Устройство распашных ворот

Полезная модель относится к области строительной индустрии и может быть использована в промышленных и жилых зданиях и сооружениях в качестве устройства для открывания и закрывания створок распашных ворот.
Известен привод распашных ворот. (Пат. 80 181 Российская Федерация, МПК E05F 15/12 Привод распашных ворот/ С.А. Осипов, Н.И. Диденко; №200811195/22; заявл. 28.03.2008; опубл. 27.01.2009. - 5 с.), содержащий реверсивный двигатель, редуктор, механизм передачи усилия на створку, рычаг с пальцем, взаимодействующий с направляющей, установленной на створке ворот. Механизм содержит планетарный редуктор и систему ограничения угла поворота створки с помощью электромагнитов. Однако, с точки зрения строения, механизм привода представляет собой зубчато-рычажный механизм, причем рычажная часть привода является, по сути своей, разновидностью кулисного механизма.
Недостатком этого механизма в данной конструкции является неизбежное загрязнение направляющей, что приводит к снижению надежности механизма. Кроме того, наличие между реверсивным электродвигателем многозвенного редуктора и рычажного механизма усложняет конструкцию в целом и повышает стоимость изделия.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является устройство распашных ворот (Пат. 112 248 Российская Федерация, МПК E05F 15/10 Устройство распашных ворот/ А.Д. Касьянов, К.Е. Миролюбов, А.И. Рыженко; №2011123861/12; заявл. 10.06.2011; опубл. 10.01.2012., Бюл. №1. - 4 с.) Устройство содержит створки, шарнирно закрепленные в неподвижном элементе проема ворот, привод для каждой створки, содержащий реверсивный электродвигатель, жестко соединенный с редуктором, корпус которого жестко связан со створкой, механизм передачи крутящего момента, представляющий собой карданный вал, соединенный жестко одним концом со стойкой, другим с выходным валом редуктора, расположенные соосно с осями шарниров, на которых закреплены створки.
При этом, согласно фиг. 1 и фиг. 2, шарниры, на которые опираются створки ворот, представляют собой кинематические соединения, выполненные в виде подшипниковых узлов, включающие в себя пальцы. Палец нижнего шарнира воспринимает и передает момент от карданного вала на стойку. Поэтому, палец является ответственной частью устройства, при проектировании которого необходимо производить расчет на прочность, в частности, на кручение и подбор соответствующего материала. Механизм передачи момента на стойку включает карданный вал и редуктор с реверсивным электродвигателем. Реверсивный электродвигатель посредством редуктора жестко связан со створкой ворот. Механизм с реверсивным электродвигателем расположен вдоль оси, проходящей через шарниры, на которые опирается створка. Место в ряде конструкций ворот труднодоступное. Изменить место расположения механизма привода створки практически невозможно. Поэтому обслуживание всего устройства неудобно. При торможении створки внешними посторонними силами, например, при попадании в зону движения створки посторонних объектов, реверсивный электродвигатель останавливается. Поэтому возможен выход его из строя.
Техническим результатом полезной модели является повышение удобства обслуживания и надежности его работы.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство распашных ворот, включающее в себя одну или две створки, шарнирно закрепленные на стойке, и привод для открывания и закрывания каждой створки, включающий реверсивный электродвигатель, корпус которого жестко соединен со створкой, согласно полезной модели оно содержит ротор, ось вращения которого не перпендикулярна оси вращения створки, соединенный с выходным валом реверсивного электродвигателя и связанный кинематически со створкой ворот.
Наличие ротора, кинематически связанного со створкой, например, посредством установленных на створке подшипников, и соединенного с реверсивным электродвигателем, корпус которого жестко соединен с этой же створкой, приводит к тому, что при включении двигателя ротор начинает вращаться. При этом возникают силы инерции, действующие на вал реверсивного электродвигателя со стороны ротора, а так же силы аэродинамического сопротивления вращению ротора, которые также передаются на вал реверсивного электродвигателя. В результате преодоления этих сил в реверсивном электродвигателе возникает реактивный силовой момент, действующий на его корпус. Реактивный силовой момент передается створке, на которой жестко закреплен корпус реверсивного электродвигателя. Так как ось вращения ротора не перпендикулярна оси вращения створки, то всегда существует проекция реактивного силового момента на ось вращения створки, которая не равна нулю и которая сообщает створке вращательное движение. Идеальным вариантом установки ротора будет случай, при котором ось его вращения будет параллельной оси вращения створки. Тогда величина проекции реактивного силового момента на ось вращения створки будет равна величине самого реактивного момента. Ротор может быть соединен с выходным валом реверсивного электродвигателя либо жестко, либо кинематически, любым известным способом, либо жестко насажен непосредственно на выходной вал. В случае жесткой посадки ротора на выходной вал реверсивного электродвигателя, кинематическая связь ротора и створки ворот, будут осуществляться с помощью подшипниковых узлов самого реверсивного электродвигателя. Так как реактивный момент, действующий со стороны корпуса реверсивного электродвигателя на створку, не зависит от места закрепления его на створке, то и реверсивный электродвигатель и ротор могут быть установлены в любом удобном для эксплуатации месте створки. Кроме того, при прекращении движения створки, например, при попадании в створ ворот постороннего объекта, реверсивный электродвигатель не останавливается, а продолжает работать без перегрузки, передавая энергию на вращающийся ротор, что повышает надежность работы всего устройства.
