Настоящее изобретение касается системы транспортировки грузов, погрузки и разгрузки, включающей в себя множество вагонов и постов для погрузки и разгрузки автотранспортных средств, часть этих автотранспортных средств, и, в целом, погрузки автомобильного груза на вагоны железнодорожного поезда и его разгрузки при комбинированных железнодорожно-автомобильных перевозках, называемых также перевалочными перевозками.
Настоящее изобретение касается также способа погрузки/разгрузки, в котором используют последовательность постов и вагонов, образующих вместе комплекс необходимых для этого средств.
Загруженность дорог и автострад, в частности, грузовиками и повышение уровня загрязнения окружающей среды заставили вести поиск альтернативных решений.
Одним из таких решений являются комбинированные железнодорожно-автомобильные перевозки, предусматривающие транспортировку на длинные расстояния по железной дороге автотранспортных средств с грузами, тогда как перевозка на ближние расстояния осуществляется в традиционной форме.
Согласно этому решению контейнеры, кузова-подъемники, прицепы или грузовики погружают в вагоны, а затем выгружают из них в терминалах железнодорожных станций.
Что касается оборудования и установок, то было предложено три решения.
Одно из них состоит в создании железнодорожных автодорог, то есть целых поездов, по которым друг за другом движутся грузовики с прицепами или полуприцепами вплоть до предназначенного для транспортировки места по всей свободной поверхности поезда и даже между двумя вагонами, и преимуществом такого решения являются практичность и быстрота. Разгрузку осуществляют путем передвижения автотранспортных средств в том же направлении до конца поезда, противоположного тому концу, с которого они заезжали. Затем они выезжают на автомобильную дорогу. Тем не менее это решение имеет целый ряд недостатков. Прежде всего следует упомянуть недостатки, связанные с последовательной погрузкой и выгрузкой. Поломка одного автомобиля блокирует весь остальной ряд. Невозможно загружать или выгружать автомобили выборочно. Кроме того, погрузка длится достаточно долго и не может быть ускорена. Это решение имеет также еще один существенный недостаток, связанный с необходимостью транспортировки тягача, который не может быть отделен от прицепа или полуприцепа для использования в другом месте. Кроме того, очень часто тягачи и прицепы или полуприцепы принадлежат разным владельцам, которые по разному трактуют проблему рентабельности их имущества.
В другую категорию входят решения, касающиеся контейнеров, а также прицепов и полуприцепов и связанные с погрузкой грузов в вагоны при помощи внешних средств с платформы, куда их доставляют тягачи или грузовики. Для данной категории требуется применение сложного, дорогостоящего в производстве и обслуживании и энергоемкого оборудования. Кроме того, для таких операций необходимо присутствие квалифицированного оператора.
Еще одна категория решений, в которую вписывается настоящее изобретение, касается индивидуальной погрузки всего автотранспортного средства или только прицепа или полуприцепа или автомобильного груза в целом путем использования его автономной приводной энергии или потребляемой им энергии с помощью водителя автотранспортного средства, которое перевозит этот груз.
Решение предусматривает выполнение вагона с неподвижной грузовой конструкцией, механически соединяющей две концевые площадки и содержащей подвижный пол, на котором устанавливают автомобильный груз.
Эта предназначенная для механического соединения грузовая конструкция соответственно имеет дополнительную толщину, что входит в противоречие с потребностью сокращения железнодорожного габарита в нижнем направлении за счет уменьшения ее толщины.
Основным объектом настоящего изобретения является система комбинированных железнодорожно-автомобильных перевозок, в которой вагоны содержат поворотную грузовую железнодорожную конструкцию для перевозки автомобильных грузов, при этом данная грузовая конструкция установлена и соединена с двумя концевыми площадками, каждая из которых установлена на железнодорожной тележке.
В объеме настоящего изобретения в качестве отражающих уровень техники могут рассматриваться только вагоны, содержащие железнодорожную конструкцию, совершающую принудительное движение поворота. Одним из преимуществ таких вагонов является возможность осуществления погрузочно-разгрузочных операций при повернутом положении грузовой конструкции и, следовательно, использования платформы, оборудованной для заезда и выезда, а также обеспечения подачи и выезда автомобильного груза автономно или при помощи связанных с ним средств.
Транспортные системы, использующие такой тип вагонов, различаются по тому, являются ли концы грузовых железнодорожных конструкций отсоединяемыми от концевых площадок или нет и, в частности, отсоединяемыми одновременно от двух площадок.
Если одновременное отсоединение двух концов является значительным преимуществом, так как в данном случае, в частности, автомобильный груз может подаваться или выгружаться с одного из концов, в то время как новый груз подается с другого конца, такое решение имеет и серьезный недостаток в силу того, что концевые площадки, отсоединенные от грузовой железнодорожной конструкции, обеспечивавшей их механическое соединение, не сохраняют первоначального положения. Действительно, остаточные силы, действующие на площадки, и реактивные силы, возникающие при отсоединении концов грузовой железнодорожной конструкции от концевых площадок, а также усилия, возникающие при заезде или движении автотранспортных средств на грузовой железнодорожной конструкции, приводят к смещению последней вдоль железнодорожного пути. Такого смещения бывает достаточно, чтобы помешать легкой и быстрой установке грузовой железнодорожной конструкции во время ее возврата на место после погрузочно-разгрузочных работ.
Задачей настоящего изобретения является одновременное решение двух задач по удержанию на месте концевых площадок и, следовательно, тележек во время погрузочно-разгрузочных операций и обеспечению максимального использования железнодорожного габарита.
Задачей настоящего изобретения является также осуществление погрузочно-разгрузочных операций без применения сложного внешнего или устанавливаемого на вагоне оборудования путем использования энергетически автономного автомобильного груза, то есть перемещаемого или способного перемещаться при помощи собственных средств или обычно придаваемых ему средств.
Задачей настоящего изобретения является также обеспечение индивидуальной или выборочной погрузки и разгрузки для всех вагонов данного поезда.
Ранее предлагались различные технические решения по обеспечению движения площадки, среди которых следует упомянуть немецкий патент №3234374 на имя «ТАЛЬБОТ» и публикацию РСТ №81 02142 на имя «БЕРЕНС», в которых грузовая конструкция поворачивается вокруг концевой поворотной оси и вокруг поворотного узла для перемещения в положение отклонения от направления поезда.
Для успешного внедрения эти решения должны иметь больше технико-экономических преимуществ, чем недостатков, то есть соответствовать поставленным задачам и одновременно удовлетворять требованиям, регламентирующим автомобильные и железнодорожные перевозки.
Поэтому представляющее интерес изобретение должно одновременно отвечать условиям и требованиям, предъявляемым к операциям погрузки грузов на железнодорожные конструкции и разгрузки с них, занимая как можно меньше времени и обеспечивая максимальное удобство для операторов при соблюдении безопасности, а также сохранении рентабельности при такой смене способа транспортировки.
В связи с этим можно сформулировать несколько задач, выполнение которых позволяет создать комбинированную систему железнодорожно-автомобильных перевозок, отличающуюся высокими характеристиками и многими преимуществами.
Первой задачей настоящего изобретения является адаптация автомобильного груза к требованиям соблюдения автодорожных габаритов и выполнения вагона для перевозки этого груза с соблюдением железнодорожного габарита. С учетом максимально допустимых железнодорожных и автомобильных габаритов необходимо достичь выигрыша в полезной высоте загрузки на вагоне. Поэтому нижнюю сторону грузовой железнодорожной конструкции стремятся расположить как можно ниже и пол этой грузовой железнодорожной конструкции выполняют тонким, во всяком случае максимально тонким с учетом необходимости сохранения механической прочности.
