Гидравлический лифт. История с продолжением
Интерес к гидравлическим лифтам возродился после окончания второй мировой войны благодаря опыту успешного применения гидропривода в военной технике, станкостроении и других отраслях промышленности. Вода в этих системах гидропривода была заменена рабочей жидкостью, изготовленной на основе минерального масла. Замена воды минеральным маслом позволила эксплуатировать гидравлические лифты в различных температурных условиях. Повышенная вязкость масла позволила создать более надежные уплотнительные устройства и гидравлическое управляющее клапанное оборудование. На этой основе гидравлический лифт получил второе дыхание.
Расширению рынка гидравлических лифтов способствовало стремление горожан переселяться в малоэтажные собственные дома за пределами крупных мегаполисов с их весьма неважной экологической обстановкой. В настоящее время гидравлические лифты находят применение не только для поднятия больших грузов, но также для перевозки пассажиров в малоэтажных жилых домах, больницах и офисах.
Обычно кабина гидравлического лифта совершает не больше 6–7 остановок и перемещается со скоростью 0,1 до 1 м/сек., хотя в некоторых случаях технические возможности позволяют ей двигаться со значительно большей скоростью. Не представляет особых проблем создание гидравлических лифтов практически любой грузоподъемности — от 15 кг до нескольких десятков тонн.
В настоящее время отмечается непрерывный рост парка лифтов при устойчивой тенденции поиска новых конструктивных решений, отражающих требования рынка и научно-технические достижения в различных отраслях промышленности. Жесткая конкуренция и расширяющийся спектр потребностей заказчиков лифтового оборудования служат хорошим стимулом поиска более эффективных технических решений. Весьма перспективной сферой применения гидравлических лифтов является современные много-ярусные гаражи и механизированные стоянкиавтомобилей, а также специальные подъемники для инвалидов.
Основу современной конструкции гидравлических лифтов составляет механизм подъема на основе гидроцилиндра, который действует на грузонесущий орган в виде кабины или грузовой платформы непосредственно или через канатный мультипликатор. Гидропривод типового лифта является системой с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости. Он состоит из поршневого или плунжерного гидроцилиндра, соединенного одним или двумя трубопроводами с гидроагрегатом, в состав которого входит бак для рабочей жидкости, насос с электроприводом и клапанное распределительное устройство. Движение штока или плунжера гидроцилиндра на подъем обеспечивается действием давления потока рабочей жидкости, поступающей от насоса. Спуск кабины лифта происходит под действием сил тяжести, которая обеспечивает слив рабочей жидкости в бак через дросселирующие клапаны.
Управление движением кабины лифта осуществляется микропроцессорным контроллером, взаимодействующим с гидравлической схемой и датчиками контроля положения кабины. На этажных площадках и в кабине устанавливаются соответствующие вызывные кнопки и аппарат приказов, как и в электрических лифтах. В конструкции гидроагрегата предусмотрены специальные устройства ручного управления подъемом и спуском кабины при наладочных работах и в аварийных ситуациях.
Гидравлическая схема управления оборудуется защитными устройствами, ограничивающими давление рабочей жидкости на допустимом уровне и предотвращающими возможность падения кабины в случае аварийного разрыва напорного трубопровода или утечки жидкости. Гидроагрегат и главный контроллер может размещаться на удалении от гидроцилиндра до 10–15 м в специальном закрываемом помещении небольших размеров. В связи с этим гидравлический лифт может не иметь специального машинного помещения.
Отличительной особенностей гидравлических лифтов массовых моделей является установка купе на несущем каркасе консольного типа. Консольная установка купе обеспечивает оперативный учет различных требований заказчиков относительно характера размещения дверей на посадочных площадках (рис. 1).
