Подъемник с уравнительной канатной системой
Предложен подъемник, содержащий лебедку, грузовые канаты, подвешенную на них горизонтально расположенную прямоугольную грузовую платформу, с установленными по ее углам блоками с горизонтальными осями, перпендикулярными диагоналям грузовой платформы, через блоки попарно пропущены неподвижные канаты, проходящие под платформой по ее диагоналям, каждый из которых закреплен одним из концов на верхнем уровне подъема, а другим - на нижнем, причем на каждом из углов один канат направлен вверх, а другой - вниз, на каждом из углов грузовой платформы установлено по одному блоку у каждого из которых по два ручья, по одному из которых проходит неподвижный канат направленный вверх, а по другому проходит неподвижный канат, направленный вниз. Введение в подъемник дополнительных четырех блоков, расположенных симметрично по краям длинной стороны грузовой платформы, и проводка по ним двух независимых грузовых канатов, освобождая центральную часть платформы, позволяет загружать на нее крупногабаритные грузы, более равномерно распределяя тяговое усилие по платформе, снижает вероятность перекосов, облегчает конструкцию грузовой платформы.
Предложение относится к подъемным устройствам, точнее, к специализированным подъемникам с грузовой платформой большой площади, например подъемникам для автомобилей или пассажирским лифтам большой вместимости.
Специфической для подъемников с большой площадью грузовой платформы является проблема сохранения горизонтального положения грузовой платформы при неравномерном распределении нагрузки по ее площади. Примерами такого рода нагрузок являются автомобили, у которых распределение нагрузки по осям существенно отличается в зависимости от их марки и от того, загруженные они или порожние, неравномерно загруженные контейнеры, лифты большой вместимости, в которых пассажиры распределяются непредсказуемым образом.
Обычным приемом решения этой проблемы является использование направляющих, достаточно жестких, чтобы предотвратить перекос грузовой платформы при неравномерном распределении нагрузки по ее площади. Общий недостаток такого решения состоит в том, направляющие требуемой жесткости оказываются очень массивными, что усложняет и удорожает подъемник.
Известен, например, подъемник для грузовых контейнеров, содержащий грузовую платформу, установленную на нескольких стойках трубчатого сечения, проходящих через отверстия в неподвижной плите и центрируются в ней с помощью направляющих роликов. Нижние концы стоек скреплены с пластиной, которая по периметру снабжена роликами, контактирующими с внутренней поверхности бетонной шахты [RU 2237005 по кл. В66В 9/00 с приор. от 09.06.2000]. Прочность, массивность и дороговизна известного устройства чрезмерно велики, если иметь в виду только задачу поднятия груза, но необходимы для обеспечения устойчивости к перекосам из-за неравномерного размещения груза в контейнерах. Применение бетонной шахты удорожает строительство и затягивает его сроки.
Известен подъемник, содержащий кабину с противовесом, установленные в направляющих, и канатоблочную систему, расположенные в шахте с железобетонными или кирпичными стенками [RU 76324 по кл. В66В 9/00 с приор. от 005.03.2008]. Необходимая для обеспечения устойчивости к перекосам жесткость направляющих обеспечивается их креплением с определенным шагом к стенкам шахты. Тем самым сфера возможных применений такого подъемника ограничена случаями, когда есть возможность сооружения специальной шахты с жесткими и прочными стенками. При больших размерах кабины (свыше четырех метров) приходится использовать дополнительную пару направляющих или увеличивать вертикальную базу направляющих элементов, (колеса, башмаки-скользуны), что усложняет, утяжеляет и удорожает подъемник.
Известен подъемник, выполненный в виде самоподъемной грузовой платформы (рабочей площадки) для перемещения внутри вертикально установленного высотного объекта. Грузовая платформа подвешена на грузовых канатах, выполнена составной из одинаковых элементов и имеет форму, соответствующую форме полости объекта в плане. На каждом элементе установлена лебедка, подвешенная на грузовых канатах. Для предотвращения перекосов грузовой платформы место крепления лебедки к канатам на каждом элементе платформы расположено в точке, находящейся в вертикальной плоскости, проходящей через центр тяжести элемента [RU 55757 по кл. В66В 9/00 с приоритетом от 14.03.2006]. Известный подъемник предназначен для использования в качестве строительных лесов. Перемещения одного-двух рабочих не может вызвать существенного перекоса сравнительно тяжелой платформы с лебедками, подвешенной на нескольких грузовых канатах.
Однако для целей подъема контейнеров и автомобилей такой подъемник непригоден, так как грузовые канаты проходящие через центры тяжести элементов, не оставляют места для размещения громоздкого груза. Кроме того, выполнение тяговых и выравнивающих функций одними и теми же канатами, не дает долговременных хороших результатов из-за неравномерной вытяжки канатов и несинхронной работы лебедок. Если перекос строительных лесов легко устраним, то заклинивание груженой автомобилем платформы часто оказывается трудноустранимой аварией.
