ТРУБОПРОВОДНАЯ ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА И ТРУБОПРОВОДНЫЙ ЛОКОМОТИВ Российский патент 2017 года по МПК B61B13/00 B65G51/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к трубопроводной транспортной системе и трубопроводному локомотиву.

Уровень техники

В мире известны разные трубопроводные системы.

Так, в авторском свидетельстве СССР №1643353 (опубл. 23.04.1991), в патенте РФ №2155990 (опубл. 10.09.2000), в патентах США №3797405 (опубл. 19.03.1974) и №8793014 (опубл. 29.07.2014), в заявке Великобритании №2024134 (опубл. 08.01.1980), в заявке Китая №104015734 (опубл. 03.09.2014), в заявке Кореи №2011/0091833 (опубл. 16.08.2011) описаны различные пневматические трубопроводные системы, которые требуют обязательного использования сжатого воздуха. В таких трубопроводных системах контейнеры с перемещаемым содержимым движутся без использования трубопроводного локомотива. Однако это влечет необходимость в сложном управлении маршрутизацией пассивно перемещающихся контейнеров, а главное - в насосных станциях и в хороших уплотнениях для поддержания нужного давления воздуха в трубопроводах.

В заявке РСТ №WO 2015/079453 (опубл. 04.06.2015), в патенте Украины №76484 (опубл. 15.08.2006), в патенте РФ №2526202 (опубл. 20.08.2013) раскрыты трубопроводные системы, в которых перемещение грузов осуществляется с помощью локомотивов, имеющих собственные электродвигатели. В качестве ближайшего аналога можно указать на заявку РСТ №2015/027339 (опубл. 05.03.2015), в которой описана трубопроводная система и трубопроводный локомотив. Однако во всех этих документах охарактеризованные технические решения имеют недостаточную степень автоматизации.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение направлено на расширение арсенала технических средств и повышение степени автоматизации трубопроводного транспорта.

Для решения этой задачи и получения указанного технического результата в первом объекте настоящего изобретения предложена трубопроводная транспортная система, содержащая: по меньшей мере один трубопровод, имеющий направляющий канал, предназначенный для качения по нему ведущего колеса трубопроводного локомотива, и токоведущие шины, предназначенные для подведения питания к трубопроводному локомотиву; по меньшей мере два распределительных узла, каждый из которых расположен на одном конце каждого из трубопроводов и выполнен с возможностью погрузки транспортного контейнера в трубопроводный локомотив и выгрузки транспортного контейнера из трубопроводного локомотива; управляющий блок, выполненный для подачи питания по токоведущим шинам на трубопроводный локомотив при его движении в трубопроводе и для связи с трубопроводным локомотивом через токоведущие шины; по меньшей мере один поворотный узел, соединяющий по меньшей мере два трубопровода, проложенных в разных направлениях, и выполненный с возможностью принимать в себя трубопроводный локомотив из одного из присоединенных трубопроводов и перемещать этот трубопроводный локомотив к другому из присоединенных трубопроводов; при этом поворотный узел выполнен с возможностью поворачивать принятый трубопроводный локомотив в вертикальной плоскости, причем направляющий канал

трубопровода, проходящего вертикально или наклонно, снабжен зубчатой рейкой.

Особенность системы по первому объекту настоящего изобретения состоит в том, что трубопровод может быть собран из отдельных транспортных труб с помощью соединительных муфт, охватывающих концы двух соединяемых транспортных труб.

Другая особенность системы по первому объекту настоящего изобретения состоит в том, что направляющий канал может быть выполнен для обеспечения лучшего сцепления с ведущим колесом трубопроводного локомотива.

Еще одна особенность системы по первому объекту настоящего изобретения состоит в том, что поворотный узел может быть выполнен с дополнительной возможностью разворачивать принятый трубопроводный локомотив вокруг его продольной оси.

Еще одна особенность системы по первому объекту настоящего изобретения состоит в том, что распределительный узел, расположенный на концах по меньшей мере двух трубопроводов, может содержать: по меньшей мере два параллельно расположенных парковочных места, к каждому из которых с одной стороны присоединен один из трубопроводов; передвижную платформу, выполненную с возможностью перемещаться над парковочными местами перпендикулярно их осевым направлениям и останавливаться над конкретным парковочным местом; подъемный механизм, размещенный на передвижной платформе и выполненный с возможностью: захватывать находящийся в конкретном парковочном месте трубопроводный локомотив или находящийся внутри него транспортный контейнер, поднимать над парковочным местом захваченный трубопроводный локомотив или транспортный контейнер, после перемещения передвижной платформы к другому парковочному месту, опускать захваченный трубопроводный локомотив в другое парковочное место или опускать захваченный контейнер в трубопроводный локомотив, находящийся в другом парковочном месте.

