CN103339011B - 运输装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种运输装置（1），其包括由导轨节段组合而成的导轨（2）和在导轨上可悬挂地移动的运输列车，该运输列车具有至少一个与导轨（2）共同作用的、作为运输列车的牵引机的驱动单元（9）的组成部分的齿轮（11）。导轨（2）具有两个彼此平行延伸的板条状的凸缘（19、23）和多个彼此连接上下重叠设置的凸缘（19、23）的栓柱（13）。所述齿轮（11）始终与栓柱（13）处于有效啮合。另外，驱动单元（9）借助支承轮（17）支撑在下侧的凸缘（19）的内侧（18）上。
Description
技术领域
本发明涉及一种运输装置。
背景技术
这种运输装置又作为概念“独轨悬挂轨道系统”(尤其是用于地下采矿)已知。在此在许多情况下运输列车的前行通过具有摩擦轮的驱动单元实现，所述摩擦轮从由导轨节段构成的导轨侧面被压紧到导轨节段的接板上。基于剧烈变化的摩擦系数(其值在0.2至0.5之间)，每个摩擦轮只能传递有限的驱动力。该驱动力在水平运行中在相对小的负荷下大多够用。但在拉动较大负荷并且另外还须克服上坡路以及下坡路时，在实践中普遍的是将多个驱动单元连接到动力系统上。在此结合相对高的设备费用和导线费用，因为摩擦轮通常借助液压力被压紧到导轨节段的接板上并且此外需要可液压和/或机械操作的制动设备。
现有技术还包括所谓的混合运行(DE4220527A1)。在此每个驱动单元在每个摩擦轮上方具有一个直径较小的齿轮。当齿轮与区段地延伸于导轨上方的齿条啮合时，摩擦轮与在横截面中构造为工字形的导轨的导轨节段的接板脱开作用。由于摩擦轮借助液压能量来驱动，所以产生齿轮的不同的相对转速和因此不同的啮合角，因为所述齿轮彼此不同步地运动。另外，这也由不同的打滑以及运输列车的转弯行驶引起。因此需要同步齿轮的转速并且按摩擦轮校正。
由于在已知的装置中齿条设置在导轨上方，与各齿部处于啮合的齿轮彼此间的间距相对大。但这是必要的，因为摩擦轮必须脱开。在混合运行中还观察到相对嘈杂的运行，这归因于齿轮齿数相对少。因此需要用于牵引机的侧向导向部。另外须确保，所述齿分别在适合的深度中与齿条进入啮合。
另外，由于摩擦轮和齿轮的不同的直径，所以行驶速度也变化。但力求摩擦轮运行和齿轮运行之间尽可能平稳和流畅的过渡。但这点的前提在于，齿轮在形锁合啮合中的旋转要比摩擦轮快得多。此外由于各个齿轮经常啮合，所以也不能避免齿轮的高度磨损。
DE19827037A1公开了一种用于人员和负荷的运输装置，其具有一个输送单元，该输送单元被强制导向于导轨上。输送单元包括具有支承轮的同步驱动装置，所述支承轮在角钢(Winkelprofil)的两个相对置的侧面上滚动。同步驱动装置还具有齿轮，所述齿轮在滚轮轴导轨(Rollenbolzenschiene)上滚动。齿轮在支承轮旁延伸，滚轮轴导轨固定在角钢上。另外为了导向同步驱动装置，还设置侧向的导向轮对。滚轮轴导轨分别包括一个U形型材和插入所述U形型材支腿之间的栓柱。
GB2096957A公开了一种运输装置，其具有一个包括两个纵向接板和横向插入各纵向接板之间的横梁的梯子状的导轨。一个叶轮可在横梁上沿其移动，该叶轮具有多个与横梁共同作用的叶片。所述叶轮构造用于接受负荷。
发明内容
从现有技术出发，本发明的任务在于提供一种运输装置，在其中，不仅在水平运行而且在上坡路和下坡路中、即使是在大的负荷下也可确保驱动单元与导轨毫无问题地共同作用，并且用于构造牵引机的机械的和液压的成本也可被降低到最小程度。
