UA76442C2 - Безредукторний канатний підйомник з двічі обвитим ведучим шківом - Google Patents

Abstract

У безредукторному канатному підйомнику, що містить привідний агрегат з двічі обвитим кількома паралельними несучими канатами ведучим шківом (2) і спряженим шківом (3), кабіну (6), напрямні шини для кабіни (6) і противагу (11), зокрема для встановлення привідного агрегату без машинного відділення, несучі канати рухаються в напівкруглих привідних канавках (4), а відношення діаметра ведучого шківа до номінального діаметра несучих канатів .

Description

схема підвіски кабіни з холостими шківами має двигун привідного агрегату виконаний без механі- коефіцієнт передачі 2:1 або 4:1. чного аварійного гальмівного пристрою. 17. Безредукторний канатний підйомник за одним 20. Безредукторний канатний підйомник за одним із попередніх пунктів, який із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що відрізняється тим, що несучі канати є стальними на кабіні (6) встановлено подвійні гальма у вигляді канатами, переважно однорядними круглопрядни- аварійного гальмівного пристрою, який обхоплює з ми канатами. обох боків щонайменше одну напрямну шину для 18. Безредукторний канатний підйомник за одним кабіни (6). із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що 21. Безредукторний канатний підйомник за п. 20, двигун привідного агрегату є асинхронним або який відрізняється тим, що гальмівний пристрій є синхронним трифазним двигуном. дводисковим кліщовим гальмом. 19. Безредукторний канатний підйомник за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що

Винахід стосується безредукторного канатного від каната до кабіни. Наприклад, в разі канатного підйомника, що містить привідний агрегат з двічі приводу з одним холостим шківом на кабіні і холо- обвитим кількома паралельними несучими кана- стим шківом на противазі потрібен удвічі менший тами ведучим шківом і спряженим шківом, кабіну, обертовий момент привідного двигуна при подвій- напрямні шини для кабіни і противагу, зокрема для ній швидкості обертання. Привідний агрегат стає встановлення привідного агрегату без машинного компактнішим і без проблем може бути встанов- відділення. лений у шахті підйомника.

В канатних підйомниках кабіна і противага зв'- Для підвищення або досягнення необхідної язані між собою несучим засобом - канатом. Маса привідної здатності відоме використання схеми противаги дорівнює власній масі кабіни плюс час- "подвійного обвивання", яка добре реалізується у тина маси - частіш за все половина - корисного поєднанні з малошумними і зносостійкими напівк- вантажу, а також половина маси підведеного до руглими канавками. кабіни підвісного кабелю. Правила техніки безпеки Пристрій з подвійним обвиванням двома або приписують використання щонайменше двох па- кількома паралельними несучими канатами опи- ралельних несучих канатів. На даному етапі кана- саний, наприклад в ОЕ 3634859 А1. Проведені від тні підйомники замість використовуваних зазвичай кабіни до противаги несучі канати двічі обвиті на- раніше приводів з канатними барабанами осна- вколо ведучого шківа і між цими петлями один раз щують приводами з ведучими шківами; ведучі шкі- обвиті навколо поворотного шківа, причому кут ви можуть бути виконані також у вигляді ведучого контакту між ведучим шківом і несучими канатами вінця. У привідних агрегатах використовують елек- в обох петлях навколо ведучого шківа перевищує тродвигуни. Ведучий шків і привідний двигун вклю- 180". Варіант з подвійним обвиванням і двома по- чно з його вузлами живлення і керування є важли- воротними шківами представлений на Фіг.2с євро- вими складовими безредукторного привідного пейського патенту ЕР 0578237 А1. агрегату. Безредукторні привідні агрегати є мало- Виконання підйомника без машинного відді- шумними, компактними і дешевими машинами. лення і з подвійним обвиванням ведучого шківа

