Электроталь

Полезная модель относится к подъемно-транспортному оборудованию, в частности к грузоподъемным устройствам, используемым для механизации работ при подъеме тяжестей.
Известно техническое решение - таль с электроприводом [Фиделев А.С. Подъемно-транспортные машины. - К.: Вища школа, 1976. Рис. 46. С. 59. Аналог], содержащее станину, в которой установлен электродвигатель, кинематически соединенный с приводным валом, на котором в подшипниковых опорах закреплен барабан с навитым на него гибким органом полиспаста и при этом барабан кинематически соединяется с приводным валом посредством многоступенчатого редуктора с автоматическим грузоподъемным дисковым тормозом.
Основной недостаток этой конструкции тали с электроприводом заключается в сложности конструктивного исполнения - наличие многоступенчатого редуктора и увеличенные габариты, а следовательно и повышенная металлоемкость.
В качестве прототипа выбрана таль с электроприводом [Подъемно-транспортные машины / М.П. Александров, Л.Н. Колобов, Н.А. Лобов и др. - М.: Машиностроение, 1986. - С. 15, рис. 1.6]. содержащая станину, в которой в подшипниковых опорах установлен барабан со статором электродвигателя с навиваемым на него гибким органом полиспаста и при этом вал ротора электродвигателя в подшипниковых опорах барабана кинематически соединен с последним посредством двухступенчатого зубчатого редуктора с грузоупорным винтовым и стопорным колодочным тормозами. Электропитание статора электродвигателя осуществляется посредством кольцевого токосъемника от электрошкафа управления электроприводом.
Недостаток прототипа - сложность конструкции, а именно механического привода от электродвигателя на барабан, что включает дополнительный двухступенчатый редуктор с корпусными деталями.
Техническим результатом устройства является упрощение конструкции привода барабана электротали от электродвигателя.
Электроталь содержит станину, в которой размещены вал электродвигателя с ротором, барабан со статором электродвигателя с навиваемым на него и жестко соединенным с ним гибким органом, огибающим подвижный блок полиспаста крюковой подвески, тормозное и токосъемное устройство, полый вал электродвигателя с неподвижно закрепленным на нем ротором  закреплен неподвижно в станине, на полом валу на подшипниковых опорах установлен барабан совместно со статором электродвигателя, при этом барабан выполнен двухступенчатой конструкции с различными рабочими диаметрами, на поверхностях ступеней с противоположных сторон концами закреплен гибкий орган, на полом валу установлено токосъемное устройство, подвижная часть которого соединена электрически и механически со статором электродвигателя, а его неподвижная часть проводами с электрооборудованием электрошкафа через полое пространство вала, тормозное устройство содержит установленные на полом валу подвижно в осевом направлении тормозные диски, в пространстве между которыми размещены фрикционные диски, входящие в зацепление с барабаном, на полом валу также установлен неподвижно упорный диск с сердечниками электромагнитов, причем на крайнем тормозном диске расположено ярмо для замыкания с сердечниками электромагнитов, при этом сердечники электромагнитов охватываются элктрообмотками, электрически соединенными с электрооборудованием электрошкафа проводами через полое пространство вала, на котором подвижно в осевом направлении установлено кольцо со штырями, находящееся в кинематическом взаимодействии с крайним тормозным диском на валу через отверстия в неподвижном упорном диске, на полом валу установлена пружина сжатия, взаимодействующая с одной стороны с упомянутым кольцом, а с другой стороны с регулировочной гайкой, соединенной резьбой с валом.
