ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ МАЧТА Российский патент 2009 года по МПК E04H12/18 

Предлагаемое изобретение относится к аварийно-спасательным работам (АСР) и может быть использовано для освещения в ночное (темное время), зоны (участок, территория) при проведении на этом участке спасательных работ.

Известна штырьевая антенна по а.с 1775771, H01Q 1/12, состоящая из соосных трубчатых элементов и стержня одинаковой длины, а также коаксильного кабеля, центральный проводник которого через пару встречно включенных диодов подключен к нижнему торцу второго трубчатого элемента. Все трубчатые элементы и стержень включены последовательно и согласно изолированным проводникам, расположенным внутри трубчатых элементов. Однако использование этой антенны в качестве осветительной мачты затруднено или требует коренной переделки антенны.

Известно основание мачты, в особенности мачты для временной установки по а.с 2110657, Е04Н ¹²/22. Изобретение применяется преимущественно в телекоммуникационной отрасли. Основание мачты, в особенности мачты для временной установки, содержит корпус, имеющий верхний и нижний узлы крепления, проходящие в боковом направлении опорных стоек, которые образованы верхними и нижними плечами и наружные концы каждой из которых имеют опорную лапу. Это изобретение так же не технологично при его использовании в качестве осветительной мачты.

Ближайшим аналогом может служить выдвижное устройство по а.с 2265111, Е04Н 12/00. Оно относится к выдвижным жестким конструкциям заданного профиля и может применяться как мачта для парусных судов, стрела для подъемных устройств, лопасти пропеллера, как осветительная мачта.

Выдвижное устройство представляет собой свернутую в рулон упругую ленту, оборудованную по краям элементами сцепления, размещенную в корпусе, оборудованном ключом сцепления, в котором края ленты сводятся и крепятся друг к другу элементами сцепления при выдвижении ленты из корпуса. В результате создано выдвижное устройство заданной конфигурации без секций. Однако высота этой мачты не может быть значительной для освещения большой территории.

Целью предлагаемого изобретения «Осветительная мачта», содержащая блок прожекторов, электролебедку, систему электропитания и выдвижные секции, является эффективное освещение большой территории при мобильности, компактности, небольшом весе мачты.

Эта цель достигается за счет того, что осветительная мачта снабжена многосекционным трособлочным подъемником с цилиндрическими, беззазорно входящими друг в друга телескопическими секциями, каждая из которых состоит из трубы, основания и хомута и несет установленные на них опорные ролики, через которые внутри секций проходят равные по длине металлические тросы, взаимно связывающие соседние секции, а также за счет того, что блок прожекторов снабжен механизмом поворота на 350°(±175°) по горизонтальной плоскости на 120° (±60°) в вертикальной плоскости; трубы имеют вырезы для прохождения в них тросов, а на внутренних поверхностях секций установлены направляющие шпонки, которые входят в направляющие пазы, расположенные в верхней части секций.

Пример исполнения осветительной мачты

На фиг.1 показана основная часть мачты наполовину в развернутом состоянии, на фиг.2 - второе подвижное колено (секция) мачты и сечение А-А, на фиг.3 - третье подвижное колено и сечение Б-Б, на фиг.4 и 5 - соответственно четвертое и пятое колено мачты. На фиг.6 дано общее изображение мачты в свернутом (опущенном) состоянии.

Осветительная мачта состоит из одного неподвижного и нескольких подвижных колен, входящих одно в другое. Первое (неподвижное) колено имеет опорный ролик 1, трубу 2, хомут 3; в первое колено входит труба 4 второго колена, а в него соответственно труба 5 следующего колена. На хомуте 3 установлены опорные ролики 6, через которые проходит металлический трос 7. Труба 2 снабжена заглушкой 8 и дополнительными опорами с роликом 9, через который проходит трос от лебедки 10; второе колено (фиг.2) также имеет основание, постановленную на нем скобу 12, несущую опорный ролик 13, и трубу 14. Трос 15 связывает второе и третье колено. В верхней части трубы третьего колена для обеспечения ее жесткости установлен бандаж 16 с помощью заклепки 17, в нижней части труба 18 опирается на основание 19, к которому с помощью винта 20 прикрепили трос 15. Для слива дождевой воды в основании 19 и в основаниях других колен имеются дренажные отверстия 21.

