СИСТЕМА ДЛЯ ФИКСАЦИИ ШКВОРНЯ ПОЛУПРИЦЕПА НА ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ
SYSTEM FOR FIXATION OF SEMI-TRAILER PIVOT ON VEHICLE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к общей области техники, касающейся транспортировки полуприцепов или прицепов дорожными транспортными средствами, такими как транспортные средства с низкой платформой или безбортовыми платформами для их транспортировки по дороге, железнодорожные вагоны для их транспортировки по железной дороге, воздушные суда для их транспортировки по воздуху или морские суда для их транспортировки морем или по рекам.
Настоящее изобретение относится к системе для фиксации шкворня полуприцепа на опорной конструкции в устройствах для транспортировки полуприцепов. Согласно этой системе кожух установлен, посредством центрального отверстия, на шкворне полуприцепов для размещения в приемном элементе, называемом отсеком, который установлен на опорной конструкции.
Точнее, настоящее изобретение относится к опорной конструкции, предоставленной для транспортировки полуприцепов, связанных с системой блокирования, причем средства, обеспечивающие вертикальное перемещение отсека к кожуху и от него, содержат устройство, предназначенное для направления вертикального перемещения приемного отсека. Предусмотрено, что такое устройство будет работать в условиях натяжения/сжатия и может содержать датчик ударного воздействия для указания на то, что структурная целостность системы блокирования и шкворня, скорее всего, будет нарушена в случае ударных воздействий, в частности, ударных воздействий при амортизации железнодорожного вагона при использовании на железных дорогах.
Настоящее изобретение также относится к транспортировке полуприцепов, оснащенных шкворнем, для обеспечения их фиксации на опорной конструкции. Для упрощения и по определению, в дальнейшем будет приведена ссылка только на полуприцепы, но термин «полуприцеп» в контексте данного документа следует понимать в широком смысле, как также включающий в себя прицепы, оснащенные шкворнем.
ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Шкворень стандартизированных полуприцепов предусмотрен для сцепления отдельно на седельно-сцепном устройстве, переносимом тягачом, для формирования поворотного соединения, позволяющего тягачам перемещать полуприцепы, связанные с ними.
В патенте EP 1874607 на имя настоящего заявителя описана система блокирования шкворня полуприцепа на железнодорожном вагоне, в которой кожух установлен, посредством центрального отверстия, на шкворне полуприцепов для размещения в приемном элементе, называемом отсеком, который установлен на железнодорожном вагоне. Этот отсек, в частности, предназначен для автоматического центрирования и блокирования кожуха, а также шкворня, когда кожух введен в отсек. Этот отсек обычно перемещается с помощью подъемного механизма, позволяющего перемещать отсек в вертикальном направлении, для размещения в нем кожуха и шкворня с целью их удержания и запирания. Этот подъемный механизм обычно содержит винтовой домкрат, предназначенный для восприятия вертикальной нагрузки полуприцепа.
Согласно этой системе блокирования шкворня известного уровня техники, отсек установлен с возможностью поворота на опорном элементе, состоящем из сцепляющей плиты, лежащей на железнодорожной конструкции для обеспечения устойчивости отсека относительно оси крена. Эта сцепляющая плита установлена с возможностью поворота, посредством шарнира на своем заднем конце, на железнодорожной конструкции таким образом, чтобы свободно осуществлять продольные шарнирные перемещения и поворот вверх. Эта шарнирная конструкция для сцепления отсека с железнодорожной конструкцией предоставляет сцепляющей плите шарнирное сочленение, достаточное для продольных и вертикальных перемещений относительно железнодорожной конструкции для обеспечения подъема и снижения отсека.
В случае ударных воздействий при амортизации железнодорожного вагона, на который погружен полуприцеп, или во время других событий, железнодорожный вагон испытывает сильный удар. Поскольку отсек соединен с опорным элементом, который позволяет осуществлять свободные продольные перемещения, удар передается системе блокирования и шкворню.
В настоящее время система блокирования, хотя и является очень прочной, не соответствует железнодорожным стандартам и подвержена повреждению таким ударным воздействием, которое может быть эквивалентным усилию в несколько десятков тонн. Действительно, средство подъема отсека обычно содержит вертикальный винтовой домкрат, спроектированный таким образом, чтобы выдерживать нагрузки и вертикальные ударные воздействия, но уязвимый к сгибающим усилиям и горизонтальным ударным воздействиям.
Фактически, согласно системе блокирования шкворня известного уровня техники, подъемный механизм неподвижно установлен на железнодорожном вагоне и, следовательно, испытывает большую часть продольного ударного воздействия в случае ударного воздействия при амортизации.
Подобным образом, на кожухе, ударное воздействие приводит к риску повреждения шкворня, поскольку он соответствует дорожным стандартам, которые с этой точки зрения менее строгие, чем железнодорожные стандарты.
Возможное повреждение системы блокирования или шкворня сложно обнаружить после ударного воздействия. Таким образом, после сильного ударного воздействия при амортизации, эти элементы могут быть ослаблены без факта обнаружения этого состояния. Таким образом, операторы, осуществляющие погрузку и выгрузку прицепов на железнодорожный вагон, могут продолжать выполнять свою работу, не зная об этом ослаблении, что может иметь серьезные последствия.
Действительно, если система блокирования имеет дефект при железнодорожной транспортировке полуприцепа, этот полуприцеп, скорее всего, не будет зафиксирован на железнодорожном вагоне и может упасть с него.
В случае ослабленного шкворня, когда водитель, после выгрузки полуприцепа с железнодорожного вагона, отвозит его к конечному пункту назначения путем буксировки своим тягачом, шкворень с большой вероятностью сломается в ходе поездки и полуприцеп может перевернуться на дороге, что приведет к трагическим последствиям.
Следовательно, существует потребность в устройстве, предназначенном для обеспечения структурной целостности системы блокирования, которая может иметь определенную устойчивость к ударным воздействиям, испытываемым при работе в обычных ситуациях. Благодаря такому устройству система блокирования преимущественным образом может соответствовать железнодорожным стандартам.
