СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОХОЖДЕНИЯ ВАГОНЕТКИ В УСТАНОВКЕ ДЛЯ ПЕРЕВОЗОК ПО ПОДВЕСНОЙ КАНАТНОЙ ДОРОГЕ
METHOD TO CONTROL CARRIAGE TRAVEL IN INSTALLATION FOR TRANSPORTATION OVER AERIAL ROPEWAY

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу контроля прохождения вагонеток в установке для перевозок по подвесной канатной дороге, к устройству контроля прохождения и к установке для перевозки по канатной дороге для осуществления способа.
В частности, изобретение относится к установкам перевозок по подвесной канатной дороге, в которых отсоединяемые вагонетки отсоединяют от каната на входе в станцию, с медленной скоростью перемещают вдоль погрузочных или разгрузочных перронов, затем ускоряют и опять подсоединяют к канату на выходе из станции.
Уровень техники
В установках для перевозки по подвесной канатной дороге вышеупомянутого типа вагонетки перемещают на станции при помощи приводных средств, как правило, представляющих собой колесные пары на пневматических шинах, приводимые во вращение и взаимодействующие с фрикционной дорожкой, неподвижно соединенной с вагонетками так, чтобы перемещать вагонетки.
Поскольку скорость протяжки каната явно превышает скорость перемещения вагонеток на станции, последние находятся на станции намного ближе друг к другу, чем при движении вдоль каната. Поэтому необходимо контролировать прохождение вагонеток на станции и принимать соответствующие меры, когда вагонетка перемещается ненадлежащим образом, чтобы предотвратить столкновение вагонеток друг с другом на станции, именно когда их траектория перемещения содержит повороты. Действительно, эти столкновения могут представлять опасность для людей, находящихся снаружи вагонеток, и создавать неудобство для находящихся внутри них пассажиров. Кроме того, они могут повредить установку и стать причиной неконтролируемого хаотичного перемещения. Как правило, чтобы предотвратить столкновение, установку останавливают сразу при обнаружении ненадлежащего прохождения вагонетки.
Известны устройства контроля прохождения вагонеток, содержащие на станции множество детекторов вагонеток, ограничивающих зоны контроля, и кодирующее устройство, выдающее импульсы, характеризующие протяжку тягового каната.
Когда вагонетка проходит перед детектором входа в зону, включается счетчик. При этом импульсы, характеризующие протяжку каната и производимые кодирующим устройством, инкрементируют указанный счетчик. Когда детектор выхода из зоны обнаруживает указанную вагонетку, счетчик останавливается. Если значение счетчика превышает заранее установленное пороговое значение, можно сделать вывод, что вагонетка движется в зоне неправильно, и установку останавливают.
Однако пороговое значение является постоянной величиной, соответствующей максимальной длине протяжки каната во время прохождения вагонетки в зоне контроля, когда поток проходящих вагонеток является максимальным. Таким образом, это пороговое значение является максимальным безопасным значением и выбрано таким, чтобы избежать столкновения вагонеток, когда установка работает с полной загрузкой.
Вместе с тем, когда поток прохождения через установку или скорость протяжки тягового каната являются меньшими, пороговое значение может быть установлено большим, не вызывая при этом риска столкновения. Следовательно, когда установка работает при меньших потоках прохождения или меньших скоростях протяжки каната, иногда случается, что установку останавливают, тогда как ситуация не является критической, поскольку столкновений вагонеток не происходит. Таким образом, во время работы установки происходят ее остановки, которые не вызваны необходимостью обеспечения ее нормальной работы. В результате чего загрузка установки оказывается не оптимальной.
Раскрытие изобретения
Задача изобретения состоит в устранении вышеуказанных недостатков за счет создания способа и устройства контроля прохождения, позволяющего увеличить загрузку установки, не снижая при этом ее надежности.