为实现上述目的，本发明提供一种运输装置，其包括由能彼此连接的并且在横截面中构造成工字形的导轨节段组合而成的导轨和在导轨上能悬挂地移动的运输列车，该运输列车具有至少一个与导轨共同作用的、作为运输列车的牵引机的组成部分的驱动单元，其特征在于，导轨的每个导轨节段具有两个彼此平行地间隔开延伸的凸缘和多个将上下重叠地设置的凸缘彼此连接的栓柱，所述牵引机的驱动单元具有齿轮，该齿轮从导轨的一侧与栓柱处于有效啮合，所述驱动单元借助支承轮支撑在下侧的凸缘的内侧上。
据此，导轨的每个导轨节段现在包括两个彼此平行延伸的凸缘和多个连接上下重叠设置的凸缘的栓柱。为牵引机的驱动单元配置齿轮，该齿轮从导轨的一侧与栓柱形锁合并且力锁合地共同作用。也就是说，该齿轮在栓柱上滚动。牵引机在此通过支承轮支撑在导轨节段的下侧的凸缘的内侧上。该齿轮优选具有垂直中轴线，即，该中轴线平行于栓柱延伸。牵引机可在侧面通过支撑轮支撑在导轨上。各支撑部优选贴靠在下侧的凸缘的侧面上。
在根据本发明的解决方案中，在导轨的整个长度上在驱动单元的区域中，齿轮与导轨节段的栓柱永久地形锁合地啮合。在此可以将齿轮的直径构造得约与之前常见的摩擦轮的直径一样大。这是因为不再需要摩擦轮作用于接板的表面上，而只有齿轮在栓柱上滚动。这种结构此外允许齿轮的厚度构造成小于摩擦轮因必要的摩擦面所需的厚度。
齿轮与栓柱的永久的形锁合的啮合的优点还在于，可简单地构造制动装置。当齿轮的驱动装置可被相应固定时，所述形锁合的啮合在此甚至可用作制动器。由于现在可省略迄今必须单独存在的制动液压机构，所以磨损部件的数量减少并且此外与安全有关的设有相应的阀装置的液压驱动技术装置也变小。
本发明的另一优点在于牵引力特别显著地提高。因此每个驱动单元可传递更高的牵引力。内部测试的结果表明，可达到15kN和更大的牵引力，这与纯摩擦轮驱动装置相比提高了50％。
基于齿轮和栓柱之间的形锁合的力传递也可省略液压压紧系统和相应的阀装置。
根据本发明，当为驱动单元配置至少两个与栓柱形锁合地共同作用的齿轮时，改善力传递。所述齿轮可上下重叠或在导轨的纵向方向上彼此错开地设置。
另外一种可能的方案在于，在导轨的每一侧上设置一个驱动单元，该驱动单元具有至少一个与栓柱形锁合地共同作用的齿轮，所述齿轮优选具有垂直中轴线。
在此可想到，将齿轮的中轴线设置在一个横轴中，该横轴垂直于导轨。在此情况下则齿轮需要在高度上彼此错开地设置。牵引力通过一个唯一的栓柱传递。
另一种具有两个驱动单元的实施方式规定，所述齿轮在导轨的纵向方向上彼此错开设置，即不位于同一个横向平面中。这时齿轮可处于同一高度平面中。高度平面也可错开。牵引力在至少两个栓柱上传递。每个栓柱的负荷下降。
有利的是，沿导轨的纵向方向看所述支承轮以相应成对的配置设置在齿轮之前。
每个齿轮可处于电动的、气动的或液压的驱动装置的影响下。
此外可想到，用于齿轮的所述驱动装置设有制动功能。但也可设置单独的制动设备，当然这提高了结构成本。
所述导轨节段的凸缘可构造为平板条(Flachleiste)。栓柱固定在凸缘之间。
为了提高刚性也可想到，至少导轨节段的上侧的凸缘构造为空心型材。优选所述空心型材具有矩形的横截面。
导轨节段的另一种加固可这样实现，即，在导轨节段的上侧的凸缘上设置加强型材。
所述加强型材可构造为在栓柱的垂直纵向中心平面中延伸的接板板条(Stegleiste)。
另外有利的是，所述加强型材构造成T形的并且借助接板固定在上侧的凸缘上。
也可想到U形的加强型材。所述U形的加强型材则以其支腿固定在上侧的凸缘上。
但所述导轨节段的凸缘在横截面中也可构造成U形的，其中，上侧的凸缘的侧向支腿指向上方并且下侧的凸缘的侧向支腿指向下方。
支腿可构成凸缘的一体的组成部分。但所述支腿也可单独制造并且被焊接到平板条上。支腿可具有三角形横截面。也可想到其它横截面。
所述栓柱可构造为由实心材料制成的圆形栓柱。这是一种通过简单地切断杆状材料实现的廉价的结构形式。在此杆状材料在横截面中并非必须为圆形。栓柱原则上也可具有非圆形的横截面。
所述栓柱例如可具有带有倒圆的纵向棱边的矩形横截面。较长的轴线在此优选在导轨的纵向方向上延伸。