Вони більш вигідні, ніж привідні агрегати з редук- відоме із М/О 99/43595. Згідно з Фіг.2 несучий за- торами. Для їх експлуатації не потрібне небезпеч- сіб, починаючись від верхньої точки кріплення, не для довкілля редукторне масло, а завдяки від- двічі обвитий навколо ведучого шківа і спряженого сутності редуктора досягається вищий коефіцієнт шківа, прикріплених до дна кабіни, проведений корисної дії. знову нагору, де він відхиляється нерухомо вста-

Привідний агрегат розміщують у окремому новленим шківом і через холостий шків на проти- машинному відділенні або безпосередньо у шахті вазі проведений знову нагору до другої верхньої підйомника. В останньому випадку привідний агре- точки кріплення. Ведучий шків і спряжений шків гат може бути встановлений у верхній або в ниж- встановлені на такій відстані один від іншого, що ній частині шахти, збоку у відсіку для противаги, поворотний шків на дні кабіни не потрібен. Як не- або безпосередньо на кабіні чи під кабіною. В за- сучий засіб використані два паралельні плоскі лежності від способу встановлення, корисного штранги, детальніше описані, наприклад, в. УМО вантажу кабіни та інших особливостей, таких як 99/43885. Інші плоскі штранги описані, наприклад, висота чи швидкість підйому, вибираються різні в МО 98/29327. На відміну від використовуваних схеми канатної підвіски. зазвичай круглих канатів плоскі штранги склада-

У найпростішому випадку - простого підвішу- ються із кількох тонких паралельних металевих чи вання - несучий канат від кабіни через ведучий неметалевих жил або тросів, охоплених разом шків, нерухомо встановлений у верхній частині плоскою неметалевою оболонкою. Товщина окре- шахти або у розміщеному тут машинному відді- мих жил штранга згідно з МО 99/43885 забезпечує ленні, проведений до противаги. Одначе, є також і вкрай малу товщину плоского штранга. За прави- інші схеми канатної підвіски з багатопетлевим під- лами розрахунку, згідно з якими діаметр ведучого вішуванням, які з використанням холостих шківів шківа має бути щонайменше у 40 разів більшим реалізують певний коефіцієнт передачі швидкості від діаметра каната, отримують діаметр ведучого шківа 100мм і менше. Діаметр ведучого шківа ють згинання з таким екстремальним радіусом і прямо пропорційно впливає на необхідний обер- таких екстремальних швидкостей перемотування, тальний момент і, таким чином, на конструктивний як плоскі штранги на ведучих шківах з діаметром розмір привідного двигуна. Тобто, чим менший «100мм. діаметр ведучого шківа, тим менший обертальний Тонкі несучі канати дуже добре укладаються в момент має бути прикладений до ведучого шківа, і напівкруглі канавки ведучого шківа, точно узго- тим компактнішим і дешевшим може бути сконст- джені з їх діаметром, завдяки чому усувається руйований привідний двигун. деформування канатів і поперечне стиснення, а

Згідно з наведеними вище міркуваннями малі також зменшується контактне стиснення. Завдяки діаметри ведучих шківів особливо вигідні, оскільки цьому досягаються великі значення часу приля- вони уможливлюють малі конструктивні розміри гання. Завдяки круглому поперечному перерізу привідних двигунів. Одначе недоліком малих ве- несучих канатів вони завжди "знаходять" точно дучих шківів є значне навантаження несучих кана- узгоджені з ними напівкруглі канавки ведучого шкі- тів, внаслідок чого термін служби канатів зменшу- ва. Тому вони не мають схильності внаслідок ко- ється. Тому в підйомниках згідно з рівнем техніки ливань чи нерівномірного навантаження випадати для забезпечення достатнього терміну служби із свого "ложа". До того ж, значно зменшується канатів вибирають діаметр ведучого шківа, що- шум, чого не можна недооцінювати. найменше у 40 разів більший, ніж діаметр каната, Таким чином, в основі винаходу лежить знання причому зменшення діаметра несучого каната того факту, що шляхом комбінування подвійного досягається шляхом використання описаних вище обвивання несучого каната з напрямлянням його плоских штрангів як несучих канатів з особливо за допомогою напівкруглих канавок може бути малим діаметром. значно зменшене відношення діаметра ведучого

