RS60214B1 - Sistemi pogonskih stanica - Google Patents

Description

Opis

Oblast pronalaska

[0001] Predmetni pronalazak se generalno odnosi na sistem šinskog transporta koji nema unutrašnji pogon, a naročito na sisteme pogonskih stanica za pokretanje vagona u sistemu šinskog transporta.

Pozadina pronalaska

[0002] Metode i sistemi za prenošenje rasutih materijala u konvencionalnim vozovima, kamionima, transportnim trakama, gondolama ili u obliku suspenzije kroz cevovode su dobro poznati i obično se koriste u raznim industrijama za specifične potrebe ili iskustva na lokaciji. Na primer, u industriji minerala i agregata, rasuti materijali se prenose sa rudarskih ili lokacija gde se iskopavaju u procesno postrojenje za doradu ili dimenzioniranje. Kamioni su dugi niz godina bili sistem izbora za prenošenje rasutih materijala. Kamioni su prošireni terenskim vozilima zbog njihovog efikasnog transporta rasutih materijala i povec ́anog kapaciteta. Ova vozila, su međutim, ograničena na specifične primene i nabavljaju se uz velike kapitalne troškove. Razvijeni su najveći terenski kamioni koji zahtevaju veoma široke saobrac ́ajnice za međusobno mimoilaženje, koji nisu energetski efikasni po prevezenoj toni-kilometru, imaju ograničenu sposobnost penjanja uzbrdo i opasni su zbog potencijalne greške rukovaoca i ekološki su neprijatni susedi.

[0003] Vozovi se većdugi niz godina koriste za prevoz rasutih materijala u vagonima. Zbog niskog trenja, pri upotrebi točkova od gvožđa ili čelika koji se slobodno kotrljaju na čeličnim šinama oni su vrlo efikasni korisnici energije, ali su ograničeni u kapacitetu u odnosu na potrebne pokretače ili lokomotive. Dugački vozovi velikih tonaža koriste više pogona koji su teške jedinice, koje diktiraju zahteve za težinu železničkih šina i balasta. Sve pruge moraju biti projektovane za pokretače ili lokomotive uključujući i gorivo, a ne za kombinaciju vagona i tereta koji su znatno manji. Pogonski uređaji moraju imati dovoljnu težinu kako bi rotacioni pogonski točkovi ostvarili kontakt sa stacionarnom šinom i moraju imati dovoljnu frikciju da se ostvari kretanje u napred ili unazad koje će uključivati i teško natovarene vagone. Uspon koji mogu savladati konvencionalni železnički sistemi je ograničen na trenje između opterećenih pogonskih točkova i koloseka. Šinski vagoni su samostalne jedinice od kojih svaki mora biti utovaren u serijskom procesu, po jedan vagon. Rasuti materijali se mogu istovarati iz vagona otvaranjem donjih istovarnih otvora ili se mogu pojedinačno rotirati kako bi se istovarili sa vrha. Pozicioniranje vagona i za utovar i za istovar zahteva mnogo vremena i rada.

[0004] Iako prelazak sa jedne lokacije na drugu može biti isplativ, dodatna cena faze utovara i istovara u prevozima na krac ́e udaljenosti smanjuje isplativost šinskog transporta. Kod normalnih sistema sa jednim kolosekom u sistemu se može koristiti samo jedan voz.

[0005] Transportne trake se koriste dugi niz godina za transport rasutih materijala. Postoji širok spektar sistema transportnih traka koji mogu da prenose praktično svaki zamislivi rasuti materijal. Sistemi sa jednom trakom na velikim rastojanjima su jako zahtevni kapitalno i podložni su katastrofalnom kvaru kada se traka pocepa ili prekine, obično isključivanjem celog sistema i istovarivanjem utovarenog tereta, koji zahteva čišcénje. Transportne trake su relativno energetski efikasne, ali mogu zahtevati veliko održavanje zbog inherentnog problema zbog višestrukih ležec ́ih ležajeva koji zahtevaju stalnu proveru i zamenu. Transportne trake se na kratkim rastojanjima obično koriste za suvi ili transport stegama gotovo svih vrsta materijala. Pošto su transportne trake vrlo fleksibilne i poželjno rade uglavnom na ravnom terenu, nisu efikasne za transport čvrstih materijala sa umereno visokim sadržajem suspenzije gde se voda i fine frakcije mogu nakupljati na niskim kotama i prosipati sa strane stvarajuc ́i probleme kod rukovanja sa ovom prosutom suspenzijom.

[0006] Neki rasuti materijali se mogu transportovati cevovodima kada se pomešaju sa vodom da bi se formirala suspenzija koja se potiskuje ili izvlači pomoću impelera pumpe koji pokreće motor u bezvazdušnom ili potopljenom okruženju. Veličina pojedinačnih čestica koje se nalaze u rasutim materijalima diktira brzinu transporta neophodnu za održavanje kretanja. Na primer, ako su prisutne velike čestice, tada brzina mora biti velika da bi se održalo kretanje najvec ́ih čestica saltacijom ili klizanjem po dnu cevi. Pošto cevovodi deluju u dinamičnom okruženju, javlja se frikcija između nepokretnog zida cevi i tečnosti sa čvrstom masom koja se kreće. Što je veća brzina pokretne mase, vec ́i su gubici trenja na površini zida koji zahtevaju povećanu energiju za kompenzaciju. Zavisno od primene, rasuti materijal se u početku mora razblažiti vodom da bi se olakšao transport i odvodniti na kraju pražnjenja.

