ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО, ПРЕДОТВРАЩАЮЩЕЕ СХОД С РЕЛЬСА, ДЛЯ НАПРАВЛЯЮЩЕГО БЛОКА С ДВУМЯ НАКЛОННЫМИ РОЛИКАМИ, УСТАНОВЛЕННЫМИ НА РЕЛЬСЕ
PROTECTIVE DEVICE PREVENTING RUNNING OFF RAIL FOR GUIDE BLOCK WITH TWO INCLINED ROLLERS INSTALLED ON RAIL

Данное изобретение относится к защитному устройству, предотвращающему сход с рельса, для направляющего блока дорожного транспортного средства с двумя наклонными роликами, установленными на рельсе.
Преимущественно защитное устройство по данному изобретению может также осуществлять функцию удаления объектов, которые могут попадаться на пути и мешать направлению транспортного средства.
Данное изобретение относится в частности, среди прочего, к городским транспортным средствам, направляемым вдоль направляющего рельса при помощи направляющего блока, содержащего два V-образно установленных ролика.
Для направления транспортные средства общественного транспорта данного типа содержат направляющий блок, который постоянно и беспрерывно следует по рельсу вдоль всего пути следования транспортного средства.
Направляющий блок содержит V-образно установленные направляющие ролики, которые движутся по наклонным поверхностям на верхней части головки направляющего рельса, причем направляющий рельс содержит головку рельса с выступающими гранями, под каждой из которых выполнено углубление.
Для обеспечения безопасности транспортного средства и пассажиров необходимо, чтобы контакт между направляющим блоком, установленным на транспортном средстве, и направляющим рельсом, то есть между роликами и поверхностью направляющего рельса, был надежным при движении транспортного средства.
Для этого направляющие ролики прижимаются к направляющему рельсу упругим усилием, например посредством пружинной рессоры.
Такой системы достаточно для нормальных условий эксплуатации, но существуют ситуации, когда к направляющему блоку с противоположной стороны будет приложено усилие, большее, чем прижимающее упругое усилие. Подобные усилия могут поднять направляющий блок над направляющим рельсом, вызывая сход с направляющего рельса. Направляющие ролики сходят с направляющего рельса, вследствие чего может произойти сход с рельсов транспортного средства.
Такая ситуация может возникнуть, например, если какие-либо объекты находятся на направляющем рельсе или в пазах сбоку рельса.
Действительно, воздействие окружающей среды и внешних факторов на путь приводит к тому, что направляющий рельс и/или боковые пазы могут засоряться или блокироваться мусором, растениями, льдом, снегом, мелкими камнями или другими посторонними объектами, оказавшимися там случайно или намеренно и создающими препятствия для движения направляющих роликов, что может повлечь за собой подъем роликов и сход их с рельса.
Подъем направляющих роликов и всего направляющего блока над направляющим рельсом влечет за собой неприемлемый риск, вызывающий огромные проблемы, включая сход с рельса направляющего блока и впоследствии всего транспортного средства.
Как известно из уровня техники, для избежания подъема и схода с рельса таких транспортных средств применялись направляющие ролики с ребордами, причем реборды выполнялись на внешней поверхности роликов в виде периферийных выступов.
Реборда обычно изготавливается как отдельная деталь или как одно целое с направляющим роликом, при этом она вращается одновременно с направляющим роликом.
При использовании направляющих роликов периферийный выступ реборд заходит в паз в нижней части направляющего рельса, под выступающую боковую поверхность головки рельса.
При подъеме ролика периферийные выступы, образующие реборду, упираются в выступающие боковые поверхности головки направляющего рельса и предотвращают сход с рельса направляющего блока.
Цель изобретения - представить новое защитное устройство, предотвращающее сход с рельса направляющего блока, иными словами, противоподъемное устройство, более эффективное и выгодное, чем известные из уровня техники реборды.
Для решения данной технической проблемы предлагается защитное устройство, предотвращающее сход с рельса направляющего блока транспортного средства, с двумя наклонными роликами, которые движутся по наклонным ходовым дорожкам верхней части головки направляющего рельса, находящимся на выступающих боковых поверхностях, каждая из которых через пазы переходит в шейку рельса.
