Гидравлический телескопический подъемник султанова а.з.

 

Изобретение относится к подъемным устройствам и может быть использовано для подъема людей и пожаротушения. Подъемник содержит комплект труб, входящих одна в другую. Опорная труба закреплена на опорной плите посредством опорных пальцев. Опорная плита установлена на раме автомобиля. Центральная труба снабжена емкостью, выполненной с жиклерами для подачи жидкости, а опорная труба через днище сообщена при помощи трубы с задвижкой с жидкостным аккумулятором, соединенным с насосом, имеет закрепленный в днище сливной патрубок. На центральной трубе закреплена также люлька. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей путем подачи жидкости через верхнюю часть центральной трубы. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к подъемным устройствам.

Известные современные пожарные автомобили, снабженные подъемниками, по всем показателям не обеспечивают пожаротушения. Так, известен пожарный автомобиль ПМЗ-I на шасси ЗИЛ-II 1934 г. (Л.М. Шугуров "Автомобили России и СССР". Часть первая "ИЛБИ", "ПРОМСТРЭК", Москва, 1993 г., стр. 123), выполненный с цистерной с запасом воды 360 л, имеющий центробежный водяной насос производительностью 1400 л/мин, 45 м пожарного рукава и выдвижные лестницы типа "Мец".

Недостатками его является то, что вышеуказанные параметры не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к пожаротушению, кроме случаев мелкого возгорания.

Известен гидравлический телескопический подъемник, содержащий размещенные одна в другой опорную трубу, закрытую днищем и имеющую сальник и прикрепленные по бокам опорные пальцы, взаимодействующие с отверстиями опор, установленных на опорной плите, закрепленной на раме автомобиля, и выдвижные трубы, также имеющие кроме центральной трубы сальники и люльку, установленную на центральной трубе (SU 97934, 01.09.52).

Недостатком известного подъемника является невозможность использования его для подачи жидкости через верхнюю часть центральной трубы в случае необходимости пожаротушения.

Задачей заявленного изобретения является расширение функциональных возможностей. Технический результат заключается в осуществлении подачи жидкости через верхнюю часть центральной трубы.

Это достигается тем, что в гидравлическом телескопическом подъемнике, содержащем размещенные одна в другой опорную трубу, закрытую днищем и имеющую сальник и прикрепленные по бокам опорные пальцы, взаимодействующие с отверстиями опор, установленных на опорной плите, закрепленной на раме автомобиля, и выдвижные трубы, также имеющие кроме центральной трубы сальники и люльку, установленную на центральной трубе, отличительными признаками являются следующие: на верхнем конце опорной трубы закреплены ограничительные кронштейны, а внутри - ограничительные кольца, между которыми установлен соответствующий сальник, остальные трубы снабжены закрепленными на нижних концах ограничительными кольцами, на верхних торцах которых установлены прокладки, и на верхних концах этих труб, кроме центральной, установлены ограничительные кольца и соответствующие сальники, а также ограничительные кронштейны, при этом верхняя часть центральной трубы заканчивается сферической или цилиндрической емкостью, выполненной с жиклерами для подачи жидкости, а опорная труба через днище сообщена при помощи трубы с задвижкой с жидкостным аккумулятором, соединенным с насосом, и имеет закрепленный в днище сливной патрубок.

В гидравлическом телескопическом подъемнике пол люльки может быть выполнен с выступами, к которым прикреплены одними концами тросы, намотанные другими концами на катушки лебедки, соединенные общим валом, связанным с валом объемного роторного жидкостного двигателя, закрепленного на опорной плите.

В гидравлическом телескопическом подъемнике нагнетательный патрубок упомянутого насоса, выполненного роторного типа, соединен с патрубком жидкостного аккумулятора, который выполнен с рубашкой.

На верхнем конце центральной трубы подъемнике может быть прикреплено опорное колесо для взаимодействия со стенкой горящего объекта.

Снаружи к стенке опорной трубы подъемника может быть прикреплена телескопическая опора.

На фиг. 1 показан гидравлический телескопический подъемник в рабочем состоянии; на фиг. 2, 3, 4 - поперечные разрезы объемного роторного насоса (двигателя); на фиг. 5 - гидравлический телескопический подъемник в сборе; на фиг. 6 - гидроподъемник с опорным колесом и телескопической опорой; на фиг. 7 - спаренный гидроподъемник для подъема более 70 м высоты.