При этом подъемный механизм может содержать: захваты, выполненные с возможностью зацепления трубопроводного локомотива или транспортного контейнера; привод захватов, предназначенный для обеспечения зацепления захватами; основание, на котором размещены захваты и привод захватов; подъемник, выполненный с возможностью перемещать по вертикали основание.

Кроме того, распределительный узел может дополнительно содержать по меньшей мере один бункер-накопитель, размещенный параллельно парковочным местам и предназначенный для предварительного хранения транспортных контейнеров перед их погрузкой в трубопроводные локомотивы.

Для решения той же задачи и получения того же технического результата во втором объекте настоящего изобретения предложен трубопроводный локомотив, предназначенный для перемещения в трубопроводной транспортной системе по первому объекту настоящего изобретения и содержащий: каркас, выполненный с возможностью свободно размещаться внутри трубопровода трубопроводной транспортной системы и принимать внутрь себя транспортный контейнер; опорные ролики, размещенные на каркасе с возможностью катиться по внутренней поверхности трубопровода; ведущее колесо, размещенное с одной торцевой стороны каркаса и выполненное с возможностью сцепления с направляющим каналом трубопровода; токосъемники, установленные на внешней поверхности каркаса, соединенные с электродвигателем и выполненные с возможностью контактирования с токоведущими шинами трубопровода при перемещении в нем локомотива; электродвигатель, размещенный на каркасе, снабженный ременной передачей и цепной передачей в качестве приводов к ведущему колесу и выполненный с возможностью переключения на работу либо с ременной передачей при наличии сцепления ведущего колеса с направляющим каналом трубопровода, либо с цепной передачей в отсутствие сцепления ведущего колеса с направляющим каналом, когда он имеет зубчатую рейку, при этом ведущее колесо имеет гладкую поверхность качения и зубчатое колесо, предназначенное для зацепления с зубчатой рейкой, диаметр которого меньше диаметра гладкой поверхности качения.

Во избежание недоразумений следует сразу уточнить, что, хотя локомотивом называют в общем тяговые машины для передвижения поездов по железной дороге, функции локомотива выполняют также моторные вагоны, которые имеют места для пассажиров и входят в состав турбопоездов, дизель-поездов и электропоездов, а также дрезины и автомотрисы, если они используются как тяговые средства. (Энциклопедия «Техника». -М.: Росмэн, 2006; доступно на сайте: http://enc-dic.com/enc_tech/Lokomotiv-3977.html).

Особенность локомотива по второму объекту настоящего изобретения состоит в том, что он может дополнительно содержать резервный источник питания, подключаемый к электродвигателю в случае пропадания напряжения питания от токосъемников.

Другая особенность локомотива по второму объекту настоящего изобретения состоит в том, что ведущее колесо может быть выполнено с возможностью переключения на свободное вращение.

Еще одна особенность локомотива по второму объекту настоящего изобретения состоит в том, что он может дополнительно содержать соединенные между собой блок считывания меток с трубопровода, блок приема-передачи информации через токоведущие шины и блок управления, подключенный к электродвигателю.

При этом блок управления может содержать модуль памяти для хранения программы перемещения транспортного контейнера по конкретному маршруту, записываемой перед очередной поездкой.

Еще одна особенность локомотива по второму объекту настоящего изобретения состоит в том, что он может дополнительно содержать механизм фиксации контейнера, выполненный с возможностью фиксации транспортного контейнера при его помещении внутрь каркаса.

Еще одна особенность локомотива по второму объекту настоящего изобретения состоит в том, что каркас может быть выполнен в виде открытого сверху цилиндра, предназначенного для размещения в нем транспортного контейнера и имеющего первую торцевую пластину, на которой размещены электродвигатель и ведущее колесо, а также соответствующие опорные ролики, и вторую торцевую пластину, на которой размещены соответствующие опорные ролики.

При этом открытый сверху цилиндр может быть сформирован набором параллельных стержней, соединяющих первую и вторую торцевые пластины, между которыми на параллельных стержнях установлен механизм фиксации контейнера, выполненный с возможностью фиксации транспортного контейнера при его помещении внутрь каркаса, причем токосъемники размещены на соответствующих стержнях.

Наконец, еще одна особенность локомотива по второму объекту настоящего изобретения состоит в том, что механизм фиксации контейнера может содержать поворотный элемент, с краями которого шарнирно соединены первые концы двух тяг, вторые концы которых шарнирно соединены с первыми концами двух звеньев, захватывающих транспортный контейнер по бокам своими вторыми концами при повороте поворотного элемента в первое положение и освобождающих транспортный контейнер от захвата при повороте поворотного элемента во второе положение.

