ШАРНИРНАЯ СИСТЕМА Российский патент 2014 года по МПК B66C3/20 B66C13/00 

Настоящее изобретение касается шарнирной системы для стрелы крана с устройством крепления рабочих органов, содержащей признаки ограничительной части п.1 формулы изобретения, крана, содержащего такую шарнирную систему, и транспортного средства, содержащего такой кран.

Такого рода шарнирная система известна, например, из EP 1551748 B1. Показанная там шарнирная система имеет маятниковый тормоз, включающий в себя тормозные пластины в количестве трех, две тормозные пластины из которых соединены без возможности проворачивания с той частью шарнирной системы, на которой также расположены те планки, которые могут соединяться с устройством крепления (в рабочем положении нижние планки). Кроме того, предусмотрен другой пластинообразный тормозной элемент, который соединен без возможности проворачивания с той частью шарнирной системы, с которой также соединены те планки, которые в свою очередь находятся в соединении со стрелой крана (в рабочем положении верхние планки). Пластинообразные тормозные элементы размещены в области между расположенными на расстоянии друг от друга поворотными опорами.

В соответствии с техническим решением по EP 1551748 B1 (абзац 11) важно, чтобы маятниковый тормоз был выполнен независимо от собственно поворотных опор, чтобы пластинообразные тормозные элементы могли легко заменяться.

Недостатком этого уровня техники является то, что описанные там пластинообразные тормозные элементы имеют относительно большой размер, из-за чего они должны располагаться в области между двумя поворотными опорами, так как только там имеется в распоряжении достаточная конструктивная высота.

Шарнирная система отличающегося от заявленного рода продается фирмой «Black Bruin». Эта шарнирная система имеет только одну единственную поворотную опору, снабженную двумя находящимися на расстоянии друг от друга планками, которые соединены со стрелой крана (в рабочем положении верхние планки) и расположены между этими планками без возможности поворота относительно них опорным валиком, на котором посредством маятниковой петли маятниковой навеской навешено устройство крепления. То есть пространство между двумя планками полностью заполняется опорным валиком и соответствующей маятниковой петлей. С наружной стороны шарнирной системы закреплен маятниковый тормоз, включающий в себя множество пластинообразных тормозных элементов, из которых часть имеет на своем наружном окружном крае наружный зубчатый венец, а другая часть на своем внутреннем окружном крае имеет внутренний зубчатый венец. Опорный валик имеет комплементарный зубчатый венец, посредством которого может крепиться та часть пластинообразных тормозных элементов, которая имеет внутренний зубчатый венец. Другая часть пластинообразных тормозных элементов удерживается внутренним зубчатым венцом, расположенным на навесном кольце.

Задачей изобретения является усовершенствовать такого рода шарнирную систему, кран и транспортное средство, содержащее кран таким образом, чтобы маятниковый тормоз занимал меньшую площадь.

Эта задача решается с помощью шарнирной системы с признаками п.1 формулы изобретения, крана с такой шарнирной системой и транспортного средства с таким краном.

Итак, в противоположность техническому решению по EP 1551748 B1 опорный валик представляет собой важную составную часть маятникового тормоза, так как на нем закреплена часть пластинообразных тормозных элементов. Но так как эта часть пластинообразных тормозных элементов из множества пластинообразных тормозных элементов только посредством профиля с геометрическим замыканием, то есть с возможностью легкого отсоединения, соединена с опорным валиком, все-таки возможно относительно простое осуществление замены пластинообразных тормозных элементов.

По сравнению с уровнем техники обеспечивается, прежде всего, преимущество очень малой занимаемой площади. Это позволяет, например, так, как в EP 1889808 B1, принадлежащем заявителю, защищенным образом прокладывать между поворотными опорами шлангопроводы, которые ведут от стрелы крана к подключениям на крепежном устройстве или на рабочем органе.

Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Особенно следует выделить два варианта осуществления:

- множество пластинообразных тормозных элементов может быть, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью расположено в поворотной опоре (возможно во всех вариантах осуществления);

- множество пластинообразных тормозных элементов и множество тарельчатых пружин может быть расположено вдоль одной общей оси (предпочтительно ось поворота поворотного шарнира), так сказать, соосно (возможно в вариантах осуществления с тарельчатыми пружинами).

Ниже изобретение будет наглядно описано с помощью разных примеров осуществления. Простоты ради все последующие примеры осуществления рассмотрены с профилями с геометрическим замыканием в виде зубчатых венцов. Было бы возможно применение любого наружного или соответственно внутреннего профиля (и соответствующих комплементарных профилей), который позволяет осуществлять крепление с геометрическим замыканием (наряду с зубчатым венцом, например, также многоугольный профиль).