Гидравлический телескопический подъемник (фиг. 1 - 7) для тушения пожара на высотных домах, зданиях, сооружениях установлен на опорную плиту 1, закрепленную на раме автомобиля, и содержит двигатель 2 (ДВС - двигатель внутреннего сгорания), который соединен с валом 3 объемного роторного насоса 4 - это "Роторный двигатель Султанова А.З." - патент РФ N 2016246, выполненный из 6 неломающихся деталей, работающий в режиме насоса необходимой производительности и давления ("Роторный двигатель", работающий в режиме жидкостного (воздушного) насоса, а также работающий в режиме жидкостного (воздушного) двигателя с весьма высокими показателями).

Насос 4 через шланг 5 соединяется с водяной емкостью-аккумулятором 6, водозаборная труба насоса 4 (фиг. 1) показана стрелкой. Емкость 6 выполняется с рубашкой (ввиду известности, чтобы не затемнять чертеж, рубашка не показана) и соединяется (стрелка) с выхлопной трубой двигателя 2, и через трубу (стрелка) отработанный газ выбрасывается в атмосферу. Емкость 6 через трубы 8 с заслонкой 9 соединяется (стрелка) с внутренней полостью опорной трубы 10 (фиг. 1, 5), выполненной с опорными пальцами 11, взаимодействующими с отверстиями 12, закрепленными на опорной плите 1. На конце трубы 10 крепятся ограничительные кронштейны 13, а внутри трубы крепятся ограничительные кольца 14, а между ними помещается сальник 15. Нижний конец опорной трубы 10 закрывается днищем 16. Во внутрь опорной трубы 10 с зазором "е" вводится вторая труба 17 снаружи, в нижней части которой крепится ограничительное кольцо 18 с прокладкой (не показана). На верхнем конце внутри трубы крепятся, так же как у трубы 10, ограничительное кольцо с сальником (не показаны), а снаружи крепятся кронштейны 19, при вводе в другую трубу они снимаются.

Ниже ограничительного кольца 14 (на всех трубах) устанавливаются (вворачиваются) обратные клапаны 20 (показаны стрелкой - они известны).

Конструкция всех труб, входящих в комплект, имеет идентичную конструкцию (трубы 10, 17), кроме трубы 21, которая оканчивается сферической емкостью 22 (емкость около 20 л), в которую вваривается жиклер 23 с задвижной (из-за известности не показана) по оси O-O₁, остальные жиклеры устанавливаются по осям O-O₂, O-O₃ и т.д., к жиклерам привариваются муфты 24 с пожарными рукавами.

К центральной трубе 21 крепится люлька 25 с поддерживающимися косынками 26, а пол 27 выполняется с люком лаза (известен). На выступы 28 пола люльки крепятся стальные тросы 29, 30, другие концы наматываются на катушки 31, 32, соединенные валом 33 лебедки, закрепленной на опорной плите 1. С концом вала 33 соединен вал 34 роторного жидкостного двигателя 35, конструкция которого описана в патенте РФ 2016246.

Подъемник (фиг. 5) показан вертикально в собранном виде, для походного положения он ставится горизонтально, поворачиваясь благодаря пальцам 11. Сальники (прокладки) 36 устанавливаются на торцах труб 21, 10, 17 и т.д. или на нижних торцах ограничительных колец 18 и т.д.

На фиг. 6 подъемник показан с опорным колесом 37 и телескопической опорой 38, которая при необходимости может быть установлена со всех четырех сторон.

На фиг. 7 удвоенная башня подъемников, предназначенная для более высокого подъема (70 м и более), соединяется кронштейном 39.

Чтобы не затемнять чертежи, веревочные лестницы не показаны (они известны) - одни концы крепятся на пол люльки 25, другие концы - на опорную плиту 1, которая устанавливается на раме автомобиля.