Краткое описание чертежей

На приведенных чертежах одинаковые или сходные элементы обозначены одними и теми же ссылочными позициями.

На Фиг. 1 показан фрагмент трубопроводной транспортной системы с трубопроводным локомотивом по настоящему изобретению.

На Фиг. 2 приведен чертеж механизма фиксации контейнера в трубопроводном локомотиве по настоящему изобретению.

На Фиг. 3 показан распределительный узел трубопроводной транспортной системы по настоящему изобретению.

Подробное описание вариантов осуществления

Трубопроводная транспортная система по настоящему изобретению (Фиг. 1) содержит по меньшей мере один трубопровод 1, внутри которого осуществляется перемещение трубопроводного локомотива 11, описанного ниже. Каждый из трубопроводов 1 может быть выполнен из достаточно длинной трубы, как правило, круглого сечения, либо собран из отдельных транспортных труб с помощью соединительных муфт, охватывающих концы двух соединяемых транспортных труб (не показано). В качестве материала транспортных труб предпочтительно использовать любой подходящий пластик.

Трубопровод 1 имеет в своей нижней (по Фиг. 1) части направляющий канал 2, предназначенный для качения по нему ведущего колеса 18 трубопроводного локомотива. На стенках трубопровода 1 имеются также токоведущие шины 3, предназначенные для подведения питания к трубопроводному локомотиву 11. Отметим, что направляющий канал 2 может быть выполнен для обеспечения лучшего сцепления с ведущим колесом 18 трубопроводного локомотива. К примеру, поверхность этого направляющего канала 2 может быть сделана шероховатой, либо она может иметь соответствующее покрытие.

Трубопроводная транспортная система по настоящему изобретению содержит также управляющий блок (не показан), выполненный для подачи питания по токоведущим шинам 3 на трубопроводный локомотив 11 при его движении в трубопроводе 1 и для связи с трубопроводным локомотивом 11 через те же токоведущие шины 3. Управляющий блок предназначен для оперативного управления трубопроводным локомотивом 11, для контроля его передвижения по предписанному маршруту, для мониторинга состояния трубопроводного локомотива 11, для точной локации трубопроводного локомотива 11 в трубопроводной системе в случае непредвиденных ситуаций. Конкретное выполнение управляющего блока может быть любым - как известным специалистам (например, из вышеприведенных аналогов), так и вновь разработанным и не входит в объем притязаний по данному изобретению.

Трубопроводная транспортная система по настоящему изобретению может дополнительно содержать по меньшей мере один поворотный узел 4, соединяющий по меньшей мере два трубопровода 1, проложенных в разных направлениях. Этот поворотный узел 4 выполнен с возможностью принимать в себя трубопроводный локомотив 11 из одного из присоединенных трубопроводов 1 и перемещать этот трубопроводный локомотив 11 к другому из трубопроводов 1', присоединенных к данному поворотному узлу 4. При этом поворотный узел 4 может быть выполнен для поворачивания принятого в него трубопроводного локомотива 11 в вертикальной плоскости, как показано на Фиг. 1. В этом случае направляющий канал 2 трубопровода 1', проходящего вертикально или наклонно, может быть снабжен зубчатой рейкой (не показано) для обеспечения лучшего сцепления с ведущим колесом 18 трубопроводного локомотива.

При необходимости поворотный узел 4 может быть выполнен с дополнительной возможностью разворачивать принятый трубопроводный локомотив 11 вокруг его продольной оси.

Для обеспечения любого поворота трубопроводного локомотива 11 поворотный узел 4 имеет поворотный сегмент 5, предназначенный для приема в него трубопроводного локомотива 11 из одного из трубопроводов 1, соединенных с данным поворотным узлом 4, и для поворота (по стрелке на Фиг. 1) к другому присоединенному трубопроводу 1'. Для этой цели поворотный узел 4 снабжен электроприводом (не показано), обеспечивающим поворот поворотного сегмента 5 на нужный угол.

Трубопроводный локомотив по настоящему изобретению, обозначенный в целом ссылочной позицией 11, содержит каркас 12, выполненный с возможностью свободно размещаться внутри трубопровода 1 трубопроводной транспортной системы по настоящему изобретению и принимать внутрь себя транспортный контейнер 13. Каркас 12 выполнен в виде открытого сверху цилиндра, предназначенного для размещения в нем транспортного контейнера 13, и имеет первую торцевую пластину 14 и вторую торцевую пластину 15. Боковая поверхность открытого сверху (по Фиг. 1) цилиндра может быть выполнена в виде сплошной муфты с соответствующим вырезом по размеру размещаемого транспортного контейнера 13. Однако предпочтительно этот открытый сверху цилиндр сформирован набором параллельных стержней 16, соединяющих первую и вторую торцевые пластины 14 и 15.

