Тяговое устройство Советский патент 1975 года по МПК B61C11/00 B61C13/08 B61C15/02 

1

Изобретение относится к самоходным транспортным машинам наклонных монорельсовых дорог и может быть использовано, например, нри создании локомотивов для наклонных транспортных путей горных предприятий.

Известные тяговые устройства наклонных моиорельсовых дорог имеют грузовую раму с направляющими роликами, расположенные в плоскости пути и охватывающие монорельс ведущие колеса, смонтированные на поворотных рычагах, шарнирно-соединенных между собой с одной стороны огибающим монорельс хомутом, а с другой - угловыми рычагами, щарнирно-связанными вершинами со вторым огибающим монорельс хомутом, приспособления начального затяга ведущих колес и стержни, соединяющие при помощи щарниров концы длинных плеч угловых рычагов с рамой. Угловые рычаги - чувствительные элементы, автоматически регулирующие давление грузовой рамы.

Однако известными тяговыми устройствами невозможно регулировать передаточное число рычажного механизма в зависимости от условий сцепления ведущих колес с монорельсом. Иередаточное отнощение рычажного механизма имеет фиксированное значение, определяемое надежностью сцепления ведущих колес с монорельсом при возможном минимальном коэффициенте сцепления, обусловленном, например, наличием смазки на рабочей поверхности монорельса. Это определяет неоправданно высокое давление ведущих колес при работе тягового устройства на чистом монорельсе.

Цель изобретения - автоматическое регулирование передаточного числа рычажного механизма в зависимости от величины реализуемого коэффициента сцепления, например на чистых и загрязненных участках монорельса.

Это достигается тем, что между вершиной и концом длинного плеча угловых рычагов

щарнирно закреплены дополнительные стержни, противоположные концы которых связаны с рамой посредством дополнительных угловых рычагов и приводного силового замка, а на раме установлены датчики положения

