Prese Telescopiche

di Abe Salehpour e Don Brown

I martinetti telescopici esistono da decenni. Un recente smontaggio di un edificio di nove piani degli anni '1920 nel centro di Los Angeles ha scoperto un ascensore azionato da un'unità idraulica dell'acqua e sollevato da un martinetto telescopico. Sebbene questi primi progetti fossero funzionali, in molti casi erano più problemi di quanto valessero. I martinetti telescopici non sincronizzati, ad esempio, avevano una scarsa qualità di guida, poiché ogni fase agiva indipendentemente dall'altra in entrambe le direzioni. La tecnologia odierna è molto più avanzata e gli usi moderni dei martinetti telescopici sono molto più versatili in quanto soddisfano le esigenze di un'industria in continua evoluzione.

obiettivi formativi

Dopo aver letto questo articolo, dovresti aver imparato:
♦ Perché dovrebbe essere installato un martinetto telescopico
♦ Informazioni sui design di base dei martinetti telescopici, inclusi martinetti a due e tre stadi
♦ Come funziona il cric telescopico
♦ I requisiti di progettazione per l'utilizzo dei martinetti telescopici
♦ Informazioni sulle applicazioni del martinetto telescopico
♦ Informazioni sull'installazione e l'assistenza del martinetto telescopico, inclusa la risincronizzazione e la sostituzione dell'imballaggio del martinetto

I martinetti telescopici forniscono soluzioni per requisiti di spazio complessi, modernizzazione, nuovi progetti di costruzione e sostituzioni di cilindri, oltre a possedere vantaggi intrinseci come la riduzione della contaminazione. Altri vantaggi includono l'assenza di fori da praticare e l'assenza di funi, regolatori o dispositivi di sicurezza. In alcune applicazioni che possono richiedere l'incasso parziale nel pavimento della fossa, si consiglia un martinetto telescopico senza fori da due a quattro fermate.

Progettazione operativa del jack telescopico

Esistono tre approcci alla progettazione del martinetto telescopico: non sincronizzato, che consente a ciascun pistone di estendersi completamente prima che il pistone successivo si muova; sincronizzazione esterna, che opera tramite una serie di cavi e pulegge o catene e pignoni che consentono a tutti i pistoni di muoversi con la stessa velocità e tempo (Figura 1); e sincronizzazione interna, che opera con tutti i pistoni che si alzano e si abbassano alla stessa velocità e allo stesso tempo attraverso il trasferimento di olio da una camera esterna alla camera interna del/i pistone/i superiore/i (Figura 2). Quest'ultimo design offre la migliore qualità di guida.             

All'interno di questi tre design ci sono due popolari opzioni di martinetti telescopici che si concentrano sulla sincronizzazione interna:

1. Martinetti telescopici a due stadi, costituiti da un pistone superiore, un pistone inferiore, un cilindro, un cuscinetto di testa e una guarnizione (su ciascun pistone). Il pistone inferiore è dotato di una guarnizione interna, che si trova all'estremità inferiore e scorre contro il cilindro levigato internamente (Figura 2).
2. Martinetti telescopici a tre stadi, costituiti da un pistone superiore, un pistone intermedio, un pistone inferiore, un cilindro, una guida seguace (richiesta da codice), un cuscinetto di testa e una guarnizione (su ciascun pistone). I pistoni intermedio e inferiore sono dotati ciascuno di una guarnizione interna, che si trova all'estremità inferiore e scorre contro i cilindri levigati internamente (Figura 3).

Ciascuno di questi due martinetti telescopici è progettato esclusivamente per applicazioni "guidate". Secondo ASME A17.1/CSA B44, 3.18.2.7.2:

“Il pistone telescopico deve avere ciascuno stadio del pistone guidato internamente. Se si utilizzano più di due stadi, devono essere previste guide esterne per ogni sezione del pistone. Le guide esterne devono essere progettate e costruite per soddisfare tutti i requisiti applicabili della sezione 2.15 del codice."