Другой основной задачей является обеспечение легкости и быстроты установки на место грузовой железнодорожной конструкции после маневров открытия и закрытия вагона во время погрузочно-разгрузочных фаз, а также обеспечение индивидуальной параллельной погрузки/разгрузки вагонов. Отсоединенные от грузовой железнодорожной конструкции тележки перемещаются за счет наличия остаточных усилий в сцепных устройствах, буферах, подвесках и других устройствах. Они могут также двигаться при заезде автотранспортных средств на грузовую железнодорожную конструкцию, перемещении по ней и выезде с нее, а также от толчков. Данный недостаток устраняют, фиксируя для концевых площадок заданное положение при помощи средств удержания на земле или поддерживая между ними постоянное расстояние.
Дополнительно ставится задача сохранения полезного объема загрузки вагона, который может сокращаться из-за наличия средств и оборудования для перемещения груза и грузовой железнодорожной конструкции. Эти средства загромождают вагон и требуют наличия на борту вспомогательных источников энергии. Для этого во время погрузки и разгрузки автомобильный груз перемещается при помощи своих собственных средств, а необходимые для реализации маневров приводные средства находятся за пределами вагона и питаются энергией от внешних источников. Такая энергетическая независимость между вагоном, грузом и приводными средствами позволяет облегчить вагон и упростить распределение энергии. Таким образом, приводные средства являются частью железнодорожной инфраструктуры или располагаются на автомобильном грузе или на автомобильном тягаче.
Еще одной задачей является ограничение полезного рабочего хода средств подъема грузовой железнодорожной конструкции. Действительно, учитывая значительную массу перемещаемых грузов, любая дополнительная длина хода отсоединяющих средств, например средств подъема, порождает новые значительные усилия, что приводит к повышению расхода энергии и увеличению размеров оборудования.
Поэтому при незначительном рабочем ходе операции сводятся к простым маневрам небольшой амплитуды, при которых затраты на приобретение, эксплуатацию и обслуживание остаются достаточно умеренными.
Согласно рассматриваемому варианту выполнения движение подъема грузовой железнодорожной конструкции после компенсации действия подвесок продолжается рабочим ходом небольшой амплитуды, необходимым только для разъединения соединения между грузовой железнодорожной конструкцией и концевыми площадками, например высвобождения концов грузовой железнодорожной конструкции из их гнезда в концевых площадках или опирающихся на эти площадки концов.
Другая дополнительная задача настоящего изобретения связана с передачей тяговых усилий. Последние должны полностью восприниматься грузовой конструкцией и ее соединениями с концевыми площадками, чтобы не прибегать к дополнительной нижней конструкции большой механической прочности, наличие которой приведет к значительному утяжелению и увеличению толщины. В настоящем изобретении используется грузовая конструкция для передачи тяговых усилий вплоть до другого конца вагона.
Наконец, задачей настоящего изобретения является адекватное размещение вагонов поезда по отношению к оборудованию, установленному на железнодорожном пути и платформе, для обеспечения простоты и скорости применения погрузочно-разгрузочных средств.
Задачей настоящего изобретения является также создание особо прочного вагона, способного выдерживать не только усилия, действующие на него в процессе его эксплуатации, но также все исключительные усилия, связанные с погрузочно-разгрузочными операциями и перемещениями тяжелых грузов, таких как автотранспортные средства.
Задачей настоящего изобретения является также реализация грузовой железнодорожной конструкции, в которую груз загружают при помощи собственных средств, при этом данная грузовая конструкция возвращается на место в вагоне при помощи поддерживающего средства, находящегося за пределами вагона и питающегося от не зависящего от него источника энергии.
Настоящее изобретение решает одновременно все указанные задачи и предлагает эффективное и надежное общее решение для устранения недостатков технических решений предшествующего уровня техника.
В этой связи настоящим изобретением предлагается система комбинированных железнодорожно-автомобильных перевозок, состоящая по меньшей мере из одного железнодорожного пути, из вагонов и погрузочно-раэгрузочных постов, отличающаяся тем, что каждый вагон содержит две концевые площадки и грузовую железнодорожную конструкцию для перевозки автомобильных грузов, установленную с возможностью поворота на вагоне и соединенную с концевыми площадками посредством разъемных и стопорящихся жестких соединительных узлов, при этом каждый пост оборудован на земле и на уровне каждой погрузочно-разгрузочной площадки, по меньшей мере, одним средством подъема и опускания и, по меньшей мере, одним средством привода поворота грузовой железнодорожной конструкции, обеспечивающими отсоединение и поворот грузовой конструкции в направлении платформы, которая оборудована средствами приема и захвата для продолжения движения на платформе, которая содержит средства удержания в положении и в состоянии готовности концевых площадок, в котором они находятся, когда вагон находится в разъединенном состоянии.
Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания, приведенного в качестве примера, и из прилагаемых чертежей, на которых:
Фиг.1 - общее изображение в плане железнодорожно-автомобильного терминала станции для комбинированных железнодорожно-автомобильных перевозок, в котором применяется система в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.2 - изображение в плане нескольких площадок для загрузки/разгрузки вагонов на месте.
Фиг.3 - упрощенное схематическое изображение в перспективе погрузочно-разгрузочной площадки и ее оборудования на земле без вагона, схематически показывающее грузовую железнодорожную конструкцию при повороте в косое положение.
Фиг.4 - общее схематическое изображение в перспективе комплекса вагона с грузовой железнодорожной конструкцией, отсоединенной от корпуса вагона, в варианте с центральным поворотным узлом.
Фиг.5 - общее схематическое изображение в перспективе комплекса вагона с грузовой железнодорожной конструкцией, отсоединенной от корпуса вагона, в варианте с концевым поворотным узлом.
Фиг.6 - общее изображение в перспективе комплекса вагона с грузовой железнодорожной конструкцией, отсоединенной от корпуса вагона, согласно практическому варианту выполнения с центральным поворотным узлом и продольным соединительным элементом между двумя концевыми площадками.
Фиг.7 - общее изображение в перспективе снизу конца грузовой железнодорожной конструкции с опорной дорожкой качения.
Фиг.8 - общее упрощенное и схематическое изображение вагона, оборудованного соединительным удерживающим устройством между концевыми площадками.
Фиг.9 - схематическое изображение в поперечном разрезе, показывающее вариант соединительного удерживающего устройства в убранном положении в выемке пола с конфигурацией нижней части железнодорожного габарита.
Фиг.10 - общее упрощенное изображение в перспективе сверху и сбоку варианта выполнения настоящего изобретения с центральным поворотным узлом.
Фиг.11 - общее упрощенное изображение в перспективе снизу и сбоку варианта выполнения настоящего изобретения с центральным поворотным узлом.
Фиг.12 - детализированное изображение в перспективе сбоку и сверху центральной части продольного соединительного элемента, соответствующее варианту выполнения, показанному на Фиг.10 и 11.
Фиг.13 - детализированное изображение в перспективе сбоку и снизу центральной части продольного соединительного элемента, соответствующее варианту выполнения, показанному на Фиг.10 и 11.
Фиг.14 - схематическое изображение в поперечном разрезе грузовой железнодорожной конструкции и продольного соединительного элемента.
Фиг.15 и 16 - схематические изображения в продольном разрезе, иллюстрирующие работу продольного соединительного элемента.
Фиг.17-19 - схематические изображения в поперечном разрезе, показывающие другие формы сечения сцепного соединительного устройства.
Фиг.20 - изображение в перспективе соединительного узла на уровне концов грузовой железнодорожной конструкции, вид снизу.
Фиг.21 - изображение в перспективе соединительного узла на уровне концов грузовой железнодорожной конструкции, вид сверху.
Фиг.22 - увеличенное детализированное изображение с одной стороны механизма стопорения разъемного соединительного узла для соединения концов грузовой железнодорожной конструкции.
Фиг.23 - увеличенное детализированное изображение с другой стороны механизма стопорения разъемного соединительного узла для соединения концов грузовой железнодорожной конструкции.
Фиг.24 - общее изображение в перспективе подъемного устройства в соответствии с настоящим изобретением, вид сбоку и сверху.
Фиг.25 - общее изображение в перспективе подъемного устройства в соответствии с настоящим изобретением, вид сбоку и снизу.