Необязательно, в случае ударного воздействия при амортизации железнодорожного вагона или других ударных воздействий, способных повредить систему блокирования или шкворень, также необходим датчик ударного воздействия, обеспечивающий возможность обнаружения ударного воздействия, способного повредить шкворень, на железнодорожный вагон, несущий полуприцеп.
Эти разные устройства преимущественным образом должны иметь возможность калибровки для срабатывания вне заранее определенной пороговой величины ударного воздействия. В зависимости от эксплуатационных требований, эта пороговая величина может быть модифицирована таким образом, чтобы обеспечивать обнаружение более слабых ударных воздействий, в частности, с целью защиты транспортируемого товара, или более сильных ударных воздействий, например в случае других железнодорожных стандартов.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следовательно, цель настоящего изобретения заключается в устранении вышеупомянутых недостатков путем предоставления новой системы фиксации полуприцепа на опорной конструкции для его транспортировки.
Другая цель настоящего изобретения заключается в предоставлении новой системы фиксации шкворня полуприцепа, например на железнодорожном вагоне, спроектированной с возможностью обеспечения определенной устойчивости к ударным воздействиям, испытываемым при работе в обычных ситуациях.
Другая цель настоящего изобретения заключается в предоставлении детектора ударного воздействия для [a] системы фиксации шкворня полуприцепа на опорной конструкции, и в частности на железнодорожном вагоне.
Цели, присвоенные настоящему изобретению, достигаются посредством фиксирующей системы для фиксации полуприцепа с целью его транспортировки на или в опорной конструкции, причем указанная фиксирующая система содержит систему блокирования шкворня полуприцепа на указанной опорной конструкции, при этом система блокирования содержит:
• приемный отсек, установленный с возможностью вертикального перемещения на опорной конструкции и предназначенный для размещения в нем кожуха, установленного посредством центрального отверстия на шкворне полуприцепа,
• подъемную систему, содержащую подъемное устройство, расположенное по существу вертикально под приемным отсеком и прикрепленное к нему с целью его перемещения в вертикальном направлении между нижним положением и по меньшей мере одним верхним положением,
отличающаяся тем, что:
• подъемная система установлена с возможностью поворота на опорной конструкции на поперечной оси поворота,
• подъемное устройство прикреплено к приемному отсеку посредством шарнирного сочленения, обеспечивающего по меньшей мере одно продольное наклонное движение приемного отсека,
при этом система блокирования дополнительно содержит следующие средства:
• механические стопоры, которые ограничивают продольное наклонное движение вперед и назад приемного отсека;
• упругое возвратное устройство, которое возвращает приемный отсек в не наклонное положение;
• по существу горизонтальную жесткую сцепляющую конструкцию, проходящую в продольном направлении и амортизирующую продольные усилия, воздействующие на приемный отсек, причем указанная жесткая сцепляющая конструкция шарнирно присоединена к приемному отсеку своим первым концом и шарнирно присоединена к опорной конструкции своим вторым концом.
Таким образом, продольные усилия, воздействующие на приемный отсек, передаются жесткой сцепляющей конструкции. Упругое возвратное устройство позволяет временно наклоненному отсеку приспособиться к углу полуприцепа путем его принудительного перемещения в не наклонное положение, в то время как величина наклона приемного отсека ограничена стопорами, что предотвращает чрезмерный наклон приемного отсека. Следовательно, эти различные средства преимущественным образом позволяют системе блокирования шкворня согласно настоящему изобретению соответствовать разным требованиям, и в частности железнодорожным стандартам прочности.
Согласно одному иллюстративному варианту реализации настоящего изобретения, шарнирное соединение содержит шаровое шарнирное соединение, обеспечивающее свободную ориентацию приемного отсека. Указанное шаровое шарнирное соединение обеспечивает вертикальное удержание приемного отсека, одновременно обеспечивая его свободную ориентацию. Оно позволяет системе блокирования шкворня согласно настоящему изобретению соответствовать платформе полуприцепа в случае, когда платформа не является идеально горизонтальной.
Согласно другому иллюстративному варианту реализации настоящего изобретения упругое возвратное устройство содержит по меньшей мере одну предварительно нагруженную пружину, которая поддерживает приемный отсек в не наклонном положении до тех пор, пока усилие, воздействующее на предварительно нагруженную пружину, не превысит пороговую величину предварительной нагрузки, и которая позволяет наклонять приемный отсек при превышении пороговой величины предварительной нагрузки. Когда крутящий момент, приложенный к балансиру, превышает пороговую величину предварительной нагрузки по меньшей мере одной предварительно нагруженной пружины, предусмотрено, что пружина будет временно позволять осуществлять свободную ориентацию приемного отсека, одновременно вынуждая его возвращаться в ненаклонное положение, так что система блокирования не остается застопоренной после того, как шкворень был зафиксирован своим кожухом в приемном отсеке. Таким образом, балансир может отсоединяться для того, чтобы позволить временно отделять приемный отсек от его горизонтальной плоскости для обеспечения его идеального запирания со слегка смещенным от центра кожухом.
Согласно дополнительному иллюстративному варианту реализации настоящего изобретения подъемное устройство представляет собой винтовой домкрат, пневматический домкрат, гидравлический домкрат или электрический домкрат. Действительно, эти подъемные устройства являются предпочтительными, поскольку они очень устойчивы к вертикальным усилиям.
Согласно иллюстративному варианту реализации настоящего изобретения жесткая сцепляющая конструкция содержит продольные жесткие консоли, соединенные друг с другом поперечинами, которые придают ей значительную прочность.
Согласно другому иллюстративному варианту реализации настоящего изобретения система блокирования содержит:
• вертикальную стойку, составляющую единое целое с приемным отсеком и проходящую вниз;
• балансир, присоединенный с возможностью поворота к вертикальной стойке посредством соединительного штифта и присоединенный к подъемной системе с возможностью вертикального сдвига относительно указанной подъемной системы;
и при этом механические стопоры расположены на балансире, и продольный наклон вперед и назад приемного отсека ограничен контактом вертикальной стойки с указанными механическими стопорами; и при этом упругое возвратное устройство присоединено к балансиру и к вертикальной стойке.