Таким образом, поставленная задача решена в способе контроля прохождения вагонеток в установке для перевозок по подвесной канатной дороге, при этом указанная установка содержит:
- вагонетки с разъединяемыми зажимами, проходящие со скоростью потока D,
- тяговый канат, приводимый в движение со скоростью протяжки Vc, для перемещения вагонеток, когда они соединены с канатом; и
- по меньшей мере, одну станцию посадки и/или высадки пассажиров, содержащую, по меньшей мере, один участок, на котором вагонетки, отсоединенные от каната, приводятся в движение станционными приводными средствами,
при этом указанный способ содержит:
- этап определения порогового значения, меняющегося в зависимости от скорости протяжки Vc каната и/или от скорости потока D вагонеток;
- этап обнаружения, содержащий передачу сигнала обнаружения во время прохождения вагонеток, по меньшей мере, перед одним неподвижным маяком;
- этап измерения переменной, характеризующей длину протяжки тягового каната между двумя сигналами обнаружения;
- этап диагностики прохождения вагонеток на станции посредством сравнения порогового значения с переменной, характеризующей длину протяжки каната.
Таким образом, согласно изобретению, являющееся переменной величиной пороговое значение определяют в зависимости от скорости протяжки каната и/или от скорости потока вагонеток.
Следовательно, когда скорость протяжки каната становится меньше, пороговое значение можно увеличить, не вызывая при этом риска столкновений. Действительно, в этом случае прохождение вагонеток на станции может быть более медленным, чем требуется, так как вагонетки останавливаются быстрее, когда останавливают установку.
Точно так же, когда скорость потока становится меньше и расстояние каната, остающееся между двумя последовательными вагонетками, становится больше, вагонетки тоже могут двигаться медленнее.
Следовательно, изобретение позволяет избежать ненужных остановок установки и повысить, таким образом, загрузку установки.
n
n+1
Предпочтительно этап обнаружения может содержать передачу первого сигнала обнаружения во время прохождения вагонетки перед первым маяком R и передачу второго сигнала обнаружения во время прохождения указанной вагонетки перед вторым маяком R, при этом переменную, характеризующую длину протяжки, измеряют между указанными первым и вторым сигналами обнаружения.
i
n
n
n+1
n
Согласно варианту осуществления, контролируют прохождение i вагонеток V в n зонах Z, находящихся между двумя маяками R, R, при этом для каждой зоны Z способ содержит:
n
- этап определения порогового значения S,
i
n
и для каждой вагонетки V, проходящей через указанную зону Z,
i
n
i
n+1
- этап обнаружения, содержащий передачу первого сигнала обнаружения во время прохождения вагонетки V перед маяком R и передачу второго сигнала обнаружения во время прохождения указанной вагонетки V перед маяком R;
n,i
- этап измерения переменной L между первым и вторым сигналом обнаружения; и
i
n
n
n,
i
- этап диагностики прохождения вагонетки V в зоне Z посредством сравнения порогового значения S с переменной L.
Таким образом, изобретение позволяет контролировать множество зон и контролировать все вагонетки.
n
Предпочтительно пороговое значение S можно также определять в зависимости:
n
- от радиуса кривизны установки в зоне Z;
n
- от передаточного отношения между скоростью Vc протяжки каната и скоростью перемещения вагонеток станционными приводными средствами в зоне Z; и/или
- от габарита вагонеток.
Действительно, может оказаться необходимым учитывать габарит вагонеток и радиус кривизны установки в рассматриваемой зоне контроля, чтобы определить пороговое значение, которое будет необходимым для предупреждения столкновений.
Кроме того, следует учитывать передаточное отношение между приводными средствами в рассматриваемой зоне и скоростью протяжки каната, чтобы определить пороговое значение.
i
n
i+1
n
n
i+1
В варианте осуществления этап обнаружения содержит передачу первого сигнала обнаружения во время прохождения первой вагонетки V перед маяком R и передачу второго сигнала обнаружения во время прохождения второй вагонетки V, следующей за первой вагонеткой, перед маяком R, при этом переменную K, , характеризующую длину протяжки, измеряют между указанными первым и вторым сигналами обнаружения. Таким образом, проверяют также расстояние, разделяющее две вагонетки на станции.
