ГРУЗОПОДЪЁМНАЯ СТРЕЛА КРАНО-МАНИПУЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ Российский патент 2004 года по МПК B66C23/64 

Изобретение относится к области подъемно-транспортного машиностроения, а именно к грузоподъемным стрелам крано-манипуляторных установок.

Известен ряд аналогов изобретения как отечественной, так и зарубежной разработки (см. например, авт. свид. SU №1227593 А1, В 66 С 23/88, 30.10.88 г.; пат. №2699909 Франции, МПК В 66 С 23/693, BULLETIN OFFICIAL DELA PROPRIETE INDUSTRIELLE 940701 №26, РЖ “ИСМ” 36-09-95, с.7; DE 2558613, B 66 C 23/42, 15.07.1976 г.; WO 94/25387, В 66 С 23/693, 10.11.1994 г.; GB 2134072, B 66 C 23/64, 08.08.1984 г.; RU 2169694, B 66 C 23/64, 23/70, 27.06.2001 г. и др.).

Однако большинство из них имеют неоптимальную конструкцию и относительно невысокие технико-эксплуатационные качества.

Так, например, концевые присоединители для крепления корпусов гидроцилиндров привода выдвижных секций телескопической стрелы по заявке WO 94/25387 выполнены в виде сформированных заодно целое с ними держателей, в которых установлены соответствующие приспособления, представляющие собой жестко соединенные с держателями пластины, имеющие группы, например четыре, отверстий под крепежные винты, посредством которых корпуса указанных гидроцилиндров присоединяются к пластинам через специальные муфты, обеспечивающие регулировку осевого положения гидроцилиндров. В указанных пластинах имеются центральные отверстия, через которые могут свободно проходить поршневые штоки соответствующих гидроцилиндров.

Поршневые штоки гидроцилиндров привода выдвижных секций в этой известной стреле шарнирно соединены с плоскими одинарными (одностенными) проушинами держателей при помощи цилиндрических осей.

В целом изготовление металлоконструкции выдвижных секций известной стрелы, такого конструктивного исполнения, достаточно сложно. Для исключения возможного изгиба под действием эксплуатационных нагрузок плоских проушин держателей для крепления штоков гидроцилиндров привода выдвижных секций в поперечном направлении их необходимо делать достаточно толстыми.

Из числа известных аналогов заявляемого технического решения ближайшим (прототипом) может служить грузоподъемная стрела, раскрытая в брошюре "Пособие для операторов (машинистов) по безопасной эксплуатации кранов-манипуляторов", автор-составитель Н.А. Шишков, М.: НПО ОБТ, 1995 г., рис.4, 7, 8.

Указанная стрела содержит располагаемую на верхнем конце стойки опорно-поворотного устройства, с возможностью шарнирного закрепления и углового перемещения в вертикальной плоскости, подъемную секцию с гидроцилиндром ее привода, шарнирно сочлененную с ней, с плоскопараллельным смещением в поперечном направлении, многосекционную телескопическую стрелу с гидроцилиндрами привода ее выносной и выдвижных секций, дискретно выдвигаемым вручную из замыкающей выдвижной секции, с фиксацией в каждом из промежуточных и крайних положений при помощи шкворня механическим удлинителем, концевые присоединители для крепления гидроцилиндров и подстыковки соответствующих рабочих органов, гидравлические магистрали подвода рабочей жидкости к гидроцилиндрам и электрические кабели, причем выносная секция, каждая из выдвижных секций, а также механический удлинитель телескопической стрелы выполнены коробчатыми из гнутых тонколистовых профилей гексагональной конфигурации с постоянными по длине размерами поперечного сечения, между кинематически сопряженными друг с другом выносной и выдвижными секциями ее установлены плоские направляющие из полимерного антифрикционного материала, гидроцилиндры привода выдвижных секций параллельно размещены на металлоконструкции телескопической стрелы с компенсационной развязкой, обеспечивающей свободу перемещения указанных секций относительно них в вертикальной и горизонтальной плоскостях в пределах фактических искривлений ее продольной оси, реализуемых под действием эксплуатационных нагрузок, а их поршневые и штоковые полости последовательно сообщены между собой посредством соответствующих внутренних трактов и внешних гидравлических магистралей.

Реализованная в прототипе схема компенсационной развязки металлоконструкции телескопической стрелы и расположенных на ней гидроцилиндров привода выдвижных секций не совсем оптимальна. Данное обстоятельство обусловлено тем, что указанная развязка выполнена по месту закрепления на металлоконструкции телескопической стрелы корпусов гидроцилиндров, обладающих гораздо большей инерционной массой по сравнению с хвостовиками штоков.

Традиционное сочленение штоков гидроцилиндров привода подъемной и выносной секции данной стрелы напрямую с концевыми присоединителями указанных секций при помощи цилиндрических осей не позволяет оптимизировать траекторию их движения относительно стойки опорно-поворотного устройства и подъемной секции, а следовательно, и соответствующую грузовысотную характеристику крано-манипуляторной установки в зонах крайних положений стрелы.

Вследствие особенностей конструктивного исполнения внешних гидравлических магистралей, сообщающих между собой соответствующие поршневые и штоковые полости гидроцилиндров привода выдвижных секций телескопической стрелы, в ряде случаев может быть не обеспечена необходимая последовательность выдвижения либо втягивания указанных секций. Данное обстоятельство может привести к поломке телескопической стрелы при выполнении крано-манипуляторной установкой грузоподъемных работ. Для гарантированного исключения этого все выдвижные секции телескопической стрелы должны быть рассчитаны на восприятие максимальной эксплуатационной нагрузки, что, очевидно, повлечет за собой соответствующее утяжеление конструкции.

Отсутствие в известной стреле поворотных устройств барабанного типа для подвода гибких шлангов и электрического кабеля от выносной секции к замыкающей выдвижной секции телескопической стрелы существенно затрудняет использование в составе соответствующих крано-манипуляторных установок различного рода сменных гидрофицированных и электрофицированных рабочих органов. Для решения указанной задачи традиционным путем потребуется формирование на участке телескопирования достаточно больших петель провисания шлангов и кабеля со всеми вытекающими из этого негативными последствиями.

В остальном же указанному прототипу, из-за особенностей его конструктивного исполнения, свойственны многие из недостатков, имеющихся и у приведенных выше аналогов.

Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции, технологии изготовления заявляемой грузоподъемной стрелы крано-манипуляторной установки и улучшение ее технико-эксплуатационных качеств.

В соответствии с изобретением поставленная задача достигается конкретной совокупностью существенных признаков заявляемой грузоподъемной стрелы крано-манипуляторной установки.

К совокупности существенных признаков, характеризующих заявляемую грузоподъемную стрелу, относятся:

- наличие подъемной секции с гидроцилиндром ее привода, располагаемой на верхнем конце стойки опорно-поворотного устройства крано-манипуляторной установки с возможностью шарнирного закрепления и углового перемещения в вертикальной плоскости;

- наличие шарнирно сочлененной с подъемной секцией, с плоскопараллельным смещением в поперечном направлении, многосекционной телескопической стрелы с гидроцилиндрами привода ее выносной и выдвижных секций, дискретно выдвигаемым вручную из замыкающей выдвижной секции, с фиксацией в каждом из промежуточных и крайних положениях при помощи шкворня механическим удлинителем;

- наличие концевых присоединителей для крепления гидроцилиндров и подстыковки соответствующих рабочих органов;

- наличие гидравлических магистралей подвода рабочей жидкости к гидроцилиндрам;

- наличие электрических кабелей;

- выполнение выносной секции, каждой из выдвижных секций, а также механического удлинителя телескопической стрелы коробчатыми из гнутых тонколистовых профилей гексагональной конфигурации с постоянными по длине размерами поперечного сечения;

- установка между кинематически сопряженными друг с другом выносной и выдвижными секциями телескопической стрелы плоских направляющих из полимерного антифрикционного материала;

- размещение гидроцилиндров привода выдвижных секций сверху на металлоконструкции телескопической стрелы с компенсационной развязкой, обеспечивающей свободу перемещения указанных секций относительно них в вертикальной и горизонтальной плоскостях в пределах фактических искривлений ее продольной оси, реализуемых под действием эксплуатационных нагрузок;

- последовательное сообщение между собой поршневых и штоковых полостей гидроцилиндров привода выдвижных секций телескопической стрелы посредством соответствующих внутренних трактов и внешних гидравлических магистралей;

- снабжение ее дополнительными механическими удлинителями, выполненными аналогично основному удлинителю;

- дополнительное соединение подъемной секции со стойкой опорно-поворотного устройства крано-манипуляторной установки и выносной секцией телескопической стрелы при помощи охватывающих указанные звенья по бокам шарнирно-рычажных механизмов, подвижно связывающих их между собой и со штоками гидроцилиндры привода подъемной и выносной секций посредством системы коротких и удлиненных рычагов и осей;

- выполнение торцовых срезов передних и хвостовых частей выносной и каждой из выдвижных секций, а также механических удлинителей телескопической стрелы косыми со смещением верхних кромок назад;

- установка внутри всех выдвижных секций и механических удлинителей телескопической стрелы, с примыканием к торцовым срезам их хвостовых частей и жестким закреплением посредством сварки, изогнутых по боковым контурам срезов подкрепляющих листовых шпангоутов с центрально сформированными в них открытыми снизу сквозными проемами;

- обеспечение необходимой величины плоскопараллельного смещения телескопической стрелы в поперечном направлении при помощи пространственно развитого консольного переходника коробчатой конфигурации, жестко прикрепленного посредством сварки к одной из боковых стенок хвостовой части ее выносной секции, обращенной в сторону расположения подъемной секции, через установленные в наиболее нагруженных местах приварные подкрепляющие подкладки из листового материала и снабженного присоединительными элементами для шарнирного сочленения с подъемной секцией и соответствующим шарнирно-рычажным механизмом;

- выполнение концевого присоединителя, предназначенного для шарнирного закрепления штока гидроцилиндра привода первой выдвижной секции телескопической стрелы в виде приваренного к наклонной потолочной полке хвостовой части ее выносной секции коробчатого кронштейна с соосно расположенными напротив друг друга сквозными стыковочными цилиндрическими отверстиями в его продольных стенках, открытыми сверху посредством заходных прорезей, ширина которых превышает диаметр проходящих через них, при установке либо демонтаже гидроцилиндра, боковых цилиндрических цапф хвостовика его штока;

- снабжение размещенного на первой выдвижной секции телескопической стрелы концевого присоединителя, предназначенного для закрепления корпуса гидроцилиндра привода указанной секции, соосно расположенными напротив друг друга цилиндрическими отверстиями в продольных стенках соответствующего накладного коробчатого кронштейна для закрепления корпуса упомянутого гидроцилиндра;

- снабжение ряда других концевых присоединителей проходными центральными и размещенными вокруг них стыковочными отверстиями под крепежные болты в их поперечных стенках для жесткого фланцевого закрепления корпусов гидроцилиндров привода второй, третьей и замыкающей выдвижных секций;

- выполнение остальных концевых присоединителей в виде двуухих приварных держателей, снабженных направляющими хвостовиками прямоугольного сечения, спрофилированными по размерам установочных пазов, сформированных между продольными стенками соответствующих накладных кронштейнов и соосными проемами в их ушах для закрепления хвостовиков штоков гидроцилиндров привода указанных секций, имеющими конфигурацию, в плане, наклоненных вперед параллелограммов со скругленными углами и горизонтально ориентированными короткими сторонами, открытыми сверху посредством вертикальных заходных прорезей одинаковой с заходными прорезями в продольных стенках концевого присоединителя для закрепления хвостовика штока гидроцилиндра привода первой выдвижной секции ширины, перекрываемых сверху вворачиваемыми механическими затворами, выполненными в виде болтов с надеваемыми на них защитными гильзами трубчатого профиля, вводимых соответственно в соосно расположенные напротив друг друга с ориентацией в продольном направлении входные цилиндрические и крепежные резьбовые отверстия, спрофилированные в ушах держателей по обе стороны от указанных прорезей;

- выполнение штоков гидроцилиндров привода выдвижных секций телескопической стрелы гибкими;

- шарнирное закрепление гидроцилиндра привода первой выдвижной секции телескопической стрелы хвостовиками своего корпуса и штока в концевых присоединителях указанной и выносной секций и дополнительное подкрепление его зафиксированной на переднем срезе корпуса посредством разъемного соединения промежуточной самоустанавливающейся опорой плавающего типа, основание которой кинематически взаимодействует с продольно ориентированной и жестко закрепленной на расположенной под гидроцилиндром наклонной потолочной полке выносной секции линейной направляющей;

- жесткое закрепление корпусов гидроцилиндров привода всех остальных выдвижных секций посредством болтовых фланцевых соединений в центральных проходных отверстиях соответствующих концевых присоединителей и введение хвостовиков их штоков в продольно ориентированные вертикальные пазы прямоугольного сечения унифицированных приварных держателей с выводом их боковых цапф через заходные прорези в проемы ушей держателей и установкой на них, фиксируемых разрезными пружинными стопорными кольцами, призматических вкладышей ромбической конфигурации с закругленными угловыми кромками из высокопрочного антифрикционного материала, с одной стороны, при помощи своих отверстий шарнирно сочлененных с боковыми цилиндрическими цапфами хвостовиков штоков гидроцилиндров, а с другой -парой боковых поверхностей ромбической части, взаимодействующих с наклонными стенками проемов в ушах держателей, являющихся для них соответствующими плоскими направляющими;

- снабжение гидроцилиндров привода подъемной секции и выносной секции телескопической стрелы жестко закрепленными на привалочных поверхностях их корпусов навесными блоками защитной и регулирующей аппаратуры, способствующей предохранению крано-манипуляторной установки от перегрузок при резком опускании груза, удержанию его при отсутствии команд управления, а также исключению падения при обрыве гидравлических магистралей подвода рабочей жидкости;

- сообщение между собой штоковых полостей гидроцилиндров привода выдвижных секций телескопической стрелы через непосредственно встроенные в соединяющие их внешние гидравлические магистрали обратно-предохранительные клапаны;

- установка на входе гидроцилиндра привода первой выдвижной секции тормозного клапана, жестко закрепленного болтами на боковой стенке хвостовой части выносной секции со стороны расположения ее консольного силового переходника;

