РОЛИК ДЛЯ УСТАНОВОК ПОДВЕСНЫХ КАНАТНЫХ ДОРОГ Российский патент 2016 года по МПК B61B7/00 B61B12/02 

Данное изобретение относится к ролику, в частности ходовому ролику, соответственно опорному ролику, для применения в установках подвесных канатных дорог, содержащему находящуюся радиально внутри цилиндрическую трубную часть, две находящиеся радиально снаружи трубной части и расположенные на осевом расстоянии друг от друга кольцеобразные опоры и находящееся радиально снаружи кольцеобразных опор тело ролика, которое выполнено с одним вращающимся кольцом и двумя находящими по сторонам от него бортовыми дисками.

В транспортировочных системах с подвижными вдоль опорных канатов или вдоль направляющих рельсов транспортными средствами известно снабжение электрической энергией находящихся в транспортных средствах электрических устройств с помощью аккумуляторов. При этом требуется зарядка аккумуляторов на станциях транспортировочных установок, что приводит, однако, в таких транспортировочных установках, в которых транспортные средства постоянно находятся в движении, к большим техническим затратам. Дополнительно к этому при все больших электрических приборах требуется повышенная емкость этих аккумуляторов. Поэтому существует потребность создания требуемой электрической энергии за счет движения транспортных средств, при этом электрические приборы и установки непосредственно снабжаются током, соответственно заряжаются аккумуляторы.

Из ЕР 1992539 В1 известно в установке подвесной канатной дороги, в которой кабины перемещаются вдоль опорного каната, снабжение ходовой части кабин подвесной канатной дороги по меньшей мере одним фрикционным колесом, которое катится по опорному канату и которое выполнено с генератором, который приводится в действие с помощью фрикционного колеса. Вследствие этого обеспечивается возможность за счет движения кабин подвесной канатной дороги вдоль опорного каната с помощью находящегося на ходовой части генератора создания тока, которым можно непосредственно снабжать находящиеся в кабинах подвесной канатной дороги электрические устройства и установки, соответственно заряжать аккумуляторы.

Однако это известное устройство требует технических затрат, поскольку ходовая часть кабин подвесной канатной дороги должна быть выполнена дополнительно по меньшей мере с одним фрикционным колесом.

Из WO 2008/129019 А1 известна другая транспортировочная установка, которая имеет снабженные ходовыми роликами транспортные средства, при этом один из ходовых роликов выполнен с генератором. При этом генератор находится на наружной стороне ходового ролика, при этом его ротор вращается одновременно с ходовым роликом.

Однако это известное устройство имеет тот недостаток, что при конструктивном выполнении всей транспортировочной установки необходимо учитывать, что транспортные средства должны быть выполнены по меньшей мере с одним ходовым роликом, из которого в осевом направлении выступает генератор. Дополнительно к этому существует потребность в защите этого находящегося снаружи на ходовых роликах генератора от вредных влияний, в частности от проникновения влаги и воды.

Кроме того, в установках подвесной канатной дороги следует учитывать то, что опорные и подъемные канаты для кабин подвесной канатной дороги, соответственно тяговые канаты для подвижных вдоль опорных канатов кабин подвесной канатной дороги, в зоне опор направляются с помощью опорных роликов, которые за счет движения опорных и подъемных канатов, соответственно тяговых канатов, поворачиваются, и что также на опорах предусмотрены электрические устройства, такие как передатчики, приемники, управляющие приборы, измерительные приборы и т.п., для которых должно быть предусмотрено снабжение электроэнергией. Эти электрические устройства до настоящего времени снабжаются через проложенные к опорам электрические провода. В качестве альтернативного решения на опорах предусмотрены солнечные элементы и аккумуляторы, с помощью которых осуществляется снабжение электроэнергией.

В основу данного изобретения положена задача создания ролика, в частности ходового ролика, для транспортного средства установки подвесной канатной дороги, соответственно опорного ролика для опорного и подъемного каната, соответственно для тягового каната установки подвесной канатной дороги, с помощью которого при его вращении выполняется также функция электрического генератора, при этом предотвращаются недостатки, присущие известным выполненным с генератором роликам.

Эта задача в ролике, в частности ходовом ролике, соответственно опорном ролике, для применения в установках подвесных канатных дорог, содержащем находящуюся радиально внутри цилиндрическую трубную часть, две находящиеся радиально снаружи трубной части и расположенные на осевом расстоянии друг от друга кольцеобразные опоры и находящееся радиально снаружи кольцеобразных опор тело ролика, которое выполнено с вращающимся кольцом и двумя находящимися по сторонам от него бортовыми дисками, решена тем, что ролик выполнен с кольцеобразным электрическим генератором, который находится внутри окруженного телом ролика и обоими кольцеобразными опорами полого пространства.

