Безредукторний канатний підйомник з двічі обвитим ведучим шківом

1. Безредукторний канатний підйомник, що містить привідний агрегат з двічі обвитим кількома паралельними сталевими 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, який відрізняється тим, що на поверхні ведучого шківа (2) виконано напівкруглі привідні канавки (4) для несучих канатів, відношення діаметра ведучого шківа до номінального діаметра несучих канатів менше ніж 40, а канатна підвіска виконана без перехрещення окремих несучих канатів. 2. Безредукторний канатний підйомник за п. 1, який відрізняється тим, що відношення діаметра ведучого шківа до номінального діаметра несучих канатів становить, в основному, 30. 3. Безредукторний канатний підйомник за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що привідні канавки (4) виконані без підрізки. 4. Безредукторний канатний підйомник за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що привідні канавки (4) виконані з невеликою підрізкою, переважно з підрізкою від 1 мм до 3 мм. 5. Безредукторний канатний підйомник за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що несучі канати мають номінальний діаметр від 5 мм до 7 мм, зокрема 6 мм. 2 (19) 1 3 76442 4 схема підвіски кабіни з холостими шківами має двигун привідного агрегату виконаний без механікоефіцієнт 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 відрізняється тим, що із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що несучі канати є стальними на кабіні (6) встановлено подвійні гальма у вигляді канатами, переважно однорядними круглопрядниаварійного 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, який відрізняється тим, що гальмівний пристрій є двигун привідного агрегату є асинхронним або синхронним трифазним двигуном. дводисковим кліщовим гальмом. 19. Безредукторний канатний підйомник за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що Винахід стосується безредукторного канатного підйомника, що містить привідний агрегат з двічі обвитим кількома паралельними несучими канатами ведучим шківом і спряженим шківом, кабіну, напрямні шини для кабіни і противагу, зокрема для встановлення привідного агрегату без машинного відділення. В канатних підйомниках кабіна і противага зв'язані між собою несучим засобом - канатом. Маса противаги дорівнює власній масі кабіни плюс частина маси - частіш за все половина - корисного вантажу, а також половина маси підведеного до кабіни підвісного кабелю. Правила техніки безпеки приписують використання щонайменше двох паралельних несучих канатів. На даному етапі канатні підйомники замість використовуваних зазвичай раніше приводів з канатними барабанами оснащують приводами з ведучими шківами; ведучі шківи можуть бути виконані також у вигляді ведучого вінця. У привідних агрегатах використовують електродвигуни. Ведучий шків і привідний двигун включно з його вузлами живлення і керування є важливими складовими безредукторного привідного агрегату. Безредукторні привідні агрегати є малошумними, компактними і дешевими машинами. Вони більш вигідні, ніж привідні агрегати з редукторами. Для їх експлуатації не потрібне небезпечне для довкілля редукторне масло, а завдяки відсутності редуктора досягається вищий коефіцієнт корисної дії. Привідний агрегат розміщують у окремому машинному відділенні або безпосередньо у шахті підйомника. В останньому випадку привідний агрегат може бути встановлений у верхній або в нижній частині шахти, збоку у відсіку для противаги, або безпосередньо на кабіні чи під кабіною. В залежності від способу встановлення, корисного вантажу кабіни та інших особливостей, таких як висота чи швидкість підйому, вибираються різні схеми канатної підвіски. У найпростішому випадку - простого підвішування - несучий канат від кабіни через ведучий шків, нерухомо встановлений у верхній частині шахти або у розміщеному тут машинному відділенні, проведений до противаги. Одначе, є також і інші схеми канатної підвіски з багатопетлевим підвішуванням, які з використанням холостих шківів реалізують певний коефіцієнт передачі швидкості від каната до кабіни. Наприклад, в разі канатного приводу з одним холостим шківом на кабіні і холостим шківом на противазі потрібен удвічі менший обертовий момент привідного двигуна при подвійній швидкості обертання. Привідний агрегат стає компактнішим і без проблем може бути встановлений у шахті підйомника. Для підвищення або досягнення