In altre parole, il telaio dell'auto a cui è fissato il gruppo cric è rigidamente supportato e guidato. Potrebbe essere necessario uno stabilizzatore guidato (inseguitore) sulle teste mobili per soddisfare i requisiti del codice (Figura 3). I martinetti telescopici sono realizzati solo in un unico pezzo.

Come funziona un jack telescopico

Direzione su

Per illustrare al meglio il funzionamento del martinetto telescopico, abbiamo scelto il martinetto telescopico a due stadi, che è sincronizzato internamente (i pistoni salgono alla stessa velocità e contemporaneamente). Per seguire il flusso dell'olio e della pressione, una volta registrata una chiamata di salita, la sequenza di salita inizia dal controller, dalla pompa/motore e dalla valvola di controllo. A partire dalla sezione inferiore (Figura 4), la camera inferiore (#1) è collegata all'ingresso (#2), dove viene pompato l'olio. La camera si riempie di olio e la pressione al di sotto delle guarnizioni interne (che separa le sezioni superiore e inferiore) costringe il pistone inferiore (n. 3) a spostarsi verso l'alto.

La legge di Pascal spiega cosa succede dopo: in un sistema chiuso, la pressione è uguale in tutte le direzioni. Pertanto, nell'istante in cui c'è flusso d'olio, il pistone superiore inizia a salire dalla pressione fornita dal movimento del pistone inferiore, che riceve olio dall'ingresso (Figura 5). Ciò si ottiene mediante il trasferimento di olio dall'area di colore verde (camera esterna superiore) nell'area di colore blu (camera interna del secondo stadio). La velocità di movimento dei pistoni è direttamente proporzionale al flusso di olio in ingresso. Entrambi i pistoni ora si muovono contemporaneamente alla stessa velocità. Quando sono completamente estesi, entrambi i pistoni hanno spostato metà della corsa dell'alzata totale (Figura 5). Supponiamo che l'aumento totale sia di 12 piedi; quindi, i pistoni superiore e inferiore si muovono ciascuno di 6 piedi.

Direzione verso il basso

Quando viene registrata una chiamata verso il basso e viene avviata la sequenza verso il basso, inizieremo con la Figura 5 e andremo a ritroso fino alla Figura 4. Quando l'elevatore viene abbassato per gravità, la pressione viene rilasciata nella camera inferiore (n. 1), sotto le guarnizioni interne , permettendo all'olio di ritornare nel serbatoio. Il pistone inferiore inizia a muoversi verso il basso. L'olio nella parte superiore sopra le guarnizioni interne, inizia a trasferirsi dalla camera interna alla camera esterna del secondo stadio e il pistone superiore inizia a scendere.

Requisiti di progettazione nella scelta di un martinetto telescopico

Le considerazioni principali nel decidere quale design del martinetto telescopico selezionare sono:

• Costi indiretti
• Viaggio totale
• Profondità della fossa
• Carico lordo
• Gioco orizzontale
• Velocità dell'automobile

La prima considerazione nella scelta di un martinetto telescopico è la dimensione del martinetto stesso. Il corretto dimensionamento dipende dal carico lordo e dalla corsa totale (Figura 6). La prossima è la velocità dell'auto, che determinerà l'extracorsa inferiore e superiore (Figura 7). Si consiglia di consentire 2 pollici in più di extracorsa superiore rispetto a quella inferiore. Questo per consentire più tempo tra la risincronizzazione. (Vedi il sottotitolo "Risincronizzazione" di seguito.)

Affinché il martinetto telescopico possa essere montato verticalmente, è necessario calcolare quanto segue (Figura 8). La dimensione sopraelevata effettiva è la somma dell'altezza della cabina seduta al pianerottolo più alto, più l'extracorsa superiore (TOT), più 3 piedi, 7 pollici, che è il requisito del codice per lo spazio del rifugio superiore. Aggiungi l'altezza totale e la profondità della fossa a questa dimensione per trovare l'altezza totale del vano corsa:

• Extracorsa fondo (BOT) = runby + compressione molla + gioco fondo
• Carico lordo = peso della vettura + capacità + peso del pistone superiore (Un martinetto a tre stadi o più dovrebbe includere tutti i pesi del pistone intermedio.)
• TOT = corsa inferiore consigliata + 2 pollici.