Фиг.26 - изображение в перспективе устройства в соответствии с настоящим изобретением, опорной дорожки качения и схематически конца грузовой конструкции вагона, с которым входят в контакт подъема и качения механизированные ролики устройства в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.27-30 - схемы различных фаз работы:
- в нижнем убранном нерабочем положении (Фиг.27);
- движение подъема без нагрузки (Фиг.28);
- контакт с нижней стороной вагона (Фиг.29);
- движение подъема под нагрузкой (Фиг.30).
Фиг.31 - схематическое изображение, соответствующее Фиг.30, на котором показано устройство удержания концевой площадки, установленной на этом устройстве.
Фиг.32 и 33 - изображения соответственно сбоку и сверху примера устройства центровки и позиционирования.
Настоящее изобретение касается вагонов с поворотной грузовой железнодорожной конструкцией и, в частности, системы, в которой использован отдельный вагон такого типа со всеми вариантами, являющийся объектом параллельно поданной заявки, на которую сделана ссылка в настоящем описании.
Поскольку эту заявку трудно включить в настоящее описание в виде простого упоминания, то перед нижеследующим описанием необходимо поместить описание, связанное с указанной поданной заявкой, со ссылками на Фиг.4-23.
Это же замечание относится к описанию, связанному с другой параллельно поданной заявкой, касающейся установленного на земле устройства для подъема и привода поворота грузовой железнодорожной конструкции, и также включенному в описание настоящего изобретения.
Настоящее изобретение касается вагонов для комбинированных железнодорожно-автомобильных перевозок, называемых также перевалочными перевозками, с грузовой поворотной железнодорожной конструкцией для перевозки грузов, независимо от положения поворотного узла на вагоне. Это положение может быть центральным, концевым или промежуточным.
Основная задача заключается в том, чтобы осуществлять погрузочно-разгрузочные операции с обеспечением максимально комфортных условий работы при минимальных затратах времени путем приведения грузовой железнодорожной платформы в повернутое положение с достаточной амплитудой.
На Фиг.4 и 5 показаны два основных базовых варианта выполнения вагона в соответствии с настоящим изобретением, отличающихся друг от друга только положением поворотного узла грузовой железнодорожной конструкции. Эти два варианта лягут в основу нижеследующего описания настоящего изобретения с раскрытием его основных средств.
В основе настоящего изобретения лежит главная изобретательская идея, заключающаяся в том, что грузовая железнодорожная конструкция для комбинированной железнодорожно-автомобильной перевозки груза должна отсоединяться от концевых площадок вагона по меньшей мере одним из своих концов, оставаясь при этом установленной на своем поворотном узле, и приходить после поворота в косое положение для погрузки/разгрузки одной стороной, концы которой полностью отсоединяются от концевой площадки, затем, после обратного поворота, возвращаться в положение образования единого комплекса с вагоном после быстрого, простого и надежного соединения, обеспечивающего жесткую сцепку между концевыми площадками и грузовой железнодорожной конструкцией.
Типовой вагон 1 содержит две концевые площадки 2 и 3, установленные на тележки или на ось или оси 4 и 5. Эти концевые площадки 2 и 3 соединены между собой грузовой железнодорожной конструкцией 6, образующей с ними единый комплекс своими концами посредством жестких соединительных узлов, при этом данные узлы являются разъемными и стопорящимися.
Грузовая железнодорожная конструкция 6 представляет собой полый корпус, образованный низко расположенным полом 7, в частности, имеющим небольшую толщину, с дном 8 плоской формы или другой формы, например, содержащим укороченную продольную выемку 9 в виде туннеля 10. Кроме того, грузовая железнодорожная конструкция 6 содержит две боковые защитные стенки 11 и 12, например, небольшой высоты, ограниченные сверху верхними лонжеронами 13 и 14, продолженными за пределы корпуса и заканчивающимися концами 15, например, в виде длинных стоек, выполненных технически с возможностью достигать и блокироваться в дополнительных захватных узлах 16, выполненных в захватной конструкции напротив соответствующей концевой площадки или каждой концевой площадки 2 или 3, образуя в собранном состоянии жесткий разъемный соединительный узел, через который проходят все тяговые усилия и усилия, порождаемые движением качения. В собранном виде вагон 1 образует, таким образом, прочный и жесткий механический комплекс, идентичный вагону, выполненному в виде единой детали.
Вагон содержит также нижние продольные борта 17 и 18, поперечные концевые настилы 19 и 20 и приемные порожки 21 и 22.
Согласно предпочтительному варианту выполнения пол 7 грузовой конструкции 6 выполнен тонким и расположен как можно ближе к железнодорожному полотну. После усовершенствования этого варианта тонкий пол выполнен и сконструирован таким образом, что образует в центральной продольной зоне, на которую не давит груз, укороченную выемку 9 в виде туннеля 10, в который заходит продольный соединительный элемент 23, соединяющий механически две концевые площадки 2 и 3 и обеспечивающий удержание этих площадок в первоначальном положении во время погрузочно-разгрузочных операций.
Этот туннель 10 придает дополнительную жесткость полу 7 и служит для прокладки кабелей и гидравлических трубопроводов.
Согласно предпочтительному варианту концы 15 грузовой железнодорожной конструкции 6 выполнены короткими и доходят до захватных узлов 16, расположенных на концевых площадках напротив и на границе или рядом с границей нижней стороны этих площадок.
Предпочтительно концевые площадки 2 и 3 содержат на обращенной внутрь вагона стороне направленный вниз загиб 24, на верхней части которого выполнен заплечик 25. Захватные конструкции 16, до которых доходят концы 15 грузовой железнодорожной конструкции 6, выполнены на концах этого заплечика 25 напротив концов грузовой конструкции.
Грузовая железнодорожная конструкция 6 содержит также на нижней стороне по меньшей мере одного из приемных концов средство, предназначенное для взаимодействия с внешним средством подъема и привода поворота.
Как правило, вагон 1 содержит какое-либо средство удержания концевых площадок в первоначальном положении на расстоянии друг от друга во время движений и маневров, связанных с погрузочно-разгрузочными операциями, например механический продольный соединительный элемент 23 для обеспечения легкого соединения грузовой конструкции 6 посредством жестких соединительных узлов для ее беспрепятственного возврата в точное положение запора, защелкивания или захвата соединяемых и стопорящихся частей.
В случае варианта с концевым поворотным узлом 26 грузовая железнодорожная конструкция 6 постоянно соединена только с одной концевой площадкой 2 или 3 посредством элемента, выполняющего функцию оси. Он соединен с площадкой посредством механических креплений, а соединение с соответствующими концами грузовой железнодорожной конструкции осуществляется, например, через поворотную связующую поперечину. Каждым из своих концов последняя соединена с соответствующим концом грузовой железнодорожной конструкции. В не показанном на чертежах случае грузовую железнодорожную конструкцию поднимают за ее другой конец для ее отсоединения от смежной концевой площадки и ее перемещения в сторону платформы. На этом уровне соединения между концами грузовой железнодорожной конструкции 6 и соответствующей концевой площадкой являются разъемными, тогда как с противоположной стороны, то есть со стороны поворотного узла 26, эти же соединения являются неразъемными, но обладающими по меньшей мере одной степенью свободы для обеспечения наклона грузовой железнодорожной конструкции 6. Они могут быть выполнены, например, с возможностью поворота вокруг поперечной оси.
Можно также выполнять концы грузовой железнодорожной конструкции 6 сходящимися в виде треугольника в вершине 27, установленной на концевом поворотном узле 26 (Фиг.5) с наклонной поворотной осью или осью, обладающей степенью свободы, обеспечивающей возможный наклон грузовой железнодорожной конструкции для осуществления погрузочно-разгрузочных операций.
Для сохранения симметрии в объеме данного варианта может возникнуть необходимость наличия двух симметричных поворотных узлов, по одному на каждую концевую площадку, при этом один из них отключается во время работы другого.
В случае грузовой железнодорожной конструкции с двумя концами, отсоединяемыми от концевых площадок, предпочтителен вариант (Фиг.4) с центральным поворотным узлом 28.
