ГРУЗОВОЙ ПОДЪЁМНИК

Полезная модель относится к подъемным устройствам, точнее к грузовым и грузопассажирским подъемникам, в частности к предохранительным устройствам, останавливающим и фиксирующим грузонесущий орган при превышении скорости.
Такие подъемники состоят из вертикальной мачты, включающей, по меньшей мере, две параллельные направляющие, между которыми под действием тягового каната, соединенного с лебедкой, перемещается грузовая каретка со смонтированным на ней устройством для ее остановки в случае обрыва тягового каната. К грузовой каретке присоединяется, либо выполняется как одно целое с ней, грузовая платформа [Наумов В.М. Грузоподъемные машины: Учебное пособие - Иркутск: ИрГУПС, 2005, с. 13].
В настоящем описании будет использована следующая терминология:
- узел ловителей - совокупность элементов грузовой каретки, служащих для ее остановки и фиксации при ненормальных условиях эксплуатации;
- ловитель - деталь узла ловителей, установленная на грузовой каретке подъемника с возможностью непосредственно взаимодействия с направляющими;
- ограничитель скорости - устройство, приводящее в действие ловители подъемника при превышении установленной рабочей скорости на определенную величину. Обычно состоят из бесконечного каната, механически соединенного с приводом ловителей и натянутого между шкивами, установленными на верхнем и нижнем уровнях, причем один из шкивов соединен с тормозным механизмом;
- рычаг - твердое тело, способное вращаться вокруг неподвижной опоры;
- перфорированный, снабженный отверстиями;
- тормозной механизм - устройство центробежного или роликового типа, приводимое во вращение проходящим по его шкиву канатом, тормозящее вращение шкива при превышении скорости на заданную (обычно 15%) величину. В технической литературе часто называется ограничителем скорости.
Известны грузовые подъемники, содержащие установленные на грузонесущем органе ловители в виде рычагов, один из концов которых выполнен с возможностью вхождения в отверстия перфорированных направляющих при уменьшении натяжения или обрыве грузового каната [RU №83769 и RU №86180].
Известные подъемники не вполне безопасны, поскольку аварийное движение грузонесущего органа вниз может произойти не только при обрыве тягового каната, но и при срезании шпонок, обрыве муфт и валов, выкрошивании зубьев редуктора в лебедке подъемника. Из-за сопротивления лебедки разматыванию каната, уменьшение его натяжения может оказаться недостаточным для срабатывания привода ловителей, хотя растущая скорость опускания может достигать аварийной величины.
Известны также пассажирские подъемники (лифты), содержащие направляющие специального калиброванного таврового профиля, взаимодействующие с клиновыми, роликовыми или эксцентриковыми ловителями, приводимыми в действие ограничителями скорости, выполненными в виде соединенного с приводом ловителей бесконечным канатом, натянутым между шкивами, установленными на верхнем и нижнем уровнях, причем один из шкивов соединен с тормозным механизмом центробежного или роликового типа [Лифты. Учебник для вузов п/ред. Д.П. Волкова / м.: Изд-во АСВ, 1999, с. 138, 163]. Недостатки этого вида подъемников те же, что и описанного ниже наиболее близкого аналога.
Известны грузовые подъемники, содержащие клиновые или эксцентриковые ловители, привод которых соединен с ограничителем скорости [А.Н. Галиченко, А.Х. Гехт. Строительные грузовые и грузопассажирские подъемники / М.: Высшая школа, 1989, с. 63…69]. Известные лифты и подъемники перехватывают грузонесущий орган, как при обрыве грузового каната, так и при поломке элементов лебедки. Однако, независимо от конструктивного исполнения ограничителя скорости, они обладают общими недостатками, связанными с принципом действия использованных в них ловителей.
Для повышения надежности перехвата, поверхности клиньев, роликов или эксцентриков, взаимодействующие с направляющими, выполняются зубчатыми. Это затрудняет снятие грузонесущего органа с ловителей и, кроме того, твердые зубцы сильно изнашивают направляющие, сделанные для лучшего сцепления из более мягкого металла. Надежность удержания грузонесущего органа при повторном срабатывании ловителей по исцарапанных предыдущим срабатыванием направляющим оказывается недостаточной. Тем самым, недостаточной оказывается и безопасность подъемника.