стержней, управляющие электроприводом силового замка. Силовой замок выполнен в виде перемещающегося по направляющим ползуна, в котором на жестко связанной с направляющими поперечине установлена пружина и опирающийся на пружину качающийся рычаг. Качающийся рычаг выполняет роль инерционного, размыкающего силовую цепь замка элемента. При движении тягового устройства по чистому монорельсу сопротивление рамы переДаётся на угловые рычаги дополнительными стержнями, и тяговое устройство работает при уменьшенном давлении ведущих колес, соответствующем высокому значению коэффициента сцепления. Если ведущие колеса входят на загрязненый участок монорельса, тяговое устройство начинает двигаться с направленным вниз по уклону ускорением вследствие недостаточности тягового усилия. Г1ри этом срабатывает инерционный элемент силового замка, носледний размыкается, и происходит отключение дополнительных стержней от рамы, а сопротивление рамы передается на щарнирные стержни, соединяющие раму с концами длинных плеч угловых рычагов. Благодаря этому увеличивается передаточное число рычажного механизма, и давление ведущих колес приводится в соответствие с минимальным значением коэффициента сцепления. Перемещающиеся при этом относительно рамы стержни воздействуют на датчики, которые включают электропривод силового замка, и начинается процесс передачи нагрузки на дополнительные стержни. Если ведущие колеса еще находятся на загрязненном участке монорельса, то связь дополнительных стержней с рамой опять разрывается и усилие передается вновь на концы длинных плеч угловых рычагов. Пробные включения и выключения дополнительных стержней пронсходят до тех пор, пока ведущие колеса не выйдут с загрязненного участка монорельса. На фиг. 1 представлена кинематическая схема предложенного устройства; на фиг. 2- кинематическая схема приводного силового замка. Ведущие колеса 1 тягового устройства посредством подщипников 2 установлены на поворотных рычагах 3 и взаимодействуют с монорельсом 4. Концы рычагов 3 щарнирами 5 соединены с хомутом 6, а щарнирами 7 - с короткими плечами в угловых рычагов 9. Верщины угловых рычагов 9 щарнирами 10 соедннены с хомутом П. Угловые рычаги длиннымн плечами 12 опираются на стаканы 13 с заключенными в них пружинами 14 начального затяга. Под действием пружин 14 ведущие колеса прижимаются к монорельсу с усилием, достаточным для реализации тягового усилия, уравновещивающего сопротивление движению рычажного механизма тягового устройства при минимальном коэффициенте сцепления. Угловые рычаги 9 на концах длинных плеч 12 несут щарнирные стержни 15, которые при помощи сферических упоров 16 могут взаимодействовать с подпятниками 17 на раме 18. Положение рамы 18 относительно монорельса фиксируется роликами 19, установленными на раме посредством нодщипников 20. На угловых рычагах 9, между концами длинных плеч 12 и верщинами закреплены при помощи щарниров 21 стержни 22, выполняющие роль дополнительных связей угловых рычагов с рамой. Стержни 22 сферическими упорами 23 взаимодействуют с угловыми рычагами 24 и 25, онираюи1,имися при номощи щарниров 26 на раму 18. Угловой рычаг 25 несет упор 27, который может ложиться на раму, препятствуя повороту углового рычага по часовой, стрелке. Продольные плечи угловых рычагов 24 и 25 соединены между собой и с рамой 18 тягой 28, приводным силовым замком 29 с щарнирами 30 и 31, винтовой тягой 32 и хордовой гайкой 33 привода силового замка. Гайка 33 опирается на раму 18 и может вращаться в направляющих 34 электродвигателем (на черт, не показан). Приводной силовой замок имеет нолзун 35, который может перемещаться в направляющих 36. Ползун 35 щарниром 30 связан с угловым рычагом 25, а направляющие 36 щарниром 31-с винтовой тягой 32. На поперечине 37, жестко связанной с направляющими 36, установлен качающийся рычаг 38 при помощи щарнира 39. Качающийся рычаг несет на свободном конце ролик 40, который может неремещаться по задней стенке ползуна 35, вращаясь в нодщипннке 41. Ползун 35 может перемещаться в направляющих 36 при одновремениом повороте рычага 38. Поворот рычага 38 в направлении но часовой стрелке ограничивается стаканом 42. Стакан 42 установлен на поперечине 37 и заключает пружину 43. В положении на стакане 42 рычаг 38 отклоняется от продольной оси силового замка на небольщой угол по часовой стрелке, пружина 43 сжимается под его весом. При таком положении рычага 38 ползун 35 не может под действием растягивающего усилия, приложенного к щарнирам 30 и 31 силового замка, перемещаться вдоль направляющих 36, так как повороту рычага 38 препятствует стакан 42. Элементы силового замка в этом случае образуют силовую цепь, воспринимающую усилие, приложенное к щарнирам 30 и 31. Если отклонить рычаг 38 от продольной оси силового замка на небольщой угол против часовой стрелки, силовая связь между щарнирами 30 и 31 прервется, так как рычаг 38 в этом случае может свободно поворачиваться против часовой стрелки, а ползун 35 перемещаться в направляющих 36. В направляющих 36 силового замка и на раме 18 расположены датчики 44 и 45, контакты которых включены в цепь управления электродвигателя привода силового замка. Ползун 35 и сферические уноры 16 при перемещении в нанравлении к датчикам 44 и 45 могут воздействовать на датчики, изменяя ноложенне их коитактов. Процесс регулирования передаточного числа рычажного механизма тягового устройства в зависимости от условий сцепления ведущих колес с монорельсом происходит следующим образом. При движении тягового устройства по чистому монорельсу сопротивление рамы передается на длинные плечи 12 угловых рычагов 9 стержнями 22 по силовой цепи, образуемой угловыми рычагами 24 и 25, тягой 28, силовым замком 29, винтовой тягой 32 и ходовой гайкой 33. В этом режиме качающийся рычаг 38 силового замка лежит на стакане 42, и силовая цепь между шарнирами 30 и 31 замкнута. Положение стержней 22 на длинных плечах 12 угловых рычагов 9 и, соответственно, передаточное число рычажного механизма тягового устройства таковы, что сила прижатия ведущих колес к монорельсу под действием сопротивления рамы достаточна для реализации тягового усилия при соответствующем чистому монорельсу коэффициенте сцепления.

В описываемом режиме работы сферические упоры 16 стержней 15 установлены с зазором но отношению к подпятникам 17 ма раме 18 и усилий поэтому не передают и не воздействуют на датчики 45. Контакты датчиков занимают положение, нри котором электродвигатель привода силового замка отключен от питающей сети, а винтовая тяга 32 и связанные с нею силовой замок 29 и угловые рычаги 24 и 25 занимают стационарное положение относительно рамы 18.

Процесс изменения передаточного числа рычажного механизма тягового устройства в сторону увеличения начинается при наезде его ведущих колес на загрязненный участок монорельса. При уменьшении коэффициента сцепления давление ведупадх колес тягового устройства, работающего п.о схеме, предназначенной для чистого монорельса, стано,вится недостаточным для реализации тягового усилия, уравновешивающего сопротивление рамы. В результате уменьшается усилие, передаваемое стержнями 22 на угловые рычаги 9 со стороны рамы. Это ведет к уменьшению давления ведущих колес и к дальнейшему уменьшению нх тягового усилия. В результате этого процесса тяговое усилие ведущих колес становится значительно меньшим сопротивления тягового устройства, и последнее начинает движение с направленным вниз по уклону ускорением. Вместе с тяговым устройством с ускорением перемещается и силовой замок 29. Ускорение направлено поперечно продольной оси силового- замка от рычага 38 в сторону нружнны 43. Рычаг 38 нри этом поворачивается в шарнире 39 против часовой стрелки под действием нружмны 43, так как воздействие рычага на пружину уменьшается за счет силы инерции. Рычаг 38 при этом поворачивается в шарнире 39 против часовой стрелки под действием пружины 43, так как воздействие рычага на пружину уменьшается за счет силы инерции. Рычаг 38 проходит продольную ось силового замка и поворачивается далее моментом сил, передаваемым на него со стороны ползуна 35 и поперечины 37. Ползун 35 при этом перемещается в направлении, указанном на чертеже стрел1СОИ. а угловые рычаги 24 и 25 поворачиваются до тех иор, пока усилие, передаваемое стержнями 22, не станет равным нулю.

