Лифт, противовес которого является также плунжером движущего гидродинамического устройства, которое генерирует и регулирует его перемещения
Изобретение относится к лифтам, в частности к лифтам, противовес которых является также плунжером движущего устройства с текучей рабочей средой, которое генерирует и регулирует его перемещения. Лифт содержит кабину лифта 2, перемещающуюся вверх-вниз в шахте лифта и поддерживающуюся посредством троса 4, проходящего к шкиву 5 и изменяющему его направление к противовесу, сбалансированному с указанной кабиной лифта 2. Сущность изобретения заключается в том, что шкив 5 поддерживается из стенок шахты лифта и находится в состоянии свободного вращения. Сбалансированный противовес является полым поршнем-противовесом 6, расположенным в цилиндре 7. Последний вертикально расположен в шахте лифта, смежно кабине лифта 2. При этом полый поршень-противовес 6 и цилиндр 7 являются составной частью движущего устройства с текучей рабочей средой, которое генерирует перемещения кабины лифта вверх-вниз. Движущее устройство с текучей рабочей средой образует замкнутый контур, содержащий трубопровод для циркуляции текучей среды и приводной насос 19, соединенный с клапанными средствами. Технический результат заключается в повышении технологичности сборки и эксплуатации лифта. 17 з.п. ф-лы, 12 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ НАСТОЯЩЕЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к лифту, противовес которого является также плунжером движущего гидродинамического устройства, генерирующего и регулирующего его перемещения, который имеет несколько преимуществ по сравнению с другими известными устройствами вертикального поступательного движения.
Более конкретно, настоящее изобретение относится к подъемному приспособлению, предназначенному для вертикальной транспортировки людей и грузов, имеющему кабину лифта, которая перемещается между вертикальными направляющими, расположенными в канале, называемом "шахтой лифта", причем указанная кабина лифта поддерживается посредством троса, проходящего к шкиву или колесу, которое является частью лифта, из которого оно выступает для приложения тянущего усилия к противовесу, который взаимодействует с указанным лифтом.
В очень хорошо известных вариантах осуществления указанный шкив приводят в движение посредством электродвигателя, который управляет тросом, проходящим между кабиной лифта и противовесом.
Как правило, противовес предназначен для уменьшения мощности двигателя. Противовес, в общем, как правило, имеет массу, равную массе лифта, которая больше рабочей нагрузки приблизительно на 40-45%, причем в этом случае двигателю приходится поднимать несбалансированную часть груза и предотвращать возникновение какого-либо трения.
В этом конкретном случае настоящее изобретение относится к лифту, отличающемуся новым элементом применения противовеса в качестве поршня или плунжера гидравлического динамического устройства, которое обеспечивает указанные перемещения кабины лифта в вертикальном направлении. Остальные конструктивные элементы лифта, соответствующего настоящему изобретению, в частности, его кабина и узел (направляющие, парашюты и аналогичные устройства), являются устройствами обычного типа, то есть элементами, используемыми в стандартных лифтах.
Следовательно, этот вариант осуществления настоящего изобретения с самого начала исключает необходимость установки подъемной машины, которая может быть расположена выше или ниже шахты лифта, для управления перемещением указанного колеса, которая приводит в движение трос. Вместо этого используют один свободно вращающийся шкив, функцией которого является направление троса к сбалансированному противовесу, который, как следует из названия настоящего изобретения, является плунжером движущего гидродинамического устройства.
ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В настоящее время известно несколько конструктивных и функциональных вариантов осуществления лифтов. Среди этих вариантов осуществления наиболее традиционным вариантом осуществления является вариант, в котором для обеспечения вертикального перемещения кабины лифта тросы направляют и приводят в движение посредством, как правило, электрического двигателя. Существуют также некоторые другие варианты осуществления, в которых, как правило, используют вертикальные зубчатые рейки, рабочие зубья которых находятся в зацеплении, причем зубья приводят в движение посредством двигателя, расположенного в самой кабине лифта.
Среди лифтов, в которых используют движущие гидродинамические устройства, известны как гидравлические лифты, так и пневматические лифты.
Гидравлические лифты, известные в настоящее время, имеют аналогичные элементы, что и электрические лифты. Кабина лифта также движется, будучи направляемой посредством стальных вертикальных профилей, расположенных в шахте лифта, в которой находится цилиндр, внутри которого движется поршень, обеспечивающий подъем кабины лифта. Непроницаемый трубопровод проходит из нижней части цилиндра к резервуару с жидкостью; резервуар с жидкостью, как правило, расположен в машинном отделении, в котором также находится гидравлический насос с соответствующими двигателем и клапанами выбора направления. Давление, создаваемое насосом, обеспечивает введение жидкости в нижнюю часть цилиндра, так что плунжер проталкивается в направлении вверх, поднимая, таким образом, кабину лифта. При перерыве подачи жидкости кабина лифта останавливается. Движение кабины лифта вниз начинается с подачи электрического сигнала, который побуждает открывание клапанов так, чтобы обеспечивать возможность жидкости поступать назад в резервуар. Масса плунжера, кабины лифта, груза и самой жидкости создает давление, которого достаточно для вытекания жидкости. Если давление жидкости изменяется в соответствии с переносимым грузом, то скорость движения вниз также изменяется в функции от величины груза.
Преимущество такого типа лифтов заключается в том, что не требуется монтажа громоздкого оборудования над шахтой лифта, так что она полностью используется для перемещений кабины лифта.
