СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ ЛИФТА

Полезная модель относится к подъемно-транспортным средствам, а более конкретно - к системе безопасности лифтов, например с приводом ловителей, на кабине, и может найти применение в лифтах, в том числе любых иных подъемниках, предназначенных для перемещения с одного этажа на другой людей и груза.
Лифты обычно включают кабину и противовес, соединенные работающими на растяжение элементами или соединительными элементами, например канатами или ремнями. Кабина состоит из верхней, нижней рамы и боковых стоек. Кабина и противовес движутся по правой и левой направляющей. Лифт содержит также систему безопасности, состоящую из ограничителя скорости, самого устройства включения ловителей и ловителей, которые взаимодействуют с направляющими (Архангельский Г.Г. Лифты /под общей редакцией Д.П.Волков. - М.: Изд-во АСВ, 1999. Волков) и обеспечивают аварийное торможение при превышение скорости кабины.
Из уровня техники, известны устройства, которые направлены на обеспечение безопасности подъемников при превышении их скорости, например изобретения по авторским свидетельствам СССР №468861, №473658, №659503 и патентам РФ на изобретения, №2026253, №2034766, №1346553, №1411260.
Известное устройство аварийного торможения, "ограничитель скорости подъемника" по патенту на изобретение RU 2034766, опубликованное 10.05.1995, представляет собой центробежное устройство. Основу конструкции составляет приводной шкив, на котором посредством пальцев установлены рычаги с фасонными грузами. Грузы шарнирно связаны между собой тягой, на которой установлена предварительно сжатая пружина. Пружина сжата гайками относительно упора с отверстием для прохода тяги. Благодаря наличию тяги, синхронизирующей движение грузов в радиальном направлении, их силы тяжести оказываются уравновешенными и на работу ограничителя скорости влияния не оказывают. При аварийном превышении скорости, растет число оборотов шкива ограничителя скорости, и центробежные силы начинают раздвигать грузы от центра к неподвижным упорам храпового колеса до момента их сцепления. Когда ограничитель скорости сработал, тяговый канат останавливается, а кабина еще продолжает движение, за счет подтягивания каната срабатывают ловители, которые служат для торможения, фиксации неподвижного состояния и удержания на направляющих кабины (противовеса), движущейся вниз с аварийным превышением скорости. Одновременно с включением ограничителя скорости и срабатыванием ловителей отключается механизм электродвигателя.
Недостатком является то, что при срабатывании ограничителя скорости резко включается ловитель, тем самым происходит рывок кабины вместе с пассажирами и удар на канаты. Кроме того, при разных режимах загрузки и местонахождении кабины и противовеса, ловитель имеет нестабильную характеристику торможения.
Ловитель по патенту РФ изобретения №1411260 содержит тормозные клинья с отрезками стальных канатов, помещенные в продольные полукруглые ручьи на рабочих гранях тормозных клиньев и закрепленных по своим концам с помощью прижимов и винтов.
Тормозные клинья вставлены в колодки, находящиеся на одних концах клещей, вторые концы которых подпружинены между собой пружиной. Клинья ловителей расположены по обе стороны направляющей лифта.
Надежность торможения повышается за счет снижения жесткости фрикционного контакта пары ловителей с направляющей.
Известны из уровня техники устройства безопасности лифтов, которые предназначены для контроля загрузки кабины лифта и обеспечивают остановку кабины при ее перегрузке (патенты на полезную модель RU №60071, RU №48178). Например, устройство для загрузки кабины лифта по патенту на полезную модель №60071 выполнено в виде тензометрического датчика, установленного на неподвижной раме. Рама контактирует с упором, установленным на подвижной платформе, которая расположена под кабиной лифта. При превышении давления выше значения, рассчитанного на номинальную нагрузку кабины, подается сигнал в систему управления лифтом, которая разрывает цепь управления движением кабины лифта.
Однако, эти устройства, контролируя нагрузку, направлены на остановку кабины при превышении нагрузки, но не обеспечивают плавность хода кабины при ее загрузке, а также не оказывают влияние на обеспечение плавной и стабильной посадки кабины на ловители при аварийном торможения кабины в случае превышения скорости.
В качестве прототипа заявляемой модели принята система безопасности лифта, по патенту РФ на изобретение RU 2026253, опубл. 09.01.1995. По технической сути и решаемой задаче это наиболее близкое техническое решение.
Система безопасности лифта, который защищен патентом на изобретение №2026253, состоит из ограничителя скорости, ловителей и механизма включения ловителей, установленного на кабине лифта. Ограничитель скорости содержит шкив, огибаемый канатом. На конце одной ветви каната закреплен груз, установленный в направляющей, на которой закреплены верхний и нижний ограничители перемещения груза. Направляющая закреплена на противовесе кабины лифта. Второй конец каната ограничителя скорости соединен с концом рычага механизма включения ловителей. Рычаг механизма включения ловителей в исходном положении подпружинен к кабине лифта с определенным усилием, исключающим его поворот при отсутствии аварийной ситуации. При обрыве тягового троса происходит резкое торможение каната ограничителя скорости, пружина, удерживающая рычаг, ослабевает, что обеспечивает срабатывание механизма включения ловителей и ведет к посадке кабины лифта на ловители и ее остановке.
Тонкий канат ограничителя скорости находится в полукруглой канавке, размер которого точно соответствует диаметру шкива ограничителя скорости, благодаря чему исключается деформация каната. При монтаже и замене лифта этот канат вытягивается и не может обеспечивать достаточную силу включения для ловителя, в результате чего ловители срабатывают при разных усилиях.
Основной недостаток ловителя - невозможность реагирования на загрузку кабины, в результате чего происходит срыв кабины и повторная посадка на ловители. Кроме того, при разных режимах загрузки и местонахождения кабины и противовеса, ловитель имеет нестабильную характеристику торможения.