另一种方案在于管状的栓柱。
此外，所述栓柱在纵剖面图中看可构造成椭圆的或凸球状(ballig)的。
所述栓柱可固定在凸缘的彼此相对置的内侧上。但更有利的是一种实施方式，在其中栓柱固定在凸缘中的匹配栓柱在端部区段中的横截面的缺口中。这优选通过焊接实现。适宜的是使用用于自动焊入的焊接机器人。
为了确保导轨节段毫无问题地连接形成导轨，可在每个导轨节段的下侧的凸缘的下侧上设置端侧的对中装置。例如在一个端部上间隔开地并排设置两个短的型材棒，而在另一端部上设置一个短的型材棒，该型材棒在连接两个导轨节段时嵌入下一导轨节段的两个型材棒之间。
最后有利的是，在每个导轨节段的上侧上设置端侧的连接装置。所述连接装置既用于连接两个连续的导轨节段又用于将其悬挂在地下巷道支护上。
附图说明
下面借助附图中所示的实施例详细说明本发明。附图如下：
图1为包括运输列车和导轨的运输装置的侧视图；
图2为导轨的导轨节段的透视图；
图3同样为导轨的导轨节段的另一实施方式的透视图；
图4为运输列车的驱动单元与导轨的共同作用的示意性俯视图，局部为剖面图；
图5为图4视图的沿V-V线的垂直横截面，沿箭头Va的方向看；
图6为根据另一实施方式的运输列车的驱动单元与导轨的共同作用的示意性俯视图，局部为剖面图；
图7为图6视图的沿VII-VII线的垂直横截面，沿箭头VIIa的方向看；
图8为导轨节段的沿图4中VIII-VIII线的垂直横截面，沿箭头VIIIa的方向看；
图9为根据另一实施方式的导轨节段的沿图4中VIII-VIII线的垂直横截面，沿箭头VIIIa的方向看；
图10为根据第三种实施方式的导轨节段的沿图4中VIII-VIII线的垂直横截面，沿箭头VIIIa的方向看；
图11为图10视图的沿XI-XI线的水平横截面，沿箭头XIa的方向看；
图12为根据另一实施方式的图10视图的沿XI-XI线的水平横截面，沿箭头XIa的方向看；
图13为导轨节段的不同前视图。
具体实施方式
图1示出一种由现有技术(DE4220527A1)公开的运输装置1，该运输装置包括一个工字形构造的导轨2和一个以独轨悬挂轨道形式在导轨2上可悬挂地移动的用于地下采矿的运输列车3。
运输列车3在两个端部上具有司机驾驶室4、4a并且在司机驾驶室4、4a之间具有未详细示出的运输车厢5。司机驾驶室4、4a和运输车厢5可借助底架6沿导轨2运动。
在司机驾驶室4上连接牵引机7，该牵引机设有柴油液压驱动装置8。牵引机7具有两个驱动单元9。在牵引机7之后是通过底架6悬挂在导轨2上的冷却装置10。
在导轨2上方区段地设置未详细示出的齿条，当同样存在的摩擦轮从导轨2上抬起时，所述齿条与驱动单元9的齿轮啮合。
本发明并未设置摩擦轮来驱动运输列车3，而仅设置齿轮11(图4至7)，所述齿轮与特殊构造的导轨2啮合，这在下面还将被说明。在图1中为现有技术使用的附图标记在下面也用于说明本发明，只要它们是相关的。
牵引机7的驱动单元9分别包括一个齿轮11(参见图4和5)，该齿轮设置在导轨2的一侧上。围绕垂直中轴线12旋转的齿轮11处于驱动装置8的影响下并且与包括多个导轨节段14、14a至14f(图13)的导轨2的垂直的栓柱13、13a至13c(图8-12)形锁合地共同作用。该齿轮以其齿15嵌入栓柱13之间。栓柱13因此被两个相邻的齿15包围(图4)。
沿导轨2的纵向方向看在齿轮11之前以相应成对的配置设置围绕水平轴线16旋转的支承轮17。所述支承轮17支撑在导轨节段14的下侧的凸缘19的内侧18上。
此外，每个驱动单元9在支承轮17的区域中具有在下侧的凸缘19的侧面20上滚动的支撑轮21。围绕垂直中轴线22旋转的支撑轮21位于支承轮17的横向平面中。
