СТРОИТЕЛЬНЫЙ ЗУБЧАТО-РЕЕЧНЫЙ ПОДЪЕМНИК

Полезная модель относится к грузоподъемным механизмам, а именно к строительным зубчато-реечным подъемникам, платформа которых выполнена с возможностью расположения на различных высотах на мачте, обеспечивая вертикальное перемещение грузов и/или пассажиров на фасадах зданий и сооружений при их возведении, реконструкции и ремонте и может быть использована в конструкциях реечных лифтов, шахт и т.п. устройств.
Анализ уровня техники в указанной области показал, что известно устройство подъемного механизма с предохранительным приводом, содержащее вертикальную мачту с направляющими, взаимодействующими с подвижно установленной на них грузонесущей платформой, смонтированную на мачте, вдоль ее продольной оси, зубчатую рейку, взаимодействующую с, по меньшей мере, одной зубчатой шестерней, кинематически связанной с приводом подъемника, установленного на тяговой опорной раме, выполненной с возможностью взаимодействия с грузонесущей платформой, компенсирующий механизм, содержащий пружину сжатия, взаимосвязанную с тяговой опорной рамой привода (Патент Японии №5-9356, МПК: В66В 9/02, 5/14, публ. 04.02.1993 г., РЖ ИСМ 36-03-95, стр.12).
Невозможность достижения указанным техническим решением результата, достигаемого заявленным устройством, обуславливается тем, что в нем не предусматривается компенсация смещения тягового механизма относительно зубчатой рейки мачты, а, следовательно, приводной шестерни от возможных перекосов грузонесущей платформы относительно той же зубчатой рейки мачты, из-за которых возникают несоответствующие номинальным значениям радиальные и боковые зазоры между рейкой мачты и приводной шестерней, а осуществляется лишь определение момента появления перекосов по изменению положения пружины и передачи сигнала об этом на предельный выключатель, останавливающий электродвигатель. В соответствии с вышеуказанным, конструкция аналога приводит к увеличению времени обслуживания устройства из-за необходимости замены или демонтажа составляющих ее элементов.
Известно подъемное оборудование с системой перемещения, содержащее вертикальную мачту с направляющими, взаимодействующими с подвижно установленной на них посредством опорных катков грузонесущей платформой, смонтированную на мачте вдоль ее продольной оси зубчатую рейку, взаимодействующую с прижимным роликом и зубчатой шестерней, кинематически связанной с приводом подъемника, установленным на тяговой опорной раме, выполненной с возможностью взаимодействия с грузонесущей платформой, механизм, содержащий пружину, взаимосвязанную с пальцевой тягой, соединенной с грузонесущей платформой (Патент РФ на изобретение №2193004, МПК: В66 9/02, публ. 20.11.2002 г.).
Невозможность достижения указанным техническим решением результата, достигаемого заявленным устройством, обуславливается тем, что в конструкции аналога при эксплуатации подъемника подвергаются изнашиванию опорные катки и направляющие, зубья шестерни и рейки, вследствие чего не обеспечивается постоянство осевого расстояния в зацеплении шестерня-рейка. Кроме того возможен недобросовестный монтаж взаимоположения пары шестерня-рейка, вертикальности рейки указанного подъемного оборудования и т.п. Указанные погрешности оказывают влияние на надежность эксплуатации и работы подъемника. Для решения данных проблем в аналоге предусмотрен предупредительно-контролирующий механизм, осуществляющий отслеживание зацепления шестерня-рейка по параметру «межосевое расстояние» и контроль за его изменением. При несоответствии расстояния первоначальному значению работа установки приостанавливается, а изношенные элементы заменяются. Однако в устройстве аналога не предусматривается компенсация смещения тягового механизма относительно зубчатой рейки мачты, а, следовательно, приводной шестерни от возможных перекосов грузонесущей платформы относительно той же зубчатой рейки мачты, из-за которых возникают несоответствующие номинальным значениям радиальные и боковые зазоры между рейкой мачты и приводной шестерней. Кроме того множество составляющих элементов механизма увеличивает стоимость подъемника.
