АУТРИГЕР Российский патент 1999 года по МПК B60S9/02 B66C23/78 

Изобретение относится, преимущественно, к области техники гидравлических манипуляторов, устанавливаемых на транспортных средствах, и может быть использовано и в других областях техники, где возникает необходимость повышения устойчивости машины при помощи дополнительных убирающихся опорных устройств.

Известно достаточно большое количество аналогов изобретения, реализованных в конструкциях гидроманипуляторов, грузоподъемных кранов и различного рода транспортных средств, как отечественной, так и зарубежной разработки.

Из отечественных к ним можно отнести аутригеры гидроманипулятора МКС-4531 "Балашихинского завода автомобильных кранов" (журнал "Строительные и дорожные машины", N 10, 1988 г., УДК 629.114.4-474.22, стр. 11, рис.1, 2).

Из известных образцов опорных устройств зарубежной разработки наибольший интерес для рассмотрения представляют аутригеры по заявке GB, 1577578, B 60 S 9/02, 1980 г., и US, 4118054, В 60 S 9/00 (опубл. 1978 г. 3 октября, т. 975, N 1 "OFFICIAL GAZETTE") и др.

Практически все из известных аутригеров имеют выдвигаемые вручную, либо при помощи гидроцилиндра, лапы, оканчивающиеся опорными пятами.

В ряде из них перевод выдвинутой лапы в транспортное положение осуществляют посредством втягивания ее вовнутрь стойки аутригера без отклонения последней от вертикали. Опорная пята при этом ориентирована вниз (см., например, GB, 2058693 A Великобритании, МКИ B 60 S 9/00, опубл. 1981 г., 15 апреля).

Однако, несмотря на относительную простоту указанного решения оно имеет очевидные недостатки, обусловленные низким расположением аутригера в транспортном положении. По этой причине несколько ограничивается возможность использования машины на сильнопересеченной местности, и особенно в лесу, при наличии различного рода преодолеваемых преград (пней, кочек, и др.). При эксплуатации такой техники в условиях бездорожья в весенне-осенний сезоны аутригеры при движении машины интенсивно забрасываются дорожной грязью.

Согласно другим известным техническим решениям аутригеры со втянутыми вовнутрь стойки лапами посредством соответствующего поворота относительно оси подвеса, в плоскости, параллельной продольной оси машины, отклоняются от вертикали на угол порядка 30-90^o с фиксацией в этом положении.

Но и в этом случае они, практически, остаются в нижней части машины и по этой причине им присущи те же самые недостатки, что и у рассмотренных выше аналогов.

В некоторых случаях перевод аутригеров из крайнего нижнего (рабочего) положения в транспортное с укладкой вовнутрь основания манипулятора (машины) осуществляется при помощи специально предусмотренных для этого механизмов рычажного, либо иного, типа приводящихся в действие от автономных гидроцилиндров (см., например, указанные выше GB, 1577578 A1, МКИ B 60 S 9/02, опубл. 1980 г., а также BS, 4118054 A, B 60 S 9/00, 1978 г.).

Но такие решения сложны в конструктивном исполнении и из-за наличия автономного привода на основе гидроцилиндра требуют организации дополнительных гидравлических каналов управления.

Наиболее оптимальным в плане защиты аутригеров от грязи и увода их в безопасную при движении машины зону является схемно-компоновочное решение, реализующее перевод аутригера из рабочего положения в транспортное посредством поворота его относительно точки подвеса на 180^o, в плоскости, перпендикулярной продольной оси машины, опорной пятой вверх.

В этом случае аутригеры оказываются высоко приподнятыми над землей и не мешают движению машины по сильнопересеченной местности.

В конструкции гидроманипуляторов ряда отечественных и зарубежных аналогов вышеуказанный поворот стойки с гидроцилиндром аутригера на 180^o осуществляют вручную. Это позволяет предельно упростить конструкцию, но значительно ухудшает условия труда оператора.

Из-за большого веса аутригеров (для гидроманипуляторов среднего класса с грузоподъемным моментом 65-85 кН•м он составляет порядка 60-70 кг) выполнение этой операции для одного человека нередко оказывается непосильной задачей.

