Транспортний пристрій для підземних горизонтальних гірничих виробок

1. Транспортное устройство для подземных горизонтальных горных выработок, которое имеет движущийся по рельсам транспортный поезд с моторным вагоном, который с помощью вращающихся вокруг вертикальных осей фрикционных колес, а также с помощью вращающихся вокруг тех же осей зубчатых колес может сочленяться с фрикционным или силовым замыканием с обеих сторон с несущим на отдельных участках зубчатые рельсы, составленным из звеньев с возможностью разъединения ходовым рельсом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что расположенная в вертикальной диаметральной плоскости ходового рельса и соединенная как одно целое с ходовым рельсом стенка является несущим элементом выполненных со стороны входа и выбега клиновидными, а также оснащенных уменьшенными по высоте зубьями зубчатых рельсов и простирающихся выше зубчатых рельсов путевых планок, которые взаимодействуют с вращающимися также вокруг осей фрикционных колес и зубчатых колес путевыми колесами, причем по меньшей мере одна пара зубьев, находящаяся в вертикальной поперечной плоскости участков входа и выбега зубчатых рельсов, расположена с возможностью перемещения в поперечном направлении и подпирается против направления действия упругого возвратного усилия. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что уменьшенные зубья участков входа и выбега заканчиваются острием со стороны головки. 3. Устройство по п. 1 или 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что подвижные в поперечном направлении зубья участка входа и выбега опираются на расположенные параллельно ходовому рельсу на определенном расстоянии друг от друга листовые пружины. 4. Устройство по п. 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что между концами листовых пружин установлены промежуточные детали. 5. Устройство по одному из пп. 1-4, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что подвижные в поперечном направлении зубья и создающие упругое возвратное усилие устройства объединены в состоящем из нескольких деталей корпусе, который является составной частью каждого участка входа и выбега. 6. Устройство по одному из пп. 1-5, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что зубчатые - рельсы установлены по бокам стенки ходового рельса с возможностью разъединения и участки входа и выбега введены в углубление стенки с возможностью разъединения. 7. Устройство по одному из пп. 1-6, отл и ч а ю щ е е с я тем, что длина зубчатого рельса соответствует длине звена ходового рельса и смежные со стыковыми зазорами звеньев ходового рельса зубья зубчатых рельсов оканчиваются острием со стороны головки 8 Устройство по одному из пп. 1-7, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что путевые Os О о 26690 планки выполнены короче звеньев ходового рельса и на обращенных к стыковым зазорам торцевых сторонах оснащены перекрывающими стыковые зазоры, а также соединяющимися внахлестку с определенным вертикальным удалением тонкими сты ковыми планками, выполненными в виде путевых планок. 9. Устройство по одному из пп. 1-8, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что путевые планки соединены с зубчатыми рельсами с возможностью разъединения. Изобретение относится к транспортным устройствам для подземных горизонтальных горных выработок. Известно транспортное устройство для подземных штреков, принятое в качестве прототипа. Состоящий из двутаврового профиля ходовой рельс проложен в подвешенном состоянии. Фрикционные колеса моторного вагона соприкасаются в той же поперечной плоскости с боковыми поверхностями стенки ходового рельса с возможностью качения. На верхнем фланце ходового рельса уложены зубчатые рельсы с боковыми рядами зубьев. С этими рядами зубьев могут приводиться в контакт с силовым замыканием зубчатые колеса, которые расположены коаксиально относительно фрикционных колес. Для получения контакта зубчатые колеса могут передвигаться вверх в продольном направлении своих осей вращения из уплотненного во фрикционные колеса положения бы обеспечить надлежащее