Общим недостатком такого типа лифтов является то, что длина цилиндра должна быть немного больше, чем путь перемещения кабины лифта, что создает необходимость в проведении больших монтажных работ вне шахты лифта, как правило, ниже шахты лифта. По этой причине они имеют ограниченное расстояние для перемещения (две или три остановки). Такие лифты являются устройствами, которые работают при высоком давлении, так что их установки являются очень дорогостоящими не только вследствие их размеров, но также вследствие конструктивной точности гидравлических деталей для них.
В этом смысле предпочтительными являются те лифты, в которых применяют боковые поршни, поскольку их ход составляет половину пути перемещения кабины лифта; независимо от этого применение шкивов ведет к увеличению усилий, связанных с увеличением трения.
Фактически, в гидравлических лифтах, известных в настоящее время, цилиндры и поршни являются равнонаправленными и требуют хороших уплотнений и фиксаторов для поддержания давления более 5 кг/см2, то есть не менее 5 атмосфер.
Среди описаний лифтов, соответствующих известному уровню техники, может быть упомянута заявка на патент США №3318418, поданная Вильямом К. Килпатриком, в которой описан пневматический лифт, кабина которого движется как поршень в трубе (которую образует шахта лифта) в ответ на пневматическое давление, существующее в указанной трубе, под кабиной лифта.
В патенте США №2927661, выданном Кристеку и др., описан лифт для людей и грузов, в которой также применяется непроницаемая закрытая труба, в которой движется кабина лифта. Указанная труба является частью очень своеобразного пневматического контура, в котором путем регулировки давления воздуха обеспечивают подъем кабины лифта.
В патенте Франции №71.02434, выданном С.Дювалю, описана кабина лифта, которая является поршнем вертикального пневматического цилиндра, которая перемещается вверх под действием избыточного давления, прикладываемого под кабиной, тогда как она перемещается вниз, когда побуждается сброс давления внутри трубы и вне кабины.
Автор настоящего изобретения является также создателем пневматического лифта, в котором используется принцип сброса давления, который является предметом изобретения патента Аргентины №245673, в котором описана специальная конструкция, в которой кабина лифта поднимается или перемещается вниз в функции от сброса давления, создаваемого между верхним перекрытием кабины лифта и верхней частью трубы, в которой она движется.
Ранее не встречалось описаний, относящихся к применению самого противовеса как движущего средства для перемещения кабины лифта вверх и вниз. Во всех случаях их применяют с целью балансировки груза в попытке сделать усилие, прикладываемое движущим средством, наименьшим.
В этом отношении имеется упоминание в патенте ЕР 0957060, выданном Клецке Дитеру, в котором описывается обычный гидравлический лифт, имеющий противовес, расположенный вне движущего цилиндра.
В патенте США №5901814, выданном Леандре Адифону и др., описан гидравлический лифт, имеющий противовес. В этом случае кабина лифта связана с поршнем гидравлического цилиндра, который является движущим средством для его перемещений вверх и вниз. В этом случае противовес предназначен для уменьшения усилия цилиндра, прикладываемого для перемещения кабины лифта вверх и вниз. Такая функция аналогична функции сбалансированных противовесов, применяемых в большинстве лифтов.
В патенте США №5957779, выданном Вальтеру Ф. Ларсону, описана башня с парой гондол, подвешенных на ней, которые своими свободными концами соединены с поршнем гидравлического цилиндра. В качестве средства балансировки груза предусмотрены противовесы, по одному для каждой гондолы, подвешенные из соответствующих поршней. Однако противовесы не используются в качестве движущего средства.
В патенте США №5975246, выданном Ренцо Тоши, описан гидравлически сбалансированный лифт. В патенте описан лифт, в котором предусматривается комбинированное использование первого цилиндра и второго цилиндра, которые являются важной составной частью одного гидравлического контура, который регулирует балансировку груза в кабине лифта. На втором цилиндре расположены противовесы. Ни один из противовесов не используется в этом случае в качестве движущего средства для обеспечения перемещений кабины лифта.
В патенте США №5238087, выданном Альфонсо Гарридо и др., описаны усовершенствования, направленные на экономию энергии в гидравлических лифтах. В этом случае описано гидравлическое средство, соединенное с противовесом так, чтобы обеспечивать перенос массы кабины лифта плюс 50% рабочего груза. Оно представляет собой противовес, связанный с гидравлическим средством, но в этом патенте никак не указано на применение противовеса в качестве движущего средства.
Фактически существуют амортизирующие средства, используемые при движении вниз, в которых противовес является важной составной частью специальных гидравлических контуров.
Патент США №4488621, выданный Герберту Л. Шайву, относится к аварийному лифту. В нем описывается кабина, соединенная с цилиндром амортизатора, который является важной составной частью контура с управляющим клапаном. В описании этого патента не указывается на применение движущих противовесов. Цилиндр расположен поперечно кабине, а амортизирующий поршень имеет массу, которая немного больше массы кабины даже в том случае, когда он используется для подъема кабины без груза.
Такое устройство специально предназначено для спуска людей вниз в случае аварии, когда перемещение кабины вниз ограничено поршнем.
НОВИЗНА НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ - ОСНОВНАЯ ЗАДАЧА
На предшествующем уровне техники отсутствуют какие-либо описания, относящиеся к использованию самого противовеса в качестве движущего средства.
Фактически в лифтах обычного типа, которые приводятся в движение посредством электрических двигателей, сбалансированный противовес облегчает усилие, требуемое двигателю для перемещения кабины лифта вверх и вниз.
