Система для вертикального и горизонтального перемещения - RU2657827C2
Код документа: RU2657827C2
Чертежи
Описание
[0001] Настоящее изобретение описывает систему для вертикального и горизонтального перемещения, состоящую из одной или нескольких кабин для транспортировки людей и предметов в подъемно-передвигающем устройстве с конструкцией портального типа для преодоления над поверхностью земли и не только, в прямом и обратном направлениях даже в автоматическом режиме, таких препятствий, как автомобильные дороги, железнодорожные пути, водные пути и любое другое препятствие, создаваемое проезжими частями и не только, в частности для пешеходов, которая может применяться над землей или под землей и, к тому же, может быть встроена в таких больших зданиях, как больницы, аэропорты, железнодорожные станции и т.п.
Область применения
[0002] Преодоление препятствий, таких как трассы движения колесных транспортных средств, железнодорожные пути и водные пути, пешеходами, велосипедистами или грузами, такими как велосипеды, как правило, происходит через находящийся на одном уровне перекресток, через мосты или подземные переходы. Отмечено, что используемый в абсолютном большинстве случаев перекресток, находящийся на одном уровне, даже если он снабжен светофорами, не является полностью безопасным, в частности для пешеходов и велосипедистов, поскольку он используется по существу в одном и том же физическом пространстве, что приводит к столкновениям и несчастным случаям. Хотя светофорные системы и регулируют поочередный переход пешеходов и переезд транспортных средств, они требуют торможения последних, что неизбежно связано с потерей энергии, испусканием загрязняющих окружающую среду выхлопных газов и образованием очередей ожидания. Таким образом, пешеходы и окружающая среда в большей степени подвергаются воздействию загрязняющих факторов. Эстакадные мосты и подземные переходы, в отличие от них, обеспечивают физическое разделение потоков. Однако они имеют тот недостаток, что являются дорогостоящими и занимают много пространства. В дополнение к лестницам или пологим откосам, для них дополнительно требуются подъемники, предназначенные специально для людей с ограниченными возможностями. Подземные переходы являются наиболее дорогостоящими как в отношении их строительства, так и в отношении из технического обслуживания. В некоторых случаях их совершенно невозможно практически выполнить из-за присутствия таких препятствий, как водопроводы или газопроводы, кабельные каналы, линии метрополитена, тоннели, археологические или геологические или неблагоприятные метеорологические условия. И наконец, подземные переходы, являющиеся дискомфортными и скрытыми местами, нередко становятся местами совершения преступлений, и многие люди часто избегают их. Даже преодоление препятствий другого характера, таких как водные пути, происходит с использованием мостов и проездов под полотном железной дороги.
Уровень техники
[0003] Беглый поиск, проведенный по заявкам на патенты и по выданным патентам, хотя и не является исчерпывающим, позволил выявить следующие документы, характеризующие уровень техники:
D1 FR 2638439 (A1) (OTIS ELEVATOR СО [US]);
D2 US 3698326 (A) SCHURCH EUGEN ET AL [DE];
D3 EP 1574467 (A1) MITSUBISHI ELECTRIC CORP [JP];
D4 TV 2010A000149 SCOMPARIN TARCISIO [IT];
D5 JP 2002370881 A (Yazawa);
D6 CN 201 296896Y ZONGMING ZHU [CN];
D7 CN 101 314449 Xin;
D8 CN 101391720 Xinqi.
В документе D1 описан транспортировочный лифт, содержащий кабину, которая перемещается вдоль опорной конструкции с помощью по меньшей мере двух независимых приводных систем, соответственно осуществляющих движение кабины вверх или вниз на стойках конструкции и поступательное движение кабины вдоль основной верхней части конструкции.
В документе D2 описана конструкция транспортировочный механизм, предназначенный для подвешивания на нем специальных грузонесущих контейнеров подвесной конвейерной системы, причем транспортировочный механизм содержит две ходовые части, функционально связанные посредством выполненного согласно изобретению соединительного механизма. Этот соединительный механизм содержит средства для поворота рамы, включающей опорную раму, имеющую два опорных рычага, и при этом соединительный механизм содержит не более двух пар поворотных соединений, смонтированных на осях вращения, расположенных по существу перпендикулярно друг другу.
В документе D3 описано подъемное устройство, в котором первая передвижная платформа и вторая передвижная платформа, соединенные с противоположными концами основного каната, могут прибывать одновременно. Конструкция такова, что первая и вторая передвижные платформы соединены с противоположными концами основного каната, обернутыми вокруг шкива и отклоняющего барабана соответственно, и между кабиной второй передвижной платформы и рамой передвижной платформы установлено устройство коррекции места остановки, предназначенное для вертикального перемещения кабины второй передвижной платформы относительно рамы передвижной платформы. После того, как первая передвижная платформа остановится на заданной посадочной площадке кабина движется вверх и вниз относительно рамы передвижной платформы под действием устройства коррекции места остановки, в результате чего может быть достигнута коррекция отклонения места остановки второй передвижной платформы.
В документе D4 описана система перемещения для транспортировки с помощью подвижной кабины, предназначенная для транспортировки людей и предметов вдоль эстакады, которая состоит из U-образного портала мостового типа в городской подъемно-передвигающей установке, нависающей над препятствием, и которая соединяет две станции отправления и прибытия, расположенные напротив друг друга, указанной эстакады, которая содержит колонны и направляющие балки, с которыми соединена указанная кабина с помощью скользящего узла, которые имеют возможность горизонтального перемещения относительно направляющих балок, при этом каретка имеет возможность вертикального перемещения относительно направляющих колонн, указанная каретка имеет возможность вхождения в сцепление с указанным скользящим узлом для совершения вертикального перемещения относительно указанных направляющих колонн, и при этом указанная кабина движется вертикально и горизонтально посредством закрытого зубчатого цепного венца, который соединен со скользящим узлом, причем указанная цепь приводится в движение двигателем.
В документе D5 предлагается устройство, состоящее из двух подъемников, установленных на конце соединительного моста, соединенных друг с другом при помощи канатов таким образом, что кабина одного из них служит противовесом для кабины другого и наоборот, в результате чего при движении вверх кабины одного подъемника кабина другого подъемника движется вниз. Оно хорошо выглядит, позволяет сэкономить пространство, может быть установлено на существующих мостах. Это подъемное устройство для воздушного соединительного моста содержит первый подъемник, размещенный в крайнем месте воздушного соединительного моста, который отделяет друг от друга два места, и второй подъемник, расположенный в месте, находящемся напротив. Первый и второй подъемники соединены друг с другом основным канатом с подъемными и соединительными функциями, проходящий поперечно под этим же соединительным мостом или над ним внутри соответствующего внутреннего прохода, передает транспортировочное действие кабины первого подъемника кабине второго подъемника.
В документе D6 описан пешеходный мост с подъемником вертикального перемещения со стеклянными перегородками, содержащий основной мост и ступеньки для пешеходов, расположенные на обоих концах основного моста. Мост оперт на опоры, установленные между нижней поверхностью моста и землей. Подъемник для вертикального перемещения на одном или на обоих концах имеет вход/выход моста, обращенный к проходу. В данном техническом решении пешеходный мост объединен с подъемником для вертикального перемещения с навесными перегородками или стеклами и изготовлен из известных материалов и с использованием известных технологий, выполняет функции, для которых он предназначен, обладает хорошей стойкостью к вибрации и, наконец, позволяет наслаждаться видом городского ландшафта.
В документе D7 предлагается автоматический подъемник для эстакады, в котором для обеспечения подъема и опускания платформы использованы Н-образные направляющие. Указанные Н-образные направляющие изготовлены из стали и соединены друг с другом параллельно, и в верхней части указанных направляющих установлена тяговая машина. Платформа для подъема имеет конец, служащий для поддержания пассажиров, при этом другой конец сцеплен посредством скользящего узла с указанными Н-образными направляющими скольжения. Тяговое устройство состоит из канатов и противовесов, обеспечивающих возможность подъема указанной платформы.
В документе D8 предлагается устройство для простого прохождения через перекрестки, которое может заменить светофор. Оно касается, в частности, изогнутого направляющего рельса с подвесной кабиной, которая движется возвратно-поступательно вдоль указанного направляющего рельса, соединяющего две подъемные платформы, снабженные ступеньками лестницы, причем указанная кабина подъемника перемещается с помощью тягового устройства, которое соединено с указанной кабиной.