Предпочтительно установку останавливают, когда переменная, характеризующая длину протяжки каната, превышает пороговую переменную. Таким образом, способ позволяет избежать столкновения вагонеток, когда прохождение вагонетки становится ненадлежащим.
В варианте осуществления способ контроля содержит измерение скорости Vc протяжки каната.
Предпочтительно рабочие скорости станционных приводных средств согласуют со скоростью Vc протяжки каната.
Также поставленная задача решена в устройстве контроля прохождения вагонеток в установке для перевозок по подвесной канатной дороге, содержащей:
- вагонетки с разъединяемыми зажимами, проходящие со скоростью потока D;
- тяговый канат, приводимый в движение со скоростью протяжки Vc для приведения в движение вагонеток, когда они соединены с канатом; и
- по меньшей мере, одну станцию для посадки и/или высадки пассажиров, содержащую, по меньшей мере, один участок, на котором вагонетки, отсоединенные от каната, приводятся в движение станционными приводными средствами;
при этом указанное устройство содержит:
- средства вычисления для определения порогового значения S, меняющегося в зависимости от скорости Vc протяжки каната и/или от скорости потока вагонеток;
- средства обнаружения вагонеток, выполненные с возможностью передачи сигнала обнаружения во время прохождения вагонеток, по меньшей мере, перед одним неподвижным маяком;
- средства измерения переменной L, характеризующей длину протяжки тягового каната между двумя сигналами обнаружения; и
- средства сравнения порогового значения S с переменной L, характеризующей длину протяжки тягового каната.
Устройство контроля в соответствии с настоящим изобретением позволяет также увеличить загрузку установки, не снижая ее надежности.
Предпочтительно устройство контроля содержит средства обнаружения вагонеток, выполненные с возможностью передачи сигнала обнаружения во время прохождения вагонеток перед множеством неподвижных маяков.
Предпочтительно последовательные неподвижные маяки находятся друг от друга на расстоянии, вычисляемом в зависимости от скорости теоретического перемещения вагонеток между маяками. Действительно, чем ближе зона посадки/высадки к зоне и чем сильнее снижается скорость перемещения вагонеток в указанной зоне, следовательно, тем ближе друг к другу оказываются следующие друг за другом вагонетки. Таким образом, чем ближе зона контроля к зоне посадки/высадки, тем меньше должна быть длина зоны контроля.
Также поставленная задача решена в установке для перевозок по подвесной канатной дороге, содержащей:
- вагонетки с разъединяемыми зажимами, проходящие со скоростью потока D;
- тяговый канат, приводимый в движение со скоростью протяжки Vc для приведения в движение вагонеток, когда они соединены с канатом; и
- по меньшей мере, одну станцию для посадки и/или высадки пассажиров, содержащую, по меньшей мере, один участок, на котором вагонетки, отсоединенные от каната, приводятся в движение станционными приводными средствами; и
- устройство контроля прохождения вагонеток, являющееся вторым объектом настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
Другие объекты и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг.1 показана установка для перевозок по подвесной канатной дороге согласно изобретению;
n
на фиг.2 представлен график, схематично показывающий изменение порогового значения S в зависимости от скорости протяжки каната Vc;
n
на фиг.3 представлен график, схематично показывающий изменение порогового значения S в зависимости от скорости потока вагонеток.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показана установка 1 для перевозок по подвесной канатной дороге для применения способа в соответствии с настоящим изобретением.
Установка 1 содержит тяговый канат 2, проходящий в виде замкнутой петли между двумя станциями посадки/высадки, из которых на фигуре показана только одна станция. На станции канат 2 проходит через два концевых шкива 3, один из которых является ведущим и приводит в движение канат со скоростью протяжки Vc. Установка 1 может также содержать другие промежуточные станции между двумя концевыми станциями для посадки и/или высадки пассажиров.
1
i
1
i
1
i
Установка содержит также вагонетки V, V. Разумеется, под вагонеткой следует понимать любое средство перевозки по канатной дороге, такое как кресла, кабины, вагоны и т.д. Вагонетки V, V оборудованы не показанным разъединяемым зажимом, позволяющим соединять вагонетки V, V с канатом 2 между станциями и отсоединять их на станции посадки и/или высадки.
1
i
1
i
1
i
1
i
При входе на станции вагонетки V, V отсоединяют от каната 2, направляют на рельсы и перемещают по станции при помощи приводных средств. Приводные средства на станции распределены между первым участком 4а замедления и вторым участком 4b ускорения. На участке 4а замедления движение вагонеток V, V замедляется, чтобы произвести посадку и/или высадку пассажиров. На участке 4b ускорения движение вагонеток V, V опять ускоряется до скорости, по существу равной скорости тягового каната 2, чтобы обеспечивать бесперебойное соединение вагонеток V, V с канатом 2.
1
i
1
i
1
i
В частном варианте осуществления приводные средства для перемещения вагонеток V, V на станции содержат колесные пары на пневматических шинах, распределенные вдоль участков замедления 4а и ускорения 4b. Колесные пары взаимодействуют за счет трения с фрикционными дорожками, установленными на вагонетках V, V, например подошвами, установленными под разъединяемым зажимом, чтобы перемещать вагонетки V, V по станции.
1
i
По меньшей мере, одна из колесных пар станционных приводных средств соединена с устройством отбора мощности, получающим свое движение от каната 2, от ведущего шкива 3 или напрямую от двигателей. Кроме того, последовательные колеса приводных средств соединены через понижающие и/или повышающие передаточные устройства, позволяющие замедлять или ускорять движение вагонеток V, V. Колеса синхронизированы, таким образом, с движением каната 2, а скорости станционных приводных средств согласованы со скоростью протяжки Vc каната 2.
В варианте осуществления колеса соединены при помощи ремней, заведенных на вспомогательные шкивы, установленные коаксиально с каждым колесом. Каждое колесо неподвижно соединено с двумя вспомогательными шкивами, каждый из которых соответственно взаимодействует с одним ремнем, при этом один из ремней заходит на один из вспомогательных шкивов одного из смежных колес, а другой из ремней взаимодействует с одним из вспомогательных шкивов другого из смежных колес. Размеры шкивов обеспечивают передаточное отношение между скоростями вращения колес. Для обеспечения приведения в движение колесных узлов, по меньшей мере, одно из колес можно соединить при помощи ремня с устройством отбора мощности от каната 2, от шкива 3 или от двигателей.
1
i
Станции могут также содержать не показанный гараж для хранения не используемых вагонеток V, V.
Кроме того, установка в соответствии с настоящим изобретением оборудована устройством контроля прохождения вагонеток на станции.
1
n+1
1
i
i
1
n+1
1
n
n
n+1
n
1
i
i
i
Устройство контроля содержит множество неподвижных средств R, R обнаружения вагонеток V, V, выполненных с возможностью передачи сигнала обнаружения во время прохождения вагонетки V. Средства обнаружения R, R размещены вдоль участков ускорения 4b и замедления 4а и образуют множество зон контроля Z, Z, ограниченных двумя последовательными средствами обнаружения, расположенными соответственно на входе (маяк R) и на выходе (маяк R) зоны контроля Z. Средства обнаружения являются, например, индуктивными датчиками, обнаруживающими контактную губку разъединяемых зажимов вагонеток V, V. Средства обнаружения генерируют возрастание сигнала, когда вагонетка V заходит в их поле обнаружения, и спад сигнала, когда вагонетка V выходит из их поля обнаружения.
1
n+1
n
Расстояние между последовательными средствами обнаружения R, R уменьшается от начала зоны замедления 4а до ее конца и увеличивается от начала зоны ускорения 4b до ее конца. Действительно, длина зон Z взаимосвязана со скоростью вагонеток в указанной зоне.
n
i
n
Кроме того, устройство контроля содержит средства измерения переменной L, , К, характеризующей длину протяжки тягового каната 2 между двумя сигналами обнаружения. Эти средства измерения содержат средства 5 генерирования импульсов в зависимости от перемещения каната и счетчик, который инкрементируют в зависимости от этих импульсов.