- выполнение гидравлических магистралей подвода рабочей жидкости к гидроцилиндрам привода выносной и выдвижных секций телескопической стрелы и гидрофицированным рабочим органам крано-манипуляторной установки в виде совокупности соответствующих изогнутых и прямых стационарных стальных трубопроводов и соединенных с ними компенсационных вставок из гибких шлангов, располагаемых в местах шарнирного сочленения подъемной секции с верхним концом стойки опорно-поворотного устройства и выносной секцией, а также подсоединения к навесному блоку защитной и регулирующей аппаратуры гидроцилиндра привода выносной секции и на участке телескопирования. При этом гибкие шланги подсоединяемых к навесному блоку защитной и регулирующей аппаратуры компенсационных вставок пропущены через входной проем в тыльной стенке подъемной секции в ее внутреннюю полость и выведены из нее наружу в зоне расположения указанного блока через соответствующие лючки в одной из боковых стенок и нижней полке секции, стационарные стальные трубопроводы, предназначенные для питания гидрофицированного рабочего органа, подстыкованы напрямую к резьбовым штуцерам неподвижных коллекторов двух, размещенных на одной из боковых стенок выносной секции, со стороны противоположной расположению ее консольного силового переходника, устройств барабанного типа для подвода рабочей жидкости, сообщенных напроход при помощи встроенных в них гидравлических двухканальных поворотных соединений с резьбовьми штуцерами поворотных коллекторов, а гибкие шланги располагаемых на участке телескопирования компенсационных вставок одними из своих концов подстыкованы к последним, намотаны на ободы их натяжных барабанов, последовательно пропущены другими свободными концами, снабженными быстродействующими присоединителями, выполненными в виде отжимных клапанов с замковыми механизмами шарикового типа, сквозь направляющие окна опорно-поддерживающих рамок, сформированных на съемных выносных держателях соответственно указанных устройств и передней части второй выдвижной секции и жестко закреплены в отверстиях съемной выносной платы, консольно установленной на переднем срезе замыкающей выдвижной секции телескопической стрелы напротив направляющих окон спорно-поддерживающих рамок;

- установка на боковой стенке выносной секции, рядом с устройствами барабанного типа для подвода рабочей жидкости, жестко закрепленного посредством винтов устройства барабанного типа для передачи электрических сигналов от указанной секции к замыкающей выдвижной секции телескопической стрелы со встроенным в него скользящим многоканальным поворотным токосъемником и соответствующими подстыкованными к его входному и выходному электроразъемам стационарным и наматываемым кабелями с концевыми электрическими присоединителями. При этом стационарный кабель проложен по металлоконструкции грузоподъемной стрелы рядом с соответствующими стационарными стальными трубопроводами и гибкими шлангами компенсационных вставок гидравлических магистралей подвода рабочей жидкости к гидрофицированному рабочему органу и прибандажирован к ним ленточными стяжными поясами, наматываемый кабель намотан на обод натяжного барабана, а свободный конец его пропущен сквозь направляющие окна опорно-поддерживающих рамок, сформированных соответственно на неподвижном корпусе указанного устройства и на съемном выносном держателе на передней части второй выдвижной секции и жестко закреплен своим электрическим присоединителем в отверстии съемной выносной платы замыкающей выдвижной секции телескопической стрелы рядом с быстродействующими концевыми присоединителями гибких шлангов;

- установка на передней стенке консольного силового переходника выносной секции телескопической стрелы, с возможностью регулировки пространственного положения, двух осветительных фар-прожекторов;

- жесткое закрепление на одной из боковых стенок к хвостовой части подъемной секции, посредством приварки, с консольным выступанием в поперечном направлении, крюкообразного захвата с плоским зацепом, кинематически сцепляемым при складывании с ней телескопической стрелы, со втянутыми вовнутрь ее выдвижными секциями и механическими удлинителями, с нижним концевым присоединителем для подстыковки рабочего органа первой выдвижной секции, в поперечных стенках которого для этого выполнен сквозной паз прямоугольной конфигурации, спрофилированный по внешнему контуру поперечного сечения зацепа;

- приварка на внешней боковой стенке консольного силового переходника выносной секции телескопической стрелы плоского ловителя с цилиндрическим отверстием в нем, кинематически взаимодействующего при переводе сложенной грузоподъемной стрелы в транспортное положение со спрофилированным по диаметру указанного отверстия заостренным штырем и наклонно расположенной опорной площадкой коробчатого ложемента, приваренного к металлоконструкции основания опорно-поворотного устройства крано-манипуляторной установки, с фиксацией его вводимым в предусмотренное для этого в теле штыря соответствующее отверстие шкворнем;

- выполнение шарнирного крепления хвостовика штока гидроцилиндра привода первой выдвижной секции телескопической стрелы в соответствующем концевом присоединителе ее выносной секции при помощи надеваемых на боковые цилиндрические цапфы указанного хвостовика после проводки их при установке гидроцилиндра через заходные прорези в продольных стенках присоединителя в зону расположения его в цилиндрических стыковочных отверстий закладных опорно-установочных втулок с базированием их по опорной поверхности отверстий и фиксацией разрезными пружинными стопорными кольцами;

- выполнение концевых присоединителей для подстыковки рабочих органов в виде расположенных снизу на передних концах всех выдвижных секций и механических удлинителей телескопической стрелы приварных коробчатых кронштейнов с продольно ориентированными и открытыми сверху сквозными опорно-установочными пазами в поперечных стенках, спрофилированными по внешнему контуру их поперечных сечений, и стыковочными частями коробок с утолщенными продольными стенками и соосными цилиндрическими отверстиями в них под соответствующие оси крепления рабочих органов;

- выполнение поршней и штоков гидроцилиндров привода всех выдвижных секций телескопической стрелы соответственно одинаковыми по их диаметрам, а их внутренних трактов и внешних гидравлических магистралей, последовательно сообщающих поршневые и штоковые полости указанных гидроцилиндров - равными по их проходным сечениям;

- снабжение примыкающих к боковым поверхностям выдвижных секций телескопической стрелы продольных стенок накладных коробчатых кронштейнов с концевыми присоединителями для крепления гидроцилиндров их привода, а также продольных стенок концевых присоединителей для подстыковки рабочих органов выполненными заодно целое с ними хвостовиками с удлиненным до середины строительной высоты указанных секций вылетом, жестко замкнутыми между собой посредством сварки с образованием соответствующих продольных швов;

- прокладка части стационарных стальных трубопроводов гидравлических магистралей для подвода рабочей жидкости к гидроцилиндрам привода выдвижных секций телескопической стрелы и гидрофицированному рабочему органу по металлоконструкции подъемной секции и консольного силового переходника выносной секции с дискретным закреплением их прижимными планками на приваренных к их потолочным полкам многоручьевых ложементах;

- поджатие стальных трубопроводов внешних гидравлических магистралей, последовательно сообщающих между собой поршневые и штоковые полости гидроцилиндров привода выдвижных секций телескопической стрелы, в необходимых местах при помощи стяжных хомутов ленточного типа напрямую с их корпусами;

- размещение сформированного в виде шлангов в зонах шарнирного сочленения подъемной секции с верхним концом стойки опорно-поворотного устройства крано-манипуляторной установки и выносной секцией компенсационных вставок в поперечном направлении при помощи соответствующих многоручьевых стяжек гребенчатой конфигурации;

- дополнительное снабжение последнего механического удлинителя и замыкающей выдвижной секции телескопической стрелы выполненными в их боковых стенках соосно расположенными единичными стыковочными отверстиями под шкворень фиксации вставляемых во внутренние полости указанной секции и механического удлинителя присоединителей балочного типа для подстыковки соответствующих рабочих органов.

Совпадающими в прототипе и заявляемом изобретении являются первые девять из существенных признаков, приведенных в данном перечне, а остальные - отличительными.

При этом все из указанных признаков относятся к существенным, поскольку каждый из них соответствующим образом (в той или иной мере) влияет на достигаемый при осуществлении заявляемого изобретения технический результат, т.е. находятся с ним в причинно-следственной связи. И, в частности, отличительные признаки заявляемого изобретения позволяют оптимизировать металлоконструкцию основных балочных и присоединительных элементов грузоподъемной стрелы с соответствующим подкреплением их в наиболее нагруженных местах локальными усилителями приварного типа, конструктивное исполнение гидроцилиндров привода ее звеньев, узлов сочленения последних между собой и гидравлических магистралей, а также оснащение ее рядом специальных устройств для подвода гибких шлангов и кабеля для подачи электрических сигналов к гидрофицированным и электрофицированным рабочим органам, освещения места проведения работ, фиксации в транспортном положении и др., способствующих улучшению технико-эксплуатационных качеств и расширению возможностей крано-манипуляторной установки.

Характер вышеупомянутого влияния, применительно к каждому из существенных признаков, детально рассмотрен ниже по тексту при пояснении сущности заявляемого изобретения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображены:

на фиг.1 - общий вид заявляемой грузоподъемной стрелы крано-манипуляторной установки;

на фиг.2 - вид А (см. фиг.1) сверху на грузоподъемную стрелу;

на фиг.3 - поперечное сечение Б-Б (см. фиг.1) грузоподъемной стрелы по месту шарнирного сочленения ее с верхним концом стойки опорно-поворотного устройства крано-манипуляторной установки и удлиненными рычагами соответствующего передаточного шарнирно-рычажного механизма;

на фиг.4 - поперечное сечение В-В (см. фиг.1) грузоподъемной стрелы по месту шарнирного сочленения корпуса гидроцилиндра привода подъемной секции с проушинами стойки опорно-поворотного устройства крано-манипуляторной установки, располагаемыми в зоне нижнего среза ее корпуса;

на фиг.5 - поперечное сечение Г-Г (см. фиг.1) грузоподъемной стрелы по месту шарнирного сочленения корпуса гидроцилиндра привода выносной секции телескопической стрелы с соответствующим концевым присоединителем подъемной секции;

на фиг.6 - поперечное сечение Д-Д (см. фиг.1) грузоподъемной стрелы по месту шарнирного сочленения штока гидроцилиндра привода подъемной секции с концевым присоединителем, сформированным сведенными вместе проушинами коротких и удлиненных рычагов соответствующего передаточного шарнирно-рычажного механизма, а также коротких рычагов последнего с подъемной секцией;

на фиг.7 - вид Е (см. фиг.2) сбоку на грузоподъемную стрелу со стороны расположения устройств барабанного типа для подвода рабочей жидкости и передачи электрических сигналов;

на фиг.8 - поперечное сечение Ж-Ж (см. фиг.1) грузоподъемной стрелы по месту шарнирного сочленения ее подъемной секции с выносной секцией телескопической стрелы и удлиненными рычагами соответствующего передаточного шарнирно-рычажного механизма;

на фиг.9 - поперечное сечение И-И (см. фиг.1) грузоподъемной стрелы по месту шарнирного сочленения штока гидроцилиндра привода выносной секции с концевым присоединителем, сформированным сведенными вместе проушинами коротких и удлиненных рычагов соответствующего передаточного шарнирно-рычажного механизма, а также коротких рычагов последнего с выносной секцией телескопической стрелы;

на фиг.10 - общий вид фрагмента передней части телескопической стрелы с подстыкованным к ней гидрофицированным рабочим органом грейферного типа (механические удлинители в составе телескопической стрелы отсутствуют);

на фиг.11 - вид К (см. фиг.10) спереди на фрагмент передней части телескопической стрелы с подстыкованным к ней гидрофицированным рабочим органом грейферного типа (механические удлинители в составе телескопической стрелы отсутствуют);

на фиг.12 - общий вид фрагмента передней части телескопической стрелы с подстыкованным к ней, через адаптерный присоединитель балочного типа, специализированным рабочим органом (электрифицированной подъемной люлькой для проведения работ на высоте);

на фиг.13 - общий вид (в разрезе) гидроцилиндра привода подъемной секции (поз. в скобках относятся к гидроцилиндру привода выносной секции телескопической стрелы);

на фиг.14 - вид Л (см. фиг.13) сверху на гидроцилиндр привода подъемной секции (поз. в скобках относятся к гидроцилиндру привода выносной секции телескопической стрелы);

на фиг.15 - поперечное сечение М-М (см. фиг.14) гидроцилиндра привода подъемной секции (поз. в скобках относятся к гидроцилиндру привода выносной секции телескопической стрелы);

на фиг.16 - поперечное сечение Н-Н (см. фиг.1) гидроцилиндра привода подъемной (выносной) секции с двумя вариантами крепления на нем навесного блока защитной и регулирующей аппаратуры через переходно-стыковочные механические адаптеры (поз. в скобках относятся к гидроцилиндру привода выносной секции телескопической стрелы);

на фиг.17 - поперечное сечение О-О (см. фиг.7) грузоподъемной стрелы по месту закрепления на ней устройств барабанного типа для подвода рабочей жидкости;

на фиг.18 - вид П (см. фиг.17) с тыльной стороны на устройство барабанного типа для подвода рабочей жидкости (поз. в скобках относятся ко второму устройству);

на фиг.19 - вид Р (см. фиг, 18) спереди на устройство барабанного типа для подвода рабочей жидкости со стороны направляющего окна опорно-поддерживающей рамки, сформированной на его съемном выносном держателе;

на фиг.20 - выносной элемент С (см. фиг.7) с общим видом устройства барабанного типа для передачи электрических сигналов (металлоконструкция грузоподъемной стрелы с винтами крепления устройства условно не показаны);

на фиг.21 - поперечный разрез Т-Т (см. фиг.20) устройства барабанного типа для передачи электрических сигналов в зоне подстыковки к нему электрического присоединителя стационарного кабеля;

на фиг.22 - поперечный разрез У-У (см. фиг.20) устройства барабанного типа для передачи электрических сигналов;

на фиг.23 - общий вид скользящего многоканального поворотного токосъемника, встроенного в устройство барабанного типа для передачи электрических сигналов;

на фиг.24 - вид Ф (см. фиг.23) на скользящий многоканальный поворотный токосъемник устройства барабанного типа для передачи электрических сигналов со стороны его выходного электроразъема;

на фиг.25 - вид Х (см. фиг.24) сбоку на корпус скользящего многоканального поворотного токосъемника в зоне кинематического сцепления его с натяжным барабаном устройства для передачи электрических сигналов;

на фиг.26 - вид Ц (см. фиг.20) спереди на опорно-поддерживающую рамку с направляющим окном для прохода кабеля устройства барабанного типа для передачи электрических сигналов;

на фиг.27 - вид Ш (см. фиг.2) спереди на вторую выдвижную секцию телескопической стрелы в зоне крепления на ней опорно-поддерживающей рамки с направляющими окнами для прохода гибких шлангов и кабеля устройств барабанного типа для подвода рабочей жидкости и передачи электрических сигналов;

на фиг.28 - вид Щ (см. фиг.2) спереди на замыкающую выдвижную секцию телескопической стрелы в зоне размещения на ней съемной выносной платы для закрепления быстродействующих концевых присоединителей соответствующих гибких шлангов и эвакуируемого кабеля (в четырех отверстиях платы указанные присоединители шлангов и кабеля условно не показаны);

на фиг.29 - поперечное сечение Э-Э (см. фиг.2) подъемной секции заявляемой стрелы по месту закрепления на ней стационарных стальных трубопроводов;

на фиг.30 - разрез Ю-Ю (см. фиг.28) съемной выносной платы по месту закрепления на ней одного из быстродействующих концевых присоединителей гибких шлангов;

