Телескопический подъемник с пневмоприводом Российский патент 2023 года по МПК B66F3/24 

Изобретение относится к подъемным устройствам, а именно к телескопическим подъемникам с приводом от сжатого воздуха, в частности для подъема на определенную высоту различных приборов, датчиков.

Известен телескопический подъемник с пневмоприводом, содержащий как минимум две, соединенные телескопически, цилиндрические секции, нижняя и верхняя секции снабжены соответственно крышкой сверху и днищем снизу с образованием камеры переменного объема, при этом секции, за исключением верхней, в верхней части с внутренней стороны снабжены упорами, а также уплотнительными узлами, все подвижные секции в нижней части снабжены упорами с возможностью взаимодействия с упорами смежных секций, нижняя секция опущена в герметичный бак с жидкостью, бак выполнен с возможностью сообщения его верхней части с источником воздуха (А.с. СССР №221932, опуб. 17.07.1958, бюл. №22).

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, а также вероятность провисания подвижных секций в поднятом положении при отсутствии груза вследствие значительной силы трения в уплотнениях. Зависание подвижных секций в поднятом положении может иметь место, например, в не силовых подъемниках, перемещающих не тяжелые приборы, например, камеры, датчики.

Известен телескопический подъемник с пневмоприводом, содержащий, как минимум, две соединенные телескопически секции трубчатого сечения, соосно размещенные одна в другую, крайние секции выполнены с днищем, установленным наружу, секции в верхней части снабжены упорами с возможностью взаимодействия упором смежных секций, секции, за исключением подвижной секции с днищем снабжены уплотнительными узлами (патент РФ №2236271, МПК А62С 27/00, опуб. 20.09.2004, бюл. №26), который принят за прототитп.

Недостатками известного устройства являются недостаточный ресурс работы вследствие преждевременного износа уплотнительных узлов, а также вероятность провисания подвижных секций в поднятом положении при отсутствии груза вследствие значительной силы трения в уплотнениях. Зависание подвижных секций в поднятом положении может иметь место, например, в не силовых подъемниках, перемещающих не тяжелые приборы, например, камеры, датчики.

Интенсивный износ уплотнительных узлов связан с возникновением сухого трения в уплотнительных узлах и постоянного их обжатия уплотняемой поверхностью.

Технической задачей заявленного изобретения является повышение ресурса и снижение требуемого усилия на подъем.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в телескопическом подъемнике с пневмоприводом, содержащем, как минимум, две соединенные телескопически секции трубчатого сечения, соосно размещенные одна в другую, крайние секции выполнены с днищем, установленным наружу, секции в верхней части снабжены упорами с возможностью взаимодействия с упором смежной секции, секции, за исключением подвижной секции с днищем снабжены уплотнительными узлами, согласно техническому решению, подвижные секции снизу в торцевой части и на расстоянии от торцов снабжены направляющими буртами и кольцевыми упорами, ответно смежным секциям, при этом подвижные секции выше нижних кольцевых упоров с возможностью взаимодействия с ними снабжены эластичными уплотнительными кольцами, установленными с образованием гарантированного радиального зазора между ними и боковой поверхностью смежных секций.

Направляющие бурты снабжены уплотнительными элементами, а кольцевая полость между буртами и нижними кольцевыми упорами заполнены жидкостью.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом.

На фиг. 1 показана общая схема подъемника с пневмоприводом.

На фиг. 2 - узел А на фиг. 1.

На фиг. 3 - вариант выполнения пневматического подъемника.

Телескопический подъемник содержит, как минимум, два соосно размещенных одна в другую секции, например, секции 1, 2, 3 и 4 (фиг. 1), выполненные в виде труб круглого сечения, причем крайние секции 1 и 4 выполнены с размещенными наружу днищами 5 и 6 соответственно. Телескопически соединенные секция 1 с днищем 5, секции 2, 3, секция 4 с днищем 6 установлены с образованием замкнутой полости 7 переменного объема.

В верхней части подвижные секции 2, 3 и 4 снаружи снабжены упорами 8, выполненными, например, в виде разрезных пружинных колец, размещенных в кольцевых канавках (на фиг. не указаны). В верхней части секции 1, 2, 3, с внутренней стороны, оснащены кольцевыми упорами 9, выполненными, например, в виде разрезных пружинных колец, ответно смежным секциям 2, 3 и 4.

В нижней части подвижные секции 2, 3 и 4, ближе к торцу, и выше на расстоянии от торца оснащены направляющими буртами 10 и нижними кольцевыми упорами 11 (фиг. 2), ответно выполненными смежным секциям 1, 2 и 3. Упоры 11 выполнены, например, в виде разрезных пружинных колец, установленных в кольцевых канавках (на фиг. не указаны). Расстояние между нижними торцами буртов 10 и нижним кольцом 11 выбирается из условия обеспечения устойчивости и ограничения радиального смещения верхних торцов подвижных секций 2, 3 и 4. Как правило, указанное расстояние не меньше диаметра секций.