Per determinare se il martinetto telescopico si adatterà orizzontalmente (Figura 9), dobbiamo conoscere la distanza tra il bordo della piattaforma e il muro.

Applicazioni con jack telescopico

Un martinetto telescopico interrato (Figura 10) è spesso la scelta migliore per la riparazione e l'ammodernamento. I martinetti telescopici interrati sono anche comunemente usati per sostituire i martinetti interrati a stadio singolo, dove la perforazione per la corsa completa non è disponibile perché i martinetti telescopici hanno un'altezza totale di chiusura inferiore.

Il martinetto deve essere posizionato nel centro di carico dell'ascensore e sigillato e protetto con PVC o rivestimento del martinetto. Se lo spazio necessario tra la piattaforma e la parete del vano di corsa è troppo piccolo per i martinetti telescopici senza fori, la scelta migliore è rappresentata dai martinetti telescopici interrati.

Quando si modernizza o si cambia un martinetto interrato in un'applicazione senza fori con una corsa di 12-35 piedi, la prima considerazione è assicurarsi che il martinetto selezionato si adatti tra la piattaforma e la parete del vano corsa (Figura 9). Una volta determinato l'adattamento del martinetto telescopico, è necessario consentire le modifiche fisiche aggiungendo una piastra di supporto al telaio dell'auto e/o aggiungendo un telaio dell'auto secondario per il sollevamento. Quando si cambia un martinetto monostadio esistente con un martinetto telescopico, tenere presente che la velocità dell'auto e la pressione cambieranno. È possibile che anche l'unità di potenza debba essere modificata.

La nuova costruzione ti darà la versatilità di scegliere un martinetto telescopico senza fori a doppio montante con la flessibilità di ospitare un martinetto interrato parziale se non c'è sovraccarico sufficiente.

Utilizzare quanto segue per determinare la selezione del jack senza fori:

• Quando l'altezza totale è di 12 piedi, è possibile utilizzare martinetti senza fori a stadio singolo.
• Se l'altezza totale è di 22 piedi, è possibile applicare martinetti telescopici a due stadi.
• Per un aumento totale di 35 piedi, è possibile utilizzare martinetti telescopici a tre stadi.

Utilizzando questa ipotetica applicazione (velocità della cabina di 125 piedi al minuto; altezza totale di 23 piedi e 6 pollici; altezza della cabina di 8 piedi; spazio di rifugio di 3 piedi e 7 pollici e profondità della fossa di 4 piedi. ), è possibile determinare se il jack si adatterà verticalmente. Il sovraccarico effettivo disponibile per questo esempio basato sulle formule precedenti è (8 piedi + 11 pollici + 3 piedi, 7 pollici) 12 piedi, 6 pollici. Per la corsa totale, utilizzare la formula "rialzo totale + TOT + BOT", come consigliato nella Figura 7. In questo caso, 23 piedi, 6 pollici + 11 pollici + 9 pollici = 25 piedi, 2 pollici Per l'altezza del martinetto collassato, poiché si tratta di un martinetto telescopico a due stadi , dividere la corsa totale per due e aggiungere un valore costante (C ) di 18 pollici per un'altezza compressa di 14 piedi, 1 pollice. La costante C cambierà a seconda del modello e del produttore.

