Устройство для уравновешивания подъемно-откидного изделия Российский патент 2021 года по МПК E01F13/04 E05F7/06 E06B11/00 

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим уравновешивание подъемно-откидных изделий. Конструкция заявляемого устройства может использоваться, например, в шлагбаумах, воротах, подъемно-откидных или перегрузочных платформах и в других изделиях, преграждающих или ограничивающих перемещение людей, транспортных средств.

Из уровня техники известен автоматический шлагбаум, содержащий корпус, горизонтальный преграждающий элемент, установленный на поворотном валу с возможностью поворота в вертикальной плоскости, механизм его поворота и привод в виде мотор-редуктора, механизм поворота выполнен в виде фрикционной передачи, состоящей из верхнего ведомого шкива, жестко связанного с поворотным валом, нижнего ведущего шкива, жестко закрепленного на выходном валу мотор-редуктора, замкнутого приводного ремня, установленного с регулируемый натяжением между указанными шкивами, и средства натяжения приводного ремня, выполненного с возможностью линейного отклонения нижнего ведущего шкива (патент на полезную модель RU № 175703).

Недостатком известного устройство является достаточно сложная конструкция, требующая полной разборки устройства при проведение ремонтных работ, а также то, что механизм шлагбаума не предполагает его использование в других изделиях, например, в подъемно-откидной или перегрузочной платформе, подъемно-откидных воротах и т.п.

В качестве наиболее близкого аналога для заявляемого устройства выбран шлагбаум, содержащий опорную стойку, на которой установлены вспомогательный приводной механизм и заградительная перекладина с возможностью поворота в вертикальной плоскости, вспомогательный приводной механизм выполнен в виде двух коаксиально расположенных вокруг опорной стойки втулок, между которыми установлена пружина сжатия, при этом верхняя втулка подвижна и связана с заградительной перекладиной через соединительный элемент, передающий накапливаемую энергию пружины сжатия (патент на изобретение RU № 2641549).

Недостатком известного устройство является использование его механизма только вручную и не предполагается использование его в других изделиях, например, в подъемно-откидной или перегрузочной платформе, подъемно-откидных воротах и т.п.

Технический результат заявляемого изобретения направлен на создание простого по конструкции устройства с высокими эксплуатационными качествами и с расширенной областью применения.

Технический результат достигается тем, что устройство для уравновешивания подъемно-откидных изделий, содержащее держатель, пружину сжатия, упорные элементы, согласно изобретению, дополнительно снабжено электродвигателем, а держатель выполнен в виде подвижного штока, соединенным с электродвигателем через расположенный внутри штока винт с резьбой, и соединен с пружиной сжатия посредством гайки, расположенной на винте с резьбой, при этом пружина сжатия расположена в защитном кожухе.

Винт с резьбой представляет собой червячный винт с резьбой или шарико-винтовую пару.

Подъемно-откидные изделия представляют собой шлагбаум или подъемно-откидную платформу, или перегрузочную платформу, или подъемно-откидные ворота, или подъемно-откидной мост.

Сущность заявляемого технического решения поясняется фиг. 1, на котором представлена конструкция заявляемого устройства и фиг. 2, показывающий пример его использования.

Устройство для уравновешивания подъемно-откидных изделий содержит пружину сжатия 1, защитный кожух 2 пружины сжатия, стационарную упорную пластину 3 пружины сжатия, подвижный шток 4 с упорным фланцем пружины сжатия, гайку 5 (гайка ШВП), червячный винт 6 с резьбой (либо шарико-винтовая пара (ШВП)), радиально-упорный подшипник 7, соединительную муфту 8, электродвигатель 9, фланец 10 крепления электродвигателя, верхнюю пластину 11 крепления и нижнюю пластину 12 крепления.

Защитный кожух 2 выполнен в виде трубы, к одной стороне которой прикреплена стационарная упорная пластина 3, закрепленная к верхней пластине 11 крепления. Внутри защитного кожуха 2 расположена пружина сжатия 1, одним концом упирающаяся в стационарную упорную пластину 3, а другим в фланец подвижного штока 4 с упорным фланцем пружины сжатия 1. Шток 4 перемещается внутри пружины 1. Внутри штока 4 проходит червячный винт 6 (либо шарико-винтовая пара (ШВП)) с прикрепленной к нему гайкой 5. Винт 6 закреплен одной стороной на нижней пластине 12 крепления посредством радиально-упорного подшипника 7, обеспечивающего возможность вращения винта вокруг оси. Далее винт 6 посредством муфты 8 соединен с электродвигателем 9. Электродвигатель 9 закреплен на нижней пластине 12 через переходной фланец 10.

Принцип работы устройства.

