ПОДЪЕМНИК АВТОМОБИЛЕЙ Российский патент 2001 года по МПК B66B11/08 B66B11/00 

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использовано для подъема автомобилей и людей на разные этажи многоэтажных гаражей-автостоянок.

Известен лифт с канатоведущим шкивом, по заявке на изобретение N 94022247, кл. B 66 B 11/04 от 27.08.96 г., который содержит кабину, направляющие, противовес, комплект подъемных канатов и привод с канатоведущим шкивом, приводимым во вращение посредством приводной машины и расположенный в верхней части шахты.

Известен лифт с канатоведущим шкивом с нижним расположением приводной машины, по заявке на изобретение N 94022257, кл. B 66 B 11/04 от 27.08.96 г. , который содержит кабину, направляющие, противовес, комплект подземных канатов и привод, расположенный в нижней части шахты на пути движения противовеса.

Недостатком известных лифтов с канатоведущими шкивами является необходимость обеспечения их приводов сетевой электроэнергией и высокое потребление электроэнергии при транспортировке автомобилей. Кроме того, известная конструкция их приводов с канатоведущими шкивами не позволяет установить их внутрь кабины (платформы).

Известно подъемное оборудование по патенту RU N 2139829, кл. B 66 B 11/04 от 20.10.99 г., которое содержит электродвигатель дискового типа, установленный на направляющих рельсах кабины подъемника или противовеса и имеет систему гашения вибрации.

Недостатком подъемного оборудования является, также как и предыдущих аналогов, высокое потребление электроэнергии для подъема автомобилей.

Наиболее близким аналогом к заявляемому по технической сущности является подъемник по авторскому свидетельству SU N 1175850, кл. B 66 B 11/08 от 30.08.85 г. , который содержит смонтированную с возможностью перемещения в шахте кабину, связанную с одной из ветвей бесконечного тягового каната, содержит отводной блок и противовес, связанный со второй ветвью каната, который имеет натяжной груз, установленный с возможностью вертикального перемещения, с кинематической связью с канатоведущим шкивом и приводом, установленным в шахте.

Однако, в известном решении привод неподвижен, а канатоведущий шкив имеет возможность лишь незначительного перемещения в вертикальном направлении, которое ограничено величиной упругих деформаций канатной подвески и углом колебаний карданного вала стационарного привода.

Кроме того, в связи с потреблением сетевой электроэнергии, известный подъемник требует больших энергозатрат на его эксплуатацию. При перебоях в электроснабжении подъем и спуск автомобилей невозможен.

Технической задачей предлагаемого подъемника автомобилей является обеспечение подъема и спуска автомобилей при полном отсутствии электроснабжения, а также за счет упрощения его конструкции, сокращение до минимума трудо- энергозатрат на изготовление, эксплуатацию и обслуживание подъемника.

Для решения технической задачи, в предлагаемом подъемнике автомобилей, помимо признаков, сходных с ближайшим аналогом, а именно: наличие кабины (платформы), канатоведущих шкивов, противовеса с тяговыми канатами и отводными блоками, введена конструктивно новая мобильная жесткая пространственная несущая конструкция, выполненная с возможностью перемещений и поворота за счет энергии поднимаемого автомобиля, в которой для вертикальных перемещений внутри подъемника установлена подвижная платформа, привод которой соединен с ведущими колесами поднимаемого автомобиля и с канатоведущими шкивами, снабженными клиновыми канавками, выполненными по винтовой линии, внутри этих канавок натянуты канаты для перемещения по ним платформы подъемника, для его горизонтального перемещения и поворота платформы, имеются обгонные муфты, маховики, генераторы, которые кинематически соединены с приводом, преобразующим гравитационную энергию опускаемого автомобиля в электрическую, и передают эту энергию в основной блок аккумуляторов подъемника для его автономного энергообеспечения.

Мобильная жесткая пространственная конструкция с противовесом обеспечивает устойчивое перемещение подъемника вдоль фасада многоэтажных гаражей, дает возможность подъема, спуска и поворота платформы с расчетным грузом (автомобилем) и возможность размещения автомобиля между несущими конструкциями.

Привод, соединенный с ведущими колесами поднимаемого автомобиля и с канатоведущими шкивами, отбирает энергию двигателя поднимаемого автомобиля, преобразует ее в крутящий момент, достаточный для вращения канатоведущих шкивов и подъема их вместе с платформой и автомобилем на любую высоту подъемника при полном отсутствии электроснабжения.

