КРАН-МАНИПУЛЯТОР Российский патент 2004 года по МПК B66C23/44 B66C23/78 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к мобильной технике для погрузки и разгрузки штучных и затаренных в контейнеры грузов сельскохозяйственного профиля.

Известно транспортное средство, содержащее седельный тягач и полуприцеп, на продольной оси платформы которого установлен гидравлический манипулятор, на конце стрелы которого подвешена траверса с проушинами на концах для подвески съемных захватов длинномерных грузов, в котором траверса подвешена на конце стрелы через гидравлический ротатор для дистанционного управления ее ориентацией в горизонтальной плоскости; платформа полуприцепа на участке за его опорой выполнена с углублением для размещения неповоротной части гидроманипулятора, а поперек продольной оси платформы установлены опоры для длинномерных грузов, при этом рабочие поверхности опор лежат в одной плоскости, наклоненной к заднему концу платформы (RU, свидетельство на полезную модель №17027. U1. МПК⁷ В 60 Р 1/48. Транспортное средство / Жеребцов Е.П., Авраменко А.Н., Садыков А.Ф., Гафаров М.З., Шегабудинов А.Ш. - Заявка №2000128294/20; Заявлено 15.11.2000; Опубл. 10.03.2001 г. - Бюл. №7 // Изобретения. Полезные модели. - 2001. - №7. С.269).

К недостаткам данного транспортного средства применительно к решаемой нами проблеме относятся большие габаритные размеры и ограниченные функциональные возможности: транспортировка длинномерных материалов, в частности труб.

Известно также транспортное средство с устройствами для самозагрузки и саморазгрузки, содержащее самоходное шасси с кабиной, рама которого выполнена из двух жестко связанных между собой продольных лонжеронов, платформу (кузов), шарнирно закрепленную с возможностью поворота приводом в вертикальной плоскости, колонну, установленную на раме между задней стенкой кабины и передней стенкой платформы с возможностью поворота гидроцилиндром в горизонтальной плоскости, грузоподъемную стрелу, смонтированную на колонне с возможностью поворота в вертикальной плоскости посредством гидроцилиндра, рукоять, на конце которой шарнирно закреплен с возможностью поворота гидроцилиндрами в вертикальной плоскости грузозахватный орган, и гидросистему управления гидроцилиндрами, в котором колонна установлена на определенном расстоянии от передней базы автомобиля, а рама снабжена надрамником, закрепленным на ней с помощью кронштейнов, платформа закреплена на надрамнике и снабжена жестко закрепленной на ней опорой, имеющей кронштейны и фиксирующее устройство для грузозахватного органа, кроме того, для ограничения угла откидывания платформы транспортное средство снабжено тросом, который одним концом прикреплен к надрамнику, а другим - к платформе (RU, свидетельство на полезную модель №16596. U1. МПК⁷ В 60 Р 1/48. Транспортное средство с устройствами для самозагрузки и саморазгрузки / А.М.Нечепурнов. - Заявка №2000115879/20; Заявлено 19.06.2000; Опубл. 20.01.2001 г. - Бюл. №2 // Изобретения. Полезные модели. - 2001. - №2. - С.433).

К недостаткам данного транспортного средства, несмотря на его компактность и большую зону обслуживания, относятся ограниченная грузоподъемность и большие габаритные размеры по высоте.

Кроме упомянутых транспортных средств известно транспортное средство, содержащее шасси с передними колесами и задней колесной тележкой, на котором смонтирована вертикальная опора, а также платформа, состоящая из передней части - рамы и задней части - технологической рамы, причем на раме размещен кран-манипулятор со стрелой и грузозахватным органом, а на технологической раме установлено защитное ограждение и коник, имеющий основание и стойки, в котором коник выполнен поворотным и связан с технологической рамой, имеющей опорное основание при помощи соединительного узла, состоящего из ступенчатой втулки с отверстием Т-образной формы и втулки, соосно расположенных друг в друге с возможностью осевого и радиальных перемещений, причем ступенчатая втулка жестко установлена в центральном отверстии опорного основания, втулка жестко размещена в отверстии, выполненном по центру основания коника, так что выступает за пределы нижней части основания, а через соосные отверстия ступенчатой втулки и втулки проходит ось, при этом центр опорного основания смещен относительно оси балансира задней колесной тележки в сторону задней части шасси; технологическая рама имеет защитный настил, расположенный в пределах габаритов транспортного средства; стойки коника выполнены откидывающимися; защитное ограждение выполнено в виде решетки с преимущественным содержанием стержней, расположенных вертикально; вертикальная опора установлена непосредственно за кабиной (RU, свидетельство на полезную модель №17903. U1. МПК⁷ В 60 Р 3/40. Транспортное средство / Бессилин С.В., Першин Е.С., Югов О.И., Шульгина Л.И. - Заявка №2000104410/20; Заявлено 23.02.2000; Опубл. 10.05.2001 г. - Бюл. №13 // Изобретения. Полезные модели. - 2001. - №13 - С.452).

