УЗЕЛ УПРАВЛЕНИЯ ВНЕШНИМ ПЛЕЧОМ СТЕНДЕРА Российский патент 2024 года по МПК B67D7/00 B63B27/25 F16H19/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к конструктивным элементам автоматизированных речных и морских стендеров, предназначенных для налива и слива криогенных продуктов, и может быть применено в качестве конструкции управления внешним плечом стендера.

Уровень техники

Из уровня техники известен стендер, содержащий шарнирно-сочлененные между собой стояк, стрелу и гусек (см. SU 619385 A1, опуб. 15.08.1978). Стрела соединена со стояком шарниром и состоит из двух сходящихся труб и верхнего трубчатого пояса, совместно образующих ферму пирамидальной формы. Трубы и пояс соединены распорками. Кроме того, стендер содержит присоединительное устройство с патрубком, хвостовик с противовесами и канатно-блочный привод.

Недостаток аналога заключается в том, что узел управления внешним плечом стендера выполнен в виде канатно-блочного привода, который имеет большие габариты при относительно низком значении крутящего момента, а также требует регулярного сервисного обслуживания.

Также из уровня техники известен погрузочный рукав в сборе с направляющим тросом (см. RU 2323867 C2, опуб. 10.05.2008). Устройство для погрузки и выгрузки продуктов содержит уравновешенный рукав с трубопроводной системой компасного типа. Устройство содержит трос, соединенный с лебедкой, которая составляет одно целое с основанием и выполнена с возможностью постоянного натяжения троса. Трос взаимодействует с направляющими средствами, которые направляют соединительную систему вдоль траектории троса. Направляющее средство включает в себя приводную лебедку, которая составляет одно целое с соединительной системой и обеспечивает возможность направления соединительной системы на тросе, а также возможность приведения соединительной системы в движение вдоль троса за счет трения относительно троса, когда трос натянут.

Данному аналогу также присущи недостатки канатно-блочного привода, заключающиеся в больших габаритах при относительно низком значении крутящего момента, а также необходимости регулярного сервисного обслуживания.

Из уровня техники также известны стендеры, имеющие приводы, выполненные в виде зубчатых передач (см. US 3086552 A, опуб. 23.04.1963, EP 2543624 A1, опуб. 09.01.2013, RU 2754250 C2, опуб. 31.08.2021, US 2019/0062145 A1, опуб. 28.02.2019). Преимущества зубчатых приводов относительно канатно-блочных заключается в снижении габаритных размеров при одновременном повышении значения крутящего момента. Однако таким приводам присущи недостатки, заключающиеся повышенном износе зубьев эвольвентного профиля, необходимости в постоянной смазке и сервисного обслуживания.

Технической задачей изобретения является преодоление недостатков существующего уровня техники.

При решении технической задачи изобретением достигается технический результат, заключающийся в расширении арсенала узлов управления внешним плечом стендера, имеющим небольшие габариты, больший крутящий момент и отсутствие необходимости в смазке относительно уровня техники.

Раскрытие сущности изобретения

Изобретение представляет собой узел управления внешним плечом стендера, выполненный в виде зубчатой реечной передачи, состоящей из зубчатого колеса и зубчатой рейки, при этом зубчатое колесо выполнено с возможностью соединения с вторичным противовесом, взаимосвязанным с внешним плечом стендера через тягу, а зубчатая рейка выполнена с возможностью соединения с гидроцилиндром, при этом, согласно изобретению, зубчатое колесо выполнено с одним рядом зубьев не эвольвентного профиля, а зубчатая рейка выполнена в виде двух направляющих, соединенных цилиндрическими втулками, совпадающих с профилем впадины между зубьев зубчатого колеса.

Зубчатое колесо может быть дополнительно снабжено упорными втулками, закрепленными на боковой поверхности зубчатого колеса, а направляющие зубчатой рейки иметь углубления, выполненные с возможностью взаимодействия с этими упорными втулками.

Краткое описание сопроводительных фигур

Сущность изобретения может быть дополнительно пояснена неограничивающими примерами, отраженными на сопроводительных фигурах 1-3, где:

фиг.1 – схематичное изображение управления внешним плечом стендера;

фиг.2 – схематичное изображение зубчатой реечной передачи согласно изобретению;

фиг.3 – схематичное изображение узла управления внешним плечом стендера согласно изобретению.

Отдельными позициями обозначены следующие элементы:

1 – зубчатая реечная передача;

2 – зубчатое колесо;

3 – зубчатая рейка;

4 – вторичный противовес;

5 – внешнее плечо стендера;

6 – тяга;

7 – гидроцилиндр;

8 – направляющие зубчатой рейки;

9 – цилиндрические втулки зубчатой рейки;

10 – впадина между зубов не эвольвентного профиля зубчатого колеса;

11 – упорные втулки зубчатого колеса;

12 – углубления направляющих зубчатой рейки.

Осуществление изобретения

Изобретение представляет собой узел управления внешним плечом стендера 5.

Узел выполнен в виде зубчатой реечной передачи 1, состоящей из зубчатого колеса 2 и зубчатой рейки 3.

При этом зубчатое колесо 2 выполнено с возможностью соединения со вторичным противовесом 4, взаимосвязанным с внешним плечом 5 стендера через тягу 6.

Зубчатая рейка 3 выполнена с возможностью соединения с гидроцилиндром 7.

При этом зубчатое колесо 2 выполнено с одним рядом зубьев не эвольвентного профиля.

Зубчатая рейка 3 выполнена в виде двух направляющих 8, соединенных цилиндрическими втулками 9, совпадающих с профилем впадины 10 между зубов зубчатого колеса 2.