При этом на фиг.1-4 показан в каждом случае отдельный пример осуществления изобретения, а именно соответственно на виде сверху вдоль оси, проходящей под прямым углом к оси поворота шарнирной системы (фиг.a), увеличенный фрагмент с изображением сечения (фиг.b), а также покомпонентное изображение (фиг.c). На фиг.5 показан вид в перспективе стрелы крана с предлагаемой изобретением шарнирной системой. На фиг.6 показана система, изображенная на фиг.5, с закрепленным на ней рабочим органом в виде лесохозяйственной технологической установки.

На фиг.1a показана шарнирная система, включающая в себя поворотный шарнир 3, который вдоль своей оси x поворота имеет две находящиеся на расстоянии друг от друга поворотные опоры 4, 5 (протяженность соответственно L вдоль оси x поворота). Каждая из двух поворотных опор 4, 5 имеет при этом (в рабочем положении верхнюю) планку 7, которая соединена с хвостовиком стрелы 1 крана, а также (в рабочем положении нижнюю) планку 6, которая соединена с крепежным устройством 2 для неизображенного рабочего органа (см. фиг.6).

Как, в частности, видно из фиг.1b, с планкой 6 без возможности проворачивания соединен опорный валик 8 посредством винтового венца (см. фиг.1c). Посредством не изображенного в целях наглядности на фиг.1b опорного кольца (оно находилось бы в кольцевой выемке 17, которая проходит между крышкой 18 и планкой 6) опорный валик 8 опирается в планку 7. Между планками 6, 7 предусмотрены дополнительные поверхности 16 скольжения для уменьшения трения.

Маятниковое движение крепежного устройства 2 и вместе с тем расположенного на нем рабочего органа на стреле 1 крана предотвращается или соответственно демпфируется маятниковым тормозом 9.

Маятниковый тормоз 9 имеет множество 10, 11 пластинообразных тормозных элементов, при этом предусмотрено регулируемое зажимное устройство, с помощью которого множество 10, 11 пластинообразных тормозных элементов сжимается с регулируемой силой сжатия. Зажимное устройство в показанном примере осуществления имеет множество 12 тарельчатых пружин и винтовой механизм 13 для сжатия множества 12 тарельчатых пружин. Вместо тарельчатых пружин, в принципе, во всех примерах осуществления могли бы быть также предусмотрены другие механические (например, винтовые пружины) или даже гидравлические зажимные элементы.

В показанном примере осуществления опорный валик 8 имеет осевую выемку 15. В этой выемке 15 расположено как множество 10, 11 пластинообразных тормозных элементов, так и множество 12 тарельчатых пружин, а также винтовой механизм 13.

Так как поворотная опора 5 проходит между левым на фиг.1b концом планки 7 и правым концом планки 6 (область L), можно видеть, что множество 10, 11 пластинообразных тормозных элементов полностью расположено внутри поворотной опоры 5. Множество 12 тарельчатых пружин, а также винтовой механизм 13 расположены большей частью вне поворотной опоры 5.

Сила прижатия множества 12 тарельчатых пружин передается через промежуточное кольцо 20 на множество 10, 11 пластинообразных тормозных элементов. При этом множество 10, 11 пластинообразных тормозных элементов оперто на левой на фиг.1b стороне через ограничительное кольцо 19 на крышку 18.

Во всех показанных примерах осуществления всегда предусмотрено, что часть 10 пластинообразных тормозных элементов из множества 10, 11 пластинообразных тормозных элементов на своем наружном окружном крае имеет наружный зубчатый венец, а вторая часть 11 пластинообразных тормозных элементов из множества 10, 11 пластинообразных тормозных элементов на своем внутреннем окружном крае имеет внутренний зубчатый венец. Если смотреть в осевом направлении, при этом всегда чередуются один пластинообразный тормозной элемент с наружным зубчатым венцом и один пластинообразный тормозной элемент с внутренним зубчатым венцом (это, впрочем, не обязательно).

Достаточно, если на части 10, 11 пластинообразных тормозных элементов из множества 10, 11 пластинообразных тормозных элементов расположена одна тормозная накладка.

Если смотреть в осевом направлении (вдоль оси x поворота), множество 10, 11 пластинообразных тормозных элементов и множество 12 тарельчатых пружин расположено соосно относительно оси x поворота друг за другом.

В показанном примере осуществления первая часть 10 пластинообразных тормозных элементов из множества 10, 11 пластинообразных тормозных элементов имеет наружный зубчатый венец и посредством расположенного на опорном валике 8 комплементарного зубчатого венца 10' прикреплена к нему. В отличие от изображения не обязательно, чтобы опорный валик 8 сам имел комплементарный зубчатый венец 10'. Было бы достаточно, если бы соединенная с опорным валиком часть имела соответствующий комплементарный зубчатый венец 10'.

