Спиралевидный вращающийся мост Российский патент 2020 года по МПК E01D15/04 

Изобретение относится к мостам, изменяющим положение, и может быть использовано в качестве пешеходного моста и моста для перемещения грузов.

Известен пешеходный мост навесного типа, содержащий две опоры с лестничными маршами, зафиксированные на месте установки, несколько мостовых секций, связанных с опорами, отличающийся тем, что все мостовые секции, одинаковые по конструкции, соединены шарнирно между собой и с опорами, причем каждая мостовая секция содержит баростатическую панель, выполненную из легкого и прочного материала с продольными пустотелыми полостями, внутри каждой из которых выполнены одинаковые по конструкции баростатические элементы, расположенные в два ряда в продольном направлении, а в поперечном направлении количество их не ограничено и зависит от ширины панели, причем каждый баростатический элемент содержит две продольные прямоугольные Е-образные вертикальные полости, пневматически не связанные друг с другом и повернутые навстречу друг другу своими тремя боковыми каналами, закрытыми с обеих торцевых сторон, причем самые нижние каналы обеих Е-образных полостей являются глухими, а каждый из верхних каналов пневматически соединен с соответствующим вертикальным продольным каналом, открывающимся на верхнюю поверхность панели, а посредством наклонного продольного канала с внутренней полостью соответствующей продольной трубы, закрытой с обеих торцевых сторон, причем средние продольные каналы обеих Е-образных полостей соединены с внутренними полостями двух других продольных труб, закрытых с обеих торцевых сторон, причем все противоположные стенки Е-образных полостей равны по площади, симметричны друг другу, находятся напротив друг друга, причем средние продольные каналы и наклонные продольные каналы обеих Е-образных полостей так соединены с продольными трубами, что каждый отрезок дуги одной трубы симметричен и равен по площади накрест лежащему отрезку дуги другой трубы, кроме того, на верхней поверхности панели установлены в направляющих крышки с возможностью перемещения в поперечном направлении, кроме того баростатическая панель закрыта П-образным защитным кожухом, установленным на вертикальных стойках, выполненных на баростатической панели с зазором сверху и по бокам, для доступа к панелям атмосферного воздуха, причем П-образный кожух с одного бока имеет откидную створку для доступа к крышкам баростатической панели, причем на П-образном кожухе, который одновременно является верхним настилом, закреплены боковые ограждения, место шарнирного соединения баростатических панелей закрыто сферическим козырьком, а на стыках ограждений между баростатическими панелями установлены защитные цепи [патент RU 2663531].

Недостаток этого моста заключается в невозможности изменения высоты пролета моста, в том числе по ширине реки.

Известен также мост, содержащий береговые опоры (первый базовый модуль и второй базовый модуль) и, как минимум, один пролет моста (соединительный модуль) в виде арки, связанный с механизмом привода моста, причем на концах арки установлены противовесы, а механизм привода моста обеспечивает его поворачивание на 180 или на 360 градусов [патент RU 2591221].

Недостаток этого моста заключается в том, что в момент изменения высоты пролета моста его невозможно использовать для перехода и переезда через него. При этом по известному мосту нельзя перемещаться в горизонтальном направлении. Это снижает функциональные возможности устройства.

Технический результат изобретения заключается в том, что появляется возможность менять высоту пролета моста по ширине реки, а также перемещаться по мосту в горизонтальном направлении с высокой степенью безопасностью. Это расширяет функциональные возможности устройства.

Сущность изобретения заключается в том, что в мост, содержащий первый базовый модуль, второй базовый модуль и соединительный модуль, введено первое колесо, подвижно сопряженное с первым базовым модулем, второе колесо подвижно сопряженное со вторым базовый модулем, а соединительный модуль выполнен в виде спирали с первым окончанием и вторым окончанием, причем первое окончание закреплено на первом колесе, а второе окончание закреплено на втором колесе.

Существует вариант, в котором спираль включает, по меньшей мере, один виток.

Существует также вариант, в котором спираль включает меньше одного витка.

Существует также вариант, в котором первый базовый модуль включают первую внутреннюю цилиндрическую поверхность первого базового модуля, второй базовый модуль включают вторую внутреннюю цилиндрическую поверхность второго базового модуля, первое колесо посредством первой цилиндрической наружной поверхности первого колеса сопряжено с первой внутренней цилиндрической поверхности первого базового модуля с использованием первых шаровых опор, второе колесо посредством второй цилиндрической наружной поверхности второго колеса сопряжено со второй внутренней цилиндрической поверхности второго базового модуля с использованием вторых шаровых опор, при этом на первом базовом модуле закреплен первый привод с первым приводным элементом, расположенным с возможностью силового взаимодействия с первым колесом, а на втором базовом модуле закреплен второй привод со вторым приводным элементом, расположенным с возможностью силового взаимодействия со вторым колесом.

