ТРАНСБОРДЕР ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ РЕЛЬСОВЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Полезная модель относится к устройствам для перемещения рельсовых транспортных средств, например, грузовых и пассажирских вагонов, вагонов метро и трамвайных вагонов, между параллельными подъездными путями, например, в депо, на ремонтных и машиностроительных предприятиях, сортировочных станциях и т.п.
Известен трансбордер для перемещения рельсовых транспортных средств (UA №11176, B61J 1/10, B61J 1/00, дата публикации 15.12.2005 г.), содержащий горизонтальную платформу со смонтированным на ней участком рельсового пути, ходовые тележки, тяговое устройство, устройства для фиксирования рельсовых транспортных средств, например, вагонов и систему управления. Горизонтальная платформа выполнена в виде цельного пролета мостового типа и соединена с четырьмя ходовыми тележками, которые расположены по его боковым сторонам. Колеса на ходовых тележках оборудованы индивидуальными электрическими приводами. Поверхности катания участка рельсового пути на горизонтальной платформе расположены на одном уровне с поверхностями катания подъездных путей. На горизонтальной платформе смонтированы тяговое устройство, устройства для фиксирования вагонов и боковые вертикальные фермы, соединенные в верхних частях поперечными арочными перекрытиями. Боковые вертикальные фермы и поперечные арочные перекрытия оборудованы съемными боковыми стенками и кровлей, выполненными из эластичных материалов. Тяговое устройство смонтировано с одной стороны горизонтальной платформы и содержит тросовую лебедку с приводом и поворотные консоли, оборудованные реверсными розетками, которые обеспечивают расположение троса, параллельное с направлениями движения вагона. Система управления содержит две кабины управления, выполненные с возможностью управления приводами ходовых тележек и тросовой лебедки, а также с возможностью блокирования приводов ходовых тележек при рабочем положении трансбордера и блокирования привода тросовой лебедки при транспортном положении вагона на горизонтальной платформе. Кабины управления расположены на консольных площадках с двух противоположных сторон горизонтальной платформы. Управление может осуществляться из каждой кабины управления в зависимости от направления подачи вагона. Трансбордер снабжен троллейной системой подвода электропитания. Перемещение трансбордера осуществляется по рельсовым путям, проложенным в траншее, в направлении, перпендикулярном к направлению подъездных путей.
Недостатками известной конструкции трансбордера являются:
- высокие капитальные затраты на выполнение строительных работ, связанные с необходимостью подготовки и оборудования траншеи для перемещения трансбордера;
- неэффективное использование зоны перемещения трансбордера из-за невозможности движения в ней других транспортных средств, например, рельсовых маневровых, колесных;
- сложность транспортировки трансбордера к месту его установки, обусловленная конструктивным исполнением горизонтальной платформы в виде цельного пролета мостового типа;
- сложность технического обслуживания и ремонта трансбордера, в т.ч. его ходовых тележек вследствие расположения его в ограниченном пространстве траншеи;
- повышенная материалоемкость трансбордера, обусловленная конструктивным исполнением горизонтальной платформы в виде цельного коробчатого основания, а также наличием двух кабин управления.
