КАНАТОУКЛАДЧИК ДЛЯ ЛЕБЕДОК (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1997 года по МПК B65D1/36 

Изобретение относится к грузоподъемным машинам, а именно к канатоукладчикам для тяговых лебедок различного типа.

Известные канатоукладчики включают канатонаправляющие органы, приводимые в действие приводами со сложной передаточной трансмиссией.

Известен канатоукладчик для лебедок, содержащий каретку с роликами, перемещаемую двухходовым винтом, привод и гидроусилитель, взаимодействующий с кареткой двухходового винта посредством поводка, смонтированного на каретке [1]
Недостатком этого канатоукладчика является сложность его конструкции, что требует дополнительные затраты на его обслуживание, обусловленные необходимостью иметь в эксплуатации маслостанцию.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является канатоукладчик для лебедок, содержащий двухходовой винт с перемещающейся по нему кареткой, снабженной направляющим роликом, причем на общем валу с кареткой смонтирован качающийся рычаг с роликом, прижимающим канат к направляющему ролику, получающему вращение от барабана лебедки посредством передачи с обгонной муфтой [2]
Недостатком известного канатоукладчика является то, что он сложен в конструктивном исполнении, т.к. используется трансмиссионная передача, обеспечивающая вращение направляющего ролика и его перемещение по двухходовому винту, т. е. канатоукладчик не может работать независимо от привода лебедки и требует изготовления совместно с ней.

Кроме того, данное техническое решение не предусматривает снятие как статических, так и динамических нагрузок, приходящихся на направляющий ролик с двухходовым винтом со стороны каната, что снижает надежность его работы.

В основу изобретения поставлена задача создать канатоукладчик упрощенной конструкции, который при его осуществлении мог бы работать независимо от привода лебедки, при сохранении присущих ему технологических функций, и был бы пригоден для эксплуатации с различными типами тяговых лебедок. Технический результат заключается, таким образом, в упрощении конструкции.

Это достигается тем, что в канатоукладчике для лебедок, содержащем установленный параллельно оси барабана двухходовой винт с перемещающимся по нему направляющим роликом для тягового каната и прижимное устройство тягового каната, согласно изобретению, по первому варианту, направляющий ролик снабжен другим роликом, расположенным с его внутренней поверхности и взаимодействующим с нарезкой двухходового винта для обеспечения возвратно-поступательного перемещения этого ролика по упомянутому винту, который с помощью кронштейнов установлен на опорном приспособлении, состоящем из верхней подвижной и нижней неподвижной площадок, соединенных между собой направляющими стойками, имеющими пружины, соосно установленные с ним, для поддержания и обеспечения подвижности верхней площадки относительно нижней в вертикальной плоскости при возникновении нагрузки со стороны тягового каната, а прижимное устройство содержит блок подпружиненных роликов, между которыми пропущен тяговый канат, упомянутый блок роликов установлен перед направляющим роликом с противоположной его стороны от барабана с возможностью свободного перемещения по вертикали при ослаблении тягового каната под воздействием собственного веса относительно направляющих опор, установленных на нижней неподвижной площадке, при этом канатоукладчик снабжен рычагом, одно плечо которого расположено с возможностью взаимодействия с роликами прижимного устройства при их опускании, а другое с возможностью постоянного взаимодействия с тормозным механизмом барабана лебедки.

Второй вариант канатоукладчика отличается от первого тем, что прижимное устройство, выполненное в виде блока подпружиненных роликов, между которыми пропущен тяговый канат, расположено перед направляющим роликом с противоположной его стороны от барабана с возможностью свободного перемещения по вертикали при ослаблении тягового каната под воздействием собственного веса на качающихся рычагах, которые одним концом с помощью осей прикреплены к подвижной площадке с ее боковых сторон, а другими концами связаны шарнирно с осью одного из роликов.