Существует также вариант, в котором первый базовый модуль включает, по меньшей мере, один третий привод с третьим приводным элементом, второй базовый модуль включает, по меньшей мере, один четвертый привод с четвертым приводным элементом, при этом первая цилиндрическая наружная поверхность первого колеса сопряжена с, по меньшей мере, одним третьим приводным элементом, вторая цилиндрическая наружная поверхность второго колеса сопряжена с, по меньшей мере, одним четвертым приводным элементом.

Существует также вариант, в котором спираль в сечении представляет собой плоский элемент с внутренней поверхностью и наружной поверхностью, причем на наружной поверхности расположены лопасти.

Существует также вариант, в котором спираль в сечении представляет собой плоский элемент с внутренней поверхностью и наружной поверхностью, причем на внутренней поверхности расположены направляющие.

Существует также вариант, в котором в спиралевидный мост введен первый модуль запуска, расположенный в зоне первого базового модуля и второй модуль запуска, расположенный в зоне второго базового модуля.

На фиг. 1 изображена схема спиралевидного вращающегося моста в общем виде.

На фиг. 2, фиг. 3 изображены схемы выполнения первого базового модуля и второго базового модуля в виде подшипников качения.

На фиг. 4, фиг. 5 изображены схемы выполнения первого базового модуля и второго базового модуля в виде приводов вращения.

На фиг. 6 изображено сечение соединительного модуля с лопастями.

На фиг. 7 изображено сечение соединительного модуля с направляющими.

Спиралевидный вращающийся мост содержит первый базовый модуль 1 (фиг. 1), на котором установлено первое колесо 2, а также содержит второй базовый модуль 3, на котором установлено второе колесо 4. При этом первое колесо 2 подвижно сопряжено с первым базовым модулем 1, а второе колесо 4 подвижно сопряжено со вторым базовым модулем 3. Между первым колесом 2 и вторым колесом 4 расположен соединительный модуль 5. Соединительный модуль 5 выполнен в виде спирали 6 с первым окончанием 7 и вторым окончанием 8, причем первое окончание 7 закреплено на первом колесе 2, а второе окончание 8 закреплено на втором колесе 4. Спираль 6 может быть изготовлена из нержавеющей стали 12Х18Н10Т и иметь габаритные размеры по высоте более 2-х метров. В предпочтительном варианте сечение спирали 6 представляет прямоугольник, удлиненный по одной координате. Первый базовый модуль 1 и второй базовый модуль 3 устанавливают на берегах 9 водной преграды 10.

В основном варианте в спиралевидном вращающемся мосте спираль 6 включает, по меньшей мере, один виток, как показано на фиг. 1.

Возможен также вариант, в котором в спиралевидном вращающемся мосте спираль 6 включает меньше одного витка.

В одном из вариантов первый базовый модуль 1 (фиг. 2) включают первую внутреннюю цилиндрическую поверхность первого базового модуля 11, а второй базовый модуль 3 (фиг. 3) включают вторую внутреннюю цилиндрическую поверхность второго базового модуля 12. При этом первое колесо 2 посредством первой цилиндрической наружной поверхности первого колеса 13 сопряжено с первой внутренней цилиндрической поверхностью первого базового модуля 11 с использованием первых шаровых опор 14. Причем на первом базовом модуле 1 закреплен первый привод 15 с осью 16 и первым приводным элементом 17, расположенным с возможностью силового взаимодействия с первым колесом 2.

Второе колесо 4 посредством второй цилиндрической наружной поверхности второго колеса 18 сопряжено со второй внутренней цилиндрической поверхностью второго базового модуля 12 с использованием вторых шаровых опор 19. На втором базовом модуле 3 закреплен второй привод 20 со второй осью 21 и вторым приводным элементом 22, расположенным с возможностью силового взаимодействия со вторым колесом 4.

В качестве первых шаровых опор 14 и вторых шаровых опор 19 можно использовать опоры с диаметром более 10 мм, выполненные из стали ШХ15. Опоры 14 и 19 могут иметь одинаковый диаметр, но также могут иметь и разные диаметры. Это может определяться разной степенью нагруженности первого базового модуля 1 и второго базового модуля 3.

