ОПОРНО-НАПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОВОЗА С ЗУБЧАТО-РЕЕЧНЫМ ПРИВОДОМ

Полезная модель относится к технике для машин внутришахного транспорта.
Из существующего уровня техники известно устройство для повышения коэффициента сцепления ведущего колеса локомотива с рельсом (Патент РФ 2022847 С1, МПК В61С 11/04, В61С 15/08. Дата публикации 15.11.1994), содержащее связанную с ведущим колесом шестерню, зацепленную с зубчатой рейкой, закрепленной на рельсе, отличающееся тем, что реборда ведущего колеса выполнена зубчатой с образованием указанной шестерни, а заходный участок рейки закреплен на рельсе с возможностью упругого перемещения по вертикали и зубья на ней выполнены переменной высоты. В качестве основного недостатка данного устройства можно отметить тот факт, что изготовление реборды ведущего колеса с образованием зубчатого колеса весьма затруднительно и будет сопровождаться значительными погрешностями, а возможность вертикального упругого перемещения по вертикали заходного участка рейки может привести к дополнительным нагрузкам на шпалы, что скажется отрицательно на работоспособности рельсового полотна.
Известна шахтная напочвенная дорога с зубчатым приводом (RU 2323842, МПК В61В 13/02, В61С 11/04, E21F 13/00 дата публикации 10.05.2008) с зубчатым приводом с бесцепным тяговым органом. Состав напочвенной дороги с зубчатым приводом перемещается по рельсам, между которыми рассредоточен зубчатый став, по которому катится пальцевое колесо тягового органа, приводимого от любого вида двигателей. Кабина и приводная станция соединены с тяговым органом с помощью прижимных шарнирных муфт с вертикальными поверхностями вращения на соединениях. Основным недостатком применения шарнирных прижимных муфт является неравномерность вращения ведомого вала при равномерном вращении ведущего.
Известна напочвенная дорога с зубчатым приводом, по патентам PL 179457 (E21F 13/02, дата публикации 29.09.2000)и PL 352234, с тяговым органом, установленным на рельсах, а между отдельными рельсами расположен зубчатый став, по которому вращается пальцевое колесо тягового органа, привод которого осуществляется от электродвигателя или от двигателя другого типа. Поскольку тяговый орган включает в себя равно как систему подачи, в качестве пальцевого колеса, так и привод в качестве двигателя, питаемого энергией из внешнего источника, габаритные размеры которого могут создавать препятствие для перемещения в штреках с ограниченным сечением, а более того в горных выработках всегда имеются проблемы с перемещением кабелей или линий питания по ходу перемещения напочвенной дороги.
Известна система подачи Динатрак фирмы «Хальбах унд Браун» [2]. В этой системе ведущая звездочка, соединенная с выходным валом механизма подачи через промежуточную шестерню, входит в зацепление со специальной круглозвенной цепью, уложенной в направляющем желобе, закрепленным на забойном или завальном борту конвейера. Машина опирается гладкими ободами обеих звездочек на плоскую поверхность направляющего желоба цепи, а с другой стороны конвейера - опорными роликами на специальную направляющую. Обратные захваты в этих четырех точках предупреждают опрокидывание машины при движении через участки искривления конвейера. Основным недостатком системы является ее сложность и недостаточная жесткость тягового органа, представленного в виде цепи.
К аналогу можно отнести, устройство для повышения коэффициента сцепления (МПК В61С 15/08, В61С 11/04, RU 2022847) ведущего колеса локомотива с рельсом, содержащее связанную с ведущим колесом шестерню, зацепленную с зубчатой рейкой, закрепленной на рельсе. Недостатком такого устройства является технологически сложное выполнение зубьев рейки по синусоидальному профилю, а также недостаточное увеличение силы сцепления.
Известна зубчатая дорога системы Абта [3], где отсутствует опорно-направляющее устройство, а постоянство зацепления обеспечивается за счет массы локомотива. Между тем весьма вероятна ситуация при которой вследствие, например, изнашивания выталкивающие силы в зацеплении могут достигать значительных величин. При этом качество зацепления снизится и может возникнуть прерывистый характер движения локомотива.
Настоящая полезная модель направлена на повышение эффективности эксплуатации шахтных электровозов за счет обеспечения постоянства зацепления и улучшения его качества, а также повышения КПД, а также увеличение тягового усилия.
Сущность полезной модели заключается в том, что опорно-направляющее устройство для зубчато-реечных движителей шахтных электровозов включает зубчатое колесо, рейку, пружины и содержит корпус, который закреплен на раме электровоза, подшипники, угловую направляющую. По направляющим пазам рейки обкатываются опоры качения, конструктивно увязанные через подпружиненный поршень с рамой электровоза.
Сущность полезной модели поясняется чертежом (фиг. 1).
Конструкция состоит из корпуса опорно-направляющего устройства 1; подшипников 2, приводного вала колесной пары 3, зубчатого колеса 4, рейки (зубчатой) 5; опоры качения 6; угловой направляющей 7, поршня 8, пружины 9.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом. Крутящий момент от электродвигателя через систему зубчатых колес передается на зубчатое колесо 4, закрепленное на приводном валу колесной пары 3, которое обкатывается по рейке (например, зубчатой) 5. При этом электровоз перемещается вдоль оси рейки. Постоянство межосевого расстояния обеспечивается за счет корпуса опорно-направляющего устройства 1, закрепленного на раме электровоза. Снижение коэффициента трения достигается за счет наличия опор качения 6. Демпфирование неизбежных колебаний, возникающих при работе зубчато-реечного зацепления, осуществляется за счет работы поршней 8 и пружин 9.
Использование шахтного электровоза предлагаемой конструкции позволит увеличить полезную грузоподъемность. Кроме того, применение зубчато-реечной системы позволит значительно повысить допустимый угол подъема шахтного электровоза.
Источники информации
1. Шахтная напочвенная дорога с зубчатым приводом (RU 2323842) [Электронный ресурс].- Режим доступа: http.//www.findpatent.ru/patent/232/2323842.html [22.11.2015]
2. Кундель X. Выемка угля: Пер. с нем. Под ред. В.И. Парамонова. - М: Недра, 1986. - Пер. изд.: ФРГ, 1988-287 с.
3. Коковцов К.К. Горные железные дороги Швейцарии особых систем. II. Зубчатые дороги. Санкт-Петербург, 1909, 269 с.