МАНЕВРОВОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к лебедочным механизмам, а именно к буксировочным устройствам, и может быть использована для перемещения железнодорожных составов во время погрузочно-разгрузочных работ на участках прирельсовых складов.
Известна маневровая лебедка с реверсивным электроприводом для подтягивания подвижного состава (см. авторское свидетельство SU №132384, МПК B66D 1/78, опубл. 1960.01.01). Установка содержит тяговый электродвигатель, соединенный через редуктор с приводным валом, а также два барабана с канатами. Один из барабанов (с грузовым канатом, на конце которого закреплен крюк) предназначен для перемещения вагонов и жестко прикреплен к приводному валу, а второй связан с валом при помощи ленточной муфты. Канат возврата, закрепленный одним концом на втором барабане, выполненном с возможностью блокировки ленточным тормозом, проходит через отклоняющий блок, установленный напротив маневровой лебедки на расстоянии, немного превышающем длину буксировки состава, второй конец каната возврата прикреплен к грузовому канату. Второй барабан предназначен для возвращения грузового каната с крюком, сцепляемым с одним; из вагонов подтягиваемого состава, в исходное положение, то есть: к точке начала перемещения вагонов рядом с отклоняющим блоком.
Однако данное устройство обеспечивает возможность буксировки вагонов: только в одном направлении, кроме того в процессе работы происходит постоянное трение ленточного тормоза о второй барабан, что влечет за собой повышенный расход электроэнергии.
Известно устройство по патенту US №3502301 (МПК B66D 1/48, опубл. 1970.04.24), содержащее барабан с приводом от электродвигателя, а также бесконечный канат (один конец которого соединен с другим), намотанный на барабан. Канат пропущен через два блока, расположенных около железнодорожных путей с разных сторон от барабана на расстоянии друг от друга, немного превышающем длину буксировки состава, и прикреплен к одному из перемещаемых вагонов с помощью буксировочного элемента. При вращений барабана в одну сторону набегающая ветвь каната становится буксировочной,: а сбегающая ветвь каната следует за вагонами. При изменении направления вращения сбегающая ветвь становится набегающей и буксирует состав в обратном направлении, либо перемещает буксировочный элемент в необходимое положение.
Вышеописанное устройство позволяет перемещать железнодорожный состав в двух направлениях, однако в процессе работы канат удлиняется, что приводит к ослаблению натяжения сбегающей ветви и проскальзыванию каната на барабане, а натяжение каната является трудоемким.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является маневровое устройство для перемещения железнодорожных составов при их погрузке (см. авторское свидетельство SU №506573, МПК B66D 1/78, опубл. 1976.05.06). Маневровое устройство содержит раму с установленным на ней электродвигателем, соединенным через редуктор с барабаном, на котором намотано три-четыре витка тягового бесконечного каната. На раме под барабаном закреплены с возможностью перемещения до упоров по направляющим левый и правый канатные ролики, отталкиваемые друг от друга пружиной. Ветвь каната, сходящая с барабана снизу влево, охватывает левый блок и направляется вправо, а ветвь каната, сходящая с барабана снизу вправо, охватывает правый блок и направляется влево. Левая и правая верви каната пропущены через обводные блоки, расположенные около железнодорожных путей на расстоянии, определяющем величину перемещения состава.
Вышеописанное устройство выполнено с возможностью натяжения сбегающей ветви каната для устранения проскальзывания на барабане. Однако механизм натяжения является громоздким, к тому же для его работы необходима сложная проводка каната со скрещивающимися набегающей и сбегающей ветвями. Данное маневровое устройство принято за прототип.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое устройство, является повышение степени надежности и упрощение конструкции маневрового устройства и механизма натяжения каната.
Технический результат заключается в обеспечении постоянного натяжения сбегающей ветви буксировочного каната при реверсировании маневрового устройства за счет наличия механизма, прижимающего сбегающую ветвь каната к набегающей.
