ЛИФТ (ВАРИАНТЫ)

Настоящая полезная модель относится к безредукторным лифтам (подъемникам) с тросовым приводом и может найти применение 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. Силовой механизм приводит в движение соединительные элементы для перемещения противовеса и кабины по шахте лифта.
Силовой механизм принято устанавливать в помещение над шахтой лифта, называемым машинным отделением (Архангельский Г.Г Лифты / под общей редакцией Д.П Волков. - М.: Изд-во АСВ, 1999. Волков). Для этого требуется достаточно много дополнительного места. В последнее время были разработаны конструкции лифтов, в которых силовой механизм расположен в пространстве между кабиной и противоположной стеной. Например лифты, защищенные патентами РФ изобретения №2319655, 2278812, 2302368. В такой конфигурации машинного отделения не требуется. Лифты этого типа обычно называют лифтами без машинного отделения.
В качестве приводов в изобретениях используют электродвигатели. Приводной канатоведущий шкив (КВШ) и приводной электродвигатель, включая его энергоблок и блок управления, является существенными компонентами безредукторного лифта.
Безредукторные лифты отличаются малой шумностью работы, а также небольшими размерами и низкой стоимостью.
Безредукторный лифт с тросовым приводом по патенту РФ изобретение №2278812 содержит кабину и противовес. Привод состоит из приводного шкива и контршкива, расположенных друг под другом, и закрепленного на стене. Есть варианты установки привода в верхней части шахты и на дне, крыше кабины. Множество несущих тросов идет от первого стопора через оттягивающие ролики до приводного шкива, дважды огибает приводной шкив, который приводит в действие приводной электродвигатель, идет до оттягивающих роликов, к которым подвешен противовес, и доходит до второго стопора.
Лифт приводится в движение посредством металлического канатоведущего шкива, зачастую изготовленного из чугуна и приводимого в действие лебедкой лифта. Перемещение подъемных канатов вызывает перемещение противовеса и кабины лифта, подвешенных на них. Сила тяги, передаваемые от КВШ к подъемным канатам, и сила торможения, прикладываемые с помощью КВШ, передается благодаря трению между КВШ и канатами. Основной недостаток это быстрый износ несущих тросов и нагрузка на конструкцию здания.
В качестве прототипа для обоих вариантов заявляемой модели принят лифт по патенту РФ на изобретение №2302368. По технической сути и решаемой задаче это наиболее близкое техническое решение. Лифт по патенту №2302368 содержит кабину и противовес, которые установлены в шахте с возможностью перемещения каждого по направляющим рельсам. Между кабиной и стенкой шахты смонтирована лебедка с канатоведущем шкивом, закрепленная на направляющих. Один конец канатов стационарно расположен в верхней части шахты над траекторией противовеса. Путь прохождения подъемных канатов лифта является следующим. От опоры канаты идут вниз и проходят вокруг отклоняющих блоков, к которым подвешен противовес и которые закреплены на противовесе с возможностью вращения, далее канаты идут от этих блоков вверх к канатоведущему шкиву лебедки. Обходя этот шкив вокруг по канатным канавкам, от канатоведущего шкива канаты идут затем вниз к кабине лифта, перемещающейся вдоль направляющих рельсов для кабины, проходят под кабиной через отклоняющие блоки, используемые для подвески кабины лифта на канатах, и идут затем снова вверх от кабины лифта к опоре. Опора расположена в верхней части шахты лифта и к ней прикреплен второй конец канатов.
Тонкие несущие канаты исключительно хорошо выдерживают нагрузку в полукруглых канавках, размер которых точно соответствует диаметру приводного шкива, благодаря чему исключается деформация троса. Тем самым обеспечивают долгий срок службы тросов. За счет круглого поперечного сечения тросов они всегда находятся в полукруглых канавках. Такая конструкция не позволяет выходить из канавок вследствие вибрации или неравномерности нагрузки. Кроме того, происходит заметное снижение шумности.
В одной из разновидностей лифтов по патенту №2302368 без машинного отделения силовой механизм установлен на несущей балке или непосредственно на направляющих. Во всех этих схемам силовой механизм (лебедка) оказывает усилия на верхнюю конструкцию здания, что ограничивает его высоту подъема. Усложняется процесс крепления лебедки и создается повышенная нагрузка на конструкцию здания.
В основе настоящей полезной модели лежит задача уменьшения нагрузки на конструкцию здания.
Технический результат при решении задачи заключается в уменьшении нагрузки на шахту лифта за счет оптимального расположения лебедки в шахте лифта.
Поставленная задача решается посредством расположения привода лифта на противовесе.
Задача решена следующим образом. По первому варианту заявленная полезная модель, как и в прототипе, содержит кабину и противовес, которые установлены в шахте с возможностью перемещения по направляющим рельсам. Лифт содержит лебедку, которая установлена между кабиной и стенкой шахты, и подъемные канаты, концы которых закреплены на опорах в верхней части шахты, при этом одни концы подъемных канатов закреплены стационарно над траекторией противовеса, систему канатных блоков, один из которых является канатоведущим шкивом, приводимым в действие лебедкой, а два других, отклоняющих, блока служат для подвески кабины и установлены симметрично относительно ее вертикальной оси. Помимо этого лифт содержит электрооборудование и блок управления.