[0004] В конечном счете в силу вышеизложенного целесообразно допустить, что известно:
a) транспортировочный лифт, содержащий кабину, которая перемещается вдоль опорного конструкции с помощью по меньшей мере двух независимых приводных систем, соответственно осуществляющих движение кабины вверх или вниз на стойках конструкции и поступательное перемещение кабины вдоль основной верхней части конструкции;
b) транспортировочный механизм, предназначенный для подвешивания на нем специальных грузонесущих контейнеров надземной конвейерной системы, причем транспортировочное устройство содержит две ходовые части, функционально связанные посредством выполненного согласно изобретению соединительного механизма. Этот соединительный механизм содержит средства для поворота рамы, включающей опорную раму, имеющую два опорных рычага, и при этом соединительный механизм содержит не более двух пар поворотных соединений, смонтированных на осях вращения, расположенных по существу перпендикулярно друг другу;
c) подъемное устройство, в котором первая передвижная платформа и вторая передвижная платформа, соединенные с противоположными концами основного каната, могут прибывать одновременно. Конструкция такова, что первая и вторая передвижные платформы соединены с противоположными концами основного каната, обернутыми вокруг шкива и отклоняющего барабана соответственно, и между кабиной второй передвижной платформы и рамой передвижной платформы установлено устройство коррекции места остановки, предназначенное для вертикального перемещения кабины второй передвижной платформы относительно рамы передвижной платформы. После того, как первая передвижная платформа остановится на заданной посадочной площадке кабина движется вверх и вниз относительно рамы передвижной платформы под действием устройства коррекции места остановки, в результате чего может быть достигнута коррекция отклонения места остановки второй передвижной платформы;.
d) система вертикального и горизонтального перемещения по меньшей мере одной кабины для транспортировки людей и предметов в подъемно-передвигающей установке для преодоления над землей, в прямом и обратном направлениях, кроме того в автоматическом режиме, таких препятствий, как автомобильные дороги, шоссейные дороги, перекрестки и любое другое препятствие, создаваемое проезжими частями дорог, в частности для пешеходов;
e) надземный переход для пешеходов, расположенный по существу в поперечном направлении по отношению к препятствию, такому как переход дороги, где указанный переход содержит по меньшей два расположенных напротив друг друга лестничных пролета и соединительный мост или эстакаду, причем каждый из указанных лестничных пролетов расположен на одном конце указанного моста и сходит к земле с соответствующей стороны;
f) два подъемника, расположенных вблизи лестниц, которые обеспечивают подъем пешехода от поверхности земли вверх до высоты пешеходного моста, который пересекает указанную дорогу, и обратно;
g) применение системы уравновешивания кабин двух подъемников, расположенных на концах пешеходного моста, подъемный канат которых взаимно соединен таким образом, что подъем одного соответствует опусканию другого;
h) применение стекла для подъемников, чтобы уменьшить влияние на конструкцию окружающей среды и одновременно с этим обеспечить комфортность для пользователя;
i) применение системы силовой передачи для подъема кабины, каната и противовесов, с тяговым устройством, расположенным на верхнем конце вертикальных направляющих/рельсов;
l) применение системы поступательного перемещения от первого конца до второго конца пешеходного перехода подвесной кабины, снабженной перемещающей системой, на верхней части которой предусмотрено механическое устройство вращательного действия, которое находится в зацеплении с направляющей зубчатой рейкой, расположенной таким образом, что она перекрывает арочное строение через преодолеваемое препятствие.
Недостатки
[0005] В принципе можно установить некоторые общие проблемы, связанные с известными техническими решениями, в реализации эффективной системы, способной осуществлять комбинированное перемещение по меньшей мере одной кабины как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, которые создают препятствие для применения простых технических решений, гибких и особенно эффективных. В данном случае некоторые факторы, которые способствуют этим существенным ограничениям и затруднениям, можно перечислить ниже:
[0006] присутствие колес на дне кабины, для которых требуются отдельные сложные направляющие системы; значительные размеры под кабиной из-за присутствия выступов, которые поддерживают ее снизу; постоянное накопление грязи и инородных частиц, таких как снег, на направляющих движения кабин;
[0007] возможные проблемы с устойчивостью кабины из-за мест нахождения направляющих кабины, которые по существу расположены очень близко друг к другу;
[0008] кабины с малой вместительностью, как правило, из-за размеров кабин в поперечном направлении нельзя увеличить, не повлияв на систему боковых направляющих; в известных из документа D1 системах подачи средний канат представляет собой также спаренный и/или соединенный в кольцо канат, что требуется только для горизонтального перемещения кабины, чтобы разрешить необходимость в поддержании указанного каната туго натянутым и также чтобы перемещать один и тот же канат в обоих направлениях вдоль горизонтальной части;
[0009] присутствие крюка, составляющего одно целое с этим канатом, который зацепляется с кабиной, когда она находится в поднятом положении и движется из стороны в сторону по пролету; перемещение кабины в вертикальном направлении посредством сложной лебедки с канатами, а также полозьев, обеспечивающих скольжение, и направляющих полозьев, которые поднимают вертикально выступы вдоль колонн перемещения; потребность в большом количестве двигателей, кабелей, шкивов и полозьев;
[0010] невозможность осуществления непрерывного перемещения кабины по радиусу при изменениях направления;
[0011] недостаточное обеспечение безопасности вследствие того, что кабина входит в зацепление и отсоединяется от системы при каждом ходе горизонтального перемещения, как например в документе D2, где предлагается рельсовая система, которая может следовать по вертикальным и горизонтальным путям, а также поворачиваться относительно вертикальной оси, вдоль которой перемещаются салазки с приводом колес (приводимым в действие от двигателя) и другие свободные колеса. В ней салазки свисают с кабины посредством крюков в форме диска (на салазках), которые посажены в полукруглые выемки (на кабине). Следует отметить, таким образом, что указанная. система, описанная в документе D2, представляет серьезные проблемы в практической эксплуатации, особенно в случае вертикального пути, где вес кабины не может поддерживаться только за счет трения колес о рельсы, поскольку кабина, если только не введены другие механизмы, которые стабилизируют ее, продолжает совершать колебания вследствие одного и того же движения (ускорения и замедления) и, к кроме того, из-за изменения направления, и при этом отсутствует изменение величины нагрузки системы с противовесом, прикладываемой согласно фактической нагрузке, которая действует для кабины;
[0012] в документе D3, в отличие от этого, предлагается подъемная система (спаренная) с двумя кабинами, соединенными с единственным тросом (канатом или цепью), который проходит вверху вокруг нескольких шкивов. Эти кабины уравновешивают только собственный вес друг друга, но не нагруженные, и движутся в противоположных направлениях. В документе D3 далее предлагаются две альтернативные системы компенсации длины троса, растяжение которого вызывает отклонение кабин относительно посадочных площадок, то есть одна, которая поднимается и опускается с помощью соответствующего двигателя, одна из двух кабин по отношению к раме, через которую она соединена с тросом, и другая через проход сверху троса на противоположных шкивах, которые придвигаются ближе друг к другу или отодвигаются дальше друг от друга посредством гидравлического цилиндра или другой системы, чтобы определить, достигает ли изменение полезной длины троса ее пределов. Можно сделать вывод, что все технические решения, представленные в документе D3, являются очень сложными и ненадежными;
[0013] обобщая то, что известно, таким образом, следует отметить, что:
a) значительное потребление энергии из-за присутствия многочисленных устройств механической связи (шестерен) и многочисленных направляющих элементов для перемещения как в горизонтальном направлении, так и в вертикальном направлении; в случае использования цепей значительная деформация, являющаяся существенным непосредственным следствием значительной протяженности, что приводит к шуму на входе при наличии шестерен и/или направляющих полозьев;
b) значительный собственный шум, вызываемый эксцентриситетом, свойственным системе цепь/цепные колеса; существенное замедление (деформация) вдоль горизонтальных участков из-за веса цепей, что приводит к необходимости введения цепных колес и/или большого количества опорных полозьев;
c) в случае использования цепей или канатов высокие флуктуации «маятникового типа» в длинных вертикальных участках, в результате которых инициируются микроизменения в нагрузке и скорости;
d) в случае использования цепей или канатов замечательная упругость, приводящая к изменению длины при изменении нагрузки;
e) в случае использования цепей или канатов значительное изменение размеров с течением времени из-за износа и растяжения; вытекающая из этого необходимость в частом проведении калибровок и предварительного натяжения;
f) в случае использования цепей или канатов тенденция к соскакиванию вследствие изменений размеров из-за упругости и изгиба;
g) в случае использования цепей или канатов затруднительность управления положением кабины, особенно когда она перемещается, находясь на расстоянии от цепного колеса двигателя в результате большой протяженности цепи (расстояние между цепным колесом двигателя и соединенной с ней кабиной);
h) в случае использования цепей или канатов эффект скачкообразного движения (сцепление), приводящее к разрывам, когда начинается движение, постепенно усугубляется при увеличении расстояний между цепным колесом двигателя и сцеплением кабины;
i) в случае использования цепей ограничение максимальных скоростей движения (ограничение по скорости, свойственное цепям);
l) в документе D4, например, такая система перемещения цепей, хотя и является выгодной в отношении стоимости и эксплуатационных качеств, представляет некоторые из упомянутых выше ограничений, связанных именно с использованием цепей;
m) кроме того, существующие технические решения, которые предлагают применение одной кабины, которая движется то в одном, то в другом направлении от одной стороны препятствия, имеют ограничение в том, что позволяют осуществлять перевозку ограниченного количества людей и/или предметов за определенный период времени;
n) такое количество связано с собственной вместимостью кабины и ее скоростью (временем, за которое она может переместиться от одной стороны до другой стороны препятствия);
о) впрочем, существуют технические решения, которые демонстрируют аналогичные системы перемещения с рядом кабин;
р) среди этих систем выделяется система перемещения, которая реализует, например, систему цепной подвески, которая перемещает над препятствием ряд кабин вдоль замкнутого маршрута в форме перевернутой буквы «U»;
q) такая система в форме подвесной канатной дороги позволяет иметь больше кабин, осуществляющих транспортировку людей и предметов, теоретически повышает пропускную производительность транспортировки в единицу времени;
r) с другой стороны из уровня техники известны следующие ограничения и недостатки:
- сильное загромождением наземных станций;
- сдерживание перемещения кабин, которое должно предусматривать заданное время загрузки и разгрузки, которое тоже влияет на перемещение и, в некоторых случаях, также на загрузку и разгрузку других кабин;
- стоимость и большие размеры систем перемещения и их большое энергопотребление.