Согласно дополнительному иллюстративному варианту реализации настоящего изобретения соединительный штифт расположен в срединной зоне балансира, первый конец балансира присоединен к подъемной системе и второй конец балансира присоединен к упругому возвратному устройству посредством оси поворота.
Согласно одному иллюстративному варианту реализации настоящего изобретения упругое возвратное устройство установлено на вертикальной стойке посредством шарнира.
Согласно другому иллюстративному варианту реализации настоящего изобретения упругое возвратное устройство содержит два ложемента, каждый из которых окружает предварительно нагруженную пружину, причем первый конец каждого ложемента установлен с возможностью поворота на стержне, который проходит сквозь вертикальную стойку, и второй конец каждого ложемента установлен с возможностью поворота на оси поворота, которая проходит сквозь второй конец балансира.
Согласно дополнительному иллюстративному варианту реализации настоящего изобретения нижняя часть вертикальной стойки оканчивается двумя параллельными фланцами, между которыми размещается балансир, и соединительный штифт представляет собой стержень, проходящий сквозь балансир и указанные два фланца.
Согласно одному иллюстративному варианту реализации настоящего изобретения подъемная система содержит две вертикальные направляющие, в которых сдвигается поперечный стержень, составляющий единое целое с балансиром, причем поперечный стержень удерживается концами в каждой направляющей с помощью поперечных стопоров. Согласно этому примеру, длина вертикальных направляющих может ограничивать величину вертикального перемещения балансира.
Согласно другому иллюстративному варианту реализации настоящего изобретения железнодорожный вагон содержит датчик ударного воздействия, предоставленный для обнаружения ударного воздействия, способного повредить шкворень, на опорную конструкцию, несущую полуприцеп. Указанное устройство обеспечивает дополнительную безопасность системы блокирования согласно настоящему изобретению, особенно в случае, когда желательно знать о факте существенных ударных воздействий на указанную систему.
Согласно дополнительному иллюстративному варианту реализации настоящего изобретения жесткая сцепляющая конструкция присоединена к опорной конструкции посредством шарнира, и датчик ударного воздействия содержит по меньшей мере один срезной штифт, предусмотренный на указанном шарнире, и который разрушается, когда жесткая сцепляющая конструкция испытывает воздействие продольного усилия, превышающего заданную пороговую величину, причем указанное разрушение срезного штифта позволяет выполнять нестандартное движение в продольном направлении жесткой сцепляющей конструкции. Таким образом, порог разрушения срезных штифтов позволяет выбирать пороговую величину ударного воздействия, при которой должен срабатывать датчик ударного воздействия.
Согласно другому иллюстративному варианту реализации настоящего изобретения опорная конструкция оснащена обводной трубой, присоединенной к общей пневматической трубе, которая обеспечивает работу и управление тормозами опорной конструкции, и датчик ударного воздействия дополнительно содержит режущий инструмент, который, в случае нестандартного движения в продольном направлении жесткой сцепляющей конструкции, полностью или частично обрезает указанную обводную трубу.
Согласно одному варианту осуществления подъемная система содержит исполнительный механизм, управляемый для перемещения и размещения отсека на высоте, сопоставимой с высотой полуприцепа. Таким образом, можно получить множество положений и приспособиться к разным значениям высоты полуприцепов.
Детектор ударного воздействия согласно настоящему изобретению не требует энергии для функционирования и, таким образом, является удовлетворительным с точки зрения безопасности. Благодаря отрезанию части обводной трубы и получаемой в результате утечке текучей среды, пользователи преимущественным образом получают предупреждение о том, что шкворень подвергся значительному ударному воздействию, так что его можно осмотреть для определения пригодности полуприцепа к использованию в его текущем состоянии.
Таким образом, особенно в предпочтительном случае, в котором предупреждение пользователям об ударном воздействии производится путем блокирования тормозов опорной конструкции, датчик ударного воздействия согласно настоящему изобретению является реверсивным и позволяет разблокировать тормоза. После приведения в действие значительным ударным воздействием, датчик ударного воздействия не предотвращает функционирование системы блокирования шкворня полуприцепа на опорной конструкции или выгрузку соответствующего полуприцепа с опорной конструкции.
Следовательно, конструктивное решение, содержащее фиксирующую систему и опорную конструкцию, имеет неоспоримые преимущества.
Преимущественным образом, опорная конструкция представляет собой железнодорожный вагон.
Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения опорная конструкция представляет собой грузовую платформу дорожного транспортного средства.
Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения опорная конструкция представляет собой грузовую платформу воздушного судна.
Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения опорная конструкция представляет собой грузовую платформу корабля.