Аналогичным образом устроены четвертое (фиг.4) и пятое (фиг.5) колено, они несут опорные ролики 22 и 23, а в верхней части - направляющие кольца 24.

Секции (колена) подъемника через опорные ролики соединены между собой тросами, проложенными внутри секций. Первая неподвижная секция и подвижная секция соединены между собой тросом лебедки подъема 10.

Секции установлены друг в друга на направляющих кольцах и основаниях. На внутренней поверхности секций установлены вертикальные направляющие шпонки 25, которые входят в направляющие пазы верхних колец и не дают секциям поворачиваться вокруг вертикальной оси.

На верхней секции крепится установочный фланец 26 механизма поворота 27 прожекторов 28.

Подъем (опускание) секций производится с помощью электрической лебедки 10. При наматывании троса на лебедку он укорачивается и через опорный ролик 1 выдвигает вверх вторую подвижную секцию (колено). При этом выдвигается вверх следующая подвижная секция и т.д.

Электропитание 29 включает:

- контур электроснабжения лебедки механизма подъема (опускания) блока прожекторов;

- контур электроснабжения механизма поворота прожекторов;

- контур электроснабжения прожекторов.

Для свободного прохождения тросов трубы 2, 14, 18 и другие снабжены вырезами 30, 31.

Конструкция второго подвижного колена отличается от остальных тем, что у него со стороны крепления основания имеется вырез 31, служащий для обеспечения возможности вращения ролика 13, закрепленного на основании 11. Для предохранения троса от соскакивания с ролика 13 на одной оси со шкивом укреплена предохранительная скоба 12.

Конструктивное выполнение всех остальных подвижных колен одинаково и соответствует фиг.3. На верхний конец трубы 18 напрессовано и прикреплено бандажное кольцо 16, предназначенное для того, чтобы придать жесткость колену в месте крепления хомута. В бандажном кольце и трубе сделано окно, которое служит для выхода троса на ролик. На другом конце трубы укреплено эксцентрическое основание 11, отлитое из алюминиевого сплава.

Эксцентричность основания сделана для того, чтобы между коленами телескопической мачты получить пространство шириной 4,5-5 мм для прохода троса.

Эксцентричность кольца и основания одинакова и при сборке мачты устанавливается в одну сторону. В кольце на внутренней поверхности имеется паз, служащий для прохода шпонки, которая укреплена заклепками на каждом колене, она предназначена для предохранения от проворачивания одного колена относительно другого. Для уменьшения трения выхода подвижных колен в каждом верхнем эксцентрическом кольце сделана проточка, в которой установлена фторопластовая вставка.

Экспериментально установлено, что территория наиболее эффективно освещается при возможном повороте блока прожекторов в горизонтальной плоскости на 350°(±75°) и в вертикальной -120°(±60°).

К основанию каждого подвижного колена прикреплен и заложен в паз стальной трос диаметром 5 мм.

Ветви троса должны быть строго одинаковыми для обеспечения одинаковой нагрузки на ветвь.

Электрическая лебедка 10 представляет собой электродвигатель с редуктором, электрическим тормозом и барабаном для наматывания троса, с горизонтальным расположением, смонтированный в корпусе.

Пульт дистанционного управления смонтирован в пластмассовом корпусе, на котором расположены три кнопки:

- кнопка управления механизмом подъема (спуска) подвижных колен мачты;

- кнопка управления механизмом поворота блока прожекторов в горизонтальной плоскости на 350°;

- кнопка управления механизмом поворота блока прожекторов в вертикальной плоскости на 120°.

Механизм подъема осветительной мачты включает в себя электрическую лебедку с барабаном для наматывания троса и с электротормозом, систему тросов и роликов.

Питание осветительной мачты (220 В; 50 Гц) осуществляется от стационарно установленного генератора через разъем Х7 (32 А) или от внешнего источника питания (220 В; 50 Гц; 32 А). После разъема Х7 питание подается на блок питания. Питание блока управления механизма подъема, механизма поворота блока, прожекторов происходит через блок питания.

