СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ДЛИННОМЕРНЫХ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ГРУЗОВ
METHOD AND DEVICE FOR TRANSPORTATION OF LONG AND BULKY CARGOES

Изобретение относится к способу и устройству для транспортировки длинномерных крупногабаритных грузов, прежде всего лопастей ветряных электростанций, с подъемным телом на направляющих тросах.
Известен способ транспортировки длинномерных крупногабаритных грузов с помощью седельных тягачей. Такая транспортировка занимает много времени и является дорогостоящей, прежде всего, в том случае, если участок перевозки очень длинный, и инфраструктура не подходит для перевозки.
Известно использование транспортных средств «легче воздуха» для различных применений, в т.ч. в гражданской и военной сфере.
Так, предлагалось перевозить крупные и тяжелые грузы с помощью дирижабля или тяговых воздушных шаров, при этом при использовании дирижабля груз размещали на опускаемой платформе, а при использовании тяговых шаров, как в CL 75, - в грузовой раме.
Из DE 10210540 А1 известно подъемное тело на направляющих тросах, прежде всего, для транспортировки груза, который привязан, по меньшей мере, тремя зафиксированными на земле тросами, свободная длина которых может изменяться за счет соответствующих наземных лебедок с дистанционным управлением. Такелаж воздушного шара состоит из узла шара, который посредством промежуточного троса привязан к узлу крана, от которого расходятся привязывающие тросы и трос с крюком крана.
Для транспортировки тяжелых грузов по территориям со слабо развитой инфраструктурой и грунтам с низкой грузоподъемностью в DE 10226868 А1 описан перевозчик грузов с гусеничным транспортным средством, который соединен с транспортным средством «легче воздуха», подъемная сила которого, по меньшей мере частично, соответствует весу груза. При погрузке и разгрузке подъемная сила аэростата больше веса груза и меньше веса транспортного средства с грузом. Перевозчик грузов содержит крановую лебедку, трос лебедки, соединенный с грузовым узлом, и два промежуточных троса, соединенных каждый с одним полиспастом.
В основу изобретения положена задача создания способа и устройства для транспортировки длинномерных крупногабаритных грузов на большие расстояния, в т.ч. при отсутствующей или неподходящей для обычных методов транспортировки инфраструктуре.
Изобретение решает эту задачу за счет признаков пунктов 1 и 2 формулы. Предпочтительные усовершенствования изобретения описаны в зависимых пунктах формулы.
Согласно изобретению подъемное тело оснащено подвешенным под ним приспособлением или станиной, в которой транспортируемый груз натягивается в центре тяжести. Подъемное тело привязывается и направляется управляемыми лебедками, которые смонтированы, по меньшей мере, на одной мобильной единице, например на грузовом автомобиле. В зависимости от условий 2-3 грузовых автомобиля с активно управляемыми лебедками обеспечивают максимально возможную гибкость, чтобы избежать препятствий.
Высота и направление полета подъемного тела вместе с грузом определяется движением мобильных единиц и изменением длины привязывающих тросов. Подъемное тело может проводиться как угодно горизонтально и вертикально, и транспортируемый груз может избегать препятствий и тем не менее постоянно оставаться горизонтальным и постоянно вращаться на ветру, чтобы тем самым обеспечивать минимальное сопротивление. Транспортировочная система состоит из нескольких составных частей. Собственно шарообразное подъемное тело является воздушным шаром или аэростатом, выполненным из специальной мембраны, которая служит для приема несущего газа (водорода или гелия). Несущая сила определяется объемом шара и используемым несущим газом. Увеличение несущей силы принципиально возможно за счет использования большего шара. Оптимальная величина подъемного тела определяется, в основном, транспортируемым грузом. Собственно подъемное тело обхватывается сетью или другим подходящим креплением, на котором в нижней части на узле шара закреплен несущий трос. Сеть оснащена дополнительными приспособлениями, на которых могут размещаться тросы для крепления подъемного тела, чтобы, например, при шторме зафиксировать его на земле.