Предпочтительно, электрический генератор образован с помощью кольцеобразного статора с по меньшей мере одной индукционной катушкой и с по меньшей мере одним подвижным относительно статора постоянным магнитом, при этом кольцеобразный статор, который опирается на трубную часть, находится радиально снаружи трубной части и в осевом направлении между обоими кольцеобразными опорами, а упомянутый по меньшей мере один постоянный магнит, который находится радиально снаружи статора, соединен с возможностью вращения с вращающимся относительно трубной части телом ролика.

При этом по меньшей мере один постоянный магнит может находиться на опорном кольце, соответственно, постоянные магниты выполнены в виде опорного кольца, при этом опорное кольцо закреплено на теле ролика. Кроме того, кольцеобразный статор может находиться на расположенной на трубной части кольцеобразной опоре.

Согласно одному другому предпочтительному варианту выполнения тело ролика выполнено из двух частей и обе части тела ролика окружают кольцеобразное полое пространство, в котором находится кольцеобразный генератор.

Ниже приведено более подробное пояснение предмета изобретения на основании примера выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

фиг.1 - участок установки подвесной канатной дороги с кабиной подвесной канатной дороги, которая предназначена для движения с помощью ходовой части, которая перемещается с помощью тягового каната вдоль опорного каната установки подвесной канатной дороги, вид сбоку;

фиг.2 - опора установки подвесной канатной дороги, на которой находится комплект роликов, по которому направляется опорный или подъемный канат, вид сбоку;

фиг.3 - первый вариант выполнения ходового ролика, соответственно опорного ролика, согласно изобретению в осевом разрезе;

фиг.3А - разрез ходового ролика, соответственно опорного ролика, согласно фиг.3 по линии IIIA-IIIA на фиг.3 в уменьшенном относительно фиг.3 масштабе;

фиг.4 - разрез ходового ролика, соответственно опорного ролика, согласно фиг.3 в разнесенной изометрической проекции, а также в уменьшенном относительно фиг.3 масштабе; и

фиг.5 - второй вариант выполнения ходового ролика, соответственно опорного ролика, согласно изобретению в осевом разрезе.

На фиг.1 показан участок установки подвесной канатной дороги, которая имеет опорный (несущий) канат 1, тяговый канат 1а и кабины 2 подвесной канатной дороги, при этом кабины 2 подвесной канатной дороги перемещаются с помощью тягового каната 1а вдоль опорного каната 1. Кабины 2 подвесной канатной дороги выполнены с установленными на ходовой части 21 ходовыми роликами 3, при этом ходовая часть 21, на которой закреплена с помощью несущей штанги 22 кабина 2 подвесной канатной дороги, предназначена для перемещения вдоль опорного каната 1. Несущая штанга 22 установлена на ходовой части 21 с помощью шарнира 23 с возможностью поворота вокруг ориентированной приблизительно под прямым углом относительно направления движения и ориентированной приблизительно горизонтально оси. Ходовая часть 21 выполнена с зажимным устройством 24, с помощью которого обеспечивается возможность соединения кабины 2 подвесной канатной дороги с тяговым канатом 1а.

На фиг.2 показана опора 11 этой установки подвесной канатной дороги, на верхнем конце которой находятся расположенные на коромысле 12 опорные ролики 3а, через которые проходит опорный и подъемный канат 1b. За счет движения опорного и подъемного каната 1b опорные ролики 3а приводятся во вращение. Кроме того, на верхнем конце опоры 11 находится площадка 13 технического обслуживания.

Показанный на фиг.3 и 3А ходовой ролик 3, соответственно опорный ролик 3А, состоит из лежащей радиально внутри цилиндрической, выполненной на своей радиальной периферии с уступами трубной части 31, на которую установлены две находящиеся на расстоянии друг от друга в осевом направлении кольцеобразные опоры 32, которые снабжены уплотнительными пластинами 32а и которые с помощью распорных колец 32b удерживаются в своих осевых положениях. Радиально снаружи обеих кольцеобразных опор 32 находится тело 33 ролика. Радиально снаружи тела 33 ролика находится вращающееся кольцо 34, на котором по сторонам установлен соответствующий боковой диск 36 с промежуточным расположением эластичных колец 35. Бортовые диски 36 удерживаются в своем положении на теле 33 ролика с помощью фиксирующих колец 37. Тело 33 ролика состоит из двух частей 33а и 33b тела ролика.

В трубную часть 31 на его обоих концах установлены электрически изолирующие втулки 31а, а в его средней зоне - средняя втулка 31b, при этом втулки 31а и 31b состоят из пластмассового материала. Вращающееся кольцо 34 выполнено из твердо-эластичного пластмассового материала. Эластичные кольца 35 служат для прижимания обоих бортовых дисков 36 к фиксирующим кольцам 37. Кроме того, в теле 33 ролика находится винт 38, который служит для фиксации положения вращающегося кольца 34.