Недоліком плоских штрангів є необхідність ви- шківа до номінального діаметра несучих канатів, готовлення і зберігання певного запасу дуже доро- чим забезпечується менший діаметр несучих ка- гих несучих засобів для всіх значень навантажен- натів і, таким чином, більш економічно вигідна кон- ня. Крім того, початкові дефекти несучого засобу, струкція канатного підйомника при незмінно три- які можуть становити серйозну загрозу експлуата- валому терміні служби каната. ції підйомника або навіть безпеці користування Наступною перевагою є те, що відпадає необ- ним, можуть бути виявлені лише зі значними тех- хідність тримати на складі троси різної товщини чи нологічними витратами, а той зовсім не виявлені. плоскі штранги різної ширини. Можна обійтися

В основі винаходу лежить задача такого вдос- ведучими шківами одного розміру канавок, причо- коналення безредукторного канатного підйомника му ведучий шків може бути розрахований одноча- з подвійним обвиванням, при якому усуваються сно на великий або на увесь діапазон корисного недоліки плоских штрангів, а підйомник має ком- вантажу. пактну і сприятливу в економічному плані констру- Візуальний контроль несучих канатів на наяв- кцію. ність пошкоджень від утомленості, виявлення об-

Відповідно до винаходу задача вирішена озна- ривів жил канатів за допомогою застосовуваних ками, наведеними в п.1 формули винаходу. Вигідні вручну інструментів, а також відведення тепла від вдосконалення винаходу наведені у залежних пун- несучих канатів порівняно з пластмасовими плос- ктах 2-21 формули винаходу. кими штрангами здійснюються значно надійніше і

У відповідному винаходові підйомнику замість простіше. Обрив літци, задирання жил, розплю- двох чи трьох дуже тонких плоских штрангів вико- щення, значний знос чи корозія окремих жил в разі ристовуються несучі канати однакової товщини, поміщених у пластмасову оболонку плоских штра- причому відношення діаметра ведучого шківа до нгів не можуть бути виявлені візуально; це можна номінального діаметра несучого каната становить здійснити лише із застосуванням магнітно- «40. При цьому особливо вигідним виявилося від- індуктивних методів, і то лише частково. Витрати ношення близько 30. Це уможливлює малий діа- на виготовлення і придбання круглих канатів порі- метр ведучого шківа, завдяки чому забезпечується вняно з плоскими штрангами значно менші. Повні- компактна і економічна конструкція привідного стю відсутня небезпека пошкодження канатів гри- двигуна. Для уникнення зменшення терміну служ- зунами, що не виключено в разі пластмасових би канатів, зумовленого зменшенням діаметра плоских штрангів. При різній довжині окремих літц ведучого шківа, згідно з винаходом виконуються чи окремих канатів покритих пластмасовою обо- напівкруглі привідні канавки, в які вкладені несучі лонкою плоских штрангів деформується увесь канати. Правда, внаслідок використання напівкру- штранг, внаслідок чого зменшується його привідна глих канавок зменшується привідна ефективність здатність і час прилягання. ведучого шківа, але це можна компенсувати шля- У особливо переважній формі виконання ви- хом застосування подвійного обвивання. Несучі находу використовуються дуже тонкі несучі канати канати рухаються в канавках без підрізки, але мо- номінальним діаметром від 5 до 7мм, зокрема жуть бути використані також канавки з незначною «бмм. Використовуючи потрібну кількість таких підрізкою, переважно 1-3мм. Таке незначне підрі- тонких несучих канатів можна з незначними кро- зання може позитивно вплинути на ходові власти- ками узгодити навантажувальну здатність з корис- вості. ним вантажем кабіни. Змащування і очищення