Силовая связь между рамой и рычажным механизмом тягового устройства нрерывается, и они начинают самостоятельное движение, причем рычажный механизм начинает равномерное движение под действием тягового усилия ведущих колес, прижатых к монорельсу пружинами 14 начального затяга,

уравновешиваюидего сопротивление рычажного механизма, а рама продолжает движение с направленным вннз ускорением. В результате относительного движения рама 18 ложится подпятниками 17 на сферические

упоры 16 стерл ней 15 и воздействует на концы длииных плеч 12 угловых рычагов 9. Это ведет к увеличению передаточного числа рычажного механизма, которое приводится в соответствие с минимальным коэффициентом

сцепления ведущих колес с монорельсом, увеличению в связи с этим давления ведун их колес и увеличению их тягового усилия до величины, уравновещивающей сопротивление тягового устройства. Таким образом восстанавливается равномерное движение тягового устройства в прежнем направлении. Одновременно сферические упоры 16 стержней 15 воздействуют на датчики 45, изменяя положение их контактов так, что электродвигатель привода силового замка подключается к питающей сети и начинает вращать гайку 33, перемещая винтовую тягу 32 и направляющие 36 силового замка в направлении, Указанном на чертежах стрелкой. Направляющие 36 перемещаются при этом относительно ползуна 35, а рычаг 38 поворачивается по часовой стрел ;о, сжимает пружину 43 и ложится на стакан 42. Датчик 44 упирается Б нслзун 35, при этом контакты датчика нзме 1яют свое ноложе;:ие так, что электродвигатель привода силового замка реверсируется и винтовая тяга 32 начинает перемещаться в обратном нанравлении, увлекая направляющие 36. Вместе с направляющими переметается ползун 35, так как рычаг 38 в положении на стакане 42 препятствует относительному смещению нанравляюа;нх п ползуна. Увлекаемые ползуном угловые рычаги 24 и 25 поворачиваются в шарнирах 26, ложатся на сферические упоры 23 стержней 22 и передают сопротивление рамы через шарнирные стержни 22 на угловые рычаги 9. Сферические упоры 16 стер -;ней 15 при этом отходят от подпятников 17, переставая передавать усилие на концы длинных нлеч угловых рычагов 9 и воздействовать на датчики 45. Электродвигатель привода силового замка отключается от питающей сети и останавливается. Таким образом тяговое устройство

возвращается в исходное пололсение, предназначенное для работы при чистом монорельсе.

В течение описанного процесса регулирования передаточного чнсла рычажного мехаинзма тяговое устр01 1:.тво проходит некоторый путь вдоль монорельса и, если в этом случае восстанавливается высокий коэффициент сцепления, процесс регулирования заканчивается. Если же на новом участке рабочая поверхность монорельса загрязнена, то описанный процесс повторяется и циклы регулирования следуют до тех пор, пока тяговое устройство не окажется на участке пути с чистым монорельсом.

Предмет изобретения

1. Тяговое устройство преимущественно для наклонных монорельсовых дорог, содержащее раму с направляющимц роликами, рас-, положенные в плоскости пути и охватывающие монорельс ведущие колеса, смонтированные на поворотных рычагах, щарнирносоединенных мел-еду собой с одной стороны огибающим монорельс хомутом, а с другой - угловыми рычагами, щарнирно-связанными верщинами со вторым огибающим монорельс хомутом, приспособления начального затяга ведущих колес и стержни, соединяющие при помощи щарниров концы длинных плеч угловых рычагов с рамой, отличающийся тем, что, с целью автоматического регулирования передаточного числа рычажного механизма в зависимости от величины реализуемого коэффициента сцепления, например на чистых и загрязненных участках монорельса,

между концами длинных плеч и верщинами угловых рычагов и рамой установлены дополнительные стержни, взаимодействующие посредством сферических опор- на наружных концах с дополнительными угловыми рычагами, смонтированными на раме, причем продольные плечи дополнительных угловых рычагов соединены между собой посредством тяги, связанной с приводным силовым замком, а на раме установлены датчики положения стержней, служащие для управления включением и выключением дополнительных стержней.

2. Тяговое устройство по п. 1, отличающееся тем, что приводной силовой замок

выполнен в виде перемещающегося по направляющим ползуна, в котором на жестко связанной с направляющими поперечине установлена пружина, взаимодействующая со средней частью качающегося рычага, щарнирно-соединенного с поперечиной и несущего на свободном конце ролик, перемещающийся по задней стенке ползуна.

16

Фиг. I

Фиг. 2