导轨节段14、14b至14f的下侧的和上侧的凸缘19、23根据图2、4、5、8至10和13构造为平板条。但也可想到，根据图3和13e)将导轨节段14a的凸缘19a和23a在横截面中构造成U形的，其中，上侧的凸缘23a的侧向支腿24指向上方并且下侧的凸缘19a的侧向支腿25指向下方。支腿24、25可具有三角形横截面并且被焊接到平板条上。但凸缘19a和23a也可与支腿24、25一体地构造。
由图2和3还可看出，在凸缘23、23a的上侧26上设有端侧的连接装置27。所述连接装置27不仅用于连接两个连续的导轨节段14、14a至14f，而且也用于将导轨2悬挂在未详细示出的地下巷道支护上。
在导轨节段14、14a至14f的下侧的凸缘19、19a的下侧28上可在端侧设置对中装置29、30。所述对中装置包括一个端部上的两个间隔开的并排的短棒29和另一个端部上的一个短棒30。在连接两个导轨节段14、14a至14f时，单个短棒30嵌入双短棒29之间。
在图6和7中可见，驱动单元9分别具有两个齿轮11。所述齿轮11不仅在高度上而且也在导轨2的纵向方向上错开设置。在其它方面图6和7的实施方式相应于图4和5的实施方式。因此无需再次说明。
代替图2至7、10、11和13所示的由实心材料制成的圆形栓柱13(由杆切分而成)，根据图8也可使用栓柱13a，其在纵剖面图中构造成椭圆的或凸球状的。
另外，根据图9可想到，使用由管段构成的栓柱13b。
也可根据图12使用栓柱13c，其具有带有倒圆的棱边31的矩形横截面。
所有栓柱13、13a至13c(如图8至10所示)以圆柱形的端部区段32插入凸缘19、19a、23、23a的缺口33中并且在其端面上被焊接在缺口中。
根据图12的栓柱13c在必要时也可插入凸缘19、19a、23、23a的匹配栓柱矩形横截面的缺口中并被焊接在那里。
为了加固，根据图13b)可在导轨节段14b的上侧的凸缘23上固定U形的加强型材34。所述加强型材优选以其支腿35被焊接到凸缘23上。
根据图13c)设置T形的加强型材36，所述加强型材以其垂直的接板37被焊接到上侧的凸缘23上。
在图13d)的实施方式中，在栓柱13的垂直纵向中心平面VMLE中延伸的接板38被焊接到上侧的凸缘23上。
附图标记列表
1运输装置
2导轨
3运输列车
4司机驾驶室
4a司机驾驶室
5运输车厢
6底架
7牵引机
87中的驱动装置
97上的驱动单元
10冷却装置
11齿轮
1211的垂直中轴线
13栓柱
13a栓柱
13b栓柱
13c栓柱
14导轨节段
14a导轨节段
14b导轨节段
14c导轨节段
14d导轨节段
14e导轨节段
14f导轨节段
1511的齿
1617的水平中轴线
17支承轮
1819、19a的内侧
1914、14b-f的下侧的凸缘
19a14a的下侧的凸缘
2019、19a的侧面
21支撑轮
2221的垂直中轴线
2314、14b-f的上侧的凸缘
23a14a的上侧的凸缘
2423a的支腿
2519a的支腿
2623、23a的上侧
27连接装置
2819、19a的下侧
29对中装置
30对中装置
3113c的棱边
3213、13a-c的圆柱形的端部区段
3319、19a、23、23a中的缺口
34加强型材
3534的支腿
36加强型材
3736的接板
38加强型材
VMLE13的垂直纵向中心平面
Claims (23)
1.运输装置(1)，其包括由能彼此连接的并且在横截面中构造成工字形的导轨节段(14、14a-f)组合而成的导轨(2)和在导轨(2)上能悬挂地移动的运输列车(3)，该运输列车具有至少一个与导轨(2)共同作用的、作为运输列车(3)的牵引机(7)的组成部分的驱动单元(9)，其特征在于，导轨(2)的每个导轨节段(14、14a-f)具有两个彼此平行地间隔开延伸的凸缘(19、19a；23、23a)和多个将上下重叠地设置的凸缘(19、19a；23、23a)彼此连接的栓柱(13、13a-c)，所述牵引机(7)的驱动单元(9)具有齿轮(11)，该齿轮从导轨(2)的一侧与栓柱(13、13a-c)处于有效啮合，所述驱动单元(9)借助支承轮(17)支撑在下侧的凸缘(19、19a)的内侧(18)上。
