ШАРНИРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ МАНИПУЛЯТОРА Российский патент 2001 года по МПК B25J17/00 A01G23/08 

Изобретение относится к конструкции манипуляторов, в частности к шарнирным соединениям элементов манипулятора, и может быть использовано в лесной промышленности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемому является шарнирное соединение элементов манипулятора, содержащее запрессованные в один из элементов манипулятора подшипники скольжения и зафиксированную относительно другого элемента манипулятора ось, в теле которой выполнен соединенный поперечными каналами с подшипниками скольжения продольный канал с установленной на его входе пресс-масленкой (см., например, а. с. СССР N 885000 кл. B 25 13/00, 1980 г.).

Однако известное шарнирное соединение не обладает достаточной надежностью из-за невысокой эффективности смазки, которая не может подаваться постоянно под избыточным давлением к зонам трения элементов манипулятора, что приводит к повышению трудоемкости технического обслуживания шарнирного соединения.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое шарнирное соединение, является повышение его надежности за счет улучшения эффективности смазки, постоянно подаваемой под избыточным давлением к зонам трения элементов манипулятора, что снижает трудоемкость технического обслуживания шарнирного соединения.

Для достижения указанного технического результата в известном шарнирном соединении элементов манипулятора, содержащем запрессованные в один из элементов манипулятора подшипники скольжения и зафиксированную относительно другого элемента манипулятора цилиндрическую ось, в теле которой выполнен соединенный поперечными каналами с подшипниками скольжения продольный канал с установленной на его входе пресс-масленкой, в зоне входного конца продольного канала выполнена соосная ему и сопряженная с ним открытая на одном конце продольная полость, в которой с возможностью продольного перемещения смонтирован поршень с центральным осевым каналом, первый конец которого выведен во входной конец продольного канала, другой конец которого выполнен замкнутым, а во втором конце канала поршня установлена указанная пресс-масленка, обращенная своей головкой к открытому концу продольной полости, в которой расположена пружина, взаимодействующая одним концом с торцевой поверхностью поршня, а другим концом - с одной торцевой поверхностью опорной шайбы, связанной с цилиндрической осью средством фиксации, которое образовано контактирующей с другой торцевой поверхностью опорной шайбы, стопорной шайбой, установленной в канавке цилиндрической оси на входе в полость.

На фиг. 1 изображен манипулятор, установленный на лесозаготовительной машине и имеющий заявляемое шарнирное соединение элементов.

На фиг. 2 изображено сечение А-А фиг. 1.

На фиг. 3 изображено сечение Б-Б фиг. 2.

На фиг. 4 изображен в увеличенном масштабе узел I фиг. 2.

Манипулятор, например, лесозаготовительной машины 1 содержит следующие элементы: стрелу 2, рукоять 3, захватно-срезающее устройство 4 и гидроцилиндры 5. Стрела 2 связана с рукоятью 3 посредством шарнирного соединения 6. Это соединение содержит запрессованные во втулку 7 рукояти 3, подшипники 8 скольжения и зафиксированную стопором 9 относительно стрелы 2 цилиндрическую ось 10. В теле оси 10 выполнен продольный канал 11 с незамкнутым входным концом и замкнутым противоположным концом. Канал 11 соединен поперечными каналами 12 с подшипниками 8 скольжения. Наружные торцы подшипников 8 скольжения имеют уплотнения 13, удерживаемые от осевого смещения кольцами 14. Во втулке 7 выполнен канал, закрытый конической пробкой 15 для спуска воздуха из полости шарнирного соединения. В зоне входного конца продольного канала 11 расположена соосная ему и сопряженная с ним открытая на одном конце продольная полость А. В полости с возможностью продольного перемещения смонтирован поршень 16 с уплотнением 17. В поршне выполнен центральный осевой канал 18, первый конец которого выведен во входной конец продольного канала 11. Во втором конце канала поршня установлена пресс-масленка 19 с обратным клапаном 20. Пресс-масленка 19 обращена своей головкой к открытому концу полости A, в которой расположена пружина 21, взаимодействующая одним концом с торцевой поверхностью поршня 16, а другим концом - с одной торцевой поверхностью опорной шайбы 22, связанной с цилиндрической осью 10 средством фиксации, которое образовано контактирующей с другой торцевой поверхностью шайбы 22, стопорной шайбой 23, установленной в канавке цилиндрической оси 10 на входе в полость A.