По первому варианту направляющий ролик, вращающийся под воздействием сил трения тягового каната, снабжен другим роликом, взаимодействующим с нарезкой двухходового винта, что обеспечивает возвратно-поступательное перемещение его по винту, производя равномерную укладку на барабан. Такое взаимодействие направляющего ролика с двухходовым винтом через промежуточное звено (обгонный ролик) позволяет отказаться от применения передаточной трансмиссии от привода лебедки, а это позволяет расширить область применения канатоукладчика, а именно с любыми существующими конструкциями тяговых лебедок.

Установка направляющего ролика с двухходовым винтом на подвижной площадке позволяет демпфировать нагрузки, возникающие со стороны тягового каната в случае изменения угла его направления.

Прижимное устройство тягового каната предназначено для постоянного натяжения последнего в случае появления его слабины как при наматывании, так и сматывании с барабана лебедки. Для этого прижимное устройство предложено выполнить в виде блока подпружиненных роликов, между которыми пропущен канат с возможностью свободного перемещения под собственным весом относительно направляющих опор, как это предусмотрено по первому варианту заявляемого решения.

По второму варианту блок роликов прижимного устройства предложено перемещать по вертикали при появлении слабины каната на качающихся рычагах, одни концы которых шарнирно связаны с этим блоком, а другие с подпружиненной площадкой, обеспечивая также автоматически постоянное натяжение каната.

А наличие рычага, с одним плечом которого взаимодействует блок роликов, когда он опущен под действием собственного веса при появлении слабины каната, позволяет воздействовать на механизм торможения лебедки вторым плечом рычага, предотвращая разматывание каната с барабана лебедки.

Таким образом, оба варианта заявляемого технического решения работают автономно от привода лебедки без применения трансмиссионной передачи, обеспечивая равномерную укладку витков каната на барабан лебедки при снижении как статических, так и динамических нагрузок, приходящихся на конструкцию канатоукладчика со стороны тягового каната и постоянное его натяжение для предотвращения зашкивления на барабане лебедки.

Преимуществом первого варианта по сравнению со вторым является то, что направляющие опоры не имеют взаимоподвижных трущихся частей, изнашивающихся при эксплуатации. При втором варианте наличие вышеперечисленных частей позволяет в целом уменьшить металлоемкость канатоукладчика при достижении поставленной задачи создание автономного канатоукладчика, обеспечивающего его эксплуатацию с разными типами тяговых лебедок.

На фиг. 1 изображен предлагаемый канатоукладчик, вид сверху; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1, первый вариант; на фиг.3 разрез по Б-Б фиг.2; на фиг. 4 разрез по В-В фиг.1; на фиг.5 направляющий ролик; на фиг.6 вид по стрелке А фиг.2, второй вариант.

В первом варианте канатоукладчик для лебедок содержит двухходовой винт 1 с нарезкой 2, установленный параллельно оси барабана 3, направляющий ролик 4, перемещающийся по двухходовому винту 1, и прижимное устройство, выполненное в виде блока роликов 5, между которыми пропущен тяговый канат 6.

Направляющий ролик 4 снабжен роликом 7, расположенным с его внутренней поверхности 8 и взаимодействующим с нарезкой 2 двухходового винта 1.

Двухходовой винт 1 с помощью кронштейнов 9 установлен на платформе, состоящей из верхней 10 и нижней 11 площадок, которые соединены между собой вертикальными направляющими стойками 12, имеющими пружины 13, установленные соосно с ними и обеспечивающие подвижность верхней площадки 10 относительно нижней площадки 11, которая крепится стационарно.

К кронштейнам 9 параллельно оси двухходового винта 1 над направляющим роликом 4 прикреплена ограничительная планка 14, предотвращающая случайный сброс тягового каната 6 с направляющего ролика 4.

Прижимное устройство в виде блока роликов 5 расположено перед направляющим роликом 4 с противоположной его стороны от барабана 3. На продолжении нижней неподвижной площадки 11 установлены направляющие опоры 15, относительно которых перемещается блок роликов 5 под воздействием собственного веса при появлении слабины тягового каната 6. При этом блок роликов 5 образован соединением их между собой посредством пружин 16.