Преимущественным образом, согласно одному варианту осуществления опорная конструкция может отделяться от своего транспортного средства посредством системы погрузки и разгрузки. Следовательно, опорная конструкция может быть съемно установлена на транспортном средстве. В качестве альтернативы, транспортная конструкция может быть интегрирована в транспортное средство или может составлять указанное транспортное средство.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут более ясными по прочтении следующего описания, представленного со ссылками на прилагаемые графические материалы, приведенные в качестве неограничительных примеров, на которых:
- фиг. 1 представляет собой вид сбоку полуприцепа, установленного на железнодорожный вагон, оснащенный системой блокирования согласно настоящему изобретению, на котором отсек находится в нижнем положении;
- фиг. 2 представляет собой вид, эквивалентный фиг. 1, но на котором отсек находится в верхнем положении сцепления со шкворнем полуприцепа;
- фиг. 3 представляет собой подробный вид фрагмента, ограниченного кругом на фиг. 1;
- фиг. 4 представляет собой подробный вид фрагмента, ограниченного кругом на фиг. 2;
- фиг. 5 – 7 представляют собой упрощенные схематичные фигуры, изображающие настоящее изобретение и пример его кинематического функционирования;
- фиг. 8 представляет собой вид сверху в перспективе части железнодорожного вагона, содержащего систему блокирования согласно настоящему изобретению, на котором отсек находится в нижнем положении;
- фиг. 9 представляет собой вид, эквивалентный фиг. 8, но на котором отсек находится в верхнем положении;
- фиг. 10 представляет собой подробный вид сверху в перспективе приемного отсека и устройства, предоставленного для его вертикального перемещения, причем кожух размещен в приемном отсеке;
- фиг. 11 представляет собой подробный вид фрагмента, ограниченного кругом на фиг. 10;
- фиг. 12 представляет собой вид сбоку части железнодорожного вагона, содержащего систему блокирования согласно настоящему изобретению, на котором отсек находится в нижнем положении;
- фиг. 13 представляет собой вид сверху в поперечном сечении, соответствующий фиг. 12;
- фиг. 14 представляет собой вид сбоку части железнодорожного вагона, содержащего систему блокирования согласно настоящему изобретению, на котором отсек находится в верхнем положении;
- фиг. 15 представляет собой вид сверху в поперечном сечении, соответствующий фиг. 14;
- фиг. 16 представляет собой вид сбоку системы блокирования согласно настоящему изобретению и балансира, на котором указанный балансир находится в обычном положении;
- фиг. 17 представляет собой вид, эквивалентный виду на фиг. 16, но на котором отсек наклонен вправо и балансир находится у верхнего стопора;
- фиг. 18 представляет собой вид, эквивалентный виду на фиг. 16, но на котором отсек наклонен влево и балансир находится у нижнего стопора;
- фиг. 19 представляет собой вид в перспективе части железнодорожного вагона, содержащего систему блокирования шкворня, а также датчик ударного воздействия согласно настоящему изобретению; и
- фиг. 20 представляет собой вид сверху в поперечном сечении, выполненном вдоль оси X-X, изображенной на фиг. 19.
ВАРИАНТ(-Ы) ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Конструктивно и функционально идентичные элементы, показанные на нескольких разных фигурах, обозначены одинаковыми цифровыми или буквенно-цифровыми позициями.
В этом тексте под продольным направлением понимают направление движения опорной конструкции, которое соответствует главной оси указанной опорной конструкции, и под поперечным направлением понимают горизонтальное направление, перпендикулярное продольному направлению.
В дальнейшем, с целью упрощения представления настоящего изобретения, будет приведена более конкретная ссылка на опорную конструкцию, составляющую железнодорожный вагон или его сборочный узел, но изобретение ни в коем случае не ограничено этим вариантом реализации.
Поскольку предполагается, что железнодорожный вагон может перемещаться в обоих направлениях, строго говоря, он не включает в себя переднюю часть и заднюю часть. Тем не менее, для обозначения направления вдоль продольной оси железнодорожного вагона, будет приведена ссылка на сторону, расположенную у ближнего конца железнодорожного вагона (левая сторона на фигурах) и на сторону, расположенную в центре железнодорожного вагона (правая сторона на фигурах), поскольку система блокирования согласно настоящему изобретению расположена на одном из концов железнодорожного вагона.
Система (1) блокирования шкворня (2) полуприцепа (3) на железнодорожном вагоне (4), разработанная автором настоящей заявки, содержит приемный отсек (5), установленный с возможностью вертикального перемещения на опорной конструкции (4) или железнодорожном вагоне (4) и предназначенный для размещения в нем кожуха (6), установленного посредством центрального отверстия на шкворне (2) полуприцепа (3). Вертикальное перемещение приемного отсека (5) обеспечивается подъемной системой (7), содержащей подъемное устройство (8) приемного отсека (5).
Железнодорожный вагон (4) предпочтительно представляет собой комбинированную платформу для магистральных и железных дорог, предназначенную для полуприцепов (3) (см. фиг. 1 и 2).
Подъемная система (7) отсека, представленного в качестве примера на фигурах, содержит винтовой домкрат (9), состоящий из подъемного винта (10), установленного с возможностью сдвига в цилиндре (11), и расположенный вертикально под приемным отсеком (5). Вместо винтового домкрата (9) указанная подъемная система (7) также может содержать пневматический, гидравлический или электрический домкрат или любое другое средство, приспособленное для вертикального смещения приемного отсека (5), одновременно выдерживая вертикальные усилия при запирании шкворня (2) полуприцепа (3) на железнодорожном вагоне (4) и при транспортировке указанного полуприцепа (3) с помощью указанного железнодорожного вагона (4).
Когда полуприцеп (3) помещен на железнодорожный вагон (4), его шкворень (2), оснащенный кожухом (6), размещается над приемным отсеком (5). Подъемная система (7) затем перемещает приемный отсек (5) вверх для размещения в нем кожуха (6), которым оснащен шкворень (2). Указанный кожух (6) затем выравнивают по центру, фиксируют в поперечном и продольном направлении и блокируют в вертикальном направлении с помощью приемного отсека (5).
Например, приемный отсек (5), представленный на фигурах, содержит два ряда наклоняющихся элементов (12), причем вес и форма каждого из них выбраны таким образом, чтобы обеспечить возврат к запиранию кожуха (6) под действием силы тяжести. Во время транспортировки полуприцепа (3) на железнодорожном вагоне (4), оснащенном системой (1) блокирования шкворня (2) согласно настоящему изобретению, полуприцеп (3) опирается на наклоняющиеся элементы (12) приемного отсека (5) и на кожух (6), который собственно опирается на указанные наклоняющиеся элементы (12).
При выгрузке полуприцепа (3), транспортируемого таким образом на железнодорожном вагоне (4), кожух (6) выходит из сцепления с приемным отсеком (5). Затем подъемная система (7) снова опускает приемный отсек (5) и кожух (6) можно извлечь после отсоединения от шкворня (2). Затем буксировочное транспортное средство может забрать полуприцеп (3) путем сцепления его шкворня (2) с седельно-сцепным устройством, предоставленным с этой целью, и последующего буксирования полуприцепа (3) за его шкворень (2).
Согласно другому варианту осуществления, при выгрузке полуприцепа (3), транспортируемого таким образом на железнодорожном вагоне (4), шкворень (2) выходит из сцепления с кожухом (6) либо путем перемещения для подъема полуприцепа (3), либо путем опускания приемного отсека (5). Затем буксировочное транспортное средство может забрать полуприцеп (3) путем сцепления его шкворня (2) с седельно-сцепным устройством, предоставленным с этой целью, и последующего буксирования полуприцепа (3) за его шкворень (2). Кожух (6) можно извлечь из приемного отсека (5).