Для гидродинамических лифтов (как гидравлических, так и пневматических) применяются конструкции, в которых кабина лифта является рабочим средством либо в качестве поршня рабочего органа, или связанным с плунжером или поршнем, который поддерживает и перемещает указанную кабину лифта. На известном уровне техники не было описано противовеса, который бы использовался как поршень движущего гидродинамического устройства.
Такой принцип работы дает несколько не только конструктивных преимуществ, а также преимуществ при монтаже и техническом обслуживании лифта, поскольку аналогичные или даже более высокие результаты получают при затрате меньших усилий.
Из вышеописанных принципов работы, очевидно, что можно сделать гидравлические и пневматические установки, которые побуждают плунжер, двигаться, которые имеют размеры противовеса, который они перемещают, которые упрощают и удешевляют гидродинамические установки, известные в настоящее время для приведения кабины лифта в движение.
Из вышеуказанных принципов работы, очевидно, что монтаж кабины лифта внутри шахты лифта, где она перемещается, становится намного проще, когда исключается наличие установки, связанной с применением электродвигателя, которую, как правило, располагают в верхней части. В этом случае она заменяется одним шкивом, который отклоняет трос к противовесу и функция которого будет заключаться только в обеспечении возможности изменения направления вертикальных перемещений, связанных с подъемом и опусканием кабины лифта вниз.
Следует отметить, что для лифта, соответствующего настоящему изобретению, отпадает необходимость в традиционном машинном отделении, создаваемом в верхней части шахты лифта, так что оно может быть полностью использовано для перемещений кабины лифта.
При сравнении настоящего изобретения с гидравлическими лифтами, соответствующими известному уровню техники, становится очевидным, что настоящее изобретение дает в результате преимущества в отношении монтажа, поскольку оно не обязывает располагать цилиндры ниже шахты лифта или в положении, поперечном шахте лифта, которая требует применения специальных установок с множеством шкивов.
Аналогичным образом, при сравнении этого варианта осуществления с другими пневматическими лифтами, в которых кабина лифта используется как часть гидродинамической установки, которая побуждает ее перемещение, упоминается то, что в этом случае для перемещения кабины лифта не обязательно иметь специальные трубопроводы или трубы, поскольку внутри кабины лифта не требуется ни герметичности, ни изоляции.
Специально следует отметить, что в соответствии с вышеизложенными принципами работы, для достижения подобных или даже более высоких результатов не требуется применения специальной обработки или специальных дорогостоящих материалов.
Фактически, для обеспечения перемещения противовесов посредством пневматического или гидравлического устройства можно использовать обычные цилиндры (размеры которых не обязательно увеличивать) для получения давлений, которые, как представляется, не являются для них высокими. Таким образом, отпадает необходимость осуществления специальных спрямлений трущихся поверхностей для того, чтобы исправить дефекты производства, которые могут просто повредить уплотнения. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения должны быть использованы давления, которые ниже атмосферного.
В предпочтительном варианте осуществления цилиндры должны быть расположены в самой шахте лифта, где перемещается кабина лифта, поскольку площадь их поперечного сечения может быть в десять раз меньше площади поперечного сечения кабины лифта, тогда как их длина должна быть эквивалентной длине пути перемещения кабины лифта плюс величина хода поршня-противовеса.
В лифте, соответствующем настоящему изобретению, может быть использован противовес-поршень, масса которого немного меньше массы кабины лифта, равна массе кабины лифта или больше массы кабины лифта. В любом случае мощность должна потребляться только для подъема кабины лифта, тогда как перемещение кабины вниз должно регулироваться посредством соответствующих клапанов, которые также являются стандартными клапанами и известными самими по себе.
После того, что было сказано выше, должно быть очевидным, что основным объектом настоящего изобретения является ЛИФТ, ПРОТИВОВЕС КОТОРОГО ЯВЛЯЕТСЯ ТАКЖЕ ПЛУНЖЕРОМ ДВИЖУЩЕГО ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА, КОТОРОЕ ГЕНЕРИРУЕТ И РЕГУЛИРУЕТ ЕГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ, содержащий кабину лифта для транспортировки людей или грузов, которая перемещается между вертикальными направляющими, расположенными внутри вертикального канала, называемого шахтой лифта, причем указанная кабина лифта поддерживается посредством троса, проходящего к верхнему шкиву и изменяющего направление, при этом он выступает к противовесу, сбалансированному с указанной кабиной лифта; причем основными отличиями указанного узла является то, что указанный шкив поддерживается из стенок шахты лифта в состоянии свободного вращения, тогда как сбалансированный противовес является полым поршнем-противовесом, установленным в цилиндре, который вертикально расположен в самой шахте лифта смежно кабине лифта, при этом оба являются важной составной частью движущего гидродинамического устройства, которое генерирует перемещения кабины лифта вверх и вниз, которое содержит замкнутый контур для циркуляции текучей среды и, по меньшей мере, один приводной насос, связанный и клапанными средствами.
Настоящее изобретение обеспечивает цилиндру немного большую длину, чем величина пути перемещения в вертикальном направлении, который должна пройти кабина лифта между нижней и верхней остановками.
В соответствии с настоящим изобретением движущее устройство может быть пневматическим, приводной насос которого является роторным компрессором, соединенным с электромагнитными клапанами.