При развертывании мачты подают питание на блок питания. С помощью пульта дистанционного управления (ПДУ) кнопкой управления механизмом подъема (кнопку установить в положение - «подъем») можно начать подъем мачты. Электрическая лебедка начинает вращаться по часовой стрелке, при этом производится наматывание троса на барабан, что обеспечивает одновременный выход всех подвижных коленьев мачты.

Если при развертывании мачты прекратить подачу питания на электрическую лебедку (отпустить кнопку «подъем»), включиться электротормоз лебедки и подъем мачты прекратиться, мачта остановиться и будет находиться в этом положении до тех пор, пока не нажать кнопку «подъем».

При достижении мачты максимальной высоты ограничительная шпонка, закрепленная на втором колене, упрется во вкладыш неподвижного колена и дальнейшее вращение электролебедки по часовой стрелке станет невозможным. При этом включается электротормоз. Он входит в сцепление с барабаном наматывания троса и останавливает его, это позволяет удерживать мачту в развернутом состоянии.

При свертывании мачты питание подают через блок питания. С помощью ПДУ кнопкой управления механизмом подъема (кнопку установить в положение - «спуск») начинают свертывание мачты.

При этом включается электротормоз. Электротормоз выходит из сцепления с барабаном наматывания троса и освобождает его. Электрическая лебедка начинает вращаться против часовой стрелки, при этом производится сматывание троса с барабана. Одновременно с этим под действием собственного веса всех подвижных коленьев, механизма поворота блока прожекторов и самих прожекторов коленья начнут входить одно в другое до тех пор, пока не сойдутся хомуты на них. После схождения хомутов отпустить кнопку - «спуск».

Если при свертывании мачты прекратить подачу питания на электрическую лебедку (отпустить кнопку «спуск»), включиться электротормоз лебедки и свертывание мачты прекратиться, в результате этого самостоятельного опускания мачты не произойдет, мачта остановиться и будет находиться в этом положении до тех пор, пока не нажать кнопку «спуск».

Работа кнопкой управления механизмом поворота блока прожекторов в горизонтальной плоскости.

Кнопка служит для поворота блока прожекторов в горизонтальной плоскости на 350°. Этой кнопкой блок прожекторов устанавливается в нужное положение в горизонтальной плоскости.

При выключенной кнопке механизм поворота установлен в исходном положении.

Кнопка имеет два положения ◀ и ▶.

При нажатии кнопки в положении ▶ блок прожекторов поворачивается механизмом поворота по часовой стрелке на 175° до упора. Когда блок прожекторов дойдет до упора, отпустить кнопку.

При нажатии кнопки в положении ▶ блок прожекторов поворачивается механизмом поворота против часовой стрелки на 175° до упора. Когда блок прожекторов дойдет до упора, отпустить кнопку.

После работы, манипулируя кнопкой в ◀ или в ▶ установить блок прожекторов в исходное положение.

Работа кнопкой управления механизмом поворота блока прожекторов в вертикальной плоскости.

Кнопка служит для поворота блока прожекторов в вертикальной плоскости на 120°. Этой кнопкой блок прожекторов устанавливается в нужное положение в вертикальной плоскости.

При выключенной кнопке механизм поворота установлен в исходном положении.

Кнопка имеет два положения ◀ и ▶.

При нажатии кнопки в положение ▶ блок прожекторов поворачивается механизмом поворота на 120° в вертикальной плоскости до упора. Когда блок прожекторов дойдет до упора, отпустить кнопку или, не доводя до упора, установить блок прожекторов в нужном положении.

При нажатии кнопки в положение ◀ установить блок прожекторов в исходное положение.

Осветительная мачта телескопическая устанавливается на специальных транспортных средствах или на грунте и обеспечивает освещение объектов и территорий при проведении аварийно-спасательных, ремонтно-восстановительных и других видов работ в темное время суток.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Максимальная мощность прожекторов, кВт - 3,0.

