Полувагон-накопитель Российский патент 2023 года по МПК B61D15/00 

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам для текущего содержания и ремонта железнодорожных путей и может быть использовано в транспортной отрасли промышленности.

В качестве прототипа выбран ленточный скребковый транспортер для горной массы, используемый при проходке подземных выработок, имеющий приводной вал и приводной блок, выполненный в виде соединенных электродвигателя и планетарного редуктора, при этом приводные блоки присоединены с двух сторон приводного вала посредством муфт, и скомпонованы так, что с одной стороны приводного вала выходные валы электродвигателя и планетарного редуктора расположены перпендикулярно друг другу, а с другой стороны приводного вала выходные валы электродвигателя и планетарного редуктора параллельны друг другу, при этом выходные валы двух планетарных редукторов соосны с приводным валом транспортера [RU 2149813, дата публикации: 27.05.2000 г., МПК: B65G 23/08, F16H 37/04].

Недостатком прототипа является громоздкость его приводного блока, который при своей снаряженности двумя электродвигателями и планетарными редукторами обеспечивает высокую энергонасыщенность, тяговую мощность, а также запас надежности, однако имеет при этом низкую компактность ввиду соосного расположения входных валов планетарных редукторов с приводным валом транспортера, а также перпендикулярного и параллельного расположения выходных валов электродвигателей с выходными валами планетарных редукторов, присоединенных к ним. Вследствие низкой компактности приводного блока ограничивается область применения ленточного транспортера и исключается его использование для перемещения сыпучих масс полувагонами-накопителями ввиду существующих ограничений по габаритам несущей платформы.

Таким образом, при высоких тяговых характеристиках приводного блока, обеспечиваемых за счет двух движителей, каждый из которых имеет собственный электрический двигатель и планетарный редуктор, а также при высокой надежности приводного блока, обеспечиваемой за счет равномерного распределения нагрузки между двумя электрическими двигателями и планетарными редукторами, приводящими во вращение приводной вал, существует необходимость в его доработке для использования в составе ленточного транспортера вагона-накопителя.

Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение, заключается в необходимости расширения области применения ленточного транспортера.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении компактности приводного блока с двумя электродвигателями и двумя планетарными редукторами, и обеспечении возможности использования этого приводного блока для приведения в действие ленточного транспортера полувагона-накопителя.

Дополнительный технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении надежности приводного блока ленточного транспортера и ленточного транспортера в целом.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Полувагон-накопитель характеризуется тем, что содержит платформу с колесными тележками, на которой посредством стоек установлен ленточный транспортер, под которым установлен приводной блок, представленный двумя электродвигателями и двумя планетарными редукторами, при этом каждый электродвигатель соосно соединен выходным валом с входным валом планетарного редуктора, а выходные валы планетарных редукторов направлены в противоположные стороны и параллельны друг другу и приводному валу ленточного транспортера, который в свою очередь соединен с выходными валами планетарных редукторов цепными передачами.

Платформа с колесными тележками обеспечивает несущие функции полувагона-накопителя. Ленточный транспортер обеспечивает возможность транспортировки полувагоном сыпучего или иного груза. Ленточный транспортер для этого содержит по меньшей мере: раму, приводной и хвостовой или натяжной или дополнительный приводной валы. Приводной вал обеспечивает передачу крутящего момента на ленту и может быть представлен одной осью или барабаном, подвижно закрепленным на раме. Лента обеспечивает преобразование вращения барабана в линейное перемещение и может быть выполнена из металлических пластин и/или резинотканевого и/или иного композитного гибкого материала. Взаимодействие приводного вала и ленты может обеспечиваться посредством зубчатой или иных видов передач, либо фрикционного взаимодействия.

Ленточный транспортер установлен на платформе посредством стоек, которые могут быть закреплены относительно рамы и платформы любым известным способом разъемного и/или неразъемного соединения. Стойки при этом также могут быть выполнены с рамой, как одно целое. Стойки, за счет разности их высот, могут обеспечивать наклон ленточного транспортера относительно платформы.

Приводной блок обеспечивает создание крутящего момента на приводном валу ленточного транспортера. Приводной блок выполнен в виде двух электродвигателей и планетарных редукторов, что обеспечивает высокие тяговые характеристики для приведения в движение ленты транспортера, а также высокий запас надежности. Планетарный редуктор обеспечивает преобразование крутящего момента электродвигателя и имеет входной и выходной валы, взаимодействующие друг с другом через сателлиты. Питание электродвигателей может обеспечиваться от бортовой сети состава или иными способами. Также может быть использован иной тип двигателя или редуктора, обеспечивающих соразмерные тяговые характеристики и свойства надежности, а также конструктив, при котором будет сохраняться предложенная схема расположения валов. К примеру, в качестве двигателя может быть представлен ДВС, в том числе роторный, при этом редуктор может быть выполнен многоступенчатым.

Электродвигатель и планетарный редуктор выполнены с соосным расположением выходных и входного валов, что обеспечивает компактность приводного блока для возможности его размещения под ленточным транспортером и использования этого приводного блока для приведения его в действие. Соединение валов может обеспечиваться посредством муфт или иных устройств.