Кроме того, канатоукладчик снабжен рычагом 17, закрепленным шарнирно на опоре 18, одно плечо 19 которого взаимодействует с роликами 5 при их опускании, когда появляется слабина тягового каната 6, а другое плечо 20 - постоянно с тормозным механизмом 21 барабана 3 лебедки.

Канатоукладчик для лебедок работает следующим образом.

При вращении барабана 3 лебедки тяговый канат 6, получив от него линейное движение, начинает вращать прижатый к нему посредством подпружиненной верхней площадки 10 направляющий ролик 4 за счет постоянного наличия силы трения между ними.

Направляющий ролик 4, вращаясь, приводит в движение встроенный в него с внутренней поверхности 8 ролик 7, который в свою очередь начинает обкатываться по нарезке 2 двухходового винта 1, заставляя перемещаться направляющий ролик 4 совместно с тяговым канатом 6 вдоль двухходового винта 1, обеспечивая таким образом возвратно-поступательное перемещение по нему направляющего ролика 4 соответственно и равномерную укладку витков каната 6 на вращающийся барабан 3. Время перемещения направляющего ролика 4 по двухходовому винту 1 в сторону соответствует времени сматывания (или наматывания) одного слоя навивки тягового каната 6 на барабан 3.

При наматывании тягового каната 6 последний находится в постоянном натяжении между роликами 5 прижимного устройства и барабаном 3 лебедки, достигаемом прижатием тягового каната 6 роликом 5, что предотвращает нарушение его правильной навивки на барабан 3. Если появляется слабина тягового каната 6, то она распределяется по всей его длине на участке между перетягиваемым грузом и блоком роликов 5 прижимного устройства. При этом слабина тягового каната 6 частично автоматически выбирается прижимным устройством за счет провисания его роликов 5 на тяговом канате 6 под воздействием их собственного веса.

Когда происходит сматывание тягового каната 6 с грузом с барабана 3 путем его вращения, периодически образуется его слабина на участке между барабаном 3 лебедки и блоком роликов 5 прижимного устройства, которая автоматически выбирается блоком роликов 5 прижимного устройства за счет провисания его на тяговом канате 6 под воздействием собственного веса. В результате тяговый канат 6 без петлеобразования стягивается с вращающегося барабана 3. Если скорость перемещаемого груза не уравновешивается со скоростью сматывания тягового каната 6 с барабана 3, то прижимное устройство, опустившись до нижнего предела, давит собственным весом, равным Р, на плечо 19, равным m рычага 17. При этом рычаг воздействует на тормозной механизм 21 барабана 3 лебедки плечом 20, равным n, с усилием, равным , осуществляет торможение барабана 3, предотвращая тем самым беспорядочное разматывание витков тягового каната 6 с барабана 3 и образование петель на нем.

При переходе тягового каната 6 с одного слоя навивки на барабане 3 на следующий изменяется сила давления его на направляющий ролик 4 с двухходовым винтом 1, которая демпфируется за счет подпружинивания верхней площадки 10.

Отличительной особенностью второго варианта канатоукладчика, изображенного на фиг. 6, является то, что прижимное устройство, выполненное в виде блока подпружиненных роликов 5, между которыми пропущен тяговый канат 6, крепится шарнирно с помощью оси 22 одного из роликов 5 на поворотно-качающихся рычагах 23, которые в свою очередь другими концами прикреплены шарнирно с помощью осей 24 к подвижной верхней площадке 10 с ее боковых сторон.

Указанное отличие обеспечивает свободное перемещение по вертикали прижимного устройства при появлении слабины тягового каната 6, под воздействием собственного веса, на поворотно-качающихся рычагах 23 за счет шарнирных соединений посредством осей 22 и 24.

Принцип работы канатоукладчика по второму варианту аналогичен первому, т. е. технология равномерного наматывания тягового каната 6 на вращающийся барабан 3 или сматывание с него при обеспечении постоянного натяжения его с целью исключения образования петель на барабане 3 полностью достигается, как и в первом варианте.