В соответствии с настоящим изобретением движущее устройство может быть также гидравлическим, приводной насос которого является объемным гидравлическим насосом или центробежным насосом, соединенным с электромагнитными клапанами.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения вертикально расположенный цилиндр имеет верхнее и нижнее закрытые основания, внутренняя часть которого ограничивает две камеры переменного объема, причем камеры разнесены относительно друг друга посредством поршня-противовеса, при этом обе камеры отдельно соединены с соответствующим трубопроводом для обеспечения прохождения потока текучей среды к приводному насосу движущего устройства.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения вертикально расположенный цилиндр имеет верхнее открытое основание, ограничивающее камеру переменного объема, ограниченную поршнем-противовесом и нижнее закрытое основание; камера соединена трубопроводами для обеспечения притока и оттока текучей среды, проходящими к приводному насосу, соединенному с клапанными средствами движущего устройства и резервуаром или емкостью с текучей средой.
Также очевидно, что контур для циркуляции текучей среды может быть пневматическим контуром, содержащим, по меньшей мере, пневматический насос, соединенный с клапанными средствами, включающим в себя воздухозаборники, сопряженные с камерами переменного объема.
Представляется также возможным, чтобы контур для циркуляции текучей среды был гидравлическим контуром, содержащим, по меньшей мере, гидравлический насос, соединенный с клапанными средствами, встроенными в трубопроводы для прохождения потока текучей среды, которые соединены с указанными камерами.
Для пневматического контура контур для циркуляции текучей среды, содержащий, по меньшей мере, приводной насос, соединенный с клапанными средствами, находится вне цилиндрического корпуса, в котором расположен поршень-противовес, и соединен с ним посредством трубопроводов.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения контур для циркуляции текучей среды, содержащий, по меньшей мере, приводной насос, соединенный с клапанными средствами, является замкнутым контуром, расположенным внутри цилиндра, в котором находится поршень-противовес.
Предусматривается также, чтобы приводной насос и связанные с ним клапанные средства могли быть непосредственно расположены внутри поршня-противовеса, являясь важной составной частью трубопроводов, соединяющихся с камерами переменного объема, ограниченными указанным поршнем-противовесом и стенками цилиндра, ограничивающими замкнутый контур.
В дополнительном варианте осуществления предусматривается, чтобы приводной насос и связанные с ним клапанные средства были расположены внутри поршня-противовеса, являясь важной составной частью трубопроводов, соединяющихся с камерами переменного объема, ограниченными указанными поршнем-противовесом и стенками цилиндра, содержащих соответствующие воздухозаборные клапаны атмосферного воздуха, находящиеся в сопряжении с каждой камерой.
С другой стороны, настоящее изобретение предусматривает применение полого поршня-противовеса, содержащего внутри него съемные балластные элементы.
Трос, проходящий между кабиной лифта и поршнем-противовесом, может быть защищенным тросом.
Наконец, предусматривается также наличие в устройстве поворотных анкерных болтов, сопряженных с верхним перекрытием кабины лифта, причем указанные анкерные болты колеблются вокруг поперечной оси, свободные концы которой обращены к соответствующим им анкерным полостям, ограниченным в стенках шахты лифта и согласованным с каждым уровнем остановки, перемещениями которых в поперечном направлении (для блокирования и разблокирования) управляют из электромеханического средства, являющегося важной составной частью схемы управления лифта; тогда как их колебания, генерируемые в процессе нагружения и разгружения кабины лифта, возбуждают электронные датчики, являющиеся важной составной частью схемы управления движущим устройством (для осуществления автоматической балансировки поршня-противовеса).
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для полного описания преимуществ, которые уже были кратко изложены и к которым пользователи и квалифицированные в этой области техники специалисты могут добавить другие, а также для облегчения понимания элементов конструкции, производства и работы лифтов, соответствующих настоящему изобретению, ниже приведено описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, которые на прилагаемых сопроводительных чертежах иллюстрируется схематически, а не в масштабе. Следует отметить, что описанные предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения не ограничивают объема настоящего изобретения, а приведены для дополнительного пояснения и иллюстрации основной концепции настоящего изобретения.
Фиг.1 - вид сверху, на котором показана шахта лифта, внутри которой расположена кабина лифта, причем в соответствии с настоящим изобретением кабина лифта имеет гидравлический или пневматический привод.
Фиг.2 - схематический продольный разрез, сделанный по линии II-II, показанной на фиг.1, иллюстрирующий три уровня остановки, которые соединяются с шахтой гидродинамического лифта, соответствующего настоящему изобретению, внутри нее, причем кабина лифта находится на первой остановке, являющейся нижней.
Фиг.3 - схематический продольный разрез, сделанный по линии II-II, показанной на фиг.1, аналогичный разрезу, иллюстрируемому на предшествующем чертеже, но в этом случае кабина лифта находится на промежуточной остановке.
Фиг.4 - увеличенное детальное изображение, на котором иллюстрируется движущее устройство, разработанное для обеспечения вертикальных перемещений лифта, соответствующего настоящему изобретению, причем гидродинамический цилиндр показан в продольном разрезе, а остальной замкнутый поток текучей среды показан схематически.
Фиг.5 - увеличенное детальное изображение, на котором также иллюстрируется движущее устройство, содержащее конструктивные и функциональные элементы, которое обеспечивает получение аналогичного результата.
Фиг.6 - увеличенное детальное изображение, на котором иллюстрируется продольный разрез уплотнения, ограниченного для обеспечения возможности прохождения приводного троса, причем трос поддерживает кабину лифта, а также уплотнения, используемые противовесом-поршнем, принадлежащим движущему устройству, соответствующему настоящему изобретению.
Фиг.7 - детальное изображение внутренней части движущего устройства, представляющего тот случай, в котором узел смонтирован внутри корпуса противовеса-поршня.