на фиг.31 - поперечное сечение Я-Я (см. фиг.1) компенсационных вставок из гибких шлангов в зонах шарнирного сочленения подъемной секции с верхним концом стойки опорно-поворотного устройства крано-манипуляторной установки и выносной секцией телескопической стрелы;

на фиг.32 - общий вид подъемной секции заявляемой грузоподъемной стрелы;

на фиг.33 - поперечное сечение A₁-A₁ (см. фиг.32) подъемной секции;

на фиг.34 - разрез Б₁-Б₁ (см. фиг.32) подъемной секции в зоне расположения входного проема в ее тыльной стенке для прохода гибких шлангов во внутреннюю полость указанной секции;

на фиг.35 - вид B₁ (см. фиг.32) сверху на нижнюю полку подъемной секции в зоне расположения лючков для вывода из ее внутренней полости соответствующих гибких шлангов;

на фиг.36 - общий вид телескопической стрелы;

на фиг.37 - вид Г₁ (см. фиг.36) сверху на телескопическую стрелу;

на фиг.38 - выносной элемент Д₁ (см. фиг.36) с увеличенным общим видом фрагмента передней части телескопической стрелы;

на фиг.39 - выносной элемент E₁ (см. фиг.37) с увеличенным видом сверху фрагмента передней части телескопической стрелы;

на фиг.40 - вид Ж₁ (см. фиг.39) спереди на верхнюю часть первой выдвижной секции телескопической стрелы;

на фиг.41 - вид И₁ (см, фиг.39) спереди на верхнюю часть второй выдвижной секции телескопической стрелы;

на фиг.42 - продольный разрез K₁-K₁ (см. фиг.40) гидроцилиндра привода первой выдвижной секции телескопической стрелы;

на фиг.43 - вид Л₁ (см. фиг.42) сверху на гидроцилиндр привода первой выдвижной секции телескопической стрелы;

на фиг.44 - выносной элемент M₁ (см. фиг.36) с общим видом концевого присоединителя для закрепления хвостовика штока гидроцилиндра привода первой выдвижной секции телескопической стрелы на ее выносной секции;

на фиг.45 - поперечное сечение H₁-H₁ (см. фиг.44) узла крепления хвостовика штока гидроцилиндра привода первой выдвижной секции телескопической стрелы на ее выносной секции;

на фиг.46 - схематическое изображение продольного изгиба штока гидроцилиндра привода первой выдвижной секции телескопической стрелы в зоне упругих деформаций при работе на выдвижение с приложенной к нему максимальной эксплуатационной нагрузкой при дополнительном поддержании его корпуса при помощи промежуточной самоустанавливающейся опоры плавающего типа;

на фиг.47 - поперечное сечение O₁-O₁ (см. фиг.43) гидроцилиндра привода первой выдвижной секции телескопической стрелы по месту установки промежуточной самоустанавливающейся опоры плавающего типа;

на фиг.48 - поперечное сечение П₁-П₁ (см. фиг.53) гидроцилиндра привода третьей выдвижной секции телескопической стрелы в зоне крепления к его корпусу стационарного стального трубопровода при помощи стяжного хомута;

на фиг.49 - продольный разрез P₁-P₁ (см. фиг.40) гидроцилиндра привода второй выдвижной секции телескопической стрелы;

на фиг.50 - вид C₁ (см. фиг.49) сверху на гидроцилиндр привода второй выдвижной секции телескопической стрелы;

на фиг.51 - поперечное сечение T₁-T₁ (см. фиг.36) второй выдвижной секции телескопической стрелы в зоне закрепления хвостовика штока гидроцилиндра ее привода (конструктивное исполнение держателей для закрепления хвостовиков штоков гидроцилиндров привода третьей и замыкающей выдвижных секций телескопической стрелы идентично изображенному на данной фиг.);

на фиг.52 - вид У₁ (см. фиг.51) сбоку на унифицированный приварной держатель второй выдвижной секции телескопической стрелы для крепления хвостовика штока гидроцилиндра ее привода (конструктивное исполнение держателей для закрепления хвостовиков штоков гидроцилиндров привода третьей и замыкающей выдвижных секций телескопической стрелы идентично изображенному на данной фиг.);

на фиг.53 - общий вид телескопической стрелы (гидроцилиндр привода замыкающей выдвижной секции телескопической стрелы условно не показан);

на фиг.54 - вид Ф₁ (см. фиг.53) сверху на телескопическую стрелу (гидроцилиндры привода третьей и замыкающей выдвижных секций телескопической стрелы условно не показаны);

на фиг.55 - вид Ц₁ (см. фиг.39) спереди на верхнюю часть замыкающей выдвижной секции телескопической стрелы;

на фиг.56 - вид X₁ (см. фиг.39) спереди на верхнюю часть третьей выдвижной секции телескопической стрелы;

на фиг.57 - продольный разрез Ш₁-Ш₁ (см. фиг.41) гидроцилиндра привода третьей выдвижной секции телескопической стрелы;

на фиг.58 - вид Э₁ (см. фиг.57) с торца на гидроцилиндр привода третьей выдвижной секции телескопической стрелы (присоединительные фланцы корпусов гидроцилиндров телескопической стрелы для закрепления их в соответствующих держателях идентичны по своему конструктивному исполнению изображенному на данной фиг.);

на фиг.59 - вид Щ₁ (см. фиг.57) сверху на хвостовик штока гидроцилиндра привода третьей выдвижной секции телескопической стрелы;

на фиг.60 - схематическое изображение продольного изгиба штока гидроцилиндра привода третьей выдвижной секции телескопической стрелы в зоне упругих деформаций при работе на выдвижение с приложенной к нему максимальной эксплуатационной нагрузкой (для гидроцилиндров привода второй и замыкающей выдвижных секций они идентичны приведенному на данной фиг.);

на фиг.61 - продольный разрез Ю₁-Ю₁ (см. фиг.55) гидроцилиндра привода замыкающей выдвижной секции телескопической стрелы;

на фиг.62 - выносной элемент Я₁ (см. фиг.53) с общим видом блока концевых присоединителей для крепления рабочих органов;

на фиг.63 - общий вид выносной секции телескопической стрелы;

на фиг.64 - вид А₂ (см. фиг.53) сверху на выносную секцию телескопической стрелы;

на фиг.65 - поперечное сечение Б₂-Б₂ (см. фиг.63) выносной секции телескопической стрелы;

на фиг.66 - продольный разрез В₂-В₂ (см. фиг.65) выносной секции телескопической стрелы по месту расположения ее консольного силового переходника;

на фиг.67 - общий вид в аксонометрическом изображении выносной секции телескопической стрелы;

на фиг.68 - общий вид в аксонометрическом изображении первой выдвижной секции телескопической стрелы;

на фиг.69 - общий вид в аксонометрическом изображении второй выдвижной секции телескопической стрелы (общие виды третьей и замыкающей выдвижных секций телескопической стрелы отличаются от приведенного на данной фигуре, в основном, только лишь конструктивным исполнением верхних накладных коробчатых кронштейнов с соответствующими концевыми присоединителями для закрепления гидроцилиндров их привода);

на фиг.70 - общий вид в аксонометрическом изображении замыкающего механического удлинителя телескопической стрелы (общие виды остальных механических удлинителей, практически, не отличаются от приведенного на данной фигуре);

на фиг.71 - вид Г₂ (см. фиг.69) на вторую выдвижную секцию телескопической стрелы с ее торцовой тыльной части;

на фиг.72 - общий вид в аксонометрическом изображении приварного накладного коробчатого кронштейна третьей выдвижной секции телескопической стрелы с концевыми присоединителями для крепления хвостовика штока и корпуса соответственно гидроцилиндров привода указанной и замыкающей выдвижных секций;

на фиг.73 - общий вид в аксонометрическом изображении приварного накладного коробчатого кронштейна замыкающей выдвижной секции телескопической стрелы с концевыми присоединителями для крепления хвостовика штока гидроцилиндра ее привода;

на фиг.74 - схема нагружения телескопической стрелы вертикальной сосредоточенной силой F, приложенной к ее свободному концу, с эпюрами соответствующих изгибающих моментов (верхняя эпюра - для телескопической стрелы с выдвинутыми в крайнее положение всеми ее выдвижными секциями, нижняя эпюра - для телескопической стрелы с выдвинутой в крайнее положение только ее замыкающей выдвижной секцией, механические удлинители отсутствуют, А - точка приложения вертикальной сосредоточенной силой F к свободному концу телескопической стрелы с выдвинутыми в крайнее положение всеми ее выдвижными секциями, Б - точка защемления первой выдвижной секции телескопической стрелы в полости ее выносной секции в указанном положении, l - вылет телескопической стрелы, М - изгибающий момент);

на фиг.75 - общий вид в аксонометрическом изображении концевого присоединителя замыкающей выдвижной секции телескопической стрелы для подстыковки рабочего органа;

на фиг.76 - общий вид фрагмента передней части телескопической стрелы с установленным во внутреннюю полость ее замыкающей выдвижной секции адаптерным присоединителем балочного типа для подстыковки специализированных рабочих органов;

на фиг.77 - общий вид в аксонометрическом изображении заявляемой грузоподъемной стрелы (крепление стрелы к верхнему концу стойки опорно-поворотного устройства крано-манипуляторной установки и гидроцилиндр привода ее подъемной секции условно не показаны);

на фиг.78 - общий вид крано-манипуляторной установки с заявляемой грузоподъемной стрелой в транспортном положении (А - величина горизонтальной проекции грузоподъемной стрелы в транспортном положении, Б - нормированный поперечный автотранспортный габарит);

на фиг.79 - выносной элемент Д₂ (см. фиг.78) поясняющей особенности базирования сложенной грузоподъемной стрелы на опорной площадке коробчатого ложемента основания опорно-поворотного устройства крано-манипуляторной установки и закрепления ее на нем в транспортном положении;

на фиг.80 - вид Е₂ (см. фиг.78) с торца на переднюю часть телескопической стрелы в сложенном положении;

на фиг.81 - вид Ж₂ (см. фиг.80) на заявляемую грузоподъемную стрелу сбоку в зоне сцепления ее подъемной секции с первой выдвижной секцией телескопической стрелы при переводе крано-манипуляторной установки в транспортное положение;

на фиг.82 - общий вид в аксонометрическом изображении крано-манипуляторной установки с заявляемой грузоподъемной стрелой в рабочем положении;

на фиг.83 - выносной элемент И₂ (см. фиг.82) с увеличенным общим видом передней части заявляемой грузоподъемной стрелы;

на фиг.84 - общий вид в аксонометрическом изображении крано-манипуляторной установки с заявляемой грузоподъемной стрелой в транспортном положении;

на фиг.85 - выносной элемент К₂ (см. фиг.84) в аксонометрическом изображении, поясняющий особенности базирования сложенной грузоподъемной стрелы на опорной площадке коробчатого ложемента основания опорно-поворотного устройства крано-манипуляторной установки и закрепления ее на нем в транспортном положении;

на фиг.86 - фрагменты схемы гидравлических соединений заявляемой грузоподъемной стрелы;

на фиг.87 - грузовысотная характеристика крано-манипуляторной установки "Синегорец-210" с заявляемой грузоподъемной стрелой.

Заявляемая грузоподъемная стрела 1 крано-манипуляторной установки 2 содержит располагаемую на верхнем конце стойки 3 ее опорно-поворотного устройства 4, с возможностью шарнирного закрепления и углового перемещения в вертикальной плоскости, подъемную секцию 5 с гидроцилиндром 6 ее привода, шарнирно сочлененную с ней, с плоскопараллельным смещением в поперечном направлении, многосекционную телескопическую стрелу 7 с гидроцилиндрами 8-12 привода ее выносной и выдвижных секций 13-17, и дискретно выдвигаемыми вручную из замыкающей выдвижной секции 17, с фиксацией в каждом из промежуточных и крайних положениях при помощи шкворней 18-21, механическими удлинителями 22-25, и концевые присоединители 26-36 и 37-44 для крепления гидроцилиндров и подстыковки рабочих органов 45-47 с гидравлическими магистралями подвода рабочей жидкости к ним.

При этом выносная и каждая из выдвижных секций 13-17, и механические удлинители 22-25 телескопической стрелы 7 выполнены коробчатыми из гнутых тонколистовых профилей гексагональной конфигурации с постоянными по длине размерами поперечного сечения.

Между кинематически сопряженными друг с другом выносной и выдвижными секциями 13-17 телескопической стрелы 7 установлены плоские направляющие 48 из полимерного антифрикционного материала, например полиамида.

Гидроцилиндры 9-12 привода выдвижных секций 14-17 параллельно размещены сверху на металлоконструкции телескопической стрелы 7 с компенсационной развязкой, обеспечивающей свободу перемещения указанных секций относительно гидроцилиндров в вертикальной и горизонтальной плоскостях в пределах фактических величин соответствующих искривлений ее продольной оси, реализуемых под действием эксплуатационных нагрузок, а их поршневые и штоковые полости 49-52 и 53-56 последовательно сообщены между собой посредством соответствующих внутренних трактов и внешних гидравлических магистралей 57-62 и 63-68.

Подъемная секция 5 заявляемой грузоподъемной стрелы 1 выполнена, примерно, равнопрочной с локальным подкреплением ее в местах действия сосредоточенных нагрузок. Шарнирное сочленение ее с верхним концом стойки 3 опорно-поворотного устройства 4 крано-манипуляторной установки 2 и выносной секцией 13 телескопической стрелы 7 выполнено при помощи полых цилиндрических осей 69, 70.

Такое конструктивное исполнение заявляемой грузоподъемной стрелы обеспечивает соответствующее улучшение ее весового совершенства.

Помимо шарнирного сочленения с верхним концом стойки 3 опорно-поворотного устройства 4 и выносной секцией 13 телескопической стрелы 7 подъемная секция 5 дополнительно соединена с ними при помощи пространственно развитых и охватывающих указанные звенья по бокам передаточных шарнирно-рычажных механизмов 71, 72. Передаточные шарнирно-рычажные механизмы 71, 72 подвижно связывают подъемную секцию 5, верхний конец стойки 3 опорно-поворотного устройства 4 и выносную секцию 13 телескопической стрелы 7 между собой и со штоками 73, 74 гидроцилиндров 6, 8 привода подъемной и выносной секций посредством системы коротких и удлиненных рычагов 75-78 и осей 79-84 в единые кинематические блоки, обеспечивающие оптимизацию траекторий движения указанных гидроцилиндров относительно стойки и подъемной секции, а следовательно, и соответствующей грузовысотной характеристики крано-манипуляторной установки 2, преимущественно, в зонах крайних положений заявляемой стрелы.

Грузовысотная характеристика (см. фиг.87) является одной из основных технических характеристик крано-манипуляторной установки.

Графически она представляет собой совокупность соответствующих кривых грузоподъемности крано-манипуляторной установки в зависимости от пространственного положения (высоты и вылета) подвешиваемого на стреле рабочего органа с грузом внутри (в границах) ее рабочей области.

