транспортная система

Формула изобретения

1. Транспортная система, содержащая путевое полотно с направляющей и самоходную тележку, включающую раму, связанные с ней посредством подвесок несущие самоустанавливающиеся и ведущие колеса, платформу, источник энергоснабжения и систему управления, отличающаяся тем, что подвески несущих самоустанавливающихся колес выполнены независимыми модулями с возможностью восприятия нагрузки в вертикальной плоскости, ведущие мотор-колеса размещены в пространстве между несущими самоустанавливающимися колесами и установлены последовательно вдоль направляющей, при этом подвески ведущих колес выполнены независимыми модулями с возможностью восприятия нагрузки в горизонтальной плоскости, а система управления снабжена бортовым и дистанционным пультами управления приводами мотор-колес.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что подвески ведущих колес выполнены с возможностью динамической стабилизации и разгрузки колес в вертикальной плоскости в виде консольной балки, одним концом закрепленной шарнирно с горизонтальной осью качания на раме, а другим концом соединенной с корпусом опорного узла колеса, при этом опорный узел связан с рамой тележки посредством упругого кинематического механизма.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что путевое полотно выполнено в виде гладкой плиты, в поверхности которой выполнена направляющая в виде продольного прямоугольного паза, глубина которого соответствует высоте обода ведущего колеса, а ширина превышает толщину его обода, при этом на концах направляющей глубина паза выполнена постепенно уменьшающейся до поверхности путевого полотна.

4. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что упругий кинематический механизм подвески ведущего колеса выполнен в виде подпружиненного относительно оси колеса двухзвенного рычага, один конец которого соединен шарнирно с рамой тележки, а другой с упругим элементом, закрепленным на опорном узле колеса.

5. Система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что подвески ведущих колес снабжены ограничительными роликами, закрепленными на консольной балке с вертикальной осью вращения и контактирующими с вертикальными стенками направляющей путевого полотна, при этом диаметр роликов превышает толщину обода колеса, но меньше ширины направляющего паза в путевом полотне.

6. Система по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что ограничительные ролики оснащены пятами-упорами, закрепленными на нижних торцах роликов с возможностью скольжения вдоль направляющей путевого полотна, при этом верхние торцы роликов жестко закреплены на подвеске ведущего колеса с возможностью перемещения совместно с ней в вертикальной плоскости.

7. Система по п.1 или 3, отличающаяся тем, что модули несущих самоустанавливающихся колес снабжены узлом динамической стабилизации продольного качения и поперечного качания колеса на путевом полотне, выполненным в виде барабана с подпружиненным в его торец толкателями, упертыми в диск колеса, при этом диск колеса установлен на горизонтальной оси модуля посредством сферического подшипника качения, а барабан закреплен на оси модуля посредством упорного подшипника.

8. Система по любому из пп.1, 3 и 7, отличающаяся тем, что обод несущих самоустанавливающихся колес выполнен сферическим в поперечном сечении, при этом диаметр сферы больше или равен диаметру обода.

9. Система по п.1, отличающаяся тем, что платформа тележки снабжена роликами, закрепленными в ней с горизонтальными осями вращения и выступающими над ее поверхностью.

10. Система по п.1, отличающаяся тем, что система управления снабжена концевыми магнитоэлектрическими выключателями привода и включателями реактивного электрического тормоза, закрепленными на подвеске ведущих колес.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к самоходным транспортным средствам, предназначенным для передвижения по заданной трассе, и может быть использовано в ритуальных залах при храмах и некрополях.

Общеизвестны различные тележки, перемещаемые вручную, для перевозки тел и грузов, используемые на этапах обряда захоронения. При этом вручную производятся погрузка на тележку, перемещение тележки, перегрузка с тележки на постамент, а затем эти действия повторяются в обратном порядке. В напряженной обстановке строгого траурного процесса эти действия не очень удобны и мало эстетичны.

Цель изобретения - повышение надежности перемещений, организованности и удобств при перемещении груза.

В техническом решении по Международной заявке WO 9936025, М.кл. A 61 G 21/00, SE 19.01.98 в области похоронных принадлежностей для катафалков, предложено устройство для транспортировки, оснащенное двумя колесами и продольными рельсовыми направляющими. На одной концевой части направляющих имеются рукоятки. Колеса соединены с тележкой, которая установлена на направляющих. По существу это устройство также является грузовой тележкой, при использовании которой исключается переноска груза на руках. Однако при этом устройство сильно усложнено, а тележка перемещается вручную.