Фиг.8 - детальное изображение внутренней части движущего устройства, аналогичного устройству, иллюстрируемому на предшествующем чертеже, представляющего тот случай, в котором узел смонтирован внутри корпуса противовеса-поршня, и камер переменного объема, содержащих устройства для всасывания атмосферного воздуха.
Фиг.9 - детальное изображение внутренней части движущего устройства, аналогичного устройствам, иллюстрируемым на предшествующих чертежах, но отличающегося от них в конструктивном отношении тем, что ограничено для уменьшения движущих усилий.
Фиг.10 - детальное изображение внутренней части движущего устройства, аналогичного устройствам, иллюстрируемым на предшествующих чертежах, иллюстрирующее дополнительное конструктивное изменение, обеспечиваемое в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.11 - увеличенное детальное изображение, иллюстрирующее наличие стопорных устройств, ограниченных в кабине лифта, обращенных к анкерным полостям, расположенным в шахте лифта.
Фиг.12 - увеличенное детальное изображение, иллюстрирующее комбинацию базовых элементов, используемых стопорными устройствами, показанными на предшествующем чертеже.
Следует отметить, что на различных сопроводительных чертежах, на которые делаются ссылки в течение подробного описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, аналогичными буквами и цифрами указаны аналогичные или эквивалентные детали или конструктивные элементы узла предпочтительного варианта осуществления лифта, соответствующего настоящему изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.1 иллюстрируется лифт, регулируемый сбалансированный противовес которого является также плунжером движущего гидродинамического устройства, которое в соответствии с настоящим изобретением генерирует и регулирует его перемещения, причем указанный лифт пригоден для монтажа в стандартной шахте 1 лифта, которая, как правило, имеет квадратную форму поперечного сечения, образуя канал, в котором совершенно свободно перемещается кабина 2 лифта, при этом кабина лифта обеспечивает транспортировку людей или грузов.
В этом конкретном случае применения настоящего изобретения можно видеть, что кабина лифта прикреплена к тросу 4 на потолочном перекрытии 3 кабины лифта, причем трос поддерживает кабину и проходит для контактного взаимодействия со свободно вращающимся шкивом 5, который отклоняет трос и изменяет направление его перемещения в вертикальном направлении на 180 градусов для прохождения к поршню-противовесу 6, функционирующему в качестве плунжера гидродинамического цилиндра 7, устанавливая, таким образом, обычный баланс между кабиной лифта и противовесом.
Как показано на фиг.1, кабина 2 лифта перемещается вверх и вниз по боковым направляющим 8 и 9 и поддается балансировке относительно поршня-противовеса 6 (как можно видеть на фиг.2).
Как уже было сказано, указанный шкив 5 свободно вращается и расположен на верхнем конце шахты лифта, будучи установленным на верхнем конце шахты лифта и смонтированным на оси 10, которая поддерживается из ее стенок рычагами 11 и 12. Указанный трос 4 также удерживает кабину лифта в центральной точке потолочного перекрытия 3 кабины лифта.
Из фиг.2 и фиг.3 становится вполне очевидной комбинация технических средств лифта, соответствующего настоящему изобретению. В этом случае, очевидно, что указанная шахта 1 лифта имеет достаточную высоту, чтобы обеспечивать три уровня А, В и С остановки лифта, где появляются дверцы 13, 14 и 15 люка, предусмотренные обращенными к дверцам 16 кабины 2 лифта для обеспечения входа и выхода из кабины лифта.
Как указано выше, основная новизна этого варианта осуществления заключается в том, что указанный поршень-противовес 6 является указанным плунжером гидродинамического устройства, образованного для побуждения кабины 2 лифта подниматься.
В зависимости от конкретного типа текучей среды, используемой для обеспечения работы гидродинамического устройства, оно может быть гидравлическим или пневматическим, причем первый случай отличается от второго только клапанными средствами и приводными насосами.
Из фиг.2 и фиг.3 становится очевидным, что поршень-противовес 6 совершает работу в прямолинейном вертикальном цилиндре 7, предпочтительно расположенном в одном из четырех углов шахты 1 лифта и занимающим только минимальное пространство, которое имеет немного большую длину, чем вертикальный путь перемещения, который кабина 2 лифта должна пройти при движении от нижнего уровня А до верхнего уровня С остановки лифта, который совпадает с ходом поршня-противовеса 6 в течение его максимальных перемещений вверх или вниз.
Как следует из приведенных чертежей, свободное нижнее пространство оставлено для входа в шахту лифта и осуществления каких-либо ремонтных работ или работ, связанных с техническим обслуживанием лифта, которые могут оказаться необходимыми.
В случае, иллюстрируемом на первых пяти чертежах, указанный цилиндр соединен с каналами 17 и 18 для прохождения потока текучей среды, идущими от насоса 19 и имеющими соответствующие электромагнитные клапаны 20 и 21, встроенные в них (как показано на фиг.4.).
Фактически, если обратить внимание на детали чертежей, приведенных на фиг. фиг.2-4, то можно увидеть, что цилиндрический корпус 7 является закрытым. Следовательно, верхняя камера 22 переменного объема ограничена внутри цилиндрического корпуса верхним основанием 23 поршня-противовеса 6 и верхним основанием 24 цилиндра 7, в то время как нижняя камера 25 ограничена нижним основанием 26 поршня-противовеса 6 и нижним основанием 27 указанного цилиндра 7.
Для нормальной работы системы, как для обеспечения прохождения указанного приводного троса 4 (предпочтительно защищенного), связанного с поршнем-противовесом 6 посредством обвязки 29, а также для перемещения поршня-противовеса 6, используют уплотнения 28, 30 и 31.