Заявляемый технический результат достигается тем, что маневровое устройство содержит электродвигатель, редуктор и барабан, закрепленные на раме, расположенной на основании, обводной блок, расположенный на основании на расстоянии от рамы, бесконечный канат с набегающей и сбегающей ветвями, намотанный на барабан, причем канат огибает обводной блок, натяжное устройство с двумя подпружиненными роликами, прикрепленное к раме, согласно решению набегающая и сбегающая ветви каната направлены в одну сторону, а натяжное устройство выполнено с возможностью прижима ветвей каната друг к другу. Натяжное устройство содержит верхний и нижний кронштейны, соединенные между собой с помощью двух вертикальных шпилек, и прижимаемые друг к другу пружинами, расположенными на верхних концах шпилек, при этом с наружных сторон кронштейнов закреплены ролики, а соединение натяжного устройства с рамой выполнено в виде поворотного рычага, прикрепленного к верхнему кронштейну.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид маневрового устройства, на фиг.2 - общий вид натяжного устройства, на фиг.3 - схема расположения каната, на фиг.4 - схема перемещения вагона, на фиг.5 - схема натяжения каната, на фиг.6 - тросовый захват, на фиг.7 - схема работы маневрового устройства при набегающей верхней ветви каната, на фиг.8 - схема работы маневрового устройства при набегающей нижней ветви каната.
Позициями на чертежах обозначены обозначены:
1 - барабан;
2 - опора;
3 - редуктор;
4 - электродвигатель;
5 - рама;
6 - монтажный болт;
8 - натяжное устройство;
9 - кронштейн верхний;
10 - кронштейн нижний;
11 - шпилька;
12 - пружина;
13 - гайка;
14 - ролик;
15 - канат;
16 - верхняя ветвь каната;
17 - нижняя ветвь каната;
18 - обводной блок;
19 - коренной конец каната;
20 - ходовой конец каната;
21 - тросовый захват;
22 - железнодорожные пути;
23 - вагон.
Маневровое устройство содержит барабан 1 с горизонтально расположенной осью, закрепленной с возможностью вращения в опорах 2 (например, с помощью радиально сферических подшипников) и соединенной через редуктор 3 с электродвигателем 4. Опоры, редуктор и электродвигатель установлены на общей раме 5, на которой под барабаном закреплен монтажный болт 6 и рычаг 7 с зафиксированным на конце натяжным устройством 8. Натяжное устройство содержит кронштейн верхний 9, соединенный с рычагом 7 при помощи болта, и кронштейн нижний 10, соединенный с верхним при помощи шпилек 11, на выступающие концы которых надеты пружины 12, поджатые гайками 13. Кронштейн 9 выполнен в форме двух горизонтальных пластин, соединенных между собой, с двумя прикрепленными к верхней стороне вертикальными пластинами, а кронштейн 10 представляет собой горизонтальную пластину с двумя прикрепленными к нижней стороне вертикальными пластинами. На наружных сторонах кронштейнов между вертикальными пластинами закреплены ролики 14 с полукруглым профилем наружной поверхности, соответствующим поперечному сечению каната 15. Барабан выполнен в форме якорного шпиля, обеспечивающего бесконечную канатоемкость.1 Канат не закреплен на барабане, а намотан (3-4 витка) таким образом, что свободные концы выходят в одну сторону, образуя верхнюю 16 и нижнюю 17 ветви, проходящие между роликами натяжного устройства параллельно железнодорожным путям 22. Верхняя ветвь каната, выходящая из натяжного устройства, огибает обводной блок 18, расположенный напротив барабана на расстоянии, соответствующем маневровым перемещениям, и возвращается обратно к барабану, образуя коренной конец 19 с петлей. Нижняя ветвь каната, опирающаяся на нижний ролик натяжного устройства, проходит вдоль коренного конца каната и образует ходовой конец 20. Коренной и ходовой концы каната соединены между собой с помощью тросового захвата 21, служащего для прикрепления каната к буксируемому вагону 23. Обводной блок 18 выполнен в форме якорного шпиля для устранения соскальзывания каната в процессе работы. 1
