Манипулятор для буровых машин Советский патент 1984 года по МПК E21D9/10 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к манипуляторам для буровых машин.

По основному авт. св. № 912926 известен манипулятор для буровых машин, используемый в горном деле, состоящий из опорной стойки, стрелы и кронштейна, стрела с опорной стойкой и кронштейном соединены при помош,и карданных шарниров, вилки которых жестко соединены с опорной стойкой, стрелой и кронштейном и расположены внутри поворотных стаканов. Стаканы размещены попарно скощенными торцами друг к другу между торцами опорной стойки и стрелы и между торцами стрелы и кронштейна. Поворотные стаканы представляют собой цилиндрические кулачки, профили которых образованы сечением цилиндра плоскостью, расположенной под углом к оси цилиндра. При вращении стаканов от приводных двигателей происходит перемещение стрелы относительно стойки и кронштейна относительно стрелы 1.

Для обеспечения вращения стаканов они связаны с приводными двигателями механическими передачами, которые должны иметь достаточно большое передаточное отношение, чтобы создать необходимый крутящий момент для вращения стаканов. Выполнение таких передач в виде конструктивно обособленных редукторов приводит к увеличению массы и размеров манипулятора. Кроме того большое число звеньев в кинематической цепи приводит к увеличению зазоров и к снижению точности позиционирования ма нипулятора.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств манипулятора путем уменьшения подвижных масс и зазоров. Цель достигается тем, что в манипуляторе для буровых машин поворотные стаканы связаны с приводным двигателями встроенными волновыми зубчатыми передачами причем зубья жестких колес волновой передачи размещены непосредственно на внутренней поверхности поворотных стаканов, а зубья гибких колес размещены на наружной поверхности вилок карданных шарниров, с внутренней поверхности которых контактируют гибкие подшипники генераторов волн.

Такое конструктивное решение значительно уменьшает массы подвижных звеньев. На фиг. 1 схематически изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - щарнирный узел манипулятора с встроенными волНОВЫМИ передачами от приводных двигателей к стаканам.

Маниуплятор состоит из опорной стойки 1, стрелы 2 и кронштейна 3. Стрела 2 с опорной стойкой 1 и кронштейном 3 соединены при помощи карданных шарниров 4, вилки которых соединены с опорной стойкой 1, стрелой 2 и кронштейном 3 и расположены внутри поворотных стаканов 5, 6, 7 и 8. Стаканы 5-8 размещены попарно скощенными торцами друг к другу между торцами опорной стойки 1 и стрелы 2, между торцами стрелы 2 и кронштейна 3. Каждый из стаканов 5, 6, 7 и 8 имеет индивидуальный привод 9, 10, 11, 12 соответственно.

По оси опорной стойки 1 (фиг. 2) расположена полая вилка 13 карданного шарнира 4. На наружной поверхности вилки нарезаны зубчатые венцы 14 и 15 с одинаковым числом зубьев. Такое же число зубьев имеет венец 16, нарезанный на внутренней поверхности опорной стойки 1. На внутренней поверхности поворотного стакана 5 нарезаны зубчатый венец 17. Внутри полой вилки 13 размещены кулачковый генератор волн 18 с гибким подшипником 19.

Таким образом, полая часть вилки 13 по существу прдеставляет собой гибкое колесо волновой передачи с зубьями гибкого колеса 14, а поворотный стакан одновременно является жестким колесом волновой передачи с зубьями жесткого колеса 17. Зубчатый венец 15 входит в зацепление с зубчатым венцом 16, имеющим такое же количество зубьев. Оба венца, таким образом, представляют собой зубчатую муфту, препятсувующую повороту вилки 13 относительно опорной стойки 1.

Зубчатый венец 14 является рабочим и деформируется генератором 18 через гибкий подшипник 19. Генератор 18 закреплен на валу приводного двигателя 9.

Вращение вала двигателя 9 вызывает вращение поворотного стакана 5 с частотой, обусловленной передаточным отношением волновой передачи.

Аналогично связаны с приводными двигателями и другие поворотные стаканы 6, 7 и 8 (фиг. 1).

Использование поворотных стаканов и вилок карданных шарниров для размещения на них элементов волновых передач позво.тяет отказаться от применения отдельных редукторов, что уменьщает число звеньев и подвижные массы манипулятора.

МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ БУРОВЫХ МАШИН, по авт. св. № 912926, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, вилка кардана выполнена полой, а кинематическая связь стакана с приводным двигателем выполнена в виде соединенного с валом привода кулачкового генератора волн с гибким подшипником, размещенным внутри вилки кардана, гибких зубчатых колес, установленных на вилке кардана, и зубчатых колес, которые закреплены внутри поворотных стаканов. (Л 00 05 ел