Нижняя часть приемного отсека (5) присоединена к подъемной системе (7) посредством шарнирного соединения (13), например шарового шарнирного соединения (13’), которое обеспечивает вертикальное удержание приемного отсека (5), одновременно обеспечивая ее свободную ориентацию. Действительно, когда приемный отсек(5) перемещают вверх таким образом, чтобы он упирался в поворотную плиту (14) полуприцепа (3) для сцепления с кожухом (6), установленным на шкворне (2) полуприцепа (3), может оказаться, что указанная поворотная плита (14) не параллельна железнодорожному вагону (4).
Следовательно, установка приемного отсека (5) посредством шарнирного соединения (13) позволяет параллельно прижимать приемный отсек (5) к поворотной плите, по существу горизонтально, независимо от ориентации указанной поворотной плиты.
Шарнирное соединение (13) предпочтительно предусмотрено по существу посередине нижней поверхности приемного отсека (5).
Подъемная система (7) установлена с возможностью поворота на железнодорожном вагоне (4) на оси (15) поворота, проходящей поперек относительно продольной оси железнодорожного вагона (4). Эта поворотная установка подъемной системы (7) позволяет ей избегать продольных ударных воздействий в случае ударного воздействия при амортизации, причем продольное усилие в этом случае преобразуется в поворотное движение подъемной системы (7) вокруг ее оси (15) поворота.
Когда полуприцеп (3) опирается на наклоняющиеся элементы (12) приемного отсека (5) и на кожух (6), вертикальная нагрузка полуприцепа (3) поглощается приемным отсеком (5) и повторно передается железнодорожному вагону (4) посредством подъемной системы (7). Следовательно, подъемная система (7) не подвержена воздействию вертикальных усилий, которые соответствуют вертикальной нагрузке полуприцепа (3).
Основные механизмы системы (1) блокирования согласно настоящему изобретению представлены в схематичном и упрощенном виде на фиг. 5, 6 и 7. На этих фигурах изображены этапы фиксации при размещении наклонного полуприцепа (3) с помощью системы (1) блокирования согласно настоящему изобретению, которой оснащен железнодорожный вагон (4). Шкворень (2) полуприцепа (3) находится в кожухе (6) с целью его размещения в приемном отсеке (5).
На этих фигурах подъемная система (7) также выполняет функцию балансировки приемного отсека (5).
Механические стопоры (29, 30), ограничивающие продольный наклон приемного отсека (5) вперед и назад, также изображены на этих фигурах, как и упругое возвратное устройство (21), которое возвращает приемный отсек (5) в ненаклонное положение.
На этих фигурах также изображена по существу горизонтальная жесткая сцепляющая конструкция (33), проходящая в продольном направлении и амортизирующая продольные усилия, воздействующие на приемный отсек (5), причем указанная жесткая сцепляющая конструкция (33) шарнирно присоединена к приемному отсеку (5) своим первым концом и шарнирно присоединена к железнодорожному вагону (4) своим вторым концом.
На фиг. 5 приемный отсек (5) находится в процессе вертикального подъема к полуприцепу (3). Упругое возвратное устройство (21) удерживает его в горизонтальной плоскости.
На фиг. 6 приемный отсек (5) вступает в контакт с кожухом (6), и на упругое возвратное устройство (21) оказывают тянущее воздействие с тем, чтобы позволить приемному отсеку (5) наклоняться, причем указанный наклон ограничен стопорами (29, 30).
На фиг. 7 кожух (6) размещается в приемном отсеке (5), который частично вернулся в горизонтальное положение с помощью упругого возвратного устройства (21), так что система (1) блокирования больше не упирается в стопор.
В следующем описании будет рассмотрен предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения.
Система (1) блокирования согласно настоящему изобретению также содержит балансир (16), предусмотренный для придания направления вертикальному перемещению приемного отсека (5), поддержания его в необходимом положении над подъемной системой (7) в горизонтальной плоскости и амортизации усилий, воздействующих на него.
Указанный балансир (16) поддерживает приемный отсек (5) в горизонтальной плоскости во время его вертикальных перемещений, пока он не вступит в контакт с кожухом (6).
Тем не менее, когда приемный отсек (5) находится в контакте с кожухом (6), предполагается, что балансир (16) будет обеспечивать свободную ориентацию приемного отсека (5) или по меньшей мере его продольный наклон, так что его можно надлежащим образом прижать к поворотной плите (14) или платформе полуприцепа (3), которые, скорее всего, не являются идеально горизонтальными. Тем не менее, в целях функциональности и безопасности, свобода ориентации приемного отсека (5) ограничена механическими стопорами (29, 30).
Таким образом, балансир (16) обеспечивает некоторую мобильность приемного отсека (5) в ходе размещения в нем кожуха (6).
Система (1) блокирования согласно настоящему изобретению также содержит жесткую сцепляющую конструкцию (33).
В частности, балансир (16) и жесткая сцепляющая конструкция (33) предназначены для придания направления вертикальному перемещению приемного отсека (5).
Балансир (16) содержит упругое возвратное устройство (21), шарнирно установленное на балансире (16) на штифте (19) шарнирного соединения.
В общем, балансир (16) проходит в продольном направлении и смещен от центра относительно отсека, причем штифт (19) шарнирного соединения направлен в сторону, ориентированную к центру железнодорожного вагона (4).
Упругое возвратное устройство (21) также шарнирно присоединено к приемному отсеку (5) посредством шарнирного соединения (50), предпочтительно у вертикальной стойки (22), проходящей вниз от приемного отсека (5).
Упругое возвратное устройство (21) предпочтительно имеет форму вилки с двумя ложементами (20, 20’), каждое из которых имеет предварительно нагруженную пружину (21a). Указанные два ложемента (20, 20’) расположены на обеих сторонах вертикальной стойки (22), причем свободный конец (23) каждого ложемента (20, 20’) шарнирно установлен на указанной вертикальной стойке (22) посредством шарнирного соединения (50), например посредством стержня (51), проходящего сквозь указанную вертикальную стойку (22).
