Устройство максимального уравновешивания подъемника
Предлагается устройство максимального уравновешивания подъемника, содержащее грузовую платформу и противовес-бак, соединенные тросовой системой, отклоняющие шкивы и механизм перемещения, которое снабжено баком расхода текучей среды, баком сбора текучей среды, сливными трубопроводами, по одному от бака расхода и бака сбора текучей среды, перекачивающим устройством, при этом, сливные трубопроводы снабжены патрубками, снабженными автоматическими задвижками, бак расхода текучей среды установлен выше крайнего верхнего положения противовеса-бака и бак сбора текучей среды установлен ниже крайнего нижнего положения противовеса-бака, патрубки, снабженные автоматическими задвижками, расположены на сливных трубопроводах в местах проектного останова грузовой платформы по высоте подъема груза, масса пустого (не заполненного водой) противовеса-бака выполнена равной массе грузовой платформы без полезного груза, в качестве механизма перемещения используют двигающее устройство любого типа. Использование предлагаемого устройства максимального уравновешивания подъемника обеспечивает минимальные энергетические затраты за счет исключения потерь от дисбаланса системы грузовая платформа-противовес, позволяет использовать отработанные практикой режимы работы и улучшить эксплуатационные характеристики грузоподъемного устройства. Независимых пунктов формулы - 1, фигур - 2.
Полезная модель относится к подъемникам в зданиях и различных сооружениях, в частности к подъемным системам с противовесом, и может быть использована при создании различных подъемных устройств, в том числе, лифтов всевозможных исполнений, механизированных паркингов и др..
В настоящее время для вертикального перемещения людей и грузов из хорошо известных подъемных устройств наиболее традиционным является вариант на базе электродвигателя, посредством которого приводятся в движение грузонесущее устройство и соединенный с ним тросовой композицией противовес, предназначенный для уменьшения мощности двигателя, при этом масса противовеса выбирается большей массы грузонесущего устройства на 40-50% от полезной нагрузки. Электродвигатель может быть установлен неподвижно на конструкции подъемника, на грузовой платформе и на противовесе, причем во всех этих вариантах его мощность выбирается из условия подъема несбалансированной массы (основной вклад) и преодоления трения в системе. Менее применимы гидравлические и пневматические грузоподъемные устройства, имеющие наряду с известными преимуществами и существенные недостатки, в которых силовые цилиндры воздействуют собственно на грузонесущую платформу или на противовес. В таких подъемниках роль противовеса менее эффективна с точки зрения конструктивных исполнений.
Известна система противовеса подъемника, подвешенного за трос, передвигающегося вдоль направляющих рельсов, и двигателя подъемника, помещенного внутри противовеса (см. патент RU 2138437, кл. МПК В66В 11/08, опубликован 27.09.1999), в которой усовершенствованный электродвигатель является движущей силой. К недостаткам известной системы следует отнести следующие: для осуществления подъема грузов требуются такие же мощности электропривода, что и при его стационарном размещении на неподвижных элементах конструкции подъемника; усложнение конструкции и эксплуатации устройства; разбалансированность системы то в одном, то в другом направлении перемещения за счет того, что масса противовеса выбирается, как правило, больше массы грузоподъемной тележки на 40-50% от полезной нагрузки.
Известен гидравлический подъемник (см. ЕР 1181230 B1, Кл. МКИ В66В 9/04, опубликован 30.07.2003), в котором камера с грузом соединена тросами с гидравлическим цилиндром-противовесом, который перемещается по цилиндрической направляющей, обеспечивая доставку объектов в заданную точку. К недостаткам такого подъемника следует отнести сложность обеспечения уравновешивания системы регулировкой давления в цилиндре противовеса для различной полезной нагрузки и его реализации с точки зрения изготовления и эксплуатации для объектов большой высоты, сложность управления при обеспечении перемещения с остановками в промежуточных положениях.
Наиболее близким по технической сути к заявленному объекту является устройство, реализующее способ статического уравновешивания подъемной установки (см. патент RU 2027657, кл. МПК В66В 9/02, опубликован 27.01.1995), содержащее противовес-цистерну, который заливается дозированным количеством воды и снабжен сливным патрубком, размеры выходного отверстия которого таковы, что обеспечивают слив воды из противовеса-цистерны при опускании в количестве пропорциональном весу каната. В известном устройстве обеспечивается только частичная компенсация массы тянущего троса при опускании противовеса-цистерны, в то время как компенсация полезного груза осуществляется единовременно при заливке противовеса-цистерны в нижней точке и слив воды в верхней точке подъема, т.е. осуществление уравновешивания с промежуточных положений невозможно.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание устройства максимального уравновешивания подъемника, при реализации которого потребуются минимальные энергетические затраты за счет исключения потерь от дисбаланса системы грузовая платформа-противовес при условии сохранения отработанных режимов работы и улучшения эксплуатационных характеристик грузоподъемного устройства.
Данные задачи решаются в заявленной полезной модели устройства максимального уравновешивания подъемника, содержащем грузовую платформу и противовес-бак, соединенные тросовой системой, отклоняющие шкивы и механизм перемещения, которое снабжено баком расхода текучей среды, баком сбора текучей среды, сливными трубопроводами, по одному от бака расхода и бака сбора текучей среды, перекачивающим устройством, при этом, сливные трубопроводы снабжены патрубками, снабженными автоматическими задвижками, бак расхода текучей среды установлен выше крайнего верхнего положения противовеса-бака и бак сбора текучей среды установлен ниже крайнего нижнего положения противовеса-бака, патрубки, снабженные автоматическими задвижками, расположены на сливных трубопроводах в местах проектного останова грузовой платформы по высоте подъема груза, масса пустого (не заполненного водой) противовеса-бака выполнена равной массе грузовой платформы без полезного груза, в качестве механизма перемещения используют двигающее устройство любого типа.