Если текучую среду приводят в движение в направлении, указанном стрелками F1, то в указанной верхней камере 22 создается избыточное давление, а в указанной нижней камере 25 имеет место сброс давления, так что поршень-противовес 6 движется в направлении, указанном стрелкой F2, прикладывая тяговое усилие, передаваемое через защищенный трос 4. Указанное тяговое усилие побуждает шкив 5 поворачиваться в направлении, указанном стрелкой F3, и таким образом изменять направление тяги, передаваемой к кабине 2 лифта, которая, как следствие этого, поднимается в направлении, указанном стрелкой F4.
В недавних экспериментах, в которых использовали объемные насосы 19, идентифицируемые, например, как объемные насосы корневого типа, были получены хорошие эксплуатационные характеристики. В этих случаях была отмечена правильная работа при использовании кабины лифта массой 100 кг при максимальной нагрузке 200 кг, уравновешиваемой массой поршня-противовеса, равной 200 кг (собственная масса), движущегося в цилиндре диаметром 20 см, так что площади верхнего основания 23 и нижнего основания 26 составляли 628 см2.
В этом случае подъем кабины лифта пустой или несущей максимальный груз осуществлялся при приложении усилия 100 кг (160 кг/см2, что составляет приблизительно 1/6 атмосферного давления).
Как было указано ранее, насос 19 предпочтительно является роторным насосом, имеющим принудительное перемещение, которое передается (посредством вращения) необходимой текучей среде. Такие насосы имеют то преимущество, что при электронной регулировке числа оборотов насоса очень эффективно достигаются изменения скорости, а также плавный пуск и останов. Они функционируют почти с равномерной скоростью потока текучей среды при работе с пневматическими устройствами или даже с гидравлическими устройствами. Для них не нужны какие-либо обратные клапаны при изменении направления вращения при сообщении перемещений поршню-противовесу 6 в направлении вверх и вниз. Они являются объемными насосами или роторными компрессорами, имеющими очень хорошие эксплуатационные характеристики.
В этом случае указанные клапаны 20 и 21 являются электромагнитными клапанами, образующими важную составную часть электронной схемы управления насоса 19.
В случае пневматического движителя должен быть использован роторный компрессор 19 (корневого типа), работа которого эквивалентна работе гидравлического насоса. При использовании насоса, который обеспечивает скорость потока 100 л/с, при входящем и исходящем воздушном потоке, находящемся при атмосферном давлении, работающем при давлении 100 г/см2, которое составляет приблизительно 10% от атмосферного давления, как при создании избыточного давления, так и при сбросе давления, скорость выходящего потока составляет приблизительно 90 л/с.
Конструктивное изменение, которое также позволяет реализовать аналогичный принцип работы, соответствующий настоящему изобретению, представляет собой изменение, иллюстрируемое на фиг.5. В этом случае указанный цилиндр 7 является открытым сверху, так что избыточное давление и сброс давления создаются в нижней камере 25. Следовательно, максимальный сброс давления должен быть немного меньше, чем атмосферное давление, действующее на верхнее основание 23 поршня-противовеса. В этом случае указанный близко расположенный объемный насос 19 связан с резервуаром, который принимает текучую среду 39 по трубопроводу 38.
Очевидно, что указанное конструктивное решение, представленное на фиг.5, имеет преимущества в том отношении, что упрощает уплотнение, поскольку исключает необходимость уплотнений 28 для прохождения троса; несмотря на отсутствие защиты, активная поверхность поршня-противовеса уменьшена в два раза. Были проведены эксперименты, в которых использовали кабину 2 массой 100 кг (собственной массой) и максимальный груз массой 200 кг, причем в этом случае мог быть использован поршень-противовес 6 массой 200 кг (собственной массой), при этом поршень-противовес 6 двигался в цилиндре 7, диаметр которого составлял 20 см, так что площадь активного основания 26 поршня-противовеса составляла 314 см2. В этом случае к поршню-противовесу массой 100 кг необходимо приложить дополнительно усилие величиной 100 кг, что соответствует приблизительно 1/3 атмосферного давления. На фиг.6 детально показаны уплотнения, требуемые для нормальной работы движущего устройства.
Уплотнения 30 и 31, согласующиеся с поршнем-противовесом 6, могут содержать эластомерные кольца или кольца, выполненные из любого другого аналогичного материала, пригодного для работы в обоих направлениях его перемещения.
В уплотнении 28 использовали эластичные держатели 32, установленные в навинчиваемую опорную часть 33, что обеспечивает возможность ее удаления для замены или ремонта.
На указанной фиг.6 иллюстрируется также конструктивный вариант осуществления, который функционально пригоден для поршня-противовеса 6. В этом случае он представляет собой цилиндрический полый корпус, ограниченный дисковидными пластинами 34 и 35, связанными друг с другом посредством болтов 36 с двойной нарезкой (с обоих концов) так, чтобы оставалось свободное пространство для съемного позиционирования балласта 37.
На фиг.7 иллюстрируется конструктивный вариант осуществления, соответствующий настоящему изобретению, в котором движущее устройство ограничено как внутренняя замкнутая цепь, по существу заключенная внутри поршня-противовеса 6, причем пневматический насос 38, связанный, по меньшей мере, с одним электромагнитным клапаном 41, соединен с указанными камерами 22 и 25 переменного объема посредством трубопроводов 39 и 40. Насос 38 и указанный клапан 41 соединены посредством провода 42 с блоком функционального управления движущим устройством.