Известен трансбордер для перемещения рельсовых транспортных средств (см. «Железные дороги мира», №3, 2003 г., стр.1-3, информация Интернет от 15.07.2005 г. на сайте http://www/css-mps/ru/zdm/03-2003/01118-1.htm), содержащий горизонтальную платформу со смонтированным на ней участком рельсового пути, ходовые тележки, тяговое устройство, устройства для фиксирования рельсовых транспортных средств, например, вагонов, аппарели и систему управления. Поверхности катания участка рельсового пути на горизонтальной платформе расположены выше уровня поверхностей катания подъездных путей. Горизонтальная платформа выполнена в виде цельного пролета мостового типа и соединена с четырьмя ходовыми тележками, которые расположены по его боковым сторонам. Колеса на ходовых тележках оборудованы индивидуальными электрическими приводами. На горизонтальной платформе смонтированы тяговое устройство, устройство для фиксирования вагонов и боковые вертикальные фермы, соединенные в верхних частях поперечными арочными перекрытиями. Боковые вертикальные фермы и поперечные арочные перекрытия оборудованы съемными боковыми стенками и кровлей, выполненными из эластичных материалов. Аппарели закреплены в торцевых частях горизонтальной платформы и выполнены в виде откидных наклонных участков рельсового пути для соединения с подъездными путями. Аппарели оборудованы приводами для их перемещения. Тяговое устройство содержит тросовую лебедку с приводом и поворотные консоли, оборудованные реверсными розетками. Привод тросовой лебедки выполнен в виде электродвигателя трехфазного тока с преобразователем частоты, позволяющим плавно регулировать скорость перемещения вагона. Усилие тяги ограничивается за счет применения многодисковой муфты. Устройства для фиксирования вагонов выполнены в виде тормозных балок с электромеханическим приводом, воздействующих на гребни колес вагонов, и башмаков с электрическим приводом. Кабина управления расположена на консольной площадке в средней части горизонтальной платформы. Система управления содержит одну кабину управления, выполненную с возможностью управления приводами ходовых тележек и тросовой лебедки, а также с возможностью блокирования приводов ходовых тележек при рабочем положении трансбордера и блокирования привода тросовой лебедки при транспортном положении вагона на горизонтальной платформе. Управление трансбордером может осуществляться как из кабины управления, так и с дистанционного пульта. Трансбордер снабжен троллейной системой подвода электропитания. Перемещение трансбордера осуществляется по рельсовым путям, расположенным на одном уровне с подъездными путями и перпендикулярно к их направлению.
Известный трансбордер позволяет снизить капитальные затраты на выполнение строительных работ, а также повышает эффективность использования зоны перемещения трансбордера за счет возможности движения в ней других транспортных средств, например, рельсовых маневровых, колесных.
Недостатками известной конструкции трансбордера являются:
- сложность транспортировки трансбордера к месту его установки, обусловленная конструктивным исполнением горизонтальной платформы в виде цельного пролета мостового типа;
- повышенная материалоемкость трансбордера, обусловленная конструктивным исполнением горизонтальной платформы в виде цельного коробчатого основания, а также наличием кабины управления;
- недостаточная надежность в эксплуатации, обусловленная конструктивным исполнением аппарелей, выполненных с индивидуальными приводами, и исполнением системы управления без дублирующих средств управления.
В основу полезной модели поставлена задача создать такой трансбордер для перемещения рельсовых транспортных средств, в котором за счет иного конструктивного выполнения горизонтальной платформы, ходовых тележек и аппарелей обеспечивается повышение технологичности изготовления, удобства транспортировки к месту установки и монтажа при одновременном снижении материалоемкости и повышении надежности в процессе эксплуатации. При этом новая конструкция позволит обеспечить также беспрепятственное перемещение рельсового маневрового или колесного транспорта в зоне работы трансбордера, что значительно повысит эффективность его применения.
Поставленная задача решается тем, что в трансбордере для перемещения рельсовых транспортных средств, содержащем горизонтальную платформу со смонтированным на ней участком рельсового пути, ходовые тележки, тяговое устройство, устройства для фиксирования рельсовых транспортных средств, аппарели и систему управления, при этом поверхности катания упомянутого участка рельсового пути расположены выше уровня поверхностей катания подъездных путей, а аппарели расположены с противоположных сторон горизонтальной платформы и выполнены с возможностью соединения участка рельсового пути горизонтальной платформы с подъездными путями, согласно полезной модели ходовые тележки выполнены в виде поперечных опор со смонтированными на них колесами, горизонтальная платформа выполнена в виде отдельных секций рамной конструкции, закрепленных на поперечных опорах, а аппарели выполнены с возможностью автоматического соединения участка рельсового пути горизонтальной платформы с подъездными путями при взаимодействии аппарелей с ходовыми частями рельсовых транспортных средств.