взаимодействие зубчатых колес и рядов зубьев Особенно проблематичным представляется переход от одного зубчатого рельса к следующему рельсу в зоне стыка ходовых рельсов в тех случаях, когда при переходе от горизонтальных участков пути к участку с подъемом или к участку с уклоном стыки ходовых рельсов более сильно изломаны один относительно другого. Так как шарнирные оси стыков ходовых рельсов расположены, как правило, в зоне нижнего фланца ходовых рельсов, шаг зубьев зубчатых рельсов более или менее поднимается в зависимости от угла надлома следующих друг за другом стыков ходовых рельсов, так что и в этих местах также можно наблюдать неравномерные ходовые качества, следствием которых являются более высокие изнашивающие нагрузки. В основе изобретения лежит задача его усовершенствования в том отношении, чтобы при уменьшенных затратах, связанных с разработкой конструкции и техническим обслуживанием, можно было обеспечить плавный переход от фрикционного привода к приводу с помощью зубчатых колес без значительного износа. В соответствии с изобретением решение этой задачи заключается в том, что введение зубчатых колес в боковые ряды зубьев зубчатых рельсов осуществляется с помощью путевых планок и насаженных на приводные оси фрикционных и зубчатых колес путевых колес. С этой целью расположенные'в зоне участков входа и выбега зубчатых рельсов концевые участки путевых планок выполнены по аналогии с участками входа и выбега клиновидными. Следовательно, если путевые колеса оказываются в контакте с этими клиновидными концевыми участками, оси фрикционных, зубчатых и путевых колес отодвигаются одна от другой, так что фрикционнъю колеса оказываются вне контак Хотя известная конструкция и локазала свою пригодность на практике, однако выявлен ряд ее недостатков. Так, например, сравнительно высока конструктивная сложность установки зубчатых колес во фрикционные, а затем осуществление перемещения зубчатых колес вверх относительно фрикционных, вследствие чего велико время простоя моторного вагона на обслуживание. Кроме того, возникают трудности при введении зубчатых колес, вращающихся с фрикционными, в зацепление с зубчатыми рельсами. Осуществить это плавно в указанном устройстве практически невозможно. Следовательно, как зубья зубчатых колес, так и зубья зубчатых рельсов подвержены высоким ударным нагрузкам и износу. Недостатком является также то, что глубина вхождения зубчатых колес в ряде зубьев зависит от наружного диаметра фрикционных колес. Так как в случае с фрикционными колесами заменяться, что 5 10 15 20 25 30 35 40 45 26690 та со стенкой ходового рельса. С другой стороны, путевые колеса способствуют в этом случае целенаправленному введению зубьев зубчатых колес в зубья зубчатых рельсов, причем зубья участков входа и выбега, медленно увеличивающиеся до полной высоты зубьев, способствуют тому, что облегчается их введение. Это легкое введение без передвижки дополнительно поддерживается с помощью подвижных в поперечном направлении зубьев. При этом предпочтительно зубья располагать с возможностью перемещения в поперечном направлении, высота их составляет примерно половину высоты зубьев зубчатого рельса. Если при соответствующем относительном положении зубчатых колес относительно рядов зубьев торцевая поверхность колесного зуба наталкивается на подвижный зуб, то последний перемещается против направления действия противодействующей силы, так что зубчатые колеса продолжают катиться беспрепятственно дальше и могут вводиться самостоятельно. Помимо этого, в рамках изобретения в качестве преимущества рассматривается то, что теперь расположенная в вертикальной диаметральной плоскости ходового рельса со стороны кровли стенка без проблем может использоваться для установки зубчатых рельсов и их участков входа и выбега, а также путевых планок. Это положение вещей облегчает, в частности, дополнительную установку зубчатых рельсов и сопряженных с ними путевых планок в тех случаях, когда производственная эксплуатация показала, что фрикционного привода достаточно, чтобы обеспечить надежное продвижение вперед транспортного поезда. Кроме того, преимуществом в соответствии с изобретением является то, что при приводе с использованием зубчатых колес с помощью исходящего от общей оси крутящего момен.