Канатоведущие шкивы с клиновыми канавками, выполненными по винтовой линии, внутри которых натянуты неподвижные грузовые канаты, создают такую силу сцепления канатов со шкивами, которая необходима, чтобы исключить проскальзывание канатов по шкивам, обеспечить наматывание на шкивы канатов, а так как они закреплены в верхней и нижней частях жесткой несущей конструкции подъемника и неподвижны, то вращение преобразуется в поступательное перемещение шкивов, а с ними и платформы с автомобилем, по вертикально натянутым грузовым канатам и направляющим подъемника.

Клиновые канавки, выполненные на шкивах по винтовой линии, позволяют наматывать канаты на полный охват шкива и одновременно сматывать канаты со шкива в пределах всего одного шага винтовой линии, что уменьшает габариты, резко сокращает материалоемкость и трудоемкость изготовления механизма подъема и направляющих подъемника.

Обгонные муфты, маховики и генераторы, кинематически соединенные с приводом подъемника, а также соединение генераторов с аккумуляторами, в комплексе образуют систему, которая преобразует гравитационную энергию опускаемого автомобиля в электрическую, накапливает ее в основном блоке аккумуляторов, сохраняет и позволяет неоднократно использовать эту энергию для автономного энергоснабжения подъемника.

Анализируя совокупность новых признаков, описанных выше в описании, а также в независимом пункте формулы предлагаемого изобретения, выявлено, что в ближайшем аналоге (А.С. N 1175850) отсутствуют те новые признаки, которые присущи заявленному изобретению, в связи с чем "Подъемник автомобилей" соответствует критерию "новизны".

По результатам патентного поиска и исследований не обнаружены другие подъемники автомобилей с совокупностью признаков, содержащихся в формуле предлагаемого изобретения, в связи с чем "Подъемник автомобилей" соответствует критерию "изобретательского уровня".

Таким образом, предлагаемое изобретение является патентоспособным и промышленно применимым, так как обеспечивает подъем и спуск автомобилей без использования электроэнергии, тем самым сокращает до минимума трудо-энергозатраты на изготовление, эксплуатацию и обслуживание подъемника.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема подъемника автомобилей, вид сбоку, на фиг. 2 - подъемник автомобилей, вид сбоку, на фиг. 3 - то же, вид спереди, разрез Б-Б по фиг. 2, на фиг. 4 - то же, вид сверху, разрез А-А по фиг. 2, на фиг. 5 - привод подъемника, вид сверху, на фиг. 6 - то же, вид сбоку, разрез А-А по фиг.5, на фиг. 7 - схема укладки каната в канатоведущий шкив.

