SE457160B - Foerfarande och anordning foer positionering av en stroemavtagarvagn foer trolleyfordon - Google Patents

Description

15 20 25 30 457 160 respektive nedtagning sker vid stillastående fordon på speciella kopplinga- stationer och liknande eller på andra sätt som medför ett väsentligt mekaniskt montagearbete. Ett exempel på hur en strömavtagarvagn är anordnad enligt känd teknik framgår av fig 2. Här finns fyra stycken strömavtagare, varav 8a, 8b och Bc utgör 3-fasmatning till trucken och Bd utgör en jordförbindelse. Ström- avtagarvagnen 5 hänger på och är via hjulen 9 lagrad på en ledskena 10 i form av en T-balk. Strömmatning från strömavtagarvagn och strömavtagare till trolleyfordonetskervia en mekaniskt förstärkt kabel U som samtidigt drar strömavtagarvagnen. Kabeln är lämpligen förspänt upplindad på en kabelvinda 11 monterad på fordonet. Vid en sådan strömavtagarvagnkonstruktion befinner sig vagnen alltid via hjulen 9 lagrad på ledskenan 10. Om vagnen körs på ett så- dant sätt att den mekaniska spänningen i strömkabeln blir för stor finns i regel anordningar för att koppla loss kabeln.

Om strömavtagarvagnen 5 enligt fig 1 eller 2 skulle bromsas p g a nedfallande malm, berg och liknande på ledskena och hjularrangemang innebär detta extra belastning på kabelvinda och strömledarkabel och som i extremfall kan slitas av eller kopplas loss, varvid fordonet blir manöverodugligt.

Ett flertal snarlika konstruktionslösningar finns tillgängliga på marknaden. men de flesta bygger på den redovisade principlösningen.

Den i princip till skensystemet ur anslutnings- och nedtagningssynpunkt fasta kopplingen mellan strömavtagarvagn och upphängningsanordníng innebär en icke önskvärd begränsning av rörelsefriheten för ett trolleyfordon. Vid driftstör- ningar och fel av olika slag uppstår problem då man snabbt önskar kunna fri- koppla ett fordon från ett skensystem och kunna köra bort fordonet från gruv- gången till någon central samlingsplats eller reparationsverkstad.

På grund av gruvgångens begränsade tvärsnitt, vilket i normalfallet kan uppgå till ca 25 m2 (5 x 5 m) kan strömavtagning via ett bygelsystem som t ex an- vänds på tåg och andra spårbundna fordon ej komma till användning. Eftersom aktuella trolleyfordon är försedda med isolerande gummihjul, kan inte jord användas som strömledare, Det minsta antalet strömledare, vid likströmsmat- ning, blir då åtminstone två ledare, vilket ytterligare försvårar möjlighe- terna att använda tågens strömavtagarbygelsystem.

Redogörelse för uppfinningen, fördelar Uppfinningen utgör ett förfarande och en anordning för automatisk anslutning 10 15 20 25 30 35 457 160 och nedtagning av strömavtagarvagn med strömavtagare oberoende av var i gruv- gången fordonet befinner sig och då fordonet kan befinna sig i framâtgående rörelse. Det enda krav som ställs är att fordonet i sidled relativt skenstrå- ket i taket skall befinna sig inom ett visst maximalt avstånd. Lösningen inne- bär en ny konstruktionsidé där strömavtagarvagn och strömavtagare nedifrân trycks upp mot skenstråket. Detta sker enligt fig 3 t ex med hjälp av en hydrau- liskt manövrerad höj- och vridbar bom 12 som uppbär avtagarvagnen 5, i fig 3 visad som en ram.

