BR112017000446B1

BR112017000446B1 - Conjunto de acionamento para um sistema de transporte de trilho

Info

Publication number: BR112017000446B1
Application number: BR112017000446-1A
Authority: BR
Inventors: William John Mccall; James Everrett Fisk; Patrick Walter Joseph Fantin; David Wilhelm Niemeyer; Curtis Ron Reay; Eric Benjamin Alexander Zanetti; Esko Johannes Hellberg
Original assignee: Rail-Veyor Technologies Global Inc
Priority date: 2014-07-08
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2022-11-16
Also published as: CA2954241A1; AU2019219815B2; AU2015286190B2; EP3166834A4; EP3650302A1; BR112017000447A2; CA2954247C; MX2021001928A; CA2954247A1; AU2021200651A1; EA201992203A1; AU2020202326A1; EP3166834A1; AU2022203032A1; PL3166834T3; EP3166834B1; CN106794846A; CL2017000048A1; AU2015286192A1; MX2017000326A

Abstract

ARRANJOS DE ESTAÇÃO DE ACIONAMENTO. A presente invenção refere-se genericamente a um sistema de transporte de trilho sem acionamento interno e, em particular, a um sistema de transporte de trilho melhorado para transportar materiais a granel. O sistema de transporte de trilho inclui estações de acionamento horizontais e verticais que incluem um pneu de acionamento que roda em um plano paralelo à faixa. Neste arranjo, força é aplicada em um plano diferente do que os sistemas anteriores, e a força de reação e separada do dispositivo de tensão. As melhorias das estações de acionamento fornecem uma redução de aço utilizado no sistema, uma melhor capacidade de fabricação e, por conseguinte, uma redução dos custos de componentes de sistema em comparação com as estações de acionamento anteriores. Além disso, as estações de acionamento permitem uma melhor capacidade de manutenção e acesso aos pneus de acionamento.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA PARA PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica prioridade de Pedido Provisório No. US 62/021.905, que é aqui incorporado por referência na sua totalidade.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002] A presente invenção refere-se geralmente a um sistema de transporte de trilho não tendo nenhum acionamento interno, e em particular para arranjos de estação de acionamento para mover carros através do sistema de transporte de trilho.

FUNDAMENTOS

[003] Métodos e arranjos para movimentação de materiais a granel em trens, caminhões, correias transportadoras, teleféricos convencionais ou como uma suspensão em um gasoduto são bem conhecidos e são normalmente utilizados em diversas indústrias por causa das necessidades específicas de local ou experiência. Nas indústrias de minerais e agregados, por exemplo, materiais a granel são movidos a partir de locais de mineração ou extração para uma instalação de processo para melhorias ou dimensionamento. Caminhões têm sido o sistema de escolha por muitos anos para mover materiais a granel. Caminhões foram ampliados para veículos extraviários por causa de seu transporte eficiente de materiais a granel e capacidade aumentada. Estes veículos, no entanto, são limitados a aplicações específicas de local e são fornecidos em um custo de capital elevado. Grandes caminhões extraviários evoluíram que exigem estradas muito largas para a passagem de cada outro, não são eficientes em termos energéticos por tonelada-milha de material transportado, têm capacidade de subida de colina limitada e são perigosos por causa do potencial de erro de operador, bem como são ambientalmente desagradáveis ambientalmente.

[004] Trens têm sido usados por muitos anos para o transporte de material a granel em carros de tremonha. Devido ao baixo atrito, o uso de rodas de ferro de rolamento livre ou rodas de aço em trilhos de aço são usuários muito eficientes de energia, mas são limitados em capacidade em relação aos acionadores ou locomotivas necessários. Os trens longos de grande tonelagem usam vários acionadores que são unidades pesadas, que ditam o peso dos requisitos de trilho e lastro. Todas as estradas de trilho devem ser projetadas para o peso dos acionadores ou locomotivas incluídos de combustível, não a combinação de carro mais cargas, que são significativamente menores. Os acionadores precisam ter peso suficiente para que o pneu de acionamento rotativo entre em contato com o trilho estacionário e precisam ter atrito suficiente para produzir movimento para frente ou para trás do que carros pesadamente carregados carregarão. A inclinação capaz de sistemas ferroviários convencionais está limitada ao atrito entre as rodas de acionamento ponderadas e faixa. Carros de trilho são unidades individuais que cada tem que ser carregada em um processo de lote, um carro de cada vez. Materiais a granel podem ser descarregados dos carros de tremonha abrindo escotilhas de descarga de fundo ou podem ser girados individualmente para despejar a partir do topo. Posicionar carros tanto para carga e descarga é demorado e de trabalho intensivo.

[005] Embora mover a partir de um local para outro possa ser rentável, o custo adicional das fases de carga e descarga em lotes em transportes de curta distância reduz a eficácia de custo do transporte ferroviário. Com sistemas de trens de dupla faixa simples normais apenas um trem pode ser usado em um sistema de cada vez.