Подъемник представляет собой мобильную, жесткую пространственную несущую конструкцию для подъема и опускания автомобилей, за счет энергии поднимаемого автомобиля, который состоит из рамы 1, представляющей собой жесткую пространственную несущую конструкцию, внутри которой расположены подвижная платформа 2, противовес 3 с тяговыми канатами 4 и отводными блоками 5 (показаны одной цифрой), закрепленными в верхней части рамы 1, которая имеет направляющие 6 и 7 для подвижной платформы 2 и направляющие 8 для противовеса 3. Внизу рамы 1 размещен основной блок аккумуляторов 9, обеспечивающий подъемник энергией и одновременно выполняющий роль балласта, чем повышает устойчивость подъемника в движении. Внизу рамы 1 расположен вспомогательный электропривод 10 постоянного тока и колеса 11 для горизонтального перемещения подъемника. Подвижная платформа 2 выполнена в виде жесткой пространственной несущей конструкции, внутри которой размещен основной привод 12, который соединен с ведущими колесами 13 поднимаемого автомобиля и с канатоведущими шкивами 14 и 15. Шкивы имеют клиновые канавки 16, выполненные по винтовой линии, внутри которых натянуты пружинными подвесками 17 неподвижные грузовые канаты 18 и 19, 20 и 21, на которых установлена (висит) подвижная платформа 2. Грузовые канаты 18 и 19, 20 и 21 установлены таким образом: два закреплены вертикально в створе с направляющими 6, а два других проходят горизонтально под платформой 2 на канатоведущие шкивы 14 и 15 и через отдельные огибающие блоки 22 повернуты параллельно направляющим 7 и через пружинные подвески 17 закреплены к верхней и нижней частях рамы подъемника. В центре подвижной платформы размещено ее опорно-поворотное устройство 23 со вспомогательным электродвигателем 24 постоянного тока для вертикального перемещения подъемника. На подвижной платформе 2 расположен основной привод 12, который состоит из двух валов-барабанов 25 и 26, приводимых во вращение ведущими колесами 13 поднимаемого автомобиля, из редуктора 27 для передачи вращения приводной зубчатой шестерне 28, зубчатому колесу 29, ведущему валу 30 и спаренным канатоведущим шкивам 14 и 15. К валам-барабанам 25 и 26 через маховики 31 присоединены генераторы 32 для зарядки аккумуляторов 9. Внутри каждого барабана установлены управляемые обгонные муфты 33 (аккумуляторы 9, маховики 31, генераторы 32, управляемые обгонные муфты 33 на чертеже условно обозначены одной цифрой). Шкив 34 быстроходного вала редуктора 27 соединен с валами-барабанами 25 и 26 и одновременно является тормозным шкивом-полумуфтой нормально замкнутого колодочного тормоза 35 постоянного тока. Тормоз 35 обладает тормозным моментом, достаточным для удержания платформы 2 с автомобилем на любой высоте подъемника. Кроме того, шкив 34 быстроходного вала является шкивом клиноременной или зубчатой передачи 36 вспомогательного электродвигателя 37 постоянного тока для поворота платформы, обеспечивающего спуск платформы без автомобиля. На одной оси со шкивом 34 быстроходного вала установлен гладкий штурвал 38 устройства аварийного спуска платформы 2. Маховики 31, генераторы 32, обгонные муфты 33 кинематически соединены с основным приводом 12 подъемника, генераторы 32 электрически соединены с аккумуляторами 9, и эта система обеспечивает возможность преобразования гравитационной энергии опускаемого автомобиля в электроэнергию для вспомогательного оборудования, обеспечивающего возможность горизонтального перемещения подъемника, поворота его платформы, спуска без автомобиля. Подвижная платформа 2 с противовесом 3 соединена тяговыми канатами 4, передающими нагрузки раме 1 через отводные блоки 5. Противовес 3 размещен между направляющими 6, 7 и 8 в отсеке рамы 1, параллельном отсеку подвижной платформы 2. Масса противовеса 3 рассчитана на преодоление сопротивления движению платформы 2 вверх и обеспечивает подъем на ней одного человека на любой этаж гаража-стоянки (на любую высоту подъемника) без затрат электроэнергии. Параллельно отсеку противовеса размещена лестничная клеть 39 с площадками 40 для обслуживания и настройки противовеса 3.

На подъемнике установлен переносной пульт 41 управления, ограничитель скорости 42, ловители 43 (на чертеже условно показаны одной цифрой), ограничитель 44 предельного груза, лестница 45 аварийного спуска людей.

Для комплектации небольших гаражей-стоянок по требованию заказчика может быть изготовлен упрощенный подъемник без привода горизонтальных перемещений или без опорно-поворотного устройства подвижной платформы.

