Грузозахватное устройство Советский патент 1992 года по МПК B66C1/28 

Изобретение относится к области подъемно-транспортного оборудования, в частности, к конструкциям грузозахватных устройств для грузов с внутренней полостью типа колец, и направлено на дальней- шее совершенствование известных устройств аналогичного исполнения, применяемых в этой области.

Предлагаемое согласно изобретению захватное устройство найдет применение, например, в производстве обработки металлов давлением пр и гидравлическом растяжении (наклепе) бандажных колец генераторов и может быть использовано в других отраслях народного хозяйства.

Известно устройство для захвата изделий с отверстием типа бандажных колец. Подхват изделия производится за торец через внутренний диаметр.

Применить известное устройство не представляется возможным по следующим причинам.

В настоящее время на предприятии производится работа по расширению применения наклепа бандажных колец методом гидравлического растяжения на мощном специальном прессе усилием 30000 тс. Принцип гидрорастяжения заключается в том, что бандажное кольцо располагается торцами между нижним и верхним конусами. Нижний устанавливается на переходную плиту стола пресса, а через верх- ний подается усилие, создавая гер метизацию. затем во внутреннюю полость подается жидкость под высоких давлением, которая раздает равномерно бандажное кольцо по диаметру, Процесс раздачи и поджима - синхронный, непрерывный и регулируется автоматикой. Однако для гидрорз яжения необходимой по геометрии номенклатуры бандажных колец усилия, даже пресса 30000 тс указанным методом, недостаточно.

Для компенсации (снижения объема заполнения) жидкости нижний конус совмеXIXI СлЭ N3 СЯ СП

Ы

щен с вертикальной оправкой, по направляющей которой перемещается верхний конус (см. эксиз № 1).

Установка бандажного кольца на конус с оправкой производится специальным винтовым захватом (чертеж Уралмашзавода 13209.03.00) за технологический бурт бандажного кольца (эскиз № 2).

Но для захвата указанным на эскизе № 2 способом, на бандажном кольце необходимо выполнить в двух положениях ho торцам технологический бурт, в результате чего вводится дополнительный припуск, приводящий к увеличению расхода металла, как показано на эскизе № 3.

На эскизе № За показано бандажное кольцо с внешним диаметром Д после первичной механической обработки. Диаметр заготовки Дз включает необходимость припуска 2 д на диаметр для механической об- работки, из объема которого рассчитывается норма расхода металла, необходимого при ковке заготовки.

При наличии бурта с размером 15 мм на сторону для захвата и установки специальным приспособлением винтового типа исходный диаметр бандажного кольца увеличивается и становится равным Д+30 (эскиз 36).

От увеличенного диаметра назначается припуск 6z на механическую обработку, при этом dz 5i, т.к. исходный диаметр больший. В результате норма расхода металла на одном бандажном кольце возрастает в среднем на 300-700 кг в зависимости от геометрических параметров (имеющаяся номенклатура колец Д , 400 + 1800 мм) дефицитного металла сложной и точной плавки.

При этом нерациональный излишек металла с высокой пластичностью и низкой способностью механообработки необходимо перегнать в стружку, что загружает дефицитное оборудование механического производства.

Поэтому для захвата этих изделий необходимо такое устройство, которое позволило бы подхватывать бандажное кольцо за нижний торец и исключило необходимость в буртах.

Указанные недостатки в какой-то мере исключают грузозахватное устройство, которое содержит Л-образную раму, шарнир- но закрепленные на ней зажимные механизмы, каждый из которых включает в себя два рычага, шарнирно соединенные с зажимной колодкой.

Рычаги каждого зажимного механизма связаны посредством тяг с рамой, установленной с возможностью перемещения в отверстиях, выполненных на горизонтальном элементе рамы, посредством вертикальных элементов рамки, соединенных с ползуном

механизма фиксации и несущей на верхней части серьги - для навески на крюк грузоподъемной машины.

