СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОНОРЕЛЬСОВЫХ БАЛОК Российский патент 2023 года по МПК E01B25/24 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данное изобретение относится к монорельсам, подвешиваемым к кровле и предназначенным для использования в шахтах. Такие монорельсы часто используются для переноса подвижных грузонесущих средств для транспортировки.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Иногда материалы и оборудование транспортируются через шахту с использованием подвижных грузонесущих средств, таких как тележки, передвигающихся на колесах, подвешенных к кровле на монорельсе и направляемых им. Это обеспечивает эффективную работу с материалом, поскольку она может осуществляться отдельно от другого трафика на подошве выработки. Кроме того, подвешенный к кровле монорельс подходит для подвешивания вентиляционных каналов и/или кабелей.

Обычно монорельс содержит набор балок, подвешенных в линию с образованием монорельса. Существует несколько решений подвешивания балок. Кроме того, существует несколько решений взаимного соединения концов балок для образования сглаженного и надежного соединения.

Один пример монорельса показан в патентном документе DE2107922. Монорельс содержит балки, один конец которых снабжен подвесным крюком для подвешивания конца балки на цепи. Следующая балка в линии снабжена горизонтально выступающим крюком, располагаемым над предыдущей в линии балкой, под ее подвесным крюком. Разъединение балок предотвращается с использованием поперечного штыря. Такой монорельс является сложным для установки и требует использования цепи для подвешивания.

Другой монорельс известен из патентного документа GB1559101.

Секции указанного монорельса снабжены верхними и нижними соединительными средствами, при этом верхние соединительные средства двух смежных балок должны быть подвешены после соединения смежных балок путем введения поперечного болта или стяжного болта, который скрепляет верхние соединительные средства и обеспечивают подвеску. Такой монорельс является сложным для установки.

Еще одна монорельсовая балка известна из патентного документа DE2922086. Указанный монорельс содержит соединительные средства, аналогичные описанным в документе GB1559101, однако верхние соединители не скреплены друг с другом. Такой монорельс также является сложным для установки.

Соответственно, целью данного изобретения является упрощение установки монорельса. Другой целью является обеспечение автоматизированной установки монорельса.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с первым аспектом данного изобретения указанные и другие цели достигаются с помощью соединительного устройства для монорельса, описанного в п. 1 формулы изобретения, при этом альтернативные варианты выполнения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Соединительное устройство предназначено для присоединения первой монорельсовой балки ко второй монорельсовой балке. Соединительное устройство содержит верхнее соединительное средство и нижнее соединительное средство. Нижнее соединительное средство содержит опорный элемент, выполненный с возможностью прикрепления к первой концевой части первой монорельсовой балки. Опорный элемент имеет опорную поверхность, проходящую наружу от первой концевой части первой монорельсовой балки вдоль продольной оси первой монорельсовой балки для поддержания снизу второй концевой части второй монорельсовой балки. Верхнее соединительное средство содержит охватывающее скрепляющее средство, выполненное с возможностью прикрепления к первой концевой части первой монорельсовой балки, и соответствующее охватываемое скрепляющее средство, выполненное с возможностью прикрепления ко второй концевой части второй монорельсовой балки. Охватываемое скрепляющее средство выполнено с обеспечением прохождения снаружи второй концевой части второй монорельсовой балки вдоль продольной оси второй монорельсовой балки. Охватываемое скрепляющее средство содержит запирающий выступ, а охватывающее скрепляющее средство содержит паз для размещения по меньшей мере части запирающего выступа, когда первая и вторая балки соединены, с обеспечением ограничения относительного перемещения между охватываемым и охватывающим скрепляющими средствами вдоль длины первой и второй монорельсовых балок путем удерживания запирающего выступа внутри паза. Паз открыт в направлении вверх посредством первого отверстия для размещения в нем запирающего выступа сверху в месте соединения первой монорельсовой балки и второй монорельсовой балки. Запирающий выступ представляет собой стержень, проходящий поперечно продольной оси первой монорельсовой балки.