В основе настоящей полезной модели лежит задача усовершенствования системы безопасности процесса торможения с целью повышения надежности аварийной посадки кабины на ловители, а также уменьшения динамического удара в результате остановки кабины.
Технический результат при решении задачи заключается в уменьшении вибрации на кабину надежном срабатывании ловителя, плавной остановке, сопровождающейся с наименьшим износом деталей лифта путем создания возможности системы реагировать на загрузку кабины и передавать дополнительные усилия на ловители.
Заявленная система безопасности лифта, как и прототип, содержит ловители, механизм включения ловителей, установленный на кабине лифта, и ограничитель скорости, установленный в верхней части лифта и выполненный со шкивом, огибаемым канатом, один конец которого связан с натяжным устройством, а другой - с рычагом механизма включения ловителей.
В отличие от прототипа система безопасности лифта согласно заявленной полезной модели дополнительно содержит механизм усилия, выполненный из двух рессор, пропущенных в пазы элементов для натяжения рессор, и рычажного механизма. Рессоры установлены под кабиной лифта параллельно друг другу и с возможностью взаимодействия с ловителями. Рычажной механизм одним концом соединен с канатом ограничителя скорости, а на другом конце снабжен упором, установленным с возможностью внедрения в промежуток между рессорами. Для наилучшего обжатия рессор основание упора может быть выполнено с утолщением. Кроме этого, пол кабины соединен с элементами для натяжения рессор посредством пружин.
Включение ловителей остается прежним, но появляется возможность выбора режима работы в зависимости от загрузки кабины. Если кабина пустая, то механизм усилия ловителей не работает. В результате появления пассажира или груза механизм усилия передает нагрузку на колодку ловителей. При аварийном превышении скорости срабатывает ограничитель скорости, который в свою очередь включает ловители. В результате взаимодействия ловителей с направляющей возникают усилия, а дополняет эти усилия механизм, реагирующий на загрузки кабины. В результате работы механизма усилия появляются варианты режимов воздействия на ловители: легкий средний и тяжелый.
Полезная модель соответствует критерию «новизна», поскольку в известных источниках информации не обнаружена система безопасности, характеризуемая той же совокупностью признаков, что и заявляемая полезная модель.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 изображены общий вид системы безопасности лифта. На фиг 2 показан вид системы безопасности лифта сверху.
В верхней части шахты расположен ограничитель скорости (на чертеже не показан), который выполнен аналогично пототипу. На тяговом канате 1 ограничителя скорости закреплен конец рычажного механизма 2. Механизм 2 с другого конца снабжен раздвижным упором 3, который установлен с возможностью внедрения в промежуток между рессорами 4, 5 (фиг 2). Упор 3 на конце имеет утолщение (расширение) для обжатия гибких рессор 4, 5.
Рессоры 4, 5 имеют прямоугольную форму, основное преимущество которых - это способность воспринимать нагрузки и восстанавливаться. Рессоры 4, 5 расположены противоположно друг к другу под кабиной лифта 6. Рессоры 4, 5 закреплены в пазах крепежных элементов 7 горизонтально. Пазы элементов 7 служат для регулирования натяжения рессор 4, 5 в зависимости от загрузки кабины лифта 6. К направляющим 8, прижимаются ловители 9, на которые за счет рессор 4, 5 и упора 3 создается дополнительное тормозное усилие.
Механизм включения ловителей 9 через канат 1 взаимодействует с ограничителем скорости аналогично, как в прототипе (на чертеже не показано). Пол кабины 6 контактирует с рессорами 4, 5 посредством пружин 10, которые установлены на элементах 7.
При загрузке кабины лифта 6 через пружины 10 сообщается нагрузка на элементы 7, в результате чего они сдвигаются к центру механизма усилия. При превышении номинальной скорости, срабатывает ограничитель скорости лифта, который тянет канат 1, одновременно включая ловители 9 и рычажный механизм 2, с упором 3. В свою очередь упор 3 начинает внедряться в рессоры 4, 5 и, разжимая их, воздействовать на ловители 9, сообщая дополнительную нагрузку в зависимости от загрузки кабины 6. Лифт останавливается за счет сил трения ловителей 9 на направляющих 8.
Плавность торможения кабины достигается путем воздействия пола кабины через пружины на рессоры. За счет дополнительных усилий на рессорах передается нагрузка на ловители, которая помогает ловителям обеспечить такую тормозную силу, которая необходима для остановки кабины с грузом.
Предложенная конструкция системы безопасности аварийного торможения обеспечивает следующие преимущества: дополнительные усилия в ловителях, возможность регулировать усилия на ловителях в зависимости от загрузки кабины. Плавность хода позволяет сократить отрицательные динамические удары, уменьшить вибрацию, нестабильность тормозного движения, исключается подскок противовеса. Повышается безопасность для пассажиров во время аварийного торможения.
Использование механизма включения усилий ловителей позволяет обеспечивать ловителю стабильную, возрастающую величину тормозной силы. Износ ловителей становится меньше в результате режимов работы, что повышает общую надежность срабатывания ловителей. Отличия заявленной полезной модели приводят к увеличению сроку эксплуатации лифта, что в конечном результате, снижает стоимость лифтов.
Таким образом, полезная модель в сравнении с прототипом в обоих вариантах имеет следующие преимущества:
- надежность срабатывания ловителя;
- система выбирает путь торможения в зависимости от загрузки кабины;
- снижает стоимость лифтов.
Заявленная система безопасности позволяет повысить качество сцепления с направляющими, а так же обеспечивает процесс торможения кабины от заданной грузоподъемности.