ПОВОРОТНЫЙ МОСТ Российский патент 2003 года по МПК E01D15/04 

Изобретение относится к мостовой технике, а более конкретно к поворотным мостам.

Известны поворотные мосты с центральным барабаном (Крыжановский В.И. Разводные мосты. -М.: Транспорт, 1967, с.79-82), в которых нагрузка от пролетного строения передается центральным барабаном на ряд катков. На центральный барабан пролетное строение опирается непосредственно. Центральный барабан представляет собой двутавровую или двухступенчатую изогнутую по дуге балку. Его конструкция должна быть более жесткой, обеспечивающей равномерное нагружение катков. К нижнему поясу барабана прикреплен стальной литой или кованный круг катания, непосредственно опирающийся на катки. Такое устройство при весьма простой конструкции требует сравнительно большого диаметра барабана. Так в мостах с ездой по низу диаметр может достигать 8-10 м. Увеличение веса пролетного строения ведет к увеличению числа катков. При большом числе катков трудно обеспечить их равномерное нагружение, так как с течением времени нарушается не только правильное положение катков, но и нижнего круга катания.

Указанных недостатков лишен поворотный мост с центральной пятой, выбранный в качестве прототипа (Евграфов Г.К. Разводные мосты. Гос. Транс. Желдор. Издат. М., 1950, с. 25-30). Здесь передача нагрузки во время поворота пролетного строения осуществляется через центральную пяту. Пята должна обеспечить безопасную передачу веса пролетного строения (полностью или в большей его части), а также удовлетворить условиям поворота пролетного строения с наименьшим возможным трением. Для удержания пролетного строения от опрокидывания служат поддерживающие колеса, воспринимающие только случайные нагрузки, могущие нарушить равновесие. Количество колес назначают в зависимости от размеров пролетного строения (до 8-10 шт.). Центральная пята имеет много конструктивных разновидностей. В их основе лежит обеспечение поворота пролетного строения с возможно меньшим трением. Пята представляет собой подпятник. В пяте имеются для уменьшения трения два вкладыша из фтористой бронзы. Верхний вкладыш прикреплен шурупами к стальной планке, которая в свою очередь прикреплена к конструкции пролетного строения. Нижний вкладыш имеет форму чашки, окруженной небольшой канавкой для смазки. Смазка осуществляется в принудительном порядке с помощью нагнетающего насоса. Трущиеся поверхности защищены от загрязнений кожухом.

Центрирование нагрузки обеспечивается тангенциальным шарниром. Вращающий момент создается с помощью электродвигателя. Вращение двигателя через систему зубчатых колес (через редуктор) передается ведущей шестерне, зацепляющей зубчатую дугу (зубчатый венец). Последняя прикрепляется к пролетному строению либо укладывается на опору (если электрический двигатель расположен на пролетном строении).

Основным недостатком прототипа является недостаточно высокая надежность, обусловленная необходимостью использования принудительной системы смазки подпятника.

Перед авторами стояла задача повышения надежности работы поворотного моста.

Технический результат достигается следующим образом. В поворотном мосте, содержащем пролетное строение, на нижней плоскости которого на осях закреплены поддерживающие колеса, и опору, на нижней плоскости пролетного строения жестко установлен днищем вниз ферромагнитный стакан с центральным отверстием, внутри которого равномерно по окружности расположены Г-образные ферромагнитные фермы, имеющие в верхних частях отверстия для установочных штифтов и жестко закрепленные на опоре, на нижних концах ферм намотаны электромагнитные катушки, обмотки катушек соединены с выходами устройства стабилизации, а входы устройства стабилизации, которое соединено с системой энергоснабжения, соединены с датчиками зазора между днищем ферромагнитного стакана и нижними поверхностями Г-образных ферм, внутри ферромагнитного стакана на нижней плоскости пролетного строения жестко закреплены установочные штифты, и ферромагнитная дуга, ответно которой на верхней части Г-образных ферромагнитных ферм установлен статор дугового электрического двигателя.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что поворотный мост отличается: 1) использованием ферромагнитного стакана; 2) использованием ферромагнитных Г-образных ферм с электромагнитными катушками с обмотками, соединенными с устройством стабилизации; 3) использованием датчиков зазора; 4) использованием дугового электрического двигателя.

Отмеченные отличия позволяют отказаться от использования системы прокачивания масла, включающей трубопроводы, уплотнения и насос, т.е. повысить надежность работы пролетного моста.

Предлагаемое устройство показано на фиг.1.

На фиг.2 показан вид сверху системы Г-образных ферм.

На фиг.3 показан вид снизу нижней плоскости пролетного строения.

На нижней плоскости пролетного строения 1 (фиг.1) на осях закреплены поддерживающие колеса 2 и ферромагнитная дуга 3 и установочные штифты 4. Также на нижней плоскости пролетного строения 1 днищем вниз жестко закреплен ферромагнитный стакан 5. В днище стакана 5 выполнено круглое центральное отверстие, в котором концентрично расположена система из равномерно распределенных ферромагнитных Г-образных ферм 6, которые нижними концами жестко закреплены на опоре 7. В верхних частях ферм 6 выполнены отверстия для установочных штифтов 4. На нижних концах ферм намотаны электромагнитные катушки 8. Обмотки катушек 8 с помощью проводов соединены с выходами устройства стабилизации 9, которое в свою очередь соединено с системой энергоснабжения 10. Система энергоснабжения 10 может представлять собой трансформатор с преобразовательным блоком, подключенный к линии электропередач или автономную дизельную электростанцию (Под ред. Ишлинского А. Ю. Политехнический словарь. -М.: "СЭ". 1989, с. 152). Входы устройства стабилизации 9 соединены с датчиками зазора 11 между днищем стакана 5 и нижними поверхностями Г-образных ферм 6. Датчики 11 могут быть оптической системы (соединяющие провода не показаны). На верхней части Г-образных ферромагнитных ферм 6 ответно ферромагнитной дуге 3 установлен статор 12 дугового электрического двигателя (Вольдек А.И. Электрические машины. -Л.: Энергия, 1974, с.594).