[0014] В случае следующих друг за другом препятствий, таких как рельсы на железнодорожной станции, которая включает более двух путей, найдены неизвестные технические решения, которые, аналогично техническим решениям, упомянутым в предыдущих абзацах, позволяют преодолеть все сразу или только часть этих препятствий, в зависимости от того, что выберет пользователь. В связи с этим существует необходимость в техническом решении такого рода, которое дало бы возможность обеспечивать транспортировку людей и предметов быстрым и удобным образом над одним или несколькими следующими друг за другом препятствиями с возможностью выбора промежуточного пункта назначения, расположенного между этими препятствиями.
[0015] В системах, упомянутых в предыдущих абзацах, могут быть области применения, в которых вертикальные линии между ними различаются по высоте и/или вдоль вертикальных участков имеются остановки, расположенные в ряде местоположений на ряде разных посадочных площадок между ними. Поэтому существует необходимость в создании изобретения, которое обеспечивало бы одновременно регенерацию энергии, о которой упоминалось в гидравлической адаптивной системе, и в то же время обеспечивает перемещение грузов к различным посадочным площадкам и от них.
[0016] В системах, упомянутых в предыдущих абзацах, когда они не защищены защитными надстройками, существует проблема изолирования и защиты направляющих устройств, перемещения и соединения кабины и несущей конструкции. Простая система защиты отсеков, которые вмещают устройства, предусмотрена в техническом решении, найденном в документе D4, которое состоит в применении защитных щеток, аналогичных щеткам промышленных понтонов, которые закрывают отверстия, внутри которых перемещаются соединительные элементы между различными неподвижными и подвижными частями системы. Однако такая щеточная система оказывается неэффективной, обладает малой износостойкостью и чувствительна к действиям, которые обычно приводят к деформированию щетин, из которых они образованы. Поэтому существует необходимость в создании нового технического решения, позволяющего исключить возможность попадания воды, пыли, животных и т.п. внутрь отсеков, которые вмещают механизмы системы горизонтального перемещения, когда эта система установлена в конкретной заданной окружающей среде.
[0017] В системах, упомянутых в предыдущих абзацах, крайне важно для получения наилучшего результата в плане производительности транспортировки в единицу времени, определить стратегию, по которой осуществляется перемещение одной кабины или ряда кабин. В действительности желательно, чтобы система надлежащим образом реагировала на механические напряжения, которые прикладываются к ней непрямым способом пользователями. В частности, при наличии двух или более кабин, для обеспечения возможности их перемещения независимо друг от друга требуется определение их перемещения рациональным и согласованным способом. В связи с этим существует необходимость в создании системы, которая может оптимизировать перемещения кабин, возможно, предупреждая запросы пользователей.
[0018] В упомянутых рассмотренных в предыдущих абзацах системах, в которых предусмотрена система уравновешивания i с адаптивными гидропневматическими аккумуляторами, имеются гидравлические цилиндры и устройства с цепями, но из-за проблем, которые возникают, когда они должны перемещаться в горизонтальном направлении, в частности в тех случаях, когда монорельсы горизонтальных участков особенно длинные и/или, если имеется более двух вертикальных монорельсов, использование устройств с цепями вызывает затруднения. В связи с этим существует необходимость в создании нового технического решения, которое позволило бы эффективно выполнять ту же функцию цепей и/или осуществлять передачу гидравлической энергии между более чем двумя системами гидравлических пружин в той же самой подъемно-передвигающей установке.
[0019] В рассмотренных системах, упомянутых в предыдущих абзацах, в которых предусмотрена система уравновешивания с адаптивными гидропневматическими аккумуляторами и гидравлическими цилиндрами, в частности в тех случаях, когда монорельсы вертикальных участков особенно длинные, применение гидравлических цилиндров представляет затруднения, особенно если они находятся между стандартными коммерчески доступными изделиями. В связи с этим существует необходимость в создании нового технического решения, которое позволило бы эффективно выполнять ту же функцию гидравлических цилиндров без представления тех же самых или других ограничений.
[0020] Наконец, в упомянутых системах, рассмотренных в предыдущих абзацах, целесообразно, чтобы обеспечивалась возможность простого доступа ко всем частям, для которых может потребоваться технический контроль и техническое обслуживание. Безусловно, к числу этих деталей относятся вертикальные и горизонтальные монорельсы вместе со всеми связанными с ними системами для перемещения. В связи с этим существует необходимость в создании нового подхода, который бы обеспечивал простой доступ к органам перемещения для специалиста по техническому обслуживанию и ремонту или для любого, кто должен осуществлять проверку правильности функционирования, текущего технического состояния, потребления электроэнергии и т.д.
[0021] Если принять во внимание все эти аспекты, становится совершенно очевидным, что в данной отрасли промышленности существует необходимость в выявлении наиболее производительных и эффективных с точки зрения затрат технических решений при экономичном профиле.
Краткое описание изобретения
[0022] Система для вертикального и горизонтального перемещения с конструкцией портального типа, по меньшей мере из одной или нескольких кабин, полученная жестким соединением одного или нескольких двигателей с кабиной или с элементами, которые обеспечивают перемещение (полозья, каретки), с шестернями, воздействующими на зубчатые рейки, или с колесами на направляющих, даже с более чем двумя горизонтальными монорельсами и одним или несколькими вертикальными монорельсами, снабженная системой адаптивного гидравлического уравновешивания с регенерацией энергии, которая не использует цепи или канаты для базирования на горизонтальных участках, в которой один или несколько монорельсов образуют промежуточные остановки или пункты в вертикальном направлении, расположенные на разных уровнях. Энергосистема со скользящими контактами в неподвижной части и подвижной части относительно конструкции, для подачи питания к двигателю и коммуникаций, встроенных внутри кабины. Система защиты органов перемещения с неподвижными и подвижными крышками. Предусмотренная под ней система установки и подвески кабин. Система управления вертикальным и горизонтальным перемещением с оптимизацией движения одной или нескольких кабин в соответствии с физическими характеристиками и поведением пользователей, и перемещение приближения пользователей распознается с помощью системы искусственного зрения и обрабатывается системой искусственного интеллекта, способной ограничить работу исходя из характеристик и поведения пользователей. Гидравлическое уравновешивание адаптивного типа для вертикального перемещения кабин в подъемно-передвигающей системе с использованием трубопроводов, соединяющих между собой различные системы гидравлической пружины и ряд связанных друг с другом насосов/гидравлических двигателей с разными потоками. Незамедлительный и простой доступ к подвижным частям кабины.