а для фрикционных и зубчатых колес по причине передаточного отношения делительной окружности зубчатого колеса к диаметру фрикционного колеса могут создаваться большие тяговые усилия. Хотя изобретение с особым преимуществом может использоваться в подвесных транспортных поездах, как, например, поезда монорельсовой подвесной дороги, его использование возможно также в проложенных по основанию путях для транспортных устройств. Согласно изобретению уменьшенные зубья участков входа и выбега заканчивают 5 Ю 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ся острием со стороны головки, что еще более облегчает введение зубьев колес в зацепление с зубьями зубчатых рельсов. Хотя и возможно, чтобы подвижные в поперечном направлении зубья опирались на винтовые пружины сжатия, тарельчатые пружины или аналогичные действующие в осевом направлении пружины или имели бы возможность поворачиваться вокруг оси, с практических точек зрения подземных работ предпочтительно использовать листовые пружины. В этом случае речь идет о выполняемых прочными элементах, которые вряд ли подвержены явлениям усталости и вследствие этого имеют длительный срок службы при минимальной потребности технического обе; луживания. Расстояние между обеими листовыми проушинами выбрано таким, что подвижные в поперечном направлении зубья могут достаточно далеко перемещаться зубьями колеса против направления действия усилия противодействия листовых пружин, чтобы обеспечить безупречное перекатывание зубчатых колес с последующим самостоятельным вхождением в ряды зубьев. Дистанцирование листовых пружин может осуществляться, в частности, с помощью промежуточных деталей, установленных между концами листовых пружин. В этом случае, кроме того, целесообразно скашивать обращенные друг к другу концевые участки промежуточных деталей, чтобы обеспечить свободу перемещения листовых пружин. Концы гнезда для листовых пружин целесообразно также скашивать. Промежуточные детали могут быть концевыми составными частями предусмотренной между продольными консолями прокладки. Благодаря тому, что подвижные в поперечном направлении зубья и создающие упругое возвратное усилие устройства объединены в состоящем из нескольких деталей корпусе, который является составной частью каждого участка входа и выбега, возможен не только простой монтаж, но и, помимо этого, существенно облегчается также, в частности, в подземных выработках техническое обслуживание. Кроме того, такая конструкция допускает без всяких проблем замену отдельных деталей, если это потребовалось по соображениям ремонта в особых случаях производственной эксплуатации. Корпус, например, может собираться из продольных консолей, прокладки и покровной пластины, которые привинчиваются к участкам входа и выбега. 26690 Предусматривается, что зубчатые рельсы устанавливаются разъемно сбоку стенки ходового рельса. С этой целью зубчатые рельсы могут быть оснащены расположенными на удалении друг от друга вертикальными накладками, которые привинчены к стенке. Напротив, участки входа и выбега с корпусами для установки подвижных в поперечном направлении зубьев, а также листовые пружины требуют несколько больше пространства, так что для объединения участков входа и выбега на определенных продольных участках стенки выполнены углубления. Затем в эти углубления вставляются участки входа и выбега и с помощью направленных в продольном направлении концевых планок также свинчиваются со стенкой. Чтобы на боковых стыках ходового рельса в любом относительном положении двух следующих друг за другом звеньев ходового рельса обеспечивалось безупречное обкатывание зубчатых колес на зубчатых рельсах, предусмотрено соответствие длин звеньев ходового рельса и зубчатого рельса и выполнение заостренными зубьев зубчатого рельса, смежных со стыком. В этом случае головные участки боковых сторон концевых зубьев рельсов могут быть слегка