[0007] Laki, usko-šinski voz za prevoz rasutog materijala iz rudnika i slični su poznati iz opisa kroz primere uz pozivanje na U.S. Pat. No. 3,332,535 Hubert et al. u kojem se laki šinski voz, sastavljen od nekoliko vagona koji se pokreće pomoću pogonskih točkova i kombinacije elektromotora, istovara spoljnim izvrtanjem. Kao dodatni primer, U.S. Pat. No. 3,752,334 Robinson, Jr. et al. otkriva sličan voz za uski kolosek u kojem se vagoni pokrec ́u električnim motorom i pogonskim točkovima. U U.S. Pat. No.

3,039,402 Richardson opisuje postupak pokretanja vagona voza, korišc ́enjem stacionarne frikcione gume.

[0008] Iako gore opisani transportni sistemi i metode imaju specifične prednosti u odnosu na klasične sisteme, svaki je u velikoj meri zavisan od posebne primene. Postalo je očigledno da porast troškova rada, energije i materijala kao i briga za životnu sredinu koji za alternativne načine transporta treba da budu energetski i radno efikasni, tihi, da ne zagađuju i da su estetski neupadljivi. Američke Patentne Publikacije US 2003/0226470 Dibble et al. za "Rail Transport System for Bulk Materials", US 2006/0162608 Dibble za "Light Rail Transport System for Bulk Materials", i US Pat. No.8,140,202 za Dibble opisuje laki šinski voz koji koristi otvoreni polu-kružni “koritasti” voz i pogonske stanice. Takav sistem sa lakim šinama nudi inovativnu alternativu gore pomenutim sistemima za prevoz materijala i omoguc ́ava transport rasutih materijala korišćenjem više povezanih vagona otvorenih sa oba kraja, osim prvog i poslednjeg vagona, koji imaju krajnje ploče. Voz formira dugo otvoreno korito i ima fleksibilni poklopac pričvršc ́en za svaki vagon i preklapa prethodni vagon, kako bi se sprečilo prosipanje tokom kretanja. Vodec ́i vagon ima četiri točka i konične bočne ploče na prednjem delu vagona kako bi se olakšao ulazak u pogonske stanice. Vagoni koji slede imaju dva točka sa spojnicom koja spaja prednji kraj sa zadnjim delom prethodnog vagona. Kretanje voza se omoguc ́ava pomoću niza odgovarajuc ́e postavljenih pogonskih stanica koje imaju pogonske motore sa obe strane koloseka, koji su električni motori naizmenične struje sa pogonskim sredstvima kao što su gume za omoguc ́avanje frikcionog kontakta sa bočnim pogonskim pločama. Na svakoj pogonskoj stanici, svaki pogonski motor je spojen sa AC invertorom i regulatorom za upravljanje pogonom, pri čemu se napon i frekvencija po potrebi menjaju. Svaki motor pokrec ́e gumu u horizontalnoj ravni koja fizički dodiruje dve paralelne bočne pogonske ploče koje se nalaze sa spoljne strane točkova svakog vagona. Pritisak ovih pogonskih guma na bočne pogonske ploče pretvara rotaciono kretanje guma u horizontalni pogon. Točkovi na vagonima su razmaknuti kako bi omoguc ́ili rad u obrnutom položaju pomocú dvostrukog seta šina kako bi se vagoni mogli obesiti naopačke radi istovara. Rotacijom ovog sistema dvostrukih šina voz se može vratiti u normalno radno stanje. Takav sistem je dobro poznat i komercijalno se naziva Rail-Veyor<TM>sistem za rukovanje materijalom.

[0009] Točkovi sa prirubnicom mogu biti simetrični prema bočnim pogonskim pločama omoguc ́avajući rad u obrnutom položaju kada se koriste četiri šine za zatvaranje spoljnih krivina točka što omogućava istovar rasutog materijala,. Korišćenjem uzdignutih šina, voz može lako da radi i u obrnutom položaju kao i u normalnom režimu.

[0010] Pored toga, pogoni za takve lako-šinske sisteme su razvijeni kao što je opisano u U.S. Pat. No. 5,067,413 Kiuchi et al. koji opisuje uređaj za pokretanje pokretnih tela, koja nemaju sopstveni pogon, na fiksnoj putanji. Više pokretnih tela se kreće fiksnom putanjom, pri čemu su ona suštinski poravnata u bliskom međusobnom kontaktu. Snaga za pokretanje se prenosi na jedno od mnoštva pokretnih tela koje je smešteno na najmanje jednom kraju niza. Snaga za pokretanje pokreće pokretno telo pomoću frikcione sile potiskujući jednu bočnu površinu pokretnog tela i prenosi se na pokretno telo, a istovremeno podupire drugu bočnu površinu pokretnog tela. Uređaj za prenos snage za pokretanje je smešten samo na delu ove fiksne putanje.

[0011] FR 1363248 A otkriva uređaj za pogon šinskih vagona, koji sadrži pogonski motor i pogonski elemenat za kontaktiranje i pogon šinskog vagona. Uređaj se može okretati i obezbeđena je klipna pumpa za snabdevanje fluidom pod pritiskom koji kontroliše ograničavač obrtnog momenta postavljen između pogonskog vratila i prenosnika koji prenosi njegovo kretanje na pogonski element.

