узел лифтовой установки и шкив для нее

Формула изобретения

1. Шкив лифтовой установки, имеющий корпус, содержащий центральную ось и выпуклую направляющую поверхность для ремня, имеющую профиль поверхности, проходящий в осевом направлении вдоль по крайней мере части направляющей поверхности для ремня и выполненный по крайней мере в виде частично выпуклой поверхности, вдоль которой размещен ремень на шкиве, отличающийся тем, что профиль поверхности определяется полиномом n-й степени расстояния от опорной точки, заданной на направляющей поверхности для ремня, где n является числом, большим 2.

2. Шкив по п.1, отличающийся тем, что он имеет первый край профиля поверхности, расположенный на первом номинальном расстоянии от центральной оси, при этом опорная точка расположена на втором расстоянии от центральной оси, превышающем первое расстояние.

3. Шкив по п.2, отличающийся тем, что он имеет центральную часть профиля поверхности, обладающую шириной и расположенную на одинаковом расстоянии от центральной оси вдоль всей центральной части.

4. Шкив по п.1, отличающийся тем, что он имеет центральную часть профиля поверхности, обладающую шириной и расположенную параллельно центральной оси.

5. Шкив по п.4, отличающийся тем, что вся центральная часть расположена на одинаковом расстоянии от центральной оси.

6. Шкив по п.4, отличающийся тем, что он имеет первые боковые части, расположенные на противоположных сторонах центральной части, вторые боковые части, проходящие от первых боковых частей к краям направляющей поверхности для ремня, при этом профиль поверхности первых боковых частей определяется полиномом n-й степени, а вторые боковые части имеют линейный профиль.

7. Узел лифтовой установки, содержащий ремень, обладающий шириной, и шкив по п.1, на который опирается ремень, с возможностью вращения вокруг центральной оси при движении ремня, имеющий направляющую поверхность для ремня, ширина которой определяется расстоянием между краями с противоположных сторон шкива, при этом направляющая поверхность для ремня полностью представляет собой единую непрерывную поверхность одной детали, отличающийся тем, что направляющая поверхность для ремня имеет центральную часть, которая обладает шириной, вдоль которой направляющая поверхность для ремня расположена параллельно центральной оси на равноудаленном расстоянии от центральной оси, по крайней мере, частично, и боковые части проходят от центральной оси к соответствующим краям шкива с образованием кривизны относительно центральной оси.

8. Узел по п.7, отличающийся тем, что ширина центральной части направляющей поверхности для ремня равна приблизительно удвоенной разнице между шириной ремня и половиной ширины направляющей поверхности для ремня.

9. Узел по п.7, отличающийся тем, что центральная часть расходится в противоположных направлениях от центральной точки на направляющей поверхности для ремня, а с каждой стороны от центральной точки расположена половина центральной части.

10. Узел по п.7, отличающийся тем, что каждая из боковых частей направляющей поверхности для ремня имеет кривизну, определяемую полиномом n-й степени от заданной опорной точки на направляющей поверхности для ремня.

11. Узел по п.7, отличающийся тем, что центральная часть полностью расположена на одном расстоянии от центральной оси, а расстояние между центральной частью и центральной осью превышает расстояние между центральной осью и любой точкой вдоль боковых частей.

12. Узел по п.7, отличающийся тем, что ширина ремня превышает половину ширины направляющей поверхности для ремня.

13. Узел по п.7, отличающийся тем, что направляющая поверхность для ремня имеет вторые боковые части, проходящие от боковых частей к соответствующим краям шкива, причем вторые боковые части имеют линейный профиль поверхности.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к шкивам лифта и, в частности, к уникальной конфигурации направляющей поверхности для ремня на шкиве лифта.

Уровень техники

Лифтовые установки хорошо известны и широко используются. Типичные конструкции включают кабину лифта, которая перемещается между площадками в здании, например, для перевозки пассажиров или груза на разные этажи в здании. Вес кабины при ее перемещении в шахте лифта обычно поддерживается несущим элементом, например канатом или ремнем. Когда кабина перемещается в шахте лифта, несущий элемент обычно проходит, по крайней мере, через один шкив. В некоторых случаях в качестве шкива используется ведущий шкив, который присоединен к механизму с электроприводом для перемещения кабины лифта необходимым образом. В других случаях используются пассивные шкивы, которые двигаются под действием несущего элемента.

