Опора шпагового манипулятора Российский патент 2019 года по МПК B25J17/00 

Изобретение относится к защитной технике, а именно к вспомогательному оборудованию манипуляторов, предназначенных для дистанционной работы в герметичных боксах, исключающих воздействие агрессивных веществ на обслуживающий персонал.

Известна шаровая опора манипулятора, содержащая корпус, внутри которого установлен сферический шарнир с отверстием под шпагу манипулятора (1). Недостатком этой шаровой опоры является то, что в процессе эксплуатации из-за постоянного истирания контактирующих поверхностей зазор между корпусом и шаровым шарниром постепенно увеличивается. Рост зазора приводит к повышению вероятности попадания агрессивных веществ в операторское помещение, то есть способствует снижению степени биологической защиты.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявленной является опора шпагового манипулятора, содержащая разъемный корпус, внутри которого установлен сферический шарнир с отверстием под штангу шпагового манипулятора для повышения степени биологической защиты в корпусе, а на сферической шарнире установлены уплотняющие вставки из материала с более высокой поглощающей способностью к радиоактивному излучению (2).

Хотя прототип по сравнению с аналогом характеризуется более высокой степенью биологической защиты, но ему также присуще увеличение зазора между корпусом и шаровым шарниром из-за истирания контактирующих поверхностей в процессе эксплуатации.

Целью изобретения является повышение степени биологической защиты.

Поставленная цель достигается тем, что в известной опоре шпагового манипулятора, содержащей корпус, размещенные в нем сферический шарнир с отверстием под штангу, уплотнение, герметизирующее зазор между корпусом и сферическим шарниром и согласно изобретению выполненное в виде манжеты, установлено в кольцевой полости корпуса. Кольцевая полость выполнена Y-образной формы в поперечном сечении. На корпусе установлено прижимное приспособление, поджимающее образованные кольцевой полостью кромки корпуса к сферическому шарниру.

Кроме того согласно изобретению прижимное приспособление образовано расположенными по обе стороны корпуса упорными кольцами, периферийные части которых связаны с корпусом регулирующими стяжками.

Отличительные от прототипа признаки являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе с ограничительными достаточны для достижения поставленной цели. Действительно выполнение уплотнителя в виде манжеты, установленной в кольцевой полости корпуса, обеспечивает герметизацию зазора между сферическим шарниром и корпусом. Y-образная сфера поперечного сечения кольцевой полости обеспечивает подвижность кромок корпуса, прилегающих к сферическому шарниру. Прижимное приспособление в сочетании с подвижностью кромок корпуса позволяет сдвигать кромки противоположных граней корпуса. При сдвигании кромок корпуса объем кольцевой полости уменьшается и уплотнитель, деформируясь, поджимается к сферическому шарниру, устраняя образующийся при эксплуатации зазор.

Из отличительных от прототипа признаков в исследованных аналогах найдены следующие:

- выполнение уплотнителя в виде манжеты, установленной в кольцевой полости корпуса;

- использование прижимного приспособления для поджатая уплотнителя к сферическому шарниру (А.С. СССР №1249336, М.кл.4 G21 F7/06, 1934 г. )

Такие же отличительные признаки, как Y-образная форма поперечного сечения кольцевой полости, выполнение прижимного приспособления из двух упорных колец, расположенных по обе стороны корпуса, соединение периферийных частей каждого упорного кольца регулирующими стяжками с корпусом в аналогах не обнаружены. Y-образная форма поперечного сечения кольцевой полости и манжеты уплотнителя по сравнению с прямоугольной формой поперечного сечения кольцевой полости по А.С. №1249336 обеспечивает большую площадь контакта уплотнителя со сферическим шарниром, что повышает надежность герметизации зазора между корпусом и сферическим шарниром. Y-образная форма поперечного сечения кольцевой полости и введение в конструкцию опоры прижимного приспособления, образованного упорными кольцами, расположенными по обе стороны корпуса, периферийные части которых соединены с корпусом регулирующими стяжками, обеспечивают возможность регулирования усилия прижатия уплотнителя к сферическому шарниру.