Рис. 1. Схема конструкции проходной кабины гидравлического лифта с консольной установкой «купе»
Кабины гидравлических лифтов оборудуются закрываемыми дверями с ручным или автоматическим приводом, замками и блокировочными устройствами безопасности. На гидравлических лифтах с канатными или цепными мультипликаторами устанавливаются ловители, которые включаются от ограничителя скорости и устройства контроля натяжения канатов подвески.
В мировой практике гидравлические лифты занимают достойное место. В Европе от 30 до 70% (в зависимости от страны) рынка лифтовой продукции составляют гидравлические лифты.
Их выпуском занимаются многочисленные европейские фирмы, имеющие свои филиалы во многих районах мира.
Изготовление современных гидравлических лифтов базируется на принципах широкой кооперации и специализации производства.
Заметное отставание России в области производства и применения гидравлических лифтов сейчас успешно преодолевается. В настоящее время во многих городах работают тысячи гидравлических лифтов зарубежного и отечественного производства. Так, в Москве и области успешно работают несколько сотен гидравлических лифтов различного назначения: грузовые лифты механизированных стоянок автомобилей и складских помещений, пассажирские лифты в коттеджах и офисных зданиях, в Центральной клинической больнице, в торговых центрах Манежа, Курского вокзала и т. п. Большой популярностью пользуютсягидравлические лифты для транспортировки людей с ограниченной подвижностью.
На фото 1 представлена парная установка гидравлических лифтов фирмы «КОНЕ» в холле торгового центра на площади Курского вокзала в Москве.
Фото 1. Гидравлический лифт в торговом центре (Москва)
В целях экономии энергии на гидравлических лифтах в ряде случаев может использоваться противовес, частично уравновешивающий силу тяжести порожней кабины так, чтобы неуравновешенной части силы тяжести хватило для преодоления механических и гидравлических сопротивлений при спуске (рис. 2).
Рис. 2. Гидравлический лифт с противовесом и частотным регулированием привода насоса (Leistritz AG):
1 — опорная рама, 2 — гидроцилиндр, 3 — направляющие кабины, 4 — рама кабины, 5 — противовес, 6 — подвижный блок мультипликатора, 7 — направляющие противовеса, 8 — канаты мультипликатора, 9 — неподвижный блок,
10 — частотный преобразователь привода насоса, 11 — станция управления,
12 — гидроагрегат, 13 — шкаф для размещения оборудования
Отличительной особенностью данной конструкции является не только наличие противовеса, но и применение схемы подвески кабины, при которой шток гидроцилиндра работает на растяжение.
Лифт оборудован частотно регулируемым приводом насоса, что обес-печивает дополнительную экономию энергии и существенно упрощает конструкцию блока управляющих клапанов гидравлической схемы управления. Недостатком лифта с противовесом является некоторое усложнение конструкции в связи с необходимостью установки дополнительных направляющих и отклоняющего блока вверху шахты. При этом перекрытие должно выдерживать нагрузку от канатов, огибающих блок 9. Экономия энергии может быть достигнута и на основе применения гидравлического аккумулятора.
На рисунке 3 приведена схема лифта с гидравлическим аккумулятором, разработанная фирмой BUCHER HYDRAULICS.
Рис. 3. Лифт с гидравлическим аккумулятором:
1 — блок управления с частотным преобразователем и баком для рабочей жидкости, 2 — насос с приводным двигателем, 3 — гидроаккумулятор, 4 — направляющие кабины, 5 — каркас кабины, 6 — гидроцилиндр, 7 — подвижный блок канатного мультипликатора, 8 — тяговые канаты, 9 — неподвижный отклоняющий блок
При таком решении кроме уменьшения необходимой мощности привода насоса значительно уменьшился и необходимый объем рабочей жидкости.
Значительно снижается выделение тепло-вой энергии и исключается необходимость в установке теплообменника. Частотное регулирование электродвигателя насоса обеспечивает высокую плавность хода и точность остановки кабины лифта.
При спуске кабины происходит зарядка аккумулятора. В режиме подъема запасенная аккумулятором энергия рабочей жидкости вместе с насосом работает на подъем кабины.