На конце несущего троса находится грузозахватное устройство, которое специально выполнено для транспортируемого груза. Несущий трос и грузозахватное устройство связаны поворотным шарниром, чтобы транспортируемый груз мог выравниваться по ветру и удерживаться горизонтальным посредством опрокидывающего шарнира на грузозахватном устройстве, за счет этого подветренная площадь уменьшается, что обеспечивает безопасную транспортировку. Грузозахватное устройство специально приводится в соответствие форме транспортируемого груза. Чтобы предотвратить соскальзывание груза, он фиксируется на грузозахватном устройстве. Для этого, в зависимости от груза, подходят различные методы, например расчаливание тросами или фиксация болтами. Мягкая обивка, выполненная специально для транспортируемого груза, предотвращает его повреждение. На нижней части грузозахватного устройства закреплены соединительные тросы с мобильными лебедками. В зависимости от сферы и типа применения могут потребоваться от одного до трех мобильных лебедочных держателей. Если необходимо более одного мобильного лебедочного держателя, соединение тяговых тросов с грузозахватным устройством выполняется посредством поворотно расположенной двойной или тройной упряжи (устройства защиты от скручивания), чтобы предотвратить образование узлов на тяговых тросах. Тяговые тросы находятся на стандартных крановых лебедках, которые закреплены на мобильной транспортировочной единице. В качестве мобильных транспортировочных единиц принципиально подходят различные транспортировочные транспортные средства, прежде всего грузовые автомобили. Но также возможны и рельсовые транспортировочные единицы.
Предлагаемый способ позволяет осуществлять транспортировку длинномерных крупногабаритных грузов на большие расстояния, при этом транспортировка также включает в себя прием и опускание груза. Поводом для разработки системы является транспортировка лопастей для ветряных электростанций в горных регионах, в которых обычная транспортировка с помощью седельных тягачей возможна только с очень большими затратами из-за извилистых дорог. Но система транспортировки также подходит для разнообразных прочих транспортируемых грузов, например для длинных труб с большим диаметром. Использование имеет смысл, прежде всего, в том случае, если нет инфраструктуры или она не подходит для стандартных методов транспортировки, а также для почв с низкой грузоподъемностью.
Далее изобретение поясняется подробным описанием примеров его осуществления со ссылками на чертежи.
На чертежах показаны:
фиг.1: система транспортировки со смещенным характером работ лебедочных держателей по извилистым дорогам в горных регионах;
фиг.2: система транспортировки при транспортировке лопасти для ветряных электростанций по извилистым участкам дороги;
фиг.3: система транспортировки с возможным воздействием ветра;
фиг.4: грузозахватное устройство с натянутой лопастью и поворотными соединениями с подъемным телом и тяговыми тросами;
фиг.5: лопасть в открытом грузозахватном устройстве и при использовании пассажирского подъемника;
фиг.6: лопасть в закрытом грузозахватном устройстве и при использовании пассажирского подъемника;
фиг.7: использование в качестве подъемного тела воздушного шара при монтаже лопасти на генератор с ручной фиксацией от воздействия ветра.
Показанная на фиг.1 система транспортировки со смещенным характером работ лебедочных держателей 13, смонтированных на грузовом автомобиле, на извилистых дорогах в горных регионах использует в качестве подъемного тела воздушный шар 1 с сетью 2 воздушного шара, при этом нижние концы сети 2 воздушного шара объединены в узле 3 воздушного шара. Подъемное тело 1 может иметь любую форму и иметь другие, кроме сети 2 воздушного шара, известные соединения с узлом 3 воздушного шара. Грузозахватное устройство 12, захватывающее длинномерный крупногабаритный груз, соединено с узлом 3 воздушного шара посредством нижнего несущего троса 7, узла 5 крана и верхнего несущего троса 4, а посредством тяговых тросов 18 с лебедками на мобильных транспортировочных единицах 13. Внесение узла 5 крана, а тем самым и распределение несущего троса на нижний несущий трос 7 и верхний несущий трос 4, частично отделяет движение груза 15 при ветре от движения подъемного тела 1, прежде всего, при использовании крана.
На фиг.2 показана транспортировка лопасти для ветряной электростанции в качестве транспортируемого груза 15 по извилистым участкам дороги с лебедочными держателями, смонтированными на грузовых автомобилях, при этом лопасть 15 зафиксирована привязкой 14, например, посредством ремня.