выпукло изогнуты. Безупречное обкатывание путевых колес на путевых планках в зоне стыковых зазоров обеспечивается выполнением путевых планок короче звеньев ходового рельса и установкой стыковых планок внахлестку. Благодаря тому, что одна стыковая планка прикреплена к нижней кромке одной путевой планки, а другая путевая планка прикреплена к нижней кромке соседней путевой планки (например, приварены), путевые колеса во всех положениях излома звеньев ходового рельса постоянно'имеют достаточные поверхности для обкатывания. Согласно изобретению путевые планки соединены с зубчатыми рельсами также с возможностью разъединения. Это может быть осуществлено, например, с помощью расположенных на определенном удалении друг от друга поперечных планок, которые привинчиваются к зубчатым рельсам. На фиг, 1 представлен вид сбоку транспортного поезда, а также ходового рельса транспортного устройства; на фиг. 2 - вид сверху ходового рельса транспортного устройства, представленного на фиг. 1, в зоне перехода от фрикционного привода к приводу с помощью зубчатых колес; на фиг. З ~ в увеличенном масш 5 10 15 20 25 30 35 40 8 табе часть изображения, представленного на фиг. 2, после введения зубчатых колес в ряды зубьев зубчатых рельсов; на фиг. 4 - вид по стрелке А на фиг. 3; на фиг. 5 - вертикальный поперечный разрез изображения, представленного на фиг. 3 вдоль линии Б-Б; на фиг. 6 - вид сверху входного участка зубчатого рельса в увеличенном масштабе; на фиг. 7 - вид сбоку представленного на фиг. 6 входного участка в соответствии со стрелкой В; на фиг. 8 - вертикальный поперечный разрез изображения, представленного на фиг. 6, вдоль линии Г-Г; на фиг. 9-11 - вертикальные поперечные разрезы изображения, представленного на фиг. 6, вдодь линии Д-Д, Е-Е, К-К соответственно; на фиг. 12 изображение, представленное на фиг. 6, при перекатывающихся зубчатых колесах, частично в разрезе; на фиг. 13 - вид сбоку зоны стыкового зазора ходового рельса при прямолинейно направленных звеньях ходового рельса; на фиг. 14 зона стыкового зазора, представленного на фиг. 13, при надломанных вниз звеньях ходового рельса"; на фиг. 15 - зона стыкового зазора, представленного на фиг. 13, при надломанных вверх звеньях ходового рельса; на фиг. 16 - вид сверху увеличенного схематического изображения зоны стыкового зазора двух зубчатых рельсов при двух прямолинейно направленных звеньях ходового рельса и перекатывающемся зубчатом колесе; на фиг. 17 - зона стыка в соответствии с фиг. 16 при надломленных вниз звеньях ходового рельса; на фиг. 18 - зона стыка в соответствии с фиг. 16 при надломленных вверх звеньях ходового рельса. На фиг. 1 представлен подвешиваемый на состоящем из двутаврового профиля ходовом рельсе транспортный поезд 1 монорельсовой подвесной дороги для 45 подъемного горного производства. Транспортный поезд 1 имеет на обоих концах кабины водителя 2, 3 с тормозными агрегатами 4, 5. С кабиной водителя 2 сочленен моторный вагон 6, который имеет хо50 довые механизмы 7, 8. С ходовыми механизмами 7, 8 соответственно сопряжены тормозные агрегаты 9, 10. За моторным вагоном 6 следует подвешенное с помощью ходового механизма 11 охлаждаю55 щее устройство 12. Ходовой механизм 11 имеет тормозной агрегат 13. Непосредственно за охлаждающим устройством 1? следует отдельный тормозной вагон 14 с тормозными агрегатами 15, 16. С кабиной водителя 3 сопряжен еще дополнитель 26690 10 зубчатые рельсы 31 и путевые планки 33 ный привод 17 с тормозным агрегатом образуют составленные в виде звеньев 18. В зоне штрихпунктирных линий распофункциональные узлы. ложены не показанные более детально На фиг. 13-18 показано, что длина транспортные вагонетки транспортного 5 зубчатого рельса 31 соответствует длине поезда 1. одного звена 23, 24 ходового рельса и Ходовые механизмы 7, 8 моторного что смежные со стыковыми зазорами 25 вагона 6, а также дополнительный привод звеньев 23, 24 ходового рельса зубья 38 17 включают соответственно (фиг. 5) расзубчатых рельсов 31 заканчиваются со положенные парами с обеих сторон ходового рельса фрикционные колеса 19, рас- 10 стороны головки острием. Эта конфигурация служит для обеспечения безупречноположенные на приводных осях 20 выше го обкатывания зубчатых колес 21, как фрикционных колес 19 зубчатые колеса можно видеть из фиг. 13 и 16, на зубча21 и расположенные над зубчатыми колетых рельсах 31 при прямолинейно напсами 21 на приводных осях 20 фрикционных колес 19 и зубчатых колес 21 путе- 15 равленных звеньях 23, 24 ходового рельса, т.