Указанные кривые грузоподъемности для крано-манипуляторной установки с заявляемой грузоподъемной стрелой имеют четко выраженные вертикальные участки достаточно большой протяженности, без резких скачкообразных изгибов и провалов.

В пределах протяженности указанных вертикальных участков крано-манипуляторная установка с заявляемой грузоподъемной стрелой, собственно, может работать в режиме погрузочного крана с прямой стрелой, т.е. более производительно. При этом для крайних (экстремальных) положений заявляемой грузоподъемной стрелы, когда имеет место максимальное приближение гидроцилиндров 6 и 8 привода ее подъемной и выносной секций 5 и 13 соответственно к стойке 3 опорно-поворотного устройства 4 и к подъемной секции, выигрыш по грузоподъемности, по сравнению со стрелами без указанных передаточных шарнирно-рычажных механизмов, может достигать 70 процентов.

Грузовысотную характеристику обычно используют при выполнении соответствующих прочностных и динамических расчетов конструкции в процессе проектирования грузоподъемной стрелы, а также оценке технико-эксплуатационных возможностей крано-манипуляторной установки в целом. На основе ее формируют и соответствующие рекомендации для работы оператора крано-манипуляторной установки, позволяющие ему эффективно реализовать максимальную грузоподъемность последней. Принципиально они сводятся к следующему. Вся рабочая область разбивается на несколько зон. Для каждой из этих зон существует своя, оптимальная с точки зрения грузоподъемности, конфигурация стрелы, когда рекомендуется работать, по мере возможности, при помощи только соответствующих ее секций (подъемной, либо выносной и др.). Руководствуясь указанными рекомендациями оператор крано-манипуляторной установки в соответствии с ее грузовысотной характеристикой может реализовать в той или иной практической ситуации оптимальный подъем и перемещение груза в зависимости от его веса и пространственного положения.

Все выдвижные секции 14-17 и механические удлинители 22-25 телескопической стрелы 7 выполнены в виде автономных, функционально законченных съемных модулей, обеспечивающих, при необходимости, возможность широкого варьирования ее составом. Указанная особенность исполнения заявляемой грузоподъемной стрелы 1 позволяет по желанию потребителя, или иным причинам, реализовать на основе базового модуля минимальной комплектации, посредством последовательного присоединения к нему необходимого количества дополнительных единичных выдвижных секций и механических удлинителей, целое семейство как ее модификаций различной длины, массы и стоимости, так и соответствующих крано-манипуляторных установок. Данное обстоятельство существенно расширяет возможности выбора потребителем крано-манипуляторной установки той или иной комплектации. При этом, в случае выбора им по тем или иным причинам, например, базовой модификации с укороченной грузоподъемной стрелой, он может, при необходимости, постепенно дооснастить ее соответствующим стреловым оборудованием, вплоть до максимально возможной комплектации, и таким относительно несложным путем получить крано-манипуляторную установку совершенно другого качества, например, с предельным вылетом грузоподъемной стрелы. К тому же, это техническое решение позволяет несколько расширить, по грузоподъемности и типажу, номенклатуру транспортных средств, которые можно использовать для монтажа на них соответствующих модификаций крано-манипуляторных установок с различной длиной грузоподъемной стрелы.

Торцовые срезы 85, 86 передних и хвостовых частей выносной и каждой из выдвижных секций 13-17, а также механических удлинителей 22-25 телескопической стрелы 7 выполнены косыми со смещением их верхних кромок назад. Указанное техническое решение позволяет существенно сократить (см. фиг.78) величину горизонтальной проекции (размер А) заявляемой грузоподъемной стрелы крано-манипуляторной установки в нерабочем (транспортном) положении, когда она трансформирована в пространственно ориентированный по диагонали компактно сложенный блок со втянутыми вовнутрь выдвижными секциями и механическими удлинителями, и органически вписаться в нормированный поперечный автотранспортный габарит (размер Б) при максимально возможной длине ее телескопической части. При этом внутри всех из выдвижных секций и механических удлинителей установлены, с примыканием к торцовым срезам 86 их хвостовых частей и жестким закреплением посредством сварки, изогнутые по боковым контурам срезов подкрепляющие листовые шпангоуты 87 с центрально сформированными в них и открытыми снизу сквозными проемами 88. При работе крано-манипуляторной установки на хвостовые части вышеперечисленных секций телескопической стрелы действуют достаточно большие эксплуатационные нагрузки. Наличие подкрепляющих листовых шпангоутов позволяет значительно усилить жесткость и прочность металлоконструкции указанных секций в рассматриваемой зоне без существенного снижения их весовых характеристик и обеспечить соответствующее сопротивление ее воздействию этих нагрузок.

Необходимая величина плоскопараллельного смещения телескопической стрелы 7 в поперечном направлении обеспечена при помощи пространственно развитого консольного силового переходника 89, коробчатой конфигурации, жестко прикрепленного посредством сварки к одной из боковых стенок 90 хвостовой части ее выносной секции 13, обращенной в сторону расположения подъемной секции 5, через установленные в наиболее нагруженных местах приварные подкрепляющие подкладки 91, 92 из листового материала, позволяющие локально увеличить толщину указанной стенки в рассматриваемой зоне и соответственно снизить реализуемые там напряжения до приемлемых величин.

Консольный силовой переходник 89 выносной секции 13 телескопической стрелы 7 снабжен присоединительными элементами 93, 94 для шарнирного сочленения с подъемной секцией 5 и соответствующим передаточным шарнирно-рычажным механизмом 72.

В качестве концевого присоединителя для крепления корпуса 95 гидроцилиндра 6 привода подъемной секции 5 заявляемой грузоподъемной стрелы 1 служат боковые проушины 96, 97 с отверстиями 98 стойки 3 опорно-поворотного устройства 4, располагаемые в зоне нижнего среза ее корпуса 99, а концевой присоединитель 26 для крепления его штока 73 сформирован сведенными вместе проушинами с отверстиями 100 коротких и удлиненных рычагов 75, 77 соответствующего передаточного шарнирно-рычажного механизма 71.

Концевой присоединитель 27 для крепления корпуса 101 гидроцилиндра 8 привода выносной секции 13 телескопической стрелы 7 сформирован в боковых стенках 102, 103 хвостовой части подъемной секции 5, а концевой присоединитель 28 для крепления его штока 74 образован сведенными вместе проушинами с отверстиями 104 коротких и удлиненных рычагов 76, 78 соответствующего передаточного шарнирно-рычажного механизма 72.

Один из концевых присоединителей 30 телескопической стрелы 7, предназначенный для шарнирного закрепления штока 105 гидроцилиндра 9 привода ее первой выдвижной секции 14, выполнен в виде приваренного к наклонной потолочной полке 106 хвостовой части выносной секции 13 коробчатого кронштейна с соосно расположенными напротив друг друга сквозными стыковочными цилиндрическими отверстиями 107 в его продольных стенках 108, 109. При этом стыковочные цилиндрические отверстия 107 в продольных стенках 108, 109 указанного концевого присоединителя 30 вскрыты сверху посредством заходных прорезей 110, ширина которых превышает диаметр проходящих через них, при установке, либо демонтаже гидроцилиндра 9, цилиндрических боковых цапф 111 хвостовика 112 его штока 105.

Остальные концевые присоединители 29, 31-36 телескопической стрелы 7 сгруппированы попарно, либо с одиночным расположением сверху на жестко закрепленных посредством сварки на передних концах каждой из ее выдвижных секций 14-17 накладных коробчатых кронштейнах 113-116, снабженных размещенными снизу открытыми опорно-установочными пазами 117 в их поперечных стенках 118-125, спрофилированными по внешнему контуру поперечных сечений указанных секций.

Накладные коробчатые кронштейны такого конструктивного исполнения просты в изготовлении и отличаются удобством монтажа. Они легко базируются на металлоконструкции соответствующих выдвижных секций телескопической стрелы и имеют достаточно большую жесткость и прочность при минимально возможной массе.

При этом один из указанных концевых присоединителей 29 снабжен соосно расположенными напротив друг друга цилиндрическими отверстиями 126 в продольных стенках 127, 128 накладного коробчатого кронштейна 113 для закрепления корпуса 129 гидроцилиндра 9 привода первой выдвижной секции 14 телескопической стрелы 7.

Ряд других концевых присоединителей 31, 33, 35 снабжен проходными центральными и размещенными вокруг них стыковочными отверстиями 130, 131 под крепежные болты 132 в поперечных стенках 118-123 накладных коробчатых кронштейнов 113-115 для жесткого фланцевого закрепления корпусов 133-135 гидроцилиндров 10-12 привода второй, третьей и замыкающей выдвижных секций 15-17 телескопической стрелы 7.

Остальные концевые присоединители 32, 34, 36 выполнены в виде унифицированных двуухих приварных держателей 136-138, снабженных направляющими хвостовиками 139 прямоугольного сечения, спрофилированными по размерам установочных пазов 140, сформированных между продольными стенками 141-146 соответствующих накладных коробчатых кронштейнов 114-116, и соосными проемами 147 в их ушах 148, 149 для шарнирного закрепления хвостовиков 150-152 штоков 153-155 гидроцилиндров 10-12 привода второй, третьей и замыкающей выдвижных секций 15-17 телескопической стрелы 7.

Проемы 147 в ушах 148, 149 унифицированных приварных держателей 136-138 имеют конфигурацию, в плане, наклоненных вперед параллелограммов со скругленными углами и горизонтально ориентированными короткими сторонами 156, 157 и вскрыты сверху посредством вертикальных заходных прорезей 158 одинаковой ширины с заходными прорезями 110 в продольных стенках 108, 109 концевого присоединителя 30 для шарнирного закрепления хвостовика 112 штока 105 гидроцилиндра 9 привода первой выдвижной секции 14 телескопической стрелы 7.

Заходные прорези 158 проемов 147 перекрыты сверху механическими затворами 159 ввертного типа, в виде болтов 160 с надеваемыми на них защитными гильзами 161 трубчатого профиля, вводимых соответственно в соосно расположенные напротив друг друга с ориентацией в продольном направлении входные цилиндрические и крепежные резьбовые отверстия 162, 163, сформированные в ушах 148, 149 держателей 136-138 по обе стороны от указанных прорезей.

Указанные держатели обладают достаточно большой жесткостью и прочностью. Особенности конструктивного исполнения держателей такого типа исключают вероятность неправильной ориентации их при приварке к металлоконструкции накладных коробчатых кронштейнов и несанкционированного расцепления с ними хвостовиков штоков соответствующих гидроцилиндров.

Все гидроцилиндры 6, 8-12 привода подъемной, выносной и выдвижных секций 5, 13-17 телескопической стрелы 7 выполнены с полыми, а последние из них и с гибкими штоками 73, 74, 105, 153-155.

Штоки 73, 74, 105, 153-155 и остальные силовые элементы металлоконструкции указанных гидроцилиндров 6, 8-12 выполнены из высококачественной среднеуглеродистой низколегированной стали, например марки 30ХГСА, упрочненной термомеханической обработкой. Указанная обработка предусматривает совмещение двух механизмов упрочнения, пластическую деформацию и закалку в единый технологический процесс. Такое комбинированное воздействие применительно к среднеуглеродистым низколегированным сталям позволяет повысить весь комплекс их механических свойств и особенно пластичность и вязкость материала, что наиболее важно для высокопрочного состояния. По сравнению с обычной обработкой прирост прочности при термомеханической обработке составляет порядка 10-12%, а характеристики пластичности и вязкости повышаются в 1,5-2 раза.

Использование для изготовления силовых деталей гидроцилиндров заявляемой грузоподъемной стрелы высококачественной среднеуглеродистой низколегированной стали, в совокупности с исполнением штоков полыми, позволяет значительно уменьшить габариты и массу, а также увеличить их долговечность. В результате могут резко сократиться простои крано-манипуляторой установки и повыситься ее удельная производительность в расчете на единицу массы, снизиться себестоимость производимых работ и сократиться потребность в соответствующих запасных частях.

Практика эксплуатации сварных конструкций механизмов строительно-дорожных и других машин из высококачественных среднеуглеродистых низколегированных сталей показывает, что экономически целесообразнее использовать относительно более дорогую, по сравнению с низкоуглеродистой, качественную сталь, но зато значительно повысить надежность и долговечность конструкции.

В связи с повышенным содержанием углерода для сварки таких сталей применяются специальные технологии, предусматривающие оптимальные условия сварки, исключающие появление трещин и обеспечивающие требуемые пластичность, прочность и хладостойкость в околошовной зоне.

Такие технологии на сегодня хорошо освоены соответствующими машиностроительными предприятиями и позволяют получать сварные соединения со свойствами, равными или близкими к свойствам основного металла.

Конструктивно корпус 95 и шток 73 гидроцилиндра 6 привода подъемной секции 5 заявляемой грузоподъемной стрелы 1 шарнирно закреплены при помощи полых цилиндрических осей 81, 164 в отверстиях 98 и 100 соответственно боковых проушин 96, 97 стойки 3 опорно-поворотного устройства 4 и концевого присоединителя 26, образованного сведенными вместе проушинами коротких и удлиненных рычагов 75, 77 соответствующего передаточного шарнирно-рычажного механизма 71.

Корпус 101 и шток 74 гидроцилиндра 8 привода выносной секции 13 телескопической стрелы 7 шарнирно закреплены при помощи полых цилиндрических осей 84, 165 в отверстиях 166 и 104 концевых присоединителей 27, 28 подъемной секции 5 и соответствующего передаточного шарнирно-рычажного механизма 72.

Из конструктивных соображений гидроцилиндр 9 привода первой выдвижной секции 14 телескопической стрелы 7 шарнирно закреплен хвостовиками 112, 167 своего штока 105 и корпуса 129 в концевых присоединителях 30 и 29 указанной и выносной секций 14 и 13. При этом шарнирное крепление хвостовика 112 штока 105 гидроцилиндра 9 привода первой выдвижной секции 14 телескопической стрелы 7 в соответствующем концевом присоединителе 30 ее выносной секции 13 выполнено при помощи надеваемых на боковые цилиндрические цапфы 111 указанного хвостовика, после проводки их при установке гидроцилиндра через заходные прорези 110 в продольных стенках 108, 109 присоединителя в зону расположения его цилиндрических стыковочных отверстий 107, закладных опорно-установочных втулок 168 с базированием их по опорной поверхности 169 отверстий и фиксацией разрезными пружинными стопорными кольцами 170.

Шарнирное крепление хвостовика 167 корпуса 129 указанного гидроцилиндра 9 выполнено при помощи цилиндрической оси 171, вводимой в соответствующие отверстия 126 концевого присоединителя 29 первой выдвижной секции 14.

Помимо этого гидроцилиндр 9 привода первой выдвижной секции 14 телескопической стрелы 7 дополнительно подкреплен зафиксированной на переднем срезе его корпуса 129 посредством разъемного соединения 172 промежуточной самоустанавливающейся опорой 173 плавающего типа, основание 174 которой кинематически взаимодействует с продольно ориентированной и жестко закрепленной на расположенной под гидроцилиндром наклонной потолочной полке 106 выносной секции 13 линейной направляющей 175.

