СТОЙКА ПОВОРОТНАЯ ГИДРОМАНИПУЛЯТОРА Российский патент 1997 года по МПК B66C23/84 

Изобретение относится к области техники гидравлических манипуляторов, устанавливаемых преимущественно на транспортных средствах, и может быть использовано в поворотных механизмах главной оси подъемных кранов и реверсивных шарнирных манипуляторов.

Известен ряд аналогов изобретения, реализованных в конструкциях гидроманипуляторов как отечественной (МАГ-65 "Софринского экспериментального механического завода", МГУ-70 Великолукского завода "Лесхозмаш", МКС-4531, БАКМ-80 "Балашихинского завода автомобильных кранов"), так и зарубежной разработки ("Логлифт-65", "Логлифт-81", финской фирмы ЛОГЛИФТ, Е 11.78, Е 11.91 германской фирмы ЭПСИЛОН, ПК1250, ПК20000 австрийской фирмы ПЛАНФИНГЕР и др. ).

Поворотные стойки указанных манипуляторов, как правило, содержат корпус коробчатой формы с расположенной в его верхней части втулкой для крепления грузоподъемных стрел и приварными, либо выполненными заодно целое с корпусом, ушами для подсоединения гидроцилиндра подъема и опускания стрел, и жестко соединенную с основанием корпуса цилиндрическую опору с зубчатой шестерней, сопрягаемой с зубчатой рейкой механизма поворота стойки (см. например, схему принципиальную известного отечественного манипулятора МКС-4531, созданного НПО "ВНИИстройдормаш", совместно с Балашихинским заводом автомобильных кранов "Строительные и дорожные машины", N 10, 1988 г. УДК 629.114.4-474.22).

Они снабжены элементами для установки их в посадочное гнездом основания манипулятора с возможностью вращения в горизонтальной плоскости.

В большинстве случае опора стройки в известных манипуляторах выполнена неразъемной и жестко крепится к корпусу посредством сварки (см. например, Рекламный проспект, инструкцию по монтажу, техническому обслуживанию и ремонту манипулятора "Логлифт-65" финской фирмы ЛОГЛИФТ).

По мере износа либо при поломке зубьев шестерни, или повреждение опорных поверхностей стойка извлекается из посадочного гнезда основания манипулятора и целиком заменяется новой, а это связано с большими материальными затратами на ремонт манипуляторов.

Приварка ушей, используемых для крепления гидроцилиндра подъема и опускания стрел манипуляторов, непосредственно к корпусу стойки требует повышения жесткости, а следовательно, и толщины стенок корпуса по месту приварки, что, естественно, приводит к ухудшению массовых характеристик стойки и гидроманипулятора в целом.

Конструктивное повышение ушей заодно целое с корпусом, например, посредством соответствующего формирования его боковых стенок (см. Рекламный проспект подъемного крана ПК12500 австрийской фирмы ПАЛФИНГЕР) не исключает выше указанного недостатка. Опыт эксплуатации гидроманипуляторов, устанавливаемых на шасси автомобилей УРАЛ. КамАЗ, КрАЗ, ЗИЛ, на предприятиях лесной отрасли страны показал, что лидирующее место здесь принадлежит финской фирме ЛОГЛИФТ, занимающийся производством манипуляторов, отличающихся широким спектром типоразмеров и рабочих характеристик, и обладающих высокой степенью надежности и рядом других достоинств.

Из числа известных аналогов предлагаемого технического решения ближайшим (прототипом) может служить поворотная стойка манипулятора "Логлифт-65" указанной фирмы.

Однако и ему присуще большинство из выше перечисленных недостатков конструктивного исполнения стойки.

Задачей настоящего изобретения является повышение несущей способности элементов конструкции и улучшение эксплуатационных характеристик заявляемой поворотной стойки и, как следствие, гидроманипулятора в целом.