В этом случае, если насос 38 создает давление в одной из указанных камер, то в другой камере одновременно также создается давление, и таким образом обеспечиваются функциональные перемещения поршня-противовеса 6 для перемещения кабины лифта вверх и вниз.
На фиг.8 также иллюстрируется конструктивный вариант осуществления, соответствующий настоящему изобретению. Этот вариант осуществления также имеет движущее устройство, ограниченное внутри цилиндра 7, причем в этом случае поршень-противовес может иметь массу, которая немного меньше массы кабины лифта, вследствие наличия клапанов 43 и 44, которые обеспечивают возможность притока и оттока воздуха. В этом случае создание давления в одной камере с одновременным сбросом давления в другой обеспечивают посредством комбинирования работы указанного пневматического насоса 38 (связанного, по меньшей мере, с одним электромагнитным клапаном 41) с открыванием и закрыванием указанных внешних клапанов 43 и 44.
На фиг.9 показан еще один вариант осуществления, соответствующий настоящему изобретению. В этом случае движущий поршень-противовес 6 также расположен внутри гидравлического цилиндра 7 между обеими камерами 22 и 25 переменного объема, но отличие от вышеописанных вариантов осуществления, соответствующих настоящему изобретению, заключается в том, что обе камеры сообщаются посредством внешнего трубопровода 17. В этом случае обеспечивается реализация принципа "сообщающихся сосудов", поскольку жидкость, удаляемая из одной камеры, поступает в другую. Таким образом, сила, прикладываемая, например, для осуществления перемещений поршня, меньше силы, прикладываемой в случае, иллюстрируемом на фиг.5 и описываемом выше.
В этом варианте осуществления верхняя камера 22 открыта и уровень L жидкости находится выше соединения 17 с нижней камерой 25. Следовательно, независимо от высоты цилиндра 7 давление остается одинаковым. Таким образом, оба имеют одно давление столба жидкости (сообщающиеся сосуды), которое не оказывает влияние. Насос 19 будет создавать избыточное давление или сброс давления, как необходимо для балансировки противовеса.
Очевидно, что для увеличения усилия может быть использовано больше одного движущего цилиндра. Даже один цилиндр может быть заменен множеством небольших цилиндров, которые проще разместить и распределить внутри шахты лифта.
На фиг.10 иллюстрируется вариант осуществления, в котором поршень-противовес 6 связан со стрежнем 55, содержащим шкив 56 стандартного типа. Такое решение пригодно для применения в гидравлических подъемных устройствах, где путь перемещения кабины лифта необходимо увеличивать по конструктивным соображениям.
На фиг.11 и фиг.12 иллюстрируется дополнительное средство безопасности, которое может быть использовано в устройстве лифта, соответствующем настоящему изобретению, причем указанное средство безопасности выполнено интегрально с системой управления движущим устройством для балансировки поршня-противовеса при перемещении людей или грузов в кабине 2 лифта вверх или вниз.
Средство безопасности содержит также матрицу анкерных болтов 45 (по меньшей мере, два болта), которые в иллюстрируемом варианте осуществления расположены на верхнем перекрытии кабины лифта, причем их свободные концы обращены к соответствующим приемным полостям 46, расположенным в стенке шахты 1 лифта на высоте, соответствующей каждой остановке.
Как следует из детального изображения, приведенного на фиг.12, каждый болт 45 поворачивается вокруг поперечной оси 47, которая также является стопором, который ограничивает величину хода для выступания наружу для анкеровки стопора. Указанный ход, указанный стрелками F5, осуществляют с помощью электромеханического средства, например, с помощью электромагнита 48, который является важной составной частью управляющей электрической цепи для осуществления перемещения болта при реализации анкеровки кабины лифта на остановке и для отведения его с целью разблокирования кабины 2 лифта, когда она начинает движение.
Новизна предлагаемого устройства заключается в том, что, как указано стрелками F6, каждый болт имеет некоторый клиренс, который обеспечивает возможность его колебания вокруг оси 47. Указанные угловые перемещения регулируются централизаторами 49 и 50 и ограничены стопорами 51 и 52.
Точнее говоря, указанные угловые перемещения специально предусмотрены для работы электронных датчиков 53 и 54 (микровыключателей), которые являются важной частью управляющей цепи движущего устройства для индикации других колебаний и, таким образом, для осуществления автоматической балансировки поршня-противовеса 6 в функции от вновь приобретенной массы кабины лифта.
Наконец следует отметить, что настоящее изобретение обеспечивает также указанные свободно вращающиеся шкивы 5 для включения тормозных средств, улучшая, таким образом, безопасность при остановках кабины лифта.
1. Лифт, противовес которого является также плунжером движущего устройства с текучей рабочей средой, которое генерирует и регулирует его перемещения, содержащий кабину лифта для транспортировки людей или грузов, которая перемещается между вертикальными направляющими, расположенными внутри вертикального канала, называемого шахтой лифта, причем указанная кабина лифта поддерживается посредством троса, проходящего к верхнему шкиву и изменяющего направление, при этом он выступает к противовесу, сбалансированному с указанной кабиной лифта, отличающийся тем, что указанный шкив поддерживается из стенок шахты лифта в состоянии свободного вращения, тогда как сбалансированный противовес является полым поршнем-противовесом, установленном в цилиндре, который вертикально расположен в самой шахте лифта смежно кабине лифта, при этом оба являются важной составной частью движущего устройства с текучей рабочей средой, которое генерирует перемещения кабины лифта вверх и вниз, которое содержит замкнутый контур для циркуляции текучей среды и по меньшей мере один приводной насос, связанный с клапанными средствами.
