Поворотний пристрій несучої стійки гідроманіпулятора
Використання: у техніці гідравлічних маніпуляторів та підйомних пристроїв, що встановлюються переважно на транспортних засобах, та може бути використане у механізмах повороту головної осі підйомних кранів та реверсивних шарнірних маніпуляторів. Сутність винаходу: пристрій містить основу, змонтовану на ньому поворотну стійку для кріплення вантажопідйомних стріл з навісними робочими органами, з зубчастою шестернею, гідроциліндр двосторонньої дії з зубчастою рейкою, кінематично пов'язаної з шестернею стійки, і взаємодіє з тильною поверхнею рейки опорний. Задня поверхня рейки виконана плоскою, а опорний підшипник - у вигляді ущільнювача циліндричної форми зі знімною накладкою з антифрикційного матеріалу. Ущільнювач встановлюється в корпус основи через прохідний отвір у стінці однакового з ним діаметра. Підібування ущільнювача до рейки здійснюється за допомогою вкручування в різьбову частину прохідного отвору упору із закругленим наконечником. В ущільнювачі виконаний глухий технологічний отвір, який використовується при витягуванні його з внутрішньої порожнини корпусу основи. При цьому технологічний отвір і отвір для кріплення накладки в ущільнювачі виконані різними по діаметру. 2 з.п. ф-ли, 3 іл.
Область техніки, до якої належить винахід
Відомий ряд аналогів винаходу, реалізованих у конструкціях гідроманіпуляторів як вітчизняної, так і зарубіжної розробки (МГА-65 "Софринського експериментального механічного заводу", МУГ-70 Великолузького заводу "Лісгоспмаш",МКС-4531, БАКМ-80 "Балашихинського заводу автомобільних кранів", "Логліфт-65", "Логліфт-81" фінської фірми ЛОГЛІФТ, E 11,78 Z німецької фірми ЕПСІЛОН, ПК 20000 австрійської фірми ПА.
У відомому бортовому маніпуляторі МКС-4531, створеному НВО "ВНДІбуддормаш" спільно з "Балашихінським заводом автомобільних кранів" (Будівельні та дорожні машини. 1988, N 10, УДК 629.114.4-474,22), поворот вертикальної несучої з навісними робочими органами забезпечується механізмом, що перетворює поступальний рух зубчастої рейки, пов'язаної з поршнями гідроциліндра подвійної дії, обертальний рух шестірні, жорстко скріпленої зі стійкою. При досить великій будівельній довжині рейки це може призвести до підвищеного зношування зубів кінематичної пари шестерня-рейка, робочих поверхонь деталей гідроциліндра та заклинювання його поршнів внаслідок прогину зубчастої рейки в радіальному по відношенню до шестірні напрямку. Усунення зазначеного недоліку за рахунок підвищення рідини рейки, очевидно, призведе до невиправданого збільшення геометричних розмірів і, як наслідок, металоємності пристрою.
Вільний певною мірою від вищерозглянутих недоліків захищений патентом 220640 НДР гідравлічний реверсивний привід головної осі шарнірного робота 229640, НДР, кл. 25 I 17/00, 1985).
Зазначений привід включає в себе корпус, в якому розміщені два гідроциліндри і зубчасте колесо, що безпосередньо приводить в рух головну вісь промислового робота. Кожен із двох поршнів гідроциліндрів закінчується зубчастою рейкою, що входить узачеплення із зубчастим колесом. Одна з двох рейок розташована зверху, а інша знизу зубчастого колеса таким чином, що рейки мають можливість переміщатися лінійно назустріч один одному, обгортаючи зубчасте колесо і змушуючи його обертатися. Поперемінний реверсивний рух рейок забезпечується відповідною роботою вентилів гідроциліндрів, що управляють.
Зубчасті рейки мають велику будівельну довжину, тому з метою усунення переміщення рейок у радіальному по відношенню до колеса напрямку вони фіксуються за допомогою роликових направляючих, що обертаються. Всі напрямні ролики кріпляться на осях, що ексцентрично встановлюються в корпусі. Невеликий ексцентриситет осі обертання ролика та осі кріплення у корпусі використовується при складанні для усунення люфтів у зубчастій парі колесо-рейка.
Однак, запатентований привід складний у конструктивному виконанні, має великі габарити та металомісткість.