Балансир (16) предпочтительно имеет форму жесткой S-образной детали. Его свободный конец (24) установлен с возможностью сдвига на подъемной системе (7), например на цилиндре (11) винтового домкрата (9). Указанный свободный конец (24) балансира (16) содержит, например, поперечный стержень (25), сдвигающийся в вертикальном направлении, направляемый внутри двух вертикальных направляющих (26), расположенных на подъемной системе (7), причем концы поперечного стержня (25) удерживаются в каждой направляющей (26) с помощью поперечных стопоров (27).
Балансир (16) также шарнирно установлен по существу в области своей срединной части на вертикальной стойке (22) приемного отсека (5) посредством соединительного штифта (28). Для этой сборки, нижняя часть вертикальной стойки (22) имеет форму, например, двух параллельных фланцев (49, 49’), между которыми размещается с возможностью вращения балансир (16), при этом соединительный штифт (28) имеет форму, например, стержня, проходящего сквозь балансир (16) и указанные два фланца (49, 49’).
Когда подъемная система (7) перемещает приемный отсек (5) в вертикальном направлении, балансир (16), прикрепленный к нему, также перемещается в вертикальном направлении, с поперечным стержнем (25), сдвигающимся в каждой направляющей (26), что позволяет направлять приемный отсек (5) во время его движения, так чтобы он оставался в горизонтальной плоскости.
Длина вертикальных направляющих (26) позволяет ограничивать вертикальное перемещение балансира (16).
В обычной ситуации предполагается, что балансир (16) и, в частности, упругое возвратное устройство (21) поддерживают приемный отсек (5) в горизонтальной плоскости (см. фиг. 12 –16).
Хотя балансир (16) прикреплен к приемному отсеку (5), последний можно отсоединить благодаря предварительно нагруженным пружинам (21a), с тем, чтобы обеспечить свободную ориентацию приемного отсека (5), когда он находится в верхнем положении размещения кожуха (6), особенно в случае, когда приемный отсек (5) и поворотная плита (14) не параллельны.
Действительно, когда усилие на каждой предварительно нагруженной пружине (21a) превышает ее пороговую величину предварительной нагрузки, пружина сжимается и балансир (16) может поворачиваться вокруг среднего соединительного штифта (28), и таким образом обеспечивать свободную ориентацию приемного отсека (5) вне горизонтальной плоскости (см. фиг. 17 и 18). Тем не менее, в целях безопасности эта величина поворота ограничена в обоих конечных положениях разъединения посредством первого стопора (29) в одном направлении поворота и вторым стопором (30) в другом направлении поворота.
Первый стопор (29) предпочтительно имеет форму упорной поверхности (31’), расположенной на верхней части балансира (16), над средним соединительным штифтом (28) и на стороне балансира (16), ориентированной к подъемной системе (7) (т.е., левой стороне на фигурах). В первом конечном положении разъединения балансира (16), соответствующем наклону приемного отсека (5) в сторону центра железнодорожного вагона (4) (т.е. вправо, как показано на фиг. 17), упорная поверхность (31’) вступает в контакт с упорной поверхностью (31), обращенной к ней и предусмотренной для этой цели на вертикальной стойке (22), которая проходит вниз от приемного отсека (5).
Второй стопор (30) предпочтительно имеет форму упорной поверхности (32’), предназначенной для упора в упорный стержень (32), проходящий в поперечном направлении в нижней части вертикальной стойки (22), которая проходит вниз от отсека, например на свободном конце двух фланцев (49, 49’), упомянутых ранее. Во втором конечном положении разъединения балансира (16), соответствующем наклону приемного отсека (5) в сторону ближнего конца железнодорожного вагона (4) (т.е. влево, как показано на фиг. 18), упорная поверхность (32’) балансира (16), расположенная на конце железнодорожного вагона (4), вступает в контакт с указанным упорным стержнем (32).
Указанные упоры (29, 30) также могут быть образованы собственно предварительно нагруженными пружинами (21a).
Верхняя часть приемного отсека (5) присоединена к железнодорожному вагону посредством жесткой сцепляющей конструкции (33), которая отвечает железнодорожным стандартам прочности и которая проходит в продольном направлении, в котором движется железнодорожный вагон (4), с тем, чтобы принимать и выдерживать продольные ударные воздействия, которым подвергается приемный отсек (5).
Жесткая сцепляющая конструкция (33) расположена в продольном направлении относительно железнодорожного вагона (4) и амортизирует горизонтальные усилия, приложенные к приемной конструкции (5) шкворнем (2) полуприцепа (3), находящимся на железнодорожном вагоне (4), когда шкворень (2) размещен в приемном отсеке (5).
Первый конец жесткой сцепляющей конструкции (33) шарнирно присоединен к верхней части приемного отсека (5) посредством первого шарнирного соединения (34), в то время как его второй конец шарнирно присоединен к железнодорожному вагону (4) посредством второго шарнирного соединения (35).
Жесткая сцепляющая конструкция (33) может содержать жесткие консоли (36), предпочтительно продольные, соединенные поперечинами (37). Указанных жестких консолей (36) предпочтительно две, но их может быть и больше.
Согласно одному варианту осуществления, представленному на графических материалах, на втором шарнирном соединении (35) жесткая сцепляющая конструкция (33) может быть, например, шарнирно присоединена к железнодорожному вагону (4) посредством крепежного штифта (38). Например, указанный крепежный штифт (38), установленный на железнодорожном вагоне (4), размещается с возможностью поворота в овальном отверстии (39), выполненном в жесткой сцепляющей конструкции (33), и способен двигаться в указанном овальном отверстии (39). Например, штифт (40) препятствует движению крепежного штифта (38) в овальном отверстии (39), но не препятствует повороту жесткой сцепляющей конструкции (33) относительно железнодорожного вагона (4).
В случае, когда жесткая сцепляющая конструкция (33) содержит продольные жесткие консоли (36), каждая из указанных жестких консолей (36) может быть шарнирно присоединена к железнодорожному вагону (4) посредством общего соединительного пальца (38) или другого крепежного штифта (38).