Между трубной частью 31 и телом 33 ролика находится кольцеобразное полое пространство 30, которое образовано за счет того, что обе кольцеобразные опоры 32 находятся на осевом расстоянии друг от друга, за счет чего между ними образовано кольцевое пространство 30а, и что тело 33 ролика в своей средней зоне выполнено с кольцеобразной выемкой 30b. В кольцеобразном полом пространстве 30 находится генератор 4, который состоит из кольцеобразного сердечника 41 из магнитомягкой стали, находящихся на нем индукционных катушек 42 и согласованных с ним постоянных магнитов 43. Индукционные катушки 42 включены последовательно. Сердечник 41 из магнитомягкой стали закреплен на опорном кольце 44, которое также насажено на трубную часть 31. Постоянные магниты 43 закреплены на опорном кольце 43а, соответственно выполнены в виде опорного кольца 43а, при этом это опорное кольцо 43а также установлено в находящемся внутри тела 33 ролика полом пространстве 30 и соединено с возможностью вращения с телом 33 ролика.

При этом сердечник 41 из магнитомягкой стали с индукционными катушками 42 представляет собой статор генератора 4. В противоположность этому постоянные магниты 43, которые установлены с возможностью вращения вместе с телом 33 ролика относительно трубной части 31, представляют собой ротор генератора 4. С индукционными катушками соединен провод 42а, который выведен из ролика 3, 3а. Часть 33а тела ролика выполнена с выравнивающим давление элементом 45, через который находящаяся в полом пространстве 30 влага может выходить из него.

Ходовой ролик 3, соответственно опорный ролик 3а, с помощью проходящего через трубную часть 31 болта 5 закреплен на ходовой части 21 кабины 2 подвесной канатной дороги, соответственно на коромысле 12, которое находится на несущей опоре 11. За счет этого трубная часть 31 и вместе с ней статор генератора 4 расположены стационарно относительно конструкции, в то время как тело 33 ролика и вместе с ним постоянные магниты 43 установлены с помощью кольцеобразных опор 32 с возможностью вращения относительно трубной части 31.

За счет вращения тела 33 ролика относительно трубной части 31 происходит движение постоянных магнитов 43 относительно индукционных катушек 42, за счет чего в них генерируется переменный ток, который по проводу 42а подается к предусмотренным в кабине 2 подвесной канатной дороги, соответственно, на опорах 11 потребителям электроэнергии, соответственно к аккумуляторам. Вращение ходового ролика 3 происходит за счет качения вдоль опорного каната 1, а вращение опорного ролика 3а происходит за счет проходящего по нему тягового каната 1а, соответственно за счет проходящего по нему опорного и подъемного каната 1b.

Ниже приведено пояснение конструкции опорного ролика 3, соответственно ходового ролика 3а, со ссылками на фиг.4. Первая часть 33а тела ролика выполнена с вращающимся кольцом 34, эластичными кольцами 35, бортовыми дисками 36, фиксирующими кольцами 37, выравнивающим давление элементом 45 и с фиксирующим винтом 38. Внутренняя поверхность первой части 33а тела ролика выполнена с проходящими вокруг уступами. В часть 33а тела ролика вставляется справа опорное кольцо 43а с постоянными магнитами 43. Затем слева запрессовывается левая кольцеобразная опора 32. Затем справа вставляется предварительно смонтированная трубная часть 31 с опорным кольцом 44, сердечником 41 из магнитомягкой стали, индукционными катушками 43 и проводом 42а в кольцеобразную левую опору 32. После этого справа в первую часть 33а тела ролика и на трубную часть 31 устанавливается вторая часть 33b тела ролика с запрессованной в нее кольцеобразной правой опорой 32. Наконец, слева вставляется втулка 31b, уплотнительная пластина 32а, распорное кольцо 32b и втулка 31а, а также справа уплотнительная пластина 32а, распорное кольцо 32b и втулка 31а.

Показанный на фиг.5 второй вариант выполнения ходового ролика 3, соответственно опорного ролика 3а, согласно изобретению максимально соответствует показанному на фиг.3 ходовому ролику 3, соответственно опорному ролику 3а, при этом функционально одинаковые конструктивные элементы обозначены одинаковыми позициями. Этот ходовой ролик 3, соответственно опорный ролик 3а, отличается от ролика 3, 3а согласно фиг.3 тем, что тело 33 ролика выполнено в виде единого целого, при этом оно является приблизительно полым цилиндрическим. За счет этого в него можно устанавливать опорное кольцо 31, сердечник 41 из магнитомягкой стали c индукционными катушками 42, образованное постоянными магнитами 43 опорное кольцо 43а, обе кольцеобразные опоры 32, уплотнительные пластины 32а, распорные кольца 32b и втулки 31а, а также 31b.