е. предназначена для эксплуатационвые колеса 22. ной ситуации, при которой шаг зубчатого рельса соответствует шагу зубчатых коХодовой рельс (фиг. 13-15) состоит лес 21, а также в случаях, когда в соотиз разъемно сочлененных друг с другом звеньев 23, 24 ходового рельса заранее 20 ветствии с фиг. 14 и 17 звенья 23, 24 заданной длины. В зоне стыковых зазоходового рельса надломлены вниз или в ров 25 звенья 23, 24 на нижних фланцах соответствии с фиг. 15 и 18 надломлены 26 вертикально шарнирно опираются одвверх. С помощью заканчивающихся остно на другое. Для этого звенья 23, 24 рием зубьев 38 в конце зубчатых рельсов ходового рельса имеют на одном конце 25 31 и в этих эксплуатационных ситуациях вертикальные торцевые поверхности 28, а зубчатые колеса 21 могут безупречно скана другом конце - наклонные торцевые тываться по стыковым зазорам 25. поверхности 29. Кроме того, в зоне стыНа фиг. 13-15 можно видеть, что пуковых зазоров 25 предусмотрены подвестевые планки 33 выполнены короче, чем ные устройства 27 для установки ходово- 30 звенья 23, 24 ходового рельса. На их го рельса на креплении подземных гориобращенных к стыковым зазорам 25 торзонтальных горных выработок. Эти подцевых концах предусмотрены перекрываювесные устройства выполнены таким общие путевые планки 33 со стыковыми разом, что они «в соответствии с изобразазорами 25 стыковые планки 39 (см. такжениями на фиг. 14 и 15 способствуют 35 же фиг. 5). Толщина стыковых планок 39 надлому звеньев 23, 24 ходового рельса выбрана меньше половины толщины путевверх и вниз, не требуя для этого их вых планок 33. При двух следующих друг изменения. Вид сверху подвесного устза другом путевых планках 33 одна стыройства 27 наглядно показан на фиг. 2. ковая планка 39 приварена в зоне верхЗвенья 23, 24 ходового рельса (фиг. 40 ней кромки одной путевой планки 33, в то 1-5 и 13-15) оснащены находящимися в время как в случае с другой путевой пландиаметральной плоскости М-М стенками кой 33 стыковая планка 39 приварена к 30. Эти стенки 30 предназначены для уснижней кромке. Благодаря этому в зоне тановки взаимодействующих с зубчатыми стыкового зазора 25 при всех возможных колесами 21 зубчатых рельсов 31 с по- 45 эксплуатационных ситуациях в соответстлосчатыми участками входа и выбега 32, вии с фиг. 13-15 также обеспечено то, а также взаимодействующих с путевыми что путевые колеса 22 безупречно могут колесами 22 путевых планок 33. перекатываться по зоне стыковых зазоЗубчатые рельсы 31 (фиг. 2-5 и 13ров. 15) с помощью расположенных на опре- 50 деленном удалении друг от друга вертиУчастки входа и выбега 32 зубчатых кальных накладок 34 и резьбовых болтов рельсов 31 более детально показаны на 35 установлены с возможностью разъедифиг. 2-4 и 6-12. На виде сверху они нения на стенках 30. Путевые планки 33 выполнены клиновидными и соответственс помощью простирающихся на опреде- 55 но могут быть установлены в углублении ленном удалении друг от друга горизон40 стенок 30 звеньев 23, 24 ходового тальных поперечных накладок установлерельса с помощью резьбовых болтов 4 1 . ны с возможностью разъединения посДля этого к концу каждого участка 32 редством резьбовых болтов 37 на зубчавхода и выбега приварена вертикальная тых рельсах 31. Тем самым звенья 23, 24, продольная планка 42, которая усилена с 11 26690 помощью поперечной стойки 43. В продольной планке 42 предусмотрено отверстие 44, через которое может быть вставлен резьбовой болт 41, и, таким образом, устройство 32 входа и выбега может быть свинчено со стенкой 30. •Как, в частности, на фиг. 6 и 12, участки 32 входа и выбега оснащены сбоку несколькими зубьями 46, которые медленно поднимаются