[0012] Iako su laki šinski sistemi kao što je gore opisani sistem za rukovanje materijalima Rail-Veyor<TM>opšte prihvac ́eni, postoji potreba da se obezbedi poboljšani sistem sa visokim stepenom efikasnosti i pouzdanosti u pogledu kontrole kretanja voza a naročito za više vozova u sistemu transporta rasutih materijala. Predmetni pronalazak je takođe usmeren na poboljšani sistem i postupak za kontrolu takvih lakih šinskih sistema na efikasan i pouzdan način.

Rezime

[0013] Predmetni pronalazak je definisan karakteristikama navedenim u nezavisnom patentnom zahtevu 1, pri čemu su njegove dodatne karakteristike otkrivene u zavisnim patentnim zahtevima, i generalno se odnosi na sistem šinskog transporta koji nema unutrašnji pogon, a naročito na poboljšani sistem šinskog transporta za prenošenje rasutih materijala. Šinski transportni sistem uključuje poboljšanja u funkcionalnosti, izvodljivosti, a samim tim i smanjenje troškova komponenata sistema. Šinski transportni sistem dalje uključuje rasporede sa voznim sistemima koji uključuju poboljšanja pouzdanosti i funkcionalnosti.

[0014] Prema jednom aspektu ovog pronalaska, predviđen je pogonski sklop za sistem šinskog transporta za prenošenje rasutih materijala pomoću više vagona prilagođenih da formiraju voz, a svaki vagon ima par bočnih pogonskih ploča i korito za prevoz rasutih materijala na koloseku. Pogonski sklop sadrži: nosec ́u konstrukciju, najmanje jednu pogonsku jedinicu povezanu sa nosec ́om konstrukcijom. Pogonska jedinica uključuje pogonsku gumu prilagođenu da frikciono kontaktira bočnu pogonsku ploču najmanje jednog vagona kako bi se vagonu preneo pogonski moment. Pogonski sklop zatim sadrži opružni element koji je operativno postavljen između nosača i pogonske jedinice za kontrolu sile pritiska između kontaktne pogonske gume i bočne ploče vagona. Pogonska jedinica je dodatno prilagođena da se zakreće na spoju sa nosec ́om konstrukcijom u ravni koja je paralelna sa kolosekom tako da pogonska sila deluje na spoju između pogonske jedinice i nosača, a sila pritiska deluje preko opružnog elementa.

[0015] U jednom aspektu, pogonska jedinica je okretno povezana sa nosec ́om konstrukcijom tako da su pogonske gume dostupne za servisno održavanje.

[0016] U drugoj realizaciji, pogonska sila deluje na okretnu čauru koja povezuje pogonsku jedinicu sa nosećom konstrukcijom.

[0017] U sledec ́oj realizaciji, opružni element je vazdušna opruga za kontrolu sile pritiska između pogonske gume i bočnih pogonskih ploča.

[0018] U još jednoj narednoj realizaciji, pogonski sklop sadrži i ram za podupiranje nosec ́e konstrukcije u odnosu na šinu.

[0019] Prema drugom aspektu ovog pronalaska, predviđen je pogonski sklop za sistem šinskog transporta za prevoz rasutih materijala pomoću više vagona prilagođenih da formiraju voz, a svaki vagon ima par bočnih pogonskih ploča i korito za prevoz rasutih materijala na koloseku. Sklop pogona sadrži: nosecú konstrukciju i najmanje jednu pogonsku gumu za frikciono kontaktiranje bočnih pogonskih ploča bar nekih vagona kako bi se svakom vagonu preneo pogonski moment. Pogonska guma je okretno povezana sa nosec ́om konstrukcijom, tako da su pogonske gume dostupne za njihovo održavanje.

[0020] U jednoj realizaciji, pogonska sila deluje na okretni spoj.

[0021] U drugoj realizaciji, pogonska sila deluje na okretnu čauru koja povezuje pogonsku gumu sa nosec ́om konstrukcijom.

[0022] U sledećoj realizaciji, pogonska jedinica dalje sadrži ram za podupiranje nosec ́e konstrukcije u odnosu na šinu.

[0023] Prema sledećem aspektu ovog pronalaska, predviđen je pogonski sklop za sistem šinskog transporta za prevoz rasutih materijala pomoću više vagona prilagođenih da formiraju voz, a svaki vagon ima par bočnih pogonskih ploča i korito za prevoz rasutih materijala na koloseku. Pogonski sklop sadrži: najmanje jednu pogonsku jedinicu koja sadrži motor i pogonsku gumu. Motor je prilagođen da okreće pogonsku gumu da frikciono kontaktira bočne pogonske ploče najmanje jednog vagona kako bi se pogonski moment preneo vagonu. Pogonski sklop dalje sadrži montažnu ploču koja se nalazi između motora i pogonske gume i noseću konstrukciju prilagođenu za nošenje montažne ploče tako da pogonska sila iz pogonske jedinice i sila pritiskanja između pogonske gume i bočne ploče deluju preko montažne ploče na nosec ́u konstrukciju.

[0024] U jednoj realizaciji, montažna ploča sadrži i priključak koji omoguc ́ava podizanje pogonske jedinice sa nosec ́e konstrukcije.