Необходимость такого подкрепления гидроцилиндра 9 привода первой выдвижной секции 14 телескопической стрелы 7 обусловлена, в основном, достаточно большой величиной расстояния между точками закрепления хвостовиков 112 и 167 его штока 105 и корпуса 129.

При традиционной двухопорной схеме закрепления указанного гидроцилиндра его шток под действием сжимающей осевой эксплуатационной нагрузки может подвергнуться достаточно большому продольному изгибу с потерей устойчивости.

Специально проведенные эксперименты показывают, что предлагаемое техническое решение позволяет повысить фактическую устойчивость штока гидроцилиндра примерно на 30-40% без увеличения соответствующих основных силовых элементов конструкции и его массы.

Промежуточная плавающая опора в данном случае выполняет функцию дополнительно поддерживающего гидроцилиндр в средней его части люнета, практически, исключающего возможный прогиб связки “шток - корпус” в поперечном направлении.

Корпусы 133-135 гидроцилиндров 10-12 привода всех остальных выдвижных секций 15-17 жестко закреплены посредством болтовых фланцевых соединений 176 в центральных проходных отверстиях 130 соответствующих концевых присоединителей 31, 33, 35 указанных секций.

Хвостовики 150-152 штоков 153-155 гидроцилиндров 10-12 привода выдвижных секций 15-17 введены в продольно ориентированные вертикальные пазы 177 прямоугольного сечения унифицированных приварных держателей 136-138 с выводом их боковых цилиндрических цапф 111 через заходные прорези 158 в проемы 147 ушей 148, 149 держателей и установкой на них призматических вкладышей 178 ромбической конфигурации с закругленными угловыми кромками из высокопрочного антифрикционного материала, например бронзы, фиксируемых разрезными пружинными стопорными кольцами 179. При этом перед монтажом указанных гидроцилиндров предварительно освобождают заходные прорези 158 в ушах 148, 149 держателей 136-138 посредством открывания соответствующих механических затворов 159 с последующим закрытием их по его окончанию.

Призматические вкладыши 178, с одной стороны, при помощи своих отверстий 180 шарнирно сочленены с боковыми цилиндрическими цапфами 111 хвостовиков 150-152 штоков 153-155 гидроцилиндров 10-12, а с другой - парой боковых поверхностей 181, 182 ромбической части взаимодействуют с наклонными стенками 183, 184 проемов 147 в ушах 148, 149 держателей 136-138, являющихся для них соответствующими плоскими направляющими. В совокупности с указанными элементами они составляют соответствующие кинематические поворотно-поступательные пары второго рода, обеспечивающие необходимую свободу перемещения хвостовиков указанных штоков в пределах высоты проемов в ушах держателей.

Концевые присоединители 37-40 и 41-44 для подстыковки рабочих органов 45-47 выполнены в виде расположенных снизу на передних концах всех выдвижных секций 14-17 и механических удлинителей 22-25 телескопической стрелы 7 приварных коробчатых кронштейнов с продольно ориентированными и открытыми сверху сквозными опорно-установочными пазами 185 в их поперечных стенках 186-201, спрофилированными по внешнему контуру поперечных сечений указанных секций и механических удлинителей, и унифицированными в пределах каждой из групп присоединителей стыковочными частями коробок с утолщенными продольными стенками 202, 203 и соосными цилиндрическими отверстиями 204, 205 в них под соответствующие оси 206, 207 крепления рабочих органов. При этом рабочие органы 45 и 47 максимальной несущей способности подстыковывают при помощи оси 206 к концевым присоединителям 37-40 только выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы, а рабочий орган 46 меньшей несущей способности подстыковывают при помощи оси 207 к концевым присоединителям 41-44 только механических удлинителей 22-25.

Благодаря такому конструктивному исполнению, указанные концевые присоединители обладают достаточно большой жесткостью и прочностью при минимально возможной массе. Концевые присоединители такого типа просты в изготовлении и отличаются удобством монтажа. Они достаточно легко базируются на металлоконструкции соответствующих выдвижных секций и механических удлинителей телескопической стрелы.

Подсоединение к ним соответствующих рабочих органов не вызывает затруднений. Снабжение каждой из выдвижных секций и механических удлинителей телескопической стрелы такими концевыми присоединителями обусловлено, в основном, необходимостью варьирования составом заявляемой грузоподъемной стрелы и обеспечения удобства ее эксплуатации.

Гидроцилиндры 6, 8 привода подъемной секции 5 и выносной секции 13 телескопической стрелы 7 снабжены жестко закрепленными на привалочных поверхностях 208 их корпусов 95, 101 через переходно-стыковочные механические адаптеры 209 навесными блоками 210, 211 защитной и регулирующей аппаратуры, способствующей предохранению крано-манипуляторной установки 2 от перегрузок при резком опускании груза, удержанию его при отсутствии команд управления, а также исключению падения при обрыве гидравлических магистралей подвода рабочей жидкости к ним.

При наличии на корпусах 95, 101 гидроцилиндров 6, 8 соответствующих привалочных поверхностей 208 (см. фиг.166) переходно-стыковочные механические адаптеры 209 с зафиксированными на них болтами 212 навесными блоками 210, 211 защитной и регулирующей аппаратуры жестко закрепляют на указанных привалочных поверхностях ввинчиваемыми в их резьбовые отверстия 213 винтами 214.

При отсутствии на корпусах 95, 101 гидроцилиндров 6, 8 соответствующих привалочных поверхностей (см. фиг.16а) переходно-стыковочные механические адаптеры 209 с расположенными на них навесными блоками защитной и регулирующей аппаратуры закрепляют непосредственно на наружной поверхности корпусов указанных гидроцилиндров при помощи стяжных хомутов 215 ленточного типа.

Данное техническое решение позволяет использовать для оснащения соответствующих гидроцилиндров серийно производимую специализированными предприятиями, а значит и достаточно хорошо отработанную и надежную функционально законченную защитную и регулирующую аппаратуру навесного типа в модульном исполнении и на этой основе предельно упростить конструкцию самих гидроцилиндров и значительно улучшить их качественные показатели.

Штоковые полости 53-56 гидроцилиндров 9-12 привода выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы 7 сообщены между собой через непосредственно встроенные в соединяющие их внешние гидравлические магистрали 64, 66, 68 обратно-предохранительные клапаны 216-218.

Обратно-предохранительные клапаны 216-218 предназначены для гарантированного обеспечения необходимой последовательности выдвижения и втягивания выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы 7 при одновременной подаче рабочей жидкости в соответствующие поршневые либо штоковые полости 49-56 гидроцилиндров 9-12 их привода.

Указанное обстоятельство обусловлено следующим. Под действием внешних нагрузок заявляемая грузоподъемная стрела 1, а следовательно, и выдвигаемая в крайнее положение ее телескопическая часть испытывает сложное напряженное состояние. При этом из всех видов нагружения превалирующим является изгиб, действующий в вертикальной плоскости. С учетом этого в силовом плане выдвигаемая в крайнее положение часть телескопической стрелы 7 представляет собой, с достаточной степенью приближения, защемленную одним концом в выносной секции 13 консольную балку, нагруженную вертикальной сосредоточенной силой F (см. фиг.74), приложенной к ее другому, свободному концу.

Как видно из приведенной на указанной фигуре верхней эпюры, обусловленный действием нагружающей силы изгибающий момент в точке А ее приложения равен нулю и линейно возрастает по абсолютной величине до максимального значения в точке Б защемления консольной балки.

Материал и геометрические размеры поперечных сечений всех выдвижных секций 14-17 телескопической части заявляемой грузоподъемной стрелы 1 выбраны с учетом фактического изменения по ее длине изгибающего момента, обусловленного действием эксплуатационной нагрузки, и обеспечения, примерно, равной способности сопротивления их конструкции указанному силовому воздействию.

Указанный подход позволяет минимизировать соответствующим образом габариты и массу конструкции рассматриваемой части заявляемой грузоподъемной стрелы.

Однако он может быть реализован только при гарантированном обеспечении необходимой последовательности выдвижения и втягивания выдвижных секций телескопической стрелы при одновременной подаче рабочей жидкости в соответствующие поршневые, либо штоковые полости гидроцилиндров их привода. При увеличении вылета телескопической стрелы 7 сначала должна выдвигаться ее первая выдвижная секция 14, а за ней последовательно вторая, третья и замыкающая выдвижные секции 15, 16 и 17. Втягивание выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы 7 при уменьшении ее вылета должно осуществляться в обратном порядке, начиная с замыкающей выдвижной секции 17.

Если по каким-либо причинам указанная очередность выдвижения либо втягивания указанных выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы 7 будет нарушена, то действующие на ряд из них эксплуатационные нагрузки могут значительно превысить их несущую способность (см. приведенную на фиг.74 нижнюю эпюру), что неизбежно повлечет за собой поломку указанной стрелы.

Гарантированное обеспечение необходимой последовательности выдвижения, либо втягивания выдвижных секций телескопической части заявляемой грузоподъемной стрелы достигается следующим образом.

Поршневые полости 49-52 гидроцилиндров 9-12 привода выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы 7 последовательно сообщены между собой на проход через соответствующие внутренние тракты и внешние гидравлические магистрали 57, 59, 61 и 63, 65, 67. При этом поршни 219 и штоки 105, 153-155 указанных гидроцилиндров 9-12 имеют соответственно одинаковые диаметры, а внутренние тракты и внешние гидравлические магистрали 57, 59, 61 и 63, 65, 67 - равные проходные сечения. Поэтому при подаче рабочей жидкости через внутренний тракт 57 в поршневую полость 49 гидроцилиндра 9 привода первой выдвижной секции 14 телескопической стрелы 7, она, практически, одновременно поступает по вышеуказанным линиям и в поршневые полости 50-52 остальных гидроцилиндров 10-12 данной группы.

При этом вытеснение (слив) рабочей жидкости из штоковых полостей 53-56 гидроцилиндров 9-12 привода выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы 7 может происходить только следующим образом:

- из штоковой полости 53 гидроцилиндра 9 привода первой выдвижной секции 14 – на проход через его внутренний тракт 58;

- из штоковой полости 54 гидроцилиндра 10 привода второй выдвижной секции 15 - через предохранительный клапан 220 обратно-предохранительного клапана 216, обратный клапан 221 обходного контура которого в это время закрыт, соответствующие внешнюю гидравлическую магистраль 64, штоковую полость 53 гидроцилиндра 9 привода первой выдвижной секции 14 и его внутренний тракт 58;

- из штоковой полости 55 гидроцилиндра 11 привода третьей выдвижной секции 16 - через предохранительный клапан 222 обратно-предохранительного клапана 217, обратный клапан 223 обходного контура которого в это время закрыт, соответствующие внешнюю гидравлическую магистраль и внутренний тракт 66, 60, штоковую полость 54 гидроцилиндра 10 привода второй выдвижной секции 15, предохранительный клапан 220 обратно-предохранительного клапана 216, внешнюю гидравлическую магистраль 64, штоковую полость 53 гидроцилиндра 9 привода первой выдвижной секции 14 и его внутренний тракт 58;

- из штоковой полости 56 гидроцилиндра 12 привода замыкающей выдвижной секции 17 - через предохранительный клапан 224 обратно-предохранительного клапана 218, обратный клапан 225 обходного контура которого в это время закрыт, соответствующие внешнюю гидравлическую магистраль и внутренний тракт 68 и 62, штоковую полость 55 гидроцилиндра 11 привода третьей выдвижной секции 16, предохранительный клапан 222 обратно-предохранительного клапана 217, внешнюю гидравлическую магистраль и внутренний тракт 66, 60, штоковую полость 54 гидроцилиндра 10 привода второй выдвижной секции 15, предохранительный клапан 220 обратно-предохранительного клапана 216, внешнюю гидравлическую магистраль 64, штоковую полость 53 гидроцилиндра 9 привода первой выдвижной секции 14 и его внутренний тракт 58.

Гидравлические сопротивления каждой из рассмотренных линий прохода вытесняемой из штоковых полостей 53-56 гидроцилиндров 9-12 привода выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы 7 рабочей жидкости различны и в основном определяются соответствующим перепадом давления настройки предохранительных клапанов 220, 222 и 224. В первой линии оно минимально, поскольку в ней нет обратнопредохранительных клапанов. Во второй линии оно несколько больше, чем в первой, поскольку в ней имеется один обратнопредохранительный клапан 216. В третьей линии оно еще больше, поскольку в ней уже имеется два обратнопредохранительных клапана 216, 217. И, наконец, в четвертой оно максимально, поскольку в ней имеется три обратнопредохранительных клапана 216, 217 и 218.

Помимо указанных гидравлических сопротивлений перемещению выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы 7 противодействуют также и соответствующие силы трения, имеющие место в их подвижных соединениях. При этом из-за особенностей конструктивного исполнения телескопической стрелы 7, в подвижном соединении ее выносной и первой выдвижной секций 13 и 14 сила трения максимальна, а в последующих убывает до минимальной в подвижном соединении третьей и замыкающей выдвижной секций 16 и 17.

В связи с этим предохранительные клапаны 220, 222 и 224 обратнопредохранительных клапанов 216-218 настраивают на одинаковый перепад давления такой величины, чтобы суммарное сопротивление перемещению первой выдвижной секции 14 телескопической стрелы 7 было минимальным, а далее оно бы соответственно возрастало до максимального при перемещении ее замыкающей выдвижной секции 17. Поскольку любое перемещение происходит обычно по линии наименьшего сопротивления, то в результате при одновременной подаче рабочей жидкости в поршневые полости 49-52 гидроцилиндров 9-12 привода выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы 7 они будут выдвигаться строго последовательно, начиная с первой и кончая замыкающей.

При втягивании выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы 7 рабочую жидкость подают через внутренний тракт 58 гидроцилиндра 9 привода ее первой выдвижной секции 14 и далее она через соответствующие внешние гидравлические магистрали и внутренние тракты 64, 66, 68 и 60, 62 и автоматически открывающиеся обратные клапаны 221, 223, 225 обходных контуров обратнопредохранительных клапанов 216-218, минуя их предохранительные клапаны 220, 222, 224, практически, одновременно поступает в штоковые полости 54-56 гидроцилиндров 10-12 привода остальных выдвижных секций 15-17. При этом вытеснение (слив) рабочей жидкости из поршневых полостей 49-52 гидроцилиндров 9-12 привода выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы 7 в принципе, могло бы тоже осуществляться одновременно, поскольку все они сообщены между собой на проход соответствующими вышеупомянутыми линиями.

Однако определяющим фактором в этом случае для гарантированного обеспечения необходимой последовательности втягивания выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы 7 являются вышеупомянутые силы трения, имеющие место в их в подвижных соединениях.