Известны устройства по патентам США №3133334, Н.кл. 27-27, 1964г. и №5533241, Н.кл. 27/27, 1996 г., представляющие собой гроб, оснащенный платформой с поворотными на вертикальной оси колесами и рукоятками по бокам для его перемещения руками. При перемещении в процессе обряда прощания такие устройства надежны и удобны. Существенным недостатком этих устройств является их большая сложность и дороговизна при одноразовом их использовании.

Из транспортных средств для перевозки больных и инвалидов известно устройство по Европейскому патенту ЕР 986997, М.кл. A 61 G 3/06, IT 15.09.98 для перемещения инвалида, содержащее тележку с вертикально перемещаемой платформой. На платформе может быть установлена инвалидная коляска. Тележка оснащена электрическим приводом и направляющей системой для установки платформы в правильное положение относительно двери транспортного средства. Платформа может смещаться в поперечном направлении относительно тележки. Установленная на платформе рама имеет возможность продольно перемещаться между втянутым и выдвинутым положениями. В данном устройстве исключается ручная переноска груза. Однако для действий ритуального обряда оно слишком сложно, громоздко и при этом требуется перемещение груза с тележки на постамент и обратно.

Известные устройства в области похоронных принадлежностей для катафалков и в области транспортных средств для перевозки больных и инвалидов не могут быть приняты в качестве аналогов заявленного изобретения. Поэтому в качестве аналогов заявленного изобретения были рассмотрены известные устройства в области самоходных транспортных средств. С этой целью изучена грузовая тележка по а.с. СССР №698785, М.кл. B 60 F 1/04, 1976 г., для рельсовых и нерельсовых путей, предназначенная для ходовых частей монтажных подвижных стендов. Тележка содержит раму, на которой установлены колеса с фиксаторами для движения по нерельсовому пути и роликами для направления тележки по рельсовому пути. При применении известной тележки отпадает необходимость перекладки грузов с рельсового транспорта на нерельсовый и обратно. Недостатком этого устройства является наличие сложного механизма перевода тележки с рельсового пути на нерельсовый и обратно.

При этом управление механизмом перевода с одного пути на другой и движением тележки производится вручную.

Ведущая тележка транспортного средства, известная по а.с. СССР №587018, М.кл. B 62 D 63/02, 1975 г., содержит приводную колесную пару и тяговый двигатель, расположенный в межколесном пространстве перпендикулярно оси колес. Для уменьшения габаритов тележки продольный рычаг независимой подвески выполнен в виде обоймы, при этом тяговый двигатель установлен внутри обоймы при помощи подшипников с возможностью разворота в поперечной плоскости относительно обоймы. Эта тележка может быть использована в качестве ведущего колесного хода многоосных шасси, автопоездов высокой проходимости многоцелевого назначения, самосвальных автомобилей и автопоездов, строительно-дорожных машин и других видов транспорта, для движения и маневрирования которых окружающее пространство не лимитировано.

Транспортное средство, известное из патента РФ №2162806, М.кл. B 62 D 61/10, 1999 г., содержит раму с установленными на ней ведомыми колесами, два из которых закреплены в изогнутых вилках, соединенных с рамой шарнирно. Между этими двумя ведомыми расположено ведущее управляемое колесо, которое установлено в изогнутой вилке, шарнирно соединенной с рамой. На вилке ведущего управляемого колеса установлен механический двигатель привода этого колеса. Такое техническое решение позволяет создать простое по конструкции транспортное средство, способное быть как грузовым, так и пассажирским. Недостатком этого устройства является его неспособность самостоятельно передвигаться по заданной трассе и необходимость присутствия на нем водителя для управления движением транспортного средства.

Самоходное транспортное средство, известное по а.с. СССР №1368222, М.кл. B 62 D 63/02, 1986 г., содержит раму, с которой при помощи шарниров с вертикальной осью вращения соединены мотор-колеса. Каждое мотор-колесо состоит из крестовины, на одной оси которой установлены два опорных диска с собственными электроприводами, каждый из которых состоит из двигателя и силовой передачи. На второй оси крестовины установлены соосные вращательные кинематические пары, жестко соединенные друг с другом и с осью скобой. На каждой оси установлен датчик поворота мотор-колеса относительно рамы в горизонтальной плоскости. Такая тележка автоматически управляется и применима для перевозки грузов в условиях гибких производственных систем. Недостатком этого устройства является увеличенное количество оборудования и большое энергопотребление ходовых мотор-колес, излишняя маневренность и громоздкость.

