ОДНОРЕЛЬСОВАЯ ПОДВЕСНАЯ ДОРОГА
MONORAIL TRAMWAY

Изобретение относится к однорельсовой подвесной дороге, в частности к подземной однорельсовой подвесной дороге, с расположенным на несущей раме стрелочным переводом, по меньшей мере, с приводимым в движение посредством исполнительного механизма одним остряком стрелочного перевода, соединяющим выборочно, по меньшей мере, один въездной рельс, по меньшей мере, с двумя выездными рельсами.
Однорельсовые подвесные дороги обычно используются в горнодобывающей промышленности и тоннелестроении, но не только под землей, для транспортировки грузов, а также и для перевозки пассажиров. При этом известны однорельсовые подвесные дороги, приводимые в движение как посредством троса, так и при помощи локомотивов или сопоставимых транспортных средств, используемых в качестве тягача. В данном случае речь идет о так называемых ходовых тележках.
Рельсы однорельсовой подвесной дороги обычно подвешиваются к кровле горной выработки, в частности, предпочтительно посредством цепей для того, чтобы сооруженный из рельсов, в частности из профильных ходовых рельсов, рельсовый путь был приспособлен к возможным деформациям вследствие давления горных пород. При этом отдельные составленные из профильных ходовых рельсов рельсовые пути могут связывать друг с другом зоны забоя и транспортировки, а также перегрузочные площадки. Причем иногда необходимо переходить с одного рельсового пути на другой на участках разветвления и на перекрестках. Для этого нужны стрелочные переводы, описания которых приводятся, например, в публикациях DE 8224120 U1, DE 19919702 C1, a также в DE 3005428 A1 и которые являются однотипными.
Упомянутые стрелочные переводы в целом функционируют так, что (прямой) остряк стрелочного перевода поворачивается в одну и другую сторону между обоими въездными рельсами посредством исполнительного механизма. Причем дополнительно может быть предусмотрена направляющая кулиса, описанная в публикации DE 19919702 C1. Фиксация возможна также посредством болтов, как это представлено в публикации DE 3005428 A1.
Совсем независимо от этих публикаций в DD 247133 A3 представлено описание стрелочного перевода для однорельсовой подвесной дороги, в котором соединения рельсов расположены в пространстве и не в одной плоскости. Для этого требуется относительно большое конструктивное пространство под кровлей пласта горной выработки, которого часто в распоряжении нет.
В публикации DE 3423423 А1 представлен стрелочный перевод однорельсовой подвесной дороги, в котором реализован остряк стрелочного перевода, имеющий составленные из нескольких частей детали. Вследствие этого повышается уровень эксплуатационной безопасности, а прохождение стрелочного перевода становится более безопасным. Однако в данном случае требуются чрезмерные конструктивные затраты.
Уровень техники не может удовлетворять по всем позициям. В частности, в соответствии с публикациями DE 3005428 А1, DE 19919702 C1, а также DE 8224120 U1 между соответствующими рельсами и поворотным остряком стрелочного перевода имеются места излома и зазоры. Они представляют собой проблему для бесприводных ходовых роликов вагонов однорельсовой подвесной дороги при их переезде и приводят к повышенному износу ходовых роликов, часто изготавливаемых из синтетического материала.
Правда, в DE 3423423 А1 предложено усовершенствование, поскольку остряк стрелочного перевода сконструирован из составленных из нескольких частей деталей, а переходы и конфигурация остряка стрелочного перевода могут быть выполнены в этом отношении более "гладкими". Однако это связано с чрезмерными конструктивными и техническими издержками, а в отношении эксплуатационной безопасности вызывает сомнения, поскольку отдельные части деталей должны поворачиваться относительно друг друга на какое-то заданное определенное значение. При знакомстве с публикацией DD 247133 A3 сразу бросается в глаза невозможность реализации этого упомянутого решения в ограниченном конструктивном пространстве, что имеет место в настоящее время практически везде.
Задачей изобретения является техническое решение проблемы по усовершенствованию этой однорельсовой подвесной дороги таким образом, чтобы отдельные вагоны могли переезжать стрелочный перевод с достаточной степенью надежности и плавно и чтобы одновременно был обеспечен простой конструктивный монтаж.