Далее следует описание варианта с центральным поворотным узлом 28, так как данный вариант имеет больше всего преимуществ. Подъем для отсоединения или снятия концов грузовой железнодорожной конструкции предпочтительно осуществляют одновременно на уровне каждого конца при помощи любого соответствующего средства, предпочтительно внешнего по отношению к вагону, например устройства для подъема и привода поворота, не показанного на чертежах, с подъемными домкратами и с вертикально перемещающимися роликами, приводимыми в движение для подъема и последующего поворота грузовой железнодорожной конструкции в направлении погрузочно-разгрузочной платформы. Для этого на нижней стороне на уровне по меньшей мере одного или каждого из концов эта конструкция содержит плоскую опорную дорожку каченяя 29, например, в виде дуги окружности с центром на поворотном узле для обеспечения работы по подъему и приводу поворота посредством механизированных роликов этого устройства.
Разъемные жесткие соединительные узлы для соединения концов грузовой конструкции 6 и концевых площадок 2 и 3 могут быть выполнены различным образом. Их основная функция заключается в обеспечении объединения в единый комплекс вагона, грузовой железнодорожной конструкции 6 и концевых площадок 2 и 3 с тем, чтобы через них передавались все тяговые усилия и усилия, возникающие при движении качения. Поэтому данные жесткие разъемные соединительные узлы должны обладать высокой механической прочностью, а также быть надежными и безопасными. Для этого для их удержания в закрытом положении во время перевозки предусмотрено стопорное устройство.
Эти жесткие разъемные соединительные узлы могут быть выполнены одинарными, двойными или даже многоэлементными для повышения безопасности и обеспечения надежности при воздействии боковых и поперечных динамических моментов сил.
Далее, в качестве неограничительного примера, следует описание двойного соединительного узла, показанного на Фиг.20-23 и предусмотренного для использования в практическом выполнении настоящего изобретения.
В данном варианте выполнения концы 15 верхних лонжеронов 13 и 14 грузовой железнодорожной конструкции 6 выполнены в виде максимально коротких стоек, называемых концами и представляющих собой конструкции в виде крюков, так же как и стойки, выполненные на конце нижних продольных бортов 17 и 18 вагона, образуя таким образом короткий и составной конец 30 в виде двойного крюка с верхним 31 и нижним 32 крюками.
Эти короткие и составные концы 30 в виде двойного крюка взаимодействуют для жесткого запорного соединения или для разъединения этих разъемных соединительных узлов с дополнительными конструкциями или узлами 33, выполненными напротив на концевых площадках 2 и 3. Как показано на фигуре, речь может идти о верхних захватных или опорных деталях 34 с выемкой в виде захватного крюка, имеющих большую толщину и U-образный профиль, дополненных нижней захватной деталью 35, также выполненной в виде крюка, образуя вместе двойные двухступенчатые крюки, имеющие форму, соответствующую находящемуся напротив концу грузовой конструкции, и с захватными поверхностями которых взаимодействуют концевые крюки 31 и 32 грузовой железнодорожной конструкции 6.
Таким образом, грузовая конструкция 6 содержит четыре двойных соединительных крюка, которые вместе с соответствующими им захватными крюками обеспечивают жесткое разъемное соединение, позволяющее комплексу из концевых площадок и грузовой железнодорожной конструкции образовать механический эквивалент единой детали.
Верхние крюки и их захватная конструкция выдерживают вертикальную нагрузку и передают тяговые усилия, тогда как нижние крюки и их захватная конструкция предназначены для противостояния опрокидывающему моменту.
Безопасность запора обеспечивается автоматическим стопорным устройством 36, выполненным в виде изогнутого пальца 37, выполненного откидывающимся и приводимым в положение стопорения возвратной пружиной 38 и в откинутое открытое положение, не показанным на чертежах приводным механизмом, например, посредством сжатого воздуха, присутствующего в пневматической системе вагона. Это автоматическое стопорное устройство 36 действует только на верхний крюк. Для этого каждый верхний крюк грузовой железнодорожной конструкции содержит выемку 39, образующую захватное пространство, открытое в передней части. Через это открытое захватное пространство в его средней части проходит поперечный штырь, с которым взаимодействует стопорный палец 37.
В представленном варианте на каждой из концевых площадок 2, и 3 установлено только одно стопорное устройство 36.
В показанном варианте выполнения настоящего изобретения каждая из концевых площадок содержит с нижней стороны вагона направленный вниз загиб 24, содержащий верхний поперечный заплечик 26, в каждом из концов которого выполнены дополнительные захватные конструкции и узлы 33 в виде крюков.
Вагон содержит средство удержания концевых площадок в абсолютном или относительном первоначальном положении. В показанном варианте речь идет, например, о продольном механическом соединении посредством продольного соединительного элемента 23, соединяющего между собой на нижнем уровне концевые площадки, каждая из которых установлена по меньшей мере на одну железнодорожную тележку.
Единственной и главной функцией этого продольного соединительного элемента 23 является механическое соединение между собой двух концевых площадок 2 и 3 для их удержания в первоначальном положении во время погрузки и выгрузки грузов.
Поэтому продольный соединительный элемент может иметь небольшую толщину, чтобы не занимать много места в вагоне и не влиять на габариты перевозимого груза.
В первом варианте выполнения настоящего изобретения, не показанном на чертежах, этот продольный соединительный элемент выступает наружу за пределы пола 7.
Согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения, подробное описание которого следует ниже, он утоплен в укороченную продольную выемку 9 в виде туннеля 10, оборудованную в грузовой железнодорожной конструкции 6 или выполненную соответствующим образом в ее полу 7.
По причине длины и небольшой толщины сечения этот продольный соединительный элемент 23 стремится прогнуться вниз в своей центральной части 39. Поскольку такой прогиб может привести к превышению габаритов комплекса в нижнюю сторону, то этот элемент 23 необходимо притянуть вверх в его центральной части 39, например, посредством простого крепления или посредством соединения с нижней центральной частью грузовой железнодорожной конструкции 6. Предпочтительно для выигрыша в общем железнодорожном габарите продольный соединительный элемент 23 устанавливают в укороченную выемку 9 в виде центрального продольного туннеля 10, выполненного в полу 7 грузовой железнодорожной конструкции. Этот туннель 10 используют также для прокладки гидравлических трубопроводов и электрических кабелей от одной концевой площадки 2 или 3 к другой.
Следует отметить, что этот туннель 10 выполнен в зоне пола 7, не соприкасающейся с грузом.
Этот продольный соединительный элемент 23 выполняет свою основную функцию удержания концевых площадок 2 и 3 в их первоначальном положении во время погрузочно-разгрузочных работ для обеспечения быстрого и удобного жесткого соединения между концевыми площадками и составными концами 30 грузовой железнодорожной конструкции при всех положениях поворотного узла последней.
Действительно, объектом настоящего изобретения являются не только железнодорожные конструкции, поворачивающиеся вокруг своего центра, но также и вокруг одного из своих концов или в любом другом месте.
В варианте с центральным поворотным узлом продольный соединительный элемент 23 выполняет вторую техническую функцию. В этом случае он является несущим для поворотного узла.
В связи с этим для данного варианта центральную часть 39 этого элемента выполняют более сложной. На Фиг.10 - 16 показан пример такого выполнения, однако, при наличии туннеля 10 для отсоединения соединительного элемента 23 достаточно центральной оси 28 и соответствующего средства.
В данном примере центральная часть 39 одновременно выполняет три функции, а именно: обеспечивает крепление продольного соединительного элемента 23 к грузовой железнодорожной конструкции 6, является несущей деталью для центрального поворотного узла 28, вокруг которого перемещается грузовая железнодорожная конструкция 6, и, наконец, вместе с соответствующими средствами обеспечивает высвобождение продольного соединительного элемента 23 из укороченной выемки 9, выполненной в виде туннеля 10 в полу 7 грузовой железнодорожной конструкции 6.
Речь идет о сложном комплексе 40, который можно назвать поворотно-разъединительным комплексом 40.