Выполнение же прижимного приспособления в виде кольцевой пружины, как предусмотрено конструкцией манипулятора по А.С. №1249336, создает постоянное поджатие уплотнителя к сферическому шарниру, но не позволяет регулировать усилие поджатая. Поэтому на начальных этапах эксплуатации шаровой опоры этого манипулятора усилие поджатая уплотнителя к сферическому шарниру самое большое и по мере эксплуатации будет ослабевать. Большое усилие поджатая уплотнителя на начальной стадии эксплуатации манипулятора затрудняет управление исполнительным органом и обуславливает повышенный износ трущихся поверхностей уплотнителя и сферического шарнира. Таким образом, заявленная опора отвечает критерию «существенные отличия».

Сущность изобретения пояснена чертежом, где изображен продольный разрез опоры.

Опора шпагового манипулятора содержит корпус 1, внутри которого установлен сферический шарнир 2 с отверстием 3 под штангу 4. В корпусе 1 выполнена кольцевая открытая полость, имеющая в поперечном сечении Y-образную форму и примыкающая широкой частью к сферическому шарниру, заполненная резиновым уплотнителем 5. По обе стороны корпуса 1 установлены упорные кольца 6, упоры которых контактируют с кромками корпуса, примыкающими к сферическому шарниру. По периферии каждого упорного кольца выполнены 4 отверстия, лежащие на взаимноперпендикулярных диаметрах. Через отверстия упорных колец пропущены стяжки 7, одним концом замоноличенные в тело корпуса 1. На свободных концах стяжек 7 нарезана резьба и навинчены гайки 3, прижимающие упорные кольца к корпусу 1.

Опора шпагового манипулятора работает следующим образом.

При необходимости сферический шарнир 2 может совершать вращение как в горизонтальной, так и в вертикальных плоскостях. Вращение сферического шарнира в горизонтальной плоскости обеспечивает исполнительному органу манипулятора вращательное движение. Вращение сферического шарнира в вертикальных плоскостях обеспечивает исполнительному органу качательное движение. Герметизацию зазора между корпусом и сферическим шарниром 2 осуществляют завинчиванием гаек 3, которые прижимают упорные кольца 6 к корпусу 1. При этом упоры упорных колец сжимают друг к другу прилегающие к сферическому шарниру кромки противолежащих сторон корпуса, объем кольцевой полости уменьшается, уплотнитель 5 деформирует и поджимается к сферическому шарниру, герметизируя зазор.

Источники информации:

1. А.С. ЧССР №2211755, М. кл. 4 B25J 15/00, 1985 г.

2. А.С. СССР №885003, М. кл. 4 B25J 15/00, 1981 г. (прототип).

3. А.С. СССР №1249336, М. кл. 4 G21F 7/06, 1984 г.

Изобретение относится к области манипуляционных устройств, предназначенных для дистанционной работы в герметичных боксах, исключающих воздействие агрессивных сред на обслуживающий персонал. Опора манипулятора содержит корпус, в кольцевой полости которого размещен сферический шарнир с отверстием под штангу манипулятора, и уплотнение, установленное в кольцевой полости корпуса для герметизации зазора между корпусом и сферическим шарниром. При этом упомянутая полость выполнена с поперечным сечением Y-образной формы, обращенной расширенной частью к поверхности сферического шарнира, а уплотнение выполнено в виде манжеты, при этом на корпусе с внешней стороны установлено прижимное приспособление с возможностью поджатия противолежащих кромок корпуса, образованных кольцевой полостью корпуса, и манжеты к сферическому шарниру. Кроме того, прижимное приспособление выполнено в виде расположенных по обе стороны корпуса упорных колец, периферийные части которых связаны с корпусом регулирующими стяжками. Использование изобретения позволяет повысить степень биологической защиты персонала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Опора шпагового манипулятора, содержащая корпус, в кольцевой полости которого размещен сферический шарнир с отверстием под штангу манипулятора, и уплотнение, установленное в кольцевой полости корпуса для герметизации зазора между корпусом и сферическим шарниром, отличающаяся тем, что упомянутая полость выполнена с поперечным сечением Y-образной формы, обращенной расширенной частью к поверхности сферического шарнира, а уплотнение выполнено в виде манжеты, при этом на корпусе с внешней стороны установлено прижимное приспособление с возможностью поджатия противолежащих кромок корпуса, образованных кольцевой полостью корпуса, и манжеты к сферическому шарниру.

2. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что прижимное приспособление выполнено в виде расположенных по обе стороны корпуса упорных колец, периферийные части которых связаны с корпусом регулирующими стяжками.