Для повышения технологичности изготовления трансбордера, удобства его транспортировки к месту установки и монтажа при одновременном снижении материалоемкости он содержит среднюю, две промежуточные и две крайние поперечные опоры, на каждой поперечной опоре смонтировано по две пары колес, расположенных вдоль их продольных осей, при этом пары колес, смонтированные с одной стороны промежуточных и крайних поперечных опор, выполнены с приводами.
Для снижения материалоемкости трансбордера и обеспечения минимальной разницы между уровнями участка рельсового пути горизонтальной платформы трансбордера и подъездных путей каждая поперечная опора выполнена в виде балки с разновысокими по ее длине средней и крайними частями, в которой верхняя поверхность средней части расположена ниже уровня верхних поверхностей крайних частей, при этом колеса смонтированы в крайних частях балок, а секции горизонтальной платформы смонтированы на их средних частях.
Для повышения технологичности изготовления трансбордера, удобства его транспортировки к месту установки и монтажа при одновременном снижении материалоемкости горизонтальная платформа состоит из отдельных, например, четырех, секций, каждая из секций выполнена в виде двух продольных балок коробчатого сечения и жестко соединенных с ними поперечных балок, при этом участок рельсового пути закреплен на упомянутых поперечных балках.
Для повышения надежности в эксплуатации аппарели выполнены в виде неподвижной рамы, жестко соединенной с соответствующими крайними поперечными опорами, и подвижной рамы, соединенной с неподвижной рамой с возможностью радиального перемещения относительно нее, неподвижная рама выполнена в виде поперечной балки и двух консольных продольных балок, подвижная рама выполнена в виде двух продольных балок с закрепленным на них участком рельсового пути и поперечной балки, жестко соединенной с упомянутыми продольными балками, при этом продольные балки подвижной рамы шарнирно соединены с поперечной балкой неподвижной рамы, а поперечная балка подвижной рамы соединена с консольными продольными балками неподвижной рамы посредством пружин.
Для повышения удобства и безопасности обслуживания трансбордера при эксплуатации поперечные опоры выполнены с боковыми вертикальными фермам, соединенными в верхней части поперечными арочными перекрытиями, при этом боковые вертикальные фермы и поперечные арочные перекрытия оборудованы съемными боковыми стенками и кровлей, выполненными из эластичного материала.
Для повышения удобства, надежности и безопасности в процессе эксплуатации система управления содержит шкаф управления и два дублирующих друг друга пульта управления, расположенных в противоположных частях трансбордера, и выполнена с возможностью управления перемещениями трансбордером в полуавтоматическом режиме, блокирования одного из пультов управления при включенном положении другого, блокирования приводов ходовых тележек при закатывании и выкатывании рельсовых транспортных средств на горизонтальную платформу, блокирования включения тягового устройства при транспортном положении рельсовых транспортных средств на горизонтальной платформе, блокирования ручного режима управления перемещениями трансбордера при введенном на пульте управления полуавтоматическом режиме управления перемещениями и при "неточном" позиционировании трансбордера относительно подъездного пути.
Сущность полезной модели поясняется представленными фигурами чертежа: на фиг.1 - общий вид трансбордера (вид сбоку); на фиг.2 - общий вид трансбордера (вид спереди); на фиг.3 - общий вид трансбордера (вид сверху); на фиг.4 - общий вид промежуточной поперечной опоры (с приводом колес); на фиг.5 - сечение А-А на фиг.4; на фиг.6 - сечение Б-Б на фиг.4; на фиг.7 - общий вид средней поперечной опоры (с тросовой лебедкой); на фиг.8 - общий вид крайней поперечной опоры; на фиг.9 - общий вид секции горизонтальной платформы; на фиг.10 - общий вид аппарели; на фиг.11 - общий вид устройства для фиксирования вагона; на фиг.12 - принципиальная схема системы управления.
Трансбордер для перемещения рельсовых транспортных средств, например, вагонов содержит (фиг.1-3) горизонтальную платформу 1, боковые вертикальные фермы 2 и 3, поперечные арочные перекрытия 4, ходовые тележки, выполненные в виде поперечных опор 5-9 со смонтированными в них парами колес, аппарели 10, устройства для фиксирования вагонов 11, тяговое устройство 12 и систему управления (не обозначена).