Комплементарный зубчатый венец 11' для второй части 11 пластинообразных тормозных элементов из множества 10, 11 пластинообразных тормозных элементов расположен на крышке 18 (на фиг.1c не видно).

В варианте фиг.1a на обеих поворотных опорах 4, 5 поворотного шарнира 3 расположены идентично выполненные маятниковые тормоза 9. Собственно было бы достаточно только на одной из двух поворотных опор 4, 5 расположить маятниковый тормоз 9, который при необходимости должен был бы тогда иметь больше пластинообразных тормозных элементов и/или больше тарельчатых пружин.

В примере осуществления, показанном на фиг.2, только в области поворотной опоры 5 предусмотрен маятниковый тормоз 9. Также, как и в варианте фиг.1, опорный валик 8 имеет выемку 15, в которой расположены как множество 10, 11 пластинообразных тормозных элементов, так и множество 12 тарельчатых пружин. Но в отличие от версии фиг.1 здесь множество 10, 11 пластинообразных тормозных элементов находится вне образованной планками 6, 7 поворотной опоры (вне области L). Для этого множество 12 тарельчатых пружин полностью расположено внутри поворотной опоры 5.

Если смотреть в направлении оси x поворота, множество 12 тарельчатых пружин и множество 10, 11 пластинообразных тормозных элементов расположены соосно друг за другом (так, как на фиг.1).

Первая часть 10 пластинообразных тормозных элементов множества 10, 11 пластинообразных тормозных элементов посредством комплементарного зубчатого венца 10' закреплена на опорном валике 8 (см. фиг.2c). Вторая часть 11 пластинообразных тормозных элементов множества 10, 11 пластинообразных тормозных элементов посредством комплементарного зубчатого венца 11' закреплена на крышке 18.

В варианте фиг.3 показан имеющий особенно компактную конструкцию маятниковый тормоз 9. Опорный валик 8 снова имеет выемку 15, в которой расположено как множество 10, 11 пластинообразных тормозных элементов, так и множество 12 тарельчатых пружин. Впрочем, в отличие от рассмотренных до сих пор вариантов множество 10, 11 пластинообразных тормозных элементов в свою очередь имеет выемку 14, при этом множество 12 тарельчатых пружин расположено вне этой выемки 14. Множество 12 тарельчатых пружин при этом расположено в выполненном в стаканчатой форме конструктивном элементе 20, относящемся к зажимному устройству. Как множество 10, 11 пластинообразных тормозных элементов, так и множество 12 тарельчатых пружин находятся в поворотной опоре 5 (область L).

В варианте фиг.4 множество 10, 11 пластинообразных тормозных элементов имеет выемку 14, в которой частично размещено множество 12 тарельчатых пружин. В этом примере осуществления опорный валик 8 также имеет выемку 15, которая, однако, служит только для размещения множества 12 тарельчатых пружин. Множество 10, 11 пластинообразных тормозных элементов находится здесь вне опорного валика 8. В этом примере осуществления опорный валик 8 имеет комплементарный зубчатый венец 11' для второй части 11 пластинообразных тормозных элементов из множества 10, 11 пластинообразных тормозных элементов. Комплементарный зубчатый венец 10' для первой части 10 пластинообразных тормозных элементов из множества 10, 11 пластинообразных тормозных элементов расположен в крышке 18 (на фиг.4d не видно).

В отличие от фиг.1-4 маятниковый тормоз 9 мог бы быть также расположен у поворотной опоры 21.

На фиг.5 показана стрела 1 крана, снабженная предлагаемой изобретением шарнирной системой.

На фиг.6 еще раз изображена система, показанная на фиг.5, но снабженная закрепленным на крепежном устройстве 2 рабочим органом в виде лесохозяйственной технологической установки (эта установка показана только в качестве примера; конечно, могли бы быть предусмотрены и другие рабочие органы).

В принципе, меры, описанные в отдельных примерах осуществления или соответственно зависимых пунктах формулы изобретения, могут также применяться в произвольной комбинации в каждом из других примеров осуществления или соответственно зависимых пунктов формулы изобретения.