[0025] U drugoj realizaciji, pogonska jedinica zatim sadrži i priključak koji omogucáva podizanje pogonske jedinice sa nosec ́e konstrukcije.

[0026] U narednoj realizaciji, montažna ploča sadrži montažni priključak za selektivno podešavanje bliskosti pogonske gume i bočne ploče za selektivno podešavanje pritiska pogonske gume na bočnu ploču.

[0027] U još jednoj realizaciji, montažna ploča definiše nekoliko otvora. Kontrola pritiskanja se može selektivno podešavati postavljanjem montažne ploče na potporni sistem pomoc ́u rasporeda pinova u odnosu na jedan od otvora montažne ploče.

[0028] U još jednoj realizaciji, pogonski sklop zatim sadrži i osnovu za podupiranje nosec ́e konstrukcije u odnosu na kolosek.

[0029] U bilo kojoj od gore opisanih realizacija, pogonski sklop može da sadrži i kočioni sklop za ograničavanje rotacije pogonske gume. Sila kočenja dinamičkog kočionog sklopa se kontroliše ograničavanjem struje na sklopu pogonske jedinice.

[0030] U sledećoj realizaciji bilo koje od gore opisanih realizacija, pogonski sklop može dalje da sadrži uređaj za mehaničko kočenje za ograničavanje rotacije pogonske gume. Mehanički kočioni sklop je sklop sa hidrauličkim oslobađanjem.

Kratak opis crteža

[0031] Različite realizacije ovog pronalaska su opisane putem primera u vezi sa priloženim crtežima i dodacima. Ovaj pronalazak c ́e biti očigledan stručnjacima koji poznaju ovu oblast, nakon čitanja sledec ́eg detaljnog opisa različitih ostvarenja uz pozivanje na priložene crteže, na kojima:

Sl. 1 je šematski prikaz jednog šinskog sistema u skladu sa objašnjenjima iz ovog pronalaska;

Sl. 2 i 3 su prikaz sa strane i odozgo, respektivno jedne realizacije voza koji radi sa sistemom sa Sl. 1;

Sl. 4 je šematski prikaz koloseka koji može da radi sa upravljačkim sistemom iz ovog pronalaska;

Sl. 5 je šematski prikaz (a) horizontalne pogonske stanice, (b) izdvojeni prikaz opružnog elementa i (c) izdvojeni prikaz okretnog ležaja, sve prema realizacijama koje prikazuju deo karakteristika ovog pronalaska;

Sl. 6 je prikaz u perspektivi nosec ́e konstrukcije horizontalne pogonske stanice prema jednoj realizaciji ovog pronalaska;

Sl. 7 je prikaz u perspektivi opružnog elementa prema jednoj realizaciji ovog pronalaska;

Sl. 8 je šematski prikaz (a) pogonskog sklopa u neaktivnom položaju i (b) izdvojeni prikaz nosača, sve u skladu sa realizacijama koje prikazuju deo karakteristika ovog pronalaska;

Sl. 9 je prikaz u perspektivi vertikalne pogonske stanice prema jednom aspektu koji prikazuje deo karakteristika ovog pronalaska;

Sl. 10 je prikaz u perspektivi nosec ́e konstrukcije koja se koristi u vertikalnoj pogonskoj stanici u skladu sa jednom realizacijom ovog pronalaska;

Sl. 11 je prikaz u perspektivi sklopa pogonske jedinice koji se koristi u vertikalnoj pogonskoj stanici u skladu sa jednom realizacijom ovog pronalaska; i

Sl. 12 je (a) pogled odozgo na vertikalnu pogonsku stanicu i (b) izdvojeni prikaz otvora na montažnoj ploči, oba prema realizacijama ovog pronalaska.

Detaljan opis

[0032] Ovaj pronalazak c ́e biti detaljnije opisan dalje u tekstu u odnosu na pratec ́e crteže i dodatke, u kojima su prikazane realizacije ovog pronalaska. Ovaj pronalazak se, međutim, može izvesti u više različitih formi i ne treba smatrati da je ograničen na ovde prikazane realizacije. Umesto toga, ovde prikazane realizacije su date tako da ovaj opis bude detaljan i potpun, i da stručnjacima u potpunosti prenese obim pronalaska, koji je definisan patentnim zahtevima.

[0033] Uz pozivanje, na početku, na Sl. 1-3, jedan sistem voza 10, u skladu sa objašnjenjima iz ovog pronalaska, sadrži kolosek 12 koji ima paralelne šine 12a, 12b. Voz 14 sadrži prvi ili glavni vagon 16 koji ima i parove prednjih i zadnjih točkova 18, 20 koji su operativni na koloseku 12 da omoguc ́e slobodno kretanje točkova vodećeg vagona. Za realizaciju koja je ovde opisana kao primer, voz sadrži dodatne vagone opisane kao drugi ili zadnji vagon 22 i srednji vagon 24 ili više srednjih vagona koji se prevoze između vodećeg i zadnjeg vagona. Zadnji i srednji vagoni 22, 24 sadrže prednji okretni spoj 26 za zglobno povezivanje srednjih i zadnjih vagona sa susednim vagonima koji su ispred njih. Zadnji i srednji vagoni 22, 24 imaju samo parove zadnjih točkova 20 kojima su operativni na koloseku 12 za obezbeđivanje slobodnog okretanja točkova.

