Устройство для спуска и подъема объектов Советский патент 1984 года по МПК B66F11/04 

I

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, преимущественно для обслуживания работы исполнительных меха низмов грузоподъемных технических средств.

Известно устройство для спуска и подъема объектов, содержащее шарнирно-рычажный механизм с ведущим и ведомым двуплечими рычагами с приводом от двигателя, соединенного с основанием посредством оси, шарнирную подвеску, фланец крепления, соединен ный с шарнирной подвеской и взаимодействующий с копиром, закрепленным на двигателе, ограниченный упор и дополнительиг 1Й копир, размещеннь на ведущем рычаге 1

Недостаток известного устройства заключается в его низкой надежности Кроме того, устройство не обеспечивает достаточной зоны маневрирования.

Цель изобретения - повышение надежности устройства и расширение зоны маневрирования.

Указанная цель достигается тем, что устройство для спуска и подъема объектов, содержащее шарнирно-рычажный механизм с ведущим и ведомым двуплечими рычагами и приводом от двигателя, соединенного с основанием посредством оси, шарнирную подвеску фланец крепления, соединенньй с щарннрной подвеской и взаимодействующий с копиром, закрепленным на двигателе, ограничительный упор и дополнительный копир, размещенный на ведущем рычаге, снабжено механизмом фиксации ведущего рычага, механизмом натяжения шарнирной подвески с винтом и дополнительным упором, размещенным на двигателе, а шарнирная подвеска снабжена карданным механизмом и приспособлением для вертикальной ориентации объекта, содержащим штангу, соединенную с фланцем, гайку с наружной и внутренней резьбами противоположного направления и втулку с буртом, причем гайка установлена по резьбе с возможностью ограниченного перемещения на щтанге и во втулке, а карданный механизм содержит две шарнирно соединенные между собой концентричные обоймы, причем внешняя обойма шарнирно соединена с ведомым

827512

рычагом шарнирно-рычажного механизма, а во внутренней обойме установлена с возможностью осевого перемещения втулка приспособления для верти5 кальной ориентации объекта и винт механизма натяжения шарнирной подвески, контактирующий с буртом втулки, при этом ведомый рычаг зафиксирован дополнительным упором с 10 отклонением от вертикали, причем его второе плечо установлено с зазором относительно указанного копира, а двигатель снабжен силовым цилиндром, зубчато-реечной передачей 15 и шариковым замком, при зтом зубчатая рейка и шариковый замок размещены на поршне силового цилиндра, а зубчатое колесо соединено с ведущим рычагом шарнирно-рычажного ме20 ханизма.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - двигатель и шарнир крепления его к основанию, разрез;

25 на фиг. 3 - шарнирная подвеска, на фиг, 4 - сечение А-А на фиг. 3.

Устройство для спуска и подъема объектов содержит двигатель 1, который шарнирно соединен с основа30 нием 2 осью 3, шарнирную подвеску 4 и щарнирно-рычажный механизм, в состав которого входят ведущий

рычаг 5, тяга 6 и ведомые рычаги 7 и 8. Фланец 9 шарнирной подвески 4

.JJ подают к копиру 10, который закреплен на корпусе двигателя 1. На основании 2 установлены ролик 11 и ограничительный упор 12. Копир 13, которьш является вторым плечом ведуQ щего рычага 4, контактирует с

роликом 11. Упор 14, закрепленный на копире 10, фиксирует рычаг 8 с, отклонением от вертикали на , при этом между роликом 15 и ограничиj тельнымупором 12 имеется зазор.

Ролик 16, установленный на рычаге 7,

контактирует с копиром 10. I

В состав двигателя 1 входят три функциональных элемента - силовой

0 цилиндр, зубчато-реечная передача и шариковый замок. Силовой цилиндр образован расточкой в корпусе 17, в которой на втулках 18 установлен поршень 19. Расточка в корпусе 17

5 закрыта крышкой 20, которая удерживается стопорным кольцом 21. Зубчатореечная передача состоит из зубчатой рейки, выполненной на поршне 19, и

зубчатого колеса 22, которое являетс выходным валом двигателя и с которым неподвижно соединен ведущий рычаг 5 шарнирно-рычажного механизма. Шариковый замок содержит сепаратор 23, закрепленный на поршне 19 с помощью резьбы, и шарики 24, которые размещены в отверстиях сепаратора и контактируют с конусной обоймой 25 и замыкателем 26. Замыкатель 26 подвиж но установлен в сепараторе 23, зафиксирован от выпадания стопорным кольцом 27 и удерживается в выдвинутом положении пружиной 28. Стыки меж деталями двигателя уплотнены резиновыми кольцами 29-33.