Два электродвигателя и два планетарных редуктора установлены друг относительно друга так, что выходные валы планетарных редукторов направлены в противоположные стороны и параллельны друг другу и приводному валу ленточного транспортера, обеспечивая возможность соединения выходных валов редукторов с приводным валом цепными передачами с двух сторон, снижая изгибающий и крутящий моменты, действующие на приводной вал, и повышая надежность приводного блока и ленточного транспортера. Для этого электродвигатели и планетарные редукторы могут быть смещены в горизонтальной плоскости платформы и расположены друг за другом. Кроме того, электродвигатели и планетарные редукторы могут быть смещены друг относительно друга в вертикальной плоскости, под которой подразумевается плоскость, проходящая через продольные оси ленточного транспортера и платформы, что в случае размещения приводного блока на конце платформы снижает риск контактирования элементов цепной передачи с элементами другого полувагона-накопителя, повышая таким образом надежность приводного блока. При этом не исключено небольшое отклонение от параллельности валов, однако оно не должно нарушать работу цепной передачи и ленточного транспортера. Осевая длина двигателя и планетарного редуктора может быть меньше, равна или незначительно превышать ширину платформы.

Цепная передача обеспечивает повышение надежности приводного блока и передачу крутящего момента от вала редуктора на приводной вал ленточного транспортера. Цепная передача образована звездочками и цепями. Звездочки могут быть выполнены в виде части валов или в виде отдельных элементов, присоединенных к ним. Для организации цепной передачи, при условии, что электродвигатели и планетарные редукторы смещены друг относительно друга, цепи могут иметь разную длину. Для повышения надежности приводного блока, цепи и звездочки могут быть выполнены двухрядными. Также, для повышения надежности приводного блока, ленточный транспортер может содержать натяжитель цепей, установленный на раме или стойке.

Электродвигатели и планетарные редукторы могут быть закреплены непосредственно на платформе, либо, для снижения риска деформирования платформы и возможности длительного использования приводного блока для приведения в действие ленточного транспортера полувагона-накопителя, приводной блок может быть смонтирован на опорном каркасе.

Опорный каркас может быть представлен в виде одной или двух и более соединенных между собой или обособленных профильных балок. Для снижения риска деформирования опорного каркаса, в месте крепления электродвигателя и планетарного редуктора, он может быть усилен ребрами жесткости. Крепление каркаса к платформе может обеспечиваться любыми известными способами, однако преимущественно оно обеспечивается сваркой. Дополнительно, для повышения надежности приводного блока опорный каркас может быть присоединен к стойке.

Дополнительно, для снижения риска деформирования платформы, в месте крепления приводного блока она также может быть дополнительно усилена ребрами жесткости, балками или металлическими листами. При этом, для снижения риска выхода из строя электродвигателей и планетарных редукторов приводного блока, закрепление двигателя и редуктора на опорном каркасе может обеспечиваться посредством болтов высокой прочности. Также для повышения надежности приводного блока, подошва крепления планетарного редуктора и электродвигателя может иметь увеличенную толщину.

Изобретение может быть выполнено из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Изобретение характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, заключающейся в том, что:

- приводной блок ленточного транспортера полувагона-накопителя выполнен в виде двух электродвигателей и планетарных редукторов, что обеспечивает высокую тяговую мощность, а также высокий запас надежности приводного блока, снижая риск выхода его компонентов или компонентов ленточного транспортера из строя.

- электродвигатель и планетарный редуктор выполнены так, что их выходные и входной валы расположены соосно, выходные валы редукторов направлены в противоположные стороны, параллельны друг другу и приводному валу ленточного транспортера, при этом электродвигатели и планетарные редукторы смещены в горизонтальной плоскости, что совокупно позволяет уменьшить габаритные размеры приводного блока для его размещения под ленточным транспортером полувагона-накопителя и последующего соединения приводного вала транспортера с выходными валами редукторов посредством цепной передачи.

Совокупность существенных признаков изобретения обеспечивает возможность уменьшения габаритных характеристик приводного блока, имеющего высокую тяговую мощность, а также обеспечивает запас надежности и возможность его последующего размещения под ленточным транспортером полувагона-накопителя для передачи крутящего момента с обоих планетарных редукторов на приводной вал ленточного транспортера посредством цепной передачи.

Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении компактности приводного блока с двумя электродвигателями и планетарными редукторами и обеспечении возможности использования этого приводного блока для приведения в действие ленточного транспортера полувагона-накопителя, тем самым расширяется область применения ленточного транспортера.

Изобретение обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности «новизна».

Из уровня техники известен приводной блок скребкового ленточного транспортера, имеющий электродвигателя и планетарных редуктора, установленных с двух сторон приводного вала ленточного транспортера, что позволяет использовать его при проходке подземных выработок за счет высокой энергонасыщенности, тяговой мощности, а также запаса надежности. Однако из уровня техники не известен приводной блок с двумя электродвигателями и планетарными редукторами представленной компоновки, который при прочих положительных характеристиках может использоваться для приведения в действие ленточного транспортера полувагона-накопителя. Ввиду этого изобретение соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

Изобретение поясняется следующими фигурами.