На первой торцевой пластине 14 размещены электродвигатель 17 и ведущее колесо 18, а также соответствующие опорные ролики 19, предназначенные для центрирования и обеспечения свободного перемещения транспортного локомотива 11 внутри трубопровода 1. На второй торцевой пластине 15 также размещены соответствующие опорные ролики 20, один из которых может быть выполнен большего диаметра для качения по направляющему каналу 2. Специалистам понятно, что опорные ролики 19 и 20 могут быть размещены на боковой поверхности открытого сверху цилиндра или на параллельных стержнях 16. Важно, чтобы эти опорные ролики 19 и 20 могли катиться по внутренней поверхности трубопровода 1 при перемещении по нему транспортного локомотива 11. Количество опорных роликов может быть любым не менее трех.

Ведущее колесо 18, размещенное на одной (первой) торцевой пластине 14 каркаса 12, выполнено с возможностью сцепления с направляющим каналом 2 трубопровода 1. Это ведущее колесо 18 может иметь сложный профиль: само колесо с шероховатой поверхностью качения, имеющее с одной стороны зубчатое колесо меньшего диаметра для сцепления с зубчатой рейкой в вертикальных или наклонных трубопроводах 1. Специалистам понятно, что в отсутствие зубчатой рейки в трубопроводе 1 такое зубчатое колесо не должно касаться стенки трубопровода 1, а сама зубчатая рейка должна размещаться рядом с направляющим каналом 2.

На первой торцевой пластине 14 размещен также электродвигатель 17 для приведения во вращение ведущего колеса 18. Этот электродвигатель 17 снабжен по меньшей мере одним приводом к ведущему колесу 18. Такой привод может быть простой ременной передачей, которая вполне пригодна для перемещения транспортного локомотива 11 по горизонтальным трубопроводам 1. Однако для перемещения по вертикальным или наклонным трубопроводам 1' (по Фиг. 1) целесообразно использовать цепную передачу или даже зубчатый редуктор. При этом электродвигатель 17 может быть выполнен с возможностью переключения на работу либо с ременной передачей при наличии сцепления ведущего колеса 18 с направляющим каналом 2 трубопровода, либо с цепной передачей в отсутствие сцепления ведущего колеса 18 с направляющим каналом 2.

На внешней поверхности каркаса 12 установлены токосъемники 21, представляющие собой, к примеру, известные специалистам скользящие контакты (щетки), соединенные с электродвигателем и выполненные с возможностью контактирования с токоведущими шинами 3 трубопровода 1 при перемещении в нем трубопроводного локомотива 11.

Внутри трубопроводного локомотива 11, например, в пространстве между одной из торцевых пластин 14 или 15 и местоположением транспортного контейнера 13, может быть размещен резервный источник питания (не показано), подключаемый к электродвигателю 17 в случае пропадания напряжения питания от токосъемников 3. Можно отметить, что ведущее колесо 18 может быть выполнено с переключением на свободное вращение для экономии электроэнергии при движении трубопроводного локомотива 11 под уклон.

Трубопроводный локомотив 11 может дополнительно содержать соединенные между собой блок считывания меток с трубопровода 1, блок приема-передачи информации через токоведущие шины 3 и блок управления, подключенный к электродвигателю 17. Блок считывания меток может иметь любое выполнение, подходящее для считывания соответствующих меток (радиочастотных, магнитных и т.п.), размещаемых на стенках трубопровода 1. Блок приема-передачи информации может иметь любое известное специалистам выполнение, пригодное для приема и передачи сигналов по проводам (токоведущим шинам 3). Блок управления может иметь любое подходящее выполнение для преобразования принимаемых сигналов в команды управления электродвигателем. Этот блок управления может в предпочтительном выполнении содержать модуль памяти для хранения программы перемещения транспортного контейнера 13 по конкретному маршруту, записываемой перед очередной поездкой. Специалистам, однако, понятно, что такая программа может перезаписываться или даже корректироваться сигналами с управляющего блока в центре обработки заказов, передаваемыми по токоведущим шинам 3 в процессе перемещения трубопроводного локомотива 11.