[006] Correias transportadoras têm sido usadas por muitos anos para mover materiais a granel. Existe uma grande variedade de sistemas de correias transportadoras que podem mover praticamente todos os materiais a granel concebíveis. Corridas de correia simples de muito longa distância são muito dispendiosas em custos e estão sujeitas a falhas catastróficas quando uma correia rasga ou rompe, normalmente fechando todo o sistema e despejando a carga transportada, exigindo limpeza. As correias transportadoras são relativamente eficientes em termos energéticos, mas podem exigir uma manutenção elevada devido a um problema inerente de múltiplos rolamentos livres que requerem constante verificação e substituição. As correias transportadoras de curta distância são comumente utilizadas no transporte a seco ou de garra de quase todos os tipos de materiais. Uma vez que as correias transportadoras são muito flexíveis e desejavelmente operadas em um terreno bastante plano, elas não são eficientes no transporte de suspensão de sólidos moderadamente elevada onde água e finos podem acumular em locais baixos e derramar sobre o lado criando problemas de manuseamento de suspensão derramada.

[007] Alguns materiais a granel podem ser transportados em dutos quando misturados com água para formar suspensão que é empurrada ou puxada com um impulsor de bomba acionado por motor em um ambiente sem ar ou inundado. O tamanho das partículas individuais que estão presentes nos materiais a granel dita a velocidade de transporte necessária para manter o movimento. Por exemplo, se partículas grandes estão presentes, então a velocidade deve ser alta o suficiente para manter o movimento por saltos ou derrapagem ao longo do fundo do tubo das partículas muito maiores. Porque os dutos operam em um ambiente dinâmico, atrito é criado com a parede de tubo estacionária por um fluido móvel e massa sólida. Quanto maior a velocidade da massa em movimento, maior a perda de atrito na superfície de parede requerendo energia aumentada para compensar. Dependendo da aplicação, o material a granel precisa ser diluído com água inicialmente para facilitar o transporte e desidratação na extremidade de descarga.

[008] Estradas de trilho de bitola estreita, trilho leve, para transporte de material a granel a partir de minas e semelhantes são conhecidas como descrito a título de exemplo com referência à Patente No. US 3.332.535 de Hubert et al. em que um trem de trilho leve composto por vários carros é propulsionado por rodas de acionamento e combinações de motores eléctricos, despejando sobre um circuito exterior. A título de exemplo adicional, Patente No. US 3.752.334 de Robinson, Jr. et al. descreve uma estrada de trilho de bitola estreita semelhante em que os carros são acionados por um motor elétrico e rodas de acionamento. Patente No. US 3.039.402 de Richardson descreve um método para mover carros de estrada de trilho usando um pneu de acionamento por atrito estacionário.

[009] Embora os sistemas e métodos de transporte acima descritos tenham vantagens específicas em relação aos sistemas convencionais, cada um deles é altamente dependente de uma aplicação específica. Tornou-se evidente que os aumentos nos custos de mão de obra, energia e material mais as preocupações ambientais que métodos alternativos de transporte precisam ser aplicados que são eficientes de energia e mão de obra, silenciosos, não poluentes e esteticamente não obstrutivos. As Publicações de Patente US 2003/0226470 de Dibble et al. para "Sistema de Transporte de Trilho para Materiais a Granel", US 2006/0162608 para Dibble para "Sistema de Transporte de Trilho Leve para Materiais a Granel", e Patente No. US 8.140.202 para Dibble descreve um trem de trilho leve utilizando um trem de calha de semicircular aberto com estações de acionamento, cujas descrições são aqui incorporadas por referência na sua totalidade. Tal sistema de trilho leve oferece uma alternativa inovadora aos sistemas de transporte de material acima mencionados e proporciona o transportar materiais a granel usando uma pluralidade de carros conectados abertos em cada extremidade exceto para o primeiro e último carros, que têm placas de extremidade. O trem forma uma calha aberta longa e tem uma aba flexível anexada a cada carro e sobrepondo o carro na frente para evitar derramamento durante movimento. O carro da frente tem quatro rodas e placas de acionamento laterais cônicas na frente do carro para facilitar a entrada nas estações de acionamento. Os carros que seguem têm duas rodas com um engate de gaxeta conectando a frente para a traseira do carro imediatamente à frente. O movimento do trem é fornecido por uma série de estações de acionamento adequadamente posicionadas que têm motores de acionamento em cada lado da faixa que são motores elétricos AC com meios de acionamento tais como pneus para fornecerem contato de atrito com as placas de acionamento laterais. Em cada estação de acionamento, cada motor de acionamento é conectado a um inversor AC e controlador para controle de acionamento, com tanto tensão e frequência sendo modificadas conforme necessário. Os motores elétricos cada gira um pneu em um plano horizontal que fisicamente contata duas placas de acionamento paralelas externas das rodas de cada carro. Pressão nas placas de acionamento laterais por estes pneus de acionamento converte o movimento rotativo dos pneus em impulso horizontal. As rodas nos carros são espaçadas para permitir a operação em uma posição invertida pela utilização de um conjunto duplo de trilhos para permitir que os carros se pendurem de cabeça para baixo para descarregar. Por girar este sistema de faixa dupla, o trem unitário pode ser devolvido à sua condição de operação normal. Um tal sistema é bem conhecido e comercialmente referido como o sistema de manuseamento de material Rail- Veyor ™.