[0034] I dalje se pozivajući na Sl. 2, svaki od vagona ima bočnu ploču 28 prikačenu na sebi. Pozivajuc ́i se na Sl. 1, 3-4, svaka od nekoliko pogonskih stanica 30 ima pogon sa promenljivom frekvencijom (VFD), uključujuc ́i pogonsku gumu 32 za frikciono kontaktiranje sa bočnom pločom 28 i prenos pogonskog momenta svakom vagonu, a time i vozu 14. Kao što je prikazano uz dalje pozivanje na Sl. 3, ovde opisana realizacija uključuje da svaki vagon ima naspramne bočne ploče 28a, 28b i naspramne pogonske gume 32a, 32b. Tačnije, svaki vagon može imati fiksnu bočnu ploču sa obe strane, koja je postavljena po dužini vagona i nalazi se sa spoljne strane u odnosu na točkove i kolosek. Ove bočne ploče mogu biti postavljene simetrično sa točkovima i paralelno sa lakim šinama. U drugom uređaju, bočne ploče mogu biti postavljene asimetrično u odnosu na točkove. Međutim, u ovom uređaju, točkovi su deo bočnih ploča tako da raspored bočnih točkova i ploča omoguc ́ava da se voz kreće nizvodno ili uzvodno. Točkovi se pogodno postavljaju tako da se omogući da voz radi u uspravnom ili u obrnutom položaju. Svaka pogonska stanica 30 uključuje A/C invertore i kontroler povezan sa svakim setom pogonskih motora, tako da motori mogu biti sinhronizovani promenom najmanje jednog, napona ili frekvencije. Kretanje voza napred ili unazad je rezultat horizontalne rotacije guma na suprotnim stranama voza koje se okrec ́u u suprotnim smerovima, uz odgovarajući pritisak navedene rotacije, koji obezbeđuje minimalno proklizavanje između površine gume i bočnih ploča. Drugim rečima, dve naspramne gume se potiskuju ka unutra, prema centru koloseka. Da bi se voz zaustavio, pogonske gume 32 su dodatno prilagođene da zahvate izvrše pritisak na bočnu ploču 28 vagona.

[0035] Pozivajuc ́i se na Sl. 5-12, prikazani su horizontalni pogonski i vertikalni sklopovi pogonskih stanica, u skladu sa realizacijama ovog pronalaska. Pozivajuc ́i se prvo na dizajn horizontalne pogonske stanice 40 sa Sl. 5, ovaj sklop se može koristiti za instalacije sa ograničenim visinskim klirensom. Poboljšanja horizontalne pogonske stanice omoguc ́avaju smanjenje količine čelika koji se koristi u sistemu, poboljšanu proizvodnost, a time i smanjenje troškova komponenata sistema u odnosu na prethodne pogonske stanice. Osim toga, konfiguracija pogonske stanice razdvaja pogonsku silu i silu pritiska. Konkretno, pogonska sila deluje na pokretne ležajeve 50, a sila pritiska je izolovana na rotirajuc ́i element, tj. pogonsku gumu 44. Nosec ́a konstrukcija 42 horizontalne pogonske stanice 40 takođe omoguc ́ava bolje održavanje i pristup pogonskim gumama 44.

[0036] Nosecá konstrukcija 42 obezbeđuje osnovu za montiranje sklopa pogonske jedinice 46. U vec ́ini primena, nosec ́a konstrukcija 42 će biti montirana na ram 96 koji je poprečan u odnosu na paralelne šine 12a, 12b. U ovom rasporedu su predviđene dve noseće konstrukcije 42a, 42b sa obe strane paralelnih tračnica 12a, 12b kako bi se omoguc ́ilo da dva odvojena sklopa pogonskih jedinica zahvate naspramne bočne ploče vagona.

[0037] Da bi se smestio sklop pogonske jedinice 46, noseća konstrukcija 42 se obično sastoji od osnovne ploče 94 na koju su poprečno pričvršc ́ene dve bočne ploče 98a, 98b (Slika 6). Svaka bočna ploča 98 je na jednom kraju povezana sa montažnom pločom 92, koja je postavljena poprečno na bočnu ploču 98 i u suštini je paralelna sa kolosekom 12. U nekim realizacijama, ploča 100 za montažu odbojnika je postavljena paralelno sa montažnom pločom 92 na drugom kraju bočne ploče 98. Ako postoji, odbojnik 104 se može pričvrstiti za ploču 100 nosača odbojnika kako bi se smanjila oštec ́enja na celoj pogonskoj stanici 30, u slučaju da vagon bočno pritisne pogonsku stanicu dok prolazi. Da bi se smestio obrtni ležaj 50 sklopa pogonske jedinice 46, obezbeđena je okretna montažna ploča 102 za pokrivanje ugla između bočne ploče 98 i montažne ploče 92.

[0038] Sklop pogonske jedinice 46 sadrži najmanje jednu pogonsku gumu 44 koja je spojena sa sklopom motor-menjač 48 (npr., elektro-mehanički pogon koji ima odgovarajuc ́u snagu za pokretanje voza i odgovarajuc ́i prenosni odnos za njegovo pokretanje određenom brzinom, kako bi se postigao željeni radni ciklus) i pokretno je povezan sa nosećom konstrukcijom 42 tako da se jedinica 46 može okretati za održavanje (npr. skidanje guma ili servisiranje pogona). Svaka pogonska jedinica 46 koristi pogonsku gumu 44 za ostvarivanje frikcionog kontakta sa bočnom pločom 28 vagona. Obezbeđen je uređaj za kontrolu potrebnih naspramnih pritisaka kako bi se obezbedio odgovarajući potisak za kretanje voza 14 napred ili unazad bez proklizavanja.