Количество и мощность прожекторов, шт.кВт - 4×0,5(2×1,0; 2×1,5).

Тип прожекторов - галогеновые, типа L01500(ZT).

Схема электрического соединения - с одновременным включением.

Угол поворота блока прожекторов:

в горизонтальной плоскости, град - 350;

в вертикальной плоскости, град - 120.

Нулевое положение редуктора механизма поворота, град.:

по горизонтали - ±175;

по вертикали - +120;

Угловая скорость поворота по всем осям, град/сек - 8.

Управление блоком прожекторов дистанционное с блока управления

Габаритные размеры мачты (L×B×H), мм:

в рабочем положении 700×190×6500 в транспортном положении 700×190×2100 Масса, кг, не более 40 Напряжение питания прожекторов, В 220 Напряжение питания механизма подъема прожекторов, В 220

Напряжение питания механизма поворота блока прожекторов, В27

В состав входит:

- блок прожекторов 1;

- механизм поворота блока прожекторов 2;

- телескопический трособлочный подъемник 3 с электроприводом;

- электрооборудование;

- установочные элементы.

Блок прожекторов предназначен для создания светового потока при освещении объектов.

Состоит из двух прожекторов, мощностью по 1,5 кВт каждый, установленных на траверсе механизма поворота 2. Допускается установка прожекторов меньшей мощности - 2×1,0 кВт или 4×0,5 кВт.

Механизм поворота блока прожекторов обеспечивает направленность светового потока на объект за счет поворота блока прожекторов в горизонтальной плоскости на 350° (±175°) и в вертикальной - 120° (±60°).

В качестве привода механизма поворота использовано поворотное устройство типа ПП-6.

Изготовлены опытные образцы мачты с базированием на автомобиле и на грунте, которые подтвердили все заявленные характеристики. Результаты испытания опытных образцов показали высокую эффективность осветительной мачты, выполненной по данной заявке.

Изобретение относится к аварийно-спасательным работам и может быть использовано для освещения в ночное (темное) время зоны или участка территории при проведении на нем спасательных работ. Технический результат: эффективное освещение большой территории при мобильности, компактности и небольшом весе мачты. Осветительная мачта содержит блок прожекторов, электролебедку, систему электропитания и выдвижные секции. Она снабжена многосекционным трособлочным подъемником с цилиндрическими одним неподвижным и несколькими подвижными, телескопическими секциями-коленами, беззазорно входящими друг в друга и выполненными в виде труб, снабженных хомутами и опорными роликами, через которые внутри каждого колена проходят металлические тросы, один из которых связывает неподвижное колено с электролебедкой и со вторым подвижным коленом, основание которого снабжено предохранительной скобой, несущей опорный ролик, а остальные тросы прикреплены к основанию каждого из подвижных колен соответственно для последующей связи со следующим коленом через опорный ролик, причем в верхней части всех колен имеются направляющие кольца. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Осветительная мачта, содержащая блок прожекторов, электролебедку, систему электропитания и выдвижные секции, отличающаяся тем, что она снабжена многосекционным трособлочным подъемником с цилиндрическими, одним неподвижным и несколькими подвижными, телескопическими секциями - коленами, беззазорно входящими друг в друга и выполненными в виде труб, снабженных хомутами и опорными роликами, через которые внутри каждого колена проходят металлические тросы, один из которых связывает неподвижное колено с электролебедкой и со вторым подвижным коленом, основание которого снабжено предохранительной скобой, несущей опорный ролик, а остальные тросы прикреплены к основанию каждого из подвижных колен соответственно для последующей связи со следующим коленом через опорный ролик, причем в верхней части всех колен имеются направляющие кольца.

2. Осветительная мачта по п.1, отличающаяся тем, что блок прожекторов снабжен механизмом поворота на 175-525° по горизонтальной плоскости на 60-180° в вертикальной плоскости, а трубы секций имеют вырезы для прохождения в них тросов, причем на внутренних поверхностях секций установлены направляющие шпонки, которые входят в направляющие пазы, выполненные в направляющих кольцах, расположенных в верхней части секций.