Лифтовая лебедка

Область техники
Полезная модель относится к подъемным механизмам и может найти применение в лебедках с канатоведущим шкивом, например в лебедках лифтов.
Уровень техники
Известна выбранная в качестве прототипа лифтовая лебедка, содержащая несущую раму, канатоведущий шкив, мотор-редуктор, жестко соединенный выходным валом с валом канатоведущего шкива, и датчик контроля технического состояния [RU 2618862].
В прототипе датчик контроля технического состояния выполнен в виде датчика деформации несущей рамы, установленного предпочтительно в месте наибольших ее деформаций (например, вблизи центральной части несущей рамы).
Недостаток прототипа состоит в том, что используемая в прототипе конструкция лебедки с датчиком деформации несущей рамы, не позволяет в режиме реального времени контролировать момент вращения на валу канатоведущего шкива (параметр, наиболее полно характеризующий техническое состояние лифтового механизма). Это объясняется тем, что в прототипе деформация рамы, измеряемая датчиком контроля, определяется суммой всех сил, действующих на раму, включая вес кабины и противовеса. В результате контроль технического состояния лифта, оборудованного лебедкой-прототипом, приходится производить, согласно патенту RU 2618862, по результатам наложения диаграмм выходного сигнала датчика, предварительно записанных при движении лифта в прямом и обратном направлениях.
Сущность полезной модели
Технический результат полезной модели - возможность оперативного контроля момента вращения на валу канатоведущего шкива в режиме реального времени для повышения надежности и безопасности эксплуатации лифтовой конструкции.
Предметом полезной модели является лифтовая лебедка, содержащая несущую раму, канатоведущий шкив, мотор-редуктор, жестко соединенный выходным валом с валом канатоведущего шкива, и датчик контроля технического состояния, отличающаяся тем, что введена цепь передачи на несущую раму тангенциальной составляющей силы, действующий на корпус мотор-редуктора в плоскости, ортогональной его выходному валу, датчик контроля технического состояния установлен в указанной цепи передачи с возможностью измерения передаваемой тангенциальной составляющей силы, а вал канатоведущего шкива установлен в подшипниковых опорах, закрепленных на несущей раме.
Это позволяет получить вышеуказанный технический результат. Полезная модель имеет развития, уточняющие возможное выполнение указанной кинематической цепи передачи, которые состоят в том, что:
цепь передачи на несущую раму тангенциальной составляющей силы, действующей на корпус мотор-редуктора, выполнена в виде рычага, закрепленного на корпусе мотор-редуктора ортогонально валу канатоведущего шкива, и датчика контроля технического состояния в виде тензодатчика балочного типа, закрепленного параллельно валу канатоведущего шкива между указанным рычагом и несущей рамой;
цепь передачи на несущую раму тангенциальной составляющей силы, действующей на корпус мотор-редуктора, выполнена в виде рычага, закрепленного на корпусе мотор-редуктора ортогонально валу канатоведущего шкива, и звена, работающего на растяжение-сжатие, закрепленного между рычагом и несущей рамой, а датчик технического состояния выполнен в виде датчика деформации указанного звена.
Краткое описание фигур
На фиг. 1 и 2 представлены соответственно общий вид и вид сверху лебедки с датчиком балочного типа, на фиг. 3 - узел лебедки с датчиком деформации, установленном на звене, работающем на растяжение-сжатие. Осуществление полезной модели с учетом ее развитей
На несущей раме 1 в подшипниковых опорах 2 установлен вал 3 канатоведущего шкива 4. Мотор-редуктор, состоящий из приводного электродвигателя 5 с тормозом 6 и червячного редуктора 7, жестко соосно соединен своим выходным валом 8 (который является выходным валом редуктора 7) с валом 3.
В конструкцию лебедки введена кинематическая цепь передачи на несущую раму тангенциальной составляющей силы, действующей на корпус мотор-редуктора.
Эта цепь может быть выполнена в виде рычага 9, закрепленного (например, на торцевой поверхности корпуса мотор-редуктора) ортогонально валу 3 шкива 4, и датчика 10 контроля технического состояния, который выполнен в виде тензодатчика балочного типа, закрепленного параллельно валу 3 шкива 4 между рычагом 9 и несущей рамой 1.
Выполнение введенной цепи передачи с датчиком 10 балочного типа иллюстрируют фиг. 1 и 2.
Рычаг 9 закреплен на корпусе мотор-редуктора ортогонально валу 3 (например, на торцевой поверхности редуктора 7, как показано на фиг. 1 и 2). Датчик 10 контроля технического состояния, выполненный в виде тензодатчика балочного типа, установлен между рычагом 9 и рамой 1. Один торцевой конец датчика 10 закреплен в рычаге 9, а другой - в раме 1.
Чувствительный элемент в виде мостовой схемы из четырех тензорезисторов размещен в центральной части балки датчика 10, закрытой сильфоном 11. Рычаг 9 и датчик 10 образуют кинематическую цепь, способную передавать на несущую раму тангенциальную составляющую результирующей силы, действующей на корпус мотор-редуктора, и, тем самым, не допускать вращения корпуса мотор-редуктора под действием реактивного момента нагрузки на его выходном валу 8. Другая (нормальная) составляющая результирующей силы, действующей на корпус мотор-редуктора (это в первую очередь его вес) передается на несущую раму 1 через подшипниковые опоры 2.
В другом частном случае реализации упомянутая цепь передачи может быть выполнена в виде рычага 9, закрепленного, как и в первом случае (фиг. 1 и 2) ортогонально валу 3 шкива 4, и дополнительного звена 12 (фиг. 3), работающего на растяжение-сжатие, закрепленного между рычагом 9 и рамой 1. При этом датчик 10 выполняется в виде датчика деформации, установленного на звене 12. Рычаг 9 так же, как и в первом случае, передает через звено 12 на раму 1 только тангенциальную составляющую силы, действующей на корпус мотор-редуктора в плоскости ортогональной его выходному валу, и, следовательно, датчик 10 измеряет именно эту составляющую.
Лифтовая лебедка работает следующим образом.
В неподвижном состоянии лифт удерживается тормозом 6, установленном на валу приводного электродвигателя 5. Приложенная к канатоведущему шкиву 1 тангенциальная сила, создающая момент вращения на валу 3, через жестко связанный с ним вал 8, корпус редуктора 7 и рычаг 9 передается через датчик 10 на раму 1. Если измеренное датчиком 10 усилие меньше допустимого, тормоз 6 может быть снят и электродвигатель 5 запущен.
Вращение вала электродвигателя 5 через редуктор 7 и вал 3 передается на канатоведущий шкив 4. Поскольку в обоих случаях выполнения цепи передачи через рычаг 9 и датчик 10 на раму 1 передается только тангенциальная составляющая силы, действующей на корпус мотор-редуктора в плоскости, ортогональной его выходному валу, датчик 10 измеряет именно ее.
Результат измерения пропорционален моменту вращения на валу 3. Сила, измеряемая датчиком 10, и момент вращения на валу 3, определяются разностью веса кабины лифта и противовеса, их трением о направляющие кабины и противовеса, а также трением внутри лебедочного механизма. Измерение этой силы датчиком 10 позволяет в режиме реального времени контролировать техническое состояние лифтовой конструкции и оперативно предотвращать ее повреждения, как при пуско-наладочных работах, так и в процессе эксплуатации.