Таким образом, вся совокупность признаков полезной модели позволяет достичь заявленного технического результата - повышение удобства обслуживания и надежности устройства.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 показаны схемы устройства. Варианты:
а) схема с жестким соединением выходного вала реверсивного электродвигателя с ротором, установленного посредством шарниров на створке;
б) схема с кинематическим соединением вала реверсивного электродвигателя с ротором, установленного посредством шарниров на створке;
в) схема с ротором, установленным непосредственно на выходной вал реверсивного электродвигателя;
г) схема с жестким соединением выходного вала реверсивного электродвигателя с ротором, установленного посредством шарниров на створке, ось которого параллельна оси вращения створки.
Устройство содержит реверсивный электрический двигатель 1, жестко закрепленный на створке ворот 2, которая связана со стойкой 3 шарнирами 4, соединенный с ротором 5, установленным на створке ворот посредством шарниров так, чтобы ось его была не перпендикулярна оси вращения створки 2, причем:
а) ротор 5 соединен с реверсивным электродвигателем 1 жестко посредством муфты 6;
б) ротор 5 соединен с реверсивным электродвигателем 1 посредством кинематической связи 7;
в) ротор 5 установлен жестко непосредственно на выходном валу реверсивного электродвигателя 1;
г) - ротор 5 установлен так, что ось его параллельна оси вращения створки 2.
Устройство работает следующим образом.
При работе реверсивного электродвигателя 1 (фиг. 1, а), жестко закрепленного на створке ворот 2, движение от него передается посредством муфты 6 на ротор 5. Ротор 5 начинает вращательное движение. Так как на него действуют внешние моменты сил сопротивления его вращению, как со стороны сил инерции, так и со стороны сил аэродинамического сопротивления, то возникает равный и противоположный ему реактивный силовой момент, действующий со стороны корпуса реверсивного электродвигателя двигателя 1 на створку 2. Если проекция реактивного силового момента на ось вращения створки 2, проходящей через шарниры 4, больше чем, момент сил сопротивления вращению створки 2, то створка 2 вращается в направлении действия проекции реактивного силового момента на ось вращения створки 2.
При работе реверсивного электродвигателя 1 (фиг. 1, в), жестко закрепленного на створке ворот 2, движение от него передается посредством кинематической связи 7 на ротор 5. Ротор 5 начинает вращательное движение. Так как на него действуют внешние моменты сил сопротивления его вращению, как со стороны сил инерции, так и со стороны сил аэродинамического сопротивления, то возникает равный и противоположный ему реактивный силовой момент, действующий со стороны корпуса реверсивного электродвигателя двигателя 1 на створку 2. Если проекция реактивного силового момента на ось вращения створки 2, проходящей через шарниры 4, больше чем, момент сил сопротивления вращению створки 2, то створка 2 вращается в направлении действия проекции реактивного силового момента на ось вращения створки 2.
При работе реверсивного электродвигателя 1 (фиг. 1, в), жесткозакрепленного на створке ворот 2, движение от него передается на ротор 5 непосредственно с выходного вала реверсивного электродвигателя 1. Ротор 5 начинает вращательное движение. Так как на него действуют внешние моменты сил сопротивления его вращению, как со стороны сил инерции, так и со стороны сил аэродинамического сопротивления, то возникает равный и противоположный ему реактивный силовой момент, действующий со стороны корпуса реверсивного электродвигателя двигателя 1 на створку 2. Если проекция реактивного силового момента на ось вращения створки 2, проходящей через шарниры 4, больше чем, момент сил сопротивления вращению створки 2, то створка 2 вращается в направлении действия проекции реактивного силового момента на ось вращения створки 2.
При работе реверсивного электродвигателя 1 (фиг. 1, г), жесткозакрепленного на створке ворот 2, движение от него передается посредством муфты 6 на ротор 5. Ротор 5 начинает вращательное движение. Так как на него действуют внешние моменты сил сопротивления его вращению, как со стороны сил инерции, так и со стороны сил аэродинамического сопротивления, то возникает равный и противоположный ему реактивный силовой момент, действующий со стороны корпуса реверсивного электродвигателя двигателя 1 на створку 2. Если величина реактивного силового момента больше, чем момент сил сопротивления вращению створки 2, то створка 2 вращается в направлении действия реактивного силового момента.