В частности, если взять в качестве примера вариант выполнения, показанный на Фиг.10-16, центральная часть 30 продольного соединительного элемента 23 установлена в подвешенном состоянии на своде туннеля 10 пола грузовой железнодорожной конструкции 6. Для этого изогнутая в виде пружины подвесная металлическая пластина 41 установлена неподвижно с упором на каждом из своих концов при помощи трех неподвижных точек, вдоль которых она может перемещаться своими продольными краями, а также вдоль продольной направляющей щели 42 и 43, выполненной по обе стороны средней поперечной зоны.
Благодаря выгнутости этой пластины остается свободным пространство хода 44, расположенное между сводом выемки 9 в виде туннеля 10 и находящейся напротив стороной подвесной металлической пластины 41.
Это пространство хода 44 занято приводным разъединительным механизмом 45, действующим, например, от пневматической энергии и содержащим пару воздуходувных мехов 46 и 47, показанных на Фиг.14-16.
Эта подвесная металлическая пластина 41 соединена с проходящим через приводной разъединительный механизм 45 центральным поворотным узлом 28, например, в виде блока-оси 48, к которой своей центральной частью прикреплен к продольному соединительному элементу, например, посредством винтов 49 и 50, образуя, таким образом, сложный соединительный комплекс.
Как будет показано ниже, на этот центральный поворотный узел 28 во время перевозки не действует никакая ощутимая сила, так как грузовая железнодорожная конструкция удерживается концевыми площадками 2 и 3. Во время погрузочно-разгрузочных работ на этот продольный соединительный элемент 23 действуют только боковые силы со стороны оси. Поскольку эти силы являются незначительными, то не возникает необходимости в высокой механической прочности поворотного узла 28 и смежных с ним элементов, а также продольного соединительного элемента 23.
Следовательно, конструкция продольного соединительного элемента 23 может быть достаточно тонкой, и возможны различные формы его сечения, начиная от прямоугольного сечения 51, как показано на Фиг.6, и кончая тонкими формами с ребрами жесткости или загибами, как показано на Фиг.17-19.
Наиболее предпочтительна форма сечения, показанная на Фиг.17. Речь идет о плоской форме 52, продольные края которой выполнены в виде полых трубок 53 и 54, например, круглого сечения, которые могут служить либо непосредственно для прохождения жидкости под давлением, либо в качестве пространств для прокладки трубопроводов или электрических кабелей или других коммуникаций.
Эти гидравлические или электрические коммуникации, предназначенные для передачи энергии или выполнения приводных функций, получают таким образом соответствующий продольный проход, не занимающий отдельных габаритов и прекрасно вписанный в конструкцию.
Кроме того, выполненные таким образом продольные края придают всему комплексу дополнительную жесткость, что позволяет еще больше уменьшить толщину сечения продольного соединительного элемента 23.
Возможны также варианты выполнения с продольными складками 55 и 56 или с усилительным изгибом 57. Пример каждого из этих вариантов выполнения представлен на одной из Фиг.18 и 19.
Возможны также и другие формы выполнения. Все они входят в объем правовой защиты настоящего изобретения в той мере, в какой они выполняют основную функцию удержания концевых площадок во время движений грузовой железнодорожной конструкции при погрузочно-разгрузочных работах.
Как вариант, в случае применения внешнего устройства по меньшей мере на одном из концов вагона предусмотрена возможность удержания этих площадок при помощи внешнего средства, установленного на железнодорожном пути или жестко закрепленного на земле вдоль него.
В вагоне предусмотрена также возможность для действия внешнего устройства для подъема и привода поворота в виде опорной дорожки качения 29, выполненной на нижней стороне по меньшей мере одного конца грузовой железнодорожной конструкции 6, практический пример выполнения которой показан на Фиг.30.
Эта опорная дорожка качения выполнена, например, в виде плоской поперечной пластины 58 соответствующей формы, жестко закрепленной путем сварки на смежных элементах каркаса грузовой железнодорожной конструкции. По причине поворотного характера движения этой грузовой железнодорожной конструкции дорожка 29 имеет основную форму, выгнутую, например, в виде дуги окружности с центром на центральном поворотном узле или в другом месте.
Другое устройство вагона касается удержания концевых площадок 2 и 3 в продольном положении, а также при опрокидывающем действии после движения подъема грузовой железнодорожной конструкции.
Речь может идти об удерживающих конструкциях, выполненных на механизме, находящемся на земле, например подъемно-поворотном устройстве, при этом данные конструкции взаимодействуют с загибами каждой концевой площадки.
Комплекс в соответствии с настоящим изобретением работает следующим образом. Когда грузовая железнодорожная конструкция 6 приведена в готовность поворота для погрузочно-разгрузочных операций, прежде чем осуществить движение поворота, приводят в действие приводной узел 45 с воздуходувными мехами, которые, надуваясь и упираясь в свод выемки 9 в виде туннеля 10, заставляют выгнутую подвесную пластину 41 выгибаться еще больше и отходить от свода туннеля. При дополнительном выгибании пластина осуществляет ход, достаточный для отсоединения или извлечения продольного соединительного элемента 23 из выемки 9 в виде туннеля 10. Разблокированная грузовая железнодорожная конструкция может теперь поворачиваться вокруг поворотного узла 28, выполненного в данном случае в виде блок-оси 48, установленной на центральной части 39 продольного соединительного элемента 23.
Во время возврата грузовой железнодорожной конструкции 6 осуществляются движения в обратной последовательности. Из воздуходувных мехов 46 и 47 приводного разъединительного узла 45 выпускают воздух, и продольный соединительный элемент 23 заходит в выемку 9 в виде туннеля 10 под действием упругой возвратной силы подвесной металлической пластины.
Согласно варианту выполнения настоящего изобретения, касающемуся подъема и средств привода поворота, движения подъема и поворота грузовой железнодорожной конструкции создаются внешним устройством, например устройством подъема и привода поворота, описанным ниже.
Подъемное устройство, описание которого следует ниже, осуществляющее также опускание грузовой железнодорожной конструкции, было бы точнее называть подъемно-опускающим устройством. Для упрощения описания в дальнейшем оно называется просто подъемным устройством для выполнения данной функции. Оно также обеспечивает привод поворота грузовой железнодорожной конструкции.
Как показано на Фиг.3, комбинированное устройство подъема и привода поворота 59 выполнено с возможностью установки на железнодорожном пути 60 с двумя погрузочно-разгрузочными платформами 61 и 62, размещенными по обе стороны пути 60. Предпочтительно устройство 59 установлено между двумя рельсами погрузочно-разгрузочного поста 63, в общем виде показанного на Фиг.3. В зависимости от типа вагона, в частности для вагона, применяемого на посту, показанном на Фиг.3, может возникнуть необходимость использования двух подъемных устройств, таких как устройство 59, по одному для каждого конца грузовой железнодорожной конструкции 6. Действительно, в представленном случае эту грузовую конструкцию поднимают одновременно за оба конца и поворачивают вокруг не показанного на фигуре центрального поворотного узла. Речь может идти также о повороте вокруг концевого поворотного узла.
Для простоты ниже описано только одно устройство, так как оба устройства 59 для подъема и привода поворота являются идентичными.
Это устройство 59 дополнено рядом несущих и, предпочтительно, приводных роликов, например двумя комплектами 64 и 65 из трех роликов, соответственно установленными на платформах 61 и 62 и предназначенными для приема, перемещения и, возможно, но не обязательно, продолжения поворота грузовой железнодорожной конструкции 6 путем воздействия на ее дно, как только ее нависание над платформой переходит определенную границу, обеспечивая тем самым достаточную устойчивость и безопасность движений поворота. Ролики этих комплектов 64 и 65 установлены в углубление в конструкции платформы, как показано на Фиг.3, на достаточном удалении от края платформы. Они слегка выступают над поверхностью платформы для беспрепятственного перемещения дна грузовой конструкции, нависающего над платформой. Эти ролики 66 предпочтительно являются механизированными и выполнены в виде узлов, каждый из которых образован вращающимся цилиндром, по существу имеющим форму усеченного конуса для дифференцирования разности круговых скоростей от одного конца к другому во избежание пробуксовывания. Их боковая поверхность предпочтительно покрыта металлическим ободом 67, входящим в контакт с опорной дорожкой качения 29 (Фиг.26), выполненной по меньшей мере на одном конце грузовой железнодорожной конструкции 6 вагона. Они содержат электрический двигатель 68, вращающий ролик.