Известное по патенту РФ №2006410, М.кл. B 62 D 63/02, 1989 г. устройство для перевозки грузов содержит раму и связанные с ней посредством подвесок самоустанавливающиеся и ведущие управляемые колеса, расположенные соответственно на двух пересекающихся прямых линиях. Самоустанавливающиеся колеса расположены на одной диагонали рамы, а ведущие колеса - на другой диагонали, причем каждое ведущее колесо выполнено управляемым посредством индивидуальной системы управления. Недостатком этого устройства является чрезмерная сложность управления движением и его неспособность автоматически передвигаться по заданной трассе.

Указанные недостатки могут быть устранены использованием известной тележки для обслуживания текстильных машин по авторскому свидетельству СССР №556986, М.кл. B 62 D 63/02, 1974 г., взятой за прототип патентуемого изобретения транспортной системы. Согласно изобретению по прототипу тележка для обслуживания текстильных машин содержит платформу, установленную на приводных от электродвигателя колесах, токосъемник и ограничительные ролики, контактирующие с направляющей. Направляющая оборудована троллеей, с которой взаимосвязан токосъемник. Для повышения надежности известной тележки в работе на криволинейных участках пути она снабжена поворотной вокруг вертикальной оси плитой и закрепленным на платформе сектором, а приводные колеса закреплены на плите и связаны между собой соединительной муфтой. Устройство отключения муфты содержит закрепленный на поворотной плите рычаг, один конец которого соединен с муфтой, а на другом установлен ролик, взаимодействующий с сектором, при этом в плите выполнено гнездо, в котором свободно размещен токосъемник. Данная тележка способна перемещаться по заданной трассе и, в принципе, может быть использована в ритуальных залах. Недостатком этого транспортного устройства является наличие сложного механизм поворотной плиты, многозвенность которого снижает его надежность. Другой существенный недостаток - это троллея, размещенная в направляющей, постоянно находящаяся под электрическим напряжением, чем опасна для окружающих ее людей.

Изобретение направлено на достижение нового технического результата - создание такой транспортной системы, которая сохраняет достоинства прототипа и не имеет его недостатков, а именно: при автоматическом перемещении тележки по направляющей, как в прототипе, исключить опасные для окружающих линии электропередачи и упростить механизм динамической стабилизации ходовой части тележки, при этом повысить надежность перемещения тележки и удобства при перемещении.

Заявленная транспортная система, содержащая известные из прототипа путевое полотно с направляющей и самоходную тележку, включающую раму, платформу и систему управления, дополнительно снабжена связанными с рамой посредством подвесок несущими самоустанавливающимися и ведущими колесами, а также бортовым источником энергоснабжения.

Новый технический результат достигается согласно изобретению тем, что подвески несущих самоустанавливающихся колес выполнены не связанными между собой независимыми модулями с возможностью восприятия нагрузки в вертикальной плоскости. Ведущие колеса, выполненные в виде мотор-колес, размещены в пространстве между несущими самоустанавливающимися колесами и установлены последовательно одно за другим вдоль направляющей. При этом система управления тележкой снабжена сенсорным (кнопочным) стационарным, размещенным на тележке, и дистанционным переносным взаимно дублирующими пультами управления приводами мотор-колес, питающимися от бортового источника энергоснабжения.

Отличительной особенностью транспортной системы является то, что подвески ведущих колес выполнены с возможностью динамической стабилизации и разгрузки колес в вертикальной плоскости. А именно, подвески ведущих колес выполнены в виде консольной маятниковой балки, одним концом закрепленной на раме посредством шарнира с горизонтальной осью качания, а другим концом соединенной с корпусом опорного узла колеса, при этом опорный узел колеса связан с рамой тележки посредством упругого кинематического механизма.