Трубопроводный локомотив 11 может дополнительно содержать механизм фиксации контейнера (Фиг. 2), выполненный с возможностью фиксации транспортного контейнера 13 при его помещении внутрь каркаса 12. Этот механизм фиксации контейнера содержит поворотный элемент 22, с краями которого шарнирно соединены первые концы двух тяг 23 и 24, вторые концы которых шарнирно соединены с первыми концами двух звеньев 25 и 26, захватывающих транспортный контейнер 13 по бокам своими вторыми концами при повороте поворотного элемента 22 в первое положение (см. стрелки на Фиг. 2а) и освобождающих транспортный контейнер 13 от захвата при повороте поворотного элемента 22 во второе положение (см. стрелки на Фиг. 2б).

Трубопроводная транспортная система по настоящему изобретению содержит далее по меньшей мере два распределительных узла 30 (Фиг. 3), каждый из которых расположен на одном конце каждого из двух или более трубопроводов 1 и выполнен с возможностью погрузки в трубопроводный локомотив 11 транспортного контейнера 13 и выгрузки этого транспортного контейнера 13 из трубопроводного локомотива 11.

Распределительный узел 30 содержит по меньшей мере два параллельно расположенных парковочных места 31, к каждому из которых с одной стороны присоединен один из трубопроводов 1. Над парковочными местами 31 размещена передвижная платформа 32, которая может перемещаться над парковочными местами 31 перпендикулярно их осевым направлениям и останавливаться над конкретным парковочным местом 31. На передвижной платформе 32 размещен подъемный механизм 33, выполненный с возможностью осуществлять следующие операции:

- захватывать находящийся в конкретном парковочном месте 31 трубопроводный локомотив 11 или находящийся внутри него транспортный контейнер 13;

- поднимать над парковочным местом 31 захваченный трубопроводный локомотив 11 или транспортный контейнер 13;

- после перемещения передвижной платформы 32 к другому парко-вочному месту 31 опускать захваченный трубопроводный локомотив 11 в это другое парковочное место 31' или опускать захваченный транспортный контейнер 13 в трубопроводный локомотив 11, находящийся в другом парковочном месте 31'.

Для выполнения этих функций подъемный механизм 33 содержит захваты 34, выполненные с возможностью зацепления трубопроводного локомотива 11 или транспортного контейнера 13. Эти захваты 34 могут представлять собой стержни с загнутыми концами, которые могут зацеплять параллельные стержни 16 каркаса 12 трубопроводного локомотива 11. В этом случае транспортный контейнер 13 может содержать соответствующие проушины на своем корпусе для зацепления их захватами 34. Для манипулирования захватами 34 подъемный механизм 33 содержит привод 35 захватов, размещенный на основании 36, которое может перемещаться по вертикали с помощью подъемника (не показано).

Распределительный узел 30 предпочтительно содержит дополнительно по меньшей мере один бункер-накопитель 37, размещенный параллельно парковочным местам 31 и предназначенный для предварительного хранения транспортных контейнеров 13 перед их погрузкой в трубопроводные локомотивы 11 посредством подъемного механизма 33 на передвижной платформе 32.

Работа трубопроводной транспортной системы и трубопроводного локомотива по настоящему изобретению рассмотрим на примере такой системы в пределах дома (жилого или офисного).

В каждой квартире (в каждом офисе) устанавливается распределительный узел, имеющий свой уникальный идентификационный номер. В данном случае этот распределительный узел 30 является оконечным, к которому подходит лишь один трубопровод 1. В простейшем случае такой оконечный распределительный узел может содержать только одно парковочное место 31 и не иметь передвижной платформы 32 с подъемным механизмом 33.

Трубопроводы от оконечных распределительных узлов каждой квартиры (каждого офиса) на одном этаже сходятся к распределительному узлу данного этажа, от которого еще один трубопровод (вертикальный) ведет к распределительному узлу всего дома. Понятно, что все описанные распределительные узлы имеют свои идентификационные номера. В трубопроводах 1, собираемых из отдельных труб, могут устанавливаться поворотные узлы 4, которые будут обеспечивать изменение направления перемещения трубопроводных локомотивов 11. Эти поворотные узлы также имеют свои идентификационные номера. Кроме того, идентификационные номера могут присваиваться даже отдельным трубам. Все такие идентификационные номера кодируются соответствующими метками.

Распределительный узел дома связан трубопроводом с распределительным узлом в центре обработки заказов, где установлен также управляющий блок, координирующий работу всей трубопроводной системы и подающий питание на все трубопроводы.

Пользователь (житель квартиры или сотрудник офиса) заказывает товар через систему управления заказами. Такой заказ может осуществляться простым звонком по телефону либо с помощью пользовательского программного обеспечения по сети.