Задачи и преимущества
[0023] Представленное здесь техническое решение предлагает ряд целей и преимуществ, которые не следует рассматривать как носящие ограничительный характер, позволяющих далее выявить и дополнительные, которые, хотя они и не упомянуты, должны быть включены в объем изобретения.
[0024] Первая цель и преимущество заключается в использовании подъемно-передвигающего устройства с конструкцией портального типа по меньшей мере с одной кабиной, зубчатой рейкой или эквивалентной ей системой, например, с неподвижной цепью, где двигатель выполнен как одно целое с кабиной или с элементом (салазки), который ее поддерживает, и воздействует через шестерню на зубчатую рейку или на неподвижную цепь. Для получения кривой траектории в соответствии с инвертированием перемещения от вертикального к горизонтальному и обратно с соединительным переходом между вертикальным и горизонтальным ходами использован сегмент кривой в форме зубчатой рейки, выполненный в виде кругового сектора шестерни. В случае зубчатой рейки для повышения плавности перемещения при меньшей вибрации и низком уровне шума системы, тем самым повышения степени комфортности находящихся в кабине пассажиров, возможно использование зубчатого зацепления с остроугольными зубьями.
[0025] Вторая цель и преимущество заключается в создании системы вертикального и горизонтального перемещения с конструкцией портального типа с более чем одной кабиной и с двумя или более горизонтальными монорельсами и системы вертикального и горизонтального перемещения с одной или несколькими кабинами с более чем двумя вертикальными монорельсами и одним или несколькими горизонтальными монорельсами, в которой один или несколько монорельсов образуют промежуточные остановки в вертикальном направлении или остановки, расположенные на разных уровнях, и в которой один или несколько монорельсов образуют промежуточные остановки в горизонтальном направлении со спуском, тоже расположенные на разных уровнях, и которые позволяют преодолевать препятствия также прохождением под ними.
[0026] Третья цель и преимущество заключается в оптимизации перемещения одной или нескольких кабин в соответствии с перемещением пользователей, которое выявляется системой искусственного зрения или другой системой датчиков и обрабатывается системой искусственного интеллекта, которая учитывает форму, габаритные размеры и поведение пользователей. Указанная система вмешивается в регулирование периодов ожидания, скорости открытия и закрытия дверей, последовательности приоритета и скорости перемещения кабины или кабин; она также вмешивается в применение и регулировку звуковых и визуальных средств, которые позволяют пользователям принимать информацию от самой системы.
[0027] Четвертая цель и преимущество заключается в реализации адаптивной гидравлической системы уравновешивания с регенерацией энергии с соединительными трубопроводами, соединяющими между собой различные системы пружины, без применения цепей на горизонтальных участках и с использованием ряда соединенных между собой насосов/двигателей с разным расходом гидравлической жидкости.
[0028] Пятая цель и преимущество заключается в реализации системы с более чем одной кабиной, использованием двух пар кареток на одном и том же маршруте вертикального монорельса для обеспечения одновременного перемещения более чем одной кабины по одному и тому же маршруту вертикального монорельса и, в случае более чем двух вертикальных монорельсов, для обеспечения прохождения кабины от одного горизонтального монорельса до другого горизонтального монорельса, находящегося рядом с ним, проходя мимо рассматриваемого вертикального монорельса.
[0029] Шестая цель и преимущество заключается в применении двух двигателей, установленных с боковых сторон кабины или на салазках, которые ее поддерживают, причем эти двигатели действуют раздельно с электронной синхронизацией с помощью кодера и замкнутой системы управления или спаренным образом посредством синхронизирующего вала. Этот синхронизирующий вал может быть удобным образом установлен под кабиной или размещен в ее полу, чтобы он не загромождал проход и не образовывал преграду.
[0030] Седьмая цель и преимущество заключается в том, что на вертикальных участках указанная зубчатая рейка может использоваться для обеспечения параллельного перемещения кареток, которые, в свою очередь, вертикально перемещают салазки, к которым как неотъемлемая часть прикреплена кабина. Для обеспечения этого предусмотрено, что синхронизирующий вал на каждом конце имеет зубчатую шестерню, которая находится в зацеплении с зубчатой рейкой в ее вертикальной части.
[0031] Восьмая цель и преимущество заключается в применении двух отдельных двигателей, которые могут также образовывать систему безопасности, позволяющую осуществлять перемещение кабины даже в случае неисправного состояния одного из двух двигателей или его системы управления. Двигатель или двигатели будут снабжены шунтами для торможения, аналогичными шунтам для торможения, применяемым в электрических лебедках для подъемников, в дополнение к традиционным электромагнитным тормозам для обеспечения технического обслуживания в месте нахождения кабины даже в случае нарушения энергоснабжения вследствие неисправности или просто для обеспечения неподвижного состояния.
[0032] Девятая цель и преимущество заключается в оказании противодействия силам, характерным для шестерни/зубчатой рейки и цепного колеса/цепи, которые стремятся освободить их между двумя элементами, подготовлен специальный упорный направляющий штифт, концентричный оси зубчатой шестерни, который воздействует на конкретную область упорной части, соответствующим образом профилированной для следования за штифтом и задания перемещения самого штифта.
[0033] Десятая цель и преимущество заключается в устройстве защиты органов, которые осуществляют горизонтальное перемещение кабины, снабженной крышкой, которая полностью закрывает слева такие органы вдоль горизонтальных монорельсов, позволяя поддерживать кабину посредством выступов, которые проходят под указанной крышкой, проскальзывая через отверстие, которое направлено ко дну и которое, таким образом, препятствует загрязнению инородными элементами отсека органов перемещения вдоль горизонтальных монорельсов.
[0034] Одиннадцатая цель и преимущество, полученное с помощью опоры кабины со стороны ее дна, заключается в доступе к органам перемещения кабины, к которым можно добраться непосредственно изнутри самой кабины через боковые отверстия, закрытые съемными дверцами,, которые обеспечивают доступ к монорельсам сразу же после удаления, например, соответствующих боковых ограждений.
[0035] Двенадцатая цель и преимущество заключается в повышении скорости перемещения кабины, обеспечиваемом за счет применения зубчатых реек и шестерен вместо подвижных цепей.
[0036] Тринадцатая цель и преимущество заключается в уменьшении габаритных размеров конструкций и механизмов и упрощении технического обслуживания.
[0037] В заключение необходимо отметить, что эти достигаемые технические результаты дают преимущество, но не единственное, заключающееся в выполнении системы вертикального и горизонтального перемещения транспортировочной кабины в подъемно-передвигающей системе с конструкцией портального типа с хорошим технологическим содержанием.
[0038] Эти и другие преимущества описаны в следующем ниже подробном описании некоторых предпочтительных вариантов осуществления изобретения при помощи прилагаемых схематических графических материалов, особенности выполнения которых не следует считать носящими ограничительный характерна приведенных лишь в качестве иллюстрации.
