РЫЧАЖНАЯ ЛЕБЕДКА Российский патент 1997 года по МПК B66D1/04 B66D3/02 

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно: к рычажным лебедкам, и может быть использовано для перемещения и установки грузов в горизонтальной, вертикальной и наклонной плоскостях при наружных и внутренних строительно-монтажных работах.

Известны рычажные лебедки, содержащие корпус с расточками для приводного вала, посаженное на указанный вал коромысло, тяги, соединенные с противоположными плечами коромысла и связанные каждая с возвратно-поступательно перемещающимися навстречу друг другу и поочередно взаимодействующими с тяговым канатом зажимами [1]
Такие лебедки не обеспечивают удержание груза, например, при его перемещении в вертикальном или наклонном направлениях. Это происходит из-за того, что условие проскальзывания тягового каната в зажимах tgα ≅ f( где α- угол трения, f коэффициент трения тягового каната в зажимах) нарушается в процессе эксплуатации лебедки, уменьшается диаметр каната при приложении к нему растягивающего усилия, изнашивается сам канат и колодки зажимов, увеличиваются зазоры в шарнирах тяг из-за их износа.

Известна также рычажная лебедка, содержащая корпус с расточками, установленные в расточках корпуса приводные валы, связанные с рычагами управления и коромыслами, соединенные с последними посредством тяг два зажима, имеющие обращенные навстречу друг другу колодки, выполненные с желобами для тягового каната или двух отрезков каната, между которыми размещен тяговый канат [2]
Известная лебедка обеспечивает повышенный коэффициент трения тягового каната в зажиме, уменьшая его износ в процессе эксплуатации, но не исключает самопроизвольное перемещение тягового каната с грузом, приводящего к нарушению условия tgα ≅ f. Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание рычажной лебедки (тягового механизма) повышенной надежности, обеспечивающей перемещение груза в горизонтальной, наклонной и вертикальной плоскостях и исключающей самопроизвольное перемещение груза, даже в случае, если нарушается условие tgα ≅ f в канатном зажиме. Технический результат заключается в исключении самопроизвольного перемещения тягового каната с грузом.

Это достигается тем, что в описанной выше лебедке одни из упомянутых тяг соединены с одним из плеч второго коромысла и первым зажимом, вторые с одним из плеч второго коромысла и вторым зажимом, третьи с обоими зажимами, четвертые с одним из плеч второго коромысла и первым зажимом с возможностью перемещения зажимов в одном направлении с запаздыванием одного относительно другого, одновременного взаимодействия с тяговым канатом, и одновременного разжатия, при этом лебедка снабжена установленным в расточках корпуса между первым и вторым зажимами и связанным с корпусом с возможностью фиксации относительно него элементом с цилиндрической поверхностью, охватываемой намотанные на нее тяговым канатом, и дополнительным зажимом для взаимодействия с тяговым канатом при разжатых первом и втором зажимах. Дополнительный зажим может содержать два наклонных стержня, снабженных колодками с проточками под тяговый канат, при этом один из стержней выполнен с пазом, в котором размещена пластинчатая пружина, преимущественно волнообразная, взаимодействующая с пластиной, имеющей такую же ответную поверхность, и соединенной с тягой, связанной со вторым коромыслом. Лебедка может быть снабжена фиксирующими пластинами, одна из которых установлена с возможностью перемещения в пазу корпуса и фиксации в нем в заданном положении для отклонения второго стержня при перемотке ненагруженного тягового каната, а вторая выполнена с возможностью размещения ее в пазу элемента с цилиндрической поверхностью для обеспечения неподвижного положения этой поверхности в рабочем положении лебедки и вывода этой пластины из упомянутого паза и фиксации ее на корпусе для обеспечения вращения цилиндрической поверхности при перемотке ненагруженного тягового каната.

На фиг. 1 показана рычажная лебедка, общий вид; на фиг. 2 узел дополнительного зажима; на фиг. 3 узел соединения второго зажима с тягами; на фиг. 4 элемент с цилиндрической поверхностью.