из клиновидной поверхности 45 и лостоянно увеличиваются до тех пор, пока они не достигнут трапецеидальной формы зубьев зубчатых рельсов 31. Головки этих зубьев 46 заострены. Их боковые поверхности выполнены слегка выпуклыми. Кроме того, с помощью фиг. 6, 7 и 12 можно видеть, что расположенная в поперечной плоскости пара зубьев 47 может перемещаться в поперечном направлении. Зубья этой пары 47 в вертикальном поперечном сечении выполнены Т-образными и с одной стороны установлены в полосчатом участке 32 входа и выбега, а с другой - в продольных консолях 48, которые с помощью резьбовых болтов 49 привинчены к участкам 32 входа и выбега. Пригнанные втулки 50 предназначены для фиксирования продольных консолей 48 на участке 32 входа и выбега. Дополнительное направление пара зубьев 47 испытывает с помощью пальцев 51, которые проходят сквозь продольные консоли 48 и входят в расположенные в верхней части пазы 52 пары зубьев 47. Продольные консоли 48 ограничивают предусмотренное также в каждом участке 32 входа и выбега продолговатое свободное пространство 53, через которое проходят две расположенные на определенном расстоянии параллельно друг другу листовбіе пружины 54 (фиг. 6 и 12). Промежуточные детали 55 образуют составную часть предусмотренной между продольными консолями распорной планки 58. Обращенные друг к другу концевые участки промежуточных деталей 55 сбоку клинообразно смещены. Кроме того, фиг. 12 позволяет видеть, что концы боковых стенок свободного пространства 53 также 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 12 скошены, чтобы допускать видимое из фиг. 12 наклонное положение листовых пружин 54, если пара зубьев 47 при перекатывании через зубчатые колеса 21 утоплена. Положение листовых пружин 54 зафиксировано винтовыми болтами 56, концы которых проходят в поперечном направлении сквозь продольные консоли 48. Свободное пространство 53 закрыто покровной плитой 57, которая привинчена к продольным консолям 48. При коаксиадьно ориентированных одно относительно другого звеньях 23, 24 ходового рельса фрикционные колеса 19 обкатываются по стенкам 30 звеньев 23, 24 ходового рельса (фиг. 2). Если, например, на участке подземной горной выработки непосредственно следует участок подъема, то вначале (фиг. 2-4) в стенке 30 выбирается продольный участок, где должен ввинчиваться участок 32 входа. Затем к участку 32 входа непосредственно примыкают зубчатые рельсы 31, а также .путевые планки 33. Теперь транспортный поезд 1 с помощью фрикционных колес 19, зубчатых колес 21 и путевых колес 22 передвигается в соответствии с фиг. 2 влево, таким образом путевые колеса 22 оказываются в контакте со скошенными клинообразно концами 45 путевых планок 33. В результате этого общие приводные оси 20 фрикционных колес 19, зубчатых колес 21 и путевых колес 22 смещаются в сторону, вследствие него фрикционные колеса 19 оказываются вне контакта со стенками 30. Одновременно зубья зубчатых колес 21 с помощью участка 32 входа вводятся в зубчатые рельсы 31, как это, например, можно видеть на фиг. 3 и 4. В этом рабочем положении очевидно, что фрикционные колеса 19 не имеют больше контакта с соответствующей стенкой 30, Продольное перемещение транспортного поезда 1 осуществляется теперь исключительно с помощью зубчатых колес 21, причем глубина входа зубьев зубчатых колес 21 в зубчатые рельсы 31 постоянно определена катящимися вдоль по путевым планкам путевыми колесами 22. I 0699г л» с и 26690 h nи \ 11 ні і 11 XI и 06992 26690 57 56 Ь8 58 57 50 Фиг. 8 16 32 53 51- 5 5 Фиг. 10 «Л 32 51 (.8 58 57 И 5 U Фиг. 9 Фиг. 12 Фиг. 11 SI миф "IK II II II II Т Г Т Г Г Г Т І II II "||''l It II ГГ U U L II I I И II II II II I ' S £ OE K SE Єї 41 IE Zl IEn " 'I ". " 'I " I» " " ч " її и її и її '• " . " I» " ij M її Т S£ *1l oe ее V a 06992 V її и и її и Г І ї ї її » и і і ' і іі її її и її І ££ nc 1£ 26690 38 31 38 Фиг. 18 Упорядник Техред М. Келемеш Коректор А.Маковська Замовлення 525 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Киів-53, Львівська пл., 8 Вщкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101