Досвід експлуатації гідроманіпуляторів, що встановлюються на шасі Урал, КАМАЗ, КРАЗ, ЗІЛ, на підприємствах лісових галузей країни показав, що лідируюче місце тут належить фінській фірмі ЛОГЛІФТ, що займається виробництвом маніпуляторів, що відрізняються широким спектром типо-розмірів і робочих рядом інших переваг.
З числа відомих аналогів пропонованого технічного рішення найближчим (прототипом) може бути поворотний пристрій, реалізований в маніпуляторі "Логліфт-65" зазначеної форми (див. Рекламний проспект, інструкцію з монтажу, технічного обслуговування та ремонту).
У конструкції поворотного пристрою зазначеного маніпулятора для виключення радіального прогину зубчастої рейки використаний опорний підшипник, виконаний у вигляді напівкільцевого вкладиша з антифрикційного матеріалу,що охоплює циліндричну поверхню тильної частини зубчастої рейки. Підшипник встановлюється у внутрішню порожнину корпусу основи пристрою через бічний проріз у ньому, що використовується для підстикування гідроциліндра, і підтискається до рейки різьбовим гвинтом, що герметизується за місцем проходу через стінку корпусу за допомогою ущільнювальної прокладки.
При необхідності огляду, заміни опорного підшипника такої конфігурації, наприклад, у міру зношування, потрібне повне розбирання поворотного пристрою. У польових умовах виконання цієї роботи пов'язані з певними труднощами.
Метою винаходу є спрощення конструкції та поліпшення експлуатаційних характеристик заявляється поворотного пристрою і, як наслідок, гідроманіпулятора в цілому.
Мета досягається тим, що в запропонованому пристрої тильна поверхня зубчастої рейки виконана плоскою, а опорний підшипник у вигляді ущільнювача циліндричної форми зі знімною плоскою накладкою з антифрикційного матеріалу, що встановлюється у внутрішню порожнину корпусу основи з орієнтацією антифрикційної накладки в напрямку до тильної поверхні корпуса через прохідний отвір в його стінці однакового з ущільнювачем діаметра і підтискається до рейки гвинтовим упором, що контриться, із закругленим наконечником.
В ущільнювачі з боку, протилежної накладці, виконано глухий і технологічний отвір, що використовується при вилученні ущільнювача з посадкового гнізда в стінці корпусу основи. При цьому технологічний отвір і отвір для кріплення накладки в ущільнювачі виконані різними по діаметру.
На фіг.1 зображено поворотний пристрій; на фіг.2 розріз А-А на фіг.1; на фіг.3 вузол I на фіг.2.
Пристрій містить основу1, змонтовану в ньому з можливістю обертання у горизонтальній площині вертикальну несучу стійку 2 для кріплення вантажопідйомних стріл з навісним робочими органами, забезпечену жорстко скріпленою з нею зубчастою шестернею 3, нерухомо закріплений на корпусі 4 підстави гідроциліндр повороту стійки двосторонньої дії 5 кінематично пов'язаної з шестернею стійки, і взаємодіє з тильною поверхнею 7 рейки опорний підшипник 8.
Тильна поверхня зубчастої рейки виконана плоскою, а опорний підшипник у вигляді ущільнювача 9 циліндричної форми зі знімною плоскою накладкою 10 з антифрикційного матеріалу. Ущільнювач встановлюється у внутрішню порожнину корпусу 11 підстави з орієнтацією антифрикційної накладки в напрямку до тильної поверхні рейки з зовнішньої сторони корпусу через прохідний отвір 12 в його стінці однакового з ним діаметра. Герметичність у місці посадки ущільнювача в прохідний отвір у стінці корпусу основи забезпечується за допомогою кільця ущільнювача 13. Підібування до тильної поверхні рейки здійснюється за допомогою вкручуваного в різьбову частину 14 прохідного отвору в стінці корпусу основи гвинтового упору 15. між накладкою ущільнювача та тильною поверхнею рейки має бути не більше 0,1 мм. Контроль правильності установки ущільнювача здійснюється за допомогою перевірки фактичної величини закручування упору та фіксації її в супровідній документації пристрою. У робочому положенні гвинтовий упор контриться за допомогою контргайки 17. Контргайка стопориться плоскою шайбою 18 за допомогою відгин одного з кінців її безпосередньо на межу контрагайки, а іншого на лиску 19 в стінці корпусу основи. В ущільнювачі, збоку,протилежній накладці, виконано глухе технологічне отвір різьбовий 20, використовуване при вилученні його з прохідного отвору в стінці корпусу основи.