В соответствии с изобретением это достигается тем, что в предлагаемой стойке опора выполнена разъемной из двух, жестко соединяемых между собой, соосных валов. При этом верхний вал опоры снабжен расположенным в средней части строительной высоты его опорным буртом для приварки к основанию корпуса, спрофилированным по его внешнему обводу. На верхнем срезе опоры жестко закреплен опорно-направляющий платик, спрофилированный по внутреннему обводу привариваемой к опоре части корпуса. При сборке стойки платик приваривается к внутренней поверхности корпуса по месту сопряжения с ним. Уши крепления гидроцилиндра подъема и опускания стрел снабжены хвостовиками, пропущенными сквозь соосные вертикальные пазы в корпусе и верхней части опоры, и жестко зафиксированы в них посредством механического замкового соединения с последующей приваркой по контуру сопряжения их с корпусом и опорой.

На фиг. 1 изображен общий вид заявляемой поворотной стойки; на фиг. 2 - продольный разрез А-А корпуса стойки по месту установки втулки для крепления грузоподъемных стрел; на фиг. 3 поперечное сечение Б-Б опоры стойки в зоне расположения зубчатой шестерни; на фиг. 4 вид В сбоку на стойку; на фиг. 5 - поперечный разрез Г-Г корпуса стойки в зоне расположения ушей для крепления гидроцилиндра подъема и опускания стрел (условно опора и уши на этом разрезе не показаны); на фиг. 6 вид Д на нижнюю часть корпуса со стороны пазов под уши крепления гидроцилиндра подъема и опускания стрел (условно опора и уши стойки на этом виде не показаны); на фиг. 7 выносной элемент Е, детализирующий места крепления опоры к корпусу стойки и соединения валов опоры; на фиг. 8 вид И на верхнюю часть опоры со стороны хвостовиков ушей для крепления гидроцилиндра подъема и опускания стрел; на фиг. 9 вид Ж сверху на опорно-поворотный платик и место крепления ушей; на фиг. 10 разрез К-К верхней части опоры, поясняющий механизм замкового соединения ее с ушами для крепления гидроцилиндра подъема и опускания стрел; на фиг. 11 выносной элемент Л места соединения соосных валов опоры посредством запрессовки и двух поясов радиально ориентированных призонных втулок со стяжными болтами.