Из числа известных аналогов предлагаемого технического решения ближайшим (прототипом) может служить опорное устройство полуприцепа с боковыми поворотными аутригерами по авт. свид. N 1599252, SU, B 60 S 9/02, опубл. 15.10.90 г.

Каждый из аутригеров указанного известного устройства содержит шарнирно подвешенную на раме полуприцепа, с возможностью перевода из транспортного положения в рабочее и наоборот посредством соответствующего поворота в поперечной плоскости, телескопическую стойку с выдвижной секцией, снабженной опорной пятой, кинематически связанную с рамой упругодеформируемым звеном пружинного типа, и съемный штыревой элемент фиксации ее в крайних положениях.

Однако, вследствие особенностей конструктивного исполнения оно обладает рядом существенных недостатков.

В частности, предусматриваемую конструкцией известного устройства компоновку поворотных аутригеров с горизонтальным расположением их в транспортном положении крайне сложно реализовать в устанавливаемых на серийных транспортных средствах гидроманипуляторах с выносимыми в поперечном направлении аутригерами, не выходя за нормируемые габариты указанных средств. К тому же при такой компоновке аутригеры располагаются достаточно низко, на уровне лонжеронов рамы транспортного средства, и при движении последнего могут забрасываться дорожной грязью.

Конструктивное исполнение известного опорного устройства не позволяет реализовать поворот каждого из аутригеров на 180^o относительно рабочего положения опорной пятой вверх, поскольку этому препятствует расположение пружин и кронштейнов их крепления в плоскости опорного устройства.

При гидравлическом выдвижении перемещаемых секций аутригеров пружины упругодеформируемых элементов, подвергаясь дополнительному растяжению, оказывают значительное сопротивление их перемещению. В связи с этим обстоятельством гидросистема известного устройства должна обладать повышенными энергетическими характеристиками, обеспечивающими его преодоление.

Перевод аутригеров известного устройства из рабочего положения в транспортное осуществляется достаточно медленно.

Указанный недостаток обусловлен тем, что в известном устройстве используемое для этого усилие пружин расходуется не только на совершение работы, связанной с подъемом аутригеров, но и на преодоление соответствующего гидравлического сопротивления при вытеснении масла из рабочих полостей их гидроцилиндров через распределитель гидросистемы в масляный бак.

Помимо всего перечисленного в конструкции известного опорного устройства не предусмотрены механизмы регулировки предварительного натяжения пружин упругодеформируемых звеньев и блокировки разлета их частей в случае разрушения.

Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции и улучшение эксплуатационных качеств заявляемого аутригера и, как следствие, гидроманипулятора с транспортным средством в целом.

В соответствии с изобретением поставленная цель достигается тем что в предлагаемом аутригере пружины упругодеформируемых элементов размещены по бокам стойки, а аутригер снабжен резьбовыми механизмами регулировки усилия предварительного натяжения пружин, соединенными с зацепами концов последних, противоположных подсоединяемым к основанию, и механизмами блокировки разлета частей упомянутых пружин в случае их разрушения.

При этом основание имеет боковые стенки, на каждой из которых в зоне расположения отверстия, используемого для фиксации поворотной стойки с выдвижной лапой в ее рабочем положении, коаксиально закреплены возвышающиеся над ними отбойники, выполненные в виде ограничительных козырьков С-образной конфигурации с закругленными обводами, обращенных выпуклой поверхностью в сторону взаимодействующих с ними при повороте стойки в рабочее положение пружин, а на корпусе выдвижной лапы установлена с возможностью регулировки ее пространственного положения двухсторонняя ручка.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображены:
на фиг. 1 - общий вид заявляемого аутригера в транспортном положении с указанием одного из промежуточных и рабочего положения;
на фиг. 2 - продольное сечение А-А по месту подвеса стойки аутригера на основании;
на фиг. 3 - выносной элемент Б, поясняющий конструкцию самоустанавливающейся опорной пяты выдвижной лапы аутригера;
на фиг. 4 - вид В сбоку на аутригер в зоне расположения упругодеформируемых элементов;
на фиг. 5 - вид Г спереди на упругодеформируемый элемент;
на фиг. 6 - поперечное сечение Д-Д выдвижной лапы аутригера по месту расположения двусторонней ручки, используемой при повороте его вокруг оси подвеса на основании;
на фиг. 7 - поперечное сечение Е-Е конструкции аутригера по месту фиксации стойки на основании в транспортном положении;
на фиг. 8 - вариант установки аутригера на выдвижной балке основания.