необхідної привідної здатності відоме використання схеми "подвійного обвивання", яка добре реалізується у поєднанні з малошумними і зносостійкими напівкруглими канавками. Пристрій з подвійним обвиванням двома або кількома паралельними несучими канатами описаний, наприклад в DE 3634859 А1. Проведені від кабіни до противаги несучі канати двічі обвиті навколо ведучого шківа і між цими петлями один раз обвиті навколо поворотного шківа, причому кут контакту між ведучим шківом і несучими канатами в обох петлях навколо ведучого шківа перевищує 180°. Варіант з подвійним обвиванням і двома поворотними шківами представлений на Фіг.2с європейського патенту ЕР 0578237 А1. Виконання підйомника без машинного відділення і з подвійним обвиванням ведучого шківа відоме із WO 99/43595. Згідно з Фіг.2 несучий засіб, починаючись від верхньої точки кріплення, двічі обвитий навколо ведучого шківа і спряженого шківа, прикріплених до дна кабіни, проведений знову нагору, де він відхиляється нерухомо встановленим шківом і через холостий шків на противазі проведений знову нагору до другої верхньої точки кріплення. Ведучий шків і спряжений шків встановлені на такій відстані один від іншого, що поворотний шків на дні кабіни не потрібен. Як несучий засіб використані два паралельні плоскі штранги, детальніше описані, наприклад, в WO 99/43885. Інші плоскі штранги описані, наприклад, в WO 98/29327. На відміну від використовуваних зазвичай круглих канатів плоскі штранги складаються із кількох тонких паралельних металевих чи неметалевих жил або тросів, охоплених разом плоскою неметалевою оболонкою. Товщина окремих жил штранга згідно з WO 99/43885 забезпечує вкрай малу товщину плоского штранга. За правилами розрахунку, згідно з якими діаметр ведучого шківа має бути щонайменше у 40 разів більшим від діаметра каната, отримують діаметр ведучого 5 76442 6 шківа 100мм і менше. Діаметр ведучого шківа ють згинання з таким екстремальним радіусом і прямо пропорційно впливає на необхідний обертаких 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 узготим компактнішим і дешевшим може бути сконстджені 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 прилявони уможливлюють малі конструктивні розміри гання. Завдяки круглому поперечному перерізу привідних двигунів. Одначе недоліком малих венесучих канатів вони завжди "знаходять" точно дучих шківів є значне навантаження несучих канаузгоджені з ними напівкруглі канавки ведучого шкітів, внаслідок чого термін служби канатів зменшува. Тому вони не мають схильності внаслідок коється. 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, щошум, 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 вишківа до номінального діаметра несучих канатів, готовлення і зберігання певного запасу дуже дорочим забезпечується менший діаметр несучих кагих несучих засобів для всіх значень навантаженнатів і, таким чином, більш економічно вигідна ня. Крім того, початкові дефекти несучого засобу, конструкція канатного підйомника при незмінно які можуть становити серйозну загрозу експлуататривалому терміні служби каната. ції підйомника або навіть безпеці користування Наступною перевагою є те, що відпадає необним, можуть бути виявлені лише зі значними теххідність 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 вдосведучими шківами одного розміру канавок, причоконалення безредукторного канатного підйомника му ведучий шків може бути розрахований одночаз подвійним обвиванням, при якому усуваються сно на великий або на увесь діапазон корисного недоліки плоских штрангів, а підйомник має комвантажу. пактну і сприятливу в економічному плані конструВізуальний контроль несучих канатів на наявкцію. ність пошкоджень від утомленості, виявлення обВідповідно до винаходу задача вирішена ознаривів 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 пуннесучих канатів порівняно з пластмасовими плосктах 2-21 формули винаходу. кими штрангами здійснюються значно надійніше і У відповідному винаходові підйомнику замість простіше. Обрив літци, задирання жил, розплюдвох чи трьох дуже тонких плоских штрангів викощення, значний знос чи корозія окремих жил в разі ристовуються несучі канати однакової товщини, поміщених у пластмасову оболонку плоских штрапричому відношення діаметра ведучого шківа до нгів не можуть бути виявлені візуально; це можна номінального діаметра несучого каната становить здійснити лише із застосуванням