RU10705U1 - Устройство торможения лифта "ут-альфа-1" - Google Patents

Abstract

1. Устройство торможения, включающее установленный на приводном валу лебедки тормоз, содержащий систему рычагов с тормозными колодками, соединенными с возвратной пружиной, и растормаживающий силовой электромагнит, состоящий из стального корпуса, сердечника, снабженного электрической катушкой, крышки-якоря и пальца-толкателя, воздействующего на рычажную систему, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит регулировочную шайбу из магнитомягкого материала, устанавливаемую на сердечник электромагнита и по крайней мере одну немагнитную прокладку, размещенную между сердечником и регулировочной шайбой, причем отношение толщины регулировочной шайбы к высоте сердечника составляет 0,04-0,1, а отношение толщины немагнитных прокладок к толщине регулировочной шайбы 0,015-0,04.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что магнитомягкий материал регулировочной шайбы имеет индукцию насыщения большую, чем индукция насыщения материала, из которого изготовлен сердечник.

Description

Устройство торможения лифта УТ- Альфа - 1

Полезная модель относится к устройствам торможения лифта или других гр -зоподъемных машин прерывного действия, предназначенных для подъема и спуска людей и ( или ) грузов. Тормозное устройство является устройством безопасности, в функции которого входит торможение, остановка, удержание кабины ( противовеса ). лифта, расториаживание его, поэтому к ним предъявляются достаточно жесткие требования. В лифтах кабины и противовесы перемещаются приводом лифта - лебедкой. Лебедки оборудованы автоматически действующими тормозами, устанавливаемыми на приводном валу . Торлоз состоит из двух стальных рычагов, шарнирно прикрепленных нижними концами к раме лебёдки. В середине каждого рычага имеется отверстие для крепления тормозных колодок, которые соединены с рычагом шарнирно и имеют фиксатор. С наружной стороны рычага в отверстие вставляется снециальная втулка, на котор ю опирается одип из концов возвратной иружипы ( пружина сжатия), благодаря которой с помощью щгшльки, гаек и контргаек регулируется первоначально требуемая величина то жозного момента. В лифтах применяются только нормально замкнутые колодочные торлюза, которые при отключении нривода тормоза затормаживают тормозной шкив. Для автоматического унравления тормозной системой используются тормозные электромагнрггы.

В лифтах всех типов (кроме малых гр зовых и трот ариых) со скоростью до 1.4 м/сек и выше используются то жозные электромагниты ностоянного тока.

Это вызвано тем, что они допускают большее число включений в час и работают более плавно, чем маггопы переменного тока. Кроме того, анализ отказов, вызывающих нарушение работы электротормозов, показывает PIX больпгую надёжность по сравнению с электромагнитами переменного тока.

деталей - стального диска и пальца - толкателя. Тормозной электромагнит действует следующим образом. При нодаче питания на электрическую катушку возбуждаемое в сердечнике и ярме магнитопровода постоянное магнитное ноле притягивает нодвижный ,диск, сое.циненный с пальцем - толкателем.

Палец - толкатель воздействует на рьиажную систему, нреодолевая сопротивление возвратной пружины, и раздвигает тормозные колодки, что и нриводит к растормаживанию двигателя лифта. После выкшочения нитапия возвратная нр жина через рычажную систему производит затормаживание двигателя лифта. ( Чутчиков П. И. и др. Электрооборудование лифтов массового применения , М . Мапшностроение , 1983 г. ) .

Известен нривод лифта, содержатций редуктор, электродвигатель и тормоз, включающий рычаги с тормозными колодками, элктромагнитное растормаживающее устройство, выполненное в виде электромапштов с возможностью воздействия на рычаг с тормозной колодкой . ( Полезная модель № 1991 В 66В 11/04 , заявка № 94045570 , Приоритет 29 . 12. 94 БИ № 4 , 1996 г. ) .

К недостаткам этого устройства можно отнести увеличение габаритов и веса тормозного устройства, повышенный расход меди и необходимость обеснечения одинаковых параметров электромагнитов, чтобы добиться их синхронного срабатывания.

Паиболее близким техническим решением, как по констр кции, так и по достигаемому результату, к заявляемому является устройство для торможения лифта, которое содержит лебёдку с тормозом, установленным на нриводном валу и содержащим два рычага с тормозными колодками, возвратную нружину и электромагнит постоянного тока типа МП - 201 в качестве растормаживающего устройства .

