домкрат

Формула изобретения

Домкрат, содержащий корпус, размещенные в нем выдвижные средства в виде двух параллельно расположенных штоков из материала с термомеханической памятью формы, на которых закреплены электрические нагревательные элементы и опоры для взаимодействия с одними из торцов штоков, отличающийся тем, что штоки жестко насажены с помощью крепежных ободов на оси, нагревательные элементы установлены с возможностью ограничения их перемещения относительно штоков путем размещения осей в пазах упомянутых нагревательных элементов, штоки несут на себе постоянные магниты, взаимодействующие с электромагнитами, установленными в ползунах, имеющих подшипники качения, с которыми связаны оси крепежных ободов для вращения относительно своих осей симметрии со всеми элементами, которые они несут на себе, упомянутые ползуны установлены с возможностью перемещения по направляющим пазам корпуса, при этом ползуны, расположенные посередине корпуса, жестко соединены между собой двумя перемычками, а ползуны, расположенные ближе к краям корпуса, несут тяги с упорными пластинами, взаимодействующими с подшипниками, прикрепленными к поворотным блокам, соединенным посредством стержней с опорами для взаимодействия с одними из торцов штоков, каждая упорная пластина имеет основную часть, непосредственно прикрепленную к соответствующей тяге, и подпружиненные верхнюю, поворачивающуюся только вверх, и нижнюю, поворачивающуюся только вниз, части, тяги с упорной пластиной одного штока короче аналогичной тяги другого штока, а ползуны, несущие тяги с упорными пластинами, соединены с предохранительными тягами, взаимодействующими с упомянутыми стержнями, и несут на себе контакты, взаимодействующие с контактными пластинами нагревательных элементов для подвода электрического тока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к подъемно-транспортным машинам, в частности к домкратам, использующим материал с термомеханической памятью формы.

Известен домкрат, содержащий корпус, размещенные в нем выдвижные средства в виде двух параллельно расположенных штоков из материала с термомеханической памятью формы, на которых закреплены электрические нагреватели с кольцеобразными термоизоляционными элементами, ступенчатые по вертикали опоры для взаимодействия с одними из торцов штоков, устанавливаемых в пазах, выполненных по всей высоте корпуса радиально относительно осей штоков, причем, другие торцы штоков жестко соединены между собой термоизоляционным элементом (SU 1557091 A1, 15.04.90).

Недостатком этого домкрата является неудобство обслуживания из-за необходимости вручную перемещать опоры, большая габаритность, малая скорость охлаждения штоков.

Решаемая задача - повышение удобства в эксплуатации.

Технический результат - уменьшение габаритных размеров, повышение скорости охлаждения и автоматизации.

Технический результат достигается тем, что в домкрате, содержащем корпус, размещенные в нем выдвижные средства в виде двух параллельно расположенных штоков из материала с термомеханической памятью формы, на которых закреплены электрические нагревательные элементы, и опоры для взаимодействия с одними из торцов штоков, штоки жестко насажены с помощью крепежных ободов на оси, нагревательные элементы установлены с возможностью ограничения их перемещения относительно штоков путем размещения осей в пазах упомянутых нагревательных элементов, штоки несут на себе постоянные магниты, взаимодействующие с электромагнитами, установленными в ползунах, имеющих подшипники качения, с которыми связаны оси крепежных ободов для вращения относительно своих осей симметрии со всеми элементами, которые они несут на себе, упомянутые ползуны установлены с возможностью перемещения по направляющим пазам корпуса, при этом ползуны, расположенные посередине корпуса, жестко соединены между собой двумя перемычками, а ползуны, расположенные ближе к краям корпуса, несут тяги с упорными пластинами, взаимодействующими с подшипниками, прикрепленными к поворотным блокам, соединенным посредством стержней с опорами для взаимодействия с одними из торцов штоков, каждая упорная пластина имеет основную часть, непосредственно прикрепленную к соответствующей тяге, и подпружиненную верхнюю, поворачивающуюся только вверх, и нижнюю, поворачивающуюся только вниз, части, тяги с упорной пластиной одного штока короче аналогичной тяги другого штока, а ползуны, несущие тяги с упорными пластинами, соединены с предохранительными тягами, взаимодействующими с упомянутыми стержнями и несут на себе контакты, взаимодействующие с контактными пластинами нагревательных элементов для подвода электрического тока.

На фиг.1 изображен разрез Б-Б, на фиг.2 - разрез А-А, на фиг.3 - разрез С-С, на фиг.4 - выноска I на фиг.5 - выноска II на фиг.6 - разрез Д-Д.