Стойка поворотная гидроманипулятора содержит корпус 1 и жестко соединенную с основанием 2 его полую цилиндрическую опору 3. Корпус стойки выполнен в виде полой равнопрочной балки, сваренной из двух стальных полукорпусов 4 и 5. В поперечном сечении он имеет коробчатую форму и снабжен присоединительными элементами для крепления размещаемого на нем оборудования. В верхней части его расположена вварная втулка 6 для крепления грузоподъемных стрел. В боковых стенках корпуса выполнены технологические сквозные отверстия овального профиля с устанавливаемыми в них при сборке стойки крышками 7 для вывода наружу прокладываемых внутри корпуса гибких гидравлических магистралей манипулятора. В нижней части корпуса выполнены два сквозных вертикальных паза 8 для прохождения сквозь них приварных ушей 9 крепления гидроцилиндра подъема и опускания стрел в вертикальной плоскости. Опора стойки выполнена разъемной из двух полых соосных валов 10 и 11. Верхний вал 10 опоры изготовлен из легкосвариваемой стали. В стенках верхней части его выполнены вертикальные пазы 12 для прохода сквозь них хвостовиков 13 ушей крепления гидроцилиндра подъема и опускания стрел. Он снабжен расположенным в средней части его, по высоте, плоским опорным буртом 14 для базирования на нем ушей 9 крепления гидроцилиндра и основания корпуса. Бурт 14 спрофилирован по внешнему обводу основания корпуса и жестко скрепляется с ним посредством сварки. На верхнем срезе вала 10 жестко закреплен опорно-направляющий платик 15, спрофилированный по внутреннему обводу привариваемой к опоре части корпуса. Острые кромки платика со стороны посадки корпуса на борт 14 выполнены скругленными. Необходимая жесткость крепления платика 15 на валу 10 обеспечивается посредством запрессовки с последующей приваркой его к валу. При сборке стойки платик 15 облегчает стыковку корпуса с опорой. После этого он приваривается к внутренней поверхности корпуса. При выполнении указанной операции для обеспечения доступа к месту сварки используется два технологических сквозных отверстия в боковых стенках корпуса овальной конфигурации. После приварки платика 15 указанные отверстия глушатся вварными вставками со съемными крышками 7. Непосредственно под буртом 14 на валу 10 установлена с использованием прессового соединения стальная закаленная опорная втулка 16. Нижний вал 11 опоры выполнен из легированной конструкционной стали и имеет повышению твердость, обеспечиваемую посредством соответствующей термообработки. В средней по высоте части вала 11 заодно целое с ним выполнена зубчатая шестерня 17, сопрягаемая с зубчатой рейкой механизма поворота стойки в горизонтальной плоскости. Валы 10 и 11 опоры жестко скрепляются друг с другом посредством запрессовки до упора основания верхнего вала в ограничительный буртик 18 на теле нижнего и двух пояснив радиально ориентированных призонных втулок 19, устанавливаемых в соосные отверстия 20 в стенках валов концентрично со стяжными болтами 21. Стяжные болты соединения располагаются в шахматном порядке. Призонные втулки 19 устанавливают в отверстия 20 по посадке с небольшим натягом. Окончательная затяжка соединения осуществляется болтами 21. Стопорение болтов 21 обеспечивается при помощи шайб 22, один из концов которых отгибается непосредственно на грань головки болта, а другой вводится в предусмотренное для этого отверстие в призонной втулке. Такое соединение валов обеспечивает высокую жесткость опоры в целом и беззозорную передачу больших крутящих моментов. На нижнем торце хвостовиков 13 ушей крепления гидроцилиндра подъема и опускания стрел выполнены по две сквозных поперечных канавки 23. При сборке стойки хвостовики ушей пропускаются сквозь соосно расположенные вертикальные пазы 8 и 12 корпуса и верхней части опоры и жестко фиксируются в них посредством механического замкового соединения 24 с последующей приваркой ушей по контуру сопряжения их с корпусом и опорой. Замковое соединение 24 указанных деталей стойки достигается посредством сопряжения канавок 23 хвостовиков 13 со стенками вала 10 в зоне расположения нижней кромки пазов 12. При выполнении сварки пазы полностью заваривают. Такой способ креплений ушей 9 с силовым замыканием через них и опорно-направляющий пластик 15 опоры 3 на корпус 1 стояки существенно повышает несущую способность конструкции последней. Для установки стойки в посадочное гнездо основания манипулятора используются опорные элементы 16 и 25 опоры 3. При износе либо поломке зубьев шестерни 17 и повреждении опорных поверхностей стояки, она целиком извлекается из посадочного гнезда основания манипулятора. После этого вывинчиваются стяжные болты 21 и при помощи съемника из отверстий 20 в теле валов 10 и 11 опоры 3 демонстрируются призонные втулки 19. Затем производится выпрессовка вала 11 с изношенными зубьями шестерни 17, либо поврежденной опорой поверхностью 25 из посадочного отверстия вала 10 опоры. Изношенный вал 11 заменяется новым. В случае износа либо повреждения рабочей поверхности опорной втулки 16, она снимается с вала 10 и заменяется новой. Указанную работу целесообразно выполнять в специализированных ремонтных мастерских либо на заводе-изготовителе по специально разрабатываемой для этого технологии. Отремонтированная стойка вновь устанавливается на свое место.

Заявляемое техническое решение позволяет существенно сократить материальные затраты на производство ремонта гидроманипулятора.

В конструкции заявляемой стойки использованы широко применяемые в машиностроении отечественные материалы, оптимальные технические решения и типовая технология изготовления и сборки. С учетом этого она может быть многократно воспроизведена по разработанной на нее документации в условиях серийного производства на обычных машиностроительных заводах, располагающих литейные, металлорежущим и сварочным оборудованием.

Данное техническое решение реализовано в опытный образцах гидроманипулятора "Синегорец-74" разработки АОЗТ "Уралтерминалмаш", устанавливаемых на шасси автомобиля УРАЛ. Эти образцы гидроманипулятора прошли успешную экспериментальную проверку на ряде предприятий лесных отраслей Дальнего Востока в жестких климатических условиях.

