно на стенках герметичных корпусов комплектных подстанций, так как этим способом длина энергопоезда в любом случае может быть уменьшена почти наполовину при соблюдении обычных правил техники безопасности, поскольку штепсельные розетки допущенной конструкции, закрепленные непосредственно на стенках герметичных корпусов комплектных подстанций, полностью берут на себя функцию обычных клеммных коробок, в том числе и в отношении техники безопасности, занимая при этом существенно меньшую площадь. Механическая устойчивость общего устройства из двух комплектных подстанций, смонтированных на одной УТС-раме, предпочтительно обеспечивается при этом посредством простой в изготовлении соединяющей коробки, преимущественно из листовой стали, одновременно защищающей электрические линии, которые непосредственно соединяют обе комплектные подстанции, и в данном случае без применения штепсельных розеток допущенной конструкции напрямую герметично проходят через противолежащие поперечные стенки обоих герметичных корпусов.

В специальной форме выполнения предложенного согласно изобретению энергопоезда особенно предпочтительно, чтобы одна комплектная подстанция была оснащена силовым выключателем, по меньшей мере двумя контакторными или осветительными выдвижными блоками и блоком подачи управляющего напряжения для общего устройства, а другая комплектная подстанция была снабжена дополнительными контакторными выдвижными блоками, поскольку при таком расположении переключающих устройств в обеих комплектных подстанциях, объединенных в общее устройство, достигается не только чисто количественное объединение каждых двух комплектных подстанций обычного вида, но и, кроме того, объединение функций различных комплектных подстанций известного типа, что приводит к дальнейшему сокращению общего числа необходимых для подземных энергопоездов комплектных подстанций, попарно объединенных на УТС-раме. В случае упомянутой выше в качестве примера струговой выемки возможно, например, в конвейерном штреке этой горной выработки вместо энергопоезда с двумя мощными трансформаторами и семью отдельными комплектными подстанциями использовать энергопоезд с двумя мощными трансформаторами и только двумя парами комплектных подстанций, объединенными в общие устройства, то есть в целом только с четырьмя УТС-рамами, включая сцепные дышла, вместо девяти УТС-рам со сцепными дышлами, а в передовом штреке той же горной выработки возможно использовать вместо компоновки из шести УТС-рам (1 мощный трансформатор и 5 отдельных комплектных подстанций) компоновку из двух УТС-рам (1 мощный трансформатор и 1 общее устройство из двух комплектных подстанций). Тем самым для паркования обоих энергопоездов в конвейерном и передовом штреках в целом вместо первоначальных 60 м штрека требуется всего лишь 24 м, то есть меньше половины первоначально необходимого пространства.

В следующем варианте выполнения предложенного энергопоезда рационально, кроме того, снабдить другую комплектную подстанцию двенадцатью дополнительными контакторными выдвижными блоками, так как в этом случае в герметичных корпусах известной конструкции могут использоваться контакторные выдвижные блоки известного вида, что существенно упрощает изготовление комплектных подстанций и заметно снижает капитальные затраты.

Предпочтительным является далее вариант выполнения рассматриваемого энергопоезда, в котором коробка наряду с проходящими через нее электрическими линиями имеет также индикаторную панель управления, что позволяет, несмотря на объемную концентрацию энергопоезда наряду с первоначальным стандартом надежности, сохранить или даже улучшить удобство обслуживания всей компоновки, которое до сих пор по меньшей мере частично обеспечивалось довольно громоздкими клеммными коробками.

Предпочтительным вариантом выполнения энергопоезда можно считать такой вариант, в котором мощные трансформаторы рассчитаны по меньшей мере на 630 кВ, поскольку подобные трансформаторы используются на подземных горных работах, в частности при подземных разработках угольных месторождений, и, следовательно, их применение явно упрощает конструкцию предложенных согласно изобретению энергопоездов и тем самым также снижает капитальные затраты. То же самое имеет место и тогда, когда штепсельные розетки допущенной конструкции представляют собой розетки, рассчитанные на 1000 B.

Предпочтительным следует считать также следующий вариант выполнения предложенного подземного энергопоезда, в котором штепсельные розетки допущенной конструкции установлены на ориентированных перпендикулярно направлению движения УТС-рам торцевых стeнках комплектных подстанций на соответствующем конце общего устройства, так как при этом все электрические подводы и отводы общих устройств, состоящих каждое из двух комплектных подстанций, могут прокладываться в свободном пространстве, образуемом сцепными дышлами между УТС-рамами и используемом, как правило, лишь в исключительных случаях, где они меньше всего могут препятствовать проведению обычных рабочих, транспортных и контрольных операций.

Пример выполнения общего устройства из двух объединенных на УТС-раме комплектных подстанций предложенного согласно изобретению подземного энергопоезда приведен на чертеже, на котором показан вид сверху общего устройства из двух закрепленных на одной УТС-раме комплектных подстанций для подземного энергопоезда в схематичном изображении и частично с вырывом.