Оператор в центре обработки заказов, получив заказ от пользователя на доставку конкретного товара; присваивает данному заказу номер, помещает заказанный груз в транспортный контейнер 13, который хранится на складе пустых транспортных контейнеров, и вводит в управляющий блок идентификационный номер загруженного транспортного контейнера с присвоенным ему номером заказа и адресом доставки. После этого оператор помещает транспортный контейнер с грузом в бункер-накопитель распределительного узла в центре обработки заказов.

Блок считывания меток в бункере-накопителе считывает метку помещенного в бункер-накопитель контейнера с заказанным грузом, распознает номер заказа и адрес его доставки и транслирует эти сведения в управляющий блок. Управляющий блок сообщает свободному трубопроводному локомотиву полученные сведения и командует передвижной платформе 32 с подъемным механизмом 33 погрузить транспортный контейнер из бункера-накопителя 37 в задействованный трубопроводный локомотив 11. Транспортный контейнер 13 фиксируется внутри каркаса трубопроводного локомотива посредством механизма фиксации контейнера, в котором по команде управляющего блока поворотный элемент 22 через свои тяги 23, 24 захватывает транспортный контейнер 13 концами двух звеньев 25, 26 (см. Фиг. 2а). При необходимости выгрузки транспортного контейнера 13 из трубопроводного локомотива 11 поворотный элемент 22 механизма фиксации поворачивается в обратную сторону, отводя своими тягами 23, 24 концы двух звеньев 25, 26 из захвата (см. Фиг. 2б).

После погрузки транспортного контейнера 13 трубопроводный локомотив 11 перемещается по трубопроводам 1 в оконечный распределительный узел 30 согласно системному адресу. При поступлении заказанного груза в транспортном контейнере 13 по указанному адресу в управляющий блок передается сигнал о получении этого транспортного контейнера 13 с подтверждением его идентификационного номера и номера, присвоенного доставленному заказу.

Получив заказанный груз, пользователь помещает использованный транспортный контейнер 13 в парковочное место 37. В случае, если пользователь намерен отправить груз, он через систему управления заказами связывается с оператором и производит заказ отправки груза. Оператор при получении заявки на доставку груза производит обработку заказа на доставку и дает команду в управляющий блок на выполнение данного заказа. Управляющий блок посылает свободный трубопроводный локомотив 11 по адресу, откуда поступил заказ, и после помещения пользователем транспортного контейнера 13 с уложенным грузом в этот трубопроводный локомотив 11 последний начинает перемещение по трубопроводам 1 к месту назначения.

При отсутствии заказа на доставку и наличии данных о пустом транспортном контейнере 13 в оконечном распределительном узле 30 управляющий блок дает команду на возврат этого пустого транспортного контейнера 13 посредством трубопроводного локомотива 11, доставившего перед тем этот транспортный контейнер 13 пользователю.

Отметим, что управляющий блок определяет оптимальный маршрут и выбирает свободный и ближайший трубопроводный локомотив 11 для забора транспортного контейнера 13 (пустого или с грузом). Команды на трубопроводные локомотивы 11, поворотные узлы 4 и распределительные узлы 30 передаются из управляющего блока по токоведущим шинам 3. Такая передача осуществляется известными специалистам методами, например, посредством высокочастотного сигнала с использованием модемов.

Трубопроводный локомотив 11 приводится в движение по команде из управляющего блока, которая включает электродвигатель 17, передающий вращение на ведущее колесо 18. Если движение трубопроводного локомотива происходит хотя бы частично с потерей высоты, электродвигатель 17 может отключаться, а ведущее колесо 18 вращается свободно. Если трубопроводному локомотиву 11 требуется подниматься по наклонной или вертикальной трубе, электродвигатель 17 переключается с ременной передачи на цепную (или зубчатую) передачу, чтобы обеспечивать более крепкое сцепление с зубчатой рейкой в таком трубопроводе 1'. При необходимости трубопроводному локомотиву 11 изменить направление движения он въезжает в поворотный сегмент 5 соответствующего поворотного узла 4, который поворачивает свой поворотный сегмент 5 с оказавшимся там трубопроводным локомотивом 11 до стыковки с отверстием другого трубопровода 1', идущего в нужном направлении.

В перемещающемся трубопроводном локомотиве 11 блок считывания меток постоянно считывает метки как с труб трубопровода 1, так и с других устройств трубопроводной транспортной системы. Считанные данные передаются из трубопроводного локомотива 11 посредством блока приема-передачи по токоведущим шинам 3 в управляющий блок в центре обработки заказов. По тем же токоведущим шинам 3 из управляющего блока поступают команды, которые выполняются блоком управления, находящимся в трубопроводном локомотиве 11. Этот блок управления содержит модуль памяти для записи в него и хранения в нем программы перемещения данного трубопроводного локомотива 11 с транспортным контейнером 13 или без него по конкретному маршруту (по адресу доставки). Такая программа вводится в блок памяти трубопроводного локомотива 11 из управляющего блока перед отправкой или перезаписывается либо корректируется в процессе перемещения трубопроводного локомотива 11 по токоведущим шинам 3 и стирается после доставки транспортного контейнера 13 по назначению.