В отличие от прототипа система канатных блоков заявленной полезной модели по первому варианту дополнительно содержит отводной блок, установленный в верхней части шахты, лебедка с канатоведущим шкивом установлена на противовесе, противовес подвешен непосредственно к канатоведущему шкиву лебедки, подъемные канаты огибают последовательно канатоведущий шкив, отводной блок и отклоняющие блоки. Электрооборудование и блок управления могут быть установлены в приборном щитке на верхней части стенки шахты.
В частных случаях отклоняющие блоки на кабине могут быть установлены на крыше кабины, а так же под дном кабины, а опоры для закрепления вторых концов канатов снабжены балансирной подвеской. Часть каната, идущая от опоры до противовеса, и часть каната, идущая от противовеса к отводному блоку, расположены параллельно траектории перемещения противовеса, а часть каната, идущая от отводного блока до отклоняющих блоков, и часть каната, идущая от отклоняющих блоков до второй опоры или балансирной подвески параллельны траектории перемещения кабины.
Лифт дополнительно содержит ограничитель скорости кабины, закрепленный в верхней части шахты и выполненный в виде каната, закрепленного обоими концами на кабине, устройства для определения положения кабины и натяжного устройства, закрепленного в приямке шахты.
По второму варианту заявленная полезная модель, как и в прототипе, содержит кабину и противовес, которые установлены в шахте с возможностью перемещения по направляющим рельсам. Лифт содержит лебедку, которая установлена между кабиной и стенкой шахты, и подъемные канаты, одни из концов которых закреплены на опорах в верхней части шахты, над траекторией противовеса, канатоведущий шкив приводимым в действие лебедкой, электрооборудование и блок управления. В отличие от прототипа, заявленный лифт по второму варианту дополнительно содержит отводной блок, установленный в верхней части шахты. Лебедка с канатоведущим шкивом установлена на противовесе. Противовес подвешен к канатоведущему шкиву лебедки. Кроме того, подъемные канаты огибают последовательно канатоведущий шкив, отводной блок и жестко соединены с кабиной. Часть каната, идущая от опоры до противовеса, часть каната, идущая от противовеса к отводному блоку, и часть каната, идущая от отводного блока до кабины, расположены параллельно траектории перемещения противовеса и траектории перемещения кабины. Электрооборудование и блок управления могут быть установлены в приборном щитке на верхней части стенки шахты.
Лифт дополнительно содержит ограничитель скорости кабины, закрепленный в верхней части шахты и выполненный в виде каната, закрепленного обоими концами на кабине, устройства для определения положения кабины и натяжного устройства, закрепленного в приямке шахты.
В основу полезной модели положена задача создания лифта, не требующего машинного отделения, область применения которого соответствует области применения обычных лифтов с отдельным машины помещением для жилых домов, высотой например в 20 этажей и допустимой нагрузкой до 8 человек.
Такое выполнение лифта не требует отдельного машинного помещения, что приводит к уменьшению стоимости установки, а так же обеспечивает преимущество лучшего использования здания.
Основным достоинством лифта в обоих вариантах исполнения является снижение нагрузки на конструкцию здания за счет установки привода (лебедки с канатоведущим шкивом) на противовес лифта.
Среди прочих достоинств, полезная модель обеспечивает следующие преимущества:
- большое трение между КВШ и подъемным канатом;
- позволяет делать кабину лифта и противовес относительно легкими, что обеспечивает снижение себестоимости;
- балансирная подвеска регулирует натяжение в системе канатов лифта.
Оба варианта полезной модели объединены единым творческим замыслом, поскольку они решают одну и ту же задачу, при их реализации достигается один и тот же технический результат. Путь достижения технического результата (снижение нагрузки на шахту лифта) в обоих вариантах одинаковый.
Эти и другие особенности полезной модели могут быть лучше поняты при ознакомлении с приведенными ниже описанием со ссылкой на чертеж.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 - кинематическая схема лифта по первому варианту с отклоняющими блоками, расположенными под кабиной.
На фиг.2 - кинематическая схема лифта по первому варианту с отклоняющими блоками, расположенными над кабиной.
На фиг.3 - кинематическая схема лифта по второму варианту с жесткой заделкой канатов на кабине.
На фиг.4 - представлен вид противовеса и привода в сборке. На фиг.5 - привод лифта.
На фиг.1, 2, 3 представлены кинематические схемы согласно полезной модели, на которой изображены основные части конструкции лифта.