Содержание графических материалов
На фиг. 1 представлен вид в изометрии городской подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа с одной или несколькими транспортировочными кабинами (20), более чем одним горизонтальным монорельсом (11) и более чем двумя вертикальными монорельсами (12);
на фиг. 2 представлен вид в изометрии городской подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа с двумя или более транспортировочными кабинами (20) и двумя горизонтальными монорельсами (11);
на фиг. 3 представлен вид в изометрии городской подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа с одной или несколькими транспортировочными кабинами (20) и более чем двумя вертикальными монорельсами (12);
на фиг. 4 представлен вид в изометрии городской подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа с транспортировочной кабиной (20) и горизонтальным монорельсом (11);на фиг. 5 схематически изображены возможные маршруты следования каждой транспортировочной кабины (20) в городской подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа с одной или несколькими транспортировочными кабинами (20), с более чем одним маршрутом горизонтального монорельса (11);
на фиг. 6 схематически изображены маршруты следования каждой транспортировочной кабины (20) в городской подъемно-передвигающей системе с конструкцией (10) портального типа с одной или несколькими транспортировочными кабинами (20), с более чем одним маршрутом вертикального монорельса (12);
на фиг. 7 схематически изображены маршруты следования каждой транспортировочной кабины (20) в городской подъемно-транспортировочной системы с одной или несколькими транспортировочными кабинами (20), с более чем одним маршрутом горизонтального монорельса (11), с более чем одним маршрутом вертикального монорельса (12);
на фиг. 8 представлен частичный вид в изометрии городской подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа и промежуточной станцией (13) вдоль вертикального монорельса (12);
на фиг. 9а представлен частичный поперечный разрез без кабины (20) через горизонтальные монорельсы (11) и вертикальные монорельсы (12) городской подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа с одной транспортировочной кабиной (20), снабженной зубчатыми рейками (100) и сегментом (101) изогнутой зубчатой рейки;
на фиг. 9b представлен частичный поперечный разрез через горизонтальные монорельсы (11) и вертикальные монорельсы (12) городской подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа с одной или несколькими транспортировочными кабинами (20), с двумя или несколькими горизонтальными монорельсами (11) и/или одним или несколькими вертикальными монорельсами (12), снабженной зубчатыми рейками (100);
на фиг. 10а представлен частичный поперечный разрез через горизонтальные монорельсы (11) и вертикальные монорельсы (12) городской подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа с одной транспортировочной кабиной (20), снабженной зубчатыми рейками (100) и сегментом (101) изогнутой зубчатой рейки, когда кабина (20) движется по вертикальному маршруту;
на фиг. 10b представлен частичный поперечный разрез через горизонтальные монорельсы (11) и вертикальные монорельсы (12) городской подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа с одной или несколькими транспортировочными кабинами (20)(с двумя или более горизонтальными монорельсами (11) и/или одним или несколькими вертикальными монорельсами (12), снабженной зубчатыми рейками (100), когда кабина (20) движется по вертикальному маршруту;
на фиг. 11а представлен частичный поперечный разрез через горизонтальные монорельсы (11) и вертикальные монорельсы (12) городской подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа с одной транспортировочной кабиной (20), снабженной зубчатыми рейками (100) и сегментом (101) изогнутой зубчатой рейки, когда кабина (20) перемещается в горизонтальном направлении;
на фиг. 11b представлен частичный поперечный разрез через горизонтальные монорельсы (11) и вертикальные монорельсы (12) городской подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа с одной или несколькими транспортировочными кабинами (20), с двумя или несколькими горизонтальными монорельсами (11) и/или одним или несколькими вертикальными монорельсами (12), снабженной зубчатыми рейками (100), когда кабина (20) движется в горизонтальном направлении;
на фиг. 12 представлен частичный разрез с внутренней стороны транспортировочной кабины (20) городской подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа с одной или несколькими транспортировочными кабинами (20);
на фиг. 13 представлен частичный вид городской подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа с одной или несколькими транспортировочными кабинами (20), одним или несколькими горизонтальными монорельсами (11) и одним или несколькими вертикальными монорельсами (12);
на фиг. 14 представлен местный вид зубчатой шестерни (400 и 500);
на фиг. 15 схематически изображена система перемещения кареток (40 и 41) с использованием неподвижного двигателя (405) и цепей (404) в подъемно-передвигающей системе;
на фиг. 16 представлена схема гидравлического устройства для уравновешивания веса кабины (20) на участках маршрута подъемно-передвигающей системы вертикального адаптивного типа, в которой применяется группа гидравлических цилиндров (605);
на фиг. 17 представлена схема гидравлического устройства для уравновешивания веса кабины (20) на участках маршрута подъемно-передвигающей системы вертикального адаптивного типа, в которой применяется группа насосов/гидравлических двигателей (606);
на фиг. 18 схематически изображена система уравновешивания кареток (40 и 41) в подъемно-передвигающей системе, в которой применяется группа насосов/гидравлических двигателей (606);
на фиг. 19 представлен поперечный разрез боковой стороны кабины (20) и отсека, который вмещает механизмы для горизонтального перемещения кабины в подъемно-передвигающей системе;
на фиг. 20 представлен частичный вид без кабины (20) крышек (107), которые защищают органы горизонтального перемещения кабины в подъемно-передвигающей системе.
Практическое осуществление изобретения
[0039] На фиг. 1, 2, 3 и 4 представлено несколько вариантов городской подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа, предназначенной для преодоления препятствий, которая составляет единое целое с системами перемещения согласно настоящему изобретению, которая в основном состоит из конструкции (10) портального типа, которая, в наиболее простом варианте ее конструктивного исполнения, обычно имеет форму перевернутой буквы «U» и имеет такое расположение, чтобы обойти одну или несколько преград, с одной или несколькими транспортировочными кабинами (20), которые перемещаются с помощью описанных ниже перемещающих систем в указанной конструкции (10) портального типа вдоль нее от станции (30) отправления до станции (30) прибытия и обратно, где указанные станции (30) отправления и прибытия образованы на концах горизонтальных монорельсов (11) или вертикальных монорельсов (12) конструкций (10) портального типа или в промежуточных местоположениях вертикальных монорельсов (12), представляющих собой промежуточные станции (13) указанных конструкций (10) портального типа. Поэтому с помощью указанных систем перемещения могут перемещаться от станции (30) отправления до станции (30) прибытия и обратно как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях одна или несколько транспортировочных кабин (20).
[0040] Подъемно-передвигающая система с конструкцией (10) портального типа, пример которой показан на фиг. 2, снабжена зубчатой рейкой (100, 101) или неподвижной цепью, при этом двигатель жестко соединен с транспортировочной кабиной (20) и воздействует через шестерню (500) на зубчатую рейку (100, 101) или на неподвижную цепь. В случае зубчатой рейки (100, 101) для повышения плавности перемещения при меньших вибрациях и уменьшения уровня шума системы, тем самым повышения комфорта пассажиров в транспортировочной кабине (20), применяется зубчатое зацепление с остроугольными зубьями.
[0041] В случае подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа с одной транспортировочной кабиной (20), имеющей одну систему для перемещения кабины, которая обеспечивает и вертикальное, и горизонтальное перемещение, для получения кривой линии пути, соответствующей переходу от вертикального монорельса (12) к горизонтальному монорельсу (11) и обратно, которая связывает друг с другом участки вертикальной зубчатой рейки (101) и горизонтальной зубчатой рейки (100), применяется сегмент (102) изогнутой зубчатой рейки в форме кругового сектора шестерни. Шестерня (500) приводится в движение электрическим двигателем (501), размещенным в специальном отсеке транспортировочной кабины (20) или установленного непосредственно на салазках (50), которые составляют единое целое с транспортировочной кабиной (20).
[0042] Один двигатель (501) может быть заменен на два двигателя (501), расположенных с боковых сторон кабины или на салазках (50), поддерживающих ее, которые действуют раздельно с электронной синхронизацией, обеспечиваемой с помощью кодера и замкнутой системы управления, и/или в паре через синхронизирующий вал (502). Такой синхронизирующий вал (502) может быть удобным образом установлен с помощью пола (202) транспортировочной кабины (20) под ним с тем, чтобы не загромождать проход и не образовывать преграду. Использование двух раздельных электрических двигателей (501) позволяет получить систему безопасности в случае, когда перемещение транспортировочной кабины (20) может также происходить при неисправности одного из двух двигателей или его системы управления.
[0043] Двигатель (501) или двигатели (501) будут снабжены шунтом для торможения или аналогичным устройством, применяемым в электрических лебедках для подъемников, для обеспечения возможности технического обслуживания в месте нахождения кабины даже в случае нарушения энергоснабжения вследствие аварии или просто для обеспечения неподвижного состояния.
[0044] Для оказания противодействия силам, характерным для сопрягаемых шестерни (400)/зубчатой рейки (101) или шестерни (400)/цепи (404), которые будут стремиться оторвать эти два элемента друг от друга, может быть подготовлен специальный упорный направляющий штифт (403 и 503), концентричный относительно оси зубчатой шестерни (400 и 500), который воздействует на специальную направляющую упорную поверхность (106), соответствующим образом профилированную для отслеживания и задания перемещения этого упорного направляющего штифта (403 и 503).
[0045] На вертикальных участках та же самая зубчатая рейка (101) может применяться для обеспечения параллельного перемещения кареток (40), которые перемещают в вертикальном направлении салазки (50), с которыми составляет единое целое кабина (20). Для обеспечения этого предусмотрен синхронизирующий вал (402), который на каждом конце имеет зубчатую шестерню (400), которая находится в зацеплении с зубчатой рейкой (101) на ее вертикальном участке. На одном и том же валу (402) может быть предусмотрено несколько тормозов, которые позволяют получить систему торможения только для вертикального перемещения кабины (20). Эти тормоза могут быть электромагнитного типа аналогично тормозам, рассчитанным на применение в двигателях лебедок для подъемников.