Такое соединительное устройство может быть добавлено на концах монорельсовых балок для обеспечения быстрого и простого соединения и выравнивания монорельсовых балок. При выполнении верхнего и нижнего соединительных средств на первой и второй монорельсовых балках указанные балки могут быть смонтированы с образованием монорельсовой секции следующим образом. Прежде всего, сначала к кровле прикрепляют первую монорельсовую балку, чтобы начать сооружение монорельса. Прикрепление к кровле выполняют с помощью любых подходящих средств, например, с использованием резьбового стержня с быстроразъемным соединителем или без него. Затем верхний и нижний соединители размещают в непосредственной близости друг от друга так, что балки по существу выровнены относительно друг друга, при этом охватываемое и охватывающее скрепляющие средства верхнего соединителя соединяют путем введения запирающего выступа сверху в паз охватывающего скрепляющего средства до тех пор, пока вторая балка не упрется в опорный элемент, прикрепленный к первой монорельсовой балке. В этом положении первая и вторая монорельсовая балки выровнены и соединены так, что один конец второй монорельсовой балки опирается на первую монорельсовую балку с обеспечением при этом некоторой степени свободы перемещения остальной части второй монорельсовой балки, что делает возможным более легкое прикрепление второй монорельсовой балки к кровле. Затем процесс повторяют для последующих монорельсовых балок для образования монорельса.

Паз может быть выполнен с такой формой и размером, которые обеспечивают пространство, дающее возможность перемещения запирающего выступа на заданное расстояние назад и вперед вдоль длины первой монорельсовой балки.

Такая форма паза обеспечивает большую возможность регулируемости удлинения монорельса благодаря тому, что первая монорельсовая балка и вторая монорельсовая балка могут оставаться соединенными, несмотря на то, что они совместно образуют криволинейный по вертикали монорельс. Кроме того, большая возможность регулируемости обеспечивает более легкое регулирование при установке.

Паз может быть выполнен дугообразным относительно оси вращения, поперечной продольной оси первой монорельсовой балки, причем указанная ось вращения проходит смежно с нижним соединительным средством или через него.

Запирающий выступ может проходить поперечно продольному направлению второй монорельсовой балки.

Охватываемое скрепляющее средство может содержать два параллельных хвостовика, при этом указанный стержень проходит между хвостовиками.

Охватывающее скрепляющее средство может содержать защелку, подвижно прикрепленную к охватывающему скрепляющему средству для перемещения между запирающим положением, в котором защелка препятствует выходу запирающего выступа вверх из паза, и разблокированным положением, в котором защелка не препятствует выходу запирающего выступа вверх из паза.

Защелка закрепляет запирающий выступ внутри паза и предотвращает непреднамеренное отсоединение верхнего соединителя.

Охватывающее скрепляющее средство может содержать поджимающее средство, выполненное с возможностью поджатия защелки в направлении ее запирающего положения.

Поджимающее средство продвигает защелку в направлении ее запирающего положения, способствуя тем самым перемещению защелки назад к ее закрытому положению при установке, и дополнительно препятствует непреднамеренному открытию защелки.

Концевая часть защелки имеет скошенную или иную форму для образования наклонной поверхности 19, расположенной под углом с обеспечением возможности продвижения защелки из ее запирающего положения в направлении ее разблокированного положения путем проталкивания запирающего выступа сверху вниз в направлении паза.

Опорный элемент содержит первое скрепляющее средство, выполненное с возможностью сопряжения по вертикали с соответствующим вторым скрепляющим средством, выполненным на нижней части второй монорельсовой балки, при этом первое скрепляющее средство и второе скрепляющее средство взаимодействуют таким образом, что они являются неподвижными относительно друг друга в горизонтальной плоскости при скреплении.

В соответствии со вторым аспектом изобретения указанные и другие цели также достигаются с помощью монорельсовой системы, описанной в пункте формулы изобретения.