Проведенные там испытания подтвердили высокую эффективность заложенных в конструкцию заявляемой стойки технических решений. Согласно заключению "Дальлестехцентра" (г. Хабаровск), проводившего испытания опытных образцов гидроманипулятора "Синегорец-75", он по своим техническим и эксплуатационным характеристикам в настоящее время является одним из лучших отечественных механизмов рассматриваемого класса, а по ряду их и качеству изготовления не уступает зарубежным аналогом и, в частности, финскому гидроманипулятору "Логлифт".

Полученные в ходе проведенных испытаний заявляемой стойки в составе опытных образцов гидроманипулятора "Синегоре-75" экспериментальные данные подтверждают возможность получения при осуществлении изобретения вышеупомянутого технического результата, заключающегося в повышении несущей способности элементов конструкции и улучшении эксплуатационных характеристик предлагаемой стойки, а следовательно, и гидроманипулятора в целом.

Использование: относится к технике гидравлических манипуляторов, устанавливаемых преимущественно на транспортных средствах, и может быть использовано в поворотных механизмах главной оси подъемных кранов и реверсивных шарнирных манипуляторов. Сущность изобретения: поворотная стойка содержит корпус коробчатой формы и соединенную с ним опору с зубчатой шестерней. Опора выполнена из двух соосных валов. Верхний вал снабжен буртом для размещения на них приварных ушей. Нижний вал опоры скреплен с верхним посредством запрессовки и двух поясов радиально ориентированных призонных втулок, устанавливаемых в соосные отверстия в стенках валов концентрично со стяжными болтами. В корпусе и верхней части опоры прорезаны сквозные соосные вертикальные пазы, в которые при сборке вводятся хвостовики ушей. 5 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Стойка поворотная гидроманипулятора для крепления размещаемого на ней навесного оборудования, содержащая корпус коробчатой в поперечном сечении формы с расположенной в его верхней части втулкой для крепления грузоподъемных стрел и приварными ушами в зоне нижнего среза для подсоединения гидроцилиндра подъема и опускания стрел в вертикальной плоскости, и жестко соединенную с основанием корпуса полую цилиндрическую опору с зубчатой шестерней, сопрягаемой с зубчатой рейкой механизма поворота стойки, снабженную опорными элементами для установки стойки в посадочное гнездо основания манипулятора с возможностью вращения ее в горизонтальной плоскости, отличающаяся тем, что опора выполнена разъемной из двух соосных валов, скрепленных между собой посредством запрессовки и несколько поясов в шахматном порядке радиально ориентированных призонных втулок, устанавливаемых в соосные отверстия в стенках валов концентрично со стяжными болтами. 2. Стойка по п.1, отличающаяся тем, что верхний вал разъемной опоры снабжен расположенными в средней части строительной высоты его опорным буртом для приварки к основанию корпуса, спрофилированным по внешнему обводу последнего. 3. Стойка по п.1, отличающаяся тем, что на верхнем срезе опоры жестко закреплен посредством запрессовки с последующей приваркой спрофилированный по внутреннему обводу нижней части корпуса плоский опорно-направляющий платик со скругленными кромками, привариваемый к стенкам корпуса по линии сопряжения с ними. 4. Стойка по п.1, отличающаяся тем, что в боковых стенках корпуса выполнены технологические сквозные отверстия, например, овальной конфигурации, для обеспечения доступа к месту приварки опорно-направляющего платика к внутренней поверхности стенок корпуса, перекрываемые после приварки платика посредством вварных вставок со съемными крышками. 5. Стойка по п.1, отличающаяся тем, что приварные уши крепления гидроцилиндра подъема и опускания стрел выполнены с развитыми в радиальном направлении хвостовиками, пропущенными сквозь вертикальные соосные пазы в корпусе и верхней части опоры, и жестко зафиксированы в них посредством механического замкового соединения и приваренные по контуру сопряжения их с корпусом и опорой. 6. Стойка по п.5, отличающаяся тем, что замковое соединение приварных ушей крепления гидроцилиндра с опорой выполнено в виде двух поперечных сквозных канавок на нижнем торце каждого из хвостовиков, сопрягаемых с вертикальными пазами корпуса и со стенками опоры в зоне расположения нижних кромок ее пазов.