Известен также свободный от последнего из указанных недостатков подъемник для перемещения внутри вертикально установленного объекта, изначально предназначенный в объектах, где нет возможности использовать их внутреннюю поверхность в качестве опоры. Он содержит лебедку и горизонтально расположенную грузовую платформу, подвешенную на тяговых канатах и зафиксированную от бокового смещения вертикальными прямолинейными направляющими канатами, проходящими через платформу по ее периферии и закрепленными за верхние и нижние концы. Число направляющих канатов равно числу тяговых канатов. Лебедка установлена на объекте и содержит отдельный барабан для каждого из канатов. Барабаны связаны между собой зубчатыми передачами [RU 2026252 по кл. В66В 9/00 с приор. от 21.07.2002]. Недостатком известного подъемника является его непригодность для крупногабаритных грузов с неопределенным положением центра тяжести, так как вертикальные направляющие канаты не исключают возможности перекоса грузовой платформы в случае приложения значительной несимметричной нагрузки.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является подъемник, содержащий горизонтально расположенную грузовую платформу, прямоугольную в плане, поддерживаемую каркасом из двух перекрещивающихся балок, на каждом из концов которых установлены с возможностью независимого вращения по два блока с горизонтальными осями, перпендикулярными диагоналям грузовой платформы, через блоки попарно пропущены неподвижные канаты, проходящие вдоль балок, каждый из канатов закреплен одним из концов на верхнем уровне подъема, а другим - на нижнем, причем на каждом из концов балок один канат направлен вверх, а другой - вниз, а соединенный с лебедкой, по меньшей мере, один тяговый канат проходит вертикально через середину платформы [US 7296661 по кл. В66В 11/08 с приор. от 24.06.2005]. Раскрепление платформы между четырьмя неподвижными канатами предотвращает ее перекос. Снижению вероятности перекоса способствует также прикрепление тягового каната к середине грузовой платформы
Известный подъемник содержит восемь независимо вращающихся блоков, что усложняет его изготовление и обслуживание. Другим недостатком известного подъемника является то, что проходящий через середину платформы тяговый канат не позволяет помещать на нее крупногабаритные грузы. Прикрепление грузового каната к середине платформы снижает вероятность ее перекоса только при подъеме груза, равномерно распределенного по платформе. Если нагрузка несимметрична, перекосы становятся возможными. Кроме того, возможность свободного независимого вращения каждого из восьми блоков способствует продолжительным колебаниям грузовой платформы, возникающим при помещении на нее груза, в особенности при въезде на нее автомобиля.
Техническими задачами настоящего предложения являются упрощение конструкции и обслуживания подъемника, уменьшение времени успокоения колебаний грузовой платформы, обеспечение возможности поднятия крупногабаритных грузов, занимающих всю грузовую платформу.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном подъемнике с уравнительной канатной системой, содержащем подвешенную на соединенных с лебедкой грузовых канатах горизонтально расположенную грузовую платформу, прямоугольную в плане с установленными по ее углам блоками с горизонтальными осями, перпендикулярными диагоналям грузовой платформы, через блоки попарно пропущены неподвижные канаты, проходящие под платформой по ее диагоналям, каждый из которых закреплен одним из концов на верхнем уровне подъема, а другим -на нижнем, причем на каждом из углов один канат направлен вверх, а другой - вниз, на каждом из углов грузовой платформы установлено по одному блоку у каждого из которых по два ручья, по одному из которых проходит неподвижный канат направленный вверх, а по другому проходит неподвижный канат, направленный вниз.
Кроме того, грузовая платформа дополнительно содержит четыре блока, попарно укрепленные симметрично по краям длинных сторон платформы, так, что их оси параллельны длинным сторонам, а два грузовых каната закреплены наверху одним из концов, проходят по двум дополнительным блокам с одной стороны платформы под нею к другой паре дополнительных блоков и поднимаются к установленной наверху лебедке.
Выполнение блоков, расположенных по углам платформы с двумя ручьями и проводка по ним обоих неподвижных канатов, направленных в разные стороны упрощает конструкцию подъемника и его обслуживание, поскольку на каждом из углов платформы остается по одному блоку, а не по два, как в известном подъемнике.
Проводка неподвижных канатов по ручьям одного и того же блока вносит дополнительное затухание в колебания грузовой платформы, раскачивающейся после помещения на нее груза. Уменьшая тем самым время, требуемое для успокоения платформы, это способствует повышению производительности грузоподъемных операций.
Введение в подъемник дополнительных четырех блоков, расположенных симметрично по краям длинной стороны грузовой платформы, и проводка по ним двух независимых грузовых канатов, освобождая центральную часть платформы, позволяет загружать на нее крупногабаритные грузы, более равномерно распределяя тяговое усилие по платформе, снижает вероятность перекосов, облегчает конструкцию грузовой платформы.
Существо предложения поясняется схематическим чертежом подъемника. Предложенный подъемник (см. чертеж) содержит горизонтально расположенную грузовую платформу 1, имеющую сравнительно большие размеры в плане, например превышающие размеры грузового автомобиля. Конструктивно платформа 1 может быть выполнена в виде жесткого силового каркаса 2, покрытого листовым настилом 3.