Монорельсовая система содержит соединительное устройство согласно вышеописанному первому аспекту. Монорельсовая система также содержит первую монорельсовую балку и вторую монорельсовую балку, описанные выше в связи с первым аспектом. Первая и вторая монорельсовые балки снабжены соединительным устройством так, что они могут быть соединены с помощью верхнего и нижнего соединительных средств.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1-3 относятся к соединительному устройству для монорельса в соответствии с первым вариантом выполнения.

Фиг. 1 изображает вид сбоку двух смежных монорельсовых балок, центральные части которых удалены в иллюстративных целях. На чертеже также показано соединительное устройство, используемое для соединения указанных двух балок, в положении перед соединением.

Фиг. 2 изображает соединительное устройство, также показанное на фиг. 1, на первом этапе соединения, на котором запирающий выступ охватываемого скрепляющего средства верхнего соединительного средства перемещается вниз через отверстие открытого вверх паза соответствующего охватывающего скрепляющего средства верхнего соединительного средства. Охватывающее скрепляющее средство показано в разрезе в вертикальной плоскости для лучшего отображения защелки и поджимающего средства.

Фиг. 3 изображает соединительное устройство, также показанное на фиг. 1 и 2, после соединения. Охватывающее скрепляющее средство показано в разрезе в вертикальной плоскости для лучшего отображения защелки и поджимающего средства.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже со ссылкой на фиг. 1-3 описано соединительное устройство 1 в соответствии с первым вариантом выполнения.

Соединительное устройство 1 предназначено для присоединения первой монорельсовой балки 2 ко второй монорельсовой балке 3. Монорельсовые балки 2, 3 показаны с удаленными соответствующими им центральными частями в иллюстративных целях. Соединительное устройство 1 содержит верхнее соединительное средство 4 и нижнее соединительное средство 5. Нижнее соединительное средство 5 содержит опорный элемент 6, выполненный с возможностью прикрепления к первой концевой части первой монорельсовой балки 2. Опорный элемент 6 имеет опорную поверхность 7, проходящую наружу от первой концевой части первой монорельсовой балки 2 вдоль продольной оси 8 первой монорельсовой балки 2 для поддержания снизу второй концевой части второй монорельсовой балки 3. Верхнее соединительное средство 4 содержит охватывающее скрепляющее средство 9, выполненное с возможностью прикрепления к первой концевой части первой монорельсовой балки 2, и соответствующее охватываемое скрепляющее средство 10, выполненное с возможностью прикрепления ко второй концевой части второй монорельсовой балки 3. Охватываемое скрепляющее средство 10 выполнено с обеспечением прохождения снаружи второй концевой части второй монорельсовой балки 3 вдоль продольной оси 11 второй монорельсовой балки 3. Охватываемое скрепляющее средство 10 содержит запирающий выступ 12, а охватывающее скрепляющее средство 9 содержит паз 13 для размещения по меньшей мере центральной части запирающего выступа 12, когда первая и вторая балки 2, 3 соединены, с обеспечением ограничения относительного перемещения между охватываемым и охватывающим скрепляющими средствами 10, 9 вдоль длины первой и второй монорельсовых балок 2, 3 путем удерживания запирающего выступа 12 внутри паза 13. Паз 13 открыт в направлении вверх посредством первого отверстия 14 для размещения в нем запирающего выступа 12 сверху в месте соединения первой и второй монорельсовых балок 2,3.

Паз 13 выполнен с такой формой и размером, которые обеспечивают пространство, дающее возможность перемещения запирающего выступа 12 на заданное расстояние D назад и вперед вдоль длины первой монорельсовой балки 2.

Паз 13 выполнен дугообразным относительно оси 24 вращения, поперечной продольной оси 8 первой монорельсовой балки 2. Ось 24 вращения проходит через нижнее соединительное средство 5, однако в других вариантах выполнения, как вариант, может проходить иным образом с приданием дугообразной форме паза 13 другой кривизны, например, прямолинейной. Преимущество выполнения указанной формы дугообразной относительно оси 24 вращения, проходящей через нижнее соединительное средство 5, заключается в том, что угол между соединенными первой и второй монорельсовыми балками 2 и 3 может быть изменен путем относительного поворота вокруг нижнего соединительного средства 5, что обеспечивает большую регулируемость во время и после установки монорельсовых балок 2, 3.