При цьому технологічний отвір різьбовий і отвір 21 для кріплення накладки в ущільнювачі за допомогою гвинта 22 виконані різними по діаметру, що забезпечує однозначну орієнтацію накладки на корпусі ущільнювача.
У разі необхідності огляду або заміни опорного підшипника в міру зношування демонтаж його проводиться без розбирання поворотного пристрою. Тому зазначена операція не викликає будь-яких труднощів і може бути легко реалізована у польових умовах.
Технологічні повороти несучої стійки з нульового положення в обидві сторони до упорів в гідроциліндрі здійснюється в процесі складання пристрою додатком до неї моменту від руки з використанням вушок 23 та технологічного важеля.
Робочий поворот стійки у тому чи іншому напрямку реалізується за допомогою поперемінної подачі тиску робочої рідини у відповідні порожнини гідроциліндра. Під дією тиску рідини поршні гідроциліндра, а отже і пов'язана з ними зубчаста рейка, переміщуються в заданому напрямку, забезпечуючи відповідне обертання кінематично пов'язаної з рейкою зубчастої шестерні, жорстко скріпленої з стійкою стійкою пристрою. При цьому опорний підшипник, взаємодіючи з зубчастою рейкою, виключає несанкціонований прогин у радіальному по відношенню до шестірні напрямку, забезпечуючи сприятливі умови роботи зубчастої пари шестерня-рейка і деталей гідроциліндра, що труться.
У конструкції заявляється пристрою використані вітчизняні матеріали, що широко використовуються в машинобудуванні, і типова технологія виготовлення і складання. З урахуванням цього, а такожпростоти закладених у конструкціях поворотного пристрою технічних рішень, може бути багаторазово відтворено по розробленої нею документації за умов серійного виробництва, на звичайних машинобудівних заводах.
Дане технічне рішення реалізовано у дослідних зразках гідроманіпуляторів "Синьогорець-75" розробки АТЗТ "НК Уралтерміналмаш", що встановлюються на шасі автомобіля Урал. Ці зразки гідроманіпуляторів пройшли успішну експериментальну перевірку на низці підприємств лісових галузей Далекого Сходу в жорстких кліматичних умовах. Проведені там випробування підтвердили високу надійність роботи, простоту і зручність обслуговування та ремонту пристрою. Згідно з висновком "Дальлестехцентру" (м. Хабаровськ), який проводив випробування дослідних зразків гідроманіпулятора "Синьогорець-75", він за своїми технічними та експлуатаційними характеристиками в даний час є одним з кращих вітчизняних зразків, а за рядом параметрів та якості виготовлення не поступається закордонним аналогам і, зокрема, фінському гідроманіпулятор "Логліфт".
Отриманий технічний результат полягає у спрощенні конструкції та поліпшенні експлуатаційних характеристик заявляється поворотного пристрою та гідроманіпулятора в цілому.
1. Поворотний пристрій несучої стійки гідроманіпулятора, що містить основу, змонтовану на ньому можливістю обертання в горизонтальній площині вертикальну несучу стійку для кріплення вантажопідйомних стріл з навісними робочими органами, забезпечену жорстко скріпленою з нею зубчастою шестернею, нерухомо закріплений на корпусі зубчастою рейкою, кінематично пов'язаною з шестернею стійки, та взаємодіючий з тильною поверхнею рейкипідтискний опорний підшипник, що відрізняється тим, що тильна поверхня зубчастої рейки виконана плоскою, а опорний підшипник у вигляді ущільнювача циліндричної форми зі знімною плоскою накладною з антифрикційного матеріалу, що встановлюється у внутрішню порожнину корпусу основи з орієнтацією антифрикційної накладки в напрямку до тильної корпусу через прохідний отвір в його стінці однакового з ущільнювачем діаметра, що підтискується до рейки гвинтовим упором, що контриться, з закругленим наконечником.
2. Пристрій п.1, відрізняється тим, що в ущільнювачі з боку, протилежної накладці, виконано глухий технологічний отвір, що використовується при витягуванні його з внутрішньої порожнини корпусу основи.
3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що технологічний отвір і різьбовий отвір для кріплення накладки в ущільнювачі виконані різними по діаметру.
NF4A Відновлення дії патенту Укаїни на винахід