МОБИЛЬНАЯ ПОДВЕСНАЯ КАНАТНАЯ ДОРОГА
MOBILE OVERHEAD ROPEWAY

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к мобильным подвесным канатным дорогам для перемещения грузов и пассажиров.
Известна конструкция подвесной мобильной канатной дороги (патент на изобретение Российской Федерации №2247671, БИ №7 от 10 марта 2005 г.), содержащая приводной шкив, кинематически соединенный с движителем основной самоходной транспортной установки, натяжной шкив и огибающий их замкнутый натянутый несуще-тяговый канат с прицепными устройствами, дополнительную самоходную транспортную установку, заякоренную натяжным устройством вдоль оси канатной дороги, при этом движитель этой установки кинематически соединен с натяжным шкивом, а основная самоходная транспортная установка расположена горизонтально на вертикально установленных гидравлических аутригерах навстречу дополнительной самоходной транспортной установке, причем натяжной и приводной шкивы выполнены из отдельных сборно-разборных секторов, шарнирно соединенных между собой, а канатная дорога дополнительно оснащена линейными роликовыми балансирами, установленными на телескопических опорах вдоль продольной оси канатной дороги.
Эта конструкция имеет ряд недостатков, а именно:
- сложную конструкцию приводного и натяжного шкивов, натяжного устройства и кинематическую связь с движителем;
- ограниченные возможности по длине транспортирования, связанные с ограничениями по прочности и диаметру несуще-тягового каната;
- ограниченные возможности по величине усилия натяжения и как следствие тягового усилия на шкиве;
- увеличение длины транспортирования и производительности ограничивается диаметром каната и возрастанием его жесткости при изгибе на приводном шкиве;
- недостаточная безопасность из-за возможности схода каната при прохождении его через роликовые балансиры (в существующих конструкциях канатных дорог усилие прижатия каната к роликовым балансирам достигается путем профилирования трассы дороги за счет высоты опор);
- ограничения по расстоянию между опорами линейных роликовых балансиров, связанные с предельно допустимой величиной провеса в пролете и повышенной динамикой (раскачивание прицепных устройств) в процессе пуска и торможения;
- увеличенный путь торможения, связанный со значительными движущимися инерционными массами.
Наиболее близкой по конструктивным особенностям, технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является мобильная подвесная канатная дорога (патент №2269443, B61B 7/02, 2006.01). Мобильная подвесная канатная дорога, содержащая привод, два шкива, каждый из которых расположен на самоходной установке, оборудованной гидравлическими аутригерами, замкнутый натянутый несуще-тяговый канат с прицепными устройствами, огибающий шкивы и опирающийся на ролики линейных балансиров, установленных на телескопических опорах, отличающаяся тем, что привод выполнен в виде многоиндукторного линейного асинхронного двигателя, каждый индуктор которого закреплен последовательно вдоль оси канатной дороги на конструкциях линейных балансиров между роликами, на которые опирается несуще-тяговый канат, являющийся одновременно вторичной частью (реактивной полосой) линейного асинхронного двигателя, при этом автономные энергетические агрегаты для электропитания всей дороги установлены на самоходных установках.
В промежутках между роликами канат из-за действия магнитных сил изгибается (меняется зазор), что ведет к непостоянству во времени и по длине тягового усилия привода.
Изобретение направлено на повышение эффективности канатной дороги за счет стабилизации тягового усилия. Решение этой задачи достигается тем, что мобильная подвесная канатная дорога, содержащая привод, два шкива, каждый из которых расположен на самоходной установке, оборудованной гидравлическими аутригерами, замкнутый натянутый несуще-тяговый канат с прицепными устройствами, огибающий шкивы и опирающийся на ролики линейных балансиров, установленных на телескопических опорах, привод выполнен в виде многоиндукторного линейного асинхронного двигателя, каждый индуктор которого закреплен последовательно вдоль оси канатной дороги на конструкциях линейных балансиров между роликами, которые огибает эластичная, магнитная лента, являющаяся вторичным элементом линейного асинхронного двигателя, внешняя часть имеет по всей длине вдоль продольной оси ложе под несуще-тяговый канат глубиной (0,1-0,2)d, где d - диаметр несуще-тягового каната.
