Безопасный полиспаст

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соцналистмческнк

Респубпнк (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 21.10,77 (2! ) 2531847/29-11 с присоединением заявки №

Государстеенный комнтет (23 ) Приоритет до делам изабретеннй и открытий

Опубликовано 05.04.80. Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 05.04.80 (72) Автор изобретения

М .;1Д:," " 1! УИ3

А. А. Богорад

Всесоюзный научно-исследовательский институт по монтажным и специальным строительным работам (7!) Заявитель (54) БЕЗОПАСНЫЙ ПОЛИСПАСТ

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам, в частности к безопасным полиспастам, в которых при обрыве ветви гибкого несущего органа предотвращается падение поднимаемого груза за счет защемления оставших5 ся целыми ветвей каната.

Известен безопасный полиспаст, содержащий смонтированные в корпусах подвижную и неподвижную обоймы, в которых на оси установлены блоки, огттбаемые тяговым канатом (1). ! о

Недостаток известной конструкции полиспаста заключается в недостаточной надежности его работы в случае обрыва канатов. Это связано с тем, что при обрыве каната последний зажимается эксцентриковым зажимом на весьма малом:

15 участке, а не по всей длине дуги огибания блока канатом. Это не обеспечивает его надежного эащемления особенно при подъеме тяжелых тру. зов.

Вследствие различия натяжения ветвей каната и полиспаста эа счет потерь на преодоление сил трения в подшипниковых узлах и иэгибной жесткости каната (составляющих 20-25%) колен. чатоя ось не может быть постоянно в равновесии, она перекашивается. Перекос коленчатой оси может привести к срабатыванию устройства без обрыва каната, что уже опасно само по себе, так как лебедка продолжает наматывать защемленный канат, а это в свою очередь вызовет перегрузку всей системы и может привести к аварии. При обрыве каната в оставшихся ветвях полиспаста возникает перегрузка до 100% к расчетной, так как эажимаются только ветви каната, охватывающие блоки, расположенные с одной стороны коленчатой оси устройства (половина ветвей каната в полиспасте).

Кроме того, отмечается высокая динамика срабатывания системы при обрыве каната и эа/ хватывании (зажимании) его целых ветвей.

Это объясняется тем, что перекос коленчатой оси, определяет увеличенные зазоры между, блоками и эксцентриковыми зажимами, на выбирание которых требуется большее время, в течение которого свободно падаютций груз достигает значительного ускорения, что при резком торможении вызывает значительные динами ческие нагрузки в ветвях канат».

3 7260

Целью изобретения является повышение надежности и плавности срабатывая йолйспаста.: при обрыве каната.

Для этого один из блоков каждой обоймы " зйкфййей на"оси "неподвижно, а другие — с вОзмойностью осевогб перемешенйя," прй этом ступицы подвижных блоков и ось взаимосвязаны между. собой посредством винтового соадинения, а на внутренней стороне корпуса каждой обоймы, в плоскости желоба каждого блока, выполнены клиновидные упоры, Кроме того, по обе стороны ступицы одного

- "- - из подвижных блоков могут быль размещены

"", эле?с ?ймагнитные датчики, подключаемые к цеHH питания подъемной лебедки, а блоки могут содержать ступицу с зубчатым венцом на ее наружной поверхности и обод с зубчатым венцом на внутренней йбверхности а на корпусе каждой обоймы могут быть жестко закреплены

0сН с шестернями, взаимодействующими с зубча- „ тыми венпями ступицы и обода.

На фиг, 1 показана обойма полиспаста, обуций вид; на фиг. 2 — сечение А-А фиг.1; на фиг. 3 — узел ? на фиг. 2; на фиг. 4 — вари аит" конструктивного выполнения обоймы многократного полиспаста; на фиг. 5 — разрез

Б-Б фиг.4; на фиг. 6 — схема запасовки полиспаста.

Безопасный полиспаст содержит одинаковой конструкции неподвижную и подвижную обоймы с установленными в них блоками.

Каждая обойма состоит из корпуса 1, оси

2, блоков 3, подвески 4 и гибкого несущего органа, например каната 5, В связи с тем, что линейнИе скорости движения разнътх ветвей.