[0039] Pored toga, ravan u kojoj se pogonska guma 44 okreće, se menja u ovde opisanoj horizontalnoj pogonskoj stanici, u poređenju sa prethodnim pogonskim stanicama. Promenom ove ravni menja se način na koji se sile reakcije pogonske snage stanice prenose na noseću konstrukciju 42.

[0040] Konkretno, raniji sistemi su uključivali šipku sa navojem koja je korišc ́ena za uvlačenje pogonske gume zakretanjem celog pogona ka vozu. U ovom sklopu, i normalna (pritisna) i reaktivna pogonska snaga se ispoljavaju kao zatezanje u navojnoj šipki.

[0041] Umesto da se pogonska guma krec ́e vertikalno u odnosu na tlo u prethodnim pogonskim stanicama, ovde opisana pogonska guma 44 rotira u ravni paralelnoj sa kolosekom 12. U ovom sklopu snaga se primenjuje u ravni različitoj od ranijih sistema, a reakciona sila je odvojena od uređaja za zatezanje. Konkretno, pogonska sila i sile pritiska su razdvojene, pri čemu pogonska sila deluje na ležaje 50 za okretanje, a sila pritiska je izolovana na rotirajucí element, tj. na pogonsku gumu 44. Na taj način normalna (pritisna) sila može delovati pomoc ́u opružnog elementa 52 koji je konstruisan tako da održava potrebnu silu tokom šireg raspona putovanja. Obično su ležajevi 50 za okretanje pričvršćeni za okretnu montažnu ploču 102 noseće konstrukcije 42.

[0042] U jednoj realizaciji je predviđen opružni element 52 kao što je vazdušna opruga, koja se može koristiti za kontrolu takvog pritiska (t.j. sile pritiska) koji je potreban između gume 44 i bočne ploče 28 voza 14 (npr. za prilagođavanje zahvata pneumatik/vagon kako bi se uzelo u obzir habanje gume i tolerancije materijala) (Slika 7). Kao što je prikazano u realizaciji sa Slike 7, opružni element 52 može imati kuc ́ište 58 za vazdušnu oprugu 82. Unutrašnji prostor kućišta 58 se može podesiti produženjem ili skracívanjem stubića 84, kako bi se otpustila ili sabila vazdušna opruga 82. Opružni element 52 je pričvršc ́en za noseću konstrukciju 42 na mestu koje omoguc ́ava da pritisak bude primenjen na montažnu ploču 54 pogona, što na kraju rezultira pritiskom pogonske gume 44 na bočnu ploču 28. U jednoj realizaciji, opružni element 52 leži na osnovnoj ploči 94 nosec ́e konstrukcije 42 i pričvršc ́en je za montažnu ploču 92 noseće konstrukcije 42. Generalno, dva opružna elementa 52a, 52b se koriste u svakoj nosećoj konstrukciji 42, jedan je montiran na svakoj montažnoj ploči 92. Ovakav raspored omoguc ́ava da suštinski čak i bočna sila bude primenjena na pogonsku montažnu ploču 54 u blizini pogonske gume 44.

[0043] Kako je gore pomenuto, da bi se omoguc ́ilo održavanje pogonskih guma 44, pogonska jedinica 46 se iz aktivnog položaja u kojem je pogonska guma 44 postavljena u ravni paralelnoj sa kolosekom 12 može okrenuti u neaktivni položaj u kojem je pogonska guma 44 postavljena u ravni koja je normalna na kolosek 12. Sklop pogonske jedinice 46, uključujući montažnu ploču 54 pogonske jedinice se okrec ́e pomoću obrtnih ležajeva 50 postavljenih na noseću konstrukciju 42. Da bi se poboljšala bezbednost radnika prilikom održavanja pogonskog sklopa 46, može se koristiti oklop 158 za pričvršc ́ivanje pogonske gume 44 za vreme okretanja sklopa 46 i njegovog održavanja (Slika 8).

[0044] Kada je u neaktivnom položaju, sklop pogonske jedinice 46 može biti stabilizovan (t.j. onemogućeno njegovo vraćanje u aktivni položaj) umetanjem i pričvršc ́ivanjem podupirača 72 na montažnu ploču 54. U jednoj realizaciji, podupirači 72 su provučeni kroz šuplje nosače 74 povezane sa montažnom pločom 54. Nosači 74 su predviđeni da omoguc ́e pozicioniranje montažne ploče 54 i pripadajuc ́eg sklopa pogonske jedinice 46 dalje od noseće konstrukcije 42 kada je u aktivnom položaju.