[010] Rodas flangeadas podem ser simétricas para as placas de acionamento laterais permitindo operação em uma posição invertida que, quando quatro trilhos são usados para encapsular a roda, descarga de loop exterior do material a granel é possível. Usando trilhos elevados, o trem pode operar na posição invertida tão facilmente como na maneira de convenção.

[011] Ainda mais, acionamentos para tais sistemas de trilho leve foram desenvolvidos como descrito em Patente No. US 5.067.413 para Kiuchi et al. descrevendo um dispositivo para transportar corpos que podem se deslocar que não são fornecidos com nenhuma fonte de acionamento, em um trajeto fixo. Uma pluralidade de corpos que podem se deslocar deslocam no trajeto fixo enquanto alinhados substancialmente em contato próximo uns com os outros. Potência de deslocamento é transmitida para um de uma pluralidade de corpos que podem se deslocar que é posicionado em, pelo menos, uma extremidade do alinhamento. A potência de deslocamento aciona o corpo que pode se deslocar com força de atrito enquanto pressionando uma superfície lateral do corpo que pode se deslocar, e é transmitida ao corpo que pode se deslocar enquanto apoiando a outra superfície lateral do corpo que pode se deslocar. Um dispositivo para transmitir potência de deslocamento é disposto em apenas uma parte do caminho fixo.

[012] Embora sistemas de trilho leve tais como o sistema de manuseamento de material Rail-Veyor ™ acima descrito sejam geralmente aceitos, há uma necessidade de fornecer um sistema melhorado tendo elevada eficiência e confiabilidade no que diz respeito ao controle do movimento do trem e, em particular, múltiplos trens com o sistema de transporte de material a granel. A presente invenção é também dirigida a um sistema e método melhorados para controlar tais sistemas de trilho leve de uma maneira eficiente e confiável.

SUMÁRIO

[013] A presente invenção refere-se geralmente a um sistema de transporte de trilho sem acionamento interno e, em particular, a um sistema de transporte de trilho melhorado para transportar materiais a granel. O sistema de transporte de trilho inclui melhorias na funcionalidade, capacidade de fabricação e, por conseguinte, redução nos custos de componentes de sistema. O sistema de transporte de trilho inclui ainda arranjos de sistema de acionamento que incluem melhorias na confiabilidade e funcionalidade.

[014] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um conjunto de acionamento para um sistema de transporte de trilho para transportar materiais a granel através de uma pluralidade de carros adaptados para formar um trem, cada carro tendo um par de placas de acionamento laterais e um arranjo de calha para transportar os materiais a granel em um trilho. O conjunto de acionamento compreende: uma estrutura de suporte, pelo menos uma unidade de acionamento conectada à estrutura de suporte. A unidade de acionamento inclui um pneu de acionamento adaptado para contatar por atrito uma placa de acionamento lateral de pelo menos um dos carros para transmitir um momento acionado ao carro. O conjunto de acionamento compreende ainda um elemento de mola operativamente localizado entre o suporte e a unidade de acionamento para controlar a força de compressão entre o pneu de acionamento de contato e a placa lateral do carro. A unidade de acionamento é ainda adaptada para articular na conexão para a estrutura de suporte em um plano paralelo à faixa de tal modo que a força de acionamento é reagida na conexão entre a unidade de acionamento e a força de suporte e de compressão é reagida através do elemento de mola.

[015] Em uma modalidade, a unidade de acionamento é articuladamente conectada à estrutura de suporte de tal modo que os pneus de acionamento são acessíveis para a sua manutenção.

[016] Em uma outra modalidade, a força de acionamento é reagida em uma bucha de articulação conectando a unidade de acionamento para a estrutura de suporte.

[017] Em uma outra modalidade, o elemento de mola é um arranjo de mola de ar para controlar a força de compressão entre o pneu de acionamento e as placas de acionamento laterais.

[018] Ainda em uma outra modalidade, o conjunto de acionamento compreende ainda uma estrutura para suportar a estrutura de suporte relativamente ao trilho.

[019] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é fornecido um conjunto de acionamento para um sistema de transporte de trilho para transportar materiais a granel através de uma pluralidade de carros adaptados para formar um trem, cada carro tendo um par de placas de acionamento laterais e um arranjo de calha para transportar os materiais a granel em um trilho. O conjunto de acionamento compreende: uma estrutura de suporte, e pelo menos um pneu de acionamento para contatar por atrito as placas de acionamento laterais de pelo menos alguns dos carros para transmitir um momento de acionamento a cada carro. O pneu de acionamento sendo conectado articuladamente para a estrutura de suporte de tal modo que os pneus de acionamento são acessíveis para a sua manutenção.

[020] Em uma modalidade, a força de acionamento é reagida na conexão de articulação.

[021] Em uma outra modalidade, a força de acionamento é reagida em uma bucha de articulação conectando o pneu de acionamento à estrutura de suporte.

[022] Em uma outra modalidade, a unidade de acionamento compreende ainda um quadro para suportar a estrutura de suporte relativamente ao trilho.