Сущность полезной модели состоит в том, что снабжение подъемника баком расхода текучей среды и баком сбора текучей среды позволяет организовать циркуляцию текучей среды с разрывом струи, когда текучая среда из бака расхода самотеком по сливному трубопроводу подается в противовес-бак в количестве, равном массе полезного груза, который может быть различным, устраняя тем самым дисбаланс подъемника, и сливается самотеком из противовеса-бака при доставке груза в требуемую точку по сливному трубопроводу в бак сбора текучей среды, опять таки устраняя тем самым дисбаланс подъемника. Контур замыкается перекачивающим устройством, обеспечивающим подъем текучей среды из бака сбора в бак расхода текучей среды. В нашем случае, когда заливка и слив происходят самотеком, потребуется затратить энергию только на преодоления трения в системе и перекачку воды из бака сбора текучей среды в бак расхода, которые могут быть минимальными, т.к. технически могут быть сняты требования больших расходов. Автоматизация процесса заливки противовеса-бака до момента выравнивания масс с грузовой платформой, нагруженной полезным грузом, решается известными способами. В качестве механизма перемещения используют двигающее устройство любого типа, например, мотор-редукторы, безредукторные двигатели, линейные электродвигатели, гидравлические и пневматические устройства и др.. Мероприятия по предлагаемой полезной модели также делают возможным использовать отработанные режимы работы грузоподъемного устройства, т.к. позволяет использовать опробированные элементы и автоматику таких механизмов, что улучшает эксплуатационные характеристики грузоподъемного устройства.
Заявителю не известно устройство максимального уравновешивания подъемника с указанной совокупностью существенных признаков и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, что подтверждает соответствие заявленного изобретения критерию "новизна".
Устройство максимального уравновешивания подъемника представлено чертежами, где на Фиг.1 изображен общий вид подъемника в крайнем нижнем положении, на Фиг.2 - общий вид подъемника без полезной нагрузки в одном из промежуточных положений.
Устройство максимального уравновешивания подъемника содержит грузовую платформу 1 и противовес-бак 2, соединенных тросовой системой 3 через шкивы 4 и 5, один из которых 4 может быть канатоведущим. Выше крайнего верхнего положения противовеса-бака 2 расположен бак расхода текучей среды 6, снабженный сливным трубопроводом 7, и ниже крайнего нижнего положения противовеса-бака 2 расположен бак сбора текучей среды 8, снабженный сливным трубопроводом 9. Сливные трубопроводы 7 и 9 снабжены патрубками 10, снабженные автоматическими задвижками 11 и расположенными в местах проектного останова грузовой платформы 1 по высоте подъема груза 12. Для перекачки воды из бака 8 в бак 6 установлен насос 13.
Устройство максимального уравновешивания подъемника работает следующим образом. Грузовая платформа 1 загружается грузом 12 (см. Фиг.1), из верхнего бака расхода текучей среды 6 самотеком через трубопровод 7 текучая среда, например, вода, заливается в противовес-бак 2 при открытой автоматической задвижке 11, которая закрывается по сигналу, поступающему при выравнивании масс грузовой платформы 1 с грузом 12 и противовеса-бака 2, заполненного водой. Двигателем посредством канатоведущего шкива 4 груз 12 перемещается на заданную высоту. Груз 12 снимается с грузовой платформы 1 (см. Фиг.2), вода из противовеса-бака 2 сливается самотеком при открытой автоматической задвижке 11 по трубопроводу 9 в бак сбора текучей среды 8, выравнивая при этом массы грузовой платформы 1 без груза 12 и противовеса-бака 2, без воды. Далее подъемник устройство может быть использован для загрузки нового груза или для забора груза из любой проектной точки по высоте подъема.
Использование предлагаемого устройства максимального уравновешивания подъемника обеспечивает минимальные энергетические затраты за счет исключения потерь от дисбаланса системы грузовая платформа-противовес, позволяет использовать отработанные практикой режимы работы и улучшить эксплуатационные характеристики грузоподъемного устройства.
1. Устройство максимального уравновешивания подъемника, содержащее грузовую платформу и противовес-бак, соединенные тросовой системой, отклоняющие шкивы и механизм перемещения, отличающееся тем, что устройство снабжено баком расхода текучей среды, баком сбора текучей среды, сливными трубопроводами, по одному от бака расхода и бака сбора текучей среды, перекачивающим устройством, при этом сливные трубопроводы снабжены патрубками, снабженными автоматическими задвижками.
2. Устройство максимального уравновешивания подъемника по п.1, отличающееся тем, что бак расхода текучей среды установлен выше крайнего верхнего положения противовеса-бака и бак сбора текучей среды установлен ниже крайнего нижнего положения противовеса-бака.
3. Устройство максимального уравновешивания подъемника по п.2, отличающееся тем, что патрубки, снабженные автоматическими задвижками, расположены на сливных трубопроводах в местах проектного останова грузовой платформы по высоте подъема груза.
4. Устройство максимального уравновешивания подъемника по п.3, отличающееся тем, что масса пустого (не заполненного водой) противовеса-бака выполнена равной массе грузовой платформы без полезного груза.