Выше кольцевых упоров 11, с возможностью взаимодействия с ними, установлены, например, эластичные уплотнительные кольца 12 (фиг. 2), размещенные, например, в кольцевой канавке (на фиг. не указано) выше упоров 11. Уплотнительные кольца 12 установлены с образованием гарантированного радиального зазора между ними и боковыми поверхностями смежных секций 1, 2 и 3, а также кольцевых полостей 13 постоянного объема между направляющими буртами 10 и нижними кольцевыми упорами 11.

Направляющие бурты 10 могут быть оснащены уплотнительными элементами (кольцами) 14 с герметизацией снизу кольцевых полостей 13 постоянного объема. Кольцевые полости 13 постоянного объема могут быть заполнены жидкостью, например, маслом или гидравлической жидкостью.

Внутренняя полость 7 переменного объема через сквозной канал (на фиг. не указан) выполненный, например, в днище 5, соединена, например, с источником сжатого воздуха (газа), например, напорной линией (на фиг. не указана) нагнетателя воздуха 15, выполненного, например, в виде компрессора, через запорное устройство 16. Запорное устройство 16 выполнено, например, в виде трехходового крана, установленного с возможностью поочередного сообщения полости 7 подъемника с напорной линией нагнетателя воздуха 15 и атмосферой.

Пневматический подъемник кроме компрессора 15 и запорного устройства 16 может быть оснащен дополнительным запорным устройством 17 (фиг. 3) с возможностью поочередного сообщения всасывающей линии полости 7 подъемника с всасывающей линией (на фиг. не указана) нагнетателя воздуха 15 и окружающей средой (атмосферой). Дополнительное запорное устройство 17 может быть выполнено в виде трехходового крана.

Работа телескопического подъемника с пневмоприводом осуществляется следующим образом.

При отсутствии уплотнительных колец 14 полости 13 постоянного объема заполнены только воздухом.

При подаче сжатого воздуха нагнетателем воздуха 15 (компрессором) в полость 7 переменного объема давление в ней повышается и под действием создавшегося перепада давления подвижная секция 4 с днищем 6 начинает подниматься вверх. При подъеме секции 4 вверх уплотнительное кольцо 12 не взаимодействует с поверхностью секции 3 в связи с наличием гарантированного зазора между ним и боковой поверхностью секции 3. Этим исключается трение, износ уплотнительного кольца и секции 3, а также снижение усилия на подъем. При подъеме секции 4 часть воздуха из полости 7 может перетекать наружу.

Вследствие отсутствия взаимодействия уплотнительных колец 12 с боковыми поверхностями секций 1, 2 и 3 указанные поверхности практически на всей длине могут не подвергаться чистовой обработке. Чистовой обработке могут подвергаться верхние части секций 1, 2 и 3 ниже кольцевых упоров 9 на длину, равную высоте уплотнительных колец 12.

При взаимодействии уплотнительного кольца 12 секции 4 с кольцевым упором 11 секции 3 кольцо 12 сжимается, и расширяясь в радиальном направлении взаимодействует с боковой поверхностью секции 3, герметизируя полость 13 постоянного объема, образованную между секциями 3 и 4.

В дальнейшем, под действием усилия со стороны секции 4, секция 3 начинает перемещаться вверх. Подъем секций 3 и 2, а также процесс герметизации полостей 13 постоянного объема между секциями 3 и 2, а также 2 и 1 осуществляется аналогичным образом.

При полностью поднятом положении секций 2, 3 и 4 все полости 13 постоянного объема, а значит и полость 7 переменного объема окажутся герметично закрытыми. Далее, при закачке полости 7 максимальным давлением, закрывается запорное устройство 16. При этом эластичные уплотнительные кольца 12 находятся в деформированном состоянии, и контактное давление в них многократно превышает давление воздуха в полости 7.

При наличии утечек, например, через уплотнительные кольца 12, давление в полости 7 чуть снижается, и кольца 12 удлиняются, сохраняя герметичность полостей 13 и 7.

Для опускания подъемника в нижнее положение полость 7 посредством трехходового крана 16 сообщается с атмосферой (на фиг. не указана). Под действием веса секций 2, 3 и 4, а также груза (при наличии) секции 2, 3 и 4 опускаются в нижнее положение.

При оснащении буртов 10 уплотнительными элементами (кольцами) 14, полости 13 заполняются гидравлической жидкостью или маслом. Из-за небольшого зазора (на фиг. не указаны) между боковыми поверхностями смежных секций, объем указанных полостей незначительный.

Подъем секций 2, 3 и 4 происходит также, как и при отсутствии уплотнительных колец. Однако, при этом герметизация полостей 13 и полости 7 осуществляется уплотнительными кольцами 14. Износ колец 14 незначительный в связи с наличием жидкости в полостях 13 постоянного объема, так как трение между кольцами 14 и смежными секциями не сухое, а жидкостное. При опускании подвижных секций 2, 3 и 4 вниз нижние кольцевые упоры 11, взаимодействующие с боковыми поверхностями секций 1, 2 и 3, обеспечивая смыв жидкости с них, исключают безвозвратный расход жидкости.