Тормозной электромагнит МП - 201 представляет собой силовой электромагнит, состоящий из стального - матитопровода с сердечником, па котором устанавливается электромагшпная катушка. Кроме того, в состав устройства входит

сталытая крышка, соедЕшепная с пальцем - толкателем. Размеры элементов магнитопровода подобраны таким образом, чтобы обеспечить, во-первых, необходимое усилие для разжимания пружин и, во-вторых, достаточно быстрое затормаживание двигателя при отключешш питания, т.е. требуемую динамику затормаживания. Известно, что ве.аичина усилия, развиваемого магнитной системой, определяется величиной индукции магнитного поля в этой системе и ее размерами. Величина ршдукции магнитного поля ограничена значением величины индукции пасьпцения стали составляющей 1, 5 Т, поэтому размеры устройства прямо связаны с ве.11ич1шой требуемого усилия. Динамика работы электромагнитной системы определяется ее ршд ктивностью и электрическим сопротивлением катуппси. Инд ктивность устройства зависит от его конструкции, размеров и магнитных параметров. Для обеспечения необходимой скорости затормаживания в тормозном электромагните МП - 201 межд сердечником и подвижной стальной крьгажой 1а еется постоянный зазор. Введение в конструкцию зазора, то есть разрыва магнитопровода, ухудшает расто| 1аживаюпще характеристики. Для компенсации этого ухудшения характеристик nppixoдится увеличивать размеры электрической катушки и.пи повьштать нанряжение прггания. ( Е. И. Райков и др. Справочник молодого монтажника лифтов. , М. Высшая школа , 1990 г . )

Однако возможность увеличения напряжение питания отсутствует, поэтому приходится увеличивать ампер - витки, т. е . расход меди. В процессе эксплуатации лифта тормозные колодки изнашиваются, нервоначальный тормозной момент пружины изменяется, а изменение то|ялозного усилия электромагнита не происходит. Более того, исходя из многообразия лифтов по грузоподъёмности и скорости движения кабины лифта магнитная система электромагнита МП- 201 рассчитывается на максимальное усилие , т. е. он не обладает селективностью . Всё выше приведённое следует отнести к недостаткам аналога.

Технической задачей, решаемой предлагаемой полезпой моделью - устройством торможения лифта УТ - Альфа-1 является уменьшение массы медного провода катушки и снижение влияния вариаций усилий возвратной пружины на работу тормозного устройства при растормаживании за счёт ул чп1ения магнитных характеристик электромагнита и регулировки его тормозного усилия.

Технический результат достигается за счёт того, что в известное устройство торможения лифта, ввшючающее лебёдку с тормозом, устаповленпьтм на её приводном валу, состоящим из системы рычагов, тормозных колодок и возвратной пружины, управляемым силовым электромагнитом постоянного тока, содержащим стальной корпус - магнитопровод с сердечником, на который установлена электромагнитная катушка и крьшжу- якорь, нажимающую на палец - толкатель, внесены некоторые конструктивные изменения, а именно: - на сердечник элеЕггромагнита установлена регулировочная шайба из магнитомягкого материала, имеющего намагниченность насыщения большую, чем намагниченность насыщения материала сердечника и стальной крышки - якоря;

-межд регулировочной шайбой и сердечником электромагнита установлена , но крайней мере , одна немагнитная прокладка ;

-отнохпение высоты регулировочной шайбы к высоте сердечника составляет О, 04 -отношение толщины нема шиной прокладки к толщине регулировочной шайбы составляет О, 015 - О, 04 .

Конструкция предлагаемого устройства, а также обоснование отличительных признаков поясняется следующими рисунками и описанием к ним.

Па рисунке 1 представлена подробная конструкция электромагнита постоянного тока и показана кинематическая связь его с основными злами тормоза.

На рисунке 2 приведепа зависимость ищ{ Бсцки мапштЕюго поля в Теслах в сердечнике электромагнита МП- 201- аналога и электромагнита, применяемого в устройстве УТ - Альфа -1 .

На рисунке 3 приведены зависимости тормозных усилий возвратной пружины тормоза и электромагнита ЛГП - 201 ( аналога), от величины зазора между магнитопроводом и крышкой электромагнита

На 4 приведены зависимости то жюзных усилий возвратной пр жишл тормоза и устройства УТ - Альфа -1 от величины зазора между магнитопроводом и крышкой электромагнита

На рисунке 5 приведены магнитные характеристики электромагнита, применяемого в предлагаемом устройстве в зависимости от отношения высоты регулировочной шайбы к высоте сердечнржа , а также для сравнения магнитная характеристика аналога .