магнітно40. При цьому особливо вигідним виявилося відіндуктивних методів, і то лише частково. Витрати ношення близько 30. Це уможливлює малий діана виготовлення і придбання круглих канатів поріметр ведучого шківа, завдяки чому забезпечується вняно з плоскими штрангами значно менші. Повнікомпактна і економічна конструкція привідного стю відсутня небезпека пошкодження канатів гридвигуна. Для уникнення зменшення терміну служзунами, 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 обонапівкруглі привідні канавки, в які вкладені несучі лонкою плоских штрангів деформується увесь канати. Правда, внаслідок використання напівкруштранг, внаслідок чого зменшується його привідна глих канавок зменшується привідна ефективність здатність і час прилягання. ведучого шківа, але це можна компенсувати шляУ особливо переважній формі виконання вихом застосування подвійного обвивання. Несучі находу використовуються дуже тонкі несучі канати канати рухаються в канавках без підрізки, але мономінальним діаметром від 5 до 7мм, зокрема жуть бути використані також канавки з незначною 6мм. Використовуючи потрібну кількість таких підрізкою, переважно 1-3мм. Таке незначне підрітонких несучих канатів можна з незначними крозання може позитивно вплинути на ходові властиками узгодити навантажувальну здатність з корисвості. ним вантажем кабіни. Змащування і очищення У відповідній винаходові канатній системі притонших канатів здійснюється ефективніше, ніж в відний момент може бути значно зменшений, заразі 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 зазнаплоскими штрангами або невеликої кількості товс 7 76442 8 тих несучих канатів доводиться миритися з більїх тривалий термін служби, але й - завдяки повершими кроками для досягнення потрібної навантахневому приляганню - відмінну привідну здатність. жувальної здатності підйомника. Оскільки вибір В разі підрізаних посадочних канавок несучі канати меншої навантажувальної здатності для підйомниприлягали б лише частиною своєї можливої повеків неприпустимий, канатна система завжди розрхні. Внаслідок цього, а також внаслідок клинової раховується на перевищення навантажувальної дії в посадочному місці виникали б поперечні стиздатності, що призводить до зайвого подорожчанснення і деформації. ня підйомника. В разі підвіски 2:1 і звичайних умовах для маси Нижче винахід докладніше пояснюється з викабіни і висоти підйому пасажирського підйомника користанням прикладів виконання, представленого з використанням комплекту із шести 6на ілюстраціях. На них схематично зображено: міліметрових несучих канатів можна підіймати коФіг.1а канатний привід з подвійним обвиванрисний вантаж кабіни до 450кг зі швидкістю кабіни ням у виді збоку і 1м/с. Одначе можуть бути досягнуті також і вищі Фіг.1b у виді зверху, швидкості - до 2м/с чи й більше. Для більшого коФіг.2 приклад встановлення у верхній частині рисного вантажу кабіни, наприклад для 630кг, і шахти і підвіски з відношенням 2:1, швидкості кабіни 1м/с використовують 8 несучих Фіг.3 приклад встановлення на стіні шахти і піканатів, в залежності від зусилля розриву несучих двіски з відношенням 2:1, канатів, а для корисного вантажу кабіни від 800кг Фіг.4 приклад встановлення на дні кабіни і піддо 1000кг використовують від 9 до 12 несучих кавіски з відношенням 2:1, натів, знову-таки в залежності від зусилля розриву Фіг.5 приклад встановлення на даху кабіни і несучих канатів. підвіски з відношенням 2:1, Зусилля розриву несучих канатів окрім номіНа Фіг.1 детальніше зображена відома канатнального діаметру каната вирішальним чином зана 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 діажил на розтяг, теоретичне зусилля розриву і ексметром 6мм, кожен з яких знизу підводиться до периментальне зусилля розриву, вказуються виведучого шківа 2 з номінальним діаметром 240мм, робником у сертифікаті продукції і служать у будів якому виконано напівкруглі канавки 4, перекидавництві підйомників для обчислення необхідної ється через ведучий шків 2 і підводиться до спрякількості канатів комплекту 1. Тому вказані вище женого шківа 3 з таким же номінальним діаметром дані можуть бути лише орієнтовними, до того ж, на 240мм, охоплює спряжений шків 3 і знову підворезультат 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 3 і через підвіски високий коефіцієнт надійності. нього знову відводиться вниз. Замість ведучого На Фіг.2 схематично представлено встановшківа 