К недостаткам данного транспортного средства относятся неустойчивость рабочего положения крана-манипулятора и большие габаритные размеры в транспортном положении.

Известен манипулятор, содержащий корпус, захватные рычаги, взаимодействующие с приводными элементами, имеющими оппозиционно размещенные фигурные поверхности, в котором захватные рычаги выполнены из двух частей - схватывающей и контактирующей с приводными элементами, соединенных друг с другом шарнирно с возможностью перемещения схватывающихся частей в вертикальной плоскости, при этом схватывающие части снабжены стойками, которые посредством тяг контактируют с дополнительными приводными элементами, также снабженными фигурными поверхностями, причем конфигурации фигурных поверхностей выбраны из условия обеспечения перемещения схватывающих частей захватных рычагов, выполняющих схватывание и подъем изделия; фигурные поверхности приводных элементов выполнены в виде двух участков - рабочего участка, обеспечивающего перемещение схватывающей части соответствующего рычага, и участка в виде дуги окружности, фигурные поверхности дополнительных приводных элементов также выполнены в виде двух участков, первый из которых имеет конфигурацию, идентичную конфигурации рабочего участка фигурной поверхности приводных элементов, а второй имеет конфигурацию фигурной поверхности, оппозиционно размещенной, обеспечивающей перемещение схватывающих частей захватного рычага в вертикальной плоскости; он снабжен тормозным элементом, например электромагнитной муфтой, взаимодействующим с корпусом и обеспечивающим фиксацию корпуса во время работы схватывающих частей захватных рычагов; корпус снабжен, по меньшей мере, одной аналогично выполненной парой дополнительных захватных рычагов и установлен с возможностью поворота вокруг оси приводных элементов во время отсутствия фиксации корпуса тормозным элементом (RU, свидетельство на полезную модель №17883. U1. МПК⁷ В 25 J 9/00. Манипулятор / Ляпин Ю.В. - Заявка №2000128276/20; Заявлено 14.11.2000; Опубл. 10.05.2001 г. - Бюл. №13 // Изобретения. Полезные модели. - 2001. - №13 - С.446).

К недостаткам данного манипулятора относится неоправданная сложность конструкции.

Наиболее близким техническим решением по своей сущности, функциональному назначению и количеству общих существенных отличительных признаков является кран-манипулятор, содержащий шасси с установленным на нем опорным устройством, поворотную стрелу с приводом ее подъема и грузозахватный орган, а также пульт управления краном, в котором, согласно формуле полезной модели, на шасси дополнительно установлена жестко связанная с опорным устройством траверса, которая шарнирно соединена с механизмом поворота, с расположенной на нем с возможностью вращения относительно вертикальной оси устройства колонной, причем колонна шарнирно соединена с последовательно установленными и шарнирно связанными стрелой и коленом с телескопической штангой, на конце которой размещен грузозахватный орган, а опорное устройство состоит из балки и размещенных по ее краям выносных опор, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при этом привод перемещения выносных опор в вертикальной плоскости, привод механизма поворота крана, привод подъема стрелы, привод поворота колена и привод выдвижения телескопической штанги выполнены в виде гидроцилиндров, соединенных гидролиниями с баком и пультом управления в виде гидрораспределителя; выносные опоры выполнены в виде аутригеров (RU, свидетельство на полезную модель №17526. U1. МПК⁷ В 66 С 23/04. Кран-манипулятор / Швец Н.Ф., Самоухин А.О., Мозговой С.А., Тюрин Ю.И., Сафронов М.Н. - Заявка №2000131405/20; Заявлено 18.12.2000; Опубл. 10.04.2001 г. - Бюл. №10 // Изобретения. Полезные модели. - 2001. - №10. - С.382).

Этот кран-манипулятор нами принят в качестве наиближайшего аналога.

К недостаткам данного крана-манипулятора относятся неустойчивость в рабочем положении, ограниченные зоны обслуживания и грузоподъемность, сложность монтажа на шасси транспортного средства.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, -упрощение конструкции крана-манипулятора.