Изобретение относится к шарнирным системам для стрелы крана с устройством крепления рабочих органов. Шарнирная система для стрелы (1) крана с устройством (2) крепления рабочих органов включает поворотный шарнир (3), который вдоль своей оси (x) поворота имеет две находящиеся на расстоянии друг от друга поворотные опоры (4, 5). Одна из двух поворотных опор (4, 5) имеет по меньшей мере две планки (6, 7) и один опорный валик (8). Одна планка (6) выполнена с возможностью соединения со стрелой (1) крана, а другая планка (7) - с крепежным устройством, и опорный валик (8) без возможности проворачивания соединен с одной из двух планок (6, 7) и вращается относительно другой из двух планок (6, 7). Система содержит один маятниковый тормоз (9) для затормаживания или соответственно демпфирования маятникового движения рабочего органа на стреле (1) крана, который имеет множество (10, 11) пластинообразных тормозных элементов. Первая часть (10) пластинообразных тормозных элементов из множества (10, 11) пластинообразных тормозных элементов на своем наружном окружном крае имеет наружный профиль, и вторая часть (11) пластинообразных тормозных элементов множества (10, 11) пластинообразных тормозных элементов на своем внутреннем окружном крае имеет внутренний профиль. На опорном валике (8) посредством комплементарного профиля с геометрическим замыканием закреплена первая (10) или вторая часть (11) пластинообразных тормозных элементов множества (10, 11) пластинообразных тормозных элементов, и другая часть (11) пластинообразных тормозных элементов из множества (10, 11) пластинообразных тормозных элементов посредством комплементарного профиля с геометрическим замыканием соединена с той планкой (6, 7), относительно которой поворачивается опорный валик (8). Достигается усовершенствование шарнирной системы. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Шарнирная система для стрелы (1) крана с устройством (2) крепления рабочих органов, включающая в себя:
- поворотный шарнир (3), который вдоль своей оси (x) поворота имеет две находящиеся на расстоянии друг от друга поворотные опоры (4, 5), при этом по меньшей мере одна из двух поворотных опор (4, 5) имеет по меньшей мере две планки (6, 7) и один опорный валик (8), из которых одна планка (6) выполнена с возможностью соединения со стрелой (1) крана, а другая планка (7) - с крепежным устройством (2), и опорный валик (8) соединен без возможности проворачивания с одной из двух планок (6, 7) и поворачивается относительно другой из двух планок (6, 7),
- по меньшей мере один маятниковый тормоз (9) для затормаживания или соответственно демпфирования маятникового движения рабочего органа на стреле (1) крана, причем этот маятниковый тормоз (9) имеет множество (10, 11) пластинообразных тормозных элементов, отличающаяся тем, что
- первая часть (10) пластинообразных тормозных элементов из множества (10, 11) пластинообразных тормозных элементов на своем наружном окружном крае имеет наружный профиль, и
- вторая часть (11) пластинообразных тормозных элементов из множества (10, 11) пластинообразных тормозных элементов на своем внутреннем окружном крае имеет внутренний профиль, причем
- на опорном валике (8) посредством комплементарного профиля с геометрическим замыканием закреплена первая (10) или вторая часть пластинообразных тормозных элементов (11) из множества (10, 11) пластинообразных тормозных элементов, а
- другая часть (11) пластинообразных тормозных элементов из множества (10, 11) пластинообразных тормозных элементов соединена посредством комплементарного профиля с геометрическим замыканием с той планкой (6, 7), относительно которой поворачивается опорный валик (8).

2. Шарнирная система по п.1, отличающаяся тем, что множество (10, 11) пластинообразных тормозных элементов, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью расположено в поворотной опоре (4, 5).

3. Шарнирная система по пп.1 или 2, отличающаяся тем, что предусмотрено регулируемое зажимное устройство, с помощью которого множество (10, 11) пластинообразных тормозных элементов сжимается с регулируемой силой сжатия.

4. Шарнирная система по п.3, отличающаяся тем, что регулируемое зажимное устройство имеет множество (12) тарельчатых пружин и винтовой механизм (13) для сжатия множества (12) тарельчатых пружин.

5. Шарнирная система по п.3, отличающаяся тем, что множество (10, 11) пластинообразных тормозных элементов имеет выемку (14), и зажимное устройство, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью расположено внутри этой выемки (14).

6. Шарнирная система по п.3, отличающаяся тем, что, если смотреть в направлении оси (x) поворота поворотной опоры (4, 5), множество (10, 11) пластинообразных тормозных элементов и зажимное устройство расположены друг за другом и предпочтительно соосно относительно оси (x) поворота поворотной опоры (4, 5).

7. Шарнирная система по п.1, отличающаяся тем, что опорный валик (8) имеет выемку (15), и множество (10, 11) пластинообразных тормозных элементов, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью расположено в этой выемке (15).

8. Шарнирная система по п.3, отличающаяся тем, что опорный валик (8) имеет выемку (15), и зажимное устройство, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью расположено в этой выемке (15).

9. Шарнирная система по п.1, отличающаяся тем, что обе поворотные опоры (4, 5) поворотного шарнира снабжены выполненными предпочтительно идентично маятниковыми тормозами (9).

10. Шарнирная система по п.1, отличающаяся тем, что наружный профиль, внутренний профиль и комплементарные профили выполнены в виде зубчатого венца или многоугольного профиля.

11. Кран, содержащий шарнирную систему по п.1.

12. Транспортное средство, содержащее кран по п.11.