Йаната полиспаста разлйчны, угловые скорости блоков (ступиц блоков) также различны. Для обеспечения принципа равенства угловых скоростей всех блоков, заложенного в предлагаемую конструкцию, блоки полиспаСта выполня- 4о ются разного диаметра.

Ось 2 установлена в корпусе 1 на радиаль- ных подшипниках 6, допускающих его незначительное осевое смещение (порядка 3-5 мм).

Один иэ блоков, например крайний слева, жест- 4 ко соединен с осью 2 на шпонке, а остальные блоки установлены с возможйостью осевого смещения по винтовой резьбе, выполненной на оси 2 и ступицах. 7 этих блоков, образующих совместно винтовые пары 8 с" равным шагом резьбы.

Йтя фиксации блоков 3 при срабатывании

- системьг на корпусе имеются клиновые упоры 9, выполненные по дуге ручья желоба блока с утлом наклона, не превышающим "угол Самотбр/ можения, и снабженные фрикционными накладками для увеличения сил трения. Между торцами стутпщ одного из блоков, напрймер среднего, н промежуточными опорами 10 корпуса 1 уста16 1 новлены электромагнитные датчики 1I, лрелназ йаченные для отключения литания подъемной лебедки, сигнализации о значительном измене угловых скоростей отдельных роликов вследствие черезмерного износа ручья желоба или заедания подшипникового узла.

Полиспаст такой конструкции с блоками разного диаметра и малой кратности целесообразно применять в стационарных установках, таких как мостовые KpRHbi, где HRBHBKR каната на барабан лебедки осуществляется двумя конца-ми.

Для поднятия тяжеловесного груза применяют многократные полиспасты. Однако при выполнении полиспаста многократным он получается весьма громоздким и тяжеловесным, что затрудняет или ограничивает его применение в стесненных условиях монтажа, например при небольших монтажных проемах.

Предусмотрены вариант конструкции многократного полиспаста обычных габаритов, в котором все блоки 3 выполнены одинакового диаметра, а ступицы 7 этих блоков имеют одинаковые угловые скорости (см, фиг. 4 и 5). Это достигается тем, что на внутренней поверхности ободов и наружной поверхности ступицы 7 каждого блока 3 (кроме одного крайнего, жестко соединенного с осью 2) выполнены индивидуальные зубчатые венцы 12 и 13, между которыми на осях 14, жестко закрепленных в корпусе 1 обоймы, размещены шестерни 15.

Число зубьев, обода, ступицы и шестерен каждого блока определяется расчетом из условия обеспечения равенства утловых скоростей всех ступиц 7.

Удобство и технологичность сборки безопасного полиспаста обеспечивается соединением крайнего слева блока с осью 2 при помощи шпонки 16, упирающейся в выступ 17 ступицы блока. Для регулировки положения оси 2 относительно блока и ступиц 7 (путем вращения оси 2) служат отверстия 18 под ключ. Шпонка 16 вставляется в гнездо после сборки по лисласта и регулировки положения оси 2, пе-

pefr, установкой подшипника последнего и подвески 4, Полиспаст работает следующим образом.

При нормальной эксплуатации полиспаста ступицы 7 всех блоков и соединяющая их ось 2 вращаются в одном направлении с равными угловыми скоростями.

В случае обрыва одной ветви каната 5 груз начинает падать при сохранении равенства r Новенных угловых скоростей всех блоков, кроме огибаемого разрушившейся ветвью каната 5.

Угловая скорость последнего, например крайнего правого блока, будет меньше или даже равна нулю. При этом ocTBJlbHbre блоки 3 начнут медленно перемещаться по оси 2, как гайки 6

726016

2. Безопасный полиспаст по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что по обе стороны ступицы одного из подвижных блоков размещены электромагнитные датчики, подключаемые к цепи литания подъемной лебедки.