Сущность изобретения заключается в том, что наличие эластичной, магнитной ленты позволяет повысить тяговое усилие мобильной подвесной канатной дороги, так как индукторы линейного асинхронного двигателя за счет электромагнитного поля прижимают несуще-тяговый канат к эластичной магнитной ленте, благодаря этому увеличивается коэффициент сцепления между эластичной магнитной лентой и несуще-тяговым канатом. Эластичная, магнитная лента обеспечивает постоянный зазор между несуще-тяговым канатом и индукторами, который зависит от высоты индуктора и диаметра роликов, не позволяя канату изгибаться между роликами. Использование эластичной, магнитной ленты как вторичного элемента линейного асинхронного двигателя позволяет применять привод со всеми видами канатов.
Распределение линейных асинхронных двигателей по всей длине мобильной подвесной канатной дороги существенно разгружает несуще-тяговый канат, вследствие чего появляется возможность применять канат меньшего диаметра.
У линейных асинхронных двигателей поступательная сила тяги создается за счет энергии бегущего магнитного поля и взаимодействия магнитного потока индуктора с током реактивной полосы, в нашем случае эластичная магнитная лента. В связи с этим сила тяги и ускорение не ограничиваются силой сцепления приводного шкива с канатом и могут быть весьма большими. Иногда ускорение в несколько раз превышает ускорение силы тяжести.
Все сказанное выше в равной степени относится к условиям торможения канатной дороги. Последнее обстоятельство имеет большое значение с точки зрения повышения безопасности движения, определяемое длиной тормозного пути.
На фиг.1 изображен общий вид мобильной подвесной канатной дороги;
на фиг.2 - общий вид мобильной подвесной канатной дороги в плане;
на фиг.3 изображен общий вид привода;
на фиг.4 представлено поперечное сечение ролика.
Мобильная подвесная канатная дорога содержит два шкива 1, 2, расположенные на самоходных установках 3, 4, оборудованных гидравлическими аутригерами 5, 6, замкнутый натянутый несуще-тяговый канат 7 с прицепными устройствами 8, огибающий шкивы 1 и 2, опирается на линейные балансиры 9, установленные на телескопических опорах 10, и привод, выполненный в виде многоиндукторного линейного асинхронного двигателя, каждый индуктор 11 которого закреплен последовательно вдоль оси канатной дороги на конструкции 12 линейного балансира 9 между роликами 13, которые огибает эластичная магнитная лента 16, внешняя часть ленты имеет по всей длине вдоль продольной оси ложе 17 (фиг.4) под несуще-тяговый канат 7 глубиной (0,1-0,2)d, где d - диаметр несуще-тягового канат, при этом автономные энергетические агрегаты 14, 15 для электропитания всей дороги установлены на самоходных установках 3, 4.
Эластичной, магнитной лентой 16 достигается постоянство необходимого зазора, который зависит от высоты индуктора и диаметра роликов, между индукторами 11 и канатом 7.
Конструктивно опорные ролики 13, работающие по принципу шагового двигателя, соединенные между собой по принципу электрического вала, представляют собой отдельные электрические обращенные машины. Внутренняя часть опорного ролика 13 выполнена в виде установленных по окружности обмоток 18, которые опираются через ступицу 19 на ось 20, и выполняют функцию статора. Наружная часть опорного ролика 13 образует над обмотками 18 обод 21. Обод 21, установленный на оси 20, выполняет функцию ротора и опирается через боковые реборды 22 на подшипники качения 23. Для подвода электроэнергии к обмоткам опорного ролика 13 в оси 20 выполнен канал (позицией на фиг.4 не обозначен), в котором проложен токопроводный кабель 24. Опорные ролики 13, находящиеся под напряжением, изолированы с помощью прокладок 25.
Мобильная подвесная канатная дорога работает следующим образом. Сначала выбирается трасса канатной дороги. Определяется на местности расположение самоходных транспортных установок 1 и 2, а также количество и место расположения на трассе канатной дороги телескопических опор 10 с линейными балансирами 9.
Затем производят навеску замкнутого несуще-тягового каната 7 через шкивы 1 и 2, опирая его на линейные балансиры 9, установленные на телескопических опорах 10. К линейным балансирам, где установлен привод, подводят электроэнергию для их питания через регуляторы от автономных энергетических агрегатов 14 и 15, расположенных на самоходных установках 3, 4.
При подаче электроэнергии на индукторы 11 образуется магнитное поле, которое приводит в движение эластичную, магнитную ленту 16. За счет движения эластичной, магнитной ленты перемещается несуще-тяговый канат 7, лежащий в ложе 17.
Новая мобильная подвесная канатная дорога имеет: постоянство прижимной силы каната к ленте, из-за наличия электромагнитного поля, постоянный зазор между канатом и индукторами, из-за наличия эластичной, магнитной ленты.