Поскольку в подвижном соединении третьей и замыкающей секций 16 и 17 телескопической стрелы 7 сила трения минимальна и соответственно последовательно возрастает до максимальной в подвижном соединении ее выносной и первой выдвижной секций 13 и 14, то и втягивание их будет происходить поочередно в порядке, обратном выдвижению, то есть сначала будет втягиваться замыкающая выдвижная секция 17, а за ней последовательно третья, вторая и первая выдвижные секции 16,15 и 14.

На входе гидроцилиндра 9 привода первой выдвижной секции 14 телескопической стрелы 7 установлен тормозной клапан 226. Конструктивно он жестко закреплен болтами 227 на боковой стенке 90 хвостовой части выносной секции 13 указанной стрелы со стороны расположения ее консольного силового переходника 89.

Указанный тормозной клапан предназначен для эффективного торможения опускаемого груза, а также для стабильного удержания груза при отсутствии соответствующих исполнительных команд управления на его перемещение.

Гидравлические магистрали подвода рабочей жидкости к гидроцилиндрам 8, 9-12 привода выносной и выдвижных секций 13-17 телескопической стрелы 7 и гидрофицированным рабочим органам, например, типа грейфера 47, крано-манипуляторной установки 2 выполнены в виде совокупности соответствующих изогнутых и прямых стационарных стальных трубопроводов 228-245 и соединенных с ними компенсационных вставок 246-264 из гибких шлангов 265, располагаемых в местах шарнирного сочленения подъемной секции 5 с верхним концом стойки 3 опорно-поворотного устройства 4 крано-манипуляторной установки 2 и выносной секцией 13, а также подсоединения к навесному блоку 211 защитной и регулирующей аппаратуры гидроцилиндра 8 привода выносной секции 13, и на участке телескопирования.

При этом гибкие шланги 265 подсоединяемых к навесному блоку 211 защитной и регулирующей аппаратуры гидроцилиндра 8 привода выносной секции 13 компенсационных вставок 246-248 пропущены через входной проем 266 в тыльной стенке 267 подъемной секции 5 заявляемой грузоподъемной стрелы 1 в ее внутреннюю полость 268 и выведены из нее наружу в зоне расположения указанного блока через соответствующие лючки 269-271 в одной из боковых стенок и нижней полке секции.

Стационарные стальные трубопроводы 240, 241, 244, 245, предназначенные для питания гидрофицированного рабочего органа, например грейфера 47, подстыкованы напрямую к резьбовым штуцерам, 272, 273 неподвижных коллекторов 274 двух, размещенных на одной из боковых стенок 275 выносной секции 13 телескопической стрелы 7, со стороны, противоположной расположению ее консольного силового переходника 89, устройств 276 барабанного типа для подвода рабочей жидкости. Резьбовые штуцеры 272, 273 указанных устройств 276 сообщены на проход при помощи встроенных в них гидравлических двухканальных поворотных соединений 277 с соответствующими резьбовыми штуцерами 278, 279 их поворотных коллекторов 280.

Гибкие шланги 265 располагаемых на участке телескопирования компенсационных вставок 257, 258, 263, 264 одними из своих концов подстыкованы к резьбовым штуцерам 278, 279 поворотных коллекторов 280 устройств 276 для подвода рабочей жидкости и намотаны на ободы 281 их натяжных барабанов 282.

Другие, свободные концы намотанных на ободы 281 натяжных барабанов 282 гибких шлангов 265 указанных компенсационных вставок снабжены быстродействующими присоединителями 283, выполненными в виде соответствующих отжимных клапанов с замковыми механизмами 284 шарикового типа и последовательно пропущены сквозь направляющие окна 285-288 опорно-поддерживающих рамок 289, 290, сформированных на съемных выносных держателях 291, 292 устройств 276 для подвода рабочей жидкости и передней части второй выдвижной секции 15 телескопической стрелы 7.

Быстродействующие присоединители 283 указанных гибких шлангов 265 жестко закреплены в соответствующих отверстиях 293-296 съемной выносной платы 297, консольно установленной на переднем срезе замыкающей выдвижной секции 17 телескопической стрелы 7 напротив направляющих окон 287, 288 опорно-поддерживающих рамок 290.

На боковой стенке 275 выносной секции 13 телескопической стрелы 7 рядом с устройствами 276 для подвода рабочей жидкости установлено жестко закрепленнное винтами 298 устройство 299 барабанного типа для передачи электрических сигналов от указанной секции к ее замыкающей выдвижной секции 17 со встроенным в него скользящим многоканальным поворотным токосъемником 300 и соответствующими подстыкованными к его входному и выходному электроразъемам 301, 302 стационарным и эвакуируемым кабелями 303, 304, снабженными соответствующими концевыми электрическими присоединителями 305-307.

При этом стационарный кабель 303 проложен по металлоконструкции заявляемой грузоподъемной стрелы 1 рядом с соответствующими стационарными стальными трубопроводами 238-244 и гибкими шлангами 265 компенсационных вставок 253-256, 259-262 гидравлических магистралей подвода рабочей жидкости к гидрофицированному рабочему органу, например грейферу 47, и прибандажирован к ним ленточными стяжными поясами 308.

Эвакуируемый кабель 304 намотан на обод 309 натяжного барабана 310, а свободный конец его пропущен сквозь направляющие окна 311, 312 опорно-поддерживающих рамок 313 и 290, сформированных соответственно в неподвижном корпусе 314 указанного устройства 299 и на съемном выносном держателе 292 передней части второй выдвижной секции 15 телескопической стрелы 7 и жестко закреплен своим концевым электрическим присоединителем 307 в отверстии 315 съемной выносной платы 297 замыкающей выдвижной секции 17 телескопической стрелы рядом с быстродействующими концевыми присоединителями 283 гибких шлангов 265 компенсационных вставок 257, 258, 263, 264.

Снабжение заявляемой грузоподъемной стрелы указанными устройствами для подвода рабочей жидкости и передачи электрических сигналов обеспечивает достаточно компактную укладку гибких шлангов и эвакуируемого кабеля на участке телескопирования большой протяженности и значительно улучшает ее внешний облик со всеми вытекающими из этого позитивными обстоятельствами.

На передней стенке 316 консольного силового переходника 89 выносной секции 13 телескопической стрелы 7 установлены, с возможностью регулировки пространственного положения, две осветительные фары-прожекторы 317, что существенно облегчает условия работы оператора крано-манипуляторной установки при неудовлетворительной естественной освещенности места ее проведения.

На одной из боковых стенок 103 хвостовой части подъемной секции 5 заявляемой грузоподъемной стрелы 1 жестко закреплен, посредством приварки, с консольным выступанием в поперечном направлении, крюкообразный захват 318 с плоским зацепом 319, кинематически сцепляемый при складывании с ней телескопической стрелы 7 со втянутыми вовнутрь ее выдвижными секциями 14-17 и механическими удлинителями 22-25, с нижним концевым присоединителем 37 для подстыковки рабочего органа 45 первой выдвижной секции 14, в поперечных стенках 186, 187 которого для этого выполнен сквозной паз 320 прямоугольной конфигурации, спрофилированный по внешнему контуру поперечного сечения зацепа.

Данное техническое решение обеспечивает возможность полуавтоматизированной сцепки и расцепления складываемых частей заявляемой грузоподъемной стрелы при переводе крано-манипуляторной установки из рабочего положения в транспортное и наоборот.

Оно предельно просто в исполнении и удобно в эксплуатации. При этом практически полностью исключается возможность несанкционированного расцепления сложенных частей грузоподъемной стрелы при движении подъемно-транспортного средства.

На внешней боковой стенке 321 консольного силового переходника 89 выносной секции 13 телескопической стрелы 7 приварен плоский ловитель 322 с цилиндрическим отверстием 323 в нем, кинематически взаимодействующий, при переводе сложенной заявляемой грузоподъемной стрелы 1 в транспортное положение, со спрофилированным по диаметру указанного отверстия заостренным штырем 324 и наклонно расположенной опорной площадкой 325 коробчатого ложемента 326, приваренного к металлоконструкции основания 327 опорно-поворотного устройства 4 крано-манипуляторной установки 2, с фиксацией его вводимым в предусмотренное для этого в теле штыря соответствующее отверстие 328 шкворнем 329.

Данное техническое решение обеспечивает достаточно простую по исполнению и надежную фиксацию сложенной грузоподъемной стрелы в транспортном положении.

Расфиксация заявляемой грузоподъемной стрелы при переводе крано-манипуляторной установки в рабочее положение также не вызывает затруднений.

Примыкающие к боковым поверхностям выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы 7 продольные стенки 127 и 330, 142 и 331, 143 и 332, 145 и 146 накладных коробчатых кронштейнов 113-116 с концевыми присоединителями 29, 31-36 для крепления гидроцилиндров 9-12 их привода, а также продольные стенки 202, 203 концевых присоединителей 36-39 для подстыковки рабочих органов 45, 47 снабжены выполненными заодно целое с ними хвостовиками ленточного типа с удлиненным до середины строительной высоты указанных секций вылетом, жестко замкнутыми между собой посредством сварки встык с образованием соответствующих продольных швов 333.

Указанная особенность конструктивного исполнения накладных коробчатых кронштейнов и соответствующих концевых присоединителей фактически превращает их в совокупности в своеобразные силовые хомуты, локально подкрепляющие передние концы выдвижных секций телескопической стрелы в зоне действия на них сосредоточенных нагрузок.

Вследствие выбора гексагональных профилей поперечных сечений выносной и выдвижных секций 13 и 14-17 телескопической стрелы 7 она имеет наибольшее искривление под действием соответствующих эксплуатационных нагрузок в вертикальной плоскости.

При этом в зоне расположения первой выдвижной секции 14 оно минимально и возрастает соответственно к концу указанной стрелы до максимума.

Поэтому предусмотренная в конструкции заявляемой грузоподъемной стрелы 1 соответствующая компенсационная развязка выдвижных секций 14-17 ее телескопической части и гидроцилиндров 9-12 их привода в вертикальной плоскости на участке кинематического соединения выносной и первой выдвижной секции 13 и 14 с гидроцилиндром 9 привода последней относительно мала по абсолютной величине и обеспечена только возможностью соответствующего изгиба штока 105 указанного гидроцилиндра под действием эксплуатационных нагрузок в зоне упругих деформаций, а на последующих участках - помимо возможности точно такого же изгиба штоков 153-155 гидроцилиндров 10-12 привода остальных выдвижных секций 15-17 она еще дополнительно обеспечена и возможностью относительно небольших свободных перемещений в указанной плоскости их хвостовиков 150-152 в направляющих, образованных наклонными стенками 183, 184 проемов 147, сформированных в ушах 148, 149 держателей 136-138 соответствующих концевых присоединителей 32, 34, 36.

Искривление телескопической стрелы 7 в боковом направлении весьма мало. Указанное обстоятельство обусловлено соответствующей способностью кинематических соединений гексагональных профилей к самоцентрированию. Поэтому в данном случае соответствующая компенсационная развязка реализуется только за счет возможности изгиба штоков 105, 153-155 гидроцилиндров 9-12 привода выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы 7 под действием эксплуатационных нагрузок в зоне упругих деформаций.

В связи с вышеизложенным геометрические размеры штоков 105, 153-155 и соответствующие соотношения между ними, определяющие их гибкость, выбраны с учетом механических свойств материала, обеспечения возможности работы указанных штоков при выдвижении с прилагаемой к ним максимальной эксплуатационной нагрузкой в зоне упругих деформаций, а также минимизации габаритов и массы указанных гидроцилиндров.

Каждый из штоков указанных гидроцилиндров представляет собой стержневой элемент большой гибкости. При работе на выдвижение с максимальными эксплуатационными нагрузками он вынужден преодолевать большие сопротивления.

Под действием значительных сжимающих нагрузок такой стержневой элемент подвергается продольному изгибу (см. фиг.46, 60). Гибкость его определяется известным соотношением:

где l - длина штока, см;

i - радиус инерции поперечного сечения штока, см;

,

где d - наружный диаметр штока, см;

d₁ - внутренний диаметр штока, см.

Предельное значение гибкости для штоков соответствующих гидроцилиндров заявляемой грузоподъемной стрелы, с учетом механических свойств их материала, ограничено 150-200.

Указанное ограничение обеспечивает работу таких штоков при выдвижении с приложенной к ним максимальной эксплуатационной нагрузкой, в зоне упругих деформаций.

Данное техническое решение позволяет минимизировать поперечные габариты и массу штоков указанных гидроцилиндров заявляемой грузоподъемной стрелы при достаточно большой длине с обеспечением допустимых по условиям эксплуатации прогибов при боковом выпучивании их под действием сжимающих нагрузок. При перемещении штоков гидроцилиндров данной группы они, изгибаясь под действием эксплуатационных нагрузок в зоне упругих деформаций, синхронно отслеживают ее искривление, возвращаясь каждый раз после снятия приложенной к ним нагрузки в исходное положение.

Подавляющая часть стационарных стальных трубопроводов 232-245 гидравлических магистралей для подвода рабочей жидкости к гидроцилиндрам 9-12 привода выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы 7 и гидрофицированным рабочим органам, например, типа грейфера 47 проложены по металлоконструкции подъемной секции 5 и консольного силового переходника 89 выносной секции 13 с дискретным закреплением их прижимными планками 334 на приваренных к их потолочным полкам 335 и 336 многоручьевых ложементах 337, стальные трубопроводы внешних гидравлических магистралей 63-68, последовательно сообщающих между собой поршневые и штоковые полости 49-56 указанных гидроцилиндров, поджаты в необходимых местах при помощи стяжных хомутов 338 ленточного типа напрямую к их корпусам 129, 133-135, а сформированные в зонах шарнирного сочленения подъемной секции с верхним концом стойки 3 опорно-поворотного устройства 4 крано-манипуляторной установки 2 и выносной секцией компенсационные вставки 249-256, 259-262 трансформированы влинейно упорядоченные в поперечном направлении подвижные жгуты при помощи многоручьевых стяжек 339, 340 гребенчатой конфигурации.

Такое конструктивное исполнение данной части заявляемой грузоподъемной стрелы обеспечивает компактность и существенно улучшает ее внешний вид.

Последний механический удлинитель 25 и замыкающая выдвижная секция 17 телескопической стрелы 7 дополнительно снабжены выполненным спереди в их боковых стенках 341, 342 и 343, 344 соосно раположенными единичньми стыковочными отверстиями 345, 346 под шкворень 347 фиксации вставляемых во внутренние полости 348, 349 указанной секции и механического удлинителя адалтерных присоединителей 350, 351 балочного типа для подстыковки специализированных рабочих органов, например подъемной люльки 352, для проведения работ на высоте, что существенно расширяет соответствующие возможности крано-манипуляторной установки с такой стрелой.