На чертеже в схематичном изображении показана известная при подземной разработке угольных месторождений универсальная транспортная стандартная рама (УТС-рама) 1 в виде используемого в составе однорельсовой подвесной дороги элемента, на котором закреплены две размещенные в соответствующих герметичных корпусах 2,3 комплектные подстанции 4,5 с переключающими устройствами для снабжения подземного подвижного состава электроэнергией. Для повышения механической устойчивости показанного общего устройства оба герметичных корпуса 2,3 комплектных подстанций 4,5 соединены друг с другом с силовым замыканием посредством связывающей их коробки 6 из листовой стали. Кроме того, герметичные корпуса 2,3 на их каждой отвернутой от другой комплектной подстанции 5,4 торцевой стенке 8,9, ориентированной перпендикулярно указанному символической двойной стрелкой 7 направлению движения однорельсовой подвесной дороги, включающей УТС-раму 1, несут рассчитанные на 1000 B штепсельные розетки 10, 11 допущенной конструкции, выполняющие функцию электрических присоединительных устройств для подвода или отвода электроэнергии к или же от переключающих устройств в комплектных подстанциях 4,5.

В данном случае, который, однако, не является обязательным, левая комплектная подстанция 4 со штепсельными розетками 10 представляет собой входной каскад общего устройства. Поэтому она содержит с одной стороны блок подачи 12 управляющего напряжения к общему устройству, а с другой стороны - силовой выключатель 13, а также по причине оптимального использования места еще два контакторных или осветительных выдвижных блока 14, 15. Другая же комплектная подстанция 5 содержит в данном, но не обязательном случае дополнительно двенадцать контакторных съемных блоков 16 известного вида, выбранных с расчетом оптимального использования имеющегося пространства. Кроме того, герметичный корпус 3 комплектной подстанции 5 несет все необходимые электрические выходные блоки общего устройства в виде штепсельных розеток 11. Электрическая связь между переключающими устройствами 12-15 комплектной подстанции и дополнительными контакторными выдвижными блоками 16 или же штепсельными розетками 11, служащими выходными блоками, осуществляется с помощью проходящих через коробку 6 линий 17, которые обозначены здесь также лишь схематично. Разумеется, что переключающие импульсы или электрическая энергия подаются на часть штепсельных розеток 11 непосредственно от дополнительных выдвижных блоков 16.

Для повышения удобства обслуживания общего устройства коробка 6 в данном, также не обязательном случае имеет наряду с проходящими через нее линиями 17 еще индикаторную панель управления 18. Естественно, что пользователю вышеописанного подземного энергопоезда, предложенного согласно изобретению, предоставляется возможность свободного оформления указанной панели и внутреннего оформления комплектных подстанций 4,5, возможность выбора и установки штепсельных розеток 10, 11, а также фактического внешнего и внутреннего оформления коробки 6, не выходя за пределы охраны испрашиваемого патента.

Источники информации
1. 8503546 A1 (Berriman, PHILLIP), 15.08.85.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземных горных работах, в частности при подземной разработке угольных месторождений. Задачей изобретения является сокращение пространства, занимаемого подземными энергопоездами, без нарушения при этом их работоспособности и мероприятий по безопасности. Для этого энергопоезд содержит несколько соединенных сцепными дышлами и используемых в качестве элементов однорельсовой подвесной дороги универсальных транспортных стандартных рам (УТС-рам). По меньшей мере одна из них несет трансформатор и по меньшей мере еще одна, установленная в герметичном корпусе, - комплексную подстанцию с переключающими устройствами для снабжения подземного подвижного состава электроэнергией и с электрическими присоединительными устройствами на входной и выходной сторонах герметичного корпуса. Каждая УТС-рама несет две комплектные подстанции, oбъединенные в общее устройство механически посредством коробки и электрически посредством проходящих через эту коробку линий. Местоположение электрических присоединительных устройств определяется по штепсельным розеткам, установленным непосредственно на стенках герметичных корпусов комплектных подстанций. 6 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Подземный энергопоезд, содержащий несколько соединенных сцепными дышлами и используемых в качестве элементов однорельсовой подвесной дороги универсальных транспортных стандартных рам (УТС-рам), из которых по меньшей мере одна несет трансформатор и по меньшей мере еще одна - установленную в герметичном корпусе комплектную подстанцию с переключающими устройствами для снабжения подземного подвижного состава электроэнергией и с электрическими присоединительными устройствами на входной и выходной сторонах герметичного корпуса, отличающийся тем, что каждая УТС-рама несет две комплектные подстанции, объединенные в общее устройство механически посредством коробки и электрически посредством проходящих через эту коробку линий, местоположение электрических присоединительных устройств определяется по штепсельным розеткам, установленным непосредственно на стенках герметичных корпусов комплектных подстанций. 2. Энергопоезд по п.1, отличающийся тем, что одна комплектная подстанция оснащена силовым выключателем, по меньшей мере двумя контакторными или осветительными выдвижными блоками и блоком подачи управляющего напряжения для общего устройства, а вторая комплектная подстанция снабжена дополнительными контакторными выдвижными блоками. 3. Энергопоезд по п.2, отличающийся тем, что другая комплектная подстанция снабжена двенадцатью дополнительными контакторными выдвижными блоками. 4. Энергопоезд по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что коробка наряду с проходящими через нее электрическими линиями имеет также индикаторную панель управления. 5. Энергопоезд по одному из пп.1 - 4, отличающийся тем, что трансформаторы рассчитаны по меньшей мере на 630 кВ. 6. Энергопоезд по одному из пп.1 - 5, отличающийся тем, что штепсельные розетки рассчитаны на 1000 В. 7. Энергопоезд по одному из пп.1 - 6, отличающийся тем, что штепсельные розетки установлены на торцевых стенках комплектных подстанций, ориентированных перпендикулярно направлению движения УТС-рам.