Из известных устройств, наиболее близким к заявляемому является подъемник, содержащий, по меньшей мере, одну вертикальную мачту с направляющими, взаимодействующими с подвижно установленной на них грузонесущей платформой, смонтированную на мачте вдоль ее продольной оси зубчатую рейку, взаимодействующую с, по меньшей мере, одним прижимным роликом и, по меньшей мере, одной зубчатой шестерней, кинематически связанной с приводом подъемника, установленным на раме тягового механизма, выполненной с возможностью взаимодействия с грузонесущей платформой посредством соединительного компенсирующего устройства, содержащего тяговый элемент, выполненный с возможностью взаимодействия с передаточным элементом, демпфирующее устройство, расположенное между рамой тягового механизма и грузонесущей платформой с зазором (А.С. СССР №523017, МПК: В66В 9/02, публ. 30.07.76 г.).
Невозможность достижения указанным прототипом технического результата, достигаемого заявленным устройством, обуславливается тем, что из-за неточностей изготовления и монтажа рейки мачты подъемника, перекосов платформы в нем возникают горизонтальные и вертикальные смещения шестерней относительно рейки мачты, что приводит к неравномерному износу шестерни и рейки. В прототипе вертикальные смещения компенсируются кратковременной деформацией передаточного элемента, выполненного в виде пружины, не влияющей на перемещения грузонесущей платформы, а горизонтальные смещения не компенсируются, так как промежуточный элемент, связанный шарнирно с каркасом грузонесущей платформы, жестко соединяет тяговый механизм с грузонесущей платформой. Указанное устройство приводит к усложнению конструкции и повышению ее стоимости, а также к недостаточной эксплуатационной надежности, из-за отсутствия возможности компенсации горизонтальных смещений. Компенсация перемещения шестерни относительно рейки происходит только в одной плоскости.
При разработке заявляемой конструкции была поставлена задача снижения стоимости конструкции и повышения ее эксплуатационной надежности.
При решении указанной задачи был достигнут технический результат, заключающийся в упрощении конструкции и обеспечении компенсации смещения тягового механизма относительно зубчатой рейки мачты, а, следовательно, приводной шестерни от возможных перекосов грузонесущей платформы относительно той же зубчатой рейки мачты, из-за которых возникают несоответствующие номинальным значениям радиальные и боковые зазоры между рейкой мачты и приводной шестерней. Сказанное позволяет также использовать в конструкции несколько установленных друг над другом приводных шестерен (приводов), что также повышает ее надежность.
Сущность заявляемого устройства строительного зубчато-реечного подъемника, заключается в том, что он содержит, по меньшей мере, одну вертикальную мачту с направляющими, взаимодействующими с подвижно установленной на них грузонесущей платформой, смонтированную на мачте вдоль ее продольной оси зубчатую рейку, взаимодействующую с, по меньшей мере, одним прижимным роликом и, по меньшей мере, одной зубчатой шестерней, кинематически связанной с приводом подъемника, установленным на раме тягового механизма, выполненной с возможностью взаимодействия с грузонесущей платформой посредством соединительного компенсирующего устройства, содержащего тяговый элемент, выполненный с возможностью взаимодействия с передаточным элементом, демпфирующее устройство, расположенное между рамой тягового механизма и грузонесущей платформой с зазором.
Новым в устройстве является то, что в него введено дополнительное соединительное компенсирующее устройство, расположенное симметрично по отношению к первому соединительному компенсирующему устройству относительно вертикальной плоскости, касательной к делительной окружности зацепления зубчатые шестерня - рейка, а возможность взаимодействия рамы тягового механизма с грузонесущей платформой осуществляется посредством установки тягового элемента соединительного компенсирующего устройства верхним и нижним его концами с зазором в отверстия соответствующих проушин, жестко закрепленных соответственно на раме тягового механизма и грузонесущей платформы.
Кроме того, прижимной ролик может быть оппозитно расположен соответствующей зубчатой шестерни относительно рейки.
Установка пальцевой тяги ее верхним концом в проушину рамы тягового механизма может осуществляться посредством хомута.
Привод может содержать электродвигатель, связанный с редуктором, смонтирован на основании рамы тягового механизма, и кинематически связан с зубчатой шестерней, установленной на ее фронтальной части.
Демпфирующее устройство может быть выполнено в виде, по меньшей мере, одного буфера.
Подъемник может содержать две зубчатые шестерни, расположенные друг над другом.
Взаимодействие направляющих с подвижно установленной на них грузонесущей платформой может быть осуществлено посредством опорных фронтальных и боковых катков.
Тяговый элемент может быть выполнен в виде пальцевой или звеньевой тяги или каната.
Передаточный элемент, взаимодействующий с тяговым элементом, выполненным в виде пальцевой тяги, может быть выполнен в виде тарельчатой пружины, охватывающей нижний конец этой тяги и упертой сверху в проушину грузонесущей платформы а снизу - в упор пальцевой тяги.