2. Лифт по п.1, отличающийся тем, что цилиндр немного длиннее вертикального пути перемещения, который должна пройти кабина лифта между нижней и верхней остановками.
3. Лифт по п.1, отличающийся тем, что движущее устройство с текучей рабочей средой является пневматическим, приводной насос которого является роторным компрессором, соединенным с электромагнитными клапанами.
4. Лифт по п.1, отличающийся тем, что движущее устройство с текучей рабочей средой является гидравлическим, приводной насос которого является объемным гидравлическим насосом, соединенным с электромагнитными клапанами.
5. Лифт по п.1, отличающийся тем, что вертикально расположенный цилиндр имеет верхнее и нижнее основания, которые закрыты, внутренняя часть которого ограничивает две камеры переменного объема, причем камеры разнесены относительно друг друга посредством полого поршня-противовеса, при этом обе камеры отдельно соединены с соответствующим трубопроводом для обеспечения прохождения потока текучей среды к приводному насосу движущего устройства с текучей рабочей средой.
6. Лифт по п.1, отличающийся тем, что вертикально расположенный цилиндр имеет верхнее открытое основание, ограничивающее камеру переменного объема, ограниченную полым поршнем-противовесом, и нижнее основание, которое закрыто, камера соединена трубопроводами для обеспечения притока и оттока текучей среды, проходящими к приводному насосу, соединенному с клапанными средствами движущего устройства с текучей рабочей средой и резервуаром или емкостью с текучей средой.
7. Лифт по п.1, отличающийся тем, что вертикально расположенный цилиндр имеет свое нижнее закрытое основание и свое верхнее открытое основание, ограничивающие внутри него две камеры переменного объема, причем камеры разнесены относительно друг друга посредством полого поршня-противовеса, которые соединены посредством трубопровода для прохождения потока текучей среды, при этом, по меньшей мере, один приводной насос и соответствующие клапаны являются встроенными, а верхнее соединение находится ниже уровня жидкости, находящейся в верхней камере.
8. Лифт по п.1, отличающийся тем, что верхнее основание полого поршня-противовеса связано с жестким продолговатым стержнем, который проходит, выступая из цилиндра (коаксиально), пока он сцепляется с подвижным шкивом, в суженной части которого проходит трос, поддерживающий кабину лифта.
9. Лифт по п.1, отличающийся тем, что контур для циркуляции текучей среды является пневматическим контуром, содержащим, по меньшей мере, пневматический насос, соединенный с клапанными средствами, включающим в себя воздухозаборники, сопряженные с камерами переменного объема.
10. Лифт по п.1, отличающийся тем, что контур для циркуляции текучей среды является гидравлическим контуром, содержащим, по меньшей мере, гидравлический насос, соединенный с клапанными средствами, встроенными в трубопроводы для прохождения потока текучей среды, которые соединяются с указанными камерами.
11. Лифт по п.1, отличающийся тем, что контур для циркуляции текучей среды, содержащий, по меньшей мере, приводной насос, соединенный с клапанными средствами, расположен вне цилиндрического корпуса, в котором находится полый поршень-противовес, и соединен с ним посредством трубопроводов.
12. Лифт по п.1, отличающийся тем, что контур для циркуляции текучей среды, содержащий, по меньшей мере, приводной насос, соединенный с клапанными средствами, является замкнутым контуром, расположенным внутри цилиндра, в котором находится полый поршень-противовес.
13. Лифт по п.10, отличающийся тем, что приводной насос и связанные с ним клапанные средства расположены внутри полого поршня-противовеса, являясь важной составной частью трубопроводов, соединяющих камеры переменного объема, ограниченные указанным полым поршнем-противовесом и стенками цилиндра, ограничивая, таким образом, замкнутый контур.
14. Лифт по п.11, отличающийся тем, что приводной насос и связанные с ним клапанные средства находятся внутри полого поршня-противовеса, являясь важной составной частью трубопроводов, соединяющих камеры переменного объема, содержащих соответствующие воздухозаборные клапаны атмосферного воздуха, расположенные в сопряжении с каждой камерой.
15. Лифт по п.1, отличающийся тем, что полый поршень-противовес является полым и в нем расположены съемные балластные элементы.
16. Лифт по п.1, отличающийся тем, что трос, проходящий между кабиной лифта и полым поршнем-противовесом, является защищенным тросом.
17. Лифт по п.1, отличающийся тем, что верхний шкив содержит тормозное средство, управление которым является важной составной частью схемы управления в других уровнях остановки кабины лифта.
18. Лифт по п.1, отличающийся тем, что содержит поворотные анкерные болты, сопряженные с верхним перекрытием кабины лифта, причем указанные анкерные болты колеблются вокруг поперечной оси, свободные концы которой обращены к соответствующим им анкерным полостям, ограниченным в стенках шахты лифта и согласованным с каждым уровнем остановки, перемещениями которых в поперечном направлении (для блокирования и разблокирования) управляют из электромеханического средства, являющегося важной составной частью схемы управления лифта, тогда как их колебания, генерируемые в процессе нагружения и разгружения кабины лифта, возбуждают электронные датчики, являющиеся важной составной частью схемы управления движущим устройством с текучей рабочей средой (для осуществления автоматической балансировки полого поршня-противовеса).
Приоритет по пунктам:
19.05.2000 по пп.1-6, 9-16, 18;
07.03.2001 по пп.7, 8, 17.