У відповідній винаходові канатній системі при- тонших канатів здійснюється ефективніше, ніж в відний момент може бути значно зменшений, за- разі товстих канатів. На противагу цьому в разі вдяки чому привідний агрегат може бути менш підйомників з покритими пластмасовою оболонкою потужним. З іншого боку, несучі канати не зазна- плоскими штрангами або невеликої кількості товс-

тих несучих канатів доводиться миритися з біль- їх тривалий термін служби, але й - завдяки повер- шими кроками для досягнення потрібної наванта- хневому приляганню - відмінну привідну здатність. жувальної здатності підйомника. Оскільки вибір В разі підрізаних посадочних канавок несучі канати меншої навантажувальної здатності для підйомни- прилягали б лише частиною своєї можливої пове- ків неприпустимий, канатна система завжди роз- рхні. Внаслідок цього, а також внаслідок клинової раховується на перевищення навантажувальної дії в посадочному місці виникали б поперечні сти- здатності, що призводить до зайвого подорожчан- снення і деформації. ня підйомника. В разі підвіски 2:1 і звичайних умовах для маси

Нижче винахід докладніше пояснюється з ви- кабіни і висоти підйому пасажирського підйомника користанням прикладів виконання, представленого з використанням комплекту із шести 6- на ілюстраціях. На них схематично зображено: міліметрових несучих канатів можна підіймати ко-

Фігла канатний привід з подвійним обвиван- рисний вантаж кабіни до 450кг зі швидкістю кабіни ням у виді збоку і 1м/с. Одначе можуть бути досягнуті також і вищі

Фіг.1Бб у виді зверху, швидкості - до 2м/с чи й більше. Для більшого ко-

Фіг.2 приклад встановлення у верхній частині рисного вантажу кабіни, наприклад для 630ОКГ, і шахти і підвіски з відношенням 2:1, швидкості кабіни їм/с використовують 8 несучих

Фіг.3 приклад встановлення на стіні шахти і пі- канатів, в залежності від зусилля розриву несучих двіски з відношенням 21, канатів, а для корисного вантажу кабіни від 80Окг

Ффіг.А4 приклад встановлення на дні кабіни і під- до 1000кг використовують від 9 до 12 несучих ка- віски з відношенням 271, натів, знову-таки в залежності від зусилля розриву

Фіг.5 приклад встановлення на даху кабіни і несучих канатів. підвіски з відношенням 21, Зусилля розриву несучих канатів окрім номі-

На Фіг.1 детальніше зображена відома канат- нального діаметру каната вирішальним чином за- на передача з подвійним обвиванням. Комплект 1 лежить від матеріалу і структури несучого каната. несучих канатів складається в даному прикладі із Найважливіші технічні параметри, такі як міцність 8 паралельних несучих канатів з номінальним діа- жил на розтяг, теоретичне зусилля розриву і екс- метром бмм, кожен з яких знизу підводиться до периментальне зусилля розриву, вказуються ви- ведучого шківа 2 з номінальним діаметром 240мм, робником у сертифікаті продукції і служать у буді- в якому виконано напівкруглі канавки 4, перекида- вництві підйомників для обчислення необхідної ється через ведучий шків 2 і підводиться до спря- кількості канатів комплекту 1. Тому вказані вище женого шківа З з таким же номінальним діаметром дані можуть бути лише орієнтовними, до того ж, на 240мм, охоплює спряжений шків З і знову підво- результат значною мірою впливає залежний від диться до ведучого шківа 2, охоплює ведучий шків номінальної швидкості каната і від схеми канатної 2, знову підводиться до спряженого шківа З і через підвіски високий коефіцієнт надійності. нього знову відводиться вниз. Замість ведучого На Фіг.2 схематично представлено встанов- шківа з номінальним діаметром 240мм можуть лення привідного агрегату з ведучим шківом у бути використані також шківи з меншим діаметром. верхній частині шахти без машинного відділення.