На рисунке 6 показана динамика затормаживания в зависимости от величины соотношения ТОЛШЩ1 немагнитной прокладки и регулировочной шайбы. На этом же рисунке показаны границы допустимого интервала затормаживания.

Устройство то яложения УТ - Альфа -1 ( рис. 1 ) состоит из силового магнита, включающего крьшжу - якорь 1, корпус элевстромапшта 2 , сердечник 3, регулировочи то шайбу 4, пемагпитную прокладку 5, размещёнщто рег)лировочной шайбой и сердечником электромапшта, электрическую катушку 6 и палец - толкатель 7, соединённый с рычажной системой 8, которая сжимается возвратной пружршой 9, прижимающей тормозные колодки 10 к приводному валу И лебёдки ( на рис. 1 лебёдка не показана).

Анализ зависимости магнитной индукции в сердечнике электромагнита - аналога МН - 201 и электромагните УТ - Альфа - 1 ( рис. 2 ) показывает , что действительно, при появлении зазора в магнитной цепи кривая намагничивания железа идет менее (зависимость 1,), чем в sawKiijTOH магшгшой цепи (зависимость 2). Таким образом, в магнитной цепи с зазором для достижения необходимых значений индукции магнитного поля требуются большие значения ампер - витков ( примерно в 4 раза ), чем при замкнутой магнитной цепи.

Использование магнитной цепи с зазором приводргг к тому, что силовая характеристика тормозного устройства МП-201 имеет вид, представленный на рис.3.

Точную настройку возвратной пр окршы на определённое усилие практически осуществить очень трудно, поэтому должны допускаться некотор 1е вариации, однако из рис. 3 видно, что если усилие, создаваемое возвратной пружиной, окажется несколько большим (верхняя прямая), то такое тормозное устройство растормозить лебедку не сможет. Такая высокая чувствительность к небольшим вариациям усилия возвратной пружины объясняется тем, что в этом случае область перехода от медленного изменения силовой характеристики как ф шсции зазора к быстрому располагается при малых зазорах и для компенсации небольшого увеличение усилия возвратной пружршы потребуется значительное увеличение усилия электромагнита. Например, при увеличении усилия возвратной пружины от 150 кгс. до 170кгс. для расторможенного состояния (зазор равен нулю) стартовое усилие тормозного электромагнита МП-201 должно быть увеличено с 80 кгс. до 120кгс.

Такил образом, точная рег лировка или настройка усилия в таком тормозном устройстве невозможна, учитывая тот факт, что число ампер - витков катушки изменить нелкзя, также, как и величину напряжения питания. Это приводит к снижению точности остановки кабины Ж1фта на этаже.

Как видно из силовой характеристики устройства торможения УТ - Альфа-1, представленной на рис. 4, в этом с.(1учае область перехода от медленного изменения силовой характеристики как ф шсции зазора к быстрому располагается при больших, чем для тормозного электромагнита МП-201 зазорах между подвижной стальпой крышкой - якорем 1 и корщсом электромагнита 2 . Таким образом, в этом сл чае для компенсации стандартных вариаций в усилиях пружины, например увеличение его, не потребуется регулировки усилия электромагнита. Кроме того, установка регулировочной шайбы позволяет в широких пределах регулировать усилия, развиваемые тормозным устройством, т.е. обеспечить тшверсальность, независимо от напряжения питания, грузоподъёмности лифта и параметров лебедки. Регулировочная шайба изготавливается из магпитомягкого матертала с индукцией пасьш епия пе меньшей, чем индукция насьшдения материала сердечника и стальной крьшжи, а желательно большей . Регулировочная шайба устанавливается на сердечник магнитопровода и имеет диаметр равный диаметру сердечника, а отношение высоты её к высоте сердечнржа, должно лежать в пределах 0,04-0,1. Действительно, как видно из рис. 5 при выборе высоты регулировочной птайбы в указанных пределах отношений, зависимости, ош1сываюшие намагничивание магнитопровода, лежат в таком интервале, который обеспечивает необходимую глубршу регулировки по усилию , надёжность расто{Ж1аживания . При высоте регулировочной шайбы, составляющей, например, 0.03 высоты сердечника значения индукции в магнитопроводе, а, следовательно, и усилия практически незначительно отличаются от аналогичных для МП201, а расход меди, габариты электромагнита почти соответствуют МП-201.