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает технический результат в виде расширения арсенала технических средств и повышения степени автоматизации трубопроводного транспорта.

Изобретение относится к трубопроводной транспортной системе и трубопроводному локомотиву. Его использование позволяет расширить арсенал технических средств и повысить степень автоматизации трубопроводного транспорта. Трубопроводная транспортная система по изобретению содержит трубопроводы, имеющие направляющий канал для качения по нему ведущего колеса трубопроводного локомотива, и токоведущие шины для подведения питания к трубопроводному локомотиву, распределительные узлы, каждый из которых расположен на одном конце каждого трубопровода для погрузки транспортного контейнера в трубопроводный локомотив и выгрузки транспортного контейнера из трубопроводного локомотива, управляющий блок для подачи питания по токоведущим шинам на трубопроводный локомотив при его движении в трубопроводе и для связи с трубопроводным локомотивом через токоведущие шины. Трубопроводный локомотив содержит каркас для приема транспортного контейнера, опорные ролики на каркасе для качения по внутренней поверхности трубопровода; ведущее колесо с одной торцевой стороны каркаса для сцепления с направляющим каналом трубопровода; электродвигатель на каркасе с приводом к ведущему колесу; токосъемники на внешней поверхности каркаса для контактирования с токоведущими шинами трубопровода. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Трубопроводная транспортная система, содержащая:

- по меньшей мере один трубопровод, имеющий направляющий канал, предназначенный для качения по нему ведущего колеса трубопроводного локомотива, и токоведущие шины, предназначенные для подведения питания к упомянутому трубопроводному локомотиву;

- по меньшей мере два распределительных узла, каждый из которых расположен на одном конце каждого из упомянутых трубопроводов и выполнен с возможностью погрузки транспортного контейнера в упомянутый трубопроводный локомотив и выгрузки упомянутого транспортного контейнера из упомянутого трубопроводного локомотива;

- управляющий блок, выполненный для подачи питания по упомянутым токоведущим шинам на упомянутый трубопроводный локомотив при его движении в упомянутом трубопроводе и для связи с упомянутым трубопроводным локомотивом через упомянутые токоведущие шины;

- по меньшей мере один поворотный узел, соединяющий по меньшей мере два упомянутых трубопровода, проложенных в разных направлениях, и выполненный с возможностью принимать в себя упомянутый трубопроводный локомотив из одного из присоединенных трубопроводов и перемещать этот трубопроводный локомотив к другому из присоединенных трубопроводов;

- при этом упомянутый поворотный узел выполнен с возможностью поворачивать принятый трубопроводный локомотив в вертикальной плоскости, причем направляющий канал трубопровода, проходящего вертикально или наклонно, снабжен зубчатой рейкой.

2. Система по п. 1, в которой упомянутый трубопровод собран из отдельных транспортных труб с помощью соединительных муфт, охватывающих концы двух соединяемых транспортных труб.

3. Система по п. 1, в которой упомянутый направляющий канал выполнен для обеспечения лучшего сцепления с ведущим колесом упомянутого трубопроводного локомотива.

4. Система по п. 1, в которой упомянутый поворотный узел выполнен с дополнительной возможностью разворачивать принятый трубопроводный локомотив вокруг его продольной оси.

5. Система по п. 1, в которой упомянутый распределительный узел, расположенный на концах по меньшей мере двух трубопроводов, содержит:

- по меньшей мере два параллельно расположенных парковочных места, к каждому из которых с одной стороны присоединен один из упомянутых трубопроводов;

- передвижную платформу, выполненную с возможностью перемещаться над упомянутыми парковочными местами перпендикулярно их осевым направлениям и останавливаться над конкретным парковочным местом;

- подъемный механизм, размещенный на упомянутой передвижной платформе и выполненный с возможностью:

• захватывать находящийся в конкретном парковочном месте трубопроводный локомотив или находящийся внутри него транспортный контейнер,

• поднимать над парковочным местом захваченный трубопроводный локомотив или транспортный контейнер,

• после перемещения упомянутой передвижной платформы к другому парковочному месту опускать захваченный трубопроводный локомотив в упомянутое другое парковочное место или опускать захваченный транспортный контейнер в трубопроводный локомотив, находящийся в упомянутом другом парковочном месте.