Для решения этой задачи предлагается выполнять исполнительный механизм однорельсовой подвесной дороги в виде поворачивающего остряк стрелочного перевода в плоскости рельсов поворотного элемента.
При этом, по меньшей мере, один въездной рельс и, по меньшей мере, два выездных рельса располагаются, прежде всего, в одной плоскости, а не в пространстве, как описано в DD 247133 A3. Таким образом, один въездной рельс и два выездных рельса вытянуты в прежде указанной одной плоскости рельсов. В этой плоскости, в частности, параллельно к ней поворачивается остряк стрелочного перевода для переключения стрелочного перевода. Поворот обеспечивается выполненным в виде поворотного элемента исполнительным механизмом.
В действительности упомянутый поворотный элемент выполнен не только с возможностью вращения, но и одновременно с возможностью изменения положения по высоте относительно несущей рамы. Как правило, поворотный элемент находится в неподвижном состоянии на верхней стороне несущей рамы, пока стрелочный перевод функционирует, и не должен переводиться. Однако если требуется изменить положение стрелочного перевода, то для этого поворотный элемент переставляется вверх, в частности приподнимается относительно верхней стороны несущей рамы. Таким образом, подъем производит также соединенный с поворотным элементом остряк стрелочного перевода. То есть остряк стрелочного перевода приподнимается посредством поворотного элемента для поворота относительно рельсов. Вследствие этого остряк стрелочного перевода отводится от рельсов и может быть повернут в плоскости рельсов, в частности в параллельной к ней плоскости, для изменения положения стрелочного перевода. При этом в целом конструктивное исполнение выполнено так, что поворотный элемент расположен на верхней стороне несущей рамы, в то время как въездной рельс, оба выездных рельса и находящийся между ними остряк стрелочного перевода размещены на нижней стороне несущей рамы. Исходя из этого поворотный элемент поворачивается вокруг оси, вполне логично, проходящей через несущую раму.
Обычно ось вращения поворотного элемента совпадает с центральной осью несущей рамы. Под центральной осью несущей рамы понимают, главным образом, проходящую через центр тяжести несущей рамы ось, по отношению к которой несущая рама выполнена вращательно-симметрично. Остряк стрелочного перевода при его переводе в плоскости рельсов вращается вокруг этой центральной оси несущей рамы, совпадающей с осью вращения поворотного элемента.
В качестве остряка стрелочного перевода в рамках изобретения рекомендуется использовать, по существу, стабильный по своей форме изогнутый рельс. Имеется в виду, что рельс не изменяет свою форму при переводе стрелочного перевода, а следовательно, имеет стабильную форму. При этом остряк стрелочного перевода совершает для своей перестановки, в частности, при переключении стрелочного перевода полуповорот - уменьшенный на некоторый угол поворот между выездными рельсами. Другими словами, остряк стрелочного перевода поворачивается, как правило, менее чем на 180°. Причем с учетом этого поворота дополнительно следует прибавить угол между выездными рельсами.
После поворота конец остряка стрелочного перевода со стороны въездного рельса входит в зацепление с выездным рельсом, не рассматриваемым до настоящего момента, и напротив, конец остряка стрелочного перевода со стороны выездных рельсов попеременно взаимодействует с въездным рельсом. В целом это обеспечивается поворотным элементом, приводимым в действие вручную, например, посредством тяговых тросов. В качестве альтернативы или дополнительно возможно применение привода. Кроме того, поворотный элемент преимущественно имеет присоединяемое устройство изменения высоты. Посредством этого устройства изменения высоты поворотный элемент приподнимается, как описано прежде, относительно верхней стороны несущей рамы. Вследствие этого одновременно приподнимается также остряк стрелочного перевода и выводится из зацепления с въездным рельсом и соединенным с ним выездным рельсом. Остряк стрелочного перевода, находящийся в приподнятом положении, посредством поворотного элемента, в частности устройства изменения высоты, имеет возможность вращаться относительно рельсов. Точно так же и устройство изменения высоты может приводиться в действие вручную и/или механическим путем.