Домкрат содержит корпус 1, в котором расположены параллельные штоки 2 и 3 из материала с термомеханической памятью формы, которые с помощью крепежных ободов 17 крепятся к осям 14, которые в свою очередь, несут на себе помимо штоков 2 и 3 электрические нагреватели 4, имеющие по пазу под каждую ось (один шток имеет две оси), постоянные магниты 10 (по одному на каждой оси) и по подшипнику 26 на конце каждой оси, которые делают возможным вращение осей 14, со всеми элементами, которые они несут на себе, вокруг осей симметрии этих осей под действием электромагнитов 9, которые, как и подшипники 26 осей 14 крепятся на ползунах 7, подвижных относительно направляющих пазов 8. На ползунах 7 также крепятся и контакты 16 для подвода напряжения на контактные пластины 28 нагревательных элементов 4. Кроме того, ползуны, расположенные посередине корпуса 1 домкрата, соединены между собой двумя перемычками 21, а другие ползуны, расположенные ближе к краям корпуса 1, несут на себе также тяги 11 с упорными пластинами 18 и предохранительные тяги 12. Причем тяги 11 имеют разную длину: тяга штока 3 длиннее тяги штока 2, и это единственное различие абсолютно симметричных отсеков штоков 2 и 3. Упорные пластины 18, расположенные на концах тяг 11 состоят из трех разных частей: основная часть - непосредственно крепящаяся к тяге и две вспомогательные: верхняя и нижняя, расположенные в одной плоскости относительно основной части напротив друг друга и являющиеся продолжением основной части. Вспомогательные части подпружинены пружинами 24 с помощью фиксаторов 25 и каждая способна поворачиваться только в одну сторону: верхняя вспомогательная часть может поворачиваться вверх благодаря тому, что ось соединения 23 основной части и верхней вспомогательной расположена в верхней части плоскости упорной пластины, при этом вниз она не изгибается, а нижняя часть - вниз, так как ось соединения 23 располагается в нижней части пластины 18. Сами же поворотные пластины 18 взаимодействуют с подшипниками 15 поворотных блоков 19, подвижных относительно оси 6. В свою очередь, предохранительные тяги 12 взаимодействуют со стержнями 20, соединяющими поворотные блоки 19 и опоры 13.

Домкрат работает следующим образом. Для подъема груза или нагружения горного массива шток 3 домкрата, выполненный из сплава, обладающего свойством памяти формы при повышении температуры (никелида титана), нагревают до 40-60 град. путем пропускания тока через нагревательный аппарат 4, при этом, происходит мартенситный переход сплава из одной формы в другую, в результате чего шток 3 удлиняется и поднимает груз. При удлинении штока 3 ползуны 7 этого штока перемещаются вверх. При этом происходит следующее: так как ползуны, расположенные посередине корпуса 1, связаны между собой перемычками 21, то при удлинении штока 3 шток 2 поднимается вверх, увлекая за собой все части, с которыми он связан. Ползун штока 2, расположенный ближе к стенке, через тягу 11 осуществляет подвод опоры 13 под шток 2: наклонно расположенная упорная пластина 18, двигаясь вверх, поворачивает посредством подшипника 15 поворотный блок 19, который, в свою очередь, осуществляет посредством штанги 20 перемещение опоры 13.

При этом, когда шток 2 поднимается на высоту, определяемую максимальным удлинением штока 3, и опора 13 встанет на свое место под штоком, подшипник 15 поворотного блока 19 соответствующей опоры будет находиться как раз над нижней вспомогательной частью упорной пластины 18 и дальнейшее продвижение упорной пластины 18 вверх становится возможным благодаря тому, что нижняя вспомогательная часть преломляется вниз и пропускает подшипник 15 и после возвращается на место под действием пружины 24. При этом при удлинении штока 3, наряду с поворотом упорной пластиной 18 поворотного блока 19 второго штока, поворотная пластина штока 3 вследствие того, что крепится ниже пластины штока 2, передвигается вверх вхолостую, сокращая расстояние между собой и следующим подшипником 15 блока 19. Причем, по мере достижения пластиной 18 подшипника 15 нижняя вспомогательная часть упорной пластины 18 штока 3 возвращается пружиной 24 на место из преломленного состояния, пропустив подшипник уже передвинутой опоры 13, о которую в данный момент опирается шток 3. В момент, когда опора штока 2 полностью встанет под шток 2 на нужное место, шток 3 будет иметь максимальное удлинение, нагрев штока 3 отключится с одновременным включением нагрева штока 2. Спустя некоторое время, в течение которого нагрузка со стороны груза вследствие нагрева штока 2 и начала охлаждения штока 3 переместится на шток 2, обрадуются зазоры между нагружаемым телом, штоком 3 и опорой, шток 3 под действием электромагнитов 9 на постоянные магниты 10 вместе с нагревательным элементом 4 поворачивается на осях, при этом по мере поворота нагревательный элемент 4 будет плавно, благодаря пружинам 27, перемещаться вниз. В момент, когда оси 14 остановят нагревательный элемент с помощью пазов, контакты 16, по которым подводится ток, снова войдут в контакт с контактными пластинами 28, так как пластины 28 состоят из двух частей, симметричных относительно пазов. Благодаря этому верхняя часть штока оголяется и скорость охлаждения возрастает. По мере нагревания штока 2 он удлиняется, поднимается шток 3, зазор между ним и нижней опорой увеличивается, а упорная пластина штока 3 перемещает опору 13 к месту назначения и так далее. Так происходит поднятие груза.

Предохранение от произвольного поворота опор при работе или при транспортировке осуществляется предохранительными тягами 12: они имеют такую длину, чтобы по мере продвижения ползуна 7 по направляющему пазу 8 их нижний конец находился на уровне стержней 20 опор, до которых очередь упорной пластины 18 не дошла (то есть, по мере начала контакта пластины 18 и какой-либо опоры тяга 11 освобождает стержень 20, перемещаясь вверх вместе с пластиной, держа другие).

Прорезь в стенке, которая имеет направляющие пазы 8 с перемещающимися по ним ползунами 7, определяет место назначения опор 13.

Опускание груза осуществляется обратными операциями, только преломляться будут верхние вспомогательные части, а нижние, вследствие того, что вверх не преломляются, цеплять подшипник 15, т.е. процедура поднятия, когда верхние вспомогательные части вниз не преломлялись, а цепляли подшипники 15.

Груз можно поднимать на любую высоту, изменяя количество опор 13, сняв крышку 5. Работу домкрата можно полностью автоматизировать, введя электронные устройства, обеспечивающие попеременный подвод тока на нагреватели 4 и электромагниты 9, так как подвод опор автоматический.