Подготовку маневрового устройства к работе выполняют следующим образом. Раму 5 с закрепленными на ней узлами и обводной блок 18 располагают на основании (грунте или бетонном полу) рядом с железнодорожными путями 22 на расстоянии друг от друга, немного превышающем длину буксировки вагона 23 либо состава. На коренном (начальном) конце 19 нового каната 15 в бухте выполняют петлю и закрепляют ее на раме 5 с помощью монтажного болта 6. Затем разматывают канат с бухты в сторону обводного блока 18, образуя нижнюю 17 ветвь каната, огибают вокруг боковой поверхности блока и уже дальнейшее разматывание каната с бухты производят в обратном направлении, то есть в сторону барабана 1, формируя верхнюю 16 ветвь каната. Подведенный к барабану ходовой конец 20 каната заводят сверху справа на барабан, выполняют 3-4 витка каната вокруг него, после чего выводят снизу барабана в сторону коренного конца. Далее подают напряжение на электродвигатель 4, обеспечивая вращение барабана и перемещение каната от коренного к ходовому концу, одновременно подтягивают (например, вручную) нижнюю, сбегающую ветвь для обеспечения необходимой силы трения на; барабане и лучшего натяжения каната. Ходовой и коренной концы натянутого каната соединяют между собой на расстоянии 3-3,5 м от рамы с помощью тросового захвата 21, после чего меняют полярность напряжения, подаваемого на электродвигатель, чем обеспечивают вращение барабана в обратном направлении. В результате верхняя ветвь каната сбегает с барабана, а нижняя набегает на барабан перемещение каната производят до тех пор, пока коренной конец не переместится на величину, достаточную для отсоединения петли коренного конца от рамы (для чего удаляют монтажный болт). Затем укорачивают нерабочие концы и закрепляют их на нижней ветви каната для надежного: исключения их зацепления за какие-либо препятствия в процессе работы маневрового устройства, а также перемещают тросовый захват от барабана на расстояние 6-7 м. Заключительным этапом монтажа является установка натяжного устройства. Устанавливают верхний кронштейн 9 под верхней ветвью каната около барабана так, чтобы канат располагался между вертикальными; пластинами кронштейна, сверху в кронштейн устанавливают ролик 14. Между горизонтальными пластинами закрепляют верхний конец рычага 7, нижний конец которого прикрепляют к раме 5. Далее к верхнему кронштейну 9 с помощью шпилек; 11 прикрепляют нижний кронштейн 10, при этом на концы шпилек, выступающие за пределы горизонтальной пластины верхнего кронштейна, надевают пружины 12 и поджимают гайками 13. Заводят нижнюю ветвь каната между вертикальными пластинами нижнего кронштейна, а ниже в кронштейн устанавливают ролик 14, затем затягивают гайки 13 на шпильках 11 для создания необходимого натяжения каната 15 и устранения его проскальзывания на барабане 1.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом. К тросовому захвату 21 прикрепляют железнодорожный вагон 23, либо целый состав, расположенный на железнодорожных путях 22, проходящих параллельно канату. При необходимости буксировки груза в направлении от барабана 1 к обводному блоку 18 включают электродвигатель 4 таким образом, чтобы верхняя ветвь 16 каната стала набегающей на барабан, в это время ролики 14 удерживают механизм натяжения на натянутой ветви 16 и подтягивают нижнюю (сбегающую) ветвь 17 к верхней, создавая необходимую силу трения между витками каната и барабаном. При необходимости буксировки груза в обратном направлении (от обводного блока к барабану 1) изменяют направление вращения электродвигателя, вследствие чего нижняя ветвь становится набегающей и приобретает максимальную прямолинейность. Нижний ролик удерживает механизм натяжения у нижней ветви каната, а благодаря действию пружин верхний ролик воздействует на верхнюю (сбегающую) ветвь каната и подтягивает ее к набегающей, сохраняя необходимое трение между витками каната и барабаном.
Было испытано маневровое устройство предлагаемой конструкции с барабаном диаметром 550 мм, угловой скоростью вращения 2,6 об/мин, обеспечивающей скорость перемещения каната 0,075 м/с. Мощность электродвигателя 15 кВт, передаваемая на барабан через планетарный редуктор, позволила достичь тягового усилия 100 кН (10000 кгс), достаточного для передвижения состава общей массой 750 т. Максимальное расстояние от барабана до обводного блока, соответствующее длине рабочего участка перемещения каната - 230 м, при общей длине каната 500 м.