Дополнительно в изобретения предлагается, по меньшей мере, один ограничитель движения. В большинстве случаев каждый отдельный рельс (имеется в виду как въездной рельс, так и оба выездных рельса) имеет собственный ограничитель движения. Ограничитель движения блокирует соответствующий рельс (при приподнятом и вращающемся остряке стрелочного перевода), в частности, при переводе стрелки и, в частности, блокирует автоматически, а в остальных случаях освобождает путь. Вследствие этого непосредственно и автоматически создается препятствие для въезда вагона, в частности тележки однорельсовой подвесной дороги, в зону стрелочного перевода и исключается вероятность их падения во время переключения стрелочного перевода.
Как правило, внешне несущая рама выполнена симметрично относительно оси вращения. Причем углы на обращенной к въездному рельсу стороне находятся ближе друг к другу, чем на противоположной стороне, на которой находятся оба выездных рельса. В остальном конструкция выполнена так, что предусмотрены рельсовые пути для несущей рамы. Рельсовые пути расположены так, чтобы отходящие от центральной оси несущей рамы соответствующие рельсовые пути подходили к каждому углу в виде звездочки. В целом несущая рама состоит преимущественно из прямоугольных в поперечном сечении полых фасонных прутков для обеспечения необходимого жесткого соединения.
В результате в распоряжении имеется однорельсовая подвесная дорога, предпочтительно стрелочный перевод для такой однорельсовой подвесной дороги, имеющий значительные преимущества по сравнению с созданными до этого формами выполнения изобретения. Тогда изогнутая и стабильная форма выполнения остряка стрелочного перевода обеспечивает плавный, защищенный от опрокидывания и, соответственно, надежный переезд поездом или тележками предложенного стрелочного перевода. Все указанное достигается благодаря простой конструкции, позволяющей приводить ее в действие вручную и тем самым независимо от источников энергии.
К тому же в изобретении предусматривается вращение изогнутого остряка стрелочного перевода в плоскости рельсов при переводе стрелочного перевода. Для этого остряк стрелочного перевода приподнимается относительно рельсов посредством выполненного в виде вращающегося поворотного элемента исполнительного механизма. Для этого предпочтительно предусмотрено устройство изменения высоты в виде переводной тяги, стопорящей, кроме того, поворотный элемент в соответствующем положении по высоте. Тем самым открываются значительные преимущества.
Далее приводится более подробное описание изобретения со ссылкой на чертежи, иллюстрирующие только один пример его выполнения. На чертежах показаны:
фиг.1 - однорельсовая подвесная дорога в зоне стрелочного перевода, вид в перспективе;
фиг.2 - вид снизу от направления Х на предмет согласно фиг.1;
фиг.3 и фиг.4 - детальные изображения показанной на фиг.1 зоны стрелочного перевода.
На чертежах показана однорельсовая подвесная дорога, имеющая рельсовые пути, в частности рельсы 1, 2, 3, представляющие собой I-образные в поперечном сечении профильные подвесные рельсы. По рельсовым путям 1, 2, 3 передвигаются вагоны, в частности тележки в виде поезда, с приводом или без него. На фиг.1 представлены рельсовые пути 1, 2, 3, соединенные друг с другом посредством стрелочного перевода 4. Однорельсовая подвесная дорога, о которой идет речь, используется, как правило, под землей в горнодобывающей промышленности или тоннелестроении и крепится, например, посредством цепей, подвешенных к креплению кровли горной выработки. Однако это не является правилом.
Стрелочный перевод 4 расположен на несущей раме 5 и имеет, по меньшей мере, остряк 6 стрелочного перевода, перемещающийся посредством исполнительного механизма 7. Исполнительный механизм 7 представляет собой вращающийся поворотный элемент 7, в примере выполнения изобретения - канатный шкив, поворачиваемый вокруг оси 9 вращения вручную посредством проходящих через него тросов 8. Вследствие этого вращается также и соединенный с поворотным элементом 7 остряк 6 стрелочного перевода. Поскольку рельсовые пути 1, 2, 3 находятся в одной плоскости, они образуют плоскость S, показанную на фиг.1 и 2.