Procediamo ora al calcolo dell'altezza minima richiesta inserendo le misure mancanti del vano ascensore come mostrato in Figura 11. Iniziando con "A" (parte superiore del pistone), che è la somma dell'altezza a riposo di 14 piedi e 1 pollice + BOT di 11 pollici - profondità della fossa di 4 piedi = 11 piedi. Ora, aggiungiamo il valore di "B", 2 pollici, che corrisponderà allo spessore del cuscinetto di isolamento e della piastra per la dimensione della parte superiore del montante. Successivamente, aggiungiamo 1 pollice per determinare il punto più alto, quindi aggiungiamo TOT e aggiungiamo 6 pollici, che è lo spazio libero minimo dal punto più alto del montante, ottenendo (11 piedi + 2 pollici + 1 pollice + 6 pollici) 11 piedi e 9 pollici di altezza minima. Poiché l'altezza minima è inferiore all'altezza effettivamente disponibile, il martinetto selezionato si adatterà verticalmente al vano ascensore. In caso contrario, un'eventuale soluzione potrebbe essere quella di incassare parzialmente il martinetto nel pavimento della fossa. Le tabelle complete per il dimensionamento sono disponibili al momento dell'ordine dei martinetti telescopici senza fori. Queste formule si applicano sia alle applicazioni a doppio foro che a quelle a sbalzo.

Non è consigliabile utilizzare i martinetti telescopici per uso residenziale, principalmente perché la risincronizzazione automatica non è disponibile nei controller degli ascensori residenziali. Inoltre, la maggior parte dei proprietari di case non ha contratti di assistenza per i propri sistemi di ascensori.

Servizio Jack Telescopico

Quando si esegue la manutenzione di un martinetto telescopico, assicurarsi innanzitutto che non vi sia aria nel sistema. Al momento dell'installazione iniziale e/o del reimballaggio, un'attenta rimozione di tutta l'aria nel sistema allevierà una corsa gonfiabile e, in alcuni casi, la necessità di risincronizzazione. Ci sono porte di sfiato su ogni fase del martinetto telescopico per spurgare l'aria. Inoltre, assicurati che il martinetto telescopico (come tutti i martinetti) sia a piombo. Un'altra condizione che creerebbe una situazione di non sincronizzazione è la perdita o infiltrazione, causata da un pistone danneggiato o guarnizioni usurate.

Risincronizzazione

Qualora si verificasse la necessità di risincronizzazione, è possibile utilizzare i metodi manuali o automatici utilizzando un circuito speciale nel controller. Se i pistoni non sono sincronizzati, l'unità martinetto deve essere completamente collassata per risincronizzarsi. Prima di iniziare il processo di risincronizzazione, ogni gruppo della testa del martinetto deve essere privo di aria. Per spurgare l'aria, iniziare con il gruppo della testa superiore e continuare verso il basso. Le porte di sfiato dell'aria si trovano nelle flange dei gruppi della testa del martinetto.

Risincronizzazione manuale

Per eseguire la risincronizzazione manuale, scollegare l'alimentazione dall'impianto e rimuovere le molle e i distanziali dai supporti del buffer. Con un manometro montato sul lato del martinetto della valvola di controllo, abbassare l'auto aprendo la valvola di abbassamento manuale fino a quando i pistoni non toccano il fondo e il manometro indica "0". Quindi, chiudere immediatamente la valvola di abbassamento manuale. A questo punto, i pistoni dovrebbero essere completamente collassati e la distanza dei pistoni esposti tra le teste e le flange dovrebbe essere approssimativamente uguale. Alimentare il sistema, sollevare l'auto e reinstallare le molle e i distanziali sui supporti del respingente. Fai salire e scendere l'auto più volte per assicurarti che non ci sia aria nei martinetti e che il sistema sia sincronizzato. Ripetere il processo se necessario.   

Risincronizzazione automatica

Nel funzionamento automatico, lo speciale circuito nel controller dovrebbe consentire all'auto di poggiare sulle molle del buffer. Questo può essere programmato per verificarsi a un'ora specifica del giorno o dopo un determinato numero di corse dell'ascensore. Poiché i pistoni devono collassare completamente per risincronizzarsi, la lunghezza del bullone che collega la piastra al pistone superiore deve essere sufficientemente lunga, almeno la distanza pari alla corsa del buffer e al gioco inferiore (Figura 12) perché ciò avvenga. Assicurarsi che la parte superiore del bullone soddisfi i requisiti di spazio in testa del codice.