En anslutning av strömavtagare till ett skensystem kräver ett noggrant posi- ~ tioneringsförfarande och anordningar för detta. För positioneringen är där- för strömavtagarvagnen försedd med en vertikalsökbygel 13, tvâ horisontalsök- byglar 1Ua, 1Ub samt en höjdlägesindikator 15 och två sidlägesindikatorer 16a, 16b. Av sökbyglarna är bygel 13 vridbart lagrad vid L1 och L2 och även ned- fällbar. Sökbygeln 13 utgör under sökningen även skydd för de övriga på ström- avtagarvagnen placerade anordningarna. I arbetsläge är sökbygeln 13 nedfälld så att dessa anordningar blir frilagda. Positioneringen går till på så sätt att vagnen 5 med bommens hjälp höjs så att sökbygeln 13 träffar en ledskena 17, 18, se fig U. Höjningen av vagnen fortsätter till dess att rätt höjdläge erhålles, vilket avkännes med höjdlägesindikator 15. Därefter förs vagnen med bommens hjälp i sidled så att först en av byglarna ïüa eller Iflb träffar en av ledskenorna, varefter vagnens sidorörelse och vridning fortsätter så att även den andra av de horisontala sökbyglarna kommer i kontakt med ledskenan.

Vagnen är nu rätt positionerad, vilket indikeras med sidlägesindikatorer 16a och 16b, dvs en indikator för var och en av sökbyglarna 1Ha och 1Hb.

Vagnen består förutom avden i fig 3 visade ramen även av strömavtagare och led- hjul som via ledskenor 17, 18, fig H, håller vagnen på plats då fordonet för- flyttas i gruvgången. Denna del kommer att beskrivas närmare i samband med beskrivning av utföringsform.

Genom att försefordonet med uppladdningsbar energikälla, t ex batterier, kan fordonetmanövreras till en position så att den i sidled har en viss maximal avvikelse från skenstråket. Efter denna positionering kan efter order om an- slutning till strömskenesystemet en manöversekvens med det redovisade sök- systemet ske automatiskt.

Eftersom gruvgångens golv kan vara mycket ojämnt och det kan finnas stenar och andra hinder i fordonets väg,_har fordon, bom, vagn och strömavtagare ut- förts fjädrande så att vagn och strömavtagare kan hållas i kontakt med led- skenor och skenstråk. 10 20 25 *457 160 Fördelarna med ett förfarande och en anordning enligt uppfinningen är flera och uppenbara.

' Bommen utgör en betydligt säkrare och mera tillförlitlig koppling mellan fordon och strömavtagarvagn än en förstärkt strömkabel. Strömavtagarkabeln blir inte utsatt för mekanisk dragbelastning då vagnen hålls uppe med en bom.

Anslutning och nedtagning av strömavtagarvagn och strömavtagare blir avse- värt mycket enklare än vad fallet är med befintliga konstruktioner såsom visats i fig 1 och 2.

Anslutning respektive nedtagning av strömavtagarvagn och strömavtagare kan ske pâ valfritt ställe utefter gruvgângen.

Anslutning respektive nedtagning av strömavtagarvagn och strömavtagare kan ske då fordonet förflyttas framåt.

Tidsåtgången för anslutning respektive nedtagning av strömavtagarvagn och strömavtagare blir med ett förfarande och anordning enligt uppfinningen betyd- ligt kortare än med befintliga konstruktioner och system.

Beskrivning av ritningsfigurer Figur 1 visar ett trolleyfordon med kabelansluten strömavtagarvagn med anslut- ning till ett skenstråk i gruvgångens tak.

Figur 2 visar hur en strömavtagarvagn med strömavtagare kan vara utformad enligt känd teknik.

Figur 3 visar principen för en strömavtagarvagn med sökbyglar 13, ïüa och 1Hb för positionering. Strömavtagare och ledarrangemang är ej visade.

Figur U visar gången vid positionering av strömavtagarvagnen, dvs först lyft- ning till rätt höjdled, därefter sidovridning till dess att vagnen ligger intill och parallellt med skenstråket.

Figur 5 visar rörelsemönstret för vagnen 5 vid sidorörelsen. Bommen 12 är i sin nedre ände rörligt lagrad i den fasta punkten A på fordonet. Normalt för- flyttasfordonet framåt i låg fart under anslutnings- och nedtagningsfasen. 20 25 30 5 457 160 I figur Sa visas vagnen 5 i en tänkt begynnelseposition. Rörelsemönstret fram till slutposition framgår av figurerna Sb-Se.