Технический результат - повышение грузоподъемности и снижение затрат времени на приведение крана-манипулятора в рабочее положение.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном кране-манипуляторе, содержащем шасси с установленным на нем опорным устройством, снабженную механизмом поворота и расположенную на шасси с возможностью вращения относительно вертикальной оси устройства колонну, шарнирно соединенную с последовательно установленными и шарнирно связанными стрелой, коленом с телескопической штангой и размещенным на ее конце грузозахватным органом, установленным с возможностью возвратно-поступательных перемещений в вертикальной и горизонтальной плоскостях посредством гидроприводов механизма поворота, колонны, стрелы, поворота колена и штанги, гидравлически связанных через пульт управления гидрораспределителя с баком, согласно изобретению колонна посредством кронштейнов смонтирована на верхней и нижней осях гидронавесной системы шасси, опорное устройство в виде аутригера размещено с возможностью вертикального перемещения в нижней полой части колонны, а кронштейн аутригера шарнирно связан посредством левого и правого раскосов с левым и правым подъемными рычагами, размещенными с полым валом на верхней оси навесного устройства, причем полый вал через кулак соединен со штоком гидроцилиандра.

За счет того что колонна размещена на верхней и нижней осях гидронавесной системы шасси на местах крепления отъемных центральной верхней тяги и нижних продольных тяг, а также за счет размещения подвижной опоры соосно в нижней полой части колонны и использования штатного гидроцилиндра достигается указанный выше технический результат.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 в аксонометрическом изображении представлена гидронавесная система шасси.

На фиг.2 - взаимные положения верхней оси и полого вала рычагов.

На фиг.3 - диаметральный разрез демонтируемой центральной верхней тяги гидронавесной системы шасси.

На фиг.4 изображен кран-манипулятор, вид сбоку (стрела и его гидропривод, колено поворота и его привод, телескопическая штанга и грузозахватный орган в силу известности узлов не показаны).

На фиг.5 - то же, вид в плане.

На фиг.6 - сечение А-А на фиг.5, продольно-вертикальный разрез колонны, верхнего и нижнего кронштейнов колонны, аутригера, механизма поворота колонны и кронштейнов для шарнирного соединения с осями стрелы и его гидропривода.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Механизм гидронавесной системы шасси, на которую монтируют кран-манипулятор, содержит верхнюю ось 1, рычаг 2 штока, рычаг 3 подъемный левый, верхнюю центральную тягу 4, полый вал 5 рычагов, муфту 6, стойку 7 правую, рычаг 8 подъемный правый, головку 9 с шаровым шарниром верхней тяги 4, палец 10 верхней тяги 4, муфту 11 центральной верхней тяги 4, пружины 12 амортизатора верхней тяги 4, вилку 13 тяги 4, серьгу 14, верхний винт 15, муфту 16, нижний винт 17, вилку 18, правый раскос 19, рым-болт 20, левую нижнюю тягу 21, стремянку 22, звено 23, вилку 24, палец 25 раскоса 19, цепь 26 ограничительную, фиксатор 27, палец 28 левой нижней тяги 21, пружину 29 пальца 28 левой нижней тяги 21, винт 30 муфты ограничительной цепи 26, центральную головку 31 нижних тяг 21 и 33, муфту 32 ограничительной цепи 26, нижнюю левую тягу 33, раскос 34 левый, нижнюю ось 35, упор 36, пресс-масленки 37, силовой гидроцилиндр 38, ось 39 гидроцилиндра 38, стойку 40 левую, палец 41 связи рычага 2 штока с рычагом 3, левый лонжерон 42, правый лонжерон 43 шасси.