Наприклад, шків може мати діаметр лише 180мм, Стіна 5 шахти обмежує вільний простір шахти. У при якому відношення діаметра ведучого шківа до виді зверху видно дах кабіни 6. Над кабіною 6, у номінального діаметра несучого каната стано- верхній частині шахти привідний агрегат, що міс- вить 30. тить привідний двигун 7, ведучий шків 2 з номіна-

На Фігла для кращої наочності зображений льним діаметром 240мм і спряжений шків З з номі- лише один із восьми канатів комплекту 1. Ведучий нальним діаметром 240мм, встановлений таким шків 2 і спряжений шків З зображені розміщеними чином, що комплект 1 б-міліметрових канатів, який горизонтально один відносно іншого. Вони можуть двічі обвиває ведучий шків 2, проходить вниз мимо бути розміщені також і вертикально один відносно бічних стінок кабіни 6, причому один кінець ком- іншого. Відстань між спряженим шківом З і веду- плекту 1 проведений під двома поворотними шкі- чим шківом 2 вибрана такою, щоб при горизонта- вами 8, 9, закріпленими на дні кабіни 6 як "підвіска льному розміщенні шківів у верхній частині шахти поліспаста", і підведений угору до першої точки 10 канати проходили зовні не зображеної на Фіг. кріплення канатів, а другий кінець комплекту 1 не- кабіни. Завдяки цьому відпадає потреба у необхі- сучих канатів огинає встановлений на противазі 11 дному в іншому разі додатковому поворотному поворотний шків 12 і підведений угору до другої шківі. точки 13 кріплення канатів. Противага 11 і її пово-

Із Фіг1р видно, що спряжений шків З трохи ротний шків 12 рухаються збоку між стінкою 5 шах- зміщений відносно ведучого шківа 2, як правило, ти і бічною стінкою кабіни 6. Канатна підвіска, за на половину відстані між центрами канатів. Додат- допомогою якої реалізується коефіцієнт передачі ково ведучий шків 2 і спряжений шків З можуть швидкості каната на ведучому шківі 2 до швидкості бути трохи повернуті відносно вертикальних осей, кабіни 6, рівний 2:1, при зменшеному удвічі при- для того щоб сприяти спіралеподібному обвиван- відному моменті, особливо придатна при викорис- ню, причому несучі канати в зоні подвійного про- танні не потужного, швидкісного привідного двигу- ходження прилягають поперемінно. Таким чином на 7 з ведучим шківом 2 малого діаметра і тонкими можна мінімізувати відхилення канатів. Несучі ка- несучими канатами і схематично зображена ще нати рухаються в напівкруглих канавках ведучого раз окремо. Засоби кріплення привідного агрегату шківа 2, узгоджених з їх номінальним діаметром, і з ведучим шківом у верхній частині шахти не зо0- у відповідних канавках спряженого шківа 3. Це бражені, так само, як і бічні напрямні шини для забезпечує не лише точне напрямляння канатів і кабіни та інші елементи звичайного канатного під-

йомника. кабіні 6 рама кабіни чи несучий каркас кабіни до-

Якщо привідний агрегат встановлений не у повнюються відповідними кріпильними засобами. верхній частині, а в приямку шахти, необхідні два Канатна підвіска кабіни може бути здійснена з додаткових поворотних шківи, що збільшує кіль- коефіцієнтом передачі 11, 21 чи 4/1 - в залежнос- кість змін згинання несучих канатів і зменшує тер- ті від наявності і кількості холостих шківів. мін їх служби. Правда, при реконструкціях внаслі- Як несучі канати можуть бути використані од- док будівельних умов від такого рішення навряд чи норядні круглопрядні канати, причому окремі жили можна відмовитися. круглого перерізу витягнуті із сталі з порівняно