Istruzioni di installazione per prese telescopiche EECO

Il processo di installazione dei martinetti telescopici senza fori Elevator Equipment Corp. (EECO) è il seguente:

1. Rimuovere con cautela il cartone protettivo esterno dal martinetto, ma lasciare i cartoni protettivi interni in posizione (Figura 15).
2. Individuare e rimuovere gli sfiati d'aria (Figura 13) dalla loro busta di plastica. Rimuovere i tappi dei tubi dall'ingresso del martinetto e dalla flangia fissa (più bassa) e installare gli sfiati dell'aria (Figura 14).
3. Localizzare, sondare e installare il martinetto nel vano corsa.
4. Collegare la linea di alimentazione dell'olio e rimuovere la staffa di spedizione (Figura 15). La sezione superiore di ogni martinetto è riempita con olio ad alta lubrificazione per facilità di installazione e funzionamento.
5. Regolare la pressione di sfogo della valvola di controllo in modo che il sistema sia pressurizzato senza sollevare l'auto (circa 25-50 psi.).
6. Aprire lo sfiato dell'aria, iniziando dalla testata superiore.
7. Azionare la pompa fino a quando tutta l'aria non viene scaricata dal martinetto.
8. Chiudere lo sfiato dell'aria per evitare inutili perdite di olio.
9. Ripeti i passaggi 6-8 per ogni testa.
10. Ripetere i passaggi 6-9 per ogni presa.          
11. Ripristinare la pressione di sfogo della valvola di controllo.
12. Pompa/motore a impulsi per spostare i pistoni di qualche centimetro. Rimuovere i cartoni interni dal cric (Figura 15).
13. Sollevare i martinetti a circa metà della corsa per garantire che i pistoni rimangano a piombo.
14. Far funzionare l'ascensore a velocità di ispezione per garantire un funzionamento regolare senza vincoli e interferenze dei componenti.

Sostituzione della guarnizione del jack telescopico

Uno dei miti sul reimballaggio dei moderni martinetti telescopici, creati da progetti precedenti, è quanto sia difficile e dispendioso in termini di tempo questo processo. In realtà, il reimballaggio dei martinetti telescopici non è molto più difficile del reimballaggio di un martinetto a stadio singolo, sebbene in alcuni casi un reimballaggio potrebbe richiedere la rimozione di più di un gruppo di testa. Di seguito sono riportate le istruzioni tipiche per la sostituzione della baderna EECO. Per la preparazione, i passaggi sono:

1. Esegui l'auto sopra il piano inferiore per accedere alla fossa.
2. Metti in sicurezza l'auto.
3. Scollegare il pistone dalla piastra e abbassare completamente i pistoni aprendo la valvola di abbassamento manuale. Non ci dovrebbe essere pressione nel sistema con i pistoni completamente collassati.
4. Chiudere tutte le valvole di sicurezza. Apri e contrassegna la disconnessione dalla linea principale. Portare l'interruttore della fossa su "OFF".
5. Usando stracci, pulire l'olio e lo sporco dalla parte superiore del martinetto.

Seguire questi passaggi per sostituire la guarnizione nella testata superiore:

1. Rimuovere i bulloni della testa superiore e la testa.
2. Rimuovere la guarnizione della baderna, l'anello raschiatore, il cuscinetto e l'O-ring.
3. Sostituire la guarnizione della baderna, l'anello raschiatore, il cuscinetto e l'O-ring.
4. Sostituire la testata superiore facendo attenzione a non danneggiare l'O-ring.

Seguire questi passaggi per sostituire la guarnizione nella testata inferiore:

1. Rimuovere i bulloni della testa superiore e la testa.
2. Svitare e rimuovere la flangia superiore.
3. Rimuovere i bulloni inferiori e la testa.
4. Sostituire la guarnizione della baderna, l'anello raschiatore, il cuscinetto e l'O-ring.
5. Sostituire la testata inferiore facendo attenzione a non danneggiare l'O-ring.
6. Sostituire l'O-ring sulla flangia superiore. Sostituire la testata superiore e la flangia facendo attenzione a non danneggiare gli O-ring.