Строительный зубчато-реечный подъемник представлен на чертежах, где изображены на:
Фиг.1 - общий вид подъемника;
Фиг.2 - вид подъемника слева;
Фиг.3 - вид подъемника справа на платформу с тяговым механизмом;
Фиг.4 - вид подъемника в плане;
Фиг.5 - вид А на Фиг.4 (тяговый механизм условно не показан);
Фиг.6 - вид на тяговый механизм на Фиг.3 в увеличенном масштабе;
Фиг.7 - вид Б на Фиг.6 на компенсационное устройство в увеличенном масштабе;
Фиг.8 - разрез В-В на Фиг.7 в увеличенном масштабе;
Фиг.9 - вид Г на хомут на Фиг.7 в увеличенном масштабе.
Строительный зубчато-реечный подъемник содержит по, меньшей мере, одну вертикальную металлическую мачту 1 с направляющими поясами 2 и с закрепленной продольно вдоль ее продольной вертикальной оси зубчатой рейкой 3, грузонесущую платформу 4, консольно установленную на каркасе с закрепленными на ней фронтальными опорными катками 5 и боковыми опорными катками 6 (Фиг.3, 5), подвижно взаимодействующими с направляющими поясами 2, и тяговый механизм 7 (Фиг.3), содержащий тяговую опорную раму тягового механизма, например, являющуюся цельной сварной металлической конструкцией, на которой расположен по, меньшей мере, один, предпочтительно, два привода, содержащий каждый электродвигатель 8 и редуктор 9 (Фиг.1), смонтированные, например, на ее основании, и кинематически связанные с зубчатой передачей в виде, по меньшей мере, одной, предпочтительно, двух, приводных зубчатых шестерен 10 (Фиг.6), взаимодействующих с зубчатой рейкой 3 мачты 1. На раме тягового механизма 7, например, на ее фронтальной части смонтированы по, меньшей мере один, предпочтительно два прижимных ролика 11, оппозитно расположенные соответствующим приводным зубчатым шестерням 10 относительно зубчатой рейки 3, которые обкатываются по ее тыльной стороне. Прижимные ролики 11 удерживают тяговый механизм от опрокидывания и выдерживают допустимые номинальные зазоры между приводными шестернями 10 и рейкой 3 мачты. На основании возможна установка одного привода, или нескольких, расположенных друг над другом с соответствующими приводными шестернями 10 и прижимными роликами 11.
В связи с возникающими в процессе эксплуатации подъемника перекосами грузонесущей платформы относительно вертикальной оси мачты, связанными с неточным монтажом (регулировкой расположения) платформы, либо неравномерной ее загрузкой, а также в связи с различными дефектами изготовления подъемника в платформе возникают силы (крутящие моменты), которые через соединение платформы с тяговым механизмом стремятся повернуть последний относительно зубчатой рейки 3, вследствие чего приводные шестерни 10 либо вжимаются, либо наоборот отходят от зубчатой рейки, тем самым уменьшая либо увеличивая номинальные зазоры реечного зацепления.
При этом, это смещение может быть направлено в любом направлении в трехмерном пространстве. Сказанное приводит к неравномерному нагружению приводов (к перегрузке одного из приводов, зубчатая шестерня которого вжимается в рейку мачты) тягового механизма и к неравномерному износу шестерен и рейки мачты.
/
В связи с этим рама тягового механизма 7 выполнена с возможностью ее взаимодействия с каркасом грузовой платформы 4 посредством, по меньшей мере, двух идентичных соединительных компенсирующих устройств 12 и 13 (Фиг.6), расположенных симметрично относительно вертикальной плоскости 0-0, касательной к делительной окружности зацепления зубчатые шестерня - рейка. Делительная окружность проходит вертикально через точки соприкосновения (зацепления) соответствующих зубьев шестерни и рейки. Каждое из устройств 12 и 13 содержит тяговый элемент, выполненный в виде, например, пальцевой металлической тяги 14 (Фиг.7) круглого перечного сечения, верхний конец которой установлен в отверстие проушины 15 рамы тягового механизма с зазором «а» (Фиг.9) и закреплен на проушине посредством, например, хомута 16, опертого на проушину через прокладочные металлические шайбы 17, предназначенные для регулировки равномерного горизонтального зазора «с» между рамой тягового механизма и каркасом грузонесущей платформы.