Новизна устройства заключается в том, что в электротали полый вал электродвигателя с неподвижно закрепленным на нем ротором закреплен неподвижно в станине, на полом валу на подшипниковых опорах установлен барабан совместно со статором электродвигателя, при этом барабан выполнен двухступенчатой конструкции с различными рабочими диаметрами, на поверхностях ступеней с противоположных сторон концами закреплен гибкий орган, на полом валу установлено токосъемное устройство, подвижная часть которого соединена электрически и механически со статором электродвигателя, а его неподвижная часть проводами с электрооборудованием электрошкафа через полое пространство вала, тормозное устройство содержит установленные на полом валу подвижно в осевом направлении тормозные диски, в пространстве между которыми размещены фрикционные диски, входящие в зацепление с барабаном, на полом валу также установлен неподвижно упорный диск с сердечниками электромагнитов, причем на крайнем тормозном диске расположено ярмо для замыкания с сердечниками электромагнитов, при этом сердечники электромагнитов охватываются элктрообмотками, электрически соединенными с электрооборудованием электрошкафа проводами через полое пространство вала, на котором подвижно в осевом направлении установлено кольцо со штырями, находящееся в кинематическом взаимодействии с крайним тормозным диском на валу через отверстия в неподвижном упорном диске, на полом валу установлена пружина сжатия, взаимодействующая с одной стороны с упомянутым кольцом, а с другой стороны с регулировочной гайкой, соединенной резьбой с валом.
На фиг. 1 представлен фронтальный вид электротали. На фиг. 2 представлена конструктивная схема электротали в осевом сечении без электрошкафа.
Электроталь содержит станину 1, в которой неподвижно установлен многоступенчатый полый вал 2. На этом валу закреплены: неподвижно ротор электродвигателя 3; в подшипниковых опорах качения (без нумерации обозначения на фиг. 2) двухступенчатый барабан 4 совместно со статором электродвигателя 5, выполненный с различными рабочими диаметрами, на поверхностях которых с противоположных сторон концами закреплен гибкий орган 6, огибающий подвижный блок 7 крюковой подвески 8 полиспаста; неподвижно токосъемное устройство 9, электрически соединенное проводами 10 с электрошкафом 11 через полое пространство вала 2, а подвижная часть токосъемного устройства соединена со статором электродвигателя 5 электрически проводами 12 и механически штырем 13; тормозные диски 14 по шлицевому сопряжению с валом подвижны в осевом направлении, в пространстве между которыми размещены фрикционные диски 15, входящие в подвижное зацепление в осевом направлении с внутренней поверхностью барабана 4; неподвижно диск 16 закрепленным на нем с сердечниками электромагнитов 17, замыкаемым ярмом 18 на тормозном диске и охватываемые электрообмотками 19, электрически соединенные проводами с электрошкафом 11 через полое пространство вала 2; кольцо 20 со штырями в осевом направлении вала, находящиеся в кинематической связи с крайним тормозным диском с замыкающим ярмом 18; пружина сжатия 21, взаимодействующая концами с кольцом 20 и регулировочной гайкой 22, сопрягаемой с валом 2 резьбовым сопряжением. В торец отверстия полого вала установлена заглушка 23, предотвращающая от влаги электропровода, а кольцевая часть барабана закрыта двумя щитками 24 полукруговой конфигурации.
Электрошкаф снабжен пультом управления 25 электроталью, электрически соединенном с защитно-отключающим устройством.
Электроталь работает следующим образом. При включении электродвигателя на подъем крюковой подвески одновременно подается электропитание на статор электродвигателя и обмотки электромагнитов тормоза, растормаживая сжатые между собой тормозные и фрикционные диски. Барабан вместе со статором вращается в сторону часовой стрелки, если смотреть на барабан со стороны, противоположенной электрошкафу. При этом на барабан большего диаметра наматывается канат большей длины, чем сматывающийся с барабана меньшего диаметра. В этом случае высота подъема крюковой подвески составляет полуразность длин каната намотанной и сматываемой частей.
При отключении электропитания электротали питание обмотки статора и электромагнита обесточивается, и барабан электротали затормаживается тормозным моментом вследствие сжатия тормозных и фрикционных дисков пружиной сжатия.
При включении электропитания электротали на опускание крюковой подвески аналогично получает движение статор (барабан) электродвигателя в обратном направлении, а под действием сил электромагнита сжимается пружина тормоза, и тормозные и фрикционные диски получают свободное вращение без торможения. При этом длина каната, сматываемого с барабана с большим диаметром, больше, чем наматываемая на барабан с меньшим диаметром. Опускание крюковой подвески составляет полуразность длин частей каната смотанной и намотанной.