Монорельсовая дорога Советский патент 1978 года по МПК E21F13/02 B61B13/04 

(54) ЛШНОРЕЛЬСОВАЯ ДОРОГА

Изобретение относится -к рельсовым траснгапортным средствам, а :име«но к молорельсовыл дорогам, и может быть использовано для транспортирования людей и грузов в разлИЧных отраслях народного хозяйства, например в горио-добывающей промышленности IB .качестве вспомогательного транспорта для доставки людей, материалов и оборудования по подземным зыработка.м шахт.

Известна ашноре.тьоозая дорога со стационариой лебедкой, обеспечивающей inepeмеш,е«ие установленных на монорельсе грузонесуш,их контейиероз или платформ .при П10МОЩ-И присоединяемого к тягового ка.ната 1.

Известное устройство вмеет следующие недостатки: опраниченная Пролзаодительность, невозможность .применения по крИволинейным трассам, отраяиченная дл)1на т ранстортврован.ия и сложность /наращивания или сокращения длины.

Иавестна также монорельсовая дорога 2, несущим и тяговы,м органом которой служит Вращающийся цилиндрический монорельс, монтируемый из соединенных посредством гибких муфт секций и подвешенный при помощи С-образных К рюкоз, снабженных роликаэди, на которые и опирается монорельс. Монорельс приводится в движение от электродвигателя посредством текстропной шередачи от шкива с обрезиненным ободом, прижатым к монорельсу. Несущие головки с подвешенными к ним платформами для матбрИалов и оборудования или стульями для перевозки людей, установлены над монорельсом. Внутри -корпуса несущих головок смонтированы ролики, которые опираются на монорельс и получают от него вращение. При этом движение несущей головки ИМеет место лишь .при наличии угла набегания роликов на монорельс. Когда оси роликов параллельны продольной оси монорельса, несущая головка неподвижна. Изменением положения осей роликов относительно продольной оси монорельса регулируется скорость и обеспечивается изменение направления движения несущей голов-ки.

20

Эта монорельсовая дорога является наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к описываемому изобретению.

Однако производительность такой монорельсовой дороги олраничена, что обусловлено периодич1ностью действия.

Цель изобретения - повышение производительности, обеспечение разворота несущих головок по концам монорельса на 180°.

Это достигается там, что несущие головки выполнены в виде постоянных магнитов конической формы, которые вместе с жестко ,П1рИсоединен«ы-ми к ним снизу ycTipoftствамИ разминОВКи подвешелы под -монорельсом, БО концам которого установлены кривые раз-ворота. При этом кри-вые разворота выполнены с постоянным радиусом и установлены соосно с монорельсом .перед его концами на уровне устройств разминовКИ, а устройства размИНов.КИ присоединены к несущим головка м эксцентрично относительно продольной оси Монорельса и вьтолнены Б виде цилиндра из немагнитного материала, с двух сторон состыкованного с полусферами.

На фиг. 1 изображен общий вид -монорельсовой дороги; на фиг. 2 - монорельс Б месте его промежуточной подвески; на фиг. 3 -разрез Л-А на фйг. 2; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 2.

Предлагаемая монорельсова я дорога содержит .цилиндрический вращающийся монорельс, несущие головки (конусы) /, устройства 2 разми-новки несущих головок /, 1:ривые 3 разворота несущих головок / и грузовые .контейнеры 4. Монорельс состоит из отдельных секций 5, представляющих собой отрезки труб, соединенных гибкими муфтами 6, выполненными, например, в ,виле цил.индрических пружин с диаметром, равны-м диаметру монорельса.