Использование: изобретение относится к грузоподъемным машинам, а именно к канатоукладчикам для тяговых лебедок различного типа, которые могут работать независимо от привода лебедок при сохранении присущих им технологических функций. Сущность изобретения: канатоукладчик по первому варианту содержит двухходовой винт 1, направляющий ролик 4, вращающийся тяговым канатом 6 за счет постоянного наличия сил трения между ними и получающий возвратно-поступательное движение посредством взаимодействия ролика, встроенного в него с внутренней поверхности, с нарезкой 2 винта 1. Двухходовой винт 1 с помощью кронштейнов 9 размещен на подвижной площадке 10, связанный через вертикальные стойки 12 с пружинами с нижней неподвижной площадкой 11. На площадке 11 установлены направляющие опоры 15, относительно которых перемещается блок роликов 5 прижимного устройства при ослаблении каната 6. Отличительной особенностью второго варианта является то, что блок роликов 5 связан с поворотно-качающимися рычагами, имеющими шарнирную связь с верхней площадкой 10. Принцип работы канатоукладчика по второму варианту аналогичен первому. 2 с.п. ф-лы, 6 ил.

1. Канатоукладчик для лебедок, содержащий установленный параллельно оси барабана двухходовой винт с перемещающимся по нему направляющим роликом для тягового каната и прижимное устройство для этого каната, отличающийся тем, что упомянутый направляющий ролик снабжен другим роликом, закрепленным на его внутренней поверхности и взаимодействующим с нарезкой упомянутого винта для обеспечения возвратно-поступательного перемещения направляющего ролика по этому винту, который установлен посредством кронштейнов на опорном приспособлении, содержащем верхнюю подвижную и нижнюю неподвижную площадки, соединенные между собой направляющими стойками с размещенными соосно с ними пружинами для поддержания и обеспечения подвижности в вертикальной плоскости верхней площадки относительно нижней при возникновении нагрузки со стороны тягового каната, а прижимное устройство содержит блок подпружиненных роликов, между которыми пропущен тяговый канат, упомянутый блок роликов установлен перед направляющим роликом его с противоположной от барабана стороны с возможностью свободного перемещения по вертикали под действием собственного веса относительно расположенных на упомянутой нижней площадке направляющих опор при ослаблении натяжения каната, при этом канатоукладчик снабжен рычагом, одно плечо которого расположено с возможностью взаимодействия с роликами прижимного устройства при их опускании, а другое с возможностью постоянного взаимодействия с тормозным механизмом барабана. 2. Канатоукладчик для лебедок, содержащий установленный параллельно оси барабана двухходовой винт с перемещающимся по нему направляющим роликом для тягового каната и прижимное устройство для этого каната, отличающийся тем, что упомянутый направляющий ролик снабжен другим роликом, закрепленным на его внутренней поверхности и взаимодействующим с нарезкой упомянутого винта для обеспечения возвратно-поступательного перемещения направляющего ролика по этому винту, который установлен посредством кронштейнов на опорном приспособлении, содержащем верхнюю подвижную и нижнюю неподвижную площадки, соединенные между собой направляющими стойками с размещенными соосно с ними пружинами для поддержания и обеспечения подвижности в вертикальной плоскости верхней площадки относительно нижней при возникновении нагрузки со стороны тягового каната, и прижимное устройство содержит блок подпружиненных роликов, между которыми пропущен тяговый канат, упомянутый блок роликов установлен перед направляющим роликом с его противоположной от барабана стороны на качающихся рычагах с возможностью свободного перемещения вниз под действием собственного веса, упомянутые рычаги одними концами посредством осей прикреплены к подвижной площадке с ее боковых сторон, а другими концами связаны шарнирно с осью одного из роликов прижимного устройства, при этом канатоукладчик снабжен рычагом, одно плечо которого расположено с возможностью взаимодействия с роликами прижимного устройства при их опускании, а другое с возможностью постоянного взаимодействия с тормозным механизмом барабана.