При этом нижний конец каждой пальцевой тяги выполнен свободно проходящим в отверстие проушины 18 грузонесущей платформы с зазором «в» и выполнен с возможностью взаимодействия с передаточным элементом, выполненным в виде, например, охватывающей его тарельчатой пружины 19, упирающейся сверху в нижнюю поверхность проушины 18, а снизу в упор, например, шляпу 20 пальцевой тяги. Хомут 16 выполнен жестко (без зазорно) охватывающим верхний конец пальцевой тяги 14. Проушины 15 и 18 жестко закреплены соответственно на раме тягового механизма и каркасе грузонесущей платформы, например, сваркой. Зазоры «а», «в» и податливость тарельчатых пружин позволяют тяговым элементам компенсировать смещения грузонесущей платформы относительно вертикальной оси мачты, а, следовательно, и не передавать усилия от смещений на тяговый механизм, тем самым сохраняя номинальные значения зазоров зубчатого зацепления. Тяговые элементы могут быть выполнены и в виде, например, звеньевых тяг или канатов.
Для смягчения удара рамы тягового механизма о каркас грузовой платформы при посадке платформы на аварийный останов, в аварийной ситуации, в подъемнике установлены демпфирующие устройства 21, выполненные, например, в виде буферов, расположенных между рамой тягового механизма и грузонесущей платформой с зазором «с».
Для надежной работы устройства необходимо, чтобы величина зазоров «а» и «в» между наружным диаметром пальцевой тяги и соответствующими отверстиями проушин 15 и 18, а также величина зазора «с» между буферами 21 грузонесущей платформы и рамой тягового механизма была достаточной для обеспечения компенсации перекосов платформы относительно вертикальной оси мачты, что определяется на основании инженерных расчетов в каждом конкретном случае выбора габаритов составляющих конструкций и грузоподъемности в зависимости от требований заказчика.
Устройство работает следующим образом.
После окончания монтажа подъемника, закрепления его на здании и загрузки грузовой платформы, включается электродвигатель 8, передающий движение на редуктор 9, а с него на приводные зубчатые шестерни 10, которые начинают вращаться, их зубья входят в зацепление с зубьями неподвижной зубчатой рейки 3, закрепленной на мачте 1, и грузовая платформа начинает движение вверх. Перемещение платформы осуществляется за счет того, что опорные фронтальные 5 и боковые 6 катки платформы обкатываются по направляющим поясам 2, удерживая платформу на мачте, а также за счет наличия компенсирующих механизмов, осуществляющих связь платформы через тяговый механизм 7 с рейкой.
При дальнейшем перемещении подъемника в случае появления, например, перекоса грузонесущей платформы относительно вертикальной оси мачты, положение опорных катков 5 на направляющих 2 сохраняется, а положение боковых катков 6 на направляющих 2 изменяется, вследствие чего возникает усилие (крутящий момент), воздействующее на грузонесущую платформу, которое не передается через тяговый элемент на тяговый механизм за счет конструктивного выполнения соединительных компенсирующих устройств, в которых осуществляется компенсация усилий от платформы на пальцевую тягу благодаря передаточному воздействию на нее, связанному с податливостью имеющихся тарельчатых пружин 19 а также наличия зазоров «а» и «в» между наружными диаметрами тяг 14 и отверстиями в проушинах 15 и 18 тягового механизма и грузонесущей платформы. При этом зазоры между шестернями 10 и рейкой 3 мачты в процессе дальнейшей эксплуатации подъемника поддерживаются в пределах допустимых номинальных значений. Заявляемая конструкция с использованием соединительных компенсирующих устройств по сравнению с прототипом позволяет использовать несколько приводов механизма на тяговой раме, расположенных друг над другом. При этом при выходе из строя одного из соединительных компенсирующих механизмов, компенсацию осуществляет дополнительный компенсирующий механизм.
Возможность осуществления заявляемой полезной модели подтверждается использованием в ней известных элементов, а также материалов, обладающих оптимальными эксплуатационными характеристиками, используемых в области грузоподъемных механизмов, в том числе используемых на уровне функционального обобщения, с достижением технического результата, заключающегося в снижении стоимости устройства за счет упрощения конструкции и одновременно в повышении эксплуатационной надежности за счет обеспечения компенсации передачи усилий (крутящих моментов) к тяговому механизму от перекосов грузовой платформы относительно зубчатой рейки мачты а также возможности установки дополнительных приводных шестерен, связанных с рейкой.