Подъемник, как жесткая пространственная несущая конструкция, опирающаяся на колеса 11 и уравновешенная балластом, пристыковывается к многоэтажному подъезду гаража-автостоянки и работает следующим образом: платформа 2 опущена на нижний уровень и удерживается нормально замкнутым тормозом 35. Автомобиль с водителем своим ходом въезжает на платформу 2 и останавливается ведущими колесами 13 на валах-барабанах 25 и 26 основного привода 12 подъемника. На переносном пульте 41 управления водитель нажимает кнопку требуемого этажа, включает передачу на вращение ведущих автомобильных колес 13, которые начинают вращать валы-барабаны 25 и 26 и шкив 34 быстроходного вала редуктора 27, который обеспечивает уменьшение оборотов и повышение крутящего момента до величины, необходимых для плавного подъема платформы 2 с автомобилем и водителем. Посредством зубчатой передачи приводной зубчатой шестерни 28 и зубчатых колес 29 и ведущего вала 30, крутящий момент передается спаренным канатоведущим шкивам 14 и 15 с клиновыми канавками 16, выполненными по винтовой линии, внутри которых пружинными подвесками 17 натянуты неподвижные грузовые канаты 18 и 19, 20 и 21, натянутые вертикально между верхней и нижней частями рамы подъемника 1. Сила сцепления шкивов с канатами гарантируется массой платформы 2, висящей на этих канатах, и достаточна для передачи вращающего момента, необходимого для подъема платформы 2 с автомобилем по грузовым канатам 18 и 19, 20 и 21. Так как грузовые канаты 18 и 19, 20 и 21 втянуты в клиновые канавки 16, полностью охватывают канатоведущие шкивы 14 и 15 по винтовой линии и неподвижно натянуты по вертикали, то при вращении шкивы наматывают канаты на себя, поднимаются за счет этого по ним и пропускают канаты по винтовой линии через себя. Такой способ подъема исключает необходимость установки громоздких барабанов, позволяет установить под полом платформы компактный привод, а также выполнять подъем автомобиля за счет энергии двигателя поднимаемого автомобиля, причем высота подъема ограничивается лишь высотой жесткой несущей пространственной конструкции подъемника. При достижении этажа, заданного водителем, на пульте 41 управления срабатывает простая низковольтная система отсчета, которая дает команду на нормально замкнутый колодочный тормоз 35, останавливает вращение быстроходного вала редуктора 27. Платформа 2 останавливается и удерживается колодочным тормозом 35 на заданном уровне. Колеса автомобиля продолжают вращаться, а так как в валах-барабанах 25 и 26 имеются обгонные муфты 33, исключается зависимость точности остановки платформы от внимания и умения водителя. После открытия ворот переднего или заднего бокса гаража, водитель выключает обгонную муфту переднего вала-барабана 25 или заднего вала-барабана 26 и заезжает соответственно в передний или задний бокс. При этом, благодаря второй паре обгонных муфт 33, встроенных в валы-барабаны 25 и 26, при остановке наружных обойм валов-барабанов 25 и 26, валы с маховиками 31 продолжают вращать генераторы 32 и продолжают заряжать аккумуляторы 9 постоянным током, необходимым для освещения и питания цепей управления подъемника, для спуска платформы без автомобиля, для поворота платформы и горизонтального перемещения подъемника. Закрыв свой бокс, водитель возвращается к пульту 41 управления и нажимает кнопку спуска. При этом, за счет аккумулированной энергии открывается нормально замкнутый колодочный тормоз 35, включается вспомогательный электродвигатель 37, который через клиноременную или зубчатую передачу 36, шкив 34 быстроходного вала, редуктор 27, зубчатую шестерню 28 и зубчатое колесо 29 вращает в обратную сторону ведущий вал 30 и канатоведущие шкивы 14 и 15, которые начинают вместе с платформой 2 и водителем опускаться вниз. По окончании спуска срабатывает простейшая система отсчета пульта 41 управления и отключает питание колодочного тормоза 35.

Для подъема за автомобилем водитель входит на платформу и размыкает нормально замкнутый колодочный тормоз 35. Противовес 3 подъемника отрегулирован так, что при этом преодолевает сопротивление движению платформы вверх и поднимает на ней водителя на любой этаж без затрат другой энергии, стоянка платформы 2 на любом этаже осуществляется без затрат энергии за счет удержания платформы 2 нормально-замкнутым колодочным тормозом 35. Сев в автомобиль и въехав на подъемник, водитель вновь размыкает колодочный тормоз 35 и платформа опускается вниз под действием силы тяжести автомобиля, за счет которой канатоведущие шкивы 14 и 15, опускаясь по грузовым канатам 18 и 19, 20 и 21, вращаются и вращают зубчатую передачу, редуктор 27 основного привода, его шкив 34, который, благодаря встроенным в валы-барабаны 25 и 26 обгонным муфтам 33 вращает маховики 31 и соединенные с ними генераторы 32, преобразующие гравитационную энергию опускаемого автомобиля в электрическую энергию и передающие ее по кабелю в основной блок аккумуляторов 9 для сохранения, накопления и многократного использования энергии для горизонтального перемещения подъемника, поворота его платформы, для питания пульта управления.

Параллельно с этой системой накопления энергии, противовес 3 под действием силы тяжести опускающегося автомобиля поднимается вверх и аккумулирует гравитационную энергию, используемую затем для подъема платформы 2 с водителем на любую высоту подъемника.