При подаче рабочей жидкости на один из входов 353 навесного блока 210 защитной и регулирующей аппаратуры происходит открытие входящего в его состав гидрозамка, и она по соответствующему трубопроводу 228 поступает в поршневую полость 354 гидроцилиндра 6. Под действием соответствующего давления рабочей жидкости происходит выдвижение штока 73 указанного гидроцилиндра 6, и он через передаточный шарнирно-рычажный механизм 71 поворачивает подъемную секцию заявляемой грузоподъемной стрелы вверх.

При отсутствии соответствующих исполнительных команд на перемещение подъемной секции 5, а также в случае аварийного обрыва подводящих магистралей питания рабочая жидкость оказывается запертой в поршневой полости 354 гидроцилиндра 6, в результате чего исключается несанкционированное опускание указанной секции.

При подаче исполнительной команды на опускание груза поток рабочей жидкости поступает одновременно на другой вход 355 и в управляющую линию 356 блока 210 защитной и регулирующей аппаратуры. При этом она по трубопроводу 229 поступает в штоковую полость 357 гидроцилиндра 6. Под действием соответствующего давления рабочей жидкости происходит втягивание штока 73 вовнутрь, и он через передаточный шарнирно-рычажный механизм 71 поворачивает подъемную секцию 5 вниз с вытеснением указанной жидкости через блок 210 защитной и регулирующей аппаратуры из поршневой полости 354 гидроцилиндра 6.

Точно таким же образом осуществляются соответствующие перемещения выносной секции 13 телескопической стрелы 7 при помощи гидроцилиндра 8 с навесным блоком 211 защитной и регулирующей аппаратуры и передаточного шарнирно-рычажного механизма 72.

При подаче рабочей жидкости через компенсационные вставки 249, 251, трубопроводы 232, 234, 236, тормозной клапан 226 и внутренний тракт 57 в поршневую полость 49 гидроцилиндра 9 привода первой выдвижной секции 14 телескопической стрелы 7 она вышерассмотренным образом, практически, одновременно поступает в поршневые полости 50-52 гидроцилиндров 10-12 привода остальных ее выдвижных секций 15-17. Под действием соответствующего давления рабочей жидкости корпус 129 и штоки 153-155 указанных гидроцилиндров 9-12, а следовательно, и кинематически связанные с ними секции 14-17 телескопической стрелы 7 последовательно выдвигаются в крайние положения, начиная с первой и кончая замыкающей.

При подаче рабочей жидкости через компенсационные вставки 250, 252, трубопроводы 233, 235, 237, тормозной клапан 226 и внутренний гидравлический коммуникационный тракт 58 в штоковую полость 53 гидроцилиндра 9 привода первой выдвижной секции 14 телескопической стрелы 7 она вышерассмотренным образом, практически, одновременно поступает в штоковые полости 54-56 гидроцилиндров 10-12 привода остальных ее выдвижных секций 15-17. Под действием соответствующего давления рабочей жидкости корпус 129 и штоки 153-155 указанных гидроцилиндров 9-12 перемещаются в обратном направлении, а следовательно, и кинематически связанные с ними выдвижные секции 14-17, телескопической стрелы 7, последовательно втягиваются вовнутрь, начиная с замыкающей и кончая первой.

Механизм гарантированного обеспечения необходимой последовательности перемещения выдвижных секций 14-17 при работе заявляемой грузоподъемной стрелы 1 подробно рассмотрен выше.

При выдвижении секций 14-17 телескопической стрелы 7 синхронно с ними перемещаются и закрепленные на выносной плате 297 замыкающей выдвижной секции 17 быстродействующие присоединители 283 гибких шлангов 265 компенсационных вставок 257, 258 и 263, 264 для подвода рабочей жидкости и концевой электрический присоединитель 307 эвакуируемого кабеля 304 для передачи электрических сигналов к гидрофицированным и электрифицированным рабочим органам, например грейферу, электронным весам, приборам освещения, подъемной люльке для работ на высоте и др.

Под действием передаваемых через гибкие шланги 265 компенсационных вставок 257, 258, 263, 264 на натяжные барабаны 282 устройств 276 тяговых усилий они, преодолевая сопротивления соответствующих спиральных возвратных пружин 358, начинают вращаться в сторону эвакуации (сматывания с них) указанных шлангов. При этом происходит автоматическая заводка спиральных возвратных пружин 358 указанных устройств 276.

При втягивании выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы 7 гибкие шланги 265 компенсационных вставок 257, 258, 263, 264 под действием усилий раскручивающихся спиральных возвратных пружин 358 вновь наматываются на ободы 281 натяжных барабанов 282 устройств 276.

В процессе указанных перемещений выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы 7 прохождение рабочей жидкости от резьбовых штуцеров 272, 273 неподвижных коллекторов 274 устройств 276 к резьбовым штуцерам 278, 279 их поворотных коллекторов 280 обеспечивается при помощи встроенных в указанные устройства двухканальных гидравлических поворотных соединений 277.

Одновременно с этим под действием передаваемого через эвакуируемый кабель 304 на натяжной барабан 310 устройства 299 тягового усилия он, преодолевая сопротивление спиральной возвратной пружины 359, начинает вращаться в сторону эвакуации (сматывания с него) указанного кабеля. При этом автоматически происходит соответствующая заводка спиральной пружины 359.

При втягивании выдвижных секций 14-17 телескопической стрелы 7 эвакуируемый кабель 304 под действием усилия раскручивающейся спиральной возвратной пружины 359 вновь наматывается на обод 309 натяжного барабана 310 устройства 299.

При повороте натяжного барабана 310 синхронно с ним вращаются корпус 360 скользящего поворотного многоканального токосъемника 300, кинематически сцепленный с натяжным барабаном при помощи разъемного замкового соединения 361, и скрепленные с корпусом поворотные электроконтакты 362, скользящие по поджатым к ним неповоротным электроконтактам 363, сцепленным с центральным валом 364 указанного токосъемника, сочлененным через трубчатый хвостовик 365 с неподвижным присоединителем 366, жестко сопряженным с консольным валом 367 устройства 299, закрепленным на его корпусе 314.

При этом происходит прямая передача соответствующих электрических сигналов от стационарного кабеля 303 к эвакуируемому кабелю 304 и по нему - к подвешиваемым на заявляемой грузоподъемной стреле 1 электрифицированным рабочим органам, например, типа электронных весов, приборов освещения, подъемной люльки и др.

Наличие в составе устройств 276 и 299, а также на переднем конце второй выдвижной секции 15 соответствующих опорно-поддерживающих рамок 289, 313 и 290 с направляющими окнами 285, 286, 311 и 287, 288, 312 для прохода гибких шлангов 265 компенсационных вставок 257, 258 и 263, 264 и эвакуируемого кабеля 304 позволяет упорядочить укладку последних при намотке на ободы 281, 309 натяжных барабанов 282, 310 указанных устройств и исключить возможность схода гибких шлангов и эвакуируемого кабеля с них и запутывания, либо обрыва их.

При снятии команд на выдвижение, либо втягивание секций 14-17 телескопической стрелы 7, либо обрыве гидравлических магистралей перед тормозным клапаном 226 последний автоматически срабатывает и запирает поршневые и штоковые полости 49-52 и 53-56 гидроцилиндров 9-12 привода указанных секций, препятствуя тем самым их несанкционированному перемещению.

При помощи заявляемой грузоподъемной стрелы 1 можно поднимать, перемещать поднятый груз в окружном и продольном направлениях и опускать его на необходимое место. При этом подъем и опускание груза могут осуществляться посредством как соответствующих угловых перемещений подъемной и выносной секций в вертикальной плоскости, так и путем телескопирования. Перенос груза в окружном направлении осуществляют посредством соответствующего поворота стойки опорно-поворотного устройства крано-манипуляторной установки с грузоподъемной стрелой в горизонтальной плоскости.

В процессе выполнения указанных операций, а также при переводе крано-манипуляторной установки в транспортное положение и наоборот (в рабочее), геометрический облик (конфигурация) заявляемой грузоподъемной стрелы может трансформироваться посредством соответствующих манипуляций ее секциями при помощи гидроцилиндров их привода.

Перед началом работы крано-манипуляторной установки грузоподъемную стрелу переводят из транспортного положения в рабочее. Для этого сначала вынимают шкворень 329 из отверстия 328 заостренного штыря 324 коробчатого ложемента 326 и при помощи гидроцилиндра 6 поднимают стрелу вверх. При этом плоский ловитель 322 сходит со штыря 324, и она уводится с опорной площадки 325 ложемента 326. После этого расцепляют между собой подъемную секцию 5 и первую выдвижную секцию 14 телескопической стрелы 7. Указанную операцию выполняют при помощи гидроцилиндра 9 привода первой выдвижной секции 14 телескопической стрелы 7. Для этого посредством относительно небольшого выдвижения секции 14 при помощи указанного гидроцилиндра 9 осуществляют сход ее с плоского зацепа 319 крюкообразного захвата 318. После расцепления подъемной и первой выдвижной секций 5 и 14 при помощи гидроцилиндров 6 и 8 грузоподъемную стрелу 1 раскладывают в рабочее положение.

Работа заявляемой грузоподъемной стрелы осуществляется посредством соответствующих манипуляций подъемной, выносной и выдвижными секциями 5, 13, и 14-17 при помощи гидроцилиндров 6, 8, и 9-12 их привода и поворота ее в горизонтальной плоскости совместно со стойкой 3 опорно-поворотного устройства 4 крано-манипуляторной установки 2.

Вылет механических удлинителей 22-25 изменяют посредством соответствующего дискретного выдвижения или втягивания их вовнутрь с фиксацией в каждом из промежуточных и крайних положениях при помощи шкворней 18-21. Для этого в механических удлинителях 22-25 и замыкающей выдвижной секции 17 предусмотрены соответствующие отверстия 368, спрофилированные по диаметру шкворней 18-21. Указанная операция выполняется вручную перед началом работы крано-манипуляторной установки.

После завершения работ крано-манипуляторную установку с грузоподъемной стрелой 1 переводят в транспортное положение. Для этого сначала втягивают вовнутрь все выдвижные секции 14-17 и механические удлинители 22-25 телескопической стрелы 7. После выполнения указанной операции, предварительно выдвинув при помощи гидроцилиндра 9 первую секцию 14 телескопической стрелы 7 на относительно небольшую длину, при помощи гидроцилиндра 8 подводят выносную секцию 13 вплотную к подъемной секции 5 и путем обратного втягивания вовнутрь первой выдвижной секции 14 надевают ее нижний концевой присоединитель 37 для подстыковки рабочего органа 45, используя его сквозной паз 320, на плоский зацеп 319 крюкообразного захвата 318. В этом положении подъемная секция 5 и телескопическая стрела 7 с втянутыми вовнутрь ее выдвижными секциями 14-17 и механическими удлинителями 22-25 оказываются механически сцепленными друг с другом.

Затем при помощи гидроцилиндра 6 опускают сложенные в компактный блок подъемную секцию 5 и телескопическую стрелу 7 узлом их шарнирного сочленения вниз с ориентацией в пространстве по диагонали. При этом плоский ловитель 322 подъемной секции 5 надевается на заостренный штырь 324 и укладывается своей установочной поверхностью 369 на наклонно расположенную опорную площадку 325 коробчатого ложемента 326 и фиксируется шкворнем 329, вводимым в соответствующее отверстие 328 штыря.

Вследствие вышерассмотренных особенностей конструктивного исполнения заявляемая грузоподъемная стрела представляет собой функционально законченный компактный агрегат, обладающий высоким весовым совершенством и технико-эксплуатационными качествами. Она достаточно легко сопрягается со стойкой опорно-поворотного устройства, гидросистемой и электротехническим оборудованием крано-манипуляторной установки и широким спектром рабочих органов, и удобна в эксплуатации.

В конструкции заявляемой грузоподъемной стрелы использованы широко применяемые в краностроении отечественные материалы и комплектующие изделия, оптимальные технические решения и типовые технологии изготовления.

С учетом этого, а также соответствующих требований, предъявляемых ГОСГОРТЕХНАДЗОРом к подобного рода продукции, она может быть многократно воспроизведена по разработанной на него документации в условиях серийного производства на специализированных машиностроительных заводах, располагающих необходимым оборудованием, персоналом и соответствующей нормативно-разрешающей базой.

В настоящее время в ЗАО "НК Уралтерминалмаш" разработана конструкторская документация, по которой изготовлен полноразмерный действующий опытный образец заявляемой грузоподъемной стрелы для крано-манипуляторной установки "Синегорец-210" тяжелого класса со следующими техническими характеристиками:

- вылет от оси поворота стойки опорно-поворотного устройства крано-манипуляторной установки, м:

- максимальный 20,7

- минимальный 2,3

- рабочее перемещение выдвижных секций

телескопической стрелы, м 7,9

- грузоподъемность нетто, кН (т):

- максимальная, 102 (10,2)

- на максимальном вылете 4,6 (0,46)

Эффективность заложенных в конструкцию заявляемой грузоподъемной стрелы технических решений, а также возможность получения при осуществлении изобретения вышеупомянутого технического результата, заключающегося в упрощении конструкции, технологии изготовления и улучшении ее технико-эксплуатационных качеств, подтверждены соответствующими расчетами и результатами специальных автономных испытаний на собираемость и свободу перемещения подвижных частей, а также проверки работоспособности входящих в нее гидравлических исполнительных механизмов.

Комплексные испытания указанного опытного образца заявляемой грузоподъемной стрелы в составе вышеупомянутой крано-манипуляторной установки предусматриваются в текущем году. Решение о серийном производстве заявляемой грузоподъемной стрелы будет принято после завершения ее комплексных испытаний.

Изобретение относится к области подъемно-транспортного машиностроения, а именно к грузоподъемным стрелам крано-манипуляторных установок. Предлагаемая грузоподъемная стрела содержит подъемную секцию с гидроцилиндром ее привода, шарнирно сочлененную с ней многосекционную телескопическую стрелу с гидроцилиндрами привода ее выносной и выдвижных секций и механическими удлинителями и концевые присоединители для крепления гидроцилиндров и подстыковки рабочих органов с гидравлическими магистралями подвода рабочей жидкости к ним. В заявляемой грузоподъемной стреле оптимизирована конструкция ее составных частей, включая места шарнирного сочленения подъемной секции с верхним концом стойки опорно-поворотного устройства и выносной секцией телескопической стрелы, концевые присоединители, гидроцилиндры, и других узлов. Она снабжена устройствами барабанного типа для подвода рабочей жидкости и передачи электрических сигналов к гидрофицированным и электрифицированным рабочим органам и фарами-прожекторами для освещения места работ. Технический результат заключается в упрощении технологии изготовления и улучшении ее технико-эксплуатационных качеств. 6 з.п. ф-лы, 87 ил.