В варианте осуществления средства 5 генерирования импульсов в зависимости от перемещения каната 2 содержат не показанный ролик, механически связанный с канатом 2 или со шкивом 3 протяжки каната 2, и кодирующее устройство, установленное во взаимосвязи с роликом таким образом, чтобы генерировать импульсы во время перемещения каната 2.
В другом варианте осуществления эти средства 5 могут содержать электромагнитные датчики, установленные напротив каната 2, который в данном случае является тросом, сплетенным из металлических прядей, и генерирующие периодические сигналы в зависимости от шага прядей и от перемещения каната 3. Периодические сигналы, выдаваемые электромагнитными датчиками, подвергают обработке с целью генерирования импульсов в зависимости от протяжки каната 3. Такие средства описаны, в частности, в документах ЕР 0161959, GB 2183044 или US 4338565.
n
n
n+1
n
n,i
i
n
n,
i
i
n
n,i
i
n
n
i
n,i
i
n
Счетчик активируется спадающим фронтом сигнала средства обнаружения R на входе зоны Z и деактивируется возрастающим фронтом сигнала средства обнаружения R на выходе зоны Z. В активном состоянии счетчика его инкрементируют импульсы, генерируемые средствами 5 во время перемещения каната. Таким образом, счетчик может выдавать переменную L, характеризующую длину протяжки тягового каната 3 между двумя сигналами обнаружения вагонетки V, соответственно на входе и на выходе зоны контроля Z. Эта переменная L характеризует протяжку тягового каната 2 во время прохождения вагонетки V в зоне контроля Z. Эту переменную L пересчитывают для каждой вагонетки V, заходящей в зону Z. Разумеется, при нормальной работе в зону контроля Z заходит только одна вагонетка V. Эта переменная L позволяет проверять прохождение каждой вагонетки V в каждой зоне наблюдения Z.
Следует отметить, что, если загрузку установки увеличивают за счет подачи вагонеток, хранящихся в гараже, то блокируют средство обнаружения на выходе зоны, в которую дополнительно подают вагонетки.
i
n
n
i+1
n
i
i+1
Предпочтительно во время прохождения первой вагонетки V спадающий фронт сигнала средства обнаружения R активирует другой счетчик, деактивируемый спадающим фронтом сигнала указанного средства обнаружения R во время прохождения следующей вагонетки V. В активном состоянии счетчик тоже инкрементируется импульсами, генерируемыми средствами 5 во время перемещения каната 2. В этом случае переменная К, выдаваемая счетчиком, характеризует длину протяжки каната 2 между двумя последовательными вагонетками V и V и позволяет проверить, чтобы две последовательные вагонетки следовали друг за другом не слишком близко.
1
n+1
Счетчики установлены в центральном блоке 6 обработки, соединенном со средствами обнаружения R, R и со средствами 5 генерирования импульсов в зависимости от перемещения каната 2.
n
n
Центральный блок 6 содержит также средства вычисления. Эти средства вычисления выполнены с возможностью определения, для каждой зоны контроля Z, порогового значения S, меняющегося в зависимости от скорости протяжки Vc каната 3 и/или от скорости потока D вагонеток.
n
n
Например, на фиг.2 показано уменьшение порогового значения S при повышении скорости протяжки Vc каната 3, а на фиг.3 показано уменьшение порогового значения S при увеличении скорости потока D.
n
n
Например, предусматривают увеличение порогового значения S обратно пропорционально отношению скорости потока D к максимальной скорости потока Dmax. Таким образом, если скорость потока в установке соответствует 80% максимальной скорости потока, пороговое значение S будет равно 125% порогового значения, соответствующего максимальной скорости потока.