Во второй модификации этого устройства стойки П-образной рамы выполнены с

вертикальными отверстиями и прорезями. Рамка выполнена П-образной формы, а ее вертикальные элементы установлены в отверстиях стоек рамы и соединены посредством колодок (ползунов) и шарниров,

размещенных в прорезях стоек с рычагами каждого зажимного механизма, оба рычага которого соединены с колодкой в одной точке.

Недостатками известного устройства

являются:

-значительная высота в связи с необходимостью опоры рамки на торец вертикальной оправки;

-система жесткая, прочность которой конструкцией не обеспечивается, т.к. при

перекосах жесткая система искривится и исключит перемещение подвижных звеньев;

-система работает не на подхват, а на захват, что небезопасно при установке на

вертикальную оправку.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство -автоматический захват для перемещения штучных грузов, принятое за прототип, которое содержит траверсу, соединенную с механизмом подъема, и грузонесущую раму, с закрепленными на ней поворотными захватными крюками, дополнительную раму, подвешенную посредством гибких связей к

траверсе, и соединенную при помощи рычагов с поворотными захватными крюками, причем грузонесущая рама установлена на дополнительной.

Недостатками известного устройства

являются следующие:

-требует наличие буртов на изделии;

-опора на торец вергикальной оправки требует длинные рычаги;

-снижается диапазон захвата: ограни- 0 чекные возможности по высоте и диапазону

захватываемого изделия.

Предлагаемое согласно изобретению грузозахватное устройство не имеет указанных недостатков.

5 Целью изобретения является расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения установки груза на вертикально расположенную оправку с ее охватом.

Указанная цель достигается новым конструктивным исполнением предлагаемого устройства.

Сущность изобретения заключается в том, что, для достижения указанной цели, в предлагаемом грузозахватном устройстве, содержащем раму, жестко закрепленные на ней и расположенные под нижней поверхностью стойки, над верхней поверхностью - вертикальные направляющие, кинематически связанные со стойками подвижные захватные органы, подвижный элемент, связанный с подвижными захватными органами и расположенный на вертикальных направляющих, орган связан с подъемной машиной, гибкие элементы, связанные с ним верхними концами и нижними концами с подвижным элементом и механизм фиксации взаимного положения рамы и подвижного элемента, включающий орган зацепления, связанный с подвижным элементом, предусмотрены следующие особенности конструктивного исполнения функциональных элементов и их взаимосвязей;

-подвижный элемент выполнен кольцевой формы и расположен над рамой;

. - связи подвижных захватных органов с подвижным элементом представляет гибкие звенья, верхние концы которых закреплены по контуру подвижного элемента, а нижние - на подвижных захватных органах;

-при этом упомянутый орган зацепления представляет собой шарнирно закрепленные на внешнем контуре подвижного элемента крюки, обращенные концом рога к вертикальной оси симметрии рамы для взаимодействия с нижним торцом подвижного элемента и выполненным со скошенной наружной поверхностью;

-а механизм фиксации взаимного положения рамы и подвижного элемента дополнительно включает уголковые рычаги;

-шарнирно закрепленные на внутренней поверхности рамы концами вертикальных полок и обращенные горизонтальными полками к рогу крюков для взаимодействия с ними.

На фиг.1 показано устройство для наведения его на бандажное кольцо, установленное на подкладки; на фиг.2 - устройство при захвате wтранспортировке бандажного кольца и наведение его для установки на нижний конус и вертикальную оправку; на фиг.З - устройство при съеме его с бандажного кольца после установки его на нижний конус и вертикальную оправку; на фиг,4 - вид А на фиг.З; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.4.