[023] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é fornecido um conjunto de acionamento para um sistema de transporte de trilho para transportar materiais a granel através de uma pluralidade de carros adaptados para formar um trem, cada carro tendo um par de placas de acionamento laterais e um arranjo de calha para transportar os materiais a granel em um trilho. O conjunto de acionamento compreendendo: pelo menos uma unidade de acionamento compreendendo um motor e um pneu de acionamento. O motor é adaptado para rodar o pneu de acionamento para contatar por atrito uma placa de acionamento lateral de pelo menos um dos carros para transmitir um momento acionado ao carro. O conjunto de acionamento compreende ainda uma placa de montagem situada entre o motor e o pneu de acionamento, e uma estrutura de suporte adaptada para suportar a placa de montagem de tal modo que a força de acionamento da unidade de acionamento e a força de compressão entre o pneu de acionamento e a placa lateral são reagidas através da placa de montagem para a estrutura de suporte.

[024] Em uma modalidade, a placa de montagem compreende ainda um engate para permitir elevação da unidade de acionamento a partir da estrutura de suporte.

[025] Noutra modalidade, a unidade de acionamento compreende ainda um engate para permitir elevação da unidade de acionamento a partir da estrutura de suporte.

[026] Em uma outra modalidade, a placa de montagem compreende um engate de montagem para ajustar seletivamente a proximidade do pneu de acionamento para a placa lateral para controle seletivo da pressão de compressão entre o pneu de acionamento e a placa lateral.

[027] Ainda em uma modalidade adicional, a placa de montagem define uma pluralidade de aberturas. O controle da pressão de compressão é capaz de ajuste seletivo por afixar a placa de montagem para o sistema de suporte através de um arranjo de pino em relação a uma das aberturas da placa de montagem.

[028] Ainda em uma outra modalidade, o conjunto de acionamento compreende ainda uma base para suportar a estrutura de suporte em relação ao trilho.

[029] Em qualquer das modalidades descritas acima, o conjunto de acionamento pode compreender ainda um arranjo de frenagem dinâmica para limitar a rotação do pneu de acionamento. O esforço de frenagem do arranjo de frenagem dinâmica é controlado por limitar corrente para o conjunto de unidade de acionamento.

[030] Em uma outra modalidade de qualquer das modalidades descritas acima, o conjunto de acionamento pode compreender ainda um dispositivo de frenagem mecânica para limitar rotação do pneu de acionamento. O arranjo de frenagem mecânica é um arranjo de tipo liberação hidráulica.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[031] Várias modalidades da invenção são descritas a título de exemplo com referência aos desenhos e apêndices anexos. A presente invenção será evidente para os especialistas na matéria lendo a seguinte descrição detalhada de várias modalidades da mesma, com referência aos desenhos anexos, nos quais: a Figura 1 é uma ilustração diagramática de um sistema de trilho de acordo com os ensinamentos da presente invenção; as Figuras 2 e 3 são vistas planas lateral e de topo, respectivamente, de uma modalidade de um trem operável com o sistema da Figura 1; a Figura 4 é uma ilustração diagramática de um arranjo de faixa operável com um sistema de controle da presente invenção; a Figura 5 é uma ilustração diagramática de (a) uma estação de acionamento horizontal, (b) uma vista isolada do elemento de mola e (c) uma vista isolada do rolamento de rotação, de acordo com as modalidades da presente invenção; a Figura 6 é uma vista em perspectiva da estrutura de suporte da estação de acionamento horizontal de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 7 é uma vista em perspectiva do elemento de mola de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 8 é uma ilustração diagramática de (a) o conjunto de acionamento em uma posição inativa, e (b) uma vista isolada dos postes de suporte, todos de acordo com modalidades da presente invenção; a Figura 9 é uma vista em perspectiva de uma estação de acionamento vertical de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 10 é uma vista em perspectiva de uma estrutura de suporte para utilização em uma estação de acionamento vertical de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 11 é uma vista em perspectiva de um conjunto de unidade de acionamento para utilização em uma estação de acionamento vertical de acordo com uma modalidade da presente invenção; e a Figura 12 é (a) uma vista plana de topo da estação de acionamento vertical, e (b) uma vista isolada das aberturas da placa de montagem, ambas de acordo com modalidades da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[032] A presente invenção será agora descrita mais completamente a seguir com referência aos desenhos anexos e apêndices, nos quais são mostradas modalidades da invenção. Esta invenção pode, no entanto, ser incorporada em muitas formas diferentes e não deve ser interpretada como limitada às modalidades aqui estabelecidas. Em vez disso, as modalidades aqui apresentadas são fornecidas de modo que esta descrição seja minuciosa e completa, e irão transmitir completamente o âmbito da invenção para os especialistas na técnica.