4> 3. Безопасный полиспаст по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что 6локи содержат ступицу с зубчатым венцом íà ее наружной поверхности и обод с зубчатым венцом на внутренней поверхности, а на корпусе каждой обоймы жестко эа5о креплены оси с шестернями, взаимодействующими с зубчатыми венцами стутящы и обода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Х 254042, Я кл. В бб С 15/02, 1970 (прототип). применять обе обоймы, неподвижную и подвиж.,ной ситуацией подразумевается не только обрыв ветви каната, но и незначительное изменение утловых скоростей вращекия отдельных блоков вследствие черезмерного износа ручья желоба или заедания подшипникового узла; При этом отключекие тяговой лебедки полиспаста происпа винту, обеспечивая плавное защемление ветвей канатов между внутренними поверхностями желобов блоков 3 и клиновыми упорами 9. Это вызывает взаимное эакликивание всех блоков и защемление уцелевших ветвей.

В случае обрьва каната 5, как правило на

I-I II блоках (фиг. 6) около ходовой ветви, указанное равенство нарушается. Так при обрьве каната, например на блоке III, груз начинает равноускоренно падать вниз, Направление вращения и угловые скорости ступиц 7 блоков IV — Х в любой отрезок времени равны между собой, кроме блока 111, который, не испьпывая принудительного вращения от каната 5, тормозится. Блоки 1 и IT, жестко соединенные с осями 2, под действием падающего груза вращаются в направлении, противоположном направлению вращения блоков 1 -Х с той же угловой скоростью. При этом блоки

IV — Х начнут перемещаться вдоль осей 2 (см, фиг. 6) до соприкосновения ветвей каната 5 с клиновидными упорамк 9 и дальнейшего их зажима. При обрьве каната на любом иэ блоков IV — Х вращение всех блоков осуществляется также в. направлении, притивоположком направлению вращения блоков T-П. В случае разрушения каната на крайних блоках Т или

TT последние, лишенные принудительного воздействия со стороны каната 5, тормозятся, что при сохранении постоянства величин угловых скоростей вращения остальных блоков вызовет их осевое смещение по непод- . вижной оси 2 и, соответственно, Защемление целевых ветвей каната полиспаста.

Схема работы безопасного полиспаста сохраняется неизменной при обрыве любой

l ветви каната. Важно, чтобы угловая скорость хотя бы одного из элементов системы отличавась от остальных, Для повышения кадежности работы безопасного полиспаста целесообразно

-. ную укаэанной конструкции., В начальный момент срабатывания системы при ocesdlvr смещении блоков боковая поверхность одного из них воздействует на электромагнитный датчик 11, отключающий питание подъемной лебедки и сигкализирующий о возникковекии аварийной ситуации, Под аварийходит раньше, чем взаимное осевое смещение блоков приведет к их заклиниванию.

Поскольку направление взаимного осевого смещения блоков обоймы зависит от расположения оборвавшейся ветви тягового органа в системе на промежуточной, опоре корпуса

° обоймы установлены два электромагнитные датчкика 11 по обе стороны от блока. ,Панная конструкция безопасного полиспаста

tO является более надежной в работе, как как зицемляются все оставшиеся ветви каната и их фиксация происходит по всей длине дуги желоба блока, охватьваемого канатом.

Возможно совместное применение таких

15 обойм в качестве подвижной одной полиспастной системы, что также повысит ее надежность и плавность работы. Наличие в конструкции блока электромагнитных датчиков, сигнэлиэиру. ющих о возникновении неисправностей и нару20 шений нормального режима эксплуатации системы, обеспечит безаварийное производство монтажных работ.

Формула изобретения

1. Безопасныи полиспаст, содержащий смонтированные в корпусах подвижную и неподвижную обоймы, в которых на оси установлены блоки, огибаемые тяговым канатом, о т л и ч а юзо шийся тем, что, с целью повышения надежности и плавности срабатывания при обрыве каната, однй из блоков каждой обоймы закреплен на оси неподвижно, а другие — возможностью ocesoro перемещения, при этом ступицы

З5 подвижных блОкОВ и Ось ВзаимосВязаны между собой посредством винтового соединения, а иа внутренней стороне корпуса каждой обоймы, в плоскости желоба каждого блока, выполнены клиновидные упоры.

726016

Составитель Н. Тютюнииков

Техред О, Легеза Корректор О. Ковипская

Редактор О. Филиппова, Заказ 589/18

Филиал Г!ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 932 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раутпская наб., д. 4/5