Шарнирная подвека состоит из карданного механизма, винтового устройства вертикальной ориентации объета и устройства регулирования натяга Карданный механизм содержит концентричные обоймы 34 и 35, которые шарнирно соединены между собой и с рычагом 9 осями 36. Устройство вертикальной ориентации содержит штангу 37, на которой установлен по конической посадке фланец 9, гайку 38 и втулку 39, которая подвижно установлена в обойме 35 и зафиксирована от поворота винтами 40. На внутренней и наружной поверхностях гайки 38 выполнены резьбы противоположного направления с углом подъема, превьшающим угол самоторможения, и на штанге 37 и втулке 39 выполнены сопряженные резьбы. Гайка 38 свинчена со штангой 37 и втулкой 39 с возможностью перемещения, которое ограничено гайкой 41 и буртом втулки 39. Устройство регулирования натяга состоит из винта 42, который установлен в обойме 35 и торец которого контактирует с буртом втулки 39. Необходимая величина натяга в кинематической цепи устройства устанавливается при сборке вращением винта 42, после чего он контрится гайкой 43. I ...

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При подаче давления в полость Б замыкатель 26 сдвигается и освобождаются шарики 24. Под действием давления поршень 19 начинает перемещаться и, взаимодействуя с зубчатым колесом 22, поворачивает ведущий рычаг 5 в положение, показанное на фиг. 1 штрихпунктирной линией. При

этом копир 13 рычага 5 выходит из контакта с роликом 11, освобождая двигатель 1 на оси 3, а рычаги 7 и 8 под действием тяги 6 передвигаются в направлении хода ведущего рычага и под действием силы тяжести объекта и собственного веса разворачиваются в шарнирах рычажной цепи, зве- ньями которой они являются. Шарнирная подвеска 4, к фланцу 9 которой прикреплен объект, опускается в рабочую зону. Тяга 6 и рычаги 7 и 8 устройства могут свободно поворачиваться в шарнирах, а двигатель 1 может поворачиваться на оси 3. Это обеспечивает возможность перемещения подвески 4 с объектом в произвольную точку рабочей зоны. Объект перемещают в рабочей зоне и ориентируют необходимым образом, при этом карданный механизм обеспечивает самоустановку объекта в соответствии с рельефом дна, а при выполнении ориентации объекта относительно вертикал ной оси происходит свинчивание либо штанги 37 с гайкой 38, либо гайки 38 с втулкой 39 в зависимости от направления поворота объекта. При подъеме объекта в исходное положение подается давление в полость двигателя 1 и он поднимает ведущий рычаг 5 вместе с тягой 6 и рычагами 7 и В. В процессе подъема рычаг 7 упирается роликом 16 в копир 10, поворачивается под действием тяги 6 относительно оси ролика и поднимает тем самым рычаг 8 и подвеску 4. Копир 13 свободного плеча рычага 5 входит в контакт с роликом 11, установленным на неподвижном основании 2, и закрепощает двигатель 1 на оси 3. Рычаг 8 приходит в контакт с упором 14 и при дальнейшем подъеме скользит вдоль него. После контакта фланца 9 с копиром 10 поршень 19 продолжает перемещаться, создавая в шарнирно-рычажной цепи устройства натяг, который обеспечивает надежную фиксацию объекта в исходном положении. Когда рейка дойдет до упора в крышку 20, пружина 28 выталкивает замыкатель 26, который, в свою очередь перемещает шарики 24 до контакта с конусом обоймы 25. После снятия давления из полости В устройсво удерживается в исходном положении,

В случае раскачки объекта в процессе подъема либо в случае дифферента глубоководного технического средства на угол, превьппающий угол наклона рычага 8, ролик 15 приходит в контакт с ограничительным упором 12, обеспечивает принудительное приведение фланца 9 в контакт с копиром 10, при этом рычаг 8 может не доходить до упора 14. Зазор между копиром и роликом обеспечивае отсутствие избыточных связей и обле чает монтаж и регулировку устройства.

Устройство вертикальной ориентации работает при подъеме следующим образом.

После отрыва объекта от грунта штанга 37, взаимодействуя своей винтовой нарезкой с винтовой нарезкой гайки 38, под действием веса объекта опускается вниз и поворачивается вместе с фланцем 9 и закрепленным на нем объектом в плоскость первоначальной ориентации, которая определяется контактом гайки 38 с гайкой 41. В случае противоположного направления рабочей ориентации аналогичным образом взаимодействуют гайка 38 и втулка 39.

.Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства по сравнению с прототипом заключается в повышении надежности, расширении зоны маневрирования, упрощении изготовления и снижении веса.

Рассмотрим влияние отдельных элементов конструкции на качественные характеристики устройства.

Исключение избыточных связей путе введения дополнительного упора, который фиксирует ведомый рычаг с отклонением от вертикали, и установке второго плеча этого рычага с зазором по отношению к ограничительному упору обеспечивает простоту сборки и отсутствие монтажных напряжений (изгиба ведомого рычага), что в свою очередь, повышает эксплуатационную надежность устройства. Устройство фиксации ведущего рычага и устройство регулирования натяга в совокупности с элементами, обеспечиваю щими отсутствие избыточных связей.

обеспечивают надежную фиксацию объекта в исходном положении, поскольку благодаря им достигнута возможность точнр и просто создать в кинематической цепи механизма необходимый натяг. Заменой фрезерованного винтов копира, взаимодействующего с роликами винтовыми парами с контактом по поверхности, достигнуто повьшение надежности, упрощение изготовления и увеличение угла ориентации объекта. Угол ориентации объекта относительно вертикальной оси в прототипе ограничен, поскольку рабочая поверхность копира составлена из отрезков винтовых линий противоположного направления и замкнута по окружности. Реализованный в прототипе двухроликовый вариант может обеспечить угол ориентации не более 90 , поскольку в этом случае рабоча поверхность копира составлена из двух пар винтовых линий. В предлагаемом устройстве винтовые линии противоположного направления разнесены по радиусу и теоретически бесконечны, поэтому нет ограничений на угол ориентации относительно вертикальной оси. Поскольку рабочие винтовые поверхности в предлагаемом устройстве не замкнуты, их можно выполнить токарной обработкой, которая в данном случае проще и производителнее, чем фрезеровка. И, наконец, винтовая пара скольжения надежна при работе под водой, поскольку она меньше подвержена опасности загрязнения и заклинивания.

Винтовое устройство вертикальной ориентации скомпоновано в единый конструктивный блок с устройством регулирования натяга и карданным механизмом. В силу компактности устройство вертикальной ориентации, которая обеспечена высокой нагрузочной способностью винтовых пар с контактом по поверхности, достигнута контактность и малый вес всей шарнирной подвески и, кроме того, обеспечиваются большие углы прокачки в горизонтальных шарнирах.

«

Vui.l /7 В 3/ ;§ Л / 18 гб

фиг. г 3 25 г /

iL.

37

PU9,3

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКА И ПОДЪЕМА ОБЪЕКТОВ, содержащее шарнирно-рычажный механизм с ведущим и ведомым двуплечими рычагами и приводом от двигателя, соединенного с основанием посредством оси, шарнирную подвеску, фланец крепления, соединенный с шарнирной подвеской и взаимодействующий с копиром, закрепленным на двигателе, ограничительный упор и дополнительньй копир, размещенный на ведущем рычаге, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения зоны маневрирования, оно снабжено механизмом фиксации ведущего рычага, механизмом натяжения шарнирной подвески с винтом и дополнительным упором, размещенным на двигателе, a шарнирная подвеска снабжена карданным механизмом и приспособлением для вертикальной ориентации объекта. содержащим штангу, соединенную с фланцем, гайку с наружной и внутренней резьбами противоположного направления и втулку с буртом, причем гайка установлена по резьбе с возможностью ограниченного перемещения на штанге н во втулке, a карданный механизм содержит две шарнирно соединенные между собой концентричные обоймы, причем внешняя обойма шарнирно соединена с ведомым рычагом шарнирно-рычажного механизма, a во внутренней обойме установлена с возможностью осевого перемещения втулка приспособления для I вертикальной ориентации объекта и винт механизма- натяжения шарнирной сл с: подвески, контактирующий с буртом втулки, при этом ведомый рычаг зафиксирован дополнительным упором с отклонением от вертикали, причем его второе плечо установлено с зазором относительно указанного копира, a двигатель снабжен силовым цилиндром, зубчато-реечной передачей и шариковым замком, при этом зубчатая СХ) рейка и шариковый замок размещены ю сл на поршне силового цилиндра, a зубчатое колесо соединено с ведущим рычагом шарнирно-рычажного механизма.