Заявляемый аутригер содержит шарнирно подвешенную при помощи оси 1 на основании 2 стойку 3 с выдвижной лапой 4 в виде гидроцилиндра двустороннего действия, на конце (штоке) 5 которой смонтирована самоустанавливающаяся опорная пята 6, и съемный штыревой элемент (шкворень) 7 фиксации ее в крайних (транспортном и рабочем) положениях.

Стойка 3 и основание 2 кинематически связаны между собой посредством упругодеформируемых элементов.

Указанные элементы выполнены в виде двух, размещенных по бокам стойки напротив друг друга в плоскостях, параллельных траектории ее поворота, пружин растяжения 8 и 9.

Одни концы пружин 8 и 9 зацепами 10 подсоединены к осям 11 и 12, консольно закрепленным на боковых стенках 13 и 14 основания 2 перпендикулярно плоскости поворота телескопической стойки 3.

Зацепы 15 других концов пружин 8 и 9 сочленены с тягами 16 и 17 резьбовых механизмов регулировки 18 усилия предварительного натяжения каждой из них, резьбовые хвостовики 19 которых свободно пропущены сквозь отверстия 20 в консолях 21 оси 22, установленной в сквозном отверстии 23 стойки 3, ориентированном перпендикулярно плоскости ее поворота.

Резьбовые хвостовики 19 тяг 16 и 17 взаимодействуют с натяжными гайками 24. Стопорение тяг 16 и 17 в необходимом положении осуществляется при помощи гаек 25.

Такое крепление пружин 8 и 9 обладает шарнирным свойством. Это делает их особенно удобными для соединения деталей (основания 2 и стойки 3) в рассматриваемом случае, относительное угловое положение которых меняется при переводе аутригера из транспортного положения в рабочее и наоборот.

Геометрически оси 11 и 12 основания 2 несколько смещены вверх относительно точки (оси 1) шарнирного подвеса стойки 3. Вследствие этого пружины 8 и 9 имеют минимальную длину при нахождении аутригера в транспортном (крайнем верхнем) положении и максимальную - в рабочем (крайнем нижнем).

При переводе аутригера из транспортного положения в рабочее и наоборот, по мере поворота стойки 3 с выдвижной лапой (гидроцилиндром) 4 относительно оси 1 подвеса ее на основании 2, изменение в указанных пределах длины пружин 8 и 9 сопровождается пропорциональным изменением усилия их натяжения.

При этом моменты, создаваемые относительно оси 1 поворота собственным весом аутригера и усилием пружин 8 и 9, имеют разную направленность (знак) и уравновешивают друг друга. Подбором необходимой жесткости и точек закрепления пружин 8 и 9 на основании 2 и стойке 3 можно обеспечить достаточно эффективное уравновешивание вышеуказанных моментов (балансировку аутригера относительно оси поворота). В результате величина рабочего усилия, затрачиваемого на выполнение вышеуказанной операции оказывается незначительной.

В принципе для решения этой задачи возможно использование и неметаллических упругодеформируемых звеньев, например, резиновых шнуров, а также пружин кручения и др.

Заявляемый аутригер снабжен механизмами 26 блокировки разлета частей пружин 8 и 9 в случае их разрушения, (обрыва). Указанные механизмы выполнены в виде пропущенного с необходимой степенью провисания сквозь каждую из пружин страховочного тросика 27. Концы 28 и 29 страховочных тросиков 27 закреплены на осях 11 и 12 основания и консолях 21 оси 22 стойки 3 механическими прихватами 30.

Механизм 26 блокировки разлета частей пружин 8 и 9 в случае их разрушения может быть выполнен и в виде съемного защитного чехла из эластичной, например, брезентовой или синтетической ткани, коаксиально охватывающего пружины по наружному диаметру с необходимой степенью подвижности в осевом направлении. Возможно конструктивное исполнение защитного чехла из двух, телескопически сочлененных, тонкостенных металлических труб.