Кран-манипулятор содержит шасси с лонжеронами 42 и 43 с установленным на нем опорным устройством 44. Опорное устройство 44 в виде аутригера размещено с возможностью вертикального перемещения в нижней полой части колонны 45. Колонна 45 снабжена механизмом 46 поворота и расположена на шасси с возможностью вращения относительно ее вертикальной оси. Колонна 45 шарнирно соединена с последовательно установленными и шарнирно связанными стрелой коленом поворота с телескопической штангой и размещенным на ее конце грузозахватным органом. Последние в силу известности на чертежах не показаны. Стрела, колено поворота и телескопическая стрела установлены с возможностью перемещений в вертикальной и горизонтальной плоскостях посредством гидроприводов 47 и 48 механизма 46 поворота колонны 45, стрелы, поворота колена и штанги. Гидроприводы 47, 48 и 38 и названных узлов гидравлически связаны через пульт управления гидрораспределителя с баком и гидронасосом гидросистемы шасси. Колонна 45 посредством верхнего и нижнего кронштейнов 49 и 50 смонтирована на верхней и нижней осях 1 и 35 гидронавесной системы шасси. Кронштейны 51 аутригера опорного устройства 44 связаны вилками 18 левого раскоса 34 и правого раскоса 19 с левым и правым подъемными рычагами 3 и 8. Подъемные рычаги 3 и 8 размещены на полом валу 5 вместе с рычагом 2 штока силового гидроцилиндра 38. Рычаги 2 и 3 взаимно заблокированы пальцем 40. Кронштейны 49 и 50 имеют отъемные полумуфты 52 и 53. На колонне 45 размещены кронштейны 54 и 55 для соединения пальцами 56 и 57 со стрелой и его гидроприводом.

Кран-манипулятор работает следующим образом.

Перед началом работы и монтажа крана-манипулятора с верхней оси 1 и нижней оси 35 шасси демонтируют центральную верхнюю тягу 4, нижние тяги 21 и 33 и ограничительные цепи 32. Колонну 45 кронштейнами 49 и 50 монтируют на оси 1 и 35. Кронштейны 49 и 50 колонны 45 к осям 1 и 35 шасси фиксируют отъемными полумуфтами 52 и 53. На кронштейны 54 и 55 колонны 45 последовательно монтируют стрелу, колено поворота и телескопическую штангу, а затем их гидроприводы. Рукавами высокого давления гидравлически соединяют с соответствующими секциями пульта управления гидрораспределителя гидроприводы механизма поворота, подъема и опускания стрелы, поворота колена и телескопической штанги.

После апробирования гидроприводов всех узлов без нагрузки шасси с краном-манипулятором подъезжает к месту погрузки и разгрузки грузов. Не выходя из кабины шасси, оператор опорное устройство 2 приводит в рабочее положение перемещением штока гидроцилиндра 38. Далее, манипулируя ручками с пульта управления, гидроприводы 47 и 48 механизма 46 поворота, стрелы, поворота колена и телескопической штанги с грузозахватным органом устанавливает над поднимаемым грузом. Штангу и стрелу в пространстве перемещают в требуемое положение и опускают груз. В обратном порядке при завершении всех работ кран-манипулятор приводят в транспортное положение.

Описанная конструкция крана-манипулятора увеличивает зону обслуживания, его устойчивость в работе и грузоподъемность, минимальные габаритные размеры, а также снижает затраты труда и времени на его приведение в рабочее положение и монтаж.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к мобильной технике для погрузки и разгрузки. Кран-манипулятор содержит смонтированную посредством кронштейнов на верхней и нижней осях гидронавесной системы шасси и снабженную механизмом поворота колонну 45, шарнирно соединенную со стрелой, коленом с телескопической штангой и грузозахватным органом, установленным с возможностью перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях. В нижней полой части колонны размещено с возможностью вертикального перемещения опорное устройство 44 в виде аутригера. Кронштейн аутригера шарнирно связан посредством левого и правого раскосов с левым 3 и правым подъемными рычагами, размещенными с полым валом на верхней оси навесного устройства. Полый вал через кулак соединен со штоком гидроцилиндра. Изобретение повышает грузоподъемность и снижает затраты времени на приведение крана-манипулятора в рабочее положение. 6 ил.

Кран-манипулятор, содержащий шасси с установленным на нем опорным устройством, снабженную механизмом поворота и расположенную на шасси с возможностью вращения относительно вертикальной оси устройства колонну, шарнирно соединенную с последовательно установленными и шарнирно связанными стрелой, коленом с телескопической штангой и размещенным на ее конце грузозахватным органом, установленным с возможностью перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях посредством гидроприводов механизма поворота колонны, стрелы, поворота колена и штанги, гидравлически связанных через пульт управления гидрораспределителя с баком, отличающийся тем, что колонна посредством кронштейнов смонтирована на верхней и нижней осях гидронавесной системы шасси, опорное устройство в виде аутригера размещено с возможностью вертикального перемещения в нижней полой части колонны, а кронштейн аутригера шарнирно связан посредством левого и правого раскосов с левым и правым подъемными рычагами, размещенными с полым валом на верхней оси навесного устройства, причем полый вал через кулак соединен со штоком гидроцилиндра.