[0046] Для повышения производительности транспортировки подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа, которая описана в предыдущих абзацах, предлагается система, пример которой показан на фиг. 2, с двумя или несколькими кабинами (20) с двухходовым вертикальным монорельсом (12) на противоположных сторонах и с двумя или несколькими горизонтальными монорельсами (11). Для этой системы требуется, чтобы две или более кабин (20) перемещались на двух вертикальных участках (12) на концах горизонтальных участков (11) и на двух или более горизонтальных участках (11) независимо, но согласованно, в результате чего получается, например, что, пока в кабине (20) на конце вертикального монорельса (12) происходит загрузка или выгрузка, может происходить загрузка или выгрузка в другой кабине (20), находящейся на противоположной стороне, или же она может перемещаться даже вместе с другими кабинами (20), если всего кабин (20) три или больше, вдоль незанятой части маршрута, образованной вертикальным монорельсом (12) и горизонтальным монорельсом (11).
[0047] Для обеспечения перемещения кабин (20) в техническом решении, рассмотренном в предыдущих абзацах, предусмотрено, что указанные кабины (20) оснащены своим собственным двигателем (501) или двумя Двигателями (501) и двумя салазками (50) с двигателем (501), как в предыдущем абзаце. Вертикальное перемещение на двух концах предлагаемого согласно изобретению устройства вдоль его вертикальных монорельсов (12) обеспечивается посредством двух кареток (40), которые являются продолжением горизонтальных монорельсов до кабины (20) или салазок (50), которые ее поддерживают. На этих каретках (40), образуя с ними единое целое, закреплена горизонтальная зубчатая рейка (104), которая является продолжением зубчатой рейки, расположенной на соответствующих горизонтальных участках портала (10), и которая позволяет системе с зубчатыми шестернями (500) кабины или связанным с ней салазкам (50) перемещаться в горизонтальном направлении вдоль указанных кареток (40). Как только две каретки (40) оказываются совмещенными с соответствующим горизонтальным монорельсом (11), кабина (20) или салазки (50), на которые она там опирается, может подниматься вверх всегда в результате перемещения под действием двигателя (501) или двигателей (501), расположенных на кабине (20) или на ее салазках (50).
[0048] Вертикальное перемещение кареток (40) обеспечивается посредством двигателя (401) или двух двигателей (401), соединенных между собой при помощи синхронизирующего вала (402) или имеющих электронное управление с синхронизацией, например, при регулировании положения в замкнутой цепи с кодером. В случае использования одного двигателя (401) он будет осуществлять перемещение обеих кареток с помощью одного и того же синхронизирующего вала (402). Шестерни (400) на концах синхронизирующего вала (402) или двигателя (401) раздельно входят в зацепление с соответствующими зубчатыми рейками (105), установленными вертикально на вертикальных монорельсах (12), что также обеспечивает параллельное перемещение самих кареток.
[0049] На каждом из двух вертикальных участков (12), как показано на примере на фиг. 13, может быть предусмотрено только две каретки (40) или две пары кареток (41), которые перемещаются независимо друг от друга. В том случае, если имеется только одна пара кареток (40), по одному и тому же маршруту на вертикальном монорельсе (12) в данный момент времени может перемещаться только одна кабина (20). Пара кареток (40), когда над ней нет кабины, если она уже не установлена ранее, ведут себя в соответствии с горизонтальным монорельсом (11), от которого поступает кабина (20), чтобы перемещаться в вертикальном направлении. Сразу же после приема кабины (20) для перемещения пара кареток (40) доставляет ее к первой станции (30) в соответствии с местом назначения или к другому из горизонтальных монорельсов (12), в зависимости от того, что требуется. Кабины (20) могут перемещаться независимо друг от друга, но согласованно друг с другом, используя горизонтальные монорельсы (11), альтернативные им маршруты или стоянки.
[0050] Для дальнейшего увеличения производительности транспортировки подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа, пример которой приведен на фиг. 1, 3 и 13, на каждом из вертикальных монорельсов (11) может быть предусмотрена вторая пара кареток (41) с возможностью автономного перемещения, которая при)необходимости может быть поставлена на стоянку в поднятом положении над горизонтальным монорельсом (11) выше него. Таким образом, рассматривая конкретный вертикальный монорельс, пока пара кареток (40) задействована, например, в осуществлении загрузки или выгрузки кабины (20), другая пара кареток (41) может обеспечивать другую кабину (20) для перемещения от горизонтального монорельса (11) к другому.
[0051] Так что кабины (20) могут перемещаться независимо друг от друга но координированным образом относительно друг друга, используя горизонтальные монорельсы (11) и часть маршрута вертикального монорельса (12), альтернативные этому маршруты, а также горизонтальные маршруты (11), как например стоянки кабины. При этом можно направлять определенные неуравновешенные нагрузки от потока людей и предметов в двух противоположных направлениях, имея, например, возможность перемещения кабин (20) между горизонтальным участком и другим даже в том случае, если при этом другие кабины (20) одновременно задействованы в осуществлении загрузки и выгрузки на станциях (30).
[0052] Для обеспечения постепенного изменения направления движения кабины (20) в соответствии с переходом от маршрута горизонтального монорельса (11) к маршруту вертикального монорельса (12) и обратно, горизонтальное перемещение кабины (20) или салазок (50), составляющих с ней единое целое, а также вертикальное перемещение кареток (40, 41), на которых поднимаются кабина (20) или ее салазки (50),11 регулируются путем интерполяции так, чтобы кабина (20) вынуждена была следовать по плавной криволинейной траектории, что преследует ту же цель, что и для сегмента (102) изогнутой зубчатой рейки в предыдущих абзацах.
[0053] Объединение перемещения кареток (40, 41) с перемещением салазок (50), получаемое в результате осуществляемого посредством двигателей (401, 501) управления положением с помощью контроллера системы, аналогично тому, что имеет место при интерполяции осей системой числового программного управления металлорежущим станком, дает возможность получить дугу траектории, соответствующую переходу кабины (20) от вертикали к горизонтали и обратно.
[0054] Для преодоления ряда препятствий, таких как, например, рельсовые пути на железнодорожной станции, предлагается техническое решение подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа, пример которой показан на фиг. 1 и 3, которое предусматривает наличие трех или более вертикальных монорельсов (12), аналогичных описанным в техническом решении по предыдущим абзацам, и одного или нескольких горизонтальных монорельсов (11), с одной или несколькими кабинами (20), которые перемещаются, таким образом, независимо, но согласованным образом между всеми станциями (30), расположенными в ответвлениях конструкции (10) портального типа или на промежуточных уровнях (13) вдоль вертикальных монорельсов (12). Система содержит одну или несколько кабин (20), оснащенных своей собственной системой горизонтального перемещения, воздействующей на соответствующие зубчатые рейки (103, 104), расположенные горизонтально на горизонтальных монорельсах (11) и на каретках (40, 41), которые осуществляют вертикальное перемещение этих кабин (20). Такая система выполнена, как и в случае системы из предыдущего абзаца, с двумя парами кареток (40, 41), снабженными собственной системой перемещения, с одним или несколькими двигателями (401), которые обеспечивают перемещение вдоль вертикальных монорельсов (12), в результате чего обеспечивается движение кабин (20), которые расположены выше.
[0055] Эта система отличается от той, которая описана в предыдущих абзацах, тем, что предусмотрены один или несколько вертикальных монорельсов (12) в промежутке между крайними вертикальными монорельсами. Кроме того, как видно из фиг. 1, она отличается от системы по предыдущим абзацам, в том числе возможностью нахождения всех горизонтальных монорельсов (И) или только их части между вертикальными монорельсами (12), более одного горизонтального монорельса (11). Последняя упомянутая возможность обеспечивает возможность дифференцирования производительности системы по перемещению по отношению к разным станциям (30), расположенным на концах конструкции (10) портального типа, или на промежуточных этажах (13) вертикальных монорельсов (12).
[0056] В случае системы с более чем одной кабиной (20), для обеспечения более высокой производительности системы по перемещению, для каждого из промежуточных вертикальных участков, который пересекается с одним или несколькими горизонтальными монорельсами (11), требуется две пары кареток (40 и 41), как описано в предыдущих абзацах, таким образом, что, пока кабина (20) находится, например, на станции (30) для выполнения операций загрузки и выгрузки, зацепляясь с парой кареток (40), другая пара кареток (41) должна обеспечивать непрерывность маршрута горизонтального монорельса (11) так, что там перемещается другая кабина (20), находящаяся выше.
[0057] Необходимым условием для получения такой подъемно-передвигающей системы с конструкцией (10) портального типа с более чем одной кабиной (20) является возможность независимого перемещения между ними кабин (20), что позволяет оптимизировать использование горизонтальных монорельсов (11) и вертикальных монорельсов (12). Управление системой в целом путем координирования перемещения кабин (20) и управления ими легко осуществляется с помощью системы управления электронного типа с микропроцессором.
[0058] Размещение двух горизонтальных монорельсов (11) друг над другом позволяет получить дугу, позволяющую преодолеть большие расстояния всего лишь за счет соединения друг с другом элементов в виде решетки, например, балок, которые образуют соответствующие горизонтальные монорельсы (11).
[0059] Вертикальные монорельсы (12) оснащены по меньшей мере одной парой указанных кареток (40 и 41), которые обеспечивают продолжение горизонтальных монорельсов (11) в соответствии с соответственными вертикальными монорельсами (12) так, что кабины (20) могут переходить выше для обеспечения возможности вертикального перемещения. Как при их подъеме, так и при их опускании, такая пара кареток (40 и 41) будет располагаться в соответствии с маршрутом горизонтального монорельса (11), с которым соединена кабина (20) или от которого поступает кабина (20). Когда кабина (20) находится на указанных каретках (40 и 41), в результате их вертикального перемещения вверх или вниз обеспечиваются также подъем и опускание кабины (20). Независимое перемещение указанных кареток (40 и 41) достигается с помощью специального двигателя (401) или двух двигателей (401), составляющих с ними единое целое, оказывающих воздействие через зубчатые шестерни (400) на специальные зубчатые рейки (105), расположенные вертикально вдоль колонн, которые образуют вертикальные участки (12) дуги вместе с конструкцией (10) портального типа. Как альтернатива системе с зубчатой рейкой, каретки (40 и 41) могут перемещаться посредством специальных цепей (404), перемещаемых поочередно с помощью одного или нескольких стационарных двигателей (405), составляющих единое целое с конструкцией, которые оказывают воздействие через цепные колеса (406) указанных цепей (404). В случае одного двигателя (405), который обеспечивает перемещение указанных цепей (404), эти цепи синхронизированы друг с другом посредством специального синхронизирующего вала (407), размещенного, например, в нижней части вертикального монорельса (12) и таким образом, чтобы не препятствовать перемещению кабин (20).
[0060] В подъемно-передвигающей системе с конструкцией (10) портального типа с более чем одной кабиной (20), описанной выше в ее различных конфигурациях, для перемещения кабин (20) вдоль горизонтальных участков, в качестве альтернативы зубчатой рейке (103 и 104) возможно использование колес, покрытых нескользким материалом, которые удерживаются на направляющих рельсах за счет сил адгезии и которые перемещаются с помощью электрических двигателей (501) аналогично тому, что происходит с шестернями (500), которые находятся в зацеплении с зубчатыми рейками.
[0061] Указанная система перемещения содержит устройство гидравлического уравновешивания груза кабины (20) в случае вертикального маршрута адаптивного типа. В сущности, для достижения упомянутой здесь цеди применяется устройство, которое образует собой систему гидравлической пружины (601) переменной мощности для каждой из кареток (40 и 41), которая обеспечивает перемещение кабин (20) вдоль вертикальных монорельсов (12). Указанное устройство содержит одну систему (600) аккумулирования гидравлической энергии (гидропневматические аккумуляторы) для всех систем гидравлической пружины (601) или ряд систем (600) аккумулирования гидравлической энергии для каждой из систем гидравлической пружины (601) (совокупность аккумуляторов), предпочтительно расположенных вблизи самих систем гидравлической пружины (600). Кроме того, это устройство содержит соединительный трубопровод (602), который соединяет единственную систему (600) аккумулирования гидравлической энергии с разными системами гидравлической пружины (601) или разными аккумуляторами гидравлической энергии (600) каждой из отдельных систем гидравлической пружины (601) между ними. Таким образом, гидравлическая жидкость (603), потребляемая или вырабатываемая системой гидравлической пружины (601), эксплуатируемая посредством системы цепной передачи (604) от соответствующих кареток (40 и 41) вертикального участка (12) во время ее вертикального перемещения и, в результате, вырабатывания или потребления энергии (изменения давления), может быть, соответственно, регенерирована или израсходована от одной и той же или другой системы гидравлической пружины (601), приводимой в действие соответствующей кареткой (40), которая перемещается в противоположном направлении при той же нагрузке. Даже при наличии нескольких кабин (20), все из которых перемещаются к одному и тому же уровню или от одного и того же уровня, если не учитывать потери вследствие утечки и неизбежные потери, имеющие место в гидравлических системах, после этого все грузы, о которых сообщалось, оказываются на той посадочной площадке, на которой они были взяты, и получается, что энергия или гидравлическое давление одной системы аккумулирования гидравлической энергии (601) или систем аккумулирования гидравлической энергии отдельных систем гидравлической пружины (600) восстанавливается до своей первоначальной величины и, тем самым, осуществляется регенерация энергии. Гидравлические пружины (601) имеют переменную мощность, регулируемые электронной системой, которая на основе веса груза, который действует на кабину (20), выявляемого с помощью специальных тензодатчиков, устанавливает мощность самих гидравлических пружин (601).
[0062] Такое же функционирование гидравлической пружины (601) переменной мощности, полученное посредством группы гидравлических цилиндров (605) с разными упорными или силовыми поверхностями, соответствующим образом выбираемыми для получения шкалы сил, которые действуют таким образом, чтобы уравновесить систему при подходящем весе кабины (20) в системе вертикального и горизонтального перемещения, может быть получено от группы насосов/гидравлических двигателей (606) с разными смещениями, воздействующих на зубчатую шестерню (400), находящуюся в зацеплении с зубчатой рейкой (105) или с неподвижной цепью. Эта группа насосов/гидравлических двигателей будет осуществлять преобразование, аналогично гидравлическим цилиндрам (605), энергии, которой обладает гидравлическая жидкость (603) или давление, в перемещение линейной механической системы посредством указанной шестерни (400)/зубчатой рейки (101) или одного цепного колеса/неподвижной цепи. Группа насосов/гидравлических двигателей, которая здесь упомянута, преимущественно оказывает воздействие на тот синхронизирующий вал (402), который соединяет вместе две каретки (40 и 41) в случае, если они снабжены своим собственным необходимым для них электрическим двигателем (401). Группа насосов/гидравлических двигателей, упомянутая здесь, преимущественно может быть заменена на насос/гидравлический двигатель переменного рабочего объема, который позволяет изменять величину мощности в соответствии с нагрузкой кабины (20).
[0063] Адаптивная система уравновешивания, упомянутая выше, которая уже описана в документе D4, и адаптивная система уравновешивания, рассмотренная в предыдущих абзацах, являющаяся ее усовершенствованным вариантом, могут быть использованы в данных системах даже в случае перемещения транспортируемых грузов из кабин (20) от разных расположенных между ними посадочных площадок и на эти посадочные площадки, если только в таких системах обеспечивается поддержание давления в системе (600) аккумулирования гидравлической энергии (гидропневматические аккумуляторы) в пределах заданных значений с использованием гидравлического насоса (607), приводимого в действие своим двигателем (608) и нагнетательного клапана (609). С помощью этих элементов существующая потеря давления (потребление гидравлической энергии), вызываемая, например, перемещением существующих грузов от нижних посадочных площадок к верхним посадочным площадкам или поглощением энергии (повышением давления), вызываемым, например, перемещением существующих грузов от верхних посадочных площадок к нижним посадочным площадкам соответственно, будет компенсироваться соответственно энергией, подаваемой гидравлическим насосом (607), и энергией, потребляемой нагнетательным клапаном (608) регулирования давления. Гидравлический насос (607) фактически отбирает гидравлическую жидкость (603) из резервуара (610) и вызывает сжатие внутреннего объема аккумулятора (600), тогда как давление регулировки клапана вызывает перемещение избытка гидравлической жидкости (603) в аккумуляторах (600) в резервуар (610). Гидравлическая система уравновешивания, в конце концов, будет действовать таким же образом, как и подъемная система с гидравлическим управлением, обеспечивающим возможность подъема грузов, которые должны быть перемещены от нижней посадочной площадки к верхней посадочной площадке. Энергия, требуемая для подъема груза, которая в дальнейшем регенерируется от опускания этого же груза, будет подаваться двигателем (608), который приводит в действие насос (607).