В качестве первого привода 15 можно использовать регулируемый асинхронный двигатель типа АДР. В качестве первого приводного элемента 17 можно использовать зубчатое колесо, сопряженное с зубчатым торцом первого колеса 2. В качестве второго привода 20 можно использовать также регулируемый асинхронный двигатель типа АДР. В качестве второго приводного элемента 21 можно использовать зубчатое колесо, сопряженное с зубчатым торцом второго колеса 4. Приводы 15 и 20 могут иметь, как одну, так и разные мощности. Приводные элементы 17 и 22 могут иметь, как одинаковые, так и разные размеры. Это может определяться разной степенью нагруженности первого базового модуля 1 и второго базового модуля 3. Возможны варианты, в которых первая внутренняя цилиндрическая поверхность первого базового модуля 11, первая цилиндрическая наружная поверхность первого колеса 13, вторая внутренняя цилиндрическая поверхность второго базового модуля 12 и вторая цилиндрическая наружная поверхность второго колеса 18 включают желоба, сопряженные соответственно с первыми шаровыми опорами 14 и вторыми шаровыми опорами 19 (не показано). Первые шаровые опоры 14 и вторые шаровые опоры 19 могут быть защищены от выпадания подшипниковыми сепараторами (не показано).

В одном из вариантов первое колесо 2 посредством первой цилиндрической наружной поверхности первого колеса 13 сопряжено с первой внутренней цилиндрической поверхности первого базового модуля 11 по скользящей посадке (не показано). При этом второе колесо 4 посредством второй цилиндрической наружной поверхности второго колеса 18 сопряжено со второй внутренней цилиндрической поверхности второго базового модуля 12 также по скользящей посадке (не показано). В этом случае пары скольжения могут быть: бронза - нержавеющая сталь.

В одном из вариантов первый базовый модуль 1 (фиг. 4) включает, по меньшей мере, один третий привод 23 с третьим приводным элементом 24. Второй базовый модуль 3 (фиг. 5) включает, по меньшей мере, один четвертый привод 26 с четвертым приводным элементом 27, при этом первая цилиндрическая наружная поверхность первого колеса 13 сопряжена с, по меньшей мере, одним третьим приводным элементом 24, вторая цилиндрическая наружная поверхность второго колеса 18 сопряжена с, по меньшей мере, одним четвертым приводным элементом 27. В предпочтительном варианте целесообразно использовать по два третьих привода 23 и по два четвертых привода 26, как показано на фиг. 4 и фиг. 5.

В качестве третьего привода 23 можно использовать также регулируемый асинхронный двигатель типа АДР. В качестве третьего приводного элемент 24 можно использовать также зубчатое колесо, сопряженное с зубчатой наружной поверхностью первого колеса 2. В качестве четвертого привода 26 можно использовать также регулируемый асинхронный двигатель типа АДР. В качестве четвертого приводного элемент 27 можно использовать также и зубчатое колесо, сопряженное с зубчатой наружной поверхностью второго колеса 4. Приводы 23 и 26 могут иметь, как одну, так и разные мощности. Приводные элементы 24 и 27 могут иметь, как одинаковые, так и разные размеры. Это может определяться разной степенью нагруженности первого базового модуля 1 и второго базового модуля 3. В качестве приводов 15, 20, 23 и 26 можно также использовать электрические двигатели 1FW3 фирмы Siemens.

В одном из вариантов спираль 6 в сечении представляет собой плоский элемент 28 (фиг. 6) с внутренней поверхностью 29 и наружной поверхностью 30, причем на наружной поверхности 30 могут быть расположены лопасти 31. Размеры плоского элемента могут быть в диапазонах: А более 500 мм, В более 10 мм. Лопасти 31 могут быть выполнены в виде тонкостенных пластин, параллелепипедов, цилиндрических и шаровых элементов. При этом лопасти 31 в виде тонкостенных пластин могут быть расположены на наружной поверхности 30 под различными углами к боковым торцам плоского элемента 28.

В одном из вариантов на внутренней поверхности 29 (фиг. 7) расположены направляющие 32, выполненные в виде, по меньшей мере, одного рельса. В предпочтительном варианте целесообразно использовать два рельса, как показано на фиг. 7.