Согласно одному варианту настоящего изобретения жесткая сцепляющая конструкция (33) может быть шарнирно присоединена к железнодорожному вагону (4) посредством штифта (38), установленного с возможностью поворота.
Согласно одному варианту настоящего изобретения жесткая сцепляющая конструкция (33) также может содержать амортизирующее устройство (не изображено), предоставленное для амортизации продольных ударных воздействий, воздействующих на него. Такое амортизирующее устройство может содержать, например, упругий элемент, амортизирующий ударное воздействие посредством обратимой деформации, а также гаситель энергии, такой как амортизирующая конструкция, использующая необратимую деформацию, трение или разрушение. Амортизирующее устройство может содержать, например, гидравлический цилиндр.
Согласно другой модификации настоящего изобретения система (1) блокирования может содержать датчик (41) ударного воздействия, обеспечивающий возможность обнаружения ударного воздействия, способного повредить шкворень (2), на железнодорожный вагон (4), несущий полуприцеп (3).
Например, это обнаружение ударного воздействия можно получить посредством нестандартного движения жесткой сцепляющей конструкции (33), приводящего к изменениям системы (1) блокирования согласно настоящему изобретению, которые можно легко обнаружить.
Согласно преимущественному варианту осуществления этой модификации обнаружение ударного воздействия получают, например, посредством полного или частичного отрезания обводной трубы (42), присоединенной к общей пневматической трубе (43), которая, в частности, обеспечивает работу и управление тормозами железнодорожного вагона (4). Действительно, все железнодорожные платформы обычно оснащены такой общей трубой (43).
В этом случае, отрезание обводной трубы (42) приводит к утечке в общей трубе (43), что приводит к срабатыванию тормозов железнодорожного вагона (4). В действительности, эти тормоза обычно устойчивы к отказам, и любое падение давления в общей трубе (43) приводит к торможению, интенсивность которого пропорциональна величине падения давления в общей трубе (43).
Такое срабатывание тормозов железнодорожного вагона (4) немедленно предупреждает пользователей, одновременно препятствуя движению железнодорожного вагона (4), транспортирующего полуприцеп (3), чей шкворень (2) вероятно поврежден.
Часть (44) обводной трубы (42), предназначенную для отрезания, легко увидеть снаружи, что позволяет пользователям с легкостью идентифицировать железнодорожный вагон (4), в котором была отрезана обводная труба (42). Для устранения утечки в общей трубе (43), датчик (41) ударного воздействия согласно настоящему изобретению содержит изолирующий клапан (45), позволяющий изолировать обводную трубу (обводные трубы) (42), которая была отрезана (которые были отрезаны).
Согласно этому варианту осуществления штифт (40), препятствующий движению каждого крепежного штифта (38) в овальном отверстии (36), связанном с ним, предпочтительно имеет форму срезного штифта (40). В случае, если продольное ударное воздействие превышает определенную пороговую величину, ударное воздействие создает усилие между жесткой сцепляющей конструкцией (33) и железнодорожным вагоном (4) и принимается штифтами (40), при этом каждый срезной штифт (40) выполнен с возможностью своего разрушения, таким образом, позволяя каждому крепежному штифту (35) перемещаться в овальном отверстии (36), связанном с ним.
В таком случае датчик (41) ударного воздействия также содержит обводную трубу (42), установленную в обход общей трубы (43), обычно пневматической трубы, которая в частности обеспечивает работу и управление тормозами железнодорожного вагона (4).
Согласно этому варианту осуществления датчик (41) ударного воздействия также содержит режущий инструмент (46), который разрезает обводную трубу (42), когда срезной штифт (40) разрушен и крепежный штифт (35) переместился в овальном отверстии. Таким образом, когда жесткая сцепляющая конструкция (33) движется после разрушения по меньшей мере одного срезного штифта (40), режущий инструмент (46) разрезает обводную трубу (42).
Согласно варианту осуществления, представленному на фиг. 19 и 20, режущий инструмент (46) прикреплен к железнодорожному вагону (4), в то время как обводная труба (42) прикреплена к жесткой сцепляющей конструкции (33). Разумеется, можно предусмотреть обратную конфигурацию.
Режущий инструмент (46) предпочтительно имеет форму гильотины (47), содержащей два лезвия (48, 48’), каждое из которых расположено спереди и сзади той части (44) обводной трубы (42), которая предназначена для отрезания, с целью ее отрезания при перемещении в продольном направлении режущего инструмента (46), прикрепленного к жесткой сцепляющей конструкции (33).
Согласно предпочтительному варианту осуществления, в котором жесткая сцепляющая конструкция (33) имеет форму двух жестких консолей (36), срезной штифт (40) расположен на конце каждой жесткой консоли (29), и обводная труба (42), и соответствующий режущий инструмент (46) расположены на каждом из концов (29) указанной жесткой консоли.
В случае ударного воздействия при амортизации железнодорожного вагона (4), оснащенного датчиком (41) ударного воздействия согласно настоящему изобретению, жесткая сцепляющая конструкция (33) испытывает продольное усилие, которое передается как на шкворень (2), так и на срезной штифт (40). Если сила ударного воздействия с большой вероятностью повредит шкворень (2), срезной штифт (40) разрушается.
В случае, если датчик (41) ударного воздействия согласно настоящему изобретению содержит множество срезных штифтов (40), обводных труб (42) и режущих инструментов (46), то по меньшей мере один из срезных штифтов (40) разрушается и режущий инструмент (46), перемещенный вследствие этого, разрезает соответствующую обводную трубу (42).
После идентификации железнодорожного вагона (4), где была обрезана обводная труба (42), пользователи предупреждаются о возможном повреждении шкворня (2) полуприцепа (3), транспортируемого на указанном железнодорожном вагоне (4). Затем можно проверить целостность шкворня, например непосредственно на месте, вытащив шкворень (2) из приемного отсека (5), или где-либо еще, переместив полуприцеп (3) и/или железнодорожный вагон (4) для получения возможности осмотреть шкворень (2) позже, не задерживая транспортировку других железнодорожных вагонов, присоединенных к рассматриваемому железнодорожному вагону (4).