С учетом расположения по длине трансбордера и конструктивного исполнения ходовые тележки выполнены (фиг.1-8) в виде средней 5, двух промежуточных 6, 7 и двух крайних 8, 9 поперечных опор, в нижних частях каждой из которых вдоль их продольных осей смонтировано по две пары колес. Поперечные опоры 5-9 выполнены в виде балок с разновысокими по их длине средней 13 и крайними 14 частями, при этом верхняя поверхность средней части 13 расположена ниже уровня верхних поверхностей крайних частей 14, а длина средней части 13 соответствует ширине горизонтальной платформы 1.
Пары колес смонтированы (фиг.5, 6, 8) в крайних частях 14 поперечных опор 5-9 таким образом, что колеса 15, 16 и 17, расположенные, соответственно, с одной стороны промежуточных 6, 7 и крайних 8, 9 поперечных опор, выполнены с приводами, а остальные колеса 18-20 выполнены без приводов. Все колеса 15-20 закреплены на осях 21, установленных в буксах 22 с роликовыми подшипниками 23, выполненных в пылезащитном исполнении. Буксы 22 закреплены на противоположных вертикальных стенках крайних частей 14 поперечных опор 5-9. Внутренние колеса 15, смонтированные в промежуточных поперечных опорах 6 и 7, снабжены индивидуальными электроприводами 24 со встроенными электромагнитными тормозами (не показаны) и плоскими редукторами 25, выходные валы 26 которых соединены с осями 21. Наружные колеса 16 соединены с близлежащими внутренними колесами 15 посредством цепной передачи 27. Оси 21 наружных колес 17, расположенных на крайних поперечных опорах 8 и 9, соединены с осями 21 колес 16 посредством карданных валов 28. Наружные колеса 17 и 19 на поперечных опорах 8 и 9 оборудованы колодочными тормозами 29.
Горизонтальная платформа 1 выполнена (фиг.1, 3, 9) в виде четырех отдельных секций 30 рамной конструкции, состоящих из двух продольных балок 31 коробчатого сечения и одиннадцати поперечных балок 32, на которых закреплен участок рельсового пути 33. Поверхности катания упомянутого участка рельсового пути 33 расположены выше уровня поверхностей катания подъездных путей. Секции 30 закреплены на средних частях 13 поперечных опор 5-9.
Боковые вертикальные фермы 2 и 3 состоят (фиг.1, 2) из нижнего 34 и верхнего 35 поясов, соединенных, соответственно, с крайними частями 14 поперечных опор 5-9 и с поперечными арочными перекрытиями 4, двух промежуточных поясов 36, 37 и вертикальных стоек 38 трубчатого сечения. Вертикальные стойки 38 на участках между промежуточными поясами 36 и 37 попарно соединены Х-образными раскосами 39. Промежуточный пояс 36 является ограждением для обслуживающего персонала.
Аппарели 10 состоят (фиг.1-3, 10) из неподвижной рамы, выполненной в виде поперечной балки 40 и двух консольных продольных балок 41, жестко закрепленных на соответствующих крайних поперечных опорах 8 и 9, и подвижной рамы, состоящей из двух продольных балок 42 с расположенным на них участком рельсового пути 43 и поперечной балки 44, жестко соединенной с продольными балками 42. Продольные балки 42 посредством шарниров 45 соединены с поперечной балкой 40 неподвижной рамы, а поперечная балка 44 соединена с консольными продольными балками 41 посредством пружин 46. Кроме этого, подвижная рама усилена двумя поперечными балками 47 и 48, соединенными раскосами 49 с поперечной балкой 44. Аппарели 10 содержат конечные выключатели (не показаны), связанные с системой управления.
Устройства для фиксирования вагонов 11 расположены на крайних секциях 3 горизонтальной платформы 1 и выполнены (фиг.2, 3, 11) в виде подпружиненных подъемных упоров 50, взаимодействующих с гребнями колес рельсовых транспортных средств. Каждый подъемный упор 50 смонтирован на соответствующем валу 51, расположенном между поперечными балками 32 крайних секций 30 горизонтальной платформы 1. Валы 51 посредством тяг 52 связаны с электромеханическими приводами 53. Между подъемными упорами 50 расположен конечный выключатель 54, связанный посредством системы управления с тяговым устройством 12.