При этом зубчатое колесо 2 может быть дополнительно снабжено упорными втулками 11, закрепленными на боковой поверхности зубчатого колеса 2, а направляющие 8 зубчатой рейки 3 иметь углубления 12, выполненные с возможностью взаимодействия с этими упорными втулками 11.

Изобретение может быть применено в конструкции автоматизированных речных или морских стендеров, предназначенных для налива и слива криогенных продуктов.

Принцип работы устройства (фиг. 1) основан на том что передача усилий для перемещения внешнего плеча стендера производится посредством перемещения вторичного противовеса (движения внешнего плеча по типу пантографа) через тягу по типу зубчатой реечной передачи.

Реечная зубчатая передача состоит из зубчатого колеса и специальной рейки, выполненной из направляющих и поперечных элементов, передающих крутящий момент. Зубчатое колесо выполнено с нетипичным специальным профилем зубьев не эвольвентного профиля (фиг. 2).

Профиль зуба зубчатого колеса разработан впервые. Публикаций нет.

Глубина и шаг – масштабируемые параметры, могут меняться в зависимости от требований к конструкции конкретного стендера (например, для стендера ДУ 400 диаметр зубчатого колеса составляет 1280 мм, при этом глубина впадины зуба колеса 50 мм и шаг 160 мм, а для стендера ДУ 250 диаметр зубчатого колеса составляет 780 мм, при глубине впадины зуба колеса 40 мм и шаг 120 мм).

Между зубчатым колесом и зубчатой рейкой предусмотрены, как показано на фиг.2, большие зазоры, поэтому в отличие от ранее известных решений, например, от эвольвентной передачи, в данном решении нет такого сильного трения, поэтому смазка не требуется, что делает конструкцию зубчатой передачи «самодостаточной». Это является преимуществом, т.к. нет необходимости в ее дальнейшей замене.

Преимущества предлагаемого решения (фиг. 3) в сравнении с аналогами заключаются в том, что:

- разработанная конструкция профиля позволяет передавать больший крутящий момент (только за счет разработанной конструкции зубчатой передачи. Такой профиль позволяет использовать в передаче меньшее количество зубьев, по сравнению с эвольвентной передачей, а отсутствие потребности в смазке не требует регулярных работ по ее замене, что позволяет использовать такую передачу в стендерах, рассчитанных на срок службы до 30 лет.), чем при выборе эвольвентного профиля зубьев передачи, и увеличивает срок службы данного узла (за счёт профиля зубьев);

- кроме того, использование такой зубчатой пары позволяет уменьшить габаритные размеры органа управления (гидроцилиндра) стендера и общий вес стендера.

Таким образом, предложенная конструкция узла управления внешним плечом стендера позволяет преодолеть недостатки существующего уровня техники, создать новую конструкцию такого узла, который имеет небольшие габариты, больший крутящий момент и отсутствие необходимости в смазке.

Поиск по общедоступным источникам информации показал, что из уровня техники не известна и явным образом не следует вся совокупность признаков предложенного изобретения, в связи с чем изобретение соответствует условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».

Заявленное изобретение состоит из стандартных для этой области техники материалов и элементов, взаимосвязанных определенным образом, то есть может быть использовано в промышленности, ввиду чего изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Следует понимать, что после рассмотрения специалистом приведенного описания с примером осуществления предлагаемого изобретения, для него станут очевидными другие изменения, модификации и варианты реализации изобретения. Таким образом, все подобные изменения, модификации и варианты реализации, а также другие области применения, не имеющие расхождений с сущностью настоящего изобретения, следует считать защищенными настоящим изобретением в объеме прилагаемой формулы.

Изобретение относится к конструктивным элементам автоматизированных речных и морских стендеров, предназначенных для налива и слива криогенных продуктов, и может быть применено в качестве конструкции управления внешним плечом стендера. Узел управления внешним плечом стендера выполнен в виде зубчатой реечной передачи, состоящей из зубчатого колеса и зубчатой рейки. Зубчатое колесо выполнено с возможностью соединения с вторичным противовесом, взаимосвязанным с внешним плечом стендера через тягу, а зубчатая рейка выполнена с возможностью соединения с гидроцилиндром. Зубчатое колесо также выполнено с одним рядом зубьев не эвольвентного профиля, а зубчатая рейка выполнена в виде двух направляющих, соединенных цилиндрическими втулками, совпадающих с профилем впадины между зубьев зубчатого колеса. Технический результат заключается в расширении арсенала узлов управления внешним плечом стендера, имеющим небольшие габариты, больший крутящий момент и отсутствие необходимости в смазке относительно уровня техники. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Узел управления внешним плечом стендера, выполненный в виде зубчатой реечной передачи, состоящей из зубчатого колеса и зубчатой рейки, при этом зубчатое колесо выполнено с возможностью соединения с вторичным противовесом, взаимосвязанным с внешним плечом стендера через тягу, а зубчатая рейка выполнена с возможностью соединения с гидроцилиндром, отличающийся тем, что зубчатое колесо выполнено с одним рядом зубьев не эвольвентного профиля, а зубчатая рейка выполнена в виде двух направляющих, соединенных цилиндрическими втулками, совпадающих с профилем впадины между зубьев зубчатого колеса.

2. Узел управления внешним плечом стендера по п. 1, отличающийся тем, что зубчатое колесо дополнительно снабжено упорными втулками, закрепленными на боковой поверхности зубчатого колеса, а направляющие зубчатой рейки имеют углубления, выполненные с возможностью взаимодействия с этими упорными втулками.