С целью обеспечения безопасного и надежного перемещения тележки по заданной трассе, путевое полотно заявленной транспортной системы выполнено в виде гладкой плиты, то есть пола, в поверхности которого выполнена направляющая в виде продольного паза, глубина которого соответствует высоте обода ведущего колеса тележки, а ширина превышает толщину его обода. Тележка может перемещаться только вдоль направляющей вперед-назад с помощью реверсивных мотор-колес. Для предотвращения резких толчков тележки при её останове в крайних положениях, глубина направляющего паза в концах пути выполнена постепенно уменьшающейся до выхода на поверхность путевого полотна. При этом в донной поверхности направляющего паза на участке с уменьшающейся глубиной вмонтированы постоянные магниты, воздействующие на магнитоуправляемые электрические контакты включателей и выключателей системы управления электропривода ведущих колес.

Чтобы ведущее колесо, разгруженное в вертикальной плоскости от веса рамы и груза, не проскальзывало на направляющей путевого полотна, упругий кинематический механизм подвески ведущего колеса выполнен в виде подпружиненного относительно оси колеса двухзвенного рычага, один конец которого соединен шарнирно с рамой тележки, а другой - с упругим элементом, закрепленным на опорном узле колеса. При этом обод колеса выполнен из эластичного материала.

Для повышения надежности плавного и равномерного движения тележки заявленной транспортной системы по заданной трассе подвески ведущих колес снабжены ограничительными роликами, которые закреплены на консольной балке с вертикальной осью вращения и частично погружены в направляющий паз. Диаметр роликов превышает толщину обода колеса, но меньше ширины направляющего паза в путевом полотне. На нижних торцах ограничительных роликов закреплены пяты-упоры с возможностью скольжения вдоль донной поверхности направляющей путевого полотна при касании её на концевых участках направляющей с уменьшающейся глубиной. Верхним торцом ролики закреплены на подвеске ведущего колеса так, что имеют возможность перемещаться в вертикальной плоскости совместно с маятниковой консольной балкой. На подвеске ведущих колес закреплены также магнитоуправляемые электрические контакты выключателей электропривода колес и включателей реактивного электрического тормоза системы управления транспортным средством. Магнитоуправляемые электрические контакты взаимосвязаны с ограничительными роликами консольной маятниковой балкой.

В предлагаемой транспортной системе модули несущих самоустанавливающихся колес оснащены узлом динамической стабилизации продольного качения и поперечного качания колеса на путевом полотне. Узел стабилизации выполнен в виде барабана с подпружиненными в его торец толкателями, упирающимися в диск несущего колеса. При этом диск колеса установлен на горизонтальной оси модуля посредством сферического подшипника качения, а барабан закреплён на оси модуля посредством упорного подшипника. Кроме этого, обод несущих колёс выполнен из эластичного материала сферическим в поперечном сечении, при этом диаметр сферы больше или равен диаметру обода колеса.

Платформа тележки предложенной транспортной системы снабжена роликами, закрепленными в ней с горизонтальными осями вращения и выступающими над ее поверхностью.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена предлагаемая транспортная система, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид спереди; на фиг.3 - вид сверху; на фиг.4 - подвеска ведущего колеса; на фиг.5 - модуль несущего колеса.

Транспортная система содержит путевое полотно 1 с направляющей 2 и самоходную тележку 3, включающую раму 4, подвески несущих самоустанавливающихся колес 5 и ведущих мотор-колес 6, платформу 7, источник энергоснабжения 8. Подвеска ведущего колеса 6 содержит консольную балку 9, одним концом закрепленную на раме 4 посредством шарнира 10, а другим концом закрепленную на корпусе опорного узла 11 колеса 6. Опорный узел колеса 6 связан с рамой 4 посредством упругого кинематического механизма 12. На консольной балке 9 закреплены ограничительные ролики 13 с вертикальной осью вращения, контактирующие поверхностью качения с боковыми стенками направляющей 2 при движении тележки 3 и пятой-упором с донной поверхностью направляющей 2 в концах пути тележки.

Модули несущих самоустанавливающихся колес 5 содержат диск 14, закрепленный на оси 15 посредством сферического подшипника 16, со сферическим ободом 17 и барабан 18, закреплённый на оси 15 посредством упорного подшипника 19, с подпружиненным толкателем 20. В платформе 7 тележки 3 закреплены ролики 21 с горизонтальной осью вращения.

Транспортная система работает следующим образом.