В одном из вариантов в спиралевидный вращающийся мост введен первый модуль запуска 33, расположенный в зоне первого базового модуля 1 (фиг. 2) и второй модуль запуска 34 (фиг. 3), расположенный в зоне второго базового модуля 3. Первый модуль запуска 33 и второй модуль запуска 34 могут быть выполнены в виде в виде механического или электронного пускового устройства, запускаемого индивидуальным ключом. При этом первый модуль запуска 33 и второй модуль запуска 34 должны быть электрически соединены для возможности их синхронного включения.

Мост функционирует следующим образом.

В основном варианте спираль 6 приводится в движение приводами 15 и 20, или 23 и 26. В этом случае передвижение людей может осуществляться практически в горизонтальной плоскости. В этом же варианте можно перемещать по мосту грузы на подвижных модулях (тележках), не имеющих приводов. Для безопасности по краям спирали 6 могут быть установлены ограничительные перила (не показаны).

Возможно также перемещение людей по мосту без использования приводов 15 и 20, или 23 и 26. При движении человека по спирали 6 вверх под действием силы тяжести она начнет вращаться, что обеспечит передвижение людей практически в горизонтальной плоскости. В этом же варианте можно перемещать по мосту грузы на подвижных модулях (тележках), имеющих привода.

Возможно перемещение людей и грузов в горизонтальной плоскости при вращении спирали 6 под действием движущейся воды и ее взаимодействия с лопастями 31.

При использовании первого модуль запуска 33 и второго модуля запуска 34 запуск вращения моста осуществляют индивидуальным ключом.

То, что в спиралевидный мост, содержащий первый базовый модуль 1, второй базовый модуль 3 и соединительный модуль 5 введено первое колесо 2, подвижно сопряженное с первым базовым модулем 1, второе колесо 4 подвижно сопряженное со вторым базовый модулем 3, а соединительный модуль 5 выполнен в виде спирали 6 с первым окончанием 7 и вторым окончанием 8, причем первое окончание 7 закреплено на первом колесе 2, а второе окончание 8 закреплено на втором колесе 4 позволяет менять высоту пролета моста по ширине реки, а также перемещаться по мосту в горизонтальном направлении с высокой степенью безопасностью. Это расширяет функциональные возможности устройства.

То, что спираль 6 включает меньше одного витка, является самым простым и экономичным вариантом.

То, что первый базовый модуль 1 включают первую внутреннюю цилиндрическую поверхность первого базового модуля 11, второй базовый модуль 3 включают вторую внутреннюю цилиндрическую поверхность второго базового модуля 12, первое колесо 2 посредством первой цилиндрической наружной поверхности первого колеса 13 сопряжено с первой внутренней цилиндрической поверхности первого базового модуля 11 с использованием первых шаровых опор 14, второе колесо 4 посредством второй цилиндрической наружной поверхности второго колеса 18 сопряжено со второй внутренней цилиндрической поверхности второго базового модуля 12 с использованием вторых шаровых опор 19, при этом на первом базовом модуле 1 закреплен первый привод 15 с первым приводным элементом 17, расположенным с возможностью силового взаимодействия с первым колесом 2, а на втором базовом модуле 3 закреплен второй привод 20 со вторым приводным элементом 22, расположенным с возможностью силового взаимодействия со вторым колесом 4, является наиболее надежным и безопасным вариантом и его можно использовать при повышенных нагрузках.

То, что первый базовый модуль 1 включает, по меньшей мере, один третий привод 23 с третьим приводным элементом 24, второй базовый модуль 3 включает, по меньшей мере, один четвертый привод 26 четвертым приводным элементом 27, при этом первая цилиндрическая наружная поверхность первого колеса 13 сопряжена с, по меньшей мере, одним первым приводным элементом 24, вторая цилиндрическая наружная поверхность второго колеса 18 сопряжена с, по меньшей мере, одним вторым приводным элементом 27 является более дешевым вариантом при сохранении надежности и безопасности.

То, что спираль 6 в сечении представляет собой плоский элемент 28 с внутренней поверхностью 29 и наружной поверхностью 30, причем на наружной поверхности 30 расположены лопасти 31 позволяет осуществлять вращение спирали 6 энергией течения реки. В этом случае при отсутствии использования приводов перемещение людей и грузов может осуществляться только в одну сторону. При вращении моста в одну сторону будет экономиться энергия приводов. При вращении моста в другую сторону и соответственно перемещении людей и грузов в другом направлении приводы должны иметь большую мощность.