Остряк 6 стрелочного перевода вращается теперь посредством поворотного элемента 7 в плоскости S рельсов, в частности в находящейся на некотором расстоянии от плоскости S рельсов параллельной плоскости. Поскольку для своего вращения остряк 6 стрелочного перевода приподнимается относительно рельсов, в частности рельсовых путей 1, 2, 3, посредством поворотного элемента 7, для этого поворотный элемент 7 соединен с устройством 10 изменения высоты в виде переводного рычага 10. Посредством переводного рычага, в частности устройства 10 изменения высоты, поворотный элемент 7, расположенный на верхней стороне несущей рамы 5, приподнимается относительно несущей рамы 5 и фиксируется в этом положении. Поскольку остряк 6 стрелочного перевода соединен с поворотным элементом 7 через кронштейн 11, остряк 6 стрелочного перевода повторяет соответствующее движение поворотного элемента 7 и приподнимается относительно рельсов, в частности рельсовых путей 1, 2 и 3, как это видно при сравнении фиг.3 и фиг.4. В этой связи соответствующие скошенные боковые стороны 12 торцов остряка 6 стрелочного перевода, входящие в зацепление с соответствующими скошенными боковыми сторонами 13 торцов рельсов, в частности рельсовых путей 1, 2 и 3, обеспечивают отвод остряка 6 стрелочного перевода во время этой операции от рельсов 1, 2 и 3, поскольку соединяющиеся скошенные боковые стороны 12, 13 открываются конусом вверх. Вследствие этого достаточно небольшого смещения Н по высоте (фиг.4) для обеспечения вращения остряка 6 стрелочного перевода вокруг оси 9 вращения вместе с поворотным элементом 7.
Одновременно скошенные боковые стороны 12, 13 обеспечивают совмещение центра остряка 6 стрелочного перевода при его переводе с центрами соединяющихся с ним рельсов, в частности рельсовых путей 1, 2 и 3. В дополнение к этому запирающая цапфа Z, предусмотренная соответственно на нижнем фланце торцевой стороны остряка 6 стрелочного перевода и входящая в зацепление с соединяющимся пазом 14 соответствующего рельса 1, 2 и 3, обеспечивает надежную пригонку и сцепление остряка 6 стрелочного перевода после его перевода. Кроме того, остряк 6 стрелочного перевода фиксируется в этом положении в соответствии с фиг.3 посредством устройства изменения высоты, в частности переводного рычага 10.
При сравнении фиг.1 и фиг.2 видно, что остряк 6 стрелочного перевода выполнен, по существу, в виде имеющего стабильную форму изогнутого рельса. Рельсовые пути 1, 2 и 3, в частности рельсы 1, 2 и 3, так же как и остряк 6 стрелочного перевода, имеют I-образное поперечное сечение, причем их нижние фланцы образуют поверхность скольжения для ходовых роликов тележек, в частности вагонов. С нижними фланцами сообщаются соответствующие верхние фланцы, между которыми проходит I-образная вертикальная стенка, посредством которой они соединены.
Как показано на фиг.2, остряк 6 стрелочного перевода для своего перевода совершает менее чем половину поворота (менее чем на 180°). Исходя из того что на чертеже остряк 6 стрелочного перевода обозначен в своих конечных положениях один раз сплошной линией, а второй раз штрихпунктирной линией, на чертеже видно, что остряк 6 стрелочного перевода совершает полповорота за вычетом угла α между выездными рельсами 2, 3. К тому же остряк 6 стрелочного перевода соответственно соединяет въездной рельс 1 с одним из обоих выездных рельсов 2, 3, а в частности сначала въездной рельс 1 с выездным рельсом 2 (показано сплошной линией), а после переключения стрелочного перевода въездной рельс 1 с выездным рельсом 3 (показано штрихпунктирной линией).
При переключении стрелочного перевода въездной конец 6а рельса остряка 6 стрелочного перевода поворачивается вокруг оси 9 вращения в плоскости S рельсов до тех пор, пока соответствующий въездной конец 6а рельса не дойдет до выездного рельса 3. При этом поворотный элемент 7 может наехать на выступ. В ходе этой операции выездной конец 6b рельса остряка 6 стрелочного перевода автоматически совмещается с въездным рельсом 1, что ясно показано на фиг.2 двумя соединенными поворотными стрелками. На чертеже видно, что остряк 6 стрелочного перевода совершает при этом прежде описанный полуповорот, причем дополнительно берется в расчет угол α между выездными рельсами 2, 3.