Рычажная лебедка содержит два канатных зажима с большим тяговым усилием 1 и меньшим тяговым усилием 2, приводные валы 3, 4 с коромыслами 5, 6, поворачивающиеся в расточках корпуса 7, и рычагами 8 управления, пары тяг 9, соединяющих одно из плеч коромысла 5 с зажимом 1, пары тяг 10, обеспечивающие связь между канатными зажимами 1,2, причем конец каждой тяги 10 в соединении с зажимом 2 имеет паз 11, пары тяг 12, соединяющие одно из плеч коромысла 6, причем конец каждой тяги 13 в соединении с зажимом 2 имеет паз 14. Лебедка снабжена элементом с цилиндрической поверхностью 15 с витками тягового каната 16, установленным в расточках корпуса 7. Этот элемент выполнен с пазом 17, в который входит пластина 18, фиксируемая болтом 19 на корпусе 7. Кроме того, лебедка снабжена дополнительным зажимом 20 с двумя подпружиненными пружинами кручения 21 наклонными на угол α из условия tgα ≅ f стержнями 22,23, установленными на осях 24 в расточках корпуса 7, снабженными колодками 25 с проточками под тяговый канат 16, причем стержень 23 выполнен с пазом 26 и снабжен пластинчатой пружиной 27, закрепленной на стержне 23 и взаимодействующей с пластиной 28, установленной на оси 29, входящей во вращательную пару с тягой 30, другой конец которой закреплен на коромысле 6, а в корпусе 7 в пазу (на чертеже не показан) установлена пластина 31, закрепляемая на корпусе 7 болтом 32 в необходимом положении. Каждый зажим 1,2 имеет пару колодок 33,34 с желобами под тяговый канат 16, или по отрезкам каната 35, увеличивающего сцепление зажимов с тяговым канатом 16, пару наклонных щек 36, 37, плиты 38, 39 и пружину сжатия (на чертеже не показана), закрепленную на плите 38, 39 и щеке 36, 37.

Рычажная лебедка работает следующим образом.

При повороте рычага 8, установленного на приводном валу 3, влево коромысло 5, поворачиваясь в расточках корпуса 7 в направлении против часовой стрелки, перемещает пару тяг 9 влево, и щеки 36 зажима 1 дополнительно наклоняются, сжимая колодки 33, и зажим 1 с порцией тягового каната 16 и грузом на конце перемещается влево, воздействуя на пару тяг 10, которые, дополнительно наклоняя щеки 37 зажима 2, перемещают его со сжатыми на тяговом канате колодками 34 также влево с некоторым запаздыванием относительно зажима 1, вытягивая витки тягового каната 16 с цилиндрической поверхностью 15. Запаздывание начала движения зажима 2 относительно зажима 1, перемещающихся в одном и том же направлении, обеспечивается пазом 11 в тяге 10 в узле соединения с зажимом 2 и необходимо для накопления запаса длины тягового каната 16 на цилиндрической поверхности (характер поведения витков тягового каната 16 на цилиндрической поверхности 15 аналогичен пружине кручения), что обеспечивает необходимость в малом тяговом усилии зажима 2, вытягивающим практически ненагруженную ветвь тягового каната 16. Через дополнительный зажим 20 тяговый канат 16 перемещается беспрепятственно за счет поворота наклонных стержней 22, 23 вокруг осей 24 (сопротивление пружины кручения 21 и трение на оси 24 малы в сравнении с тяговым усилием зажима 2). Обратное движение (вправо) тягового каната 16 и груза обеспечивается поворотом рычага 8, установленного на приводном валу 3, вправо. В этот момент коромысло 5, вращаясь по часовой стрелке через пару тяг 9, 10, поворачивает щеки 36, 37 зажимов 1,2 вокруг осей, установленных на плитах 38, 39 в положение близкое к вертикальному, за счет чего колодки 33, 34 отжимаются от тягового каната 16. Пара тяг 9, 10, а вместе с ними и зажимы 1, 2 с разжатыми колодками 33, 34 возвращаются в исходное положение без порции каната 16, остающегося неподвижным за счет сжатия его дополнительным зажимом 20, нагрузка на который мала в сравнении с тяговым усилием зажима 2 (эта нагрузка тягового каната 16 составляет 10-100 кгс в зависимости от числа витков каната 16 на цилиндрической поверхности 15 в силу известной зависимости, определяющей условие равновесия гибкой нити на шероховатой поверхности (формула Эйлера).