[033] Com referência, inicialmente, às Figuras 1-3, um sistema de trem 10, de acordo com os ensinamentos da presente invenção, compreende uma faixa 12 tendo trilhos paralelos 12a, 12b. Um trem 14 inclui um primeiro carro ou da frente 16 tendo ambos os pares de rodas dianteiras e traseiras 18, 20 operáveis na faixa 12 para fornecer um movimento de rodas livre para o carro da frente. Para a modalidade aqui descrita a título de exemplo, o trem inclui carros adicionais descritos como um segundo carro ou carro de trás 22 e um carro intermediário 24 ou vários carros intermediários transportados entre o carro da frente e o carro de trás. Os carros de trás e intermediário 22, 24 incluem uma conexão articulada dianteira 26 para conectar articuladamente os carros intermediários e de trás para carros da frente adjacentes. Os carros de trás e intermediários 22, 24 têm apenas pares de rodas traseiras 20 operáveis na faixa 12 para fornecer um movimento de rodas livre para os mesmos.

[034] Com referência continuada à Figura 2, cada dos carros tem uma placa lateral 28 fixada aos mesmos. Com referência às Figuras 1, 3-4, estações de acionamento múltiplas 30 têm cada um acionamento de frequência variável (VFD) que inclui um pneu de acionamento 32 para contatar por atrito a placa lateral 28 e comunicar um movimento acionado para cada carro e assim o trem 14. Conforme ilustrado com referência continuada para a Figura 3, a modalidade aqui descrita inclui cada carro tendo placas laterais opostas 28a, 28b e pneus de acionamento opostos 32a, 32b. Especificamente, cada carro pode ter uma placa lateral fixa em cada lado, que percorre o comprimento do carro e espaçada fora das rodas e faixas. Estas placas laterais podem estar localizadas simetricamente com as rodas e paralelas aos trilhos leves. Em outro arranjo, as placas laterais podem estar localizadas assimétricas com as rodas. No entanto, neste arranjo, as rodas são parte das placas laterais de tal modo que o arranjo de placa lateral- roda permite que o trem seja deslocado para jusante ou para montante. De preferência, as rodas são posicionadas para permitir que o trem opere quer em uma posição vertical quer em uma posição invertida. Cada uma das estações de acionamento 30 inclui inversores A/C e um controlador conectado a cada conjunto de motores de acionamento de tal modo que os motores podem ser sincronizados através da modificação de pelo menos uma de tensão e frequência. Movimento para frente ou para trás do trem é o resultado da rotação horizontal de pneus em lados opostos do trem virando em sentidos opostos com pressão adequada de referida rotação que fornece deslizamento mínimo entre a superfície de pneu e placas laterais. Em outras palavras, os dois pneus opostos são ambos empurrados para dentro em direção ao centro da faixa. Para parar o trem, os pneus de acionamento 32 são ainda adaptados para engatar e aplicar pressão à placa lateral 28 do carro.

[035] Com referência às Figuras 5-12, os arranjos de estação de acionamento horizontal e estação de acionamento vertical são mostrados, respectivamente, de acordo com as modalidades da presente invenção. Fazendo primeiramente referência ao desenho de estação de acionamento horizontal 40 da Figura 5, este arranjo pode ser utilizado para instalações tendo limitações de altura restritas. As melhorias da estação de acionamento horizontal fornecem uma redução de aço utilizado no sistema, capacidade de fabricação melhorada e, portanto, redução dos custos de componentes de sistema em comparação com as estações de acionamento anteriores. Além disso, o arranjo da estação de acionamento separa a força de acionamento e a força de compressão. Em particular, a força de acionamento é reagida nos rolamentos de articulação 50 e a força de compressão é isolada para o elemento de rotação, isto é, o pneu de acionamento 44. A estrutura de suporte 42 da estação de acionamento horizontal 40 também fornece uma melhor capacidade de manutenção e acesso aos pneus de acionamento 44.

[036] A estrutura de suporte 42 fornece uma base para montar o conjunto de unidade de acionamento 46. Na maioria das aplicações, a estrutura de suporte 42 será montada em um quadro 96 que atravessa as faixas paralelas 12a, 12b. Neste arranjo, duas estruturas de suporte 42a, 42b são fornecidas de cada lado das faixas paralelas 12a, 12b de modo a permitir que dois conjuntos de unidade de acionamento separados engatem placas laterais opostas do carro.

[037] De modo a acomodar o conjunto de unidade de acionamento 46, a estrutura de suporte 42 é tipicamente constituída por uma placa de base 94 à quais duas placas laterais 98a, 98b são anexadas perpendiculares à mesma (Figura 6). Cada placa lateral 98 é conectada em uma extremidade a uma placa de montagem 92, que corre perpendicular à placa lateral 98 e substancialmente paralela à faixa 12. Em algumas aplicações, uma placa de montagem de para-choque 100 é posicionada paralela à placa de montagem 92 na outra extremidade da placa lateral 98. Se presente, um para-choques 104 pode ser anexado à placa de suporte de para-choques 100 para minimizar danos à estação de acionamento global 30, no caso de um carro ser empurrado lateralmente contra a estação de acionamento enquanto passando através. Para acomodar o rolamento de articulação 50 do conjunto de unidade de acionamento 46, uma placa de montagem de articulação 102 é fornecida para cobrir o canto formado entre a placa lateral 98 e a placa de montagem 92.