По углам платформы 1 установлены четыре блока 4-7, прикрепленных к ней, точнее, к ее силовому каркасу 2. Каждый из блоков 4-7 установлен с возможностью вращения и имеет два ручья для канатов. Оси блоков 4-7 направлены перпендикулярно диагоналям платформы 1. В направлении диагоналей платформы 1 от блока 4 к блоку 6 и от блока 5 к блоку 7 под платформой 1 попарно, каждый по своему ручью, пропущены неподвижные канаты 8-11. Пара канатов 8 и 9 пропущена от блока 4 к блоку 6, а пара канатов 10 и 11 - от блока 5 к блоку 7. Каждый из неподвижных канатов 8-11 одним из концов закреплен на креплении 12, расположенном на верхнем уровне, а другим - на креплении 13, расположенном на нижнем уровне. Верхний уровень выше, а нижний уровень ниже уровней подъема и опускания платформы 1 соответственно. При этом выходящие из-под платформы с каждого блока 4-7 канаты направлены в противоположные стороны: один канат вверх, а другой - вниз. Предложенное устройство сохраняет работоспособность, если участки канатов от блоков до креплений составляют с вертикалью угол, лежащий в пределах от 0 до 20 градусов.
Платформа 1 подвешена на двух параллельных грузовых канатах 14 и 15, пропущенных под нею каждый по своим двум отклоняющим блокам 16 и 17, 18 и 19 соответственно, установленных по противоположным сторонам платформы 1.
Точки крепления блоков 16-19 в плане расположены по углам прямоугольника, симметричного относительно платформы 1 и имеющего размер одной из сторон, меньший размера платформы 1, измеренного в том же направлении. Для прямоугольной платформы точка пересечения диагоналей указанного прямоугольника оказывается совпадающей с центром тяжести порожней платформы. Разнесение точек приложения усилия подъема по четырем блокам 16-19 существенно снижает стремление платформы 1 к перекосу при неравномерной загрузке.
Оси блоков 16-19 горизонтальны и направлены параллельно сторонам платформы. Каждый из грузовых канатов 14 и 15 одним из концов закреплен на креплении 20, расположенном выше верхней точки подъема платформы 1. Ходовой конец каждого из грузовых канатов 14 и 15 закреплен на барабане 21 лебедки 22. Лебедка 22 может иметь барабан, общий для обоих канатов, как показано на чертеже, либо отдельный барабан для каждого из канатов.
Расстояние между канатами составляет 0,15-0,6 длины платформы в направлении от каната к канату. При меньшем расстоянии устойчивость платформы к перекосам повышается незначительно по сравнению с конструкцией, использующей один канат, и применение второго каната не оправдывается. При расстоянии, превышающем верхний предел указанного соотношения, как показала практика, устойчивость платформы к перекосам повышается уже не так быстро и не оправдывает усложнение лебедки с далеко (на несколько метров) разнесенными барабанами.
Дополнительно предложенный подъемник может быть оснащен натяжными устройствами 23 и индикаторами 24 усилия натяжения неподвижных канатов 8-11.
При движении грузовой платформы 1 канаты 8-11 проходят по блокам 4-7, не допуская перекосов платформы, но и не препятствуя ее движению в вертикальном направлении. При этом каждая пара канатов проходит по блокам в одном направлении, не препятствуя, таким образом, свободному вращению блока и практически не увеличивая расход мощности на подъем платформы.
Благодаря тому, что канаты, образующие пару (например, канаты 8 и 9), проходят по ручьям одних и тех же блоков, колебания каждой из ветвей канатов через общий блок передаются смежным ветвям. Но поскольку частоты собственных колебаний каждой из ветвей различны из-за различий в длине и натяжении, колебания платформы, возникающие, например, при резкой остановке заехавшего на платформу автомобиля, быстро затухают.
Описанные подъемники уже были изготовлены и проверены в режиме промышленной эксплуатации. Результаты испытаний показали их высокую надежность и устойчивость к перекосам при подъеме существенно неоднородного груза.
1. Подъемник с уравнительной канатной системой, содержащий лебедку, грузовые канаты, подвешенную на них горизонтально расположенную прямоугольную грузовую платформу, с установленными по ее углам блоками с горизонтальными осями, перпендикулярными диагоналям грузовой платформы, через блоки попарно пропущены неподвижные канаты, проходящие под платформой по ее диагоналям, каждый из которых закреплен одним из концов на верхнем уровне подъема, а другим - на нижнем, причем на каждом из углов один канат направлен вверх, а другой - вниз, отличающийся тем, что на каждом из углов грузовой платформы установлено по одному блоку, каждый из блоков имеет два ручья, по одному из которых проходит неподвижный канат, направленный вверх, а по другому проходит неподвижный канат, направленный вниз.
2. Подъемник по п.1, отличающийся тем, что он содержит два параллельных грузовых каната, закрепленных коренными концами на верхнем уровне, проходящих под платформой по четырем дополнительным блокам, установленным по ее краям и соединенных ходовыми концами с общей лебедкой, установленной на верхнем уровне, причем расстояние между канатами составляет 0,12-0,6 длины платформы.