Несмотря на то, что шкивы используются долгие годы, их конструкция требует усовершенствования для повышения долговечности компонентов систем лифта, например, несущего элемента. Например, в плоских ремнях обычно возникают напряжения перегрузки при прохождении через шкив. Кроме того, поскольку ось шкива лифта обычно не совмещена точно с осью опорного механизма, ремень имеет тенденцию к боковому движению вдоль шкива при его вращении. Хотя для улучшения траектории движения ремня использовались шкивы с выпуклыми поверхностями, их недостатком является перегрузка по крайней мере некоторых шнуров корда в центральной области ремня. Особенно такому напряжению подвержены стальные ремни в оболочке, в которых большое число стальных шнуров корда закрыты полимерной оболочкой, и осевая растяжимость которых очень невелика. Напряжение в шнурах корда оказывается неоднородным, что приводит к неодинаковой нагрузке. Кроме того, конструкция обычных выпуклых поверхностей не в полной мере соответствует требованиям к траектории движения при всех условиях.

Существует необходимость в усовершенствованной конструкции шкива лифта, в которой оптимизированы характеристики движения несущего элемента и сокращены общие нагрузки на несущий элемент. Настоящее изобретение направлено на решение этой задачи, при одновременном устранении недостатков существующих конструкций.

Раскрытие изобретения

Описанный в качестве примера шкив для использования в лифтовой установке имеет направляющую поверхность для ремня, в значительной мере способствующую сохранению направления движения при одновременном сведении к минимуму напряжений, создаваемых в несущем элементе.

Приведенный в качестве примера шкив включает корпус шкива, вокруг центральной оси которого вращается шкив. Направляющую поверхность для ремня имеет профиль поверхности, проходящий вдоль по крайней мере части направляющей поверхности для ремня. В предпочтительном варианте выполнения профиль поверхности определен уравнением, аппроксимируемым полиномом n-й степени, определяющим расстояние от выбранной опорной точки на направляющей поверхности для ремня, где n представляет собой число, большее 2.

В одном из примеров направляющая поверхность для ремня имеет центральную часть, которая параллельна центральной оси шкива. В предпочтительном варианте выполнения боковые части по обеим сторонам центральной части определены уравнением, аппроксимируемым полиномом n-й степени, определяющим расстояние от выбранной опорной точки на направляющей поверхности для ремня, где n представляет собой любое число. Последний пример особенно подходит для вариантов выполнения, где ширина несущего элемента или ремня превышает половину ширины направляющей поверхности для ремня.

В другом примере первые боковые части по обеим сторонам центральной части определены полиномом n-й степени. Вторые боковые поверхности проходят от первых боковых поверхностей к наружным краям шкива. Вторые боковые части в этом примере имеют линейный профиль. Соответственно, в шкиве, выполненном в соответствии сданным примером, имеется три отдельных зоны с каждой стороны от плоскости симметрии, проходящей через центр шкива.

Различные признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны специалистам при ознакомлении с приведенным далее подробным описанием предпочтительных вариантов выполнения. Иллюстрирующие подробное описание чертежи могут быть кратко охарактеризованы следующим образом.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 схематически показан узел шкива лифта, сконструированный в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На Фиг.2 представлена часть поперечного сечения варианта выполнения, показанного на Фиг.1.

На Фиг.3 представлены отдельные признаки варианта выполнения настоящего изобретения.

На Фиг.4 схематически показан другой пример выполнения.

Осуществление изобретения

На Фиг.1 схематически показан узел 20 шкива лифта, в котором корпус 22 шкива взаимодействует с несущим элементом 24. В одном из примеров несущим элементом 24 является стальной ремень в оболочке. Используемый в настоящем описании термин "ремень" не следует истолковывать в узком смысле. Узел, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, может работать с плоскими ремнями, стальными ремнями в оболочке, либо ремнями с синтетическим кордом, используемыми в лифтовых установках. Термин "ремень", поэтому, должен истолковываться в общем смысле, включая различные конфигурации несущих элементов, используемых в лифтах.

Ремень 24 лежит на направляющей поверхности 26 для ремня, которая проходит между краями 28 и 30 показанного шкива. Приподнятые края 28 и 30 отсутствуют в другом примере шкива. Ремень проходит вдоль поверхности 26 по мере вращения шкива вокруг центральной оси 34. В предпочтительном варианте выполнения направляющая поверхность имеет профиль поверхности вдоль, по крайней мере, части ширины направляющей поверхности. В предпочтительном варианте профиль поверхности образует, по крайней мере, частично, выпуклую поверхность, вдоль которой расположен ремень на шкиве. Как показано на Фиг.2, профиль направляющей поверхности 26 проходит вдоль осевого направления и, по крайней мере, частично имеет выпуклость, как это показано на радиальном поперечном сечении шкива 22.