Тяговое устройство 12 содержит (фиг.1-3, 7) тросовую лебедку 55 с электроприводом 56, снабженным преобразователем частоты, сдвоенный блок 57 и уравнительные блоки 58. Тросовая лебедка 55, электропривод 56 и сдвоенный блок 57 смонтированы на консольной площадке 59, закрепленной на средней поперечной опоре 5 в ее крайней части 14. Уравнительные блоки 58 закреплены на крайних секциях 30 горизонтальной платформы 1.
Трансбордер содержит (фиг.1-3) пешеходную площадку 60 для обслуживающего персонала, смонтированную на крайних частях 19 поперечных опор 13-17, и две пешеходные площадки 61, смонтированные на секциях 30 с обеих сторон от участка рельсового пути 33. Пешеходные площадки 61 оборудованы ограждениями 62. С наружных сторон крайних поперечных опор 16 и 17 установлены лестницы (не обозначены) для обслуживающего персонала. На вертикальных стойках 38 боковых вертикальных ферм 2 и 3 размещены светильники 63 и прожекторы 64 для освещения рабочей зоны трансбордера в ночное время.
Управление трансбордером может осуществляться в ручном и полуавтоматическом режимах посредством системы управления.
Система управления включает (фиг.1, 12) шкаф управления 65 с пусковой и регулирующей аппаратурой, расположенный в средней части трансбордера, и связанные с упомянутым шкафом пульты управления 66 и 67, размещенные на площадках 60 с двух противоположных сторон трансбордера. Пульты управления 66 и 67 взаимосвязаны между собой и содержат кнопочные панели и джойстики. Напряжение питания подается на трансбордер по малогабаритным троллейным шинам.
Объектами управления являются: электроприводы 24 колес 15 ходовых тележек, электропривод 56 тросовой лебедки 55 и электромеханические приводы 53 подъемных упоров 50. Частота вращения валов электроприводов управляется посредством частотных преобразователей. Управление перемещениями трансбордером в полуавтоматическом режиме осуществляется с помощью программируемого логического контроллера.
Для управления указанными объектами предусмотрены конечные выключатели 54 на устройствах для фиксирования вагонов 11 и конечные выключатели (не показаны) на аппарелях 10.
Пульты управления 66 и 67 соединены с упомянутыми приводами и конечными выключателями. Системой управления предусмотрено, что при включении электропривода 56 тросовой лебедки 55 и электроприводов 24 ходовых тележек срабатывают звуковая и световая сигнализации.
Система управления выполнена с возможностью блокирования:
- пультов управления 66 или 67 при включенном положении одного из них;
- электроприводов 24 ходовых тележек при опущенном положении подъемных упоров 50 устройства для фиксирования вагонов 11;
- ручного режима управления перемещениями трансбордера при введенном на пульте управления 66 или 67 полуавтоматическом режиме управления перемещениями;
- электропривода 56 тросовой лебедки 55 при поднятом положении подъемных упоров 50 устройства для фиксирования вагонов 11 со стороны работающего пульта управления 66 или 67, а также при "неточном" позиционировании трансбордера относительно подъездного пути.
Работа заявляемого трансбордера осуществляется следующим образом. После подачи питания на троллейные шины и включения из шкафа управления 65 силовых цепей и цепей управления дальнейшее управление трансбордером осуществляется с посредством кнопочных панелей одного из пультов управления 66 или 67 в зависимости от направления подачи вагона на горизонтальную платформу 1.