2.根据权利要求1所述的运输装置，其特征在于，为驱动单元(9)配置至少两个与栓柱(13、13a-c)形锁合地共同作用的齿轮(11)。
3.根据权利要求1所述的运输装置，其特征在于，在导轨(2)的每一侧上设置一个驱动单元(9)，该驱动单元具有至少一个与栓柱(13、13a-c)形锁合地共同作用的齿轮(11)。
4.根据权利要求2或3所述的运输装置，其特征在于，所述各齿轮(11)在高度上彼此错开设置。
5.根据权利要求2或3所述的运输装置，其特征在于，所述各齿轮(11)在导轨(2)的纵向方向上彼此错开设置。
6.根据权利要求1至3之一所述的运输装置，其特征在于，沿导轨(2)的纵向方向看，所述支承轮(17)以相应成对的配置设置在每个齿轮(11)之前。
7.根据权利要求1至3之一所述的运输装置，其特征在于，所述驱动单元(9)在支承轮(17)的区域中具有在导轨的下侧的凸缘(19、19a)的侧面(20)上滚动的支撑轮(21)。
8.根据权利要求1至3之一所述的运输装置，其特征在于，每个齿轮(11)处于电动的、气动的或液压的驱动装置(8)的影响下。
9.根据权利要求8所述的运输装置，其特征在于，用于齿轮(11)的所述驱动装置(8)设有制动功能。
10.根据权利要求1至3之一所述的运输装置，其特征在于，所述导轨节段(14)的凸缘(19、23)构造为平板条。
11.根据权利要求1至3之一所述的运输装置，其特征在于，至少导轨节段(14、14a-f)的上侧的凸缘(23、23a)构造为具有矩形横截面的空心型材。
12.根据权利要求1至3之一所述的运输装置，其特征在于，在导轨节段(14b-f)的上侧的凸缘(23)上设置加强型材(34、36、38)。
13.根据权利要求12所述的运输装置，其特征在于，所述加强型材(38)构造为在栓柱(13、13a-c)的垂直纵向中心平面中延伸的接板板条。
14.根据权利要求12所述的运输装置，其特征在于，所述加强型材(36)构造成T形的并且借助接板(37)固定在上侧的凸缘(23)上。
15.根据权利要求12所述的运输装置，其特征在于，所述加强型材(34)构造成U形的并且以支腿(35)固定在上侧的凸缘(23)上。
16.根据权利要求1至3之一所述的运输装置，其特征在于，所述导轨节段(14a)的凸缘(19a、23a)在横截面中构造成U形的，其中，上侧的凸缘(23a)的侧向支腿(24)指向上方并且下侧的凸缘(19a)的侧向支腿(25)指向下方。
17.根据权利要求1至3之一所述的运输装置，其特征在于，所述栓柱(13)构造为圆形栓柱。
18.根据权利要求1至3之一所述的运输装置，其特征在于，所述栓柱(13c)具有带有倒圆的纵向棱边的矩形横截面。
19.根据权利要求1至3之一所述的运输装置，其特征在于，所述栓柱(13b)构造成管状的。
20.根据权利要求1至3之一所述的运输装置，其特征在于，所述栓柱(13a)在纵剖面图中看构造成椭圆的。
21.根据权利要求1至3之一所述的运输装置，其特征在于，所述栓柱(13、13a-c)固定在导轨节段(14、14a-f)的凸缘(19、23、19a、23a)中的匹配栓柱横截面的缺口(33)中。
22.根据权利要求1至3之一所述的运输装置，其特征在于，在每个导轨节段(14、14a-f)的下侧的凸缘(19、19a)的下侧(28)上设置端侧的对中装置(29、30)。
23.根据权利要求1至3之一所述的运输装置，其特征在于，在每个导轨节段(14、14a-f)的上侧(26)上设置端侧的连接装置(27)。
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