Таким образом образуется ходовой ролик 3, соответственно опорный ролик 3а, который по своему внешнему выполнению совпадает с применяемыми в установке подвесной канатной дороги ходовыми роликами, соответственно опорными роликами, за счет чего обеспечивается возможность их использования вместо одного из ходовых роликов, соответственно опорных роликов, при этом они дополнительно выполняют функцию электрического генератора, без необходимости предусмотрения для этого дополнительных технических мер. Такой ходовой ролик, соответственно опорный ролик, служит дополнительно для генерирования тока для питания электрических приборов или аккумуляторов.

За счет того что генератор 4 находится внутри ходового ролика 3, соответственно опорного ролика 3а, он оптимально защищен от климатических влияний, в частности от проникновения воды, соответственно влаги.

Перечень позиций

1 Опорный канат

1а Тяговый канат

1b Опорный и подъемный канат

11 Опора

12 Коромысло

13 Площадка технического обслуживания

2 Кабина подвесной канатной дороги

21 Ходовая часть

22 Несущая штанга

23 Шарнир

24 Зажимное устройство

3, 3а Ходовой ролик, опорный ролик

30 Полое пространство

30а Кольцевое пространство

30b Кольцеобразная выемка

31 Трубная часть

31а Втулка

31b Втулка

32 Кольцеобразная опора

32а Уплотнительные пластины

32b Распорные кольца

33 Тело ролика

33а, 33b Части тела ролика

34 Вращающееся кольцо

35 Эластичные кольца

36 Бортовые диски

37 Фиксирующее кольцо

38 Фиксирующий винт

4 Генератор

41 Сердечник из магнитомягкой стали

42 Индукционные катушки

42а Электрический провод

43 Постоянные магниты

43а Опорное кольцо

44 Опорное кольцо

45 Выравнивающий давление элемент

5 Болт

Изобретение относится к ролику для подвесных канатных дорог. Ролик для применения в установках подвесных канатных дорог содержит находящуюся радиально внутри цилиндрическую трубную часть (31), две находящиеся радиально снаружи трубной части и расположенные на осевом расстоянии друг от друга кольцеобразные опоры (32) и находящееся радиально снаружи кольцеобразных опор (32) тело (33) ролика, которое выполнено с одним вращающимся кольцом (34) и двумя находящимися по сторонам от него бортовыми дисками (36). При этом ролик (3, 3а) выполнен с кольцеобразным электрическим генератором (4), который находится внутри окруженного телом (33) ролика и обеими кольцеобразными опорами (32) полого пространства (30). В результате генератор защищен от вредных влияний, в частности от проникновения влаги и воды. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Ролик для установок подвесных канатных дорог, содержащий находящуюся радиально внутри цилиндрическую трубную часть (31), две находящиеся радиально снаружи трубной части и расположенные на осевом расстоянии друг от друга кольцеобразные опоры (32) и находящееся радиально снаружи кольцеобразных опор (32) тело (33) ролика, которое выполнено с вращающимся кольцом (34) и двумя находящимися по сторонам от него бортовыми дисками (36), отличающийся тем, что ролик (3, 3a) выполнен с кольцеобразным электрическим генератором (4), который находится внутри окруженного телом (33) ролика и обеими кольцеобразными опорами (32) полого пространства (30).

2. Ролик по п.1, отличающийся тем, что электрический генератор (4) образован с помощью кольцеобразного статора (41, 42) с по меньшей мере одной индукционной катушкой (42) и по меньшей мере одного подвижного относительно статора (41, 42) постоянного магнита (43), при этом кольцеобразный статор (41, 42), который опирается на трубную часть (31), находится радиально снаружи трубной части (31) и в осевом направлении между обеими кольцеобразными опорами (32), и упомянутый по меньшей мере один постоянный магнит (43), который находится радиально снаружи статора (41, 42), соединен с возможностью вращения с вращающимся относительно трубной части (31) телом (33) ролика.

3. Ролик по п.2, отличающийся тем, что упомянутый по меньшей мере один постоянный магнит (43) выполнен в виде опорного кольца (43a), соответственно находится на опорном кольце (43a), при этом опорное кольцо (43a) закреплено на теле (33) ролика.

4. Ролик по п.1 или 2, отличающийся тем, что кольцеобразный статор (41, 42) находится на расположенной на трубной части (31) кольцеобразной опоре (44).

5. Ролик по п.1 или 2, отличающийся тем, что тело (33) ролика выполнено из двух частей и обе части (33a, 33b) тела ролика окружают кольцеобразное полое пространство (30), в котором находится кольцеобразный генератор (4).