Охватываемое скрепляющее средство 10 содержит два параллельных хвостовика 16 и запирающий выступ 12 в виде стержня 15, проходящего между хвостовиками 16 поперечно продольному направлению 11 второй монорельсовой балки. В других вариантах выполнения запирающий выступ 12 может иметь любую другую подходящую форму и средства прикрепления к охватываемому скрепляющему средству 10/второй монорельсовой балке 3. Например, как вариант, стержень 15 может быть прикреплен только одним из его концов с использованием лишь одного хвостовика или пластины. Однако прикрепление стержня 15 на обоих противоположных концах обеспечивает надежное и прочное соединение.

Охватывающее скрепляющее средство 9 содержит защелку 17, подвижно прикрепленную к охватывающему скрепляющему средству 9 для перемещения между запирающем положением (фиг. 3), в котором защелка препятствует выходу запирающего выступа 12 вверх из паза 13, и разблокированным положением (на чертежах не показано), в котором защелка 17 не препятствует выходу запирающего выступа 12 вверх из паза 13. Таким образом, защелка 17 обеспечивает невозможность непреднамеренного отсоединения верхнего соединительного средства 4. В данном варианте выполнения концевая часть защелки 17 скошена для обеспечения возможности продвижения защелки 17 из ее запирающего положения в направлении ее разблокированного положения путем проталкивания запирающего выступа 12 сверху вниз в направлении паза 13. Это обеспечивает более легкое соединение благодаря возможности выполнения соединения простым продвижением стержня 15 через первое отверстие 14 в паз 13. Как вариант, скос может быть заменен любой другой подходящей формой, например скругленной или иным образом закругленной.

Охватывающее скрепляющее средство 9 содержит поджимающее средство 18, выполненное с возможностью поджатия защелки 17 в направлении ее запирающего положения. В данном варианте выполнения поджимающее средство 18 представляет собой цилиндрическую пружину, однако в других вариантах выполнения вместо этого, как вариант, может использоваться любое другое поджимающее средство 18, такое как элемент из упругого материала, например из подходящего эластомера.

В данном варианте выполнения опорный элемент 6 содержит первое скрепляющее средство 20, выполненное с возможностью сопряжения по вертикали с соответствующим вторым скрепляющим средством 21, выполненным на нижней части второй монорельсовой балки 3, при этом первое скрепляющее средство 20 и второе скрепляющее средство 21 взаимодействуют таким образом, что они являются неподвижными относительно друг друга в горизонтальной плоскости при скреплении. В частности, первое скрепляющее средство 20 имеет U-образный профиль, как показано на фиг. 1. Два хвостовика U-образного профиля приварены к нижней части первой монорельсовой балки 2 и проходят продольно перед первой монорельсовой балкой 2 с образованием тем самым отверстия для размещения второго скрепляющего средства 21, которое имеет форму выступа, сопрягаемого с отверстием первого скрепляющего средства 20. В других вариантах выполнения отверстие и выступ, как вариант, могут иметь любую другую подходящую форму, при условии, что они обеспечивают возможность сопряжения по вертикали и последующего скрепления с предотвращением горизонтального перемещения по меньшей мере вдоль длины первой и второй монорельсовых балок 2, 3. Например, отверстие не обязательно должно быть глубоким, а может быть просто выемкой.

Предпочтительным материалом для первой и второй монорельсовых балок 2, 3, а также для верхнего и нижнего соединительных средств является сталь. Однако, как вариант, соединительные средства 4, 5 и балки 2, 3 в других вариантах выполнения могут содержать любой другой подходящий материал, такой как алюминий. Факторами, влияющими на выбор материала, являются требуемая грузоподъемность и климатические условия в шахте.