Данное изобретение показывает, что каждый ролик защищен обтекателем, зафиксированным от вращения, причем два обтекателя образуют обтекаемый узел, основание которого содержит выступающие части, которые при использовании располагаются под выступающими боковыми поверхностями соответствующего направляющего рельса для противодействия любому усилию, направленному на сход с рельса направляющего блока.
Обтекатели могут быть независимыми или соединены между собой для образования цельного механического узла, выполненного или как одно целое, или при помощи соединения двух обтекателей.
В отличие от известных из уровня техники реборд, обтекатели не вращаются вместе с направляющими роликами и неподвижно закреплены от вращения.
Усилие, необходимое для того, чтобы вызвать сход с рельс направляющего блока, по данному изобретению намного выше, чем усилие, которое необходимо приложить к вращающимся деталям, например известным из уровня техники роликам.
Действительно, у известного из уровня техники устройства реборды вращаются вместе с направляющими роликами во время движения транспортного средства. Когда реборды сталкиваются с объектом в пазу сбоку рельса, они опираются на данный объект, и их вращение способствует подъему роликов над рельсом, при этом динамическое сопротивление против схода с рельса направляющего блока значительно ослабляется.
У защитного устройства по данному изобретению выступающие части обтекателей не вращаются, при этом достигается равное противодействие сходу с рельса, как во время движения, так и в статическом состоянии. Сопротивление сходу с рельса во время движения защитного устройства по данному изобретению намного выше, чем у аналогичного устройства, известного из уровня техники.
Более того, в системе, использующей ролики с ребордами, вырывающее усилие передается на подшипники. Для того чтобы выдерживать приложенное усилие и для обеспечения безопасности они должны быть очень прочными. Необходимы, например, спаренные роликовые конические подшипники.
В защитном устройстве по данному изобретению усилие, вызывающее сход с рельса, не распространяется на подшипники. В результате этого подшипники могут быть более простыми и дешевыми, например простыми шариковыми подшипниками.
Обтекатели, зафиксированные от вращения, более не ограничены круглой формой из-за вращения. В результате они способны выполнять различные дополнительные функции при придании им подходящей формы.
Предпочтительно обтекатели представляют собой покрытие, которое покрывает внешнюю сторону направляющих роликов и в случае необходимости часть их периферийной кромки. Кроме защиты от схода с рельса, обтекатели также могут защищать ролики, а именно собирая и удаляя случайные объекты, встречающиеся на пути следования.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения основание обтекателей выступает вперед для сбора и удаления случайных объектов, попадающихся на пути следования.
Преимущественно два обтекателя выполнены как одно целое или соединены механически для создания функционального цельного узла.
Для этого нижние концы каждого обтекателя проходят по направлению друг к другу для создания механического соединения с подобным обтекателем ролика, установленным под наклоном напротив.
Преимущественно обтекатели соединены в зоне, расположенной вблизи от рельса, чтобы препятствовать расхождению в стороны выступающих частей. При придании наклона опорным поверхностям рельса сопротивление сходу с рельса значительно усиливается, кроме того, это позволяет также лучше удерживать выступающие части.
Также возможно локально утолщать выступающие части, в любых возможных местах, не выступая за пределы пазов рельса. Такие усиления улучшат устойчивость и гибкость выступающих частей.
Другие характеристики и преимущества изобретения станут очевидными из приведенного ниже подробного описания изобретения со ссылкой на прилагаемый графический материал.
На фиг.1 представлен общий вид спереди защитного устройства, предотвращающего сход с рельса, установленного на направляющий блок транспортного средства с наклонными роликами.
На фиг.2 представлен общий вид спереди защитного устройства, предотвращающего сход с рельса, установленного на направляющий блок транспортного средства с наклонными роликами, расположенными на участке направляющего рельса.
На фиг.3 представлен общий вид сверху защитного устройства, предотвращающего сход с рельса, установленного на направляющий блок транспортного средства с наклонными роликами, расположенными на участке направляющего рельса.
На фиг.4 представлен общий вид сбоку защитного устройства, предотвращающего сход с рельса, по данному изобретению.
На фиг.5 представлен вид спереди защитного устройства, предотвращающего сход с рельса, установленного на направляющий блок транспортного средства с наклонными роликами, расположенными на участке направляющего рельса.