Когда срезной штифт (40) разрушен, система (1) блокирования шкворня (2) полуприцепа (3) на железнодорожном вагоне (4) остается полностью рабочей. Каждый крепежный штифт (35) жесткой сцепляющей конструкции (33) всегда остается в овальном отверстии (36), с небольшим продольным зазором, соответствующим ограниченному перемещению, предусмотренному для каждой стороны в каждом овальном отверстии (36), который не препятствует его работе. Перемещение в продольном направлении каждого крепежного штифта (35) в овальном отверстии (36), связанном с ним, в случае разрушения срезного штифта (40) остается ограниченным величиной этого ограниченного перемещения.
Ограниченное перемещение предусмотрено спереди и сзади каждого крепежного штифта (35), так что датчик (41) ударного воздействия согласно настоящему изобретению функционирует одинаковым образом для ударных воздействий спереди или сзади. Также по этой причине режущий инструмент (46) содержит два лезвия (48, 48’), расположенные спереди и сзади той части (44) обводной трубы (42), которая предназначена для отрезания в случае значительного ударного воздействия.
Для того, чтобы иметь возможность повторного использования датчика (41) ударного воздействия согласно настоящему изобретению, достаточно заменить срезной штифт или штифты (40), которые были разрушены, а также часть (44) обводной трубы или труб (42), которая была обрезана.
Работа системы (1) блокирования согласно настоящему изобретению и, в частности, балансира (16) и жесткой сцепляющей конструкции (33), будет описана далее применительно к разным фазам движения приемного отсека (5), когда кожух (6) смещен в любом направлении относительно центра приемного отсека (5), где он должен размещаться в идеальном случае.
Фаза подъема приемного отсека
Во время фазы подъема приемного отсека (5), подъемная система (7) приводится в действие для толкания приемного отсека (5) вверх. Последний поднимается на подъемной системе (7) посредством шарнирного соединения (13), например, шарового шарнирного соединения (13’), но поддерживается в горизонтальной плоскости, и его вращение предотвращается жесткой сцепляющей конструкцией (33), а также балансиром (16), чьи предварительно нагруженные пружины способствуют определенной жесткости при его удержании.
Во время этой фазы подъемный винт (10) сдвигается вверх относительно своего цилиндра (11), который остается неподвижным, при этом приемный отсек (5) перемещается вверх и балансир (16) также поднимается, направляемый вертикальным сдвигом его поперечного стержня (25) в направляющих (26).
Когда приемный отсек (5) вступает в контакт с кожухом (6), установленным на шкворне (2) полуприцепа, указанный кожух (6) размещается в приемном отсеке (5).
В зависимости от наличия или отсутствия правильного центрирования шкворня (2) относительно оси шарнирного соединения (13), на котором установлен приемный отсек (5), система (1) блокирования согласно настоящему изобретению реагирует по-разному.
Шкворень расположен по центру относительно приемного отсека
В этом случае приемный отсек (5) перемещается вверх, одновременно оставаясь в горизонтальной плоскости, до тех пор, пока кожух (6) не станет заблокирован наклоняющимися элементами (12) приемного отсека (5).
Предварительно нагруженные пружины (21a) балансира (16) не подвергаются тянущему воздействию и балансир (16) остается в своем нормальном положении (см. фиг. 16).
Шкворень смещен от центра в продольном направлении относительно приемного отсека
В этом случае, когда приемный отсек (5) сдвинут вверх относительно шкворня (2), последний наклонен вдоль продольной вертикальной плоскости (см. фиг. 17 и 18). Это создает значительный крутящий момент на балансире (16). Когда крутящий момент превышает пороговую величину предварительной нагрузки предварительно нагруженных пружин (21a), пружины сильнее натягиваются и балансир (16) поворачивается. В этом случае приемный отсек (5) может быть свободно ориентирован, в пределах диапазона, ограниченного стопорами (29, 30) балансира (16), и прижат к поворотной плите (14) или платформе полуприцепа (3), в то время как кожух (6) заблокирован наклоняющимися элементами (12).
Шкворень смещен от центра в поперечном направлении относительно приемного отсека.
В этом случае, когда приемный отсек (5) сдвинут вверх относительно шкворня (2), последний наклонен вдоль вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной оси железнодорожного вагона (4).
Это создает значительный крутящий момент на балансире (16) и на жесткой сцепляющей конструкции (33). Этот крутящий момент поглощается с одной стороны балансиром (16), чьи поперечные стопоры (27) упираются в направляющие (26) цилиндра (11), с тем, чтобы ограничивать поперечное вращение приемного отсека (5), который может быть свободно ориентирован, в пределах диапазона, ограниченного зазором, существующим между поперечными стопорами (27) и цилиндром (11), и упираться в поворотную плиту (14) или платформу полуприцепа (3), в то время как кожух (6) заблокирован наклоняющимися элементами (12), а также с помощью сопротивления кручению жесткой конструкции (33).
В случае, когда шкворень (2) смещен от центра как в продольном, так и в поперечном направлениях относительно приемного отсека (5), вышеописанные движения комбинируют.
Когда кожух (6) заблокирован наклоняющимися элементами (12), приемный отсек (5) прижимается к поворотной плите (14) или платформе полуприцепа (3), и балансир (16) возвращается в свое нормальное положение, в котором ни один из стопоров (29, 30) больше не упирается в упорную поверхность (31’, 32’), соответствующую ему. Таким образом, балансир (16) не испытывает нагрузку и указанные стопоры (29, 30) используются лишь во время фазы погрузки полуприцепа (3) на железнодорожный вагон (4), оснащенный системой (1) блокирования согласно настоящему изобретению, но не во время фазы транспортировки полуприцепа (3).
Очевидно, что настоящее описание не ограничено примерами, описанными явным образом, а также включает и другие варианты осуществления и/или реализации. Таким образом, описанную техническую характеристику можно заменить эквивалентной технической характеристикой, не выходя за пределы объема настоящего изобретения, как определено формулой изобретения.