Монорельсы 2, 3 прикрепляют к кровле шахты (на чертежах кровля шахты не показана) с использованием стержней или болтов, закрепленных в кровле шахты. Каждый стержень прикрепляют к монорельсовой балке 2, 3 с использованием подходящего соединительного средства, такого как защелкивающийся соединитель 23. Первая устанавливаемая монорельсовая балка 2 может быть подвешена с использованием более чем одного стержня или болта. Затем устанавливают следующие прикрепляемые монорельсовые балки 2 путем установки сначала болта или стержня в кровле шахты в подходящем месте, а затем присоединяют соединительное устройство 1 для соединения балок 2, 3 путем размещения новой монорельсовой балки 2 вблизи конечного положения и последующего подвешивания вместе верхнего и нижнего соединительных средств 4, 5 путем вертикального относительного перемещения до тех пор, пока один конец новой монорельсовой балки 3 не упрется в предыдущую монорельсовую балку 2 с присоединенным верхним соединительным средством 4. После этого новую монорельсовую балку 3 прикрепляют к только что установленному болту с использованием защелкивающегося соединителя новой балки 3. Затем этот процесс повторяют для добавления дополнительных последующих балок в соответствии с необходимостью. Таким образом, соединительное устройство 1 хорошо подходит для автоматизированной установки, поскольку для прикрепления каждой следующей монорельсовой балки к предыдущей монорельсовой балке требуется минимум рабочих этапов.

В других вариантах выполнения защелкивающийся соединитель, как вариант, может быть заменен соединителем любого другого подходящего типа, известным в данной области техники. Согласно данному изобретению соединение концов балок выполняют отдельно от присоединения к кровле шахты. Как показано на фиг. 3, концевые части балок 2, 3 скошены или отклонены друг от друга так, что между балками образовано пространство, обеспечивающее возможность их наклона относительно друг друга в пределах ограничений, создаваемых пазом верхнего соединительного средства. Кроме того, следует понимать, что пока в соединяемых балках 2, 3, совместно используется общее соединительное устройство 1, отсутствует необходимость в использовании одной и той же конструкции соединительного устройства для соединения всех монорельсовых балок, а указанная конструкция может варьироваться. Например, один конец балки может быть снабжен соединительным устройством, выполненным более крупным и надежным, чем на другом конце балки, для обеспечения возможности поддержания более длинной/тяжелой присоединяемой балки. Однако стандартная система монорельсовых балок содержит множество балок, которые совместно используют соединительное устройство одного типа и размера.

Группа изобретений относится к области шахтных монорельсовых систем, в частности, к соединительным устройствам монорельсовых балок, а также к системам, содержащим подобные балки. Соединительное устройство содержит верхнее и нижнее соединительные средства. Нижнее средство содержит опорный элемент для поддержания второй концевой части монорельсовой балки. Верхнее средство содержит охватывающее и охватываемое скрепляющие средства. Охватывающее средство прикреплено к первой балке и содержит паз для размещения части запирающего выступа. Паз ограничивает относительные перемещения между охватывающим и охватываемым средствами вдоль длины монорельсовых балок. Паз открыт вверх посредством отверстия для размещения в нем запирающего выступа. Охватываемое средство прикреплено ко второй балке и содержит запирающий выступ. Выступ выполнен в виде стержня, который проходит поперек оси монорельсовой балки. Упрощается установка монорельса. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Соединительное устройство (1) для присоединения первой монорельсовой балки (2) ко второй монорельсовой балке (3), причем соединительное устройство (1) содержит верхнее соединительное средство (4) и нижнее соединительное средство (5),

при этом нижнее соединительное средство (5) содержит опорный элемент (6), выполненный с возможностью прикрепления к первой концевой части первой монорельсовой балки (2),

опорный элемент (6) имеет опорную поверхность (7), проходящую наружу от первой концевой части первой монорельсовой балки (2) вдоль продольной оси (8) первой монорельсовой балки для поддержания снизу второй концевой части второй монорельсовой балки (3),