На нижнюю часть каждой Г-образной ферромагнитной фермы 6 (фиг.2) намотана электромагнитная катушка 8, а на верхней части выполнено отверстие 13 под установочный штифт 4 (фиг.1). В нижней части каждой фермы 6 (фиг.2) ответно днищу ферромагнитного стакана (на фиг.2 не показан) установлен датчик зазора 11 (см. Под ред. Метлина В.Б. Магнитные и магнитогидродинамические опоры. -М.: Энергия, 1968, с.43-44), который электрически соединен с входом устройства стабилизации 9 (см. Под ред. Метлина В.Б. Магнитные и магнитогидродинамические опоры. -М.: Энергия, 1968, с.47-48), которое в свою очередь электрически соединено с системой энергоснабжения 10. Выходы устройства стабилизации 9 электрически соединены с обмотками катушек 8.

Внутри ферромагнитного стакана 5 (фиг. 3) на нижней части пролетного строения расположены установочные штифты 4 и ферромагнитная дуга 3 дугового электрического двигателя.

Работа устройства происходит следующим образом (фиг.1). При необходимости поворота пролетного строения 1 электромагнитные катушки 8 запитываются электрическим током от системы энергоснабжения 10. Величина тока определяется заранее в соответствии с массой пролетного строения 1. Созданное катушками 8 электромагнитное поле обуславливает возникновение сил притяжения между фермами 6 и днищем стакана 5, если эта сумма этих сил превышает вес пролетного строения 1, последнее "отрывается" от Г-образных ферм 6. Изменение зазора между нижней плоскостью пролетного строения 1 и верхними поверхностями Г-образных ферм 6 фиксируется датчиками зазора 11, при достижении зазором нужной величины (она выбирается из условий эксплуатации) устройство стабилизации 9 изменяет ток в катушках 8 до тех пор, пока суммарная сила притяжения не станет равной весу пролетного строения 1. Таким образом, осуществляется магнитный подвес пролетного строения 1. Затем включается электропитание статора 12 дугового электрического двигателя, возникшее бегущее магнитное поле взаимодействует с ферромагнитной дугой 3, в результате сказанного возникает электромагнитный момент, поворачивающий пролетное строение 1 относительно опоры 7. Если при движении пролетного строения 1 возникает перекос (он фиксируется датчиками 11), то ток в катушке 8 Г-образной фермы 6, где произошло уменьшение зазора, уменьшается с помощью устройства стабилизации 9, что приводит к увеличению зазора. Это уменьшение тока проводится до тех пор, пока зазор не достигнет требуемой величины. После перечисленных операций катушки 8 обесточиваются, и пролетное строение 1 опускается на фермы 6, фиксация пролетного строения 1 осуществляется установочными штифтами 4, входящими в ответные отверстия в Г-образных фермах 6.

Случайные колебания пролетного строения 1 ограничиваются поддерживающими колесами 2.

Возвращение пролетного строения 1 в изначальное положение проводится аналогично. При этом дуговой электродвигатель 12 создает бегущее магнитное поле обратного направления.

Использование магнитного подвеса в момент поворота пролетного строения позволяет отказаться от подпятника и его системы смазки, т.е. увеличить надежность работы устройства и значительно уменьшить необходимую мощность поворотных механизмов.

Изобретение относится к мостовой технике, а более конкретно к поворотным мостам. Поворотный мост содержит пролетное строение, на нижней плоскости которого на осях закреплены поддерживающие колеса, и опору. Новым является то, что на нижней плоскости пролетного строения жестко установлен днищем вниз ферромагнитный стакан с центральным отверстием, внутри которого равномерно по окружности расположены Г-образные ферромагнитные фермы, имеющие в верхних частях отверстия для установочных штифтов и жестко закрепленные на опоре, на нижних концах ферм намотаны электромагнитные катушки, обмотки катушек соединены с выходами устройства стабилизации, а входы устройства стабилизации, которое соединено с системой энергоснабжения, соединены с датчиками зазора между днищем ферромагнитного стакана и нижними поверхностями Г-образных ферм, внутри ферромагнитного стакана на нижней плоскости пролетного строения жестко закреплены установочные штифты, и ферромагнитная дуга, ответно которой на верхней части Г-образных ферромагнитных ферм установлен статор дугового электрического двигателя. Технический результат заключается в повышении надежности работы поворотного моста. 3 ил.

Поворотный мост, содержащий пролетное строение, на нижней плоскости которого на осях закреплены поддерживающие колеса, и опору, отличающийся тем, что на нижней плоскости пролетного строения жестко установлен днищем вниз ферромагнитный стакан с центральным отверстием, внутри которого равномерно по окружности расположены Г-образные ферромагнитные фермы, имеющие в верхних частях отверстия для установочных штифтов и жестко закрепленные на опоре, на нижних концах ферм намотаны электромагнитные катушки, обмотки катушек соединены с выходами устройства стабилизации, а входы устройства стабилизации, которое соединено с системой энергоснабжения, соединены с датчиками зазора между днищем ферромагнитного стакана и нижними поверхностями Г-образных ферм, внутри ферромагнитного стакана на нижней плоскости пролетного строения жестко закреплены установочные штифты, и ферромагнитная дуга, ответно которой на верхней части Г-образных ферромагнитных ферм установлен статор дугового электрического двигателя.