На фиг.6 представлен вид в поперечном разрезе по линии VI-VI на фиг.4 защитного устройства, предотвращающего сход с рельса, установленного на направляющий блок транспортного средства с наклонными роликами, расположенными на участке направляющего рельса.
На фиг.7 представлен общий вид сверху второго варианта защитного устройства, предотвращающего сход с рельса, по данному изобретению, установленного на направляющий блок транспортного средства с наклонными роликами, расположенными на участке направляющего рельса.
На фиг.8 представлен вид в поперечном разрезе второго варианта защитного устройства, предотвращающего сход с рельса, по данному изобретению, установленного на направляющий блок транспортного средства с наклонными роликами, расположенными на участке направляющего рельса.
Далее подробно будет рассмотрено защитное устройство, предотвращающее сход с рельса, со ссылками на фиг.1-8. Одинаковые элементы, изображенные на различных фигурах, имеют одинаковые номера ссылок.
В данном описании понятия верх и низ, внутренний и внешний и т.д. будут определяться в зависимости от положения на различных фигурах.
Таким же образом передняя и задняя части будут определяться в зависимости от направления движения транспортного средства.
Защитное устройство по данному изобретению используется в основном в блоке управления 1, как изображено на фигурах.
Защитное устройство содержит направляющую головку 2, установленную на шарнирной опоре 3, которая крепится к транспортному средству посредством двух поворотных плеч 4 и 5 и упругого соединения 6, например рессоры. В результате чего направляющая головка 2 имеет подвижность, как карданный шарнир, благодаря нескольким шарнирам и шарнирным плечам 7 и 8.
Разумеется, что в рамках данного изобретения подобные механические системы опоры и шарнирные соединения могут быть заменены любыми функционально эквивалентными системами или узлами.
В соответствии с первым вариантом изобретения, изображенным на фиг.1-6, направляющая головка 2 содержит два узла роликодержателей 9 и 10, каждый из которых независимо установлен на опорах 11 и 12, закрепленных от вращения относительно общей оси зашплинтованной гайкой.
Узлы роликодержателей 9 и 10 соединены слегка деформируемыми механическими соединениями. Они обеспечивают вращение и упругое напряжение сходящихся наклонных роликов 13 и 14 посредством ступенчатых валов 15 и 16 и установленного на каждом валу подшипника 17 и 18, преимущественно шарикового.
Направляющий блок движется вдоль направляющего рельса 19, который изображен на фиг.2, 3 и 5-8 и содержит головку 20 с выступающими боковыми поверхностями 21 и 22, верхняя часть которых представляет собой наклонную ходовую дорожку 23, 24 для роликов, а нижняя часть - паз 25, 26, где выступающие боковые поверхности переходят в шейку 27 рельса.
Преимущественно ролики являются роликами с облегченными ободом 28, 29, причем бандаж 30, 31 выполнен из композитного материала.
Каждый направляющий ролик окружен обтекателем 32 и 33, неподвижным во время движения и установленным на ступенчатом валу 15, 16, обеспечивающим защиту соответствующего ролика и направляющего блока, в целом, от схода с рельса.
Вне зависимости от механического крепления, обтекатели и механические соединения между ними образуют функциональный узел, так называемый обтекаемый узел, для защиты системы управления и защиты от схода с рельса.
Преимущественно с внешней стороны обтекателя ролика установлена боковая защита 34, 35, причем при необходимости на части ее периферийной кромки может быть выполнен периферийный выступ 36, 37.
Для визуальной проверки состояния бандажа 30, 31 или самих роликов и для облегчения проведения операций технического обслуживания обтекатели 32, 33 могут оставлять открытыми часть периферийной кромки ролика, например, с помощью отверстий 38, 39, выполненных в верхней части периферийных выступов 36, 37. Также возможно проверять состояние бандажей 30, 31 направляющих роликов и самих роликов, не снимая обтекатели.
В предпочтительном варианте осуществления обтекатели 32, 33 могут быть механически независимыми.
По конструктивным причинам, а также для механической прочности предпочтительно выполнение двух обтекателей в виде цельного обтекаемого узла 40, благодаря механическому соединению между обтекателями.