верхнее соединительное средство (4) содержит охватывающее скрепляющее средство (9), выполненное с возможностью прикрепления к первой концевой части первой монорельсовой балки, и соответствующее охватываемое скрепляющее средство (10), выполненное с возможностью прикрепления ко второй концевой части второй монорельсовой балки (3), и

охватываемое скрепляющее средство (10) выполнено с обеспечением прохождения снаружи второй концевой части второй монорельсовой балки вдоль продольной оси (11) второй монорельсовой балки (3),

отличающееся тем, что охватываемое скрепляющее средство (10) содержит запирающий выступ (12),

при этом охватывающее скрепляющее средство (9) содержит паз (13) для размещения по меньшей мере части запирающего выступа (12), когда первая и вторая балки (2, 3) соединены с обеспечением ограничения относительного перемещения между охватываемым и охватывающим скрепляющими средствами (10, 9) вдоль длины первой и второй монорельсовых балок (2, 3) путем удерживания запирающего выступа (12) внутри паза (13), при этом паз (13) открыт в направлении вверх посредством первого отверстия (14) для размещения в нем запирающего выступа (12) сверху в месте соединения первой и второй монорельсовых балок (2, 3),

причем запирающий выступ (12) представляет собой стержень (15), проходящий поперечно продольной оси (8) первой монорельсовой балки (2).

2. Соединительное устройство по п. 1, в котором паз (13) выполнен с формой и размером, обеспечивающими пространство, дающее возможность перемещения запирающего выступа (12) на заданное расстояние (D) назад и вперед вдоль длины первой монорельсовой балки (2).

3. Соединительное устройство по п. 2, в котором паз (13) выполнен дугообразным относительно оси (24) вращения, поперечной продольной оси (8) первой монорельсовой балки (2), причем указанная ось (24) вращения проходит смежно с нижним соединительным средством (5) или через него.

4. Соединительное устройство по любому из пп. 1-3, в котором запирающий выступ (12) проходит поперечно продольному направлению второй монорельсовой балки (3).

5. Соединительное устройство по любому из пп. 1-3, в котором охватываемое скрепляющее средство (10) содержит два параллельных хвостовика (16), при этом стержень (15) проходит между хвостовиками (16).

6. Соединительное устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором охватывающее скрепляющее средство (9) содержит защелку (17), подвижно прикрепленную к охватывающему скрепляющему средству (9) для перемещения между запирающим положением, в котором защелка (17) препятствует выходу запирающего выступа (12) вверх из паза (13), и разблокированным положением, в котором защелка не препятствует выходу запирающего выступа вверх из паза (13).

7. Соединительное устройство по п. 6, в котором охватывающее скрепляющее средство (9) содержит поджимающее средство (18), выполненное с возможностью поджатия защелки (17) в направлении ее запирающего положения.

8. Соединительное устройство по п. 7, в котором концевая часть защелки (17) имеет скошенную или иную форму для образования наклонной поверхности (19), расположенной под углом с обеспечением возможности продвижения защелки из ее запирающего положения в направлении ее разблокированного положения путем проталкивания запирающего выступа (12) сверху вниз в направлении паза (13).

9. Соединительное устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором опорный элемент (6) содержит первое скрепляющее средство (20), выполненное с возможностью сопряжения по вертикали с соответствующим вторым скрепляющим средством (21), выполненным на нижней части второй монорельсовой балки (3), при этом первое скрепляющее средство (20) и второе скрепляющее средство (21) взаимодействуют таким образом, что они являются неподвижными относительно друг друга в горизонтальной плоскости при скреплении.

10. Монорельсовая система (22), содержащая соединительное устройство (1) по любому из предыдущих пунктов и дополнительно содержащая первую монорельсовую балку (20) и вторую монорельсовую балку (21), причем первая и вторая монорельсовые балки (20, 21) снабжены соединительным устройством (§) с обеспечением возможности их соединения при помощи верхнего и нижнего соединительных средств (4, 5).