Благодаря вращательно-симметричной компоновке въездного рельса 1 и обоих выездных рельсов 2, 3 относительно оси 9 вращения и такого же вращательно-симметричного выполнения остряка 6 стрелочного перевода относительно соответствующей оси 9 вращения эта операция проходит без натыканий, и остряк 6 стрелочного перевода сохраняет, в частности, стабильную форму. Поскольку он выполнен в виде изогнутого рельса, то соответственно и переходы от соответствующих рельсов 1, 2 и 3 к остряку 6 стрелочного перевода не находятся под углом, а получаются плавными, все это в целом обеспечивает надежную эксплуатацию стрелочного перевода 4.
Ось 9 вращения поворотного элемента 7 совпадает с центральной осью 9 несущей рамы 5. В действительности эта центральная ось 9 несущей рамы 5 проходит через ее центр тяжести и одновременно является вращательно-симметричной осью несущей рамы 5. Несущая рама 5 внешне выполнена в виде шестиугольника, причем от центральной оси 9 к каждому из шести углов в форме звездочки отходят соответствующие соединительные укосины 5'. Это придает несущей раме 5, которая в целом может быть изготовлена из прямоугольных в поперечном сечении полых профильных укосин, еще большую прочность.
На фиг.3 и на фиг.4 представлен ограничитель 15, 16 и 17, 18 движения. Ограничитель 15, 16, 17 и 18 движения предусмотрен соответственно на торцах рельсовых путей, в частности рельсов 1, 2 и 3, в частности, со стороны стрелочного перевода и служит для блокировки соответствующих рельсов 1, 2 и 3 при срабатывании стрелочного перевода 4, в частности, при вращающемся остряке 6 стрелочного перевода. Если остряк 6 стрелочного перевода занимает положение согласно фиг.1, 2 и 3, то есть не переводится и функционирует, ограничитель 15, 16, 17 и 18 движения открывает соответствующий рельс 1, 2, 3. Ограничитель 15, 16, 17 и 18 движения работает в автоматическом режиме и, в частности, таким образом, что включенный стрелочный перевод 4, в частности вращающийся остряк 6 стрелочного перевода, переводит ограничитель 15, 16, 17 и 18 движения в его положение блокировки, как показано на фиг.4, в частности, ограничитель 15, 16, 17 и 18 движения автоматически занимает свое положение блокировки во время срабатывания стрелки. Также автоматически ограничитель 15, 16, 17 и 18 движения открывает рельсы 1, 2, 3, как только стрелочный перевод 4 переведен и займет свое исходное положение согласно фиг.3. Детально ограничитель 15, 16, 17 и 18 движения состоит из блокировочной лапки 15, а также кронштейна 16 и, наконец, из приводного зацепа 17. Блокировочная лапка 15 установлена с возможностью поворота на цапфе 18. Блокировочная лапка 15 в положении блокировки ограничителя 15, 16, 17 и 18 движения согласно фиг.4 во время переключения стрелочного перевода 4 перекрывает путь для движения по однорельсовой подвесной дороге, поскольку ходовые ролики, перемещаемые по образующим поверхность скольжения нижним фланцам рельсов 1, 2, 3 однорельсовой подвесной дороги, останавливаются упомянутой блокировочной лапкой 15 в положении согласно фиг.4.
Если остряк 6 стрелочного перевода для переключения стрелочного перевода 4 приподнимается из своего положения (фиг.3) и оказывается в положении (фиг.4), то блокировочная лапка 15 переводится под действием собственного веса в положение блокировки (фиг.4). И наоборот, вошедший в зацепление с рельсами 1, 2, 3 после переключения и выровненный посредством соединяющихся скошенных поверхностей 12, 13 остряк 6 стрелочного перевода обеспечивает (фиг.4) поворот блокировочной лапки 15 снова в свое исходное положение посредством приводного зацепа 17, соответственно нагружающего кронштейн 16. При этом кронштейн 16 проходит через продольное отверстие в соответствующей блокировочной лапке 15.
В рамках примера выполнения изобретения устройство изменения высоты, в частности переводной рычаг 10, и поворотный элемент 7 соответственно приводятся в действие вручную. Понятно, что в рамках изобретения в качестве альтернативного варианта или дополнительно следует позаботиться о механическом приводе. Чаще всего для этого используется пневматический привод, поскольку под землей или в тоннельных сооружениях для приводов обычно имеется в распоряжении сжатый воздух, в частности другая рабочая среда для пневматических приводов.