Seguire questi passaggi per sostituire l'imballaggio interno:

1. Chiudere tutte le valvole di sicurezza. Posizionare un contenitore sotto lo scarico/sfiato all'ingresso, quindi rimuovere lo scarico/sfiato.
2. Rimuovere le teste superiore e inferiore e svitare le flange.
3. Rimuovere l'olio intrappolato tra il pistone inferiore e il cilindro. Si consiglia di utilizzare la pompa di evacuazione EECO EP-1 per facilitare la rimozione dell'olio residuo intrappolato.
4. Riavvitare la flangia superiore e fissarvi una cinghia di sollevamento.
5. Sollevare lentamente il pistone inferiore fino a farlo uscire dal cilindro.
6. Rimuovere le viti nella parte inferiore del pistone inferiore.
7. Rimuovere il coperchio del cuscinetto, le guarnizioni e il cuscinetto.
8. Sostituire la guarnizione della valvola di trasferimento, le guarnizioni della baderna e il cuscinetto. Assicurarsi che la forma a U delle guarnizioni della guarnizione interna sia rivolta nella giusta direzione (Figura 16).
9. Utilizzare l'"anello di installazione" fornito per installare il pistone inferiore nel cilindro (Figura 16). Rimuovere l'anello di installazione e procedere con il resto dell'installazione.

Torna al servizio seguendo questi passaggi:

1. Dopo che tutte le guarnizioni sono state sostituite e il martinetto è stato rimontato, azionare il motore per pressurizzare il sistema. Questo rimuove l'aria attraverso gli sfiati. Se i pistoni iniziano a muoversi, fermati e aspetta che cadano. Ripetere il funzionamento del motore finché l'aria non esce più dagli sfiati.
2. Chiudere gli sfiati quando fuoriesce un flusso costante di olio, quindi azionare con cautela il motore per sollevare i pistoni sulla piastra. Si noti che senza il peso dell'auto, il pistone superiore a volte si muove più velocemente e quando colpisce l'anello di arresto, l'olio intrappolato nella sezione superiore non può andare da nessuna parte, quindi anche il pistone inferiore si fermerà, sebbene non abbia raggiunto l'arresto squillo. Per allungare i pistoni più in alto, spurgare un po' d'olio per far tornare entrambi i pistoni in movimento.
3. Dopo che il/i pistone/i è stato fissato alla piastra e l'auto è stata liberata, far scorrere l'auto fino in fondo per ottenere la sincronizzazione. Notare che non dovrebbe esserci aria nei jack.

Conclusione

Capire come funzionano i martinetti telescopici è il primo passo per utilizzarli correttamente. Se viene prestata attenzione all'installazione di un ascensore e viene mantenuto correttamente, produrrà molti anni di servizio continuo. Lo stesso vale per i martinetti telescopici.

I martinetti telescopici stanno affrontando molti problemi che la logistica della modernizzazione presenta; ad esempio, limitazioni di spazio, suolo contaminato e, in molti casi, risparmio di manodopera durante l'installazione. Gli edifici con attrezzatura idraulica antiquata con problemi di martinetto interrato possono richiedere frequenti riparazioni, ma la funzione e il design unici del martinetto telescopico stanno aiutando a risolvere molti di questi problemi.

Domande sul rinforzo dell'apprendimento

Utilizzare le seguenti domande di rinforzo dell'apprendimento per studiare per l'esame di valutazione della formazione continua disponibile online su www.elevatorbooks.com oa pag. 117 di questo fascicolo.
♦ Qual è la differenza tra martinetti telescopici sincronizzati e non sincronizzati?
♦ Qual è l'unico parametro aggiuntivo richiesto dal codice su un martinetto telescopico a tre stadi che non è richiesto su un martinetto a due stadi?
♦ Perché un pistone con martinetto telescopico a due stadi percorre solo la metà della corsa totale?
♦ Quali sono i tre requisiti principali per determinare se un modello di martinetto telescopico si adatta verticalmente in un vano ascensore?
♦ Quali sono i principali vantaggi nell'utilizzo dei martinetti telescopici in progetti di nuova costruzione e sostituzione?