[0064] Преимущество в плане энергии может быть получено в предлагаемом техническом решении за счет более вместительных аккумуляторов (600) (гидропневматические аккумуляторы) и/или питания гидравлического двигателя (611) жидкостью, выходящей из предусмотренного здесь клапана (609) регулирования давления, под действием которой, в свою очередь, приводится в действие генератор (612) электрического тока. Электроэнергия, вырабатываемая генератором (612), может быть подана обратно в электрическую сеть для ее отбора или потребления другими частями системы или ее вспомогательным оборудованием.
[0065] Эффективная система защиты органов, которые осуществляют горизонтальное перемещение кабины (20), снабжена крышкой (107), которая полностью закрывает с боковой стороны такие органы вдоль горизонтальных монорельсов (11). Под этой крышкой (107) могут быть защищены все механические и электрические соединения всех систем. Таким образом, кабина (20) может поддерживаться и быть соединенной с салазками (50) или той частью кабины (20), которая действует как салазки, посредством выступов (503), которые удерживают ее в поднятом положении из-под пола. Отверстие (108) для прохождения выступов, через которое проходят эти выступы (503), должно быть на сколько можно меленьким и, в свою очередь, может быть защищено щетками или гибкими мембранами. Это отверстие (108) для прохождения выступов занимает такое местоположение и имеет такой размер, чтобы исключалась возможность попадания внешних элементов, таких вода, снег пыль и т.п., в те отсеки, в которых находятся устройства для перемещения.
[0066] Использование особой системы подвески кабины (20) из-под дна или пола (202), реализуемой с помощью выступов (503), упомянутых выше, позволяет получить на боковых стенках кабины (20) нескольких отверстий (200), которые являются нормально закрытыми дверью (201), через которые может иметься непосредственный доступ из кабины (20) к крышкам (107), и сразу после снятия последней - к салазкам (50) и, возможно, также к кареткам (40 и 41). Через отверстия (200) кабины (20), следовательно, можно будет выполнять операции управления и технического обслуживания на органах горизонтального перемещения кабины (20).
[0067] Эффективная система оптимизации перемещения и координации подъема и передвижения кабин (20) в подъемно-передвигающей системе с конструкцией (10) портального типа с более чем одной кабиной (20) получена за счет использования системы искусственного зрения вблизи станций (30) или доступа к областям, через которые пользователи направляются к станциям (30). За счет интерпретации данных, получаемых от такой системы зрения, система искусственного интеллекта может:
- вычислять количество пользователей, которые готовы к подъему;
- вычислять время входа в кабину (20);
- создавать сообщение помощи или обеспечивать предупредительную сигнализацию, которые влияют на поведение пользователей;
- распознавать тип пользователей на основе скорости перемещения, рост, транспортируемые предметы, применяемые вспомогательные средства, предполагаемый возраст, особое состояние (беременность, патологи и т.п.) и т.д.
Исходя из всего этого система искусственного интеллекта может:
- обеспечивать перемещение кабин (20), чтобы подвести их ближе к тем станциям (30), на которых в них есть большая потребность;
- выполнять предварительное вычисление маршрута и скорости перемещения кабин (20) без ожидания команды от пользователя;
- оптимизировать маршруты движения кабин (20);
- осуществлять поддержку пользователей посредством визуальных сигналов и/или шума с особой фокусировкой, например, на пользователей с ограниченной подвижностью, и т.д.
Благодаря системе восприятия звуков система искусственного интеллекта может, кроме того, характеризовать пользователей, например, распознавать язык и адаптировать соответственно его визуальные и слышимые сигналы. Система искусственного интеллекта может быть подготовлена для самообучения, чтобы еще более оптимизировать эффективность установки. Процесс самообучения может быть проведен таким образом:
- Продолжение разработки звуковых и графических данных, относящихся к конкретной станции (30), указанной как «в процессе выполнения», с обновлением массива данных, называемого «обрабатываемые запросы», до момента появления «ключевого» события, которым является, например, ручной запуск вызова кабины (20) со станции «в процессе работы».
- Замораживание и хранение матрицы данных «обрабатываемые запросы» в специальной базе данных, называемой «опыт».
- Разработка «обрабатываемых запросов» согласно логике «подключения» системы с получением «обработанного порядка работы», с вычислением прогнозируемых «отчетов о прогнозируемой работе».
- Извлечение из базы данных «опыт» небольшого количества «запросов», уже обработанного перед этим, называемого «ближайшие запросы», среди наиболее близких (относительно близости значений матрицы) к «обрабатываемые запросы». Одновременный поиск и извлечение из базы данных «опыт» «порядков работы», применяемых к «ближайшим запросам». Одновременный поиск и извлечение из базы данных «опыт» «отчетов о работе», относящихся к «порядкам работы», применимым к «ближайшим запросам».
- Исполнение порядка работы, выбранного как наилучшего среди «вычисленных порядков работы» и «ближайших порядков работы» исходя из относительных данных «отчета о прогнозируемой работе» и «отчетов о работе» из «ближайших порядков работы».
- Запоминание порядка работы, выбранного на предыдущем этапе, как «порядок работы в обработке».
- При завершении последней стадии работы «порядка работы в обработке» его запоминание как «порядок работы из истории» и запоминание связанного «отчета о работе».
- Периодическое повторение всех описанных выше операций для каждой из станций (30) системы.
За счет расширения данных, обрабатываемых системой искусственного интеллекта, и соответствующего взвешивания параметров, которые влияют на варианты выбора, реализуемые самообучающейся системой, описанной выше, подъемно-передвигающая система перемещения будет осуществлять более эффективные рабочие циклы.
Ссылочные позиции
(10) Конструкция портального типа
(11) Горизонтальный монорельс
(12) Вертикальный монорельс
(13) Промежуточная посадочная площадка
(20) Транспортировочная кабина
(30) Станция
(40) Каретка
(41) Каретка
(50) Салазки
(100, 101, 103, 104, 105) Зубчатая рейка
(102) Сегмент изогнутой зубчатой рейки
(106) Упорная направляющая поверхность
(107) Крышка
(108) Отверстие для прохождения выступов
(200) Боковое отверстие кабины
(201) Дверь для технического обслуживания
(202) Пол
(400, 500) Зубчатая шестерня
(401, 501) Электрический двигатель
(402, 407, 502) Синхронизирующий вал
(403, 503) Упорный направляющий штифт
(404) Цепь
(405) Неподвижный двигатель
(406) Цепное колесо
(504) Выступ
(600) Система аккумулирования гидравлической энергии
(601) Гидравлическая пружина
(602) Соединительный трубопровод
(603) Гидравлическая жидкость
(604) Обратная ветвь цепного привода
(605) Гидравлический цилиндр
(606) Насос/Гидравлический двигатель
(607) Гидравлический насос
(608) Двигатель гидравлического насоса
(609) Клапан регулирования давления
(610) Резервуар
(611) Гидравлический двигатель
(612) Электрический генератор
Реферат
Система вертикального и горизонтального перемещения одной или нескольких кабин (20) для транспортировки людей и предметов в подъемно-передвигающей установке с конструкцией (10) портального типа, предназначенная для преодоления находящихся над поверхностью земли и в прямом, и обратном направлениях в автоматическом режиме таких препятствий, как автомобильные дороги, железнодорожные пути, водные пути и другие препятствия, создаваемые проезжими частями и не только, в частности, для пешеходов, которая может применяться над землей или под землей. Система может быть встроена в конструкцию таких больших зданий, как больницы, аэропорты, железнодорожные станции, и выполнена с двумя или более монорельсами, проходящими горизонтально и вертикально, где один или несколько монорельсов снабжены вертикальными и горизонтальными остановками и спусками, расположенными на разных уровнях, для преодоления препятствий. Система снабжена зубчатой рейкой, причем двигатель жестко соединен с кабиной и оказывает воздействие через шестерню на зубчатую рейку, имеющую наклонные зубцы, для повышения плавности перемещения, уменьшения вибрации и шума. 6 з.п. ф-лы, 20 ил.