Такое устройство монорельса позволяет осуществить изгиб монорельса как в горизонтальной, так :И IB верТИКальной плоскости. Монорельс под1вешвн на опорах. Промежуточные опоры встроены в смежные секции 5 монорельса, между .которыми размеЩен -корпус опоры 7 и самоустанавливаю.щиеся подщипни.ки 8 качения, на которые смеж-ные секции 5 ол.ираютоя при помощи вала 9. Вал 9 с одной -стороны присоединен ,к одной из смежных секций посред€тв-ом сва-рки, а к другой - при помощи втулочной полумуфты 10. Втулочяая полумуфта 10 связана с валом 9 и -секцией Tipydbi, например, посредством щлицевого или щпоноч-ного соеди-нен-ия. Встроенные в мо.норельс 1про-межуточные опоры «е препятствуют движению несущих .головок /, поск-ольку секции 5 монорельса образ-уют практическ1и сплощное .несущее пол-отно. Зазор между .корпусом опоры и в-нутренн-им диамет1ром труб секций 5 в случае применения 1В оп-оре самоустанавливающихся подщ.ипникав 8 ,качеиия не препятствует возможному изг-Ибу монорельса по трассе. Монорельс приводится в движение от о,дно.0 или, ори необ.ходймости, -от -неокольких про.межуточных приводов, обеспечивающих практически .неограниченную длину дороги. Вращеаве монорельсу передается от электродвигателя // через .муфту 12 -и редуктор 13 с ц.ом.ощью, .на.п-ример, :цеп-ной нередачи 14. Ведущие звездоч|К1И 15 аромежуточ-ных приводов встроены во эращающ.иеся секции труб аналогично промежуточным опорам монорельса. Наружный диаметр цепного обвода в этом случае должен быть равен .наружному диаметру монорельса. Взаимодействующие с вращающи1мся монорельсом -несущие .голо-вки / выполнены в виде постоянных магнитов, им-еющих .коническую фор.му, ,в частности, форму .кругового усеченного конуса. В качестве постоянных магнитов целесообразно пр-именять магниты, способные обеспечить значительную подъемную -силу при отн-осительно неб-ольших габаритах, например монокристалл-ическ.ие .постоянные магниты из сгг.ла-вов :кобальта с редкоземельными элементами. Несущие .головки J на монооельсе уста.н.о.влены та|Ким образом, что п-оловина «з .них орленти.рована конусом в одну сторону, а другая - .в противопо.ложном напра.вленни, причем по-разному о;)иентироза:нные несущие головки чередуются. Интервал :между несущими 1головка;ми оп-ределяется из условия ра.вномер.норо распределения по длине дороги -потребного их .ко.Л1Ичества. Несущие головки / |расположень нод .монорельсом в дериод движения, п-редшествующйй их встрече. В период же разм иновки при встрече на монсфельсе несущие ,го. отстоят одна от другой на расстояние, близкое к величине наруж-ного диаметра монорельса. Под несущ-ими -голов-кам-и расположены жестко соединенные с -ними лоср-едством тяги 16 устройства 2 .разми новки, выполненные из немагнитного материала в -виде полого цил-индра, с двух сторон состьикозанного с полусферами. Диа.метр полуофер и состыкованного с ними цилиндра должен -быть блнзким .к сумме диаметров .монорельса и конуса / -в месте его лрИсоединения к устройству 2 разми-новки, что обеспечит выведение несущих головок J на тра-вктарии, отстоящие одна от .другой на расстояние, .неоколько -меньшее, чем диаметр :.манор.ельса. Во избежание сопр-икасак-вя .магнитных конуеов / после .раз.миновки длины их м длины диляндрической части ра3;миноночного устройства 2 должны быть -П1р1И|близитель;но равными. Цилиндры из немагнитного материала -позВ-ол-яют исключить магнитное взаимодейсхв-ие между устройствами -раЗ:М)Ино1в.к-и в период .их встречи и изоли-рует грузовые .контейнеры 4 от влияния магнитных -несущ их -головок. Встречно д В1ижущиеся в,доль монорельса вместе с несущими .головкам.и / устройства 2 .разминавки, взаимодействующие .между собой в iijOMeHT зстречи, расположены эксцентрично относительно продольн-ой оси .монорельса. К устройствам 2 ра:зми.н.о.в.к-и снизу через ша/рниры 17 по-средстз.о.м п-одвесок 18 присоединены грузовые контейнеры 4. По концам монорельса устан-овланы кривые 3 разворота .н-есущих голово1К, .вьшолненные с постоянным радиусом. Кривые 3 разв-орота

установлены на уровне уст.ройспз 2 разминовки, взаимодействующих С ними ъ .период разВарюта «есущих головОК 1. При этом кривые 3 .разворота (расположены соооно с продольной осью монорельса .и установлены пер-ед конца-ми монорельса, чем -обеспечива ется вюзможность движения «есущих головок Пр« их повОр.оте.