Figur 6 visar en strömavtagarvagn med strömavtagare 19 och ledhjul 20 samt ett skenstråk bestående av strömskenor 6 och ledskenor 17 och 18. Sökbyglar är utelämnade.

Figur 7 visar samma strömavtagarvagn som figur 6 med sedd uppifrån.

Beskrivning av utföringsformer ~ En utföringsform.av positioneringen av strömavtagarvagn och strömavtagare skall beskrivas med hjälp av figurerna U och 5. I figur H visas strömavtagar- vagnen sedd framifrån i fordonets rörelseriktning. I figuren visas två stycken ledskenor 17 och 18 och mellan dessa tre stycken strömskenor 6a, 6b och 6c i form av kopparrör. Dessa är med isolerande stag, vilka ej är visade på figu- ren, fästa vid ledskenorna som i sin tur är fästa 1 gruvgångens tak.

Utgångsläget för anslutning är att fordonetmed egen energikälla körs framåt i ett läge så att vagnen 5 ligger inom ett visst givet avståndsområde i sid- led från skenstråket. Vid order om anslutning lyfts vagnen med hjälp av bom- men 12 så att sökbygeln 13 kommer i kontakt med en av ledskenorna. Vid en for- dons- respektive vagnsplacering med den i figur U visade utgångspositionen träffar bygeln 13 först ledskena 18. Vid vagnens fortsatta höjdrörelse vrides bygeln kring lagringar L1 och L2 och då bygeln når sitt nedtryckta ändläge indi- kerar höjdlägesíndikator 1É detta, varvid höjdrörelsen stoppas mekaniskt av ledskenorna 17 och 18. Sökbygeln 13 glider nu mot båda ledskenorna 17 och 18.

Om anslutningsförfarandet börjar då fordon och strömavtagarvagn i sidled be- finner sig längre från skenstråket, kan sökbygeln träffa endast antingen led- skena 17 eller ledskena 18, beroende på vilken körriktning fordonet har. Höjd- rörelsemönstret 1 övrigt är dock detsamma som då bygeln 13 kommer i kontakt med båda ledskenorna. Då höjdrörelsen har mekaniskt stoppats tryckes ström- avtagarvagnen med ett givet inställt upptryck mot ledskena eller ledskenorna och kan alltså följa ledskenans undersida. Vagnen befinner sig nu sålunda med sökbygeln i kontakt med den ena eller båda ledskenornas undersida och kan förflyttas i_síd1ed och komma under skenstråket utan att strömavtagare m m kommer i beröring med detta. Den kraft med vilken vagnen tryckes uppåt kan utgöra en mindre del av den uppåtriktade kraft som används då strömavtagarna har kommit i kontakt med sina respektive strömskenor, dvs vid arbetsläge. 10 15 20 25 457 160 Vagnen skall sedan föras 1 horisontell riktning till dess att strömavtagarna befinner sig rakt under respektive strömskena och hjulen rakt under respektive ledskena. Rörelsemönstret för vagnens sidorörelse framgår av fig 5, i vilken figurerna Sa-Se visar olika stadier av sido- och vridningsrörelsen. Bommen 12 har sitt fasta vridningscentrum A på fordonet som under positioneringsförloppet kan stå stilla eller röra sig sakta framåt.

Då höjdrörelsedelen av anslutningsförfarandet har avslutats fortsättes auto- matiskt förfarandet med vagnens sidoförflyttning genom att bommen vrides, på fig 5 i medsolsriktning. I fig Sc har bommen vridits så mycket att vagnen med den vertikala sökbommen 1üb har kommit i kontakt med ledskena 17. Vid bommens och vagnens fortsatta rörelse vrides vagnen så att, såsom visats i fig 5e, även den vertikala sökbommen lüa kommer i kontakt med ledskenan.

Sidlägesindikatorer 16a och 16b enligt fig 3 indikerar att båda sökbyglarna ïüa och Iüb har kommit i kontakt med ledskenan.

Nu är sålunda strömavtagarvagnen rätt positionerad i sidled och är riktad parallellt med skenstrâket.

På fig 3, U och 5 har vagnen visats som en naken ram med sökbyglar 13, ïßa och 1Ub. Vagnen är dessutom, vilket framgår av fig 6 och 7, försedd med ström- avtagare 19a, 19b och 19c samt fyra par ledhiul 20a, 20b, 20c och 20d. På fig 6 och 7 har sökbyglarna för överskådlíghetens skull utelämnats.

Då vagnen är rätt positionerad i sidled fälls sökbygel 13 ned, varvid vagnen höjs så att ledhjulen 20 kommer i ingrepp med ledskenorna 17 och 18 och ström- avtagarna 19 kommer i kontakt med sina respektive strömskenór 6. Då signal erhålles från ledhjulsindikatorerna 21a-d om att hjulen rullar på riktigt sätt hÖJS den uppåtriktade kraften via bommen så att erforderlig uppkraft uppnås. Den mekaniska delen av anslutningsförfarandet är nu avslutad. Innan spänningen tillkopplas fordonets drivsystem kontrolleras t ex fasföljd och att spänningen ligger inom föreskrivna gränser. Därefter slås kontaktorer m m till, varefterfordonet kan köras med strömmatning från skenstråket. 10 15 20 25 30 35 457 160 Vid normal ojämnhet i gruvgångens golv skall bommens hydraulsystem kunna hålla strömavtagarvagn och strömavtagare i god kontakt med skenstråket 1 taket.

Vid onormal ojämnhet i golvbanan och då fordonet oavsiktligt körs för långt i sidled relativt skenstråket uppstår en risk för att vagnen skall hoppa av skenstråket, varvid även strömskenesystemets koppling till strömavtagarna kan komma att brytas. Detta kan leda till ljusbågar och svåra brännskador på strömskenestråk och strömavtagare. För att förhindra detta är vid varje ledhjulpar anordnade ledhjulsindikatorer 21 som då något av hjulparen visar en tendens att vilja släppa kontakten med respektive ledskena indikerar detta.

Då någon av ledhjulsindikatorerna 21a, 2lb, 21c eller 21d indikerar att ström- avtagarvagnen med ledhjul och strömavtagare är på väg att släppa kontakten med skenstråket brytes med hjälp av tidigare nämnda kontaktorer strömtillför- seln till fordonet, varvid eventuella ljusbågar och brännskador på skenstrâ- ket respektive strömavtagare undvikes. Då hjulsläpp indikeras fälls också sökbygeln 13 upp, varvid vagnen med ledhjul och strömavtagare tryckes ned.

Samtidigt beordras vagnen ned med hjälp av bommen.

Efter att fordonet med hjälp av den egna energikällan har körts till en posi- tion ínom gränsen för möjlig anslutning kan ett nytt anslutningsförfarande påbörjas.

Anordningen för genomförande av förfarandet kan förutom att anordnas såsom beskrivits utföras på mångahanda sätt. Exempelvis kan enbart de delar av sök- bygel 13 som ligger vinkelrätt mot skenstråket, dvs de delar som måste sänkas för att ledhjul och strömavtagare skall kunna höjas med ledskenor och ström- skenor, göras höj- och sänkbara medan den utanför vagnen liggande spetsiga delen göres fast.

Bommens, vagnens och sökbygelns rörelser,som initieras av normal beordring eller i samverkan med de olika lägesindikatorerna, kan aktiveras med kända mekaniska, hydrauliska eller pneumatiska organ. Rörelsesekvenser, som om- fattar de olika stegen vid anslutning, beordrad nedtagning och nedtagning då vagnen ärpå väg att lämna skenstråket på grund av för ojämnt underlag eller felaktig manöver, kan på käntzsätt programmeras. Programmeringen kan ske på konventionellt sätt med reläsekvenser eller i_form av ett datorstyrt program.