То, что спираль 6 в сечении представляет собой плоский элемент 28 с внутренней поверхностью 29 и наружной поверхностью 30, причем на внутренней поверхности 29 расположены направляющие 31 позволяет перемещать по мосту подвижные модули, что расширяет его функциональные возможности.

То, что в спиралевидный вращающийся мост, введен первый модуль запуска 33, расположенный в зоне первого базового модуля 1 и второй модуль запуска 34, расположенный в зоне второго базового модуля 3, исключает несанкционированное функционирование моста, что повышает его надежность и безопасность.

Изобретение может быть использовано в качестве пешеходного моста и моста для перемещения грузов. Спиралевидный вращающийся мост содержит первый базовый модуль 1, второй базовый модуль 3 и соединительный модуль 5, первое колесо 2, подвижно сопряженное с первым базовым модулем 1, второе колесо 4, подвижно сопряженное со вторым базовым модулем 3. Соединительный модуль 5 выполнен в виде спирали 6 с первым окончанием 7 и вторым окончанием 8, причем первое окончание 7 закреплено на первом колесе 2, а второе окончание 8 закреплено на втором колесе 4. Технический результат - возможность менять высоту пролета моста по ширине реки, а также перемещаться по мосту в горизонтальном направлении с высокой степенью безопасности. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Спиралевидный вращающийся мост, содержащий первый базовый модуль (1), второй базовый модуль (3) и соединительный модуль (5), отличающийся тем, что в него введено первое колесо (2), подвижно сопряженное с первым базовым модулем (1), второе колесо (4), подвижно сопряженное со вторым базовым модулем (3), а соединительный модуль (5) выполнен в виде спирали (6) с первым окончанием (7) и вторым окончанием (8), причем первое окончание (7) закреплено на первом колесе (2), а второе окончание (8) закреплено на втором колесе (4).

2. Спиралевидный вращающийся мост по п. 1, отличающийся тем, что спираль (6) включает, по меньшей мере, один виток.

3. Спиралевидный вращающийся мост по п. 1, отличающийся тем, что спираль (6) включает меньше одного витка.

4. Спиралевидный вращающийся мост по п. 1, отличающийся тем, что первый базовый модуль (1) включает первую внутреннюю цилиндрическую поверхность первого базового модуля (11), второй базовый модуль (3) включает вторую внутреннюю цилиндрическую поверхность второго базового модуля (12), первое колесо (2) посредством первой цилиндрической наружной поверхности первого колеса (13) сопряжено с первой внутренней цилиндрической поверхностью первого базового модуля (11) с использованием первых шаровых опор (14), второе колесо (4) посредством второй цилиндрической наружной поверхности второго колеса (18) сопряжено со второй внутренней цилиндрической поверхностью второго базового модуля (12) с использованием вторых шаровых опор (19), при этом на первом базовом модуле (1) закреплен первый привод (15) с первым приводным элементом (17), расположенным с возможностью силового взаимодействия с первым колесом (2), а на втором базовом модуле (3) закреплен второй привод (20) со вторым приводным элементом (22), расположенным с возможностью силового взаимодействия со вторым колесом (4).

5. Спиралевидный вращающийся мост по п. 1, отличающийся тем, что первый базовый модуль (1) включает, по меньшей мере, один третий привод (23) с третьим приводным элементом (24), второй базовый модуль (3) включает, по меньшей мере, один четвертый привод (26) с четвертым приводным элементом (27), при этом первая цилиндрическая наружная поверхность первого колеса (13) сопряжена с, по меньшей мере, одним третьим приводным элементом (24), вторая цилиндрическая наружная поверхность второго колеса (18) сопряжена с, по меньшей мере, одним четвертым приводным элементом (27).

6. Спиралевидный вращающийся мост по п. 1, отличающийся тем, что спираль (6) в сечении представляет собой плоский элемент (28) с внутренней поверхностью (29) и наружной поверхностью (30), причем на наружной поверхности (30) расположены лопасти (31).

7. Спиралевидный вращающийся мост по п. 1, отличающийся тем, что спираль (6) в сечении представляет собой плоский элемент (28) с внутренней поверхностью (29) и наружной поверхностью (30), причем на внутренней поверхности (29) расположены направляющие (31).

8. Спиралевидный вращающийся мост по п. 1, отличающийся тем, что в него введен первый модуль запуска (33), расположенный в зоне первого базового модуля (1) и второй модуль запуска (34), расположенный в зоне второго базового модуля (3).