6. Система по п. 5, в которой упомянутый подъемный механизм содержит:

- захваты, выполненные с возможностью зацепления упомянутого трубопроводного локомотива или упомянутого транспортного контейнера;

- привод захватов, предназначенный для обеспечения упомянутого зацепления упомянутыми захватами;

- основание, на котором размещены упомянутые захваты и привод захватов;

- подъемник, выполненный с возможностью перемещать по вертикали упомянутое основание.

7. Система по п. 5, в которой упомянутый распределительный узел дополнительно содержит по меньшей мере один бункер-накопитель, размещенный параллельно упомянутым парковочным местам и предназначенный для предварительного хранения упомянутых транспортных контейнеров перед их погрузкой в упомянутые трубопроводные локомотивы.

8. Трубопроводный локомотив, предназначенный для перемещения в трубопроводной транспортной системе по любому из предыдущих пунктов и содержащий:

- каркас, выполненный с возможностью свободно размещаться внутри трубопровода упомянутой трубопроводной транспортной системы и принимать внутрь себя транспортный контейнер;

- опорные ролики, размещенные на упомянутом каркасе с возможностью катиться по внутренней поверхности упомянутого трубопровода;

- ведущее колесо, размещенное с одной торцевой стороны упомянутого каркаса и выполненное с возможностью сцепления с направляющим каналом упомянутого трубопровода;

- токосъемники, установленные на внешней поверхности упомянутого каркаса, соединенные с упомянутым электродвигателем и выполненные с возможностью контактирования с токоведущими шинами упомянутого трубопровода при перемещении в нем упомянутого трубопроводного локомотива;

- электродвигатель, размещенный на упомянутом каркасе, снабженный ременной передачей и цепной передачей в качестве упомянутых приводов к упомянутому ведущему колесу и выполненный с возможностью переключения на работу либо с упомянутой ременной передачей при наличии сцепления упомянутого ведущего колеса с упомянутым направляющим каналом трубопровода, либо с цепной передачей в отсутствие сцепления упомянутого ведущего колеса с упомянутым направляющим каналом, когда он имеет зубчатую рейку, при этом упомянутое ведущее колесо имеет гладкую поверхность качения и зубчатое колесо, предназначенное для зацепления с упомянутой зубчатой рейкой, диаметр которого меньше диаметра упомянутой гладкой поверхности качения.

9. Локомотив по п. 8, дополнительно содержащий резервный источник питания, подключаемый к упомянутому электродвигателю в случае пропадания напряжения питания от упомянутых токосъемников.

10. Локомотив по п. 8, в котором упомянутое ведущее колесо выполнено с возможностью переключения на свободное вращение.

11. Локомотив по п. 8, дополнительно содержащий соединенные между собой блок считывания меток с упомянутого трубопровода, блок приема-передачи информации через упомянутые токоведущие шины и блок управления, подключенный к упомянутому электродвигателю.

12. Локомотив по п. 11, в котором упомянутый блок управления содержит модуль памяти для хранения программы перемещения упомянутого транспортного контейнера по конкретному маршруту, записываемой перед очередной поездкой.

13. Локомотив по п. 8, дополнительно содержащий механизм фиксации контейнера, выполненный с возможностью фиксации упомянутого транспортного контейнера при его помещении внутрь упомянутого каркаса.

14. Локомотив по п. 8, в котором упомянутый каркас выполнен в виде открытого сверху цилиндра, предназначенного для размещения в нем упомянутого транспортного контейнера и имеющего первую торцевую пластину, на которой размещены упомянутые электродвигатель и ведущее колесо, а также соответствующие опорные ролики, и вторую торцевую пластину, на которой размещены соответствующие опорные ролики.

15. Локомотив по п. 8, в котором упомянутый открытый сверху цилиндр сформирован набором параллельных стержней, соединяющих упомянутые первую и вторую торцевые пластины, между которыми на упомянутых параллельных стержнях установлен механизм фиксации контейнера, выполненный с возможностью фиксации упомянутого транспортного контейнера при его помещении внутрь упомянутого каркаса, причем упомянутые токосъемники размещены на соответствующих стержнях.

16. Локомотив по п. 13 или 15, в котором упомянутый механизм фиксации контейнера содержит поворотный элемент, с краями которого шарнирно соединены первые концы двух тяг, вторые концы которых шарнирно соединены с первыми концами двух звеньев, захватывающих упомянутый транспортный контейнер по бокам своими вторыми концами при повороте упомянутого поворотного элемента в первое положение и освобождающих упомянутый транспортный контейнер от захвата при повороте упомянутого поворотного элемента во второе положение.