При полностью поднятых подвижных секциях 2, 3 и 4 полости 13 и 7 дополнительно герметизируются уплотнительными кольцами 12. Уплотнительные кольца 12 и верхние кольцевые упоры 11 исключают попадание влаги, пыли и механических примесей ниже них, а также в жидкостные полости 13.

При оснащении пневматического подъема дополнительным запорным устройством 17 (фиг. 3) подъем секций 2, 3 и 4 осуществляется аналогичным образом. При этом всасывающая линия (на фиг. не указана) нагнетателя воздуха 15 через трехходовой кран 17 сообщается с атмосферой.

Для опускания секций 2, 3 и 4 в нижнее положение полость 7 посредством трехходового крана 16 сообщается с атмосферой. Нагнетатель воздуха 15 может быть выключен. Например, при малом весе груза (на фиг. не показан), секций 2, 3 и 4, по достижении в полости 7 атмосферного давления, краны 16 и 17 переключаются в другое положение с сообщением всасывающей линии (на фиг. не указан) нагнетателя воздуха 15 с полостью 7, а напорной линии (на фиг. не указана) - с атмосферой с одновременным пуском в работу нагнетателя воздуха 15. Далее осуществляется принудительное опорожнение остаточного объема воздуха из полости 7 в атмосферу.

Таким образом, при оснащении нижней части подвижных секций направляющим буртом непосредственно в торцевой части и кольцевым упором, и уплотнительным кольцом на расстоянии от него обеспечивается герметизация внутренней полости подъемника при полностью поднятых подвижных секциях 2, 3 и 4, исключается трение в уплотнительном кольце и его износ, а также не требуется чистовая обработка внутренней поверхности секций практически на всей длине.

При оснащении направляющих буртов, расположенных в торцевой части подвижных секций, уплотнительными кольцами и заполнении жидкостью кольцевых полостей между буртами и нижними кольцевыми упорами, обеспечивается постоянная герметизация внутренней полости подъемника с существенным снижением износа и трения в паре трения, а также при небольшой потребности жидкости.

Оснащением подъемника дополнительным запорным устройством, расположенным во всасывающей линии нагнетателя воздуха с возможностью поочередного его сообщения с полостью подъемника и атмосферой, обеспечивается принудительное опорожнение полости подъемника.

Изобретение относится к подъемным устройствам, к телескопическим подъемникам с приводом от сжатого воздуха, в частности для подъема различных приборов, датчиков, а также тяжелых грузов. Телескопический подъемник содержит как минимум две соединенные телескопически секции трубчатого сечения, соосно размещенные одна в другую. Крайние секции выполнены с днищем, установленным наружу. Подвижные секции в верхней части снабжены верхними упорами, а в нижней торцевой части и выше торца на расстоянии - направляющими буртами и нижними кольцевыми упорами, ответно смежным секциям. Секции, за исключением крайней секции с днищем, в верхней части оснащены кольцевыми упорами с возможностью взаимодействия с верхними упорами смежных секций. Подвижные секции выше нижних кольцевых упоров с возможностью взаимодействия с ними снабжены эластичными уплотнительными кольцами, установленными с образованием гарантированного радиального зазора между ними и боковой поверхностью смежных секций. Направляющие бурты могут быть снабжены уплотнительными элементами, а кольцевая полость между буртами и нижними кольцевыми упорами заполнена жидкостью. Подъемник снабжен нагнетателем воздуха с запорным органом в напорной линии с возможностью поочередного сообщения полости подъемника с напорной линией и атмосферой. Достигается повышение ресурса и снижение требуемого усилия на подъем. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Телескопический подъемник с пневмоприводом, содержащий как минимум две соединенные телескопически секции трубчатого сечения, соосно размещенные одна в другую, крайние секции выполнены с днищем, установленным наружу, секции в верхней части снабжены упорами с возможностью взаимодействия с упором смежной секции, секции, за исключением подвижной секции с днищем, снабжены уплотнительными узлами, нагнетатель воздуха с запорным устройством, установленным с возможностью сообщения нагнетателя воздуха с полостью подъемника, отличающийся тем, что подвижные секции внизу в торцевой части и на расстоянии от торцов снабжены направляющими буртами и кольцевыми упорами, ответно смежным секциям, при этом подвижные секции выше нижних кольцевых упоров с возможностью взаимодействия с ними снабжены эластичными уплотнительными кольцами, установленными с образованием гарантированного радиального зазора между ними и боковой поверхностью смежных секций, при этом запорный орган установлен с возможностью поочередного сообщения полости подъемника с напорной линией нагнетателя воздуха и атмосферой.

2. Подъемник по п. 1, отличающийся тем, что направляющие бурты снабжены уплотнительными элементами, а кольцевая полость между буртами и нижними кольцевыми упорами заполнена жидкостью.

3. Подъемник по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным запорным устройством, размещенным на всасывающей линии нагнетателя воздуха с возможностью поочередного его сообщения с атмосферой и полостью подъемника.