Как было указано, грузовые железнодорожные конструкции 6 содержат на нижней стороне по меньшей мере одного из своих концов плоскую опорную дорожку качения 29, например, в виде пластины соответствующего размера или в любом другом варианте выполнения. В силу поворотного характера движения эти дорожки 29 имеют общую изогнутую форму с радиусом кривизны, равным или близким к расстоянию, отделяющему их от поворотного узла грузовой железнодорожной конструкции 6, как показано на Фиг.26.
Хотя выше был представлен вариант с двумя устройствами подъема и привода поворота, необходимо учитывать, что настоящее изобретение касается также вариантов выполнения с одним устройством, например с поворотным узлом на конце или в любом другом месте, смещенном от центра вагона.
В этом случае комбинированное устройство для подъема и привода поворота по существу идентично или подобно устройству, описанному ниже, и, следовательно, нет необходимости представлять новое описание.
В основном устройство для подъема и привода поворота в соответствии с настоящим изобретением выполнено в виде механического комплекса 69, установленного на железнодорожный путь 60 между двумя рельсами на уровне площадки, оборудованной для погрузочно-разгрузочных работ, называемой в дальнейшем погрузочно-разгрузочным постом 63. Нижние части этого механического комплекса 13 размещены в выемке, выполненной с возможностью минимального выступания этого комплекса над землей. Размещенную в земле часть предпочтительно защищают от воздействия погодных и других внешних факторов посредством защитной пластины.
Можно также устанавливать механический комплекс 69 на подвижной тележке, перемещающейся вдоль пути в траншее между рельсами.
Для верхней части можно также предусмотреть съемную защиту от непогоды, например, в виде кожуха (не показан).
Механический комплекс 69 устройства в соответствии с настоящим изобретением может быть также установлен на цокольной плите, обеспечивающей его механическую устойчивость и монтаж на траншее или на крепежном кронштейне между рельсами. Для упрощения чертежа эти средства не показаны.
Механический комплекс 69 устройства 59 в соответствии с настоящим изобретением содержит, с одной стороны, поворотный кожух 70, вращающийся вокруг горизонтальной оси 71. Поворотный кожух 70 делится на две или более ветви 72 и 73, на конце каждой из которых установлен механизированный блок 74 и 75, образованный механизированными роликами 76 и 77, соединенными между собой общим поперечным трубчатым элементом 78. Каждый механизированный ролик 76 или 77 установлен также на шарнирном поворотном кронштейне 79 и 80. Поперечный трубчатый элемент 78 проходит через концы ветвей 72 и 73 во втулке, установленной с возможностью защелкивания в захватной детали 81, содержащей вход в виде V-образного профиля. Каждый поворотный шарнирный кронштейн 79 и 80 соединен с ведущим штоком подъемного домкрата соответственно 82 и 83, корпус которого установлен с возможностью поворота вокруг оси 84 и 85 с деформирующимся подшипником на вспомогательных кронштейнах соответственно 86 и 87, выполненных, например, в виде двух параллельных проушин 88 и 89, обеспечивающих им способность поглощения боковых отклонений.
Эти подъемные домкраты 82 и 83 действуют направленным вверх толкающим усилием на шарнирные кронштейны с установленными на них блоками механизированных роликов, заставляя их осуществлять одновременно движение подъема.
Механизированные ролики 76 и 77 являются роликами того же типа, как описанные ранее, так как образуют комплекты, расположенные на платформе. Каждый из них содержит вращающийся цилиндр 66, покрытый металлическим ободом 67 по существу в виде усеченного конуса. Они установлены на продольной оси, радиальной относительно поворотного узла грузовой конструкции 6, вокруг которой происходит вращение под действием приводного электрического двигателя 68. Они слегка сходятся в направлении поворотного узла грузовой конструкции 6, который в данном примере является центральным. Такое расположение позволяет избежать поперечного смещения во время подъемного контакта и движения привода поворота этой грузовой конструкции 6.
Эти механизированные ролики 76 и 77 предназначены для вхождения на первом этапе в контакт вертикального толкания с опорной дорожкой качения 29, выполненной на нижней стороне по меньшей мере одного конца грузовой железнодорожной конструкции (Фиг.26), для ее подъема под действием подъемных домкратов. После подъема грузовой конструкции их принудительное вращение заставляет поворачиваться грузовую железнодорожную конструкцию путем принудительного качения по опорной дорожке качения.
Для обеспечения полного плотного контакта между механизированными роликами 76 и 77 и опорной дорожкой качения 29 предусмотрен компенсационный механизм. Этот компенсационный механизм схематически показан на Фиг.27-30, последовательно иллюстрирующих работу комплекса.
Для предотвращения преждевременного износа необходимо обеспечить последнее движение сближения и движение подъема по вертикальной или почти вертикальной траектории для предупреждения смещения между каждым механизированным роликом и дорожкой в момент соприкосновения и во время подъема.
На представленном ниже примере показано, как это происходит. В объеме настоящего изобретения возможны также другие эквивалентные решения.
Согласно данному варианту поворотная ось 71 поворотного кожуха 70 может перемещаться относительно своего первоначального положения, соответствующего убранному горизонтальному положению кожуха в нерабочем состоянии. Ее перемещение позволяет придать концу кожуха и, следовательно, механизированным роликам почти вертикальную траекторию, обеспечиваемую подъемными домкратами на части пути, соответствующей финальной стадии сближения и подъему.
При этом задействованы следующие средства.
Поворотная ось 71 поворотного кожуха 70 установлена, например, каждым из своих концов в две серьги, которые тоже выполнены с возможностью поворота вокруг вспомогательной оси 90.
Во время холостого хода подъемных домкратов, то есть до соприкосновения механизированных роликов с опорной дорожкой качения, на ролики не действует никакое ощутимое толкательное усилие. Подъемные домкраты просто поднимают механизированные ролики. Кожух 70 поворачивается только вокруг своей поворотной оси 71, остающейся неподвижной относительно своего первоначального положения (Фиг.28 и 29).
Поскольку данная поворотная ось 71 выполнена подвижной, она перемещается вперед под действием косого тягового усилия от кожуха, поднимаемого домкратами. При такой конфигурации незначительное перемещение поворотной оси 71 кожуха 70 обеспечивает удлинение плеча геометрического рычага для преобразования круговой траектории по дуге в почти прямолинейный участок на конечной части траектории (Фиг.30 и 31).
Выше был описан вариант выполнения устройства, согласно которому средства подъема и средства качения объединены в один механический комплекс 69.
Следует уточнить, что все аналогичные варианты выполнения, в которых средства подъема и средства качения не объединены, то есть расположены друг за другом или отдельно друг от друга, тоже являются частью этой же изобретательской концепции.
Может также быть использована комбинация движений подъема и качения. Во всех случаях соответствующие варианты выполнения находятся в объеме настоящего изобретения.
Так, поворотному кожуху может быть придана дополнительная функция. Он может содержать средство поддержания и удержания в положении и в состоянии готовности 91 соответствующей концевой площадки вагона во время погрузочно-разгрузочных операций. Это средство показано на Фиг.31, где верхняя сторона кожуха 70 содержит захватную и блокирующую конструкцию 92 Y-образной формы, в которой стопорится край 93 направленного вниз загиба 94 корпуса концевых площадок.
Работа устройства включает в себя следующие основные фазы.
Вагон для комбинированных желеэнодорожно-автомобильных перевозок останавливают неподвижно с некоторым допуском на площадке погрузочно-разгрузочного поста 63, например, для погрузки груза.