На фиг. 2, 3, 4 (цифры, показывающие детали, как в упомянутом патенте) показан "Роторный двигатель", работающий в режиме жидкостного насоса и двигателя, который содержит корпус 1 (закрывающийся крышками) с всасывающим 2 и нагнетательным 3 патрубками, ротор 4, закрепленный на вал 5, уплотнительное кольцо 6 установлено на торец ротора 4, уплотнительные пластины 7 и заслонка 8, взаимодействующие с гнездом 9 и поверхностью ротора 4 (обратная пружина не показана). Роторный насос и двигатель работают без клапанов. Между ротором и корпусом 1 образуется серпообразная рабочая камера 10. Площади сечения патрубков 2, 3 равняются площади сечения кольцевой камеры 10 (резко уменьшает сопротивление).

Для подъема труб подъемника закрывается воздушная заслонка (не показана) всасывающего патрубка 2 (фиг. 3) и задвижка 9 трубы 8 (фиг. 1), открывается воздушная задвижка (не показана) жидкостного аккумулятора 6, после чего запускается ДВС 2, закрепленный на опорной плите 1. С валом 3 (фиг. 1) вращается вал 5 (фиг. 3) насоса 4 (фиг. 1) на холостом ходу, всасывая через патрубок 2 (фиг. 3) атмосферный воздух; патрубок 3 предназначен для выброса в атмосферу, а ротор 4 выполняет функцию маховика. Отработанные газы ДВС из выхлопной трубы попадают в рубашку аккумулятора 6 (стрелка), его нагревая, и выбрасываются (стрелка) в атмосферу.

Как только ДВС нагревается, задвижка 9 закрывается, одновременно закрываются воздушные задвижки всасывающего 2 и нагнетательного 3 патрубков, и через заборный шланг (стрелка на фиг. 1) вода поступает в рабочую камеру (фиг. 3) до тех пор, пока взаимодействующая поверхность ротора 4 с внутренней поверхностью корпуса 1 с уплотнительными пластинами 7 (фиг. 3) не пройдет всасывающий патрубок 2 (фиг. 2, 3, 4). После этого из рабочей камеры 10 через нагнетательный патрубок 3 шланг 5 заполняет нагретый (в холодное время года) аккумулятор 6 до необходимого давления, фиксируемого манометром 7. Благодаря кольцевым уплотнителям 6, установленным в торцах ротора 4 (фиг. 2), из рабочей камеры 10 рабочий агент не может вытекать, т.к. относительный внутренний КПД = 1. Нижний торец заслонки 8, взаимодействующий с гнездом 9, благодаря специальной конструкции не трется о поверхность ротора 4, поэтому ресурс роторного насоса (двигателя) в несколько раз больше, чем ДВС.

Для пожаротушения можно использовать давление 20 атм и более, а на современных автомобилях пожаротушения используются центробежные насосы с напором около 12 атм и подачей 15 м³/ч, с КПД = 0,85, у крупных одноступенчатых КПД = 0.4 - 0,45 [2, стр. 9].

Как только в аккумуляторе 6 создается необходимое давление (в течение одной минуты), открывается задвижка 9 и через трубу 8 вода под давлением 20 атм поступает в центральную трубу 21 (фиг. 5). Общая подъемная сила растягивает комплект труб, натягивая их как струну, не давая возможности наклоняться.

При спасaнии людей из высотных домов на люльку 25 можно посадить 10 человек и более.

Благодаря сальникам (прокладкам) 36 (фиг. 5) вода (жидкость) не сможет проникнуть в пространство между трубами. При подъеме и опускании подъемника воздух, находящийся в кольцевом пространстве между трубами, будет выходить и входить через обратные клапаны 20 (фиг. 1, показаны стрелками).

Как только вода по трубе 21 под давлением 20 атм достигнет сферической емкости 22 с жиклером 23 (кран закрыт) с муфтой 24, начнет подниматься вторая труба и другие трубы, затем начнет подниматься труба 17, выполненная с кронштейнами 19. Как только кольцевой ограничитель 18 дойдет до кольцевого ограничителя 14 с сальником 15 трубы 10 с кронштейнами 13, закрытой днищем 16 и имеющей пальцы 11, взаимодействующие с отверстиями опор 12, подъем прекращается.