Фиг. 1 - Полувагон-накопитель состава для засорителей, общий вид.

Фиг. 2 - Фрагмент общего вида полувагона-накопителя для засорителей по Фиг. 1.

Фиг. 3 - Блок привода ленточного транспортера, электродвигатели и планетарные редукторы смещены в горизонтальной плоскости, вид сверху.

Фиг. 4 - Приводной вал ленточного транспортера, общий вид.

Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути изобретения ниже представлен вариант его осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящее изобретение ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.

Полувагон-накопитель состава для засорителей СЗ-800 включает платформу 8, с подвижно закрепленными на ней колесными тележками, и ленточный транспортер.

Ленточный транспортер включает в себя раму 10, закрепленную на стойках 12, и транспортировочную ленту 14. Лента 14 установлена за счет приводного и натяжного валов 16 и 18, подвижно закрепленных на концах рамы 10. При этом на концах приводного вала 16 закреплены ведомые звездочки 20 и 22.

Также ленточный транспортер включает в себя приводной блок, выполненный в виде двух электродвигателей 24 и 26, соосно соединенные выходными валами с входными валами планетарных редукторов 28 и 30, установленных таким образом, что выходные валы 32 и 34 планетарных редукторов направлены в противоположные стороны, и расположены друг за другом в горизонтальной плоскости так, что валы 32 и 34 параллельны друг другу и приводному валу 16. На концах валов 32 и 34 закреплены ведущие звездочки 36 и 38, соединенные с ведомыми звездочками 20 и 22 цепями 40 и 42 разной длины.

Приводной блок установлен под рамой 10, при этом электродвигателей 24 и 26 и планетарные редукторы 28 и 30 закреплены на опорных каркасах 44 и 46. Рама 10 наклонена за счет разной высоты стоек 12, при этом стойки 12 неподвижно закреплены на платформе 8, а опорные каркасы 44 и 46 приварены к платформе 8

Изобретение работает следующим образом.

Для приведения ленточного транспортера в движение и перемещения засорителя осуществляется одновременная активация электродвигателей 24 и 26. Крутящий момент передается от выходных валов электродвигателей 24 и 26 на входные валы планетарных редукторов 28 и 30, преобразуется в них и затем, посредством цепной передачи, образованной ведущими звездочками 36, 38, 20 и 22, а также цепями 40 и 42 передается на приводной вал 16, за счет вращения которого лента 14 приводится в прямолинейное движение.

Предложенная конструкция приводного блока ленточного транспортера при его высокой тяговой мощности и надежности обеспечивает его компактную конструкцию и возможность использования ленточного транспортера в составе полувагона-накопителя для перемещения масс засорителя.

Таким образом, обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении компактности приводного блока с двумя электродвигателями и двумя планетарными редукторами и обеспечении возможности использования этого приводного блока для приведения в действие ленточного транспортера полувагона-накопителя, тем самым расширяется область применения ленточного транспортера.

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам для текущего содержания и ремонта железнодорожных путей и может быть использовано в транспортной отрасли промышленности. Полувагон-накопитель включает платформу (8) с колесными тележками и ленточный транспортер с рамой (10), закрепленной на стойках (12), и транспортировочной лентой (14). Ленточный транспортер включает приводной блок, выполненный в виде двух электродвигателей, соосно соединенных выходными валами с входными валами планетарных редукторов. Выходные валы планетарных редукторов направлены в противоположные стороны и расположены друг за другом в горизонтальной плоскости параллельно друг другу и приводному валу ленточного транспортера, соединенному с выходными валами планетарных редукторов цепными передачами. Изобретение повышает компактность приводного блока. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Полувагон-накопитель, характеризующийся тем, что содержит платформу с колесными тележками, на которой посредством стоек установлен ленточный транспортер, под которым установлен приводной блок, представленный двумя электродвигателями и двумя планетарными редукторами, при этом каждый электродвигатель соосно соединен выходным валом с входным валом планетарного редуктора, а выходные валы планетарных редукторов направлены в противоположные стороны и параллельны друг другу и приводному валу ленточного транспортера, который, в свою очередь, соединен с выходными валами планетарных редукторов цепными передачами.

2. Полувагон-накопитель по п. 1, отличающийся тем, что выходные валы планетарных редукторов расположены друг за другом в горизонтальной плоскости.

3. Полувагон-накопитель по п. 1, отличающийся тем, что цепи имеют разную длину.

4. Полувагон-накопитель по п. 1, отличающийся тем, что цепи и звездочки выполнены двухрядными.

5. Полувагон-накопитель по п. 1, отличающийся тем, что ленточный транспортер содержит натяжитель цепей.

6. Полувагон-накопитель по п. 1, отличающийся тем, что приводной блок смонтирован на опорном каркасе.

7. Полувагон-накопитель по п. 6, отличающийся тем, что опорный каркас в месте крепления каждого электродвигателя и планетарного редуктора содержит ребра жесткости.

8. Полувагон-накопитель по п. 6, отличающийся тем, что опорный каркас закреплен на платформе посредством сварки.