1. Грузоподъемная стрела крано-манипуляторной установки, содержащая располагаемую на верхнем конце стойки ее опорно-поворотного устройства с возможностью шарнирного закрепления и углового перемещения в вертикальной плоскости подъемную секцию с гидроцилиндром ее привода, шарнирно сочлененную с ней с плоскопараллельным смещением в поперечном направлении многосекционную телескопическую стрелу с гидроцилиндрами привода ее выносной и выдвижных секций, дискретно выдвигаемым вручную из замыкающей выдвижной секции с фиксацией в каждом из промежуточных и крайних положений при помощи шкворня механическим удлинителем, концевые присоединители для крепления гидроцилиндров и подстыковки соответствующих рабочих органов, гидравлические магистрали подвода рабочей жидкости к гидроцилиндрам и электрические кабели, причем выносная секция, каждая из выдвижных секций, а также механический удлинитель телескопической стрелы выполнены коробчатыми из гнутых тонколистовых профилей гексагональной конфигурации с постоянными по длине размерами поперечного сечения, между кинематически сопряженными друг с другом выносной и выдвижными секциями ее установлены плоские направляющие из полимерного антифрикционного материала, гидроцилиндры привода выдвижных секций параллельно размещены сверху на металлоконструкции телескопической стрелы с компенсационной развязкой, обеспечивающей свободу перемещения указанных секций относительно них в вертикальной и горизонтальной плоскостях в пределах фактических искривлений ее продольной оси, реализуемых под действием эксплуатационных нагрузок, а их поршневые и штоковые полости последовательно сообщены между собой посредством соответствующих внутренних трактов и внешних гидравлических магистралей, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными механическими удлинителями, выполненными аналогично основному, ее подъемная секция дополнительно соединена с упомянутой стойкой и выносной секцией телескопической стрелы при помощи охватывающих указанные звенья по бокам шарнирно-рычажных механизмов, подвижно связывающих их между собой и со штоками гидроцилиндров привода подъемной и выносной секций посредством системы коротких и удлиненных рычагов и осей, а торцовые срезы передних и хвостовых частей выносной и каждой из выдвижных секций, а также механических удлинителей выполнены косыми со смещением верхних кромок назад, причем внутри всех выдвижных секций и механических удлинителей установлены с примыканием к торцовым срезам их хвостовых частей и жестким закреплением посредством сварки изогнутые по боковым контурам срезов подкрепляющие листовые шпангоуты с центрально сформированными в них открытыми снизу сквозными проемами, необходимая величина плоскопараллельного смещения телескопической стрелы в поперечном направлении обеспечена при помощи пространственно развитого консольного переходника коробчатой конфигурации, жестко прикрепленного посредством сварки к одной из боковых стенок хвостовой части ее выносной секции, обращенной в сторону расположения подъемной секции, через установленные в наиболее нагруженных местах приварные подкрепляющие подкладки из листового материала, и снабженного присоединительными элементами для шарнирного сочленения с подъемной секцией и соответствующим шарнирно-рычажным механизмом, концевой присоединитель, предназначенный для шарнирного закрепления штока гидроцилиндра привода ее первой выдвижной секции, выполнен в виде приваренного к наклонной потолочной полке хвостовой части выносной секции коробчатого кронштейна с соосно расположенными напротив друг друга сквозными стыковочными цилиндрическими отверстиями в его продольных стенках, открытыми сверху посредством заходных прорезей, ширина которых превышает диаметр проходящих через них, при установке либо демонтаже гидроцилиндра, боковых цилиндрических цапф хвостовика его штока, концевой присоединитель, предназначенный для закрепления корпуса гидроцилиндра первой выдвижной секции и расположенный на этой секции, снабжен соосно расположенными напротив друг друга цилиндрическими отверстиями в продольных стенках соответствующего накладного коробчатого кронштейна для закрепления корпуса упомянутого гидроцилиндра, ряд других концевых присоединителей имеет проходные центральные и размещенные вокруг них стыковочные отверстия под крепежные болты в их поперечных стенках для жесткого фланцевого закрепления корпусов гидроцилиндров привода второй, третьей и замыкающей выдвижных секций, а остальные концевые присоединители выполнены в виде двуухих приварных держателей, снабженных направляющими хвостовиками прямоугольного сечения, спрофилированными по размерам установочных пазов, сформированных между продольными стенками соответствующих накладных коробчатых кронштейнов и соосными проемами в их ушах для закрепления хвостовиков штоков гидроцилиндров привода указанных секций, имеющими конфигурацию, в плане, наклоненных вперед параллелограммов со скругленными углами и горизонтально ориентированными короткими сторонами, открытыми сверху посредством вертикальных заходных прорезей одинаковой с заходными прорезями в продольных стенках концевого присоединителя для закрепления хвостовика штока гидроцилиндра привода первой выдвижной секции ширины, перекрываемых сверху вворачиваемыми механическими затворами, выполненными в виде болтов с надеваемыми на них защитными гильзами трубчатого профиля, вводимых соответственно в соосно расположенные напротив друг друга с ориентацией в продольном направлении входные цилиндрические и крепежные резьбовые отверстия, сформированные в ушах держателей по обе стороны от указанных прорезей, штоки гидроцилиндров привода выдвижных секций телескопической стрелы выполнены гибкими, причем гидроцилиндр привода ее первой выдвижной секции шарнирно закреплен хвостовиками своего корпуса и штока в концевых присоединителях указанной и выносной секций и дополнительно подкреплен зафиксированной на переднем срезе корпуса посредством разъемного соединения промежуточной самоустанавливающейся опорой плавающего типа, основание которой кинематически взаимодействует с продольно ориентированной и жестко закрепленной на расположенной под гидроцилиндром наклонной потолочной полке выносной секции линейной направляющей, корпуса гидроцилиндров привода всех остальных выдвижных секций жестко закреплены посредством болтовых фланцевых соединений в центральных проходных отверстиях соответствующих концевых присоединителей, а хвостовики штоков введены в продольно ориентированные вертикальные пазы прямоугольного сечения унифицированных приварных держателей с выводом их боковых цапф через заходные прорези в проемы ушей держателей и установкой на них фиксируемых разрезными пружинными стопорными кольцами призматических вкладышей ромбической конфигурации с закругленными угловыми кромками из высокопрочного антифрикционного материала, с одной стороны, при помощи своих отверстий шарнирно сочлененных с боковыми цилиндрическими цапфами хвостовиков штоков гидроцилиндров, а с другой - парой боковых поверхностей ромбической части, взаимодействующих с наклонными стенками проемов в ушах держателей, являющихся для них соответствующими плоскими направляющими, гидроцилиндры привода подъемной секции и выносной секции телескопической стрелы снабжены жестко закрепленными на привалочных поверхностях их корпусов навесными блоками защитной и регулирующей аппаратуры, способствующей предохранению крано-манипуляторной установки от перегрузок при резком опускании груза, удержанию его при отсутствии команд управления, а также исключению падения при обрыве гидравлических магистралей подвода рабочей жидкости, штоковые полости гидроцилиндров привода выдвижных секций сообщены между собой через непосредственно встроенные в соединяющие их внешние гидравлические магистрали обратно-предохранительные клапаны, а на входе гидроцилиндра привода первой выдвижной секции установлен тормозной клапан, жестко закрепленный болтами на боковой стенке хвостовой части выносной секции со стороны расположения ее консольного силового переходника, гидравлические магистрали подвода рабочей жидкости к гидроцилиндрам привода выносной и выдвижных секций телескопической стрелы и гидрофицированным рабочим органам крано-манипуляторной установки выполнены в виде совокупности соответствующих изогнутых и прямых стационарных стальных трубопроводов и соединенных с ними компенсационных вставок из гибких шлангов, располагаемых в местах шарнирного сочленения подъемной секции с верхним концом стойки опорно-поворотного устройства и выносной секцией, а также подсоединения к навесному блоку защитной и регулирующей аппаратуры гидроцилиндра привода выносной секции и на участке телескопирования, причем гибкие шланги подсоединяемых к навесному блоку защитной и регулирующей аппаратуры компенсационных вставок пропущены через входной проем в тыльной стенке подъемной секции в ее внутреннюю полость и выведены из нее наружу в зоне расположения указанного блока через соответствующие лючки в одной из боковых стенок и нижней полке секции, стационарные стальные трубопроводы, предназначенные для питания гидрофицированного рабочего органа, подстыкованы напрямую к резьбовым штуцерам неподвижных коллекторов двух, размещенных на одной из боковых стенок выносной секции, со стороны, противоположной расположению ее консольного силового переходника, устройств барабанного типа для подвода рабочей жидкости, сообщенных напроход при помощи встроенных в них гидравлических двухканальных поворотных соединений с резьбовыми штуцерами поворотных коллекторов, а гибкие шланги располагаемых на участке телескопирования компенсационных вставок одними из своих концов подстыкованы к последним, намотаны на ободы их натяжных барабанов, последовательно пропущены другими, свободными концами, снабженными быстродействующими присоединителями, выполненными в виде отжимных клапанов с замковыми механизмами шарикового типа, сквозь направляющие окна опорно-поддерживающих рамок, сформированных на съемных выносных держателях соответственно указанных устройств и передней части второй выдвижной секции и жестко закреплены в отверстиях съемной выносной платы, консольно установленной на переднем срезе замыкающей выдвижной секции телескопической стрелы напротив направляющих окон опорно-поддерживающих рамок, на боковой стенке выносной секции рядом с устройствами барабанного типа для подвода рабочей жидкости установлено, жестко закрепленное посредством винтов, устройство барабанного типа для передачи электрических сигналов от указанной секции к замыкающей выдвижной секции телескопической стрелы со встроенным в него скользящим многоканальным поворотным токосъемником и соответствующими подстыкованными к его входному и выходному электроразъемам, стационарным и наматываемым кабелями с концевыми электрическими присоединителями, причем стационарный кабель проложен по металлоконструкции грузоподъемной стрелы рядом с соответствующими стационарными стальными трубопроводами и гибкими шлангами компенсационных вставок гидравлических магистралей подвода рабочей жидкости к гидрофицированному рабочему органу и прибандажирован к ним ленточными стяжными поясами, наматываемый кабель намотан на обод натяжного барабана, а свободный конец его пропущен сквозь направляющие окна опорно-поддерживающих рамок, сформированных соответственно в неподвижном корпусе указанного устройства и на съемном выносном держателе передней части второй выдвижной секции и жестко закреплен своим концевым электрическим присоединителем в отверстии съемной выносной платы замыкающей выдвижной секции телескопической стрелы рядом с быстродействующими концевыми присоединителями гибких шлангов, на передней стенке консольного силового переходника выносной секции телескопической стрелы установлены, с возможностью регулировки пространственного положения, две осветительные фары-прожекторы, на одной из боковых стенок хвостовой части подъемной секции жестко закреплен, посредством приварки, с консольным выступанием в поперечном направлении, крюкообразный захват с плоским зацепом, кинематически сцепляемый при складывании с ней телескопической стрелы, со втянутыми вовнутрь ее выдвижными секциями и механическими удлинителями, с нижним концевым присоединителем для подстыковки рабочего органа первой выдвижной секции, в поперечных стенках которого для этого выполнен сквозной паз прямоугольной конфигурации, спрофилированный по внешнему контуру поперечного сечения зацепа, на внешней боковой стенке консольного силового переходника выносной секции телескопической стрелы приварен плоский ловитель с цилиндрическим отверстием в нем, кинематически взаимодействующий, при переводе сложенной грузоподъемной стрелы в транспортное положение, со спрофилированным по диаметру указанного отверстия заостренным штырем и наклонно расположенной опорной площадкой коробчатого ложемента, приваренного к металлоконструкции основания опорно-поворотного устройства крано-манипуляторной установки, с фиксацией его вводимым в предусмотренное для этого в теле штыря соответствующее отверстие шкворнем.2. Грузоподъемная стрела по п.1, отличающаяся тем, что в ней шарнирное крепление хвостовика штока гидроцилиндра привода первой выдвижной секции телескопической стрелы в соответствующем концевом присоединителе ее выносной секции выполнено при помощи надеваемых на боковые цилиндрические цапфы указанного хвостовика после проводки их при установке гидроцилиндра через заходные прорези в продольных стенках присоединителя в зону расположения его цилиндрических стыковочных отверстий закладных опорно-установочных втулок с базированием их по опорной поверхности отверстий и фиксацией разрезными пружинными стопорными кольцами.3. Грузоподъемная стрела по п.1, отличающаяся тем, что в ней концевые присоединители для подстыковки рабочих органов выполнены в виде расположенных снизу на передних концах всех выдвижных секций и механических удлинителей телескопической стрелы приварных коробчатых кронштейнов с продольно ориентированными и открытыми сверху сквозными опорно-установочными пазами в поперечных стенках, спрофилированными по внешнему контуру их поперечных сечений, и стыковочными частями коробок с утолщенными продольными стенками и соосными цилиндрическими отверстиями в них под соответствующие оси крепления рабочих органов.4. Грузоподъемная стрела по п.1, отличающаяся тем, что в ней поршни и штоки гидроцилиндров привода всех выдвижных секций телескопической стрелы имеют соответственно одинаковые диаметры, а их внутренние тракты и внешние гидравлические магистрали, последовательно сообщающие поршневые и штоковые полости указанных гидроцилиндров - равные проходные сечения.5. Грузоподъемная стрела по п.1, отличающаяся тем, что в ней примыкающие к боковым поверхностям выдвижных секций телескопической стрелы продольные стенки накладных коробчатых кронштейнов с концевыми присоединителями для крепления гидроцилиндров их привода, а также продольные стенки концевых присоединителей для подстыковки рабочих органов снабжены выполненными заодно целое с ними хвостовиками с удлиненным до середины строительной высоты указанных секций вылетом, жестко замкнутыми между собой посредством сварки встык с образованием соответствующих продольных швов.6. Грузоподъемная стрела по п.1, отличающаяся тем, что в ней часть стационарных стальных трубопроводов гидравлических магистралей для подвода рабочей жидкости к гидроцилиндрам привода выдвижных секций телескопической стрелы и гидрофицированному рабочему органу проложены по металлоконструкции подъемной секции и консольного силового переходника выносной секции с дискретным закреплением их прижимными планками на приваренных к их потолочным полкам многоручьевых ложементах, стальные трубопроводы внешних гидравлических магистралей, последовательно сообщающие между собой поршневые и штоковые полости указанных гидроцилиндров, поджаты в необходимых местах при помощи стяжных хомутов ленточного типа напрямую к их корпусам, а сформированные в зонах шарнирного сочленения подъемной секции с верхним концом стойки опорно-поворотного устройства крано-манипуляторной установки и выносной секцией компенсационные вставки в виде шлангов размещены в поперечном направлении при помощи соответствующих многоручьевых стяжек гребенчатой конфигурации.7. Грузоподъемная стрела по п.1, отличающаяся тем, что в ней последний механический удлинитель и замыкающая выдвижная секция телескопической стрелы дополнительно снабжены выполненными спереди в их боковых стенках соосно расположенными единичными стыковочными отверстиями под шкворень фиксации вставляемых во внутренние полости указанной секции и механического удлинителя присоединителей балочного типа для подстыковки соответствующих рабочих органов.