Принцип реализации несущими голо йками тягсвото |усил,ия заключается в слеаующвм.

Движение несущих головок 1 .возможно лишь при наличии набегания их иа .моно(рельс, т. е. жагда продольные -оси несущих головюк 1И ци.ли1нар ческого манорельса не саннадают. В .монарельсавой дороге угол набегания о-беспечиваепся а1втома1тич-ос.ки, так как (При взаимодействии вращающегося цил1инд|ра (мокорельса) л коиусоМ (несущей голоикой) оила трения отклоняет дей|СШ1Ительную реакцию Нормальной иагрузжи (прижимающей силы), создаваемой в данном случае за счет оилы .машннтното взаимодействия «а угол трения. При этом действительная реажция от прижимающей силы на:П(ра1Влена по жасателыной .к .кругу трен.ия, а действительная точ|Ка касания конуса с цилиндром смещается относительно оси действия прижимающей силы па некоторое расстояние. Последний фа1кт обусловливает появление момента сил трения, смещающего продольную ось симметрии конуса относительно оси цилиндра яа некоторый угол на1бегани-я. Возникающий мо,мент сил трения может быть преодолен .лвбо движущи.м момантом, , .как это имеет место в описываемой дор.01ге, движущей йилой, развиваемой несущей головкой. Тяговое усилие возникает iKaiK результирующая от несоипадающих векторов ожружиого усилия и силы Т1рения .в зоне сапри1каса1ни.я конуса с вращаю1ЩИ.МСя цилиндром. Пе|ре.л,ача движения от монорельса несущим голо1вкам 1 осуществляется червячиой передачей. При этом независимо от направления вращения монорельса песущие головки 1 движутся в направлении их (конуаности. И.зме1нение направления движения несущих голо.нок / возможно лищь при их п.рин.уд.Ительно.м повороте .на 180° вокруг продольной оси на монорельсе. В случае о.беспечения принудительной пе|реориентации песущих головок / при 1П01Дходе iK копцу монорельса 1В.озмож.но их iHenipepbiiBHoe движение ло одио.му 1неза1М,К1нутому по трассе монорельсу. Это абуславлено тем, что несущие 1Голов.КИ 1 выгоолиены .в в.иде пО|С,тоя1Н|Ных мапнитов коничеакой формы, сцепление которых с цилиндрическим монорельсом (возможпо при лк)бо:м положении на его акружности. Последнее позволяет при всцрече движущихся в ра.зных направлениях по .одному иезаминутам.у П(о Tjpacce монорельсу 1Нбсущих головок вывести их «а траектории, не совпадающие по Огтяружностш монорельса, т. е.

обеспечить размвновку на монорельсе встреч.но дв(Ижущихся несущих голавок. Поворот «есущих головок 1 та 180° осуществляется с помощью .устройств 2 разминавки, установленных на каждой из несущих голавок, и кривых (рааворота, расположенных по концам монорельса. Поворот осуществляется за .счет касательного усиЛИЯ, возникающего при взаимодействии движущихся (Вместе с несущими головками 1 устройств 2 разминовки с .неподвижной кривой «3 разворота Вследствие их эксцентричного расположения относительно друг друга .при 1нали1чи.и постоян.наго усилия щрижатия. В качестве усилия, прижи.маЮЩвго у1строй:спво раз1МИ1Но.вки к (Кривой разв-орота, служит сила тяги, .развиваемой несущей головкой. Сила тяги имеет место при любам положении несущей головки на монорельсе, афо.ме 1положени.я, когда продольные оси несущей головки и м.онорельса взаим.но параллельны.