Приведенная на рисунке 4 схема упрощенно иллюстрирует работу лифта с гидравлическим аккумулятором при подъеме и спуске кабины.
Рис. 4. Схема работы лифта с гидравлическим аккумулятором:
a — при подъеме, b — при спуске
Наряду с пассажирскими, грузопассажирскими и грузовыми лифтами достаточно широко применяются малые грузовые гидравлические лифты грузоподъемностью от 50 до 250 кг при скорости движения кабины 0,1–0,2 м/с. Они отличаются простотой конструкции, бесшумностью работы и относительно небольшой стоимостью.
Рис. 5. Малый грузовой гидравлический лифт: 1 — неподвижная балка с отклоняющими блоками,
2 — направляющие кабины, 3 — кабина, 4 — тяговые канаты, 5 — подвижный блок мультипликатора,
6 — гидроцилиндр, 7 — шахтная дверь, 8 — гидроагрегат и станция управления, 9 — кнопки вызывные
На рисунке 5 приведен общий вид конструкции малого грузового гидравлического лифта с гидроцилиндром непрямого действия, шток которого работает на растяжение. Последнее обстоятельство позволяет применять достаточно компактную конструкцию гидроцилиндра, так как диаметр штока не лимитируется необходимостью обеспечения его продольной устойчивости. Лифт оборудован вертикально раздвижными дверями.
Относительно недавно в Европе утвердилась концепция «домашнего лифта» упрощенной конструкции, с кабиной без дверей, рассчитанного на 2–3 остановки. В целях безопасности скорость кабины не превышает 0,15 м/с. и дверной проем контролируется системой «световой барьер» (рис. 6). Стоимость подобного лифта не превышает стоимости малолитражного автомобиля.
Рис. 6. Схема установки домашнего лифта внутри коттеджа
Гидравлические лифты успешно применяются для транспортировки людей с ограниченной подвижностью (на инвалидных колясках) и могут устанавливаться в медицинских учреждениях, домах повышенной этажности (для транспортировки с уровня вестибюля здания до посадочной площадки лифта). На фото 2 представлены конструкции гидравлического подъемника для инвалидов, установленного снаружи загородного дома.
Фото 2. Наружная установка инвалидного подъемника
В городских зданиях повышенной этажности возникает проблема транспортировки людей с ограниченной подвижностью от вестибюля подъезда до посадочной площадки лифтового холла. Эта задача успешно решается посредством гидравлического лифта на две остановки. В подобной конструкции уровень пола кабины лишь не намного возвышается над полом вестибюля, а для удобства въезда инвалидной коляски предусматривается небольшой наклонный пандус (фото 3).
Фото 3. Установка инвалидного лифта в вестибюле здания повышенной этажности
В заключение необходимо отметить, что сфера применения гидравлических лифтов непрерывно расширяется, совершенствуется конструкция гидропривода и автоматики управления. Успешно ведутся работы по повышению коэффициента полезного действия и снижению потребления энергии, уровня шума и вибрации.
Применение реверсивных насосов с частотным регулированием электропривода позволяет в перспективе заметно снизить стоимость изготовления гидравлических лифтов, повысить надежность их работы и улучшить эксплуатационные характеристики.
Вместе с тем не следует сбрасывать со счетов и возрастающую конкуренцию электрических лифтов с консольной подвеской кабиной и частотным регулированием привода весьма компактного исполнения, так как эти лифты по своим возможностям не уступают гидравлическим в аналогичных условиях применения и отличаются более высоким коэффициентом полезного действия.
Весьма сложно представить направление дальнейшего развития лифтовой отрасли. Однако можно надеяться, что гидравлический лифт найдет достойное применение в будущем наряду со своими электрическими конкурентами.
| Автор: Г. Г. Архангельский Дата: 03.11.2006 Журнал Стройпрофиль 7-06 Рубрика: подъемно-транспортное оборудование Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |