МАГНИТНЫЙ ТОРМОЗ

Предлагаемое устройство относится к средствам обеспечения безопасной эксплуатации лифтов и других поднимаемых и спускаемых вдоль металлических направляющих объектов. Известны различного типа механические и электромеханические устройства, тормозящие или ловящие падающую при аварийной ситуации кабину лифта. Общим недостатком для этих устройств, включая пружинные и работающие на электроэнергии, является не полная гарантия безопасности движения лифтовых кабин, особенно при отключении электропитания.
Этих недостатков лишены тормоза на постоянных магнитах, взаимодействующих с металлической, закрепленной в шахте лифта металлической направляющей (шиной). За счет создания в последней вихревых токов, движущимися постоянными магнитами закрепленными на кабине лифта, обеспечивается бесконтактное торможение кабины, что не позволяет ей двигаться вниз с ускорением.
Известно устройство [1] с закрепленными на транспортном средстве (кабине аттракциона) постоянными магнитами и шиной с закрепленными на ней пластинами из различных материалов для обеспечения необходимого тормозного усилия на известном участке (для аттракциона - конечном) шины. Предложенное решение рассчитано на выполнение шины из неоднородного материала на участке торможения, что уменьшает эффективность торможения.
Предложенный в [2] магнитный тормоз отличается большей эффективностью торможения за счет выполнения частей шины из различных металлов, увеличивающих эффект торможения, но только в конечном участке движения транспортного средства. Однако для лифтовой схемы (не аттракционной), где участок начала торможения (при аварийной ситуации) может оказаться на любой части шины, изготовление отдельных ее участков из различных материалов не имеет смысла, поскольку торможение должно произойти в любой момент нештатного увеличения скорости кабины лифта.
Решаемой технической задачей полезной модели является обеспечение безопасного спуска кабины лифта с любого момента превышения штатной скорости движения в 2-3 раза при аварийной ситуации на любой высоте шахты лифта. При этом система безопасного торможения не должна потреблять какой-либо энергии.
Решение поставленной задачи достигается тем, что используется магнитный тормоз кабины лифта, содержащий металлическую направляющую шину, установленную в шахте лифта и постоянные магниты, установленные на кабине лифта и охватывающие шину с двух сторон противоположными магнитными полюсами, отличающийся тем, что магниты собраны в обоймы (с чередованием магнитных полюсов), которые крепятся к кабине и опираются на шину через регулируемые ролики, обеспечивающие постоянный зазор, не влияющий на штатное движение кабины, но ограничивающий ее скорость до штатной скорости спуска при аварийной ситуации.
Преимущества предлагаемой полезной модели перед известными аналогами и прототипом заключаются в следующем:
- обеспечивается эффект аварийного торможения на любом участке шины с любого момента превышения штатной скорости движения кабины;
- обеспечивается больший эффект торможения (сила торможения), за счет расположения постоянных магнитов в обоймах с чередованием их магнитных полюсов;
- устраняется трение постоянных магнитов о металлическую направляющую шину за счет установки роликов между нее и обоймами;
- обеспечивается возможность плавного изменения зазора между металлической направляющей шиной и обоймами за счет регулировки роликов при наладке устройства.
Таким образом, изложенные признаки обладают новизной, являются существенными и обеспечивают устройству промышленную применимость, т.к. позволяют:
- обеспечить работу магнитного тормоза на любом участке металлической направляющей шины, что расширяет рабочий диапазон его применения вдоль всей шахты;
- менять силу торможения за счет изменения зазора между металлической направляющей шиной и обоймами с помощью регулируемых роликов;
- применять металлическую направляющую шину, изготовленную из однородного металла;
- повысить ресурс работы устройства за счет отсутствия износа от трения постоянных магнитов о металлическую направляющую шину.
На чертежах (Фиг. 1, Фиг. 2 и Фиг. 3) в схематичной форме представлен предлагаемый магнитный тормоз. На Фиг. 1 показана кабина лифта 1, движущаяся вдоль двух, установленных в шахте друг против друга металлических направляющих шин 2. На кабине 1 установлены кронштейны 3 с обоймами 4, включающими постоянные магниты 5 с двух сторон с заданными зазорами, охватывающие металлические направляющие шины 2. На концах обойм 4 (Фиг. 2, сеч. А-А) установлены ролики 6, опирающиеся на металлическую направляющую шину 2 с возможностью регулировки зазора между постоянными магнитами 5 в обойме 4 и металлической направляющей шиной 2.
Постоянные магниты 5 в обоймах 4 расположены с чередованием их магнитных полюсов и так, что металлическая направляющая шина 2 охватывается ими с двух сторон противоположными полюсами. Роликами 6 (Фиг. 3, сеч. Б-Б) с помощью регуляторов 7 устанавливается зазор между постоянными магнитами 5 и металлической направляющей шиной 2, так чтобы обеспечить необходимую силу торможения кабины 1 при превышении штатной скорости ее движения.
Особенностями предлагаемого магнитного тормоза являются:
- постоянная готовность устройства срабатывания при аварийной ситуации в любом месте шахты лифта и обеспечение безопасной скорости опускания кабины;
- технологичность и простота изготовления металлической направляющей шины из однородного металла, включая сталь;
- возможность достижения необходимой силы торможения как количеством обойм, величиной магнитной индукции постоянных магнитов, так и величиной регулируемого зазора между обоймами и металлической направляющей шиной;
- устранение трения постоянных магнитов о металлическую направляющую шину за счет роликов.
В процессе движения кабины лифта при аварийной ситуации (обрыв всех тросов и т.п.) ее скорость резко возрастает. Соответственно, возрастает и скорость перемещения постоянных магнитов закрепленных на кабине относительно металлической направляющей шины, что генерирует в ней сильные вихревые токи, которые при взаимодействии с магнитным полем постоянных магнитов создают силы торможения, приводящие к стабилизации движения кабины с постоянной безопасной скоростью спуска. Подбором числа и физических параметров постоянных магнитов и величины зазора между обоймами и металлической направляющей шиной обеспечивается необходимая безопасная скорость спуска кабины при аварийной ситуации.
Приведенные в предлагаемой полезной модели признаки, в совокупности с признаками прототипа, являются существенными и решают поставленную техническую задачу обеспечения безопасной скорости движения кабины лифта при аварийной ситуации.
В целом, предлагаемая полезная модель обладает новизной, высоким техническим уровнем и промышленной применимостью и, по мнению заявителей, может быть защищена патентом РФ.
Источники информации:
1. Патент США 60623350, МПК В60L 7/28 от 16.05.2002 г.
2. Патент № RU 2205113, МПК В60L 7/28 от 15.07.2002 г. (Прототип изобретения).