Перед подачей вагона на трансбордер на кнопочной панели соответствующего пульта управления, например, 66 нажатием кнопок опускаются подъемные упоры 50 со стороны закатывания вагона и поднимаются соответствующие упоры с противоположной стороны горизонтальной платформы 1. Далее вручную крюк (не показан) тросовой лебедки 55 крепится за скобу на вагоне и нажатием на кнопку быстрого или медленного движения включается электропривод 56. При этом срабатывают звуковая и световая сигнализации, оповещающая о движении вагона. Подвижная рама аппарели 10 с расположенным на ней рельсовым путем 43 при воздействии колес вагона автоматически опускается вниз и вагон закатывается на горизонтальную платформу 1. При подходе вагона к противоположной стороне горизонтальной платформы 1 срабатывают конечные выключатели 54, расположенные на устройствах для фиксирования вагонов 11, и автоматически отключается электропривод 56 тросовой лебедки 55, а подъемные упоры 50 со стороны накатывания вагона поднимаются, фиксируя его положение. При выкатывании вагона на противоположную сторону трансбордера оператор выключает пульт управления 66, по пешеходной площадке 60 переходит к пульту управления 67 и включает его.
Перемещение трансбордера на заданную позицию к параллельным подъездным рельсовым путям может осуществляться в ручном и в полуавтоматическом режимах управления. При перемещении трансбордера срабатывают звуковая и световая сигнализации.
Для управления перемещением трансбордера в ручном режиме на кнопочной панели одного из пультов управления 66 или 67 нажимается кнопка включения движения вперед или назад, после чего включаются электроприводы 24 внутренних колес 15 на двух промежуточных поперечных опорах 14 и 15. При этом через цепную передачу 27 приводятся колеса 16 на этих же поперечных опорах, а через карданный вал 28 - колеса 17 на крайних поперечных опорах 16 и 17.
Управление перемещением трансбордера в полуавтоматическом режиме осуществляется путем введения на кнопочной панели соответствующего пульта управления 66 или 67 заданной позиции выбранного подъездного пути и нажатия кнопки направления движения - вперед или назад. При необходимости положение трансбордера может корректироваться нажатием кнопки сброса счетчика колеи, после чего можно повторно задать позицию подъездного пути или перейти к ручному управлению. При перемещении в полуавтоматическом режиме трансбордер автоматически останавливается при достижении заданной позиции. В ручном режиме управления остановка трансбордера происходит после освобождения кнопки движения. Дополнительная корректировка позиции трансбордера относительно подъездного пути может быть выполнена посредством джойстика, который задает команду на медленную скорость перемещения.
Для выкатывания вагона с трансбордера крюк тросовой лебедки 55 вручную крепится с соответствующей стороны вагона за скобу. С кнопочной панели задается команда опустить подъемные упоры 50 со стороны выкатывания вагона. Нажимается кнопка на включение электропривода 56 тросовой лебедки 55. Одновременно срабатывают звуковая и световая сигнализации. Вагон начинает двигаться по участку рельсового пути 33 горизонтальной платформе 1. При приближении торцевой стенки вагона к середине горизонтальной платформы 1 оператор выключает электропривод 56 тросовой лебедки 55 и вручную отцепляет крюк от скобы на вагоне. Подвижная рама аппарели 10 с расположенным на ней рельсовым путем 43 под воздействием колес вагона автоматически опускается вниз и вагон выкатывается на подъездной рельсовый путь.
Заявляемое техническое решение использовано ООО "Научно-производственная фирма "Техвагонмаш" при разработке новой конструкции трансбордера. Трансбордер имеет следующую техническую характеристику: грузоподъемность - 60,0 т, масса тары - 35,0 т, габаритная длина - 29,25 м, габаритная ширина - 7,1 м, длина горизонтальной платформы - 25,0 м, скорость перемещения трансбордера - до 12,5 м/мин, скорость передвижения вагона на трансбордере - до 12,0 м/мин. Конструкция трансбордера позволяет повысить технологичность изготовления, удобство транспортирования к месту установки и монтажа при одновременном снижении его материалоемкости. При этом обеспечивается беспрепятственное перемещение рельсового маневрового или колесного транспорта в зоне перемещения трансбордера, что значительно повышает эффективность его использования, а разработанная система управления обеспечивает удобство, надежность и безопасность обслуживания при эксплуатации.