Надежность и безопасность снижены также из-за технической сложности ловителей вместе с механизмами привода их в действие, не исключающей риск заедания механизма. Рабочие поверхности собственно ловителей труднодоступны внешнему осмотру. Это затрудняет контроль их исправности, что также снижает безопасность. Для лифтов, размещаемых, как правило, в закрытых и отапливаемых шахтах и обслуживаемых в централизованном порядке, последние из указанных недостатков, возможно, не очень значимы, но для грузовых подъемников, как правило, работающих на холоде, в условиях запыленности и небрежного ухода, они существенны.
Техническая сложность ловителей и их привода, необходимость применения направляющих, изготовленных с высокой точностью, удорожает подъемник и его обслуживание, снижает надежность системы улавливания и безопасность его эксплуатации.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является грузопассажирский подъемник, содержащий грузонесущий орган (кабину), перфорированные направляющие, два комплекта улавливающих устройств (называемых в патентном описании известного подъемника ловителями), один из которых, выполнен с возможностью жесткой фиксации в направляющих при ослаблении или обрыве тяговых канатов, а другой включает два ловителя, в виде рычагов, один из концов которых выполнен с возможностью вхождения в отверстия направляющих, механизм привода ловителей и ограничитель скорости, канат которого соединен с одним плечом подпружиненного двуплечего рычага привода ловителей, установленного на горизонтальной оси, перпендикулярной плоскости расположения направляющих на равных расстояниях от них и соединенного с ловителями шарнирными тягами [RU №166831]. При этом рычаг привода ловителей, тяги и ловители расположены в узком зазоре между двумя швеллерами.
Задача, решаемая предложенной полезной моделью, состоит в повышении безопасности грузового подъемника с приводом ловителей от ограничителя скорости за счет повышения стойкости механизма привода к загрязнениям.Техническим результатом от использования предложенной полезной модели является повышение безопасности грузового подъемника за счет повышения безотказности срабатывания его ловителей.
Указанный технический результат достигается тем, что в известный грузовой подъемник, содержащий грузонесущий орган, перфорированные направляющие, два ловителя в виде рычагов, один из концов которых выполнен с возможностью вхождения в отверстия направляющих, механизм привода ловителей и ограничитель скорости, канат которого соединен с одним плечом подпружиненного двуплечего рычага механизма привода ловителей, установленного на валу, механизм привода ловителей содержит второй рычаг, установленный на том же валу, рычаги скреплены с валом и установлены с возможностью взаимодействия с ловителями при остановке каната ограничителя скорости.
Благодаря введению второго рычага, закреплению обоих рычагов на валу, и установке рычагов с возможностью взаимодействия с ловителями при остановке каната ограничителя скорости повышается безопасность подъемника, поскольку усилие от заторможенного каната ограничителя скорости к ловителям передается через минимальное количество промежуточных звеньев, подклинивание вала посторонними предметами практически невозможно, механизм привода ловителей несложен в техническом отношении и легко доступен осмотру и проверке. Вероятность отказа такого механизма очень низка и он обеспечивает срабатывание ловителей как при обрыве тягового каната, так и при поломке деталей лебедки.
Существо предложенной полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена упрощенная схема одного из возможных вариантов практического осуществления предложенного подъемника.
На фиг. 2 изображен вид сбоку на узел соединения ограничителя скорости с узлом ловителей.
На фиг. 3 изображен вид сверху на узел соединения ограничителя скорости с узлом ловителей.
Предложенный грузовой подъемник (фиг. 1) содержит грузонесущий орган, включающий грузовую каретку 1, включающую вертикальные 2 и горизонтальные (траверсы) 3 и 4 (фиг. 2 и 3) элементы, установленную с возможностью вертикального перемещения на роликах 5 между перфорированными направляющими 6. Для удобства показа других элементов грузовой каретки траверса 4 (ближайшая к наблюдателю) на чертеже фиг. 1 не показана.
Каретка 1 приводится в движение лебедкой 7 и тяговым канатом 8.