На фиг.3 показана транспортировочная система с возможным воздействием ветра, при этом лопасть 15 самостоятельно удерживается в горизонтальном положении за счет опрокидывающего шарнира 9 грузозахватного устройства 12.
На фиг.4 показано грузозахватное устройство 12 с зафиксированной ремнем в качестве привязки 14 лопастью 15, натянутой поворотными соединениями с подъемным телом 1 и тяговыми тросами 18. Грузозахватное устройство 12 имеет для этого, как подробно показано на фиг.6, устройства 8 защиты от скручивания для нижнего несущего троса 7 и тяговых тросов. На узле 5 крана, кроме нижнего несущего троса 7, расположены еще и крановые тросы 6 для работы в качестве крана.
На фиг.5 и 6 лопасти 15 показаны в открытом и закрытом грузозахватном устройстве с подъемной клетью при использовании пассажирского подъемника 11. Грузозахватное устройство 12 представляет собой стабильную конструкцию в подходящем исполнении, например в форме станины из двух частей, которые на одном конце расположены поворотно и могут открываться с помощью гидравлики 10, а после укладки транспортируемого груза 15 надежно закрываться. Обе противоположные внутренние стороны имеют скорлупчатую мягкую обивку 16 в форме половины сечения транспортируемого груза 15, в примере осуществления - лопасти 15. Если транспортируются длинные трубы, то мягкие оболочки 16 имеют сечение в форме полукруга. Грузозахватное устройство 12 может быть выполнено так, что на его части, стоящей вертикально при открытии, расположен пассажирский подъемник 11 с лебедкой 17 для подъемной клети. На фиг.6 на верхней и нижней сторонах висящего грузозахватного устройства 12 расположены, соответственно, устройства 8 защиты от скручивания, а сразу над точкой поворота на противоположных сторонах - опрокидывающие шарниры 9.
На фиг.7 показано использование изобретения в качестве подъемного крана с воздушным шаром при монтаже лопасти на генератор с ручной фиксацией от воздействий ветра. Для этого три крановых троса 6 от узла 5 крана соединяются с лебедками 13 на мобильных транспортировочных единицах, при этом за счет соответствующего изменения длины отдельных лебедок 13 воздушный шар 1 принимает необходимое положение. Ручная фиксация от воздействия ветра осуществляется с помощью небольших лебедок посредством двух тросов, размещенных на конце лопасти.
Транспортировка выполняется следующим образом. Транспортируемый груз помещают в положение на месте укладки и фиксируют. Подъемное тело вместе с грузозахватным устройством помещают в положение над транспортируемым грузом. Мобильные лебедочные держатели устанавливают вокруг транспортируемого груза. Транспортируемый груз натягивают в грузозахватном устройстве и фиксируют по мере необходимости. Подъем транспортируемого груза выполняют посредством подъемного тела и разматывания направляющих тросов с лебедок или изменения места мобильных лебедочных держателей. Навигация подъемного тела вместе с транспортируемым грузом осуществляется за счет смещенного движения транспортных средств и изменения длины направляющих тросов. Опускание осуществляют в обратной последовательности или сразу в монтажное положение (например, на генератор на ветряных электростанциях), груз за счет соединения тросов, размещенных на верхних узлах крана, отсоединяют от движения воздушного шара с помощью расположенных на земле лебедок, и позиционируют точно относительно резьбового соединения. Тем самым одновременно выполняется функция крана.
Список использованных ссылочных позиций и понятий:
1 - воздушный шар.
2 - сеть воздушного шара.
3 - узел воздушного шара.
4 - верхний несущий трос.
5 - узел крана.
6 - крановые тросы.
7 - нижний несущий трос.
8 - устройства защиты от скручивания.
9 - опрокидывающий шарнир.
10 - гидравлика.
11 - пассажирский подъемник.
12 - грузозахватное устройство.
13 - лебедка на мобильной транспортировочной единице.
14 - привязка 15.
15 - транспортируемый груз.
16 - мягкая обивка.
17 - лебедка для пассажирского подъемника.
18 - тяговые тросы.