[038] O conjunto de unidade de acionamento 46 inclui pelo menos um pneu de acionamento 44 que é acoplado a um arranjo de motor-caixa de marcha 48 (por exemplo, um acionamento eletromecânico com a capacidade de potência apropriada para propulsar o trem e uma relação de engrenagem apropriada para movê-lo em uma velocidade designada, e para satisfazer o ciclo de trabalho desejado) e é conectado articuladamente à estrutura de suporte 42 de tal modo que o acionamento 46 pode articular para manutenção (por exemplo, remoção de pneus ou manutenção do acionamento). Cada unidade de acionamento 46 opera um pneu de acionamento 44 para contatar por atrito a placa lateral 28 de um carro. Um arranjo é fornecido para controlar as pressões opostas necessárias para fornecer propulsão para frente ou para trás adequada para mover o trem 14 sem escorregar.

[039] Além disso, o plano ao qual o pneu de acionamento 44 articular é alterado na estação de acionamento horizontal aqui descrita em comparação com as estações de acionamento anteriores. A alteração deste plano altera a forma como as forças de reação a partir do impulso de estação de acionamento são transportadas para a estrutura de suporte 42.

[040] Especificamente, sistemas anteriores incluíam uma haste roscada que era utilizada para puxar o pneu de acionamento por meio de articulação do acionamento completo para o trem. Neste arranjo, a força normal (de compressão) e a força de impulso reativa são ambas transportadas como tensão na haste roscada.

[041] Em vez do pneu de acionamento mover verticalmente com referência ao solo em estações de acionamento anteriores, o pneu de acionamento 44 aqui descrito roda em um plano paralelo à faixa 12. Neste arranjo, força é aplicada em um plano diferente dos sistemas anteriores, e a força de reação é separada do dispositivo de tensão. Especificamente, a força de acionamento e forças de compressão são separadas, em que a força de acionamento é reagida nos rolamentos de articulação 50 e a força de compressão é isolada para o elemento rotativo, isto é, o pneu de acionamento 44. Desta forma, a força normal (de compressão) pode ser reagida através de um elemento de mola 52 que é concebido para manter a força necessária sobre um intervalo mais amplo de viagem. Tipicamente, os rolamentos de articulação 50 são anexados à placa de montagem de articulação 102 da estrutura de suporte 42.

[042] Em uma modalidade, o elemento de mola 52 é fornecido como um arranjo de mola de ar, o qual pode ser utilizado para controlar tal pressão (isto é, a força de compressão) requerida entre o pneu 44 e a placa lateral 28 do trem 14 (por exemplo, para ajustar o engate de carro/pneu para levar em conta desgaste de pneu e tolerâncias de fabricação) (Figura 7). Conforme ilustrado na modalidade da Figura 7, o elemento de mola 52 pode incluir um alojamento 58 para a mola de ar 82. O volume interno do alojamento 58 pode ser ajustado por alongamento ou encurtamento de postes 84 de modo a expandir ou comprimir a mola de ar 82. O elemento de mola 52 é anexado à estrutura de suporte 42 em uma localização que permite que pressão seja aplicada à placa de montagem de acionamento 54, o que resulta, em última análise, no pneu de acionamento 44 ser comprimido contra a placa lateral 28. Em uma modalidade, o elemento de mola 52 repousa na placa de base 94 da estrutura de suporte 42 e é anexado à placa de montagem 92 da estrutura de suporte 42. Geralmente, dois elementos de mola 52a, 52b são utilizados em cada estrutura de suporte 42, um montado em cada placa de montagem 92. Este arranjo permite que força substancialmente uniforme seja aplicada à placa de montagem de acionamento 54 na vizinhança do pneu de acionamento 44.

[043] Como mencionado acima, para permitir manutenção do pneu (s) de acionamento 44, a unidade de acionamento 46 pode ser articulada a partir de uma posição ativa onde o pneu de acionamento 44 é posicionado em um plano paralelo à faixa 12 para uma posição inativa onde o pneu de acionamento 44 é posicionado em um plano que é perpendicular à faixa 12. O conjunto de unidade de acionamento 46, incluindo a placa de montagem de unidade de acionamento 54, é articulado através de rolamentos de articulação 50 posicionados na estrutura de suporte 42. Para melhorar a segurança do trabalhador durante a manutenção do conjunto de acionamento (46), uma armadura de pneu (158) pode ser utilizada para fixar o pneu de acionamento (44) durante articulação do conjunto (46) e sua manutenção (Figura 8).

[044] Quando na posição inativa, o conjunto de unidade de acionamento 46 pode ser estabilizado (ou seja, impedido de articular de volta para a posição ativa) por inserir e fixar hastes de suporte 72 para a placa de montagem 54. Em uma modalidade, as hastes de suporte 72 são inseridas através de cavilhas de suporte ocas 74 conectadas à placa de montagem 54. As cavilhas de suporte 74 são fornecidas para permitir que a placa de montagem 54 e o conjunto de unidade de acionamento associado 46 sejam posicionados afastados da estrutura de suporte 42 quando na posição ativa.