При высоте отношения высоты регулировочной шайбы к высоте сердечшжа большем 0,1, усилия растормаживания оказываьогся таковыми, что уже не обеспечивается требуемая динамика затормаживания. В этом случае потребовалось бы уменьшение числа ампер-витков .

Требуемая динамика затормаживания, т.е. время, за которое лебедка будет остановлена) регулируется в заданных пределах толщиной немагнитной шайбой или их ко.яичеством, если Tojnrpina её выбрана равной мгшимально - дон стимому значению.

Действительно, как видно из рис. 6 при выборе высоты немагнитной рег лировочной шайбы в указанных нределах отношения ( О, 015 - О, 04 ), зависимости, онисываюнще динамику затормаживания - время, за которое усилие, развиваемое тормозным устройством, уменыпается до требуемой величины, лежат в допустимом интервале. При уменьшении толщины немагнитной шайбы, нанример, до значения 0.01 высоты регулировочной шайбы время затормаживания выходит за донустимые яределы. При Беличешш то.ащины немагнитной шайбы, т. е. отношения её к .(шровочной шайбе более О, 04, может уменьшить время то аюжения, а следовательно точность остановки кабины лифта.

Работа устройства торможения « УТ -Альфа -1 нроисходит следуюшдм образом .

Первоначалыю рег лируется с номощью гаек и контргаек тормозное усилие возвратной нружины и исходя из него выбирается высота регулировочной шайбы 4 и немагнитной нрокладки 5 . Проверяется режим торможения и растормаживапия нривода лебёдки и точность остановки лифта на этажах в зависимость от загрузБСИ лифта. При необходимости точная регулировка осуществляется за счёт толщины немагнитных нрокладок 5 . После этих онераций .пифт готов к эксплуатации .

При движении лифта до указанного этажа силовой элеБстромагнит устройства торможения « YI - Альфа - 1 ВБШючен ( на электрическую катушку 6 подано питание ), нри этом крьшжа - якорь 1 притягивается к ко{Я1 су электромагнита 2, воздействуя на палец - толкатель 7. Под действием нальца - толкателя система рычагов 8 сжимает возвратные пружины 9, тем самым отводя тормозньте колодки 10 от вала привода лебёдки .

При достижении лифтом указанного этажа, питание с элеБстрической катушки 6 СБШмается . Под действием возвратной нружины 9 палец толкатель 7 возвращает крышк - якорь 1 электромагнита в исходное положение но отношению к его . Одновременно, под действием возвратной нружины система рычагов 8 новорачивается на определённый тол по отношению к валу 11 привода лебёдки и прижимает тормозные колодки 10 к валу привода. Лифт останавливается.

При нажатии кнопки вызова, питание снова подаётся на электрическую катушку 6 электромагнита и происходит растормаживание в порядке, как выше уже было описано . При изменении усилия возвратной пружины и износе тормозных колодок, точность остановки кабины регулируется за счёт изменения толщины немагнитной прокладки или их количества.

Таким образом, устройство торможения «УТ-Альфа-1 является универсальным, т. к. настраивается на лебедку лифта любого типа и на напряжение питания как 220В, так и НОВ постоянного тока. Кроме того, тормозное устройство «УТ-Альфа - 1 легко регулируется и малочувствительно к вариациям усилия возвратЕзых пружин. Масса медного провода электрической катушки тормозного устройства «YT - Альфа 1 - 0.8 - 1 кг , а аналога - 5 кг . Соответственно значительно меньше габариты и вес силового электромагнита .

Claims (2)

1. Устройство торможения, включающее установленный на приводном валу лебедки тормоз, содержащий систему рычагов с тормозными колодками, соединенными с возвратной пружиной, и растормаживающий силовой электромагнит, состоящий из стального корпуса, сердечника, снабженного электрической катушкой, крышки-якоря и пальца-толкателя, воздействующего на рычажную систему, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит регулировочную шайбу из магнитомягкого материала, устанавливаемую на сердечник электромагнита и по крайней мере одну немагнитную прокладку, размещенную между сердечником и регулировочной шайбой, причем отношение толщины регулировочной шайбы к высоте сердечника составляет 0,04-0,1, а отношение толщины немагнитных прокладок к толщине регулировочной шайбы 0,015-0,04.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что магнитомягкий материал регулировочной шайбы имеет индукцию насыщения большую, чем индукция насыщения материала, из которого изготовлен сердечник.