Положение остановки вагона в предусмотренном месте соответствует положениям концевых площадок, которые необходимо удерживать в случае неподвижной остановки последних посредством соответствующего устройства для каждой площадки, установленного на железнодорожном пути. Если речь идет об отдельных устройствах, то эти устройства приводят в действие. В других предусмотренных настоящим изобретением случаях относительные положения удерживаются автоматически посредством механического соединения между концевыми площадками или путем использования дополнительной функции устройства (устройств) для подъема и поворота, такого как вышеописанное.
Итак, приводят в действие устройство(а) для подъема и поворота. Подъемные домкраты действуют для обеспечения сближения механизированных роликов 76 и 77 с соответствующей опорной дорожкой качения 29 нижней стороны конца грузовой железнодорожной конструкции 6. Механизированные ролики 76 и 77 поднимаются до достижения мягкого и плотного контакта с опорной дорожкой качения 29 за счет зазора компенсационного механизма. Далее, после разблокирования разъемных соединительных узлов между грузовой конструкцией и концевыми площадками происходят согласованные движения подъема обоих концов грузовой железнодорожной конструкции или только одного соответствующего конца.
Движение подъема состоит из двух фаз. Первая представляет собой часть перемещения, соответствующего расширению подвесок концевых площадок. Вторая относится к собственно подъему, который прекращается вскоре после разъединения концов между грузовой конструкцией 6 и захватными узлами концевых площадок, при этом дополнительный подъем происходит, как правило, на незначительную высоту, так как на концевых площадках ничто не мешает осуществлению поворота.
После этого механизированные ролики 76 и 77 приводятся во вращение от своих двигателей, заставляя поворачиваться концы поворотной грузовой конструкции корпуса вагона в ту же сторону поворота вплоть до достижения концами грузовой конструкции 6 соответствующих углов посредством комплектов 64 и 65 механизированных опорных средств качения на платформе.
Поворот осуществляют вплоть до полного отсоединения концов грузовой железнодорожной конструкции от каждой концевой площадки при помощи поворотного движения с амплитудой, достаточной для отсоединения концов грузовой железнодорожной конструкции, и с достаточным угловым отклонением для обеспечения удобства погрузочно-разгрузочных маневров.
После этого может начинаться погрузка или разгрузка. При этом автомобильный груз попадает на грузовую железнодорожную конструкцию автономно, например, на полуприцепе, перемещаемом автомобилем-тягачом.
Движения закрытия вагона осуществляются в обратном порядке.
Настоящее изобретение входит в полную систему комбинированных перевозок, содержащую по меньшей мере одну платформу, например две погрузочно-разгрузочные платформы 95, 96, и по меньшей мере один участок железнодорожного пути 97 (Фиг.1 и 2), окруженный автодорогой в виде петли 98, образующие вместе железнодорожную станцию. Вдоль каждого участка расположена по меньшей мере одна платформа 95 или 96 и он содержит полезную часть, на которой могут производиться погрузочно-разгрузочные операции. Эта полезная часть образована последовательностью из определенного количества погрузочно-разгрузочных постов, каждый из которых соответствует площадке для погрузки и разгрузки вагона 99, 100, 101. Каждая полезная часть каждого участка пути 97 содержит на земле по меньшей мере одно дополнительное центровочное или позиционирующее устройство 102. В случае применения только одного центровочного устройства, оно обслуживает весь железнодорожный состав. В зависимости от особенностей используемых вагонов для всего состава может применяться только одно центровочное или позиционирующее устройство 102 или несколько таких устройств, то есть одно устройство на ограниченное количество вагонов или на каждый вагон, то есть обслуживающее каждую погрузочно-разгрузочную площадку 99, 100, 101.
Пример центровочного или позиционирующего устройства 102 показан на Фиг.32 и 33. Данный тип центровочного устройства устанавливают на земле. Он содержит два поворотных центровочных рычага 103, 104, выполненных с возможностью подъема и опускания, а их концы 105, 106 выполнены с возможностью захвата вертикального центровочного шкворня 107, установленного, например, в центре нижней части грузовой конструкции 6 вагона. Для облегчения захвата центрального шкворня 107 концы поворотных рычагов 103, 104 выполнены в виде захватной конструкции с двумя сходящимися краями или полукруглой формы, такой как конструкция 108, например, в виде вилки с двумя симметричными сходящимися ветвями, заходящими вдоль оси центровочного шкворня 107. Для осуществления центровки поворотные рычаги 103 и 104 осуществляют поступательное прямолинейное перемещения в противоположных направлениях вдоль направляющих полок 109, 110, параллельных железнодорожному пути, приближаясь или удаляясь от поперечной вертикальной контрольной плоскости 111 для маневров погрузки/разгрузки. Тот поворотный центровочный рычаг, конец которого первым вступает в контакт с центровочным шкворнем 107, толкает вагон до необходимого контрольного положения.
В случае вагона с продольным соединительным элементом 23 между концевыми площадками 2 и 3 центровка или позиционирование вагонов не имеют такого значения. Поэтому точного положения остановки локомотива или электронной системы управления и контроля торможения, например, посредством датчика достаточно в отдельности или в комбинации с дополнительным устройством на земле для обеспечения совмещения и осуществления погрузочно-разгрузочных операций в удовлетворительных условиях.
Железнодорожный состав состоит из множества вагонов, каждый из которых предназначен для перевозки автомобильного груза. Вагоны могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга, но всегда соответствуют общим характеристикам. Погрузочно-разгрузочные посты 63 расположены на площадках, определенных, например, материальными границами на железнодорожном пути или на платформах.
Кроме наличия, в случае необходимости, центровочного или позиционирующего устройства 102, каждый погрузочно-разгрузочный пост 63 снабжен специальным оборудованием на земле, взаимодействующим с соответствующим вагоном состава для осуществления погрузочно-разгрузочных операций.
Вагон состоит из трех основных частей. Речь идет о двух концевых площадках 2 и 3, каждая из который установлена по меньшей мере на одной тележке или оси 4 и 5, с которой она соединена шарнирно для движения перевозки. Эти концевые площадки 2 и 3 и взаимодействующие с ними классические узлы обеспечивают техническое соединение с предыдущим вагоном или следующим вагоном и функцию промежуточного взаимодействия со средствами крепления груза. На концах концевых площадок 2 и 3 установлена грузовая железнодорожная конструкция 6 с автомобильным грузом, которая и является третьей основной частью вагона. Эта грузовая железнодорожная конструкция 6 выполнена подвижной с возможностью периодического поворота в обе стороны в направлении погрузочно-разгрузочной платформы 95 или 96 или в направлении вагона после разъединения жесткого соединения ее концов с концевыми площадками 2 и 3.
Что касается других технических характеристик вагона, то они представлены в соответствующей части описания ниже.
Эта грузовая железнодорожная конструкция 6 установлена своими концами на концевые площадки 2 и 3 с возможностью отсоединения от них путем простого высвобождающего маневра разблокирования-подъема. Для обеспечения движений поворота в направлении платформы 95 (96) и вагона грузовая железнодорожная конструкция установлена с возможностью поворота либо вокруг центральной оси 28 (Фиг.4 и 6), либо вокруг концевой оси 26 (Фиг.5).
Как уже отмечалось, для быстрой и легкой установки грузовой железнодорожной конструкции 6 на концевые площадки 2 и 3 во время закрытия вагона необходимо вернуть эти площадки в их относительное первоначальное положение, которое они занимали перед открытием вагона, то есть на том же расстоянии друг от друга, причем независимо от всех движений, толчков и других механических воздействий на вагон и состав во время погрузочно-разгрузочных операций и вследствие действия реактивной силы и тяговой силы буферных соединений между вагонами.
Для этого на уровне ниже дна грузовой железнодорожной конструкции настоящим изобретением предусмотрено наличие продольного соединительного элемента 23, обеспечивающего механическое соединение снизу между двумя концевыми площадками.
Этот продольный соединительный элемент остается на месте во время погрузочно-разгрузочных маневров. Таким образом он обеспечивает удержание расстояния между двумя концевыми площадками и тем самым их относительного положения для того, чтобы во время возврата грузовой железнодорожной конструкция 6 соединение и стопорение ее концов с концевыми площадками 2 и 3 осуществлялось быстро и в нормальных условиях без использования другого дополнительного средства, например центровочного средства.