Для удобства перевода аутригеров из транспортного положения в рабочее и наоборот на корпусе гидроцилиндра 4 выдвижения опорной пяты 6 смонтирована с возможностью регулировки пространственного положения двусторонняя ручка 31.

В исходном (транспортном) положении аутригеры подняты с опорными пятами 6 вверх и зафиксированы шкворнями 7 в отверстиях 32 основания 2. При этом шток 5 гидроцилиндра 4 полностью "утоплен" (втянут), а пружины 8 и 9 имеют минимальную длину.

Перевод аутригера из транспортного положения в рабочее и наоборот осуществляется следующим образом.

Сначала посредством извлечения шкворня 7 из отверстий 32 основания 2, расфиксируют стойку 3. После расфиксации стойка 3 с гидроцилиндром 4 выдвижения опорной пяты 6 находится в сбалансированном относительно оси 1 поворота состоянии, поскольку момент обусловленный ее весом уравновешивается противодействующим моментом, реализуемым пружинами 8 и 9.

Перевод аутригера из транспортного положения в рабочее осуществляется вручную посредством поворота оператором стойки 3 с гидроцилиндром 4 на 180^o книзу относительно оси 1 подвеса.

При этом величина прикладываемого соответствующим образом к ручке 31 усилия (динамического рывка) не превышает 10 - 15 кг. В крайнем нижнем (рабочем) положении стойку 3 фиксируют шкворнем 7, вводимым в отверстия 33 основания 2. После фиксации стойки 3 в этом положении подачей рабочей жидкости в подпоршневую полость 34 гидроцилиндра 4 выдвигают шток 5 до встречи опорной пяты 6 с грунтом, обеспечивая силовую "разгрузку" рессор шасси транспортного средства и повышение устойчивости его в процессе выполнения погрузочно-разгрузочных работ.

По окончании указанных работ посредством подачи рабочей жидкости в штоковую полость 35 гидроцилиндра 4 шток 5 втягивают в его корпус до упора. Затем, вынимая шкворень 7 из отверстий 33 основания 2, вновь расфиксируют стойку 3 аутригера и вручную, посредством поворота на 180^o кверху относительно оси 1 подвеса, переводят его из рабочего положения в транспортное (крайнее верхнее).

В транспортном положении аутригер фиксируют шкворнем 7, вводимым в отверстия 32 основания 2.

В этом положении аутригер располагается опорной пятой 6 вверх в безопасной и наиболее благоприятной по условиям эксплуатации зоне, высоко над землей.

Исключение самопроизвольного (несанкционированного) выпадения шкворня 7 из отверстий 32 и 33 основания 2 обеспечивается при помощи подпружиненного фиксатора 36.

В ряде случаев из-за особенностей конструктивного исполнения основания 2 и стойки 3, и фактического расположения точек закрепления на них концов пружин 8 и 9 последние при нахождении аутригера в рабочем (крайнем нижнем) положении могут перекрывать отверстия 33 основания 2, препятствуя тем самым возможности установки в них шкворня 7 фиксации стойки.

Для исключения указанного обстоятельства на каждой из боковых стенок 13 и 14 основания 2 в зоне расположения отверстия 33 коаксиально закреплены возвышающиеся над ними отбойники 37 и 38. Указанные отбойники выполнены в виде ограничительных козырьков С-образной конфигурации с закругленными обводами. Выпуклой частью отбойники ориентированы в сторону подводимых к ним при переводе аутригера в рабочее положение пружин 8 и 9. При повороте аутригера в рабочее положение пружины 8 и 9 своей боковой поверхностью упираются в отбойники 37 и 38, препятствующие перекрытию отверстий 33 телами пружин.

Встретившись с отбойниками средние части пружин, слегка деформируясь, плавно обтекают их и отклоняются в сторону от отверстий 33, не препятствуя установке в них шкворня 7 фиксации стойки 3.