При включении электродвигателя 9 при помощи муфты 8, происходит вращение червячного винта 6, по резьбе которого перемещается гайка 5, закрепленная с фланцем подвижного штока 4, что приводит к сжиманию или разжиманию пружины 1, одним концом упирающаяся в стационарную упорную пластину 3, и закрытой защитным кожухом 2.

Пружина сжатия приводит в действие шток 4, на конце которого закреплена тяга 14, и при помощи шарнира 15 стрела шлагбаума 16 (или перегрузочная платформа или створки подъемно-откидных ворот и т.п.) приходит в движение.

Пример использование заявляемого устройства в шлагбауме (фиг. 2).

На неподвижно установленном основании 13 изделия посредством верхней пластины крепления 11 и нижней пластины крепления 12 жестко крепится заявляемое пружинно-уравновешивающее устройство.

В момент опускания стрелы 16 шлагбаума в горизонтальное положение подвижный шток 4 сжимает пружину сжатия 1, при этом сила обратной реакции пружины возрастает пропорционально силе (весу) опускаемой стрелы 16 (или, например, платформы) и максимальна при ее горизонтальном положении. При поднятии стрелы 16 в вертикальное положение пружина сжатия 1 полностью разжимается. Пружина в работе имеет знакопеременные нагрузки. Поэтому необходимо, чтобы усилие пружины 1 в сжатом состоянии было равно усилию, необходимому для поднятия стрелы 16 в точке приложения силы (условие равновесия) и рассчитывается по формуле F=m₁*L₁/L₂, где m₁ - масса стрелы 16 (или платформы), L₁ - длина стрелы 16 (или платформы), L₂ - длина рычага приложения силы устройства.

Для перемещения стрелы 16 (или, например, платформы) используется электродвигатель 9, закрепленный посредством соединительной муфты 8 с червячным винтом 6 (либо шарико-винтовой парой), по которому перемещается гайка 5, закрепленная на фланце подвижного штока 4.

Использование заявляемого устройства позволяет кратно уменьшить усилия (нагрузки), необходимые для подъема и опускания стрелы 16 (или платформы), и как следствие уменьшить потребляемую мощность электродвигателя 9.

При отсутствии электричества подъем и опускание стрелы 16 (или платформы) возможно осуществить в ручном режиме.

Использование электродвигателя позволяет автоматизировать работу подъемно-откидных изделий.

Использование пружины сжатия позволяет кратно уменьшить усилия (нагрузки), необходимые для подъема и опускания изделия, и как следствие уменьшить потребную мощность электродвигателя, а также усилия для перемещения изделия в ручном режиме.

Защитный кожух пружины сжатия позволяет исключить попадание в нее посторонних предметов, приводящих к неисправности изделия.

Конструкция заявляемого устройства не требует полной разборки изделия при проведение ремонтных работ, так как конструкция обеспечивает доступ ко всем элементам устройства.

Таким образом, предложенное техническое решение позволило создать устройство простой конструкции, обеспечивающей высокие эксплуатационные качества и позволяющее расширить область его применения за счет использования не только в шлагбауме, но и в подъемно-откидной платформе, перегрузочной платформе, подъемно-откидных воротах, подъемно-откидном мосту и т.п.

Устройство для уравновешивания подъемно-откидного изделия обеспечивает уравновешивание подъемно-откидных изделий. Может использоваться, например, в шлагбаумах, воротах, подъемно-откидных или перегрузочных платформах и в других изделиях, преграждающих или ограничивающих перемещение людей, транспортных средств. Устройство содержит пружину сжатия 1, защитный кожух 2 пружины сжатия, стационарную упорную пластину 3 пружины сжатия, подвижный шток 4 с упорным фланцем пружины сжатия, гайку 5, червячный винт 6 с резьбой, радиально-упорный подшипник 7, соединительную муфту 8, электродвигатель 9, фланец 10 крепления электродвигателя, верхнюю пластину 11 крепления и нижнюю пластину 12 крепления. Технический результат - создание простого по конструкции устройства с высокими эксплуатационными качествами и с расширенной областью применения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для уравновешивания подъемно-откидного изделия, содержащее держатель, пружину сжатия, упорные элементы, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено электродвигателем, а держатель выполнен в виде подвижного штока, соединенного с электродвигателем через расположенный внутри штока винт с резьбой, и соединен с пружиной сжатия посредством гайки, расположенной на винте с резьбой, при этом пружина сжатия расположена в защитном кожухе.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что винт с резьбой представляет собой червячный винт с резьбой или шарико-винтовую пару.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что подъемно-откидные изделия представляют собой шлагбаум, или подъемно-откидную платформу, или перегрузочную платформу, или подъемно-откидные ворота, или подъемно-откидной мост.