Как только люлька 25 окажется в верхнем положении, пожарные (не менее 4 человек), открыв краны жиклеров 23, взяв пожарные рукава 6, закрепленные на муфтах 23, начинают тушить пожар (внутри здания). В холодное время года вода из аккумуляторов подается нагретой выхлопными газами ДВС, имеющими температуру около 700^oC (С.В. Бальян "Техническая термодинамика и тепловые двигатели", Л.: Машиностроение, 1973 г., стр. 233). На люльку садятся люди и опускаются вниз.

При давлении воды P=20 атм благодаря жиклерам 23 создается давление воды в пожарных рукавах на любой высоте подъемника. Как только пожарные освободят люльку, их место займут спасающиеся, которых можно опускать или поднимать на безопасные этажи, пока хватит длины шлангов.

Благодаря катушкам 31, 32, соединенным валом 33, приводящимся во вращение жидкостным роторным двигателем 35 с валом 34, люльку можно остановить на любой высоте.

При опускании подъемника открывается задвижка (крестик на стрелке - фиг. 1) сливного шланга, закрепленного на днище 16, и слив происходит по мере опускания телескопических труб.

Опорное колесо 37 используется при наличии стенки объекта, а телескопический подъемник 38 (их может быть до четырех) может поддерживать подъемник в любом положении, работая от жидкостных аккумуляторов.

Благодаря использованию весьма эффективного роторного насоса-двигателя (упомянутого выше) с незначительными габаритными размерами подъемник можно использовать не только для подъема и опускания пожарных и пострадавших, но и в качестве радиотелевизионных башен, а также в будущем для освоения космических пространств. Перемещаясь за считанные минуты, радиотелебашня может работать на космических объектах, обеспечивая радио- и телесвязь.

Гидроподъемник с использованием воды для подъема и тушения пожара может работать до наружной температуры -20^oC при условии подачи через жиклер 23 снизу теплой воды, которая может перевозиться вспомогательными пожарными машинами в цистернах. При более низких температурах аккумулятор 6 будет заполняться незамерзающей жидкостью (машинное масло), служащей только для подъема труб, а для тушения пожара вода будет подаваться через телескопический подъемник с меньшим сечением, установленным внутри телескопического подъемника, подающий воду водяным насосом через отдельный аккумулятор.

При установке в жилых домах, сооружениях в систему может подаваться индустриальное или другое масло, вследствие чего ресурс повышается в несколько раз больше, чем в современных лифтах.

Формула изобретения

1. Гидравлический телескопический подъемник, содержащий размещенные одна в другой опорную трубу, закрытую днищем и имеющую сальник и прикрепленные по бокам опорные пальцы, взаимодействующие с отверстиями опор, установленных на опорной плите, закрепленной на раме автомобиля, и выдвижные трубы, также имеющие, кроме центральной трубы, сальники, и люльку, установленную на центральной трубе, отличающийся тем, что на верхнем конце опорной трубы закреплены ограничительные кронштейны, а внутри - ограничительные кольца, между которыми установлен соответствующий сальник, остальные трубы снабжены закрепленными на нижних концах ограничительными кольцами, на верхнем торце которых установлены прокладки и на верхних концах этих труб, кроме центральной, установлены ограничительные кольца и соответствующие сальники, а также ограничительные кронштейны, при этом верхняя часть центральной трубы заканчивается сферической или цилиндрической емкостью, выполненной с жиклерами для подачи жидкости, а опорная труба через днище сообщена при помощи трубы с задвижкой жидкостным аккумулятором, соединенным с насосом, и имеет закрепленный в днище сливной патрубок.

2. Подъемник по п.1, отличающийся тем, что пол люльки выполнен с выступами, к которым прикреплены одними концами тросы, намотанные другими концами на катушки лебедки, соединенные общим валом, связанным с валом объемного роторного жидкостного двигателя, закрепленного на опорной плите.

3. Подъемник по п.1, отличающийся тем, что нагнетательный патрубок упомянутого насоса, выполненного роторного типа, соединен с патрубком жидкостного аккумулятора, который выполнен с рубашкой.

4. Подъемник по п.1, отличающийся тем, что на верхнем конце центральной трубы прикреплено опорное колесо для взаимодействия со стенкой горящего объекта.

5. Подъемник по п.1, отличающийся тем, что снаружи к стенке опорной трубы прикреплена телескопическая опора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7