Возможно выполнение двух обтекателей в виде одного целого. Пример осуществления такого варианта показан на фиг.7 и 8 и далее будет более подробно описан.
Также возможно, как изображено на фиг.1-6, механически соединить два отдельных обтекателя 32 и 33.
Преимущественно, для производства лишь одного типа обтекателя, данные обтекатели выполняются симметричными.
Предпочтительно механическое соединение выполняется в нижней части обтекателей, которые предпочтительно направлены друг к другу для создания механического соединения с таким же обтекателем ролика, установленного под наклоном напротив.
В симметричном варианте осуществления обтекателей выполнено два механических соединения в нижней части - переднее соединение 41 и заднее соединение 42, например, в виде винтового соединения 43, которые незначительно возвышаются над рельсом 19.
В дополнение к механической функции оснований обтекателей 32 и 33, соединения 41, 42 или, по меньшей мере, соединение 41 могут или может осуществлять удаление объектов, которые находятся на направляющем рельсе 19, и обеспечивать защиту роликов. Их форма предпочтительно оптимизирована для осуществления данной функции, включая нижний край, соответственно край 44, 45, называемый очищающим спойлером.
По данному изобретению основание каждого обтекателя 32, 33 содержит выступающие части 46, 47, которые проходят под выступающими боковыми поверхностями 21, 22 головки 20 направляющего рельса 19, очищая пазы 25, 26 направляющего рельса.
Подобное расположение выступающих частей 46, 47 в нижней части обтекателей, зафиксированных от вращения, обеспечивает необходимую защиту и предотвращает сход с рельса.
Выступающие части 46, 47 обтекателей, выполненные в центральной нижней части каждого обтекателя, могут выполнять и другую функцию. Передние концы данных выступающих частей 46, 47 или передние и задние концы, в случае симметричного варианта, могут быть выполнены с наконечником 48, 49 для сбора и удаления случайных объектов, находящихся в пазах направляющего рельса, размеры которых могут представлять угрозу для движения направляющей головки.
На фиг.7 и 8 представлен второй вариант осуществления изобретения.
Он представляет собой моноблок, содержащий направляющие ролики с двумя обтекателями 50, 51 или образованным ими механическим узлом 52.
В данном случае обтекатели 50, 51 образуют механический обтекаемый узел 52 в виде корзины, который служит как опора направляющих роликов 13, 14.
Как видно из поперечного разреза на фиг.8, каждый обтекатель 50, 51 установлен на ступенчатом валу и переходит в цилиндрические выступы 53, 54 полого цилиндра. Вокруг внешней поверхности каждого цилиндрического выступа 53, 54 установлен сепаратор шариковых подшипников 17, 18, которые соединены с облегченным ободом 28, 29 направляющего ролика 13, 14. Вращение узла в осевом направлении зафиксировано при помощи обычных средств.
Обтекаемый узел 52 сформирован с помощью двух противоположных обтекателей 50, 51, устойчивых при вращении направляющих роликов 13, 14.
Обтекатели объединены с помощью поперечных механических соединений или выполнены в виде цельного обтекаемого механического узла.
Соединения, предающие узлу дополнительную прочность, преимущественно выполнены в нижней части - переднее соединение 55 и заднее соединение 56, и могут использоваться для удаления мусора и посторонних предметов при помощи нижнего края 57 и 58 соответственно, называемого очищающий спойлер.
Нижние поперечные соединения обычно дополняются верхними усиливающими соединениями, например соединением 59 в передней части и соединением 60 в задней части.
В задней части обтекаемый узел 52 установлен на поперечной оси поворота 61, подрессоренной в нижней части и установленной на шарнирной опоре 3, соединенной с направляющими плечами 4-8.
Также выполнены шарнирные соединения, необходимые для поворота шарнирной опоры 3 относительно других частей, чтобы выполнять поворот направляющего блока при прохождении им кривых на маршруте.
Данный вариант осуществления имеет дополнительные преимущества, такие как простота конструкции и улучшенное сопротивление направляющих роликов сходу с рельса.
Очевидно, что изобретение не ограничено предпочтительными вариантами осуществления, описанными выше и представленными на фигурах, причем специалистом в данной области техники может быть выполнено множество модификаций и вариантов, не выходя за объем приведенной ниже формулы изобретения.