Самоходная тележка 3 с грузом начинает свое движение по путевому полотну 1 с направляющей 2 при подаче электрического тока от бортового источника энергоснабжения, например аккумуляторной батареи, на приводы ведущих мотор-колес 6 по команде с дистанционного или бортового пульта системы управления. Передвигаясь на несущих самоустанавливающихся колесах 5 по путевому полотну 1, которым служит гладкая поверхность пола, самоходная тележка 3 перемещается по заданной траектории. Ведущие мотор-колеса 6 катятся по донной поверхности направляющего прямоугольного паза 2, не прикасаясь к его боковым стенкам благодаря ограничительным роликам 13. Ролики 13, закрепленные с вертикальной осью вращения на консольной балке 9 соосно с ведущими колёсами 6, имеющие диаметр больше толщины обода ведущего колеса 6, но меньше ширины направляющего паза, во время движения тележки 3 касаются одной из боковых стенок паза 2 и при этом прокатываются по ним. Таким образом, исключается соприкасание ведущих колес 6 с боковыми стенками направляющей 2, их заклинивание, благодаря чему обеспечивается динамическая стабилизация продольного качения ведущих колес 6 и движения тележки 3. Динамическая стабилизация ведущих мотор-колес 6 при движении тележки 3 обеспечивается так же тем, что ведущие колеса 6 благодаря их закреплению на консольной маятниковой балке 9 освобождены от воздействия силы тяжести тележки 3 и груза на ней. Чтобы при вращении ведущие колеса 6 не проскальзывали, они прижимаются к донной поверхности направляющей 2 постоянной силой тяжести консольной балки 9 и настраиваемой силой прижатия упругого кинематического механизма 12. Сила прижатия механизма 12, обеспечивающая постоянное сцепление обода колеса 6 с донной поверхностью направляющей 2, рассчитывается в зависимости от веса груза и настраивается регулировочным винтом. Силы прижатия колеса 6 механизмом 12 и балкой 9 приложены к опорному узлу колеса 6 перпендикулярно его оси.

При движении самоходной тележки 3 ее боковые колебания относительно оси направляющей 2 практически отсутствуют благодаря минимальному зазору люфта между ограничительными роликами 13 и боковыми стенками направляющей 2. Однако несущие колеса 5 могут воспринимать различные по величине вертикальные и боковые силы при смещении центра масс тележки 3 по разным причинам. В таких случаях взаимная параллельность движения всех несущих колес 5 обеспечивается тем, что подвески несущих колес 5 выполнены независимыми модулями. Диски 14 несущих колёс под действием боковых сил могут накрениться на не равные углы от вертикальной плоскости на сферическом подшипнике 16. В накрененном состоянии диски 14 колес 5 вращаются по другой окружности сферы обода 17 колеса 5, при этом все несущие колёса 5 катятся в плоскостях, параллельных оси направляющей 2, а подпружиненные толкатели 20 стабилизируют накрененное качение дисков 14 на сферическом ободе 17, исключая их "рыскание" по курсу. Благодаря сферической форме обода 17 поверхность и силы трения качения в накренённом состоянии диска 14 практически не изменяются, а следовательно, не меняется и тяговое усилие. После прекращения действия боковых сил на несущие колёса 5 диски 14 восстанавливаются в вертикальной плоскости под действием толкателей 20, а также благодаря тому, что диаметр сферы обода 17 больше или равен диаметру колеса 5.

Останов тележки 3 выполняется или по команде с пульта управления на прекращение подачи электрического тока на приводы мотор-колес 6 или автоматически при срабатывании магнитоуправляемых электрических контактов во время их перемещения над постоянными магнитами, вмонтированными в донную поверхность направляющей 2.

После окончания заданного поступательного перемещения по команде с пульта системы управления включаются электроприводы мотор-колес 6, тележка 3 задним ходом возвращается в исходное положение.

Таким образом, благодаря техническим решениям согласно изобретению самоходная тележка 3 по команде с пульта управления транспортной системы плавно начинает движение, равномерно, бесшумно и надежно движется по заданному курсу также плавно останавливается. При этом исключается необходимость постройки, кроме направляющего паза в полу, других сооружений, механизмов и ограждений.

В целом предложенная транспортная система существенно повышает надёжность и организованность перемещений грузов внутри зданий и сооружений, отвечает современным эстетическим потребностям. Предложенная транспортная система может быть конструктивно и технологически реализована и использована в ритуальных залах при храмах и некрополях, в медицинских операционных и реанимационных отделениях, а также для обслуживания массовых мероприятий.