В соответствии с настоящим изобретением удержание в состоянии готовности и в положении концевых площадок 2 и 3 специальными узлами на земле, например узлами подъема, или дополнительными средствами, или средствами, обеспечивающими дополнительную функцию существующему устройству, например устройству поддержки и удержания, обозначенному позицией 91 на Фиг.31, установленному на устройстве, предназначенном для захвата концов грузовой железнодорожной конструкции.
В основном каждый погрузочно-разгрузочный пост 63 железнодорожного пути содержит по меньшей мере одно, а предпочтительно два устройства подъема и привода поворота грузовой железнодорожной конструкции для обеспечения движения поворота последней между положением транспортировки и положением открытия вагона.
Было определено, что использование только одного центровочного средства 102 посередине состава создаст только один диапазон погрешности в положениях вагонов порядка 20-30 см, который вполне допустим при использовании других средств при условии, что сохранение относительных положений двух концевых площадок 2 и 3 будет обеспечено средством, установленным на вагоне, например, продольным соединительным элементом.
Поэтому границы площадок, соответствующих погрузочно-разгрузочным постам 63, можно определить с таким допуском. Каждый пост содержит на земле механизм подъема и опускания и привода поворота 59 на уровне каждого конца грузовой железнодорожной конструкции, например такой, как описанный выше механизм или эквивалентное ему средство. Эти механизмы предназначены для подъема грузовой железнодорожной конструкции 6 за ее концы, для ее отсоединения от концевых площадок 2 и 3 и для ее поворота до момента ее захвата комплектами 64 и 65 соответствующих механизированных или немеханизированных несущих роликов, предусмотренных на соответствующей площадке в конструкции платформы 61, 62 или 95, 96 для обеспечения продолжения движения поворота каждого из концов на находящихся напротив соответствующих участках платформы, оборудованных вдоль железнодорожного пути.
Пример такого устройства для подъема/опускания и привода поворота описан выше. Возможно также применение других устройств такого типа, полностью автономных с точки зрения энергоснабжения по отношению к вагону и, возможно, выполненных подвижными вдоль железнодорожного пути.
Можно также предусмотреть, чтобы в случае применения центровочных устройств во время погрузочно-разгрузочных фаз они могли вместе с шкворнем выполнять функцию поворотного узла для грузовой железнодорожной конструкции.
Далее следует описание работы комбинированной системы железнодорожно-автомобильных перевозок.
Фаза погрузки
Речь идет о фазе погрузки с грузовой железнодорожной конструкции, прибывающей порожняком или с автомобильным грузом.
Железнодорожный состав подходит на участок железнодорожного пути 97, оборудованный для погрузочно-разгрузочных операций. Локомотив останавливается как можно точнее, например, по отношению к материальному ориентиру, чтобы центрируемый вагон или вагоны могли находиться недалеко от соответствующего центровочного устройства. После этого машинист приводит в действие центровочное устройство или центровочные устройства 102. В случае состава из вагонов, оборудованных механическим продольным соединением 23 между концевыми площадками 2 и 3, производят центровку только одного вагона. Единственное центровочное устройство центрирует этот вагон, движения которого передаются промежуточным вагонам через сцепные устройства. Таким образом, положения соседних вагонов и даже самых удаленных вагонов могут меняться, но при этом относительные положения между концевыми площадками 2 и 3 остаются неизменными.
В случае вагонов без механического соединения 23 между концевыми площадками возникает необходимость в использовании других центровочных устройств 102, которые могут применяться в комбинации с индивидуальными средствами соединения между концевыми площадками.
В этом случае концевые площадки 2 и 3 незамедлительно останавливаются в первоначальном или исходном положении при помощи различных соответствующих средств или удерживаются между собой на постоянном расстоянии и в состоянии готовности при помощи механического соединения 23. Речь может идти об отдельных средствах остановки, расположенных между железнодорожным путем и каждой концевой площадкой.
Подъемные устройства или устройства для подъема/опускания и привода поворота 59 приводятся в действие после разблокирования разъемного жесткого соединительного узла, выполненного между грузовыми железнодорожными конструкциями 6 вагонов и соответствующими концевыми площадками 2 и 3.
Грузовую железнодорожную конструкцию 6 вагона 1 приподнимают по меньшей мере одним из ее концов толкательным движением вверх при помощи подъемных средств до момента отсоединения ее жесткого разъемного соединения с концевым площадками 2 и 3 и технического разъединения соединительных конструкций, затем дополнительно поднимают на минимальную высоту, обеспечивающую возможность поворотного движения в косом положении и выравнивание по уровню с захватными конструкциями на платформе.
Как было отмечено ранее, амплитуда подъема является небольшой.
Средства поворота, например механизированные несущие ролики 66, начинают работать, перемещая грузовую железнодорожную конструкцию 6 в направлении платформы. Конструкция поворачивается до момента прихода ее конца на платформу. Этот конец продолжает свое движение над платформой, и это движение продолжается при помощи несущих средств, например комплектов 64 и 65 механизированных или немеханизированных роликов, которые заставляют грузовую железнодорожную конструкцию перемещаться до косого положения погрузки/разгрузки по отношению к продольному направлению поезда. Движение останавливается любым соответствующим средством, например путем совмещения с ориентиром, и весь комплекс блокируется. Далее происходит собственно погрузка или разгрузка.
Если грузовая железнодорожная конструкция находится под грузом, то к ее приемному борту подъезжает тягач или прицеп для снятия этого автомобильного груза без использования другого внешнего средства. Если грузовая конструкция стоит без груза, то она с этого момента готова к загрузке.
Груз или новый автомобильный груз подается к приемному борту грузовой железнодорожной конструкции тягачом, или прицепом, или полуприцепом. Комплекс заезжает внутрь грузовой железнодорожной конструкции и останавливается в нужном месте. После отсоединения тягач или прицеп выезжает из грузовой железнодорожной конструкции со стороны, противоположной приемному борту, и начинаются движения обратного поворота до выравнивания грузовой конструкции по направлению вагона. Когда концы грузовой железнодорожной конструкции вагона приходят напротив жестких соединительных конструкций, включается привод опускания. Происходит жесткое соединение, а также стопорение с концевыми площадками, которые находятся в том же положении и в том же состоянии, в котором они находились в начале операции, благодаря действию средства удержания или наличию механического продольного соединительного элемента 23. После стопорения подъемные механизмы убираются в нерабочее положение, площадки отсоединяют от удерживающих их в положении устройств на земле, если они применяются, затем убираются центровочные устройства.
Фаза разгрузки
Эта фаза осуществляется в той же последовательности, что и фаза погрузки, за исключением того, что автомобильный груз перемещается из вагона на платформу после разъединения такелажных креплений.
Изобретение относится к транспортной и погрузочно-разгрузочной технике. Система комбинированной железнодорожно-автомобильной перевозки состоит по меньшей мере из одного железнодорожного пути (60), платформ (61) и (62), вагонов и погрузочно-разгрузочных постов (63). Каждый вагон содержит две концевые площадки и грузовую железнодорожную конструкцию (6) для перевозки автомобильного груза, установленную на этом вагоне с возможностью поворота и соединенную с концевыми площадками разъемными и стопорящимися жесткими соединительными узлами. Каждый пост (63) оборудован на земле средством подъема, опускания и привода поворота грузовой конструкции (6), обеспечивающим отсоединение и поворот в направлении платформы (61) или (62), оборудованной средствами приема и захвата (64) или (65). Комплекс содержит средства удержания в положении и в состоянии готовности концевых площадок. Изобретение расширяет функциональные возможности. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 33 ил.
напротив части концевой площадки (2) или (3).
| US 4425064 A1, 10.01.1984; WO 9107301 A1, 30.05.1991; RU 2031028 C1, 20.03.1995; FR 2693966 A1, 28.01.1994. |