В случае сверхнормативного ускорения движения платформы вниз, ограничитель скорости 42 гасит ускорение или включает ловители 43 на аварийный останов платформы. Жесткая пространственная несущая конструкция рамы 1, платформы 2 и всего подъемника рассчитана на динамические нагрузки, возникающие при резкой остановке ловителями платформы 2 с автомобилем. После спуска на нижний уровень автомобиль своим ходом съезжает с подъемника. Подъемник, как жесткая пространственная несущая конструкция, опирающаяся на колеса 11 и уравновешенная балластом, устойчиво перемещается вдоль фронта многоэтажных гаражей-автостоянок без автомобиля за счет своего автономного источника электроэнергии, аккумулированной в основном блоке аккумуляторов 9. При этом постоянный ток по системе энергообеспечения подъемника подается от блока аккумуляторов 9 к вспомогательному электроприводу 10, который вращает колеса 11 подъемника и обеспечивает горизонтальное перемещение подъемника между подъездами гаражей. При необходимости поворота платформы 2 на пульте 41 управления нажимают соответствующую кнопку, от которой подается сигнал на включение вспомогательного электродвигателя 24. При этом постоянный ток по системе энергообеспечения подъемника подается от блока аккумуляторов 9 к вспомогательному электродвигателю 24, который через зубчатое зацепление вращает опорно-поворотное устройство 23 подвижной платформы 2, причем поворот выполняется как с автомобилем, так и без автомобиля.

Ограничитель 44 предельного груза обеспечивает взвешивание автомобиля и ограничение предельной загрузки платформы. Вращая гладкий штурвал 38, водитель может обеспечить аварийный спуск платформы вручную, по лестнице 45 может спуститься без платформы. Ограничитель скорости 42 и ловители 43 обеспечивают останов и удержание платформы 2 с автомобилем на любой высоте, даже в случае обрыва всех четырех грузовых канатов. Спуск платформы с грузом и без груза, подъем платформы с водителем за автомобилем, подъемник выполняет без привлечения внешних источников энергии, неоднократно используя энергию автомобиля, накопленную при его подъеме. На подъемнике могут быть установлены приборы и устройства безопасности в соответствии с "Правилами" Госгортехнадзора России. Кроме того, предлагаемая конструкция подъемника позволяет не только исключить громоздкие барабаны, но и дает возможность установить под полом платформы компактный привод, использующий энергию двигателя поднимаемого автомобиля, отказаться от внешнего электроснабжения, значительно снизить материалоемкость, трудоемкость изготовления привода и несущих конструкций подъемника, по сравнению с реечным, сохранив, при этом, возможность подъема на любую высоту, ограниченную лишь высотой жесткой несущей пространственной конструкции подъемника.

Предлагаемый к патентованию подъемник автомобилей по сравнению с известными подъемниками имеет простую конструкцию, малую материалоемкость и возможность его эксплуатации на участках, не обеспеченных электроэнергией, что расширяет территориальную применимость подъемника, особенно в горной местности. Отсутствие сложной автоматики, экономичное использование только энергии поднимаемого автомобиля, аккумуляция этой энергии и восстановление ее при спуске, делают предлагаемый подъемник достаточно привлекательным для потребителей в условиях энергетического кризиса и роста цен на землю.

Подьемник автомобилей для повышения эффективности в эксплуатации выполнен в виде мобильной жесткой пространственной несущей конструкции с обеспечением возможности перемещений и поворота за счет энергии поднимаемого автомобиля, для вертикальных перемещений внутри подъемника установлена подвижная платформа. 7 ил.

Подъемник автомобилей, содержащий смонтированные с возможностью вертикального перемещения платформу, противовес с тяговыми канатами и отводными блоками, канато-ведущие шкивы, отличающийся тем, что он представляет собой мобильную жесткую пространственную несущую конструкцию, выполненную с возможностью перемещений и поворота за счет энергии поднимаемого автомобиля, причем для вертикальных перемещений внутри подъемника установлена подвижная платформа, привод которой соединен с ведущими колесами поднимаемого автомобиля и с канатоведущими шкивами с клиновыми канавками, выполненными по винтовой линии, внутри которых натянуты неподвижные грузовые канаты для возможности перемещения по ним платформы подъемника, а для горизонтального перемещения подъемника и поворота его платформы имеются обгонные муфты, маховики и генераторы, которые кинематически соединены с приводом, преобразующим гравитационную энергию опускаемого автомобиля в электрическую и передают ее в основной блок аккумуляторов подъемника для его автономного энергообеспечения.