В состав подъемника входит также ограничитель скорости 9 (фиг. 2), состоящий из бесконечного каната 10 небольшого, (6…10) мм, диаметра, запасованного по шкиву 11 и блоку 12, установленных на верхнем и нижнем уровнях. Шкив 11 снабжен тормозным механизмом 13, прекращающим его вращение при превышении скорости на (10…20) %. Со шкивом 11 соединен контрольный шкив 14, несколько меньшего диаметра, служащий для проверки работоспособности ограничителя скорости и ловителей. Для натяжения каната 10 служит натяжное устройство 15, для удобства обслуживания, как правило, устанавливаемое на нижнем уровне.
Между траверсами 3 установлены с возможностью поворота на осях 16 ловители 17, в виде треугольных рычагов из толстого листового металла. Ловители могут быть выполнены в виде рычагов как 1-го, так и 2-го родов. Одному из концов 18 ловителей 17 придана заостренная форма с выемкой, облегчающая его вхождение в отверстия 19 перфорации направляющих 6. Для приведения ловителей в действие посредством поворота служат рычаги 20 и 21, концы которых установлены с возможностью взаимодействия с ловителями 17. Рычаги 20 и 21 закреплены на общем валу 22, имеющем возможность вращения в подшипниковых узлах 23, установленных на траверсе 3. Произвольное срабатывание ловителей 17, при движении вниз, предотвращают пружины 24(28).
Рычаг 20 имеет удлиненный хвостовик 25, скрепленный с канатом 10 ограничителя скорости 9 посредством стяжных хомутов 26 и служащий для передачи движения канату 10 ограничителя скорости. Для предотвращения поворота рычагов 20 и 21 при рывке в момент начала движения грузонесущего органа вверх, грузовая каретка 1 содержит упор 27, на который опирается хвостовик 25 (фиг. 2). Кроме того, грузовая каретка 1 содержит пружину 28, упругости которой достаточно для воспрепятствования повороту рычагов 20 и 21 и, тем самым, срабатыванию ловителей 17, в момент начала движения вниз.
Вышеописанная конструкция ограничителя скорости 9 и механизм привода от него ловителей 17 являются одними из многих возможных и представлены лишь в качестве примера. Так, вал 22 с рычагами 20 и 21 может быть установлен с нижней стороны траверс 3 и 4, вместо рычагов 20 и 21 и вала 22 могут быть использованы эксцентрики, соединенные жесткими или гибкими тягами.
Работает предложенный грузовой подъемник следующим образом.
В начале движения грузовой каретки 1 бесконечный канат 10 ускоряется под воздействием усилия от соединенного с ним хвостовика 25 рычага 20. При движении вверх повороту рычага 20 препятствует упор 27, а при движении вниз - усилие от пружин 24 и 28.
При штатной работе подъемника скорость каната 10 равна скорости грузовой каретки 1. В аварийном режиме, вызванном поломкой деталей лебедки 7 или обрывом тягового каната 8, каретка начинает ускоряться вниз, синхронно с ней растет скорость каната 10, и, когда их скорости превысят заранее установленную регулировкой (калибровкой) тормозного механизма 13, последний затормаживает шкив 11. Остановившийся вследствие этого канат 10, воздействуя на хвостовик 25 и преодолевая усилие пружины 28, поднимает его кверху, вал 22 поворачивается, поворачивая скрепленный с ним рычаг 21. Оба рычага 20 и 21 начинает давить на концы ловителей 17, которые, преодолевая усилие пружин 24, поворачиваются на осях 16 так, что их рабочие концы заходят в ближайшие отверстия 19 в перфорированных направляющих 6. Грузонесущий орган вместе с кареткой 1 садится на ловители, движение прекращается.
После ремонта грузонесущий орган легко снимается с ловителей тягой кверху. Ловители 17 высвобождаются из отверстий 19 и под действием усилий пружин 24 поворачиваются в исходное положение.
Испытания и опыт эксплуатации грузовых подъемников с грузоподъемностью до трех тонн показали практически полную безотказность предложенной системы привода ловителей, а, следовательно, и повышение безопасности.