Реверс тягового каната 16 и груза обеспечивается рычагом 8, установленным на приводном валу 4, коромыслом 6 и парами тяг 12 и 13, последовательность работы которых аналогична выше описанному.

Перепуск ненагруженного тягового каната 16 осуществляется поворотом рычага 8, установленного на приводном валу 4 влево, что обеспечивает отжатие колодок 33, 34 от тягового каната 16, фиксацией повернутого рычага 8 (на черт. не показано) на корпусе 7, перемещением пластины 31 в пазу корпуса 7 до положения, обеспечивающего вывод наклонного стержня 22 из контакта с тяговым канатом 16 и фиксацией достигнутого положения пластины 31 болтом 32 на корпусе 7, а также выводом пластины 18 из паза 17 в элементе с цилиндрической поверхностью 15 и фиксацией ее болтом 19 на корпусе 7, что обеспечивает возможность вращения цилиндрической поверхности в расточках корпуса 7 при перепуске тягового каната 16.

Ниже приводится описание работы элементов 27, 28, 30.

Пластина 28, скользя по профилю пружины 27, перемещается вправо и, наклоняя стержень 23, создает дополнительное усилие, заклинивающее тяговый канат 16. Это происходит при разжатых зажимах 1, 2, при этом коромысло 6 поворачивается в расточке корпуса 7 против часовой стрелки, перемещая в том же направлении точку крепления тяги 30 на коромысле 6.

Использование: изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использовано для перемещения и установки грузов в горизонтальной, вертикальной и наклонной плоскостях при наружных и внутренних строительно-монтажных работах. Сущность изобретения: лебедка содержит зажимы 1, 2, связанные посредством тяг с коромыслами 5, 6. Между зажимами в корпусе установлен элемент с цилиндрической поверхностью 15 для навивки тягового каната 16. Лебедка снабжена дополнительным зажимом 20. При работе лебедки зажимы 1, 2 движутся в одном направлении и взаимодействуют с канатом 16 с некоторым запаздыванием один относительно другого, при этом усилия зажимом 1, 2 различны. В момент, когда зажимы разжаты, неподвижность каната 16 обеспечивается дополнительным зажимом 20. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Рычажная лебедка, содержащая корпус с расточками, установленные в расточках корпуса приводные валы, связанные с рычагами управления и коромыслами, соединенные с последними посредством тяг два зажима, имеющие обращенные навстречу друг другу колодки, выполненные с желобами для тягового каната или двух отрезков каната, между которыми размещен тяговый канат, отличающаяся тем, что одни из упомянутых тяг соединены с одним из плеч первого коромысла и первым зажимом, вторые с одним из плеч второго коромысла и вторым зажимом, третьи с обоими зажимами, четвертые с одним из плеч второго коромысла и первым зажимом с возможностью перемещения зажимов в одном направлении с запаздыванием одного относительно другого, одновременного взаимодействия с тяговым канатом и их одновременного расжатия, при этом лебедка снабжена установленным в расточках корпуса между первым и вторым зажимами и связанным с корпусом с возможностью фиксации относительно него элементом с цилиндрической поверхностью, охватываемой намотанным на нее тяговым канатом, и дополнительным зажимом для взаимодействия с тяговым канатом при разжатых первом и втором зажимах. 2. Лебедка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительный зажим содержит два наклонных стержня, снабженных колодками с проточками под тяговый канат, при этом один из стержней выполнен с пазом, в котором размещена пластинчатая пружина, преимущественно волнообразная, взаимодействующая с пластиной, имеющей такую же ответную поверхность и соединенной с тягой, связанной с вторым коромыслом. 3. Лебедка по п.2, отличающаяся тем, что она снабжена фиксирующими пластинами, одна из которых установлена с возможностью перемещения в пазу корпуса и фиксации в нем в заданном положении для отклонения второго стержня при перемотке ненагруженного тягового каната, а вторая выполнена с возможностью размещения ее в пазу элемента с цилиндрической поверхностью для обеспечения неподвижного положения этой поверхности в рабочем положении лебедки и вывода этой пластины из упомянутого паза и фиксации ее на корпусе для обеспечения вращения цилиндрической поверхности при перемотке ненагруженного тягового каната.