[0045] Pozivajuc ́i se sada na konstrukciju vertikalne pogonske stanice 60 prikazanu na Sl. 9, ovaj sklop se može koristiti za instalacije bez ograničenja visinskog klirensa. Poboljšanja vertikalne pogonske stanice 60 omoguc ́avaju smanjenje količine čelika koji se koristi u sistemu, poboljšanu proizvodnost, a time i smanjenje troškova komponenata sistema. Noseća konstrukcija 62 vertikalne pogonske stanice 60 je poželjno čelična konstrukcija, a ne betonski temelj. Nosecá konstrukcija 62, kao što je prikazano, takođe je robusnija, iako koristi manje čelika u poređenju s tradicionalnim sistemima. Konkretno, prikazano je da se noseća konstrukcija 62 formira korišc ́enjem konstrukcije na bazi laserski sečenih/savijenih čeličnih ploča (vidi Sliku 10) umesto konstrukcije na bazi strukturnih elemenata koja je bila u tradicionalnim sistemima. Vertikalna pogonska stanica 60 takođe omogućava mogućnosti za bolje održavanje i pristup pogonskim gumama 64. Konkretno, sklop pogonske jedinice 66 uključujuc ́i pogonske gume 64 je spojen sa sklopom motor-menjač, kako je gore opisano, pomoću pogonske montažne ploče 68. U još jednom sklopu, pogonska jedinica 46 može biti hidrodinamički uređaj kao što je prikazano, sa sklopom za dovod fluida 142 (Slika 11). Ili pogonska jedinica 66 ili pogonska montažna ploča 68 ima tačke za vešanje, kao što su otvori 56, za podizanje pogonske jedinice za njeno održavanje (npr. zamena guma ili servisiranje pogona). Svaka pogonska jedinica 66 koristi pogonsku gumu 64 za frikciono kontaktiranje sa bočnom pločom 28 vagona. Obezbeđen je sklop za kontrolu potrebnih naspramnih pritisaka kako bi se obezbedila adekvatna pogonska snaga za pokretanje voza 14 napred ili unazad bez proklizavanja. Konkretno, na montažnoj ploči 68 pogonske jedinice je pripremljeno nekoliko otvora 70 (Slika 12b) za selektivno podešavanje radi kontrole pritiska koji je potreban između gume 64 i bočnih ploča 28 vagona postavljanjem pogonske gume 64 selektivno u blizinu bočnih ploča 28 vagona (npr. za podešavanje zahvata guma/vagon uračunavajući trošenje gume).

[0046] Selektivno podešavanje u cilju kontrole pritiska između gume 64 i bočnih ploča 28 vagona se ostvaruje pomoću nekoliko otvora 70, prethodno pripremljenih na montažnoj ploči 68 pogonske jedinice (Slika 12b) i odgovarajucég broja otvora 80 na nosec ́oj konstrukciji 62 (Slika 10). Višestruki otvori 70 pripremljeni na montažnoj ploči 68 pogonske jedinice su obično paralelni sa ivicom montažne ploče 68 i odmaknuti od koloseka 12, dok je odgovarajuc ́i broj otvora 80 pripremljen na nosec ́oj konstrukciji 62 i pomeren je od ivice noseće konstrukcije 62 i odmaknut od koloseka 12. Generalno dva niza otvora 70a, 70b i 80a, 80b su izvedeni na montažnoj ploči 68 pogonske jedinice i na nosećoj konstrukciji 62, na suprotnim krajevima ploče 68 i noseće konstrukcije 62 duž ivica udaljenih od koloseka 12. Guma 64 može biti postupno pozicionirana, u inkrementima, bliže koloseku 12, i produženjem bočne ploče 28 vagona, povezivanjem montažne ploče 68 sa nosećom konstrukcijom 62, iako je jedan od otvora 70 na montažnoj ploči 68 i odgovarajucí otvor 80 na nosećoj konstrukciji 62, na mestu koje zahteva montažnu ploču 68 bliže koloseku 12. U jednom aspektu, montažna ploča 68 se povezuje sa nosec ́om konstrukcijom 62 umetanjem čivije 76 kroz odgovarajuc ́e otvore 70, 80 na montažnoj ploči 68 i nosećoj konstrukciji 62. Različite komponente pogonskih jedinica 46, 66 mogu biti optimizovane da se obezbedi pravilna frikcija potrebna između pogonske gume 44, 64 i bočne ploče 28 vagona. Frikcione sile na kontaktu ovih pogonskih guma sa bočnim pogonskim pločama su optimizovane da se izbegne proklizavanje između pogonskih guma 44, 64 i bočnih ploča 28, čime se obezbeđuje pogonska snaga ka napred. U jednom primeru, površina bočne ploče (i) 28 vagona može biti adaptirana tako da se poboljša zahvatanje pogonske gume 44, 64 (npr. materijal bočne ploče može biti modifikovan ili se na bočnu ploču može naneti premaz). U drugom primeru se mogu napraviti različite specifikacije pogonske gume 44, 64 (npr. pritisak pneumatika, sastav, durometar, krutost opruge itd.) da bi se modifikovale sile trenja između pogonskih guma 44,64 i bočne ploče 28 vagona. Fleksibilne pogonske gume 44, 64 mogu biti izrađene od različitih materijala. Primeri pogodnog materijala su, ali nisu ograničeni na, meke čvrste gume, gume od sintetičke gume, pneumatici od uretanske gume i gume punjene sintetičkom penom. Poželjna guma 44, 64 je guma punjena sintetičkom penom. Pena pruža funkciju fleksibilnosti povezanu sa gumama ispunjenim vazduhom bez potencijalnog problema naglog izduvavanja. Sposobnost savijanja kompenzuje nepravilnosti u razmaku bočnih ploča 28 i omoguc ́ava potpun kontakt ravnih bočnih ploča 28 čak i na deformisanim delovima koji bi doveli do preskakanja kontakta sa nefleksibilnim gumama. Upotreba gume koja se naduvava može prouzrokovati gubitak vučne snage i dati potencijal za isklizavanje iz šina. Kao što je predviđeno u ranijim sistemima, za pogonsku gumu 44, 64 je bilo poželjno da ima nizak durometar. Na taj način bi se lice pneumatika napunjenog penom dovoljno raširilo (ili dovoljno deformisalo) prilikom dodira sa bočnom pločom voza da se obezbedi dovoljna sila pritiska za pokretanje voza.