Там же, где конструктивно можно избежать перекрытия пружинами 8 и 9 отверстий 33 основания 2, используемых для фиксации шкворнем 7 поворотного звена (стойки 3 с выдвижной лапой 4) в рабочем положении, отбойники 37 и 38 на боковых стенках основания не устанавливают.

Заявляемые аутригеры без каких либо ограничений могут устанавливаться на основании гидроманипуляторов как без регулировки, так и с регулировкой их вылета. В первом случае расстояние между аутригерами постоянно, а во втором - может изменяться при помощи выдвигаемых из основания специальных балок 39.

Для подъема и опускания аутригеров предлагаемой конструкции не требуется автономный гидропривод и соответствующие каналы управления. Они не сложны в конструктивном исполнении, удобны и безопасны в эксплуатации. Для обслуживания их достаточно одного оператора. При этом, величина потребного для перевода аутригера из одного положения в другое усилия не превышает допускаемых соответствующими нормативными документами значений.

Особенности конструктивного исполнения заявляемых аутригеров позволяют реализовать минимально возможное время перевода их из транспортного положения в рабочее и наоборот за счет значительного ограничения количества требующихся для этого рабочих переходов (операций).

В конструкции предлагаемого аутригера используются широко применяемые в машиностроении материалы и типовая технология изготовления и сборки.

С учетом изложенного она может быть многократно воспроизведена по разработанной на нее документации в условиях производства на обычных машиностроительных заводах.

Данное техническое решение реализовано в опытных образцах усовершенствованной конструкции гидроманипуляторов серии Синегорец-75" разработки ЗАО "НК Уралтерминалмаш", устанавливаемых на шасси автомобильных транспортных средств.

Эти образцы прошли успешную экспериментальную проверку. Проведенные испытания подтвердили высокую эффективность заложенных в конструкцию заявляемого аутригера технических решений.

Полученные в ходе проведенных испытаний заявляемого аутригера данные подтверждают возможность получения при осуществлении изобретения вышеупомянутого технического эффекта, заключающегося в улучшении эксплуатационных качеств предлагаемых аутригеров, а, следовательно, и оснащаемых ими гидроманипуляторов с транспортными средствами в целом.

Изобретение относится преимущественно к области техники гидравлических манипуляторов, устанавливаемых на транспортных средствах, и может быть использовано и в других областях техники, где возникает необходимость повышения устойчивости машины при помощи дополнительных убирающихся опор. Аутригер содержит шарнирно подвешенную на основании стойку с выдвижной лапой на конце которой смонтирована опорная пята, и шкворень для фиксации ее в транспортном и рабочем положениях. Стойка и основание кинематически соединены между собой посредством упругодеформируемых элементов пружинного типа. Аутригер снабжен механизмами регулировки усилия предварительного натяжения пружин и блокировки разлета образующихся частей в случае разрушения их конструкции. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных качеств аутригеров. 1 з.п.ф-лы, 8 ил.

1. Аутригер преимущественно гидроманипуляторов, устанавливаемых на транспортных средствах, содержащий шарнирно подвешенную на основании с возможностью перевода из транспортного положения в рабочее и наоборот посредством поворота стойку с выдвижной лапой, на конце которой смонтирована опорная пята, кинематически связанную с основанием упругодеформируемыми элементами пружинного типа, и съемный штыревой элемент фиксации ее в крайних положениях, отличающийся тем, что пружины упругодеформируемых элементов размещены по бокам стойки, а аутригер снабжен резьбовыми механизмами регулировки усилия предварительного натяжения пружин, соединенными с зацепами концов последних, противоположных подсоединяемым к основанию, и механизмами блокировки разлета частей упомянутых пружин в случае их разрушения, при этом основание имеет боковые стенки, на каждой из которых в зоне расположения отверстия, используемого для фиксации поворотной стойки с выдвижной лапой в ее рабочем положении, коаксиально закреплены возвышающиеся над ними отбойники, выполненные в виде ограничительных козырьков С-образной конфигурации с закругленными обводами, обращенных выпуклой поверхностью в сторону взаимодействующих с ними при повороте стойки в рабочее положение пружин. 2. Аутригер по п.1, отличающийся тем, что на корпусе выдвижной лапы установлена с возможностью регулировки ее пространственного положения двусторонняя ручка.