[045] Fazendo agora referência ao desenho da unidade de acionamento vertical 60 mostrado na Figura 9, este arranjo pode ser utilizado para instalações que não têm restrições de altura livre. As melhorias da unidade de acionamento vertical 60 fornecem uma redução do aço utilizado no sistema, melhor capacidade de fabricação e, por conseguinte, redução dos custos de componentes de sistema. A estrutura de suporte 62 da unidade de acionamento vertical 60 é de preferência uma estrutura de aço em vez de uma fundação de cimento. A estrutura de suporte 62, como mostrado, é também mais robusta, ao mesmo tempo em que utiliza menos aço em comparação com sistemas tradicionais. Especificamente, a estrutura de suporte 62 é mostrada como sendo formada usando um desenho de placa de aço cortada a laser/dobrada (ver Figura 10) em vez de um desenho com base em membro estrutural tal como utilizado em sistemas tradicionais. A unidade de acionamento vertical 60 também fornece capacidade de manutenção e acesso melhorados para os pneus de acionamento 64. Especificamente, o conjunto de unidade de acionamento 66 incluindo uns pneus de acionamento 64 é acoplado a um arranjo de motor-caixa de marcha, como descrito acima, através de uma placa de montagem de acionamento 68. Ainda noutro arranjo, a unidade de acionamento 46 pode ser um dispositivo hidrodinâmico como mostrado tendo um arranjo de acoplamento de fluido 142 (Figura 11). Tanto uma unidade de acionamento 66 como a placa de montagem de acionamento 68 incluem pontos de engate, tais como olhais 56, para elevar a unidade para manutenção (por exemplo, substituição de pneus ou manutenção do acionamento). Cada unidade de acionamento 66 opera um pneu de acionamento 64 para contatar por atrito a placa lateral 28 de um carro. Um arranjo é fornecido para controlar as pressões opostas necessárias para fornecer propulsão para frente ou para trás adequada para mover o trem 14 sem escorregar. Especificamente, uma pluralidade de aberturas 70 é pré-formada na placa de montagem de unidade de acionamento 68 (Figura 12b) para ajuste seletivo para controlar a pressão necessária entre o pneu 64 e placas laterais 28 do carro por montagem do pneu de acionamento 64 em proximidade seletiva para as placas laterais 28 do carro (por exemplo, para ajustar o engate de carro/pneu para levar em conta o desgaste do pneu).

[046] O ajuste seletivo para controlar pressão entre o pneu 64 e placas laterais 28 do carro é conseguido por fornecer uma pluralidade de aberturas 70 pré-formadas na placa de montagem de unidade de acionamento 68 (Figura 12b) e um número correspondente de aberturas 80 na estrutura de suporte 62 (Figura 10). A pluralidade de aberturas 70 pré- formadas na placa de montagem de unidade de acionamento 68 são tipicamente paralelas à borda da placa de montagem 68 distal à faixa 12, enquanto um número correspondente de aberturas 80 são pré-formadas na estrutura de suporte 62 e são deslocadas da borda da estrutura de suporte 62 distal à faixa 12. Geralmente dois conjuntos de aberturas 70a, 70b e 80a, 80b são pré-formados na placa de montagem de unidade de acionamento 68 e estrutura de suporte 62, respectivamente, em extremidades opostas da placa 68 e estrutura de suporte 62 ao longo das bordas distais à faixa 12. O pneu 64 pode ser posicionado incrementalmente mais próximo da faixa 12 e, por extensão a placa lateral 28 do automóvel, por conectar a placa de montagem 68 à estrutura de suporte 62 através de uma das aberturas 70 na placa de montagem 68 e a abertura correspondente 80 na estrutura de suporte 62 em uma posição que impele a placa de montagem 68 mais próxima da faixa 12. Em uma modalidade, a placa de montagem 68 é conectada à estrutura de suporte 62 por inserção de um pino 76 através das aberturas correspondentes 70, 80 na placa de montagem 68 e estrutura de suporte 62.

[047] Os vários componentes das unidades de acionamento 46, 66 podem ser otimizados para fornecer o atrito adequado requerido entre o pneu de acionamento 44, 64 e a placa lateral 28 do carro. As forças de atrito deste contato de placa de acionamento lateral - pneus de acionamento são optimizadas para evitar o deslizamento entre os pneus de acionamento 44, 64 e as placas laterais 28, proporcionando assim um impulso para frente. Em um exemplo, a superfície da placa (s) lateral 28 do carro pode ser adaptada para melhorar tal engate com o pneu de acionamento 44, 64 (por exemplo, o material de placa lateral pode ser modificado ou um revestimento pode ser aplicado à placa lateral). Em um outro exemplo, várias especificações do pneu de acionamento 44, 64 (por exemplo, pressão dos pneus, composição, durômetro, taxa de mola, etc.) podem ser feitas para modificar as forças de atrito entre os pneus de acionamento 44, 64 e a placa lateral 28 do carro. Os pneus de acionamento flexíveis 44, 64 podem ser feitos de uma variedade de materiais. Exemplos de material apropriado, mas não se limitando a, são pneus sólidos macios, pneus de borracha sintética, pneus de borracha de uretano pneumáticos e pneus cheios de espuma sintética. O pneu preferido 44, 64 é um pneu pneumático ceio de espuma. Espuma fornece a função flexível associada com pneus cheios de ar, sem o potencial problema de deflação rápida. A capacidade de flexão compensa irregularidades em espaçamento de placa lateral 28 e também permite contato completo de placas laterais retas 28 mesmo em seções deformadas que levariam a saltos de contato com pneus não flexíveis. A utilização de um pneu que pode ser esvaziado poderia causar uma perda de tração e um elevado potencial de descarrilamento. Tal como previsto em sistemas anteriores, foi pretendido ter uma dureza baixa para o pneu de acionamento 44, 64. Desta forma, a face do pneu cheio de espuma seria suficientemente espalhada (ou deforma suficientemente) em contato com a placa lateral do trem para fornecer força de compressão suficiente para mover o trem.