[0047] Horizontalna pogonska stanica 40 i vertikalne pogonske stanice 60 kako je prikazano na Sl. 5, odnosno 9, respektivno, uključuju uređaj za kočenje povezan sa sklopom motor-menjač 48. Kočioni uređaj može biti u obliku dinamičkog kočionog sklopa kako bi se voz 14 zadržavao pri vožnji nizbrdo i sa kočnicama sa pozitivnim zaključavanjem koje se aktiviraju u situacijama prekida napajanja, koje mogu zadržati voz u mestu dok se sistem ne vrati u radni status. Generalno, kočenje se može ostvariti sa dva sistema. U jednoj realizaciji, radno kočenje se obezbeđuje kroz sistem upravljanja motorom, koji dinamički koči pogone 48 korišćenjem motora. U ovom sklopu, sila kočenja se kontroliše ograničavanjem ili isključivanjem dovoda struje ka sklopu pogonske jedinice. U drugoj realizaciji, mehanički kočioni sistem je obezbeđen u obliku hidrauličkog sklopa, koji je instaliran kao produžetak srednjeg vratila menjača. Ovaj mehanički kočioni sistem se može koristiti za zadržavanje i vanredne situacije. Osim toga, oba oblika kočionih sistema mogu biti uključena u pogonske stanice 40, 60 kako bi se obezbedila redundantnost celog sistema u slučaju kvara jednog od ovih sistema.

[0048] Mnoge modifikacije i druge realizacije pronalaska koji je ovde izložen će pasti na pamet stručnjaku u oblasti na koju se ovaj pronalazak odnosi, imajuc ́i korist od objašnjenja predstavljenih u prethodnim opisima i pridruženim crtežima. Prema tome, treba razumeti da pronalazak nije ograničen na konkretne primere realizacija koje su opisane i da mu pripadaju modifikacije i druge realizacije, ako spadaju u obim dodatih zahteva. Iako su ovde korišćeni specifični termini, oni su korišćeni samo u generičkom i opisnom smislu, a ne u svrhu ograničavanja.

Claims (8)

Patentni zahtevi

1. Pogonski sklop za sistem šinskog transporta za prevoz rasutih materijala pomoću više vagona prilagođenih da formiraju voz, a svaki vagon ima par bočnih pogonskih ploča i korito za prevoz rasutih materijala, na koloseku i pomenuti pogonski sklop obuhvata:

najmanje jednu pogonsku jedinicu (46) koja ima motor (48) i pogonsku gumu (44), pri čemu je motor prilagođen da rotira pogonsku gumu tako da ona frikciono kontaktira bočnu pogonsku ploču najmanje jednog vagona, za prenošenje pogonskog momenta vagonu,

montažnu ploču (68) smeštenu između motora i pogonske gume i noseću konstrukciju (62) prilagođenu da nosi montažnu ploču,

naznačeno time što je nosec ́a konstrukcija (62) prilagođena da nosi montažnu ploču tako da pogonska sila od pogonske jedinice i sila pritiska između pogonske gume i bočne ploče deluju preko montažne ploče na noseću konstrukciju, i pri čemu montažna ploča i noseća konstrukcija definišu mnoštvo otvora (70, 80) koji se, kod poravnavanja i povezivanja pomoću rasporeda pinova (76) umetnutih u odgovarajuc ́e otvore na montažnoj ploči i nosećoj konstrukciji, mogu koristiti za selektivnu kontrolu sile pritiska između pogonske gume i bočne ploče.

2. Pogonski sklop prema patentnom zahtevu 1, pri čemu se montažna ploča dalje sadrži priključak (56) koji omoguc ́ava podizanje pogonske jedinice sa nosec ́e konstrukcije.

3. Pogonski sklop prema patentnom zahtevu 1, pri čemu pogonska jedinica dalje sadrži priključak (56) koji omoguc ́ava podizanje pogonske jedinice sa nosec ́e konstrukcije.

4. Pogonski sklop prema patentnom zahtevu 1, dalje sadržavajući bazu za podupiranje nosec ́e konstrukcije u odnosu na šinu.

5. Pogonski sklop prema patentnom zahtevu 1, dalje sadržavajući dinamički kočioni uređaj za ograničavanje rotacije pogonske gume.

6. Pogonski sklop prema patentnom zahtevu 1, dalje sadržavajući i mehanički kočioni uređaj za ograničavanje rotacije pogonske gume.

7. Pogonski sklop prema pazahtevu 5, naznačen time što se sila kočenja dinamičkog kočionog sklopa kontroliše ograničavanjem struje na sklopu pogonske jedinice.

8. Pogonski sklop prema zahtevu 6, naznačen time što je mehanički kočioni sklop, sklop sa hidrauličkim oslobađanjem.