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 становерхній частині шахти привідний агрегат, що місвить 30. тить привідний двигун 7, ведучий шків 2 з номінаНа Фіг.1а для кращої наочності зображений льним діаметром 240мм і спряжений шків 3 з номілише один із восьми канатів комплекту 1. Ведучий нальним діаметром 240мм, встановлений таким шків 2 і спряжений шків 3 зображені розміщеними чином, що комплект 1 6-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 коміншого. Відстань між спряженим шківом 3 і ведуплекту 1 проведений під двома поворотними шкічим шківом 2 вибрана такою, щоб при горизонтавами 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.1 кріплення канатів, а другий кінець комплекту 1 некабіни. Завдяки цьому відпадає потреба у необсучих канатів огинає встановлений на противазі 11 хідному в іншому разі додатковому поворотному поворотний шків 12 і підведений угору до другої шківі. точки 13 кріплення канатів. Противага 11 і її повоІз Фіг.1b видно, що спряжений шків 3 трохи ротний шків 12 рухаються збоку між стінкою 5 шахзміщений відносно ведучого шківа 2, як правило, ти і бічною стінкою кабіни 6. Канатна підвіска, за на половину відстані між центрами канатів. Додатдопомогою якої реалізується коефіцієнт передачі ково ведучий шків 2 і спряжений шків 3 можуть швидкості каната на ведучому шківі 2 до швидкості бути трохи повернуті відносно вертикальних осей, кабіни 6, рівний 2:1, при зменшеному удвічі привідля того щоб сприяти спіралеподібному обвивандному моменті, особливо придатна при викорисню, причому несучі канати в зоні подвійного протанні не потужного, швидкісного привідного двигуходження прилягають поперемінно. Таким чином на 7 з ведучим шківом 2 малого діаметра і тонкими можна мінімізувати відхилення канатів. Несучі канесучими 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 зоу 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 9 76442 10 йомника. кабіні 6 рама кабіни чи несучий каркас кабіни доЯкщо 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 кількоефіцієнтом передачі 1:1, 2:1 чи 4:1 - в залежноскість змін згинання несучих канатів і зменшує терті від наявності і кількості холостих шківів. мін їх служби. Правда, при реконструкціях внасліЯк несучі канати можуть бути використані оддок 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 0,4% до 1%. Однак, привідного агрегату на стіні 5 шахти. В цьому приможуть бути використані також і багаторядні кругкладі ведучий шків 2 і спряжений шків 3 розміщені лопрядні канати. Крім того, можуть бути викорисодин над іншим у подовженому відсіку для протитані 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 повосинтетичним 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 несунавколо ведучого шківа 2 - двічі, пропущений під чі канати мають номінальний діаметр 6мм, що заповоротним 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 агредаху, так і зовні на дні кабіни 6. На Фіг.3 схематичгату і для збільшення терміну його служби привідно представлені обидва варіанти. Описана схема ний електродвигун виконують без механічного попідвіски 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 доцільодну напрямну шину, встановлюють на кабіні 6. В но кріпити на рамі підйомника. такому разі подвійний аварійний гальмівний приНа Фіг.4 привідний агрегат прикріплений зовні стрій є дводисковим кліщовим гальмом. У перевадо дна кабіни 6. Комплект 1 несучих канатів від жній формі виконання двигун є керованим від венпершої точки 10 кріплення канатів проведений тильного перетворювача синхронним чи навколо спряженого шківа 3 і ведучого шківа 2, асинхронним трифазним двигуном. прикріплених зовні до дна кабіни 6, перекинутий Перелік позиційних позначень через встановлений угорі поворотний шків 14, об1 Комплект несучих канатів гинає встановлений на противазі 11 поворотний 2 Ведучий шків шків 12 і другим кінцем підведений до другої точки 3 Спряжений шків 13 кріплення канатів. В цій схемі підвіски також 4 Напівкругла канавка реалізується коефіцієнт передачі 2:1. 5 Стіна шахти Згідно з Фіг.5 привідний агрегат встановлений 6 Кабіна на даху кабіни 6. Схема підвіски відповідає наве7 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 осо10 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 11 76442 12 13 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 76442 Підписне 14 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