Лифт по первому и второму вариантам содержит кабину 1, которая установлена в шахте (на чертеже не показана), лебедку 2, размещенную в шахте лифта. Путь прохождения подъемных канатов 3 лифта является следующим: один конец канатов стационарно закреплен на опоре 4, расположенной в верхней части шахты над траекторией противовеса 5, перемещающегося вдоль направляющих рельсов 6 для противовеса (фиг 4). От опоры 4 канаты 3 идут вниз и проходят вокруг канатоведущего шкива 7, к которому подвешен противовес 5; далее канаты 3 идут от канатоведущего шкива 7 вверх к отводному блоку 8. В первом варианте канаты 3 идут вниз от отводного блока 8, далее к кабине 1 лифта, перемещающейся вдоль направляющих рельсов для кабины, проходят под кабиной (фиг.1) или над кабиной (фиг 2) через отклоняющие блоки 9 и 10, используемые для подвески кабины лифта на канатах, и идут затем снова вверх от кабины 1 лифта к балансирной подвеске 11, которая расположена в верхней части шахты. Жесткая опора 4, расположенная в верхней части шахты, отводной блок 8 и канатоведущий шкив 7, подвешивающий противовес 5 на канатах 3, в предпочтительном случае так расположены по отношению друг к другу, что часть каната идущая от опоры 4 к противовесу 5, и часть каната, идущая от противовеса 5 к отводному блоку 8, по существу параллельны траектории перемещения противовеса 5. Так же предпочтительным является решение, при котором балансирная подвеска 11, отводной блок 8 и отклоняющие блоки 9 и 10, подвешивающие кабину 1 лифта на канатах 3, так расположены по отношению друг к другу, что часть каната, идущая от балансирной подвески 11 к кабине 1 лифта, и часть каната, идущая от кабины 1 к отводному блоку 8, по существу параллельны траектории перемещения кабины 1 лифта.
Во втором варианте лифта (фиг.3) не требуется дополнительных отклоняющих блоков для пути прохождения канатов по шахте, поскольку 8 канаты жестко соединены с кабиной лифта. Подвеска на канатах в первом варианте по существу действует на кабину 1 лифта по центру при условии, что канатные блоки 9 и 10, поддерживающие кабину 1 лифта, установлены по существу симметрично относительно вертикальной центральной линии, проходящей через центр тяжести кабины 1 лифта.
Лебедка 2, размещенная в шахте лифта, имеет малую толщину по сравнению с ее высотой, или, по меньшей мере, лебедка является достаточно тонкой, чтобы поместиться на противовесе 5 между кабиной 1 и стенкой шахты лифта. Шахта лифта должна быть оснащена оборудованием, необходимым для подачи энергии к электродвигателю, приводящему в движение канатоведущий шкив 7, а также блок для управления лифтом, которые могут быть помещены в общий приборный щиток 12, или установлены отдельно друг от друга, или объединены частично или полностью с лебедкой 2. В шахте лифта расположено устройство безопасности - ограничитель скорости 13, который закреплен в верхней части шахты. Основные части ограничителя скорости это канат 14 закрепленный обоими концами на кабине 1 и имеющий устройство определения положения кабины 15. В приямке шахты закреплено натяжное устройство 16.
Фиг.1 изображает экономическую подвеску (система подъемных канатов) с передаточным отношением 2:1 (первый вариант), однако полезная модель может быть также осуществлена в лифте, в котором передаточное отношение подвески составляет 1:1, другими словами, в лифте, где подъемные канаты присоединены непосредственно к кабине лифта без отклоняющих блоков Фиг 3 (второй вариант). Лифт может быть выполнен с использованием некоторых других схем подвески, подходящих для лифта с канатоведущим лифтом и не изменяющих сущность заявленной полезной модели. Возможен вариант крепления отклоняющих блоков на верхней балке кабины лифта (фиг.2).
На фиг.4 привод лифта, согласно полезной моделью, изображен на примере монтажа в шахте. Привод лифта состоит из канатоведущего шкива 7, содержащий механический тормоз 17, и установленного над тормозом электродвигателя 18. Механический тормоз 17 состоит из тормозного барабана, тормозного магнита и тормозных колодок. Сбоку от двигателя 18 расположен канатоведущий шкив 7. Канатоведущий шкив 7, охватывается несущими органами канатами 3, которые несут кабину 1 (не показана) через отводной блок (не показан). Лебедка 2 закреплена к верхней балке противовеса - траверсе, которая соединяется с боковыми стойками 19 противовеса 5. В свою очередь боковые стойки 19 противовеса соединены с нижней балкой 20 противовеса 5, что составляет единую конструкцию противовеса 5. Противовес 5 соединен с направляющими 6 посредством башмаков 21.
Лебедка 2 (фиг.5) установлена на противовесе 5 и предназначена для приведения в движение кабины 1 (не показана) и противовеса 5 (не показан). Основными частями лебедки 2 являются: электродвигатель, тормоз 17, канатоведущий шкив 7.
Работа устройства заключается в следующем.
Транспортировка пассажиров и грузов производится в кабине 1, которая перемещается по вертикальным направляющим. Передвижение кабины 1 и противовеса 5 осуществляется лебедкой 2, установленной в верхней балке противовеса 5, с помощью подъемных канатов 3, уложенных в ручьи канатоведущего шкива 7 и отводного блока 8. Такое крепления лебедки 2 позволяет уменьшить нагрузку на шахту лифта, поскольку вес лебедки 2 входит в общую массу противовеса 5.
Для входа в кабину и выхода из нее шахта по высоте имеет ряд проемов, закрытых дверями, количество которых соответствует количеству остановок лифта. Автоматические створки дверей шахты запираются автоматическими замками.