Шарнирное соединение элементов манипулятора работает следующим образом. Шарнирное соединение заправляют смазкой с помощью, например, шприца, входящего в комплект лесозаготовительной машины через пресс-масленку 19. В конце процесса заполнения полости шарнирного соединения смазкой ее избыточное давление в канале 11, создаваемое шприцем, действует на поршень 16, который сжимает пружину 21. По окончании процесса заправки, т. к. пресс-масленка имеет обратный клапан 20, пружина 21 остается в сжатом состоянии, а действующие в ней упругие силы стремятся вернуть ее в первоначальное состояние. При этом поршень 16 воздействует на смазку, заполняющую канал 11, и поддерживает в этом канале постоянное избыточное давление так, что смазка проникает под действием этого давления в самые незначительные зазоры шарнирного соединения. Уплотнения 13 герметизируют полость шарнирного соединения, а избыточное давление смазки поддерживается без использования активных источников энергии. При повороте подшипников 8 скольжения вместе с рукоятью 3 относительно оси 10 действующее в канале 11 избыточное давление обеспечивает постоянное наличие смазки на поверхностях контакта подшипников 8 и оси 10 как бы не изменялось их положение относительно оси поворота, что очень важно при невысоких скоростях скольжения. Наличие избыточного давления в канале можно контролировать визуально по деформации пружины.

Таким образом, описанная конструкция за счет значительного избыточного давления смазки в постоянно замкнутом объеме смазки, создаваемого усилием пружины, позволяет повысить эффективность смазки и обеспечить значительно более продолжительную работу соединения без пополнения смазки, т. е. увеличить время между техобслуживаниями. Выполнение канала 11 незамкнутым улучшает условия ремонта манипулятора и продлевает срок службы оси и подшипников скольжения.

Изобретение относится к конструкции манипуляторов, в частности к шарнирным соединениям элементов манипулятора, и может быть использовано в лесной промышленности. Шарнирное соединение элементов манипулятора содержит запрессованные в один из элементов манипулятора подшипники скольжения и зафиксированную относительно другого элемента манипулятора цилиндрическую ось. В теле цилиндрической оси выполнен соединенный поперечными каналами с подшипниками скольжения продольный канал с замкнутым одним концом, а в зоне входного конца выполнена соосная ему и сопряженная с ним открытая на одном конце продольная полость. В продольной полости с возможностью продольного перемещения смонтированы поршень с центральным осевым каналом, пружина и опорная шайба. При этом один конец центрального осевого канала выведен во входной конец продольного канала, а на его другом конце установлена пресс-масленка, обращенная своей головкой к открытому концу продольной полости. Пружина выполнена взаимодействующей одним концом с торцевой поверхностью поршня, а другим концом с - торцевой поверхностью опорной шайбы, связанной с цилиндрической осью средством фиксации. Изобретение позволит повысить надежность соединения за счет улучшения эффективности смазки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Шарнирное соединение элементов манипулятора, содержащее запрессованные в один из элементов манипулятора подшипники скольжения и зафиксированную относительно другого элемента манипулятора цилиндрическую ось, в теле которой выполнен соединенный поперечными каналами с подшипниками скольжения продольный канал и установлена пресс-масленка, отличающееся тем, что продольный канал выполнен с замкнутым одним концом, а в зоне входного конца выполнена соосная ему и сопряженная с ним открытая на одном конце продольная полость, в которой с возможностью продольного перемещения смонтированы поршень с центральным осевым каналом, пружина и опорная шайба, при этом один конец центрального осевого канала выведен во входной конец продольного канала, а на его другом конце установлена пресс-масленка, обращенная своей головкой к открытому концу продольной полости, пружина выполнена взаимодействующей одним концом с торцевой поверхностью поршня, а другим концом - с одной торцевой поверхностью опорной шайбы, связанной с цилиндрической осью средством фиксации. 2. Шарнирное соединение по п.1, отличающееся тем, что на входе в полость в цилиндрической оси выполнена канавка, в которой установлено средство фиксации, образованное стопорной шайбой, контактирующей с другой торцевой поверхностью опорной шайбы.