Следует отметить, что под скоростью потока D вагонеток следует понимать число вагонеток, проходящих в одной точке перед рассматриваемой станцией за единицу времени. Скорость потока D зависит, в частности, от скорости протяжки каната и от расстояния каната, остающегося между двумя последовательными вагонетками.
n
n
n
n
n
n
Разумеется, центральный блок 6 позволяет вычислять переменное пороговое значение S для каждой из зон Z. Пороговое значение S инкрементируют также в зависимости от радиуса кривизны установки в зоне Z и в зависимости от габарита вагонеток. Кроме того, пороговое значение S зависит также от передаточного отношения между скоростью Vc протяжки каната и скоростью приведения в движение вагонеток станционными приводными средствами в рассматриваемой зоне Z.
n
Следует также отметить, что при запуске установки пороговое значение S повышают, чтобы учитывать проскальзывания.
n
n,
i
i
n
n,
i
n
Кроме того, центральный блок содержит также компаратор для сравнения порогового значения S со значением переменной L, характеризующей длину протяжки тягового каната 2 во время прохождения вагонетки V в зоне контроля Z. Как только значение L становится больше порогового значения S, центральный блок передает на блок управления установкой аварийный сигнал о неисправности. В зависимости от указанного аварийного сигнала установку можно остановить или уменьшить скорость вагонеток.
n, i+1
i
i+1
n
Кроме того, центральный блок 6 содержит также средства для вычисления другого порогового значения Т, меняющегося в зависимости от скорости протяжки Vc каната 3 и/или от скорости потока D вагонеток. Это пороговое значение Т позволяет проверить, чтобы две последовательные вагонетки следовали друг за другом не слишком близко. Пороговое значение Т можно тоже увеличить, когда скорость потока D или скорость протяжки Vc каната уменьшается. Компаратор сравнивает пороговое значение Т со значением переменной K, характеризующей длину протяжки каната 2 между двумя последовательными вагонетками V и V. Точно так же, как только значение К становится больше порогового значения Т, центральный блок 6 передает на блок управления установкой аварийный сигнал.
Далее следует описание способа контроля прохождения.
i
1
1
1,
i
i
1
1
2
1,
i
1
1,
i
1
2
Каждую вагонетку, прибывающую на станцию, отсоединяют от каната и перемещают по станции при помощи станционных приводных средств. Сразу по прибытии вагонетки на станцию контролируют прохождение вагонетки V в первой зоне Z. Для этого центральный блок 6 вычисляет пороговое значение S в зависимости от скорости Vc протяжки каната 2 и/или от скорости потока D перед станцией. Кроме того, счетчик определяет переменную L, соответствующую протяжке каната 2 во время прохождения вагонетки V в зоне Z, находящейся между первым R и вторым R средствами обнаружения. Переменную L сравнивают с Z. Если L больше Z, центральный блок 6 устройства контроля прохождения направляет аварийный сигнал на блок управления установкой. Затем осуществляют контроль прохождения в зоне Z и так далее.
1,
2
1
1
2
1
1,
2
1,
2
Кроме того, контролируют также промежуток между вагонетками на уровне каждого средства обнаружения. Для этого центральный блок 6 вычисляет пороговое значение Т в зависимости от скорости Vc протяжки каната и/или от скорости потока D перед станцией. Также, счетчик определяет переменную K, соответствующую скорости перемещения каната между прохождением вагонетки V перед первым средством R обнаружения и прохождением вагонетки V перед этим же средством R обнаружения. Переменную K сравнивают с Т. Если K превышает Т, центральный блок устройства контроля прохождения передает аварийный сигнал на блок управления установкой. Такую же операцию осуществляют для каждого средства обнаружения и между каждой из вагонеток.
Чтобы соблюдать требования безопасности функций контроля установок для перевозок по подвесной канатной дороге, первый датчик можно дублировать и контролировать по рассогласованию.
Описанное изобретение представлено в качестве примера. Разумеется, специалист может предусмотреть различные варианты осуществления изобретения, не выходя при этом за его рамки.