(При взаи1модействии устройства 2 раз.миновки с кривой 3 раз.ворота под действ.ием касательного усилия происходит поiBOpoT устройства (разминоаки 1савместн.о с .несущ.ей головкой вокруг точки контакта несущей голоаки с монорельсом. Взаимодействие устройства разми1НОВ1Кн с кривой осуществляется до положения, при котором продольные оси несущей головки и монорельса устанавливаются взаимно перпендикулярно. После этого начинается движение несущей :голав.ки по монорельсу в обратном направлении.

«Мертвая точка при развороте, имеющая место, когда при взаим.но параллельном положении пр.одольных осей несущей головки и .монорельса отсутствует тяговое уоилие, прижимающее устройство разминовки к кривой, преодолевается за счет сил ине|рции вращающихся ма.сс тягового устройства, включающего .несущую головку, устройство разминавки, грузонесущий контейнер и систему .их соединения.

Разминовка осуществляется за счет .касательиог.о усилия, |во.зникакхщего при взаимодействии передних полусфер, эксцентрично расположенных по отнощению друг к другу и встретивщихся в движении .устройств 2 разми.новки. Пе|редние полусферы обеспечивают выведение несущих .головок на траектории, не совпадающие по окружности -монорельса. Цилиндрическая часть устр.ойств раз.м.иновки удерживает несущие головки на указанных траекториях в период размйновки, а задние полусферы позволяют обеспечить плааный 1сход «есущих головок в крайнее нижнее положение на монорельсе после разминонки.

При вкл.ючении монорельса несущие голоаки начинают движение, каждая в сторону Своей конусности. -При встрече на монорельсе по-.разНОму ор1ИвнтИ|рова.неых несущил головок осуществляемся их размиHQBJca. При подходе несущих головок /к тому или иному концу (Монорельса -осуществляется их ipaseopoT на 180°. После этого пе|реоривнтир101ва1нные .не-сущие головки д,вижуТСя в проги1В01полоЖ1НО|М направлении. За лруэка .койтейнеров осуществляется в Д|ВижеНИИ. Формула изобретения 1. Монарельсавая дорога, содержащая лод(ве.шанный .на опо.ра,х приводной цилиидричеакий монорельс, состоящий .и,з секций, соединенных ги1бким1И муфтами, и несущие головки с грузовыми ;Коятейне1ра(МИ, отличающаяся тем, i4To, с целью пО|Вышения лродз1ВОДИтельнО|Сти, несущие головки выполнены iB виде постоя1ннъг( ма,пнито1В конической фо.рмы, которые вместе с жестко присоединенными к ним снизу уст,рой|ствами .разминошКИ под вещены тод мо1НО|рельсом, по концам которого установлены кривые разворота. 2.Дорога по п. 1, отличающаяся тем, 1ЧТ10, с .целью обаонечения разворота несзщих головок но коНЦа.м монорельса на 180°, кривые разворота выполнены с поСТОЯННЫ1М радиусом и установлены соооно с /монорельсом перед его концами на уровне устройств разминоики. 3.Дорога поп. 1, отличающаяся тем, что устройства, раэминовки присоединены к несущим головкам зкоцантрично .относительно нродольБой оси монорельса И выполнены .В виде цилиндра .из нема пнитного материала, с двух сторон состыкованного с нол} сферами. Источ,ниКИ информации, принятые во внимание при зкопертизе: 1.Пейсаховига Г. Я. .и Базер Э. Я. Вспомогательный транспорт на щахтах зарубежных стран, iM., .«Недра, 1967, с. 11. 2.Воронюк А. :С. и Фонберштейн Е. Г. Подвесные монцрельсовые и моноканат ные установки в п/одземных (выработках за рубежом. М., «Недра, 19,65, с. 22-25.