En sådan programmering omfattar också de rent elektriska funktionerna såsom faskontroll, in- och urkoppling, nedstyrning, avspänning m m.

Claims (3)

457 160 PATENTKRAV

1. Förfarande för positionering av en strömavtagarvagn (5) med en vertikal- sökbygel (13), horisontalsökbyglar (14a, 14b), höjdlägesindikator (15), sid- lägesindikatorer (16a, 16b), ledhjulsindikatorer (21a, 21b, 21c, 21d), led- hjul (20a, 20b, 20c, 20d) och strömavtagare (19a, 19b, 19c) med hjälp av en på ett trolleyfordon (1, 2) monterad bom (12). Förfarandet förutsätter att det ovanför trolleyfordonet i taket på en gruvgång finnes ett skenstråk be- stående av strömskenor (6a, 6b, 6c) och ledskenor (17, 18). Förfarandet k ä n n e t e c k n a s av att trolleyfordonet med hjälp av egen energikälla körs in under skenstråket. Strömavtagarvagnen lyfts av bom- men i höjdled så att vertikalsökbygeln först bringas i kontakt med den ena eller båda ledskenorna. Vid den fortsatta höjdrörelsen vrides vertikalsök- bygeln ned mot vagnen och då vertikalsökbygeln nått sitt nedre ändläge indi- keras detta med höjdlägesindikatorn. Strömavtagarvagnen vrides sedan med bom- mens hjälp i sidled till dess att horisontalsökbyglarna bringas i kontakt med den närmast liggande ledskenan. Då båda horisontalsökbyglarna har bringats i kontakt med ledskenan indikeras detta med sidlägesindikatorerna. Vertikal- sökbygeln fälls nu ned och strömavtagarvagnen med strömavtagare och ledhjul lyfts upp mot skenstråket, varvid strömavtagarna bringas till kontakt mot strömskenorna och ledhjulen bringas till anslutning mot ledskenorna.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att då ledhjulsindikatorerna (21a, 21b, 21c, 21d) vid ledhjulen indikerar att ström- avtagarvagnen är på väg att släppa kontakten med skenstråket fälls vertikal- sökbygeln (13) upp, varvid vagn med strömavtagare tryekes ned. Samtidigt med att sökbygeln (13) fälls upp beordras bommen och därmed vagnen ned till sitt viloläge.

3. Anordning för positionering av en strömavtagarvagn (5) med en vertikal- sökbygel (13), horisontalsökbyglar (1üa, 1Ub), en höjdlägesindikator (15), sidlägesindikatorer (16a, 16b), ledhjulsindikatorer (21a, 21b, 210, 21d), led- hjul (20a, 20b, 20c) och strömavtagare med hjälp av en på ett trolleyfordon (1, 2) monterad bom (12). Anordningen förutsätter ett ovanför trolleyfordonet i taket på en gruvgång anordnat skenstråk bestående av strömskenor (6a, 6b, 6c) och två ledskenor (17, 19). _ 457 160 Anordningen är k ä n n e t e c k n a d av att vertikalsökbygeln (13) är vridbart lagrad på vagnen och därigenom höj- och sänkbar relativt vagnen och är försedd med en höjdlägesindikator (15), att horisontalsökbyglarna (ïß) är fast monterade på en av de sidor av strömavtagarvagnen som är avsedda att vid ansluten drift av vagnen vara parallella med skenstråket och att var och en av horisontalsökbyglarna (ïü) är anordnade med en sidlägesindikator (16), att ledhjulen är anordnade på vagnen på så sätt att deras löpbanor parvis ligger an mot ledskenorna vid ansluten drift och att vart och ett av ledhjulsparen (20) är försett med en ledhjulsindikator (21) för indikation om ledhjulen är i kontakt med tillhörande ledskena samt att strömavtagarna (19) är anordnade på vagnen på så sätt, att de vid ansluten drift ligger an mot skenstråkets strömskenor.