[048] A estação de acionamento horizontal 40 e estações de acionamento verticais 60, como mostrado nas Figuras 5 e 9, respectivamente, incluem um dispositivo de frenagem acoplado ao arranjo de motor-caixa de marcha 48. O dispositivo de frenagem pode estar na forma de um arranjo de frenagem dinâmica para evitar trem 14 fugir em descidas e com freios de bloqueio positivo que são atuados em situações sem potência que podem manter um trem no lugar até que o sistema possa ser devolvido a um estado operacional. Geralmente, a frenagem pode ser conseguida por dois sistemas. Em uma modalidade, um dispositivo de frenagem de serviço é fornecido por meio do sistema de controle de motor, que dinamicamente freia os acionamentos 48 utilizando os motores. Neste arranjo, o esforço de frenagem é controlado limitando ou eliminando a corrente do conjunto de unidade de acionamento. Em uma outra modalidade, um sistema de frenagem mecânica é fornecido sob a forma de um arranjo de liberação hidráulica, que é instalado como uma extensão de uma haste intermediária da caixa de marcha. Este sistema de frenagem mecânica pode ser utilizado para situações de retenção e de emergência. Além disso, ambas as formas de sistemas de frenagem podem ser incluídas nas estações de acionamento 40, 60 para fornecer redundância no sistema em caso de falha de um dos sistemas.

[049] Muitas modificações e outras modalidades das invenções aqui estabelecidas virão à mente de um perito na arte a que estas invenções referem-se tendo o benefício dos ensinamentos apresentados nas descrições anteriores e os desenhos associados. Por conseguinte, deve ser entendido que as invenções não devem ser limitadas aos exemplos específicos das modalidades divulgadas e que modificações e outras modalidades destinam-se a ser incluídas dentro do âmbito das reivindicações anexas. Embora termos específicos sejam aqui utilizados, eles são usados em um sentido genérico e descritivo e não para fins de limitação.

Claims

1. Conjunto de acionamento para um sistema de transporte de trilho para transportar materiais a granel por meio de uma pluralidade de carros adaptados para formar um trem, cada carro tendo um par de placas de acionamento laterais e um arranjo de calha para transportar o material a granel sobre um trilho, o referido conjunto de acionamento compreendendo: pelo menos uma unidade de acionamento (46) compreendendo um motor (48) e um pneu de acionamento (44), em que o motor (48) é adaptado para rodar o pneu de acionamento (44) para contatar por atrito uma placa de acionamento lateral de pelo menos um dos carros para transmitir um momento de acionamento para o carro; uma placa de montagem (68) situada entre o motor (48) e o pneu de acionamento (44); e uma estrutura de suporte (62) adaptada para transportar a placa de montagem (68), CARACTERIZADO pelo fato de que a estrutura de suporte (62) é adaptada para transportar a placa de montagem (68) de tal forma que a força de acionamento a partir da unidade de acionamento (46) e força de compressão entre o pneu de acionamento (44) e placa lateral são reagidas através da placa de montagem (68) para a estrutura de suporte, e em que a placa de montagem (68) e estrutura de suporte definem uma pluralidade de aberturas (70, 80) que, quando alinhadas e ligadas através de um arranjo de pinos (76) inserido através das aberturas correspondentes na placa de montagem (68) e na estrutura de suporte, podem ser utilizadas para controlar, seletivamente, a força de compressão entre o pneu de acionamento (44) e placa lateral.

2. Conjunto de acionamento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a placa de montagem (68) compreende ainda um engate (56) para permitir elevação da unidade de acionamento (46) da estrutura de suporte.

3. Conjunto de acionamento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de acionamento (46) compreende ainda um engate (56) para permitir elevação da unidade de acionamento (46) a partir da estrutura de suporte.

4. Conjunto de acionamento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda uma base para suportar a estrutura de suporte em relação ao trilho.

5. Conjunto de acionamento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda um dispositivo de frenagem dinâmica para limitar rotação do pneu de acionamento (44).

6. Conjunto de acionamento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda um dispositivo de frenagem mecânica para limitar rotação do pneu de acionamento (44).

7. Conjunto de acionamento, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o esforço de frenagem do arranjo de frenagem dinâmica é controlado pela limitação de corrente para o conjunto de unidade de acionamento (46).

8. Conjunto de acionamento, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de frenagem mecânica é um arranjo tipo de liberação hidráulica.