На Фіг.3 представлений варіант встановлення високим вмістом вуглецю - від 0,495 до 195. Однак, привідного агрегату на стіні 5 шахти. В цьому при- можуть бути використані також і багаторядні круг- кладі ведучий шків 2 і спряжений шків З розміщені лопрядні канати. Крім того, можуть бути викорис- один над іншим у подовженому відсіку для проти- тані несучі канати із синтетичних волокон або із ваги 11. Комплект 1 несучих канатів від першої стальних жил і синтетичних волокон. Переважним точки 10 кріплення канатів пропущений під пово- синтетичним матеріалом, що має високу міцність ротними шківами 8, 9 і підведений до привідного на розрив, є арамід. агрегату, обведений навколо шківів 2 і 3, причому У переважній формі виконання винаходу несу- навколо ведучого шківа 2 - двічі, пропущений під чі канати мають номінальний діаметр бмм, що за- поворотним шківом 12, на якому висить противага, безпечує використання ведучих шківів діаметром і підведений до другої точки 13 кріплення канатів. 240мм і менше.

Поворотні шківи 8, 9 можуть бути закріплені як на Для додаткового зменшення привідного агре- даху, так і зовні на дні кабіни 6. На Фіг.3 схематич- гату і для збільшення терміну його служби привід- но представлені обидва варіанти. Описана схема ний електродвигун виконують без механічного по- підвіски реалізує коефіцієнт передачі 2:1. двійного аварійного гальмівного пристрою; такий

В разі нерухомого встановлення привідного пристрій, який з обох боків охоплює щонайменше агрегату в шахті вгорі, внизу чи збоку його доціль- одну напрямну шину, встановлюють на кабіні 6. В но кріпити на рамі підйомника. такому разі подвійний аварійний гальмівний при-

На Фіг.4 привідний агрегат прикріплений зовні стрій є дводисковим кліщовим гальмом. У перева- до дна кабіни 6. Комплект 1 несучих канатів від жній формі виконання двигун є керованим від вен- першої точки 10 кріплення канатів проведений тильного перетворювача синхронним чи навколо спряженого шківа З і ведучого шківа 2, асинхронним трифазним двигуном. прикріплених зовні до дна кабіни 6, перекинутий Перелік позиційних позначень через встановлений угорі поворотний шків 14, об- 1 Комплект несучих канатів гинає встановлений на противазі 11 поворотний 2 Ведучий шків шків 12 і другим кінцем підведений до другої точки З Спряжений шків 13 кріплення канатів. В цій схемі підвіски також 4 Напівкругла канавка реалізується коефіцієнт передачі 21. 5 Стіна шахти

Згідно з Фіг.5 привідний агрегат встановлений 6 Кабіна на даху кабіни 6. Схема підвіски відповідає наве- 7 Привідний двигун деній на Фіг.4. Вирішальними для вибору місця 8 Поворотний шків встановлення привідного агрегату на дні чи на 9 Поворотний шків даху кабіни є, врешті-решт, місцеві будівельні осо- 10 Перша точка кріплення канатів бливості шахти і можливість вільного доступу до 11 Противага привідного агрегату для здійснення технічного 12 Поворотний шків обслуговування. 13 Друга точка кріплення канатів

В разі встановлення привідного агрегату на 14 Поворотний шків м Еш шах

Щі ! -- с 8. 8 8 12 5 5 а нин дів З

ФІГ. 1а ся : " і І Н ! Моск , ше ой ви

ФІЯїЬ 00 Енн в й ЩЕ н !

Фіг. я Фіг. 2 1 113 хо 2 1 їз їм ї

Фе 8 ср рй ! к. Н а сві 2

Ї 42 / М ч. й г з 2 в 5 6 пон аа аа а й у іх н а и | й

ШЕ з й й в ЕТ нн ій

І вбсщі Енн у 2 ра м ще і 4 8 г 1 в 3 НН 14 їе Ї " що Н " !

Фіг. З о фіг. 4 м ЖК є 2 !

М

4 12 6 й і 1

М

' і з ' ? 1 рн: лу р і: ее: ШИ 12 о шу Дн --їЗ ' І

І Ну

І

І і ФІГ, 5

Комп'ютерна верстка 0. Гапоненко Підписне Тираж 26 прим.

Міністерство освіти і науки України

Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна

ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601