В одном примере профиль поверхности аппроксимируется полиномиальным уравнением высокого порядка. Это уравнение может иметь вид , где n является числом, превышающим 2, у направлено вдоль оси, перпендикулярной оси 34 вращения шкива, а х представляет собой расстояние, измеренное от опорной точки 40 на направляющей поверхности 26 в направлении, параллельном оси вращения шкива. В показанном примере опорная точка 40 находится в середине по ширине направляющей поверхности 26.

При использовании поверхности с приведенным в качестве примера профилем значительно улучшается способность ремня 24 удерживать направление движения на направляющей поверхности 26, при одновременном снижении до минимума напряжений в ремне, обусловленных формой профиля. Поверхности с приведенными в качестве примера профилями улучшают устойчивость отслеживания направления движения, поскольку у них поддерживается достаточное расстояние между краями ремня и сторонами шкива.

В примерах, показанных на Фиг.3, где ширина w ремня 24 превышает половину ширины с направляющей поверхности 26, профиль поверхности, в предпочтительном варианте, включает плоскую центральную часть 42. В приведенном примере расстояние между каждой точкой вдоль центральной части 42 и центральной осью 34 одинаково. Другими словами, центральная часть 42 в приведенном примере расположена строго параллельно центральной оси 34 шкива 22.

Боковые части 44 и 46 профиля поверхности в предпочтительном варианте проходят между центральной частью 42 и, соответственно, краями 28 и 30 направляющей поверхности для ремня. В предпочтительном варианте каждая из боковых частей 44 и 46 аппроксимируется уравнением у=хⁿ, где n - любое число.

В примере, приведенном на Фиг.3, n=2. В одном примере разные части поверхности 26 имеют разные показатели n. В другом примере поверхность 26 имеет части с различными значениями n по разные стороны от центра поверхности 26 так, что поверхность 26 ассиметрична относительно центра. В предпочтительном варианте выполнения показанная на Фиг.3 конструкция с выпуклостью имеет плоскую часть поверх выпуклости, недоступную для сбегающего края ремня 24. Желательно, чтобы ширина центральной части 42 была равна разнице между шириной w ремня 24 и шириной с направляющей поверхности 26. Расстояние f, показанное на Фиг.3, в предпочтительном варианте равно w-c/2. Таким образом, пока имеется зазор между краями ремня 24 и, соответственно, краями 28 и 30 шкива, ни один из краев ремня не окажется на плоской центральной части 42.

На Фиг.4 показан другой пример направляющей поверхности 26 для ремня, центральная часть 42 которой располагается параллельно оси вращении 34 шкива. Первые боковые части 44 и 46 отходят от противоположных сторон центральной части 42. В этом примере профиль первых боковых частей 44 и 46 описывается полиномом n-го порядка, где n - любое число. В одном конкретном примере n больше двух. В этом примере первые боковые части 44 и 46 не доходят до концов 28 и 30 шкива.

Вторые боковые части 48 и 50 проходят между, соответственно, первыми боковыми частями 46 и 44 и краями направляющей поверхности 26. В этом примере вторые боковые части 48 и 50 имеют линейный профиль поверхности. В показанном примере направляющая поверхность 26 симметрична относительно плоскости, проходящей через центр шкива (т.е., входящей в страницу вертикальной плоскости).

В примерах типа показанного на Фиг.4 вторые боковые части 50 и 48, желательно, линейны. При наличии части с линейным профилем вблизи краев направляющей поверхности 26 обеспечивается высокая направляющая способность конфигурации, в которой криволинейная поверхность проходит между центральной частью и краями направляющей поверхности 26. Наличие линейного профиля, однако, снижает влияние криволинейной поверхности, что ведет к ухудшению долговечности ремня без ухудшения направляющей эффективности самых удаленных частей направляющей поверхности 26 для ремня. Это достигается, отчасти, благодаря тому, что нагрузка на части ремня, проходящие по периферийным частям направляющей поверхности 26, значительно ниже, чем на части ремня, проходящие по центральной части 42 и находящиеся ближе к центру области первых боковых частей 44 и 46.

На чертежах переходы между частями направляющих поверхностей 26 для наглядности показаны преувеличенными. В шкиве, показанном для примера, направляющая поверхность выполнена механической обработкой из единой заготовки и по всему шкиву представляет собой сплошную, непрерывную поверхность.

Приведенное выше описание предназначено для иллюстрации и не ограничивает изобретения. Изменения и модификации к описанным вариантам выполнения, которые могут быть очевидны для специалиста, не обязательно будут противоречить сути изобретения. Область защиты настоящего изобретения может быть установлена только на основании приведенной ниже формулы.