Предлагаемое согласно изобретению устройство состоит из рамы 1 кольцевой формы, расположенной горизонтально, со смонтированными на ней вертикальными 5 стойками 2. Вертикальные стойки 2 расположены равномерно по окружности в предусмотренных кронштейнах 3. На некотором смещении от вертикальных стоек 2 в диаметральном направлении со стороны 10 внутренней образующей расположены вспомогательные кронштейны 4, выполненные в виде проушин. В проушины шарнирно установлены уголковые рычаги 5, имеющие L-образный вид. Торец горизонтальной по5 лки б уголкового рычага 5 в свободном положении выходит за пределы контура рамы 1. Грузонесущий подвижной элемент 7 меньшего диаметра, выполнен также кольцевой формы и расположен над рамой 1, а

0 со стороны внешнего контура снабжен направляющими кронштейнами 8 в виде про- ушин, которые взаимодействуют с Ёерхними частями 9 вертикальных стоек 2 с возможностью перемещения, и дополни5 тельными кронштейнами 10, расположенными в диаметральном направлении со стороны внутреннего контура соосно со -. вспомогательными кронштейнами 4 уголковых рычагов 5 рамы 1.

0 В дополнительных кронштейнах 10 шарнирно установлены крюки 11 со скошенными наружными поверхностями 12, направленными к вертикальной оси симметрии рамы 1 и взаимодействующие с

5 горизонтальными полками б уголковых рычагов 5 и нижним торцом рамы 1.

В верхней части грузонесущего подвижного элемента 7 установлены серьги 13, которые соединены с нижними концами

0 гибкого узла 14, в верхней части снабженного петлей 15 для навешивания на грузоподъемную машину.

В нижней части грузонесущего подвижного элемента 7 шарнирно подвешены серь5 ги 16, к которым присоединены вертикальные ветви 17трехветвевого гиоко- го узла 18. Концы каждых двух наклонных ветвей 19 соединены с башмаками 20, шарнирно смонтированными на захватных ор0 ганах 21 по обе стороны по всему замкнутому гибкому периметру, что обеспечивает равномерную нагрузку на каждую ко- лодку рычага, вызывая напряжения всестороннего сжатия, снижая тем самым

5 односторонние перегрузки рычагов в попе- речной плоскости.

Захватные органы 21, в свою очередь, шарнирно связаны посредством рычагов 22 С нижними частями 23 вертикальных стоек 2.

Работа грузозахватного устройства осуществляется следующим образом.

Бандажное кольцо 24 устанавливают на подкладки 25 и наводят на него грузозахватное устройст во. В этом положении рама 1 подвешена на крюках 11, а горизонтальные полки 6 уголковых рычагов 5 находятся под скошенными наружными поверхностями 12 крюков 11.

При наведении на бандажное кольцо 24 для его захвата перемещают раму 1 вниз до упора вертикальных стоек 2 на основание. Продолжая спускание грузонесущего подвижного элемента 7, перемещаются и крюки 11, а горизонтальные полки б уголковых рычагов 5, находясь на раме 1 и возвращаясь в исходное положение по центру тяжести, перекрывают внешний контур рамы 1. При последующем подъеме крюки 11, взаимодействуя с горизонтальными полками 6 уголковых рычагов 5, оказываются выведенными из контакта с нижним торцом рамы 1 и позволяют грузонесущему подвижному элементу 7 перемещаться вверх, одновременно перемещая в этом направлении и подвижные захватные органы 21 посредством гибких элементов 17,18,19.

Захваченное устройством бандажное кольцо 24 перемещается и наводится на нижний конус 26 и вертикальную оправку 27. При этом грузонесущий подвижной элемент 7 в силу своей кольцеобразной формы охватывает оправку 27 и имеет возможность вертикального перемещения до опоры бандажного кольца 24 на нижний конус 26, что -снижает высоту грузозахватного устройства и упрощает конструкцию.

После установки бандажного кольца 24 на нижний конус 26 производят дальнейшее опускание грузонесущего подвижного элемента 7 вниз. Скошенные наружные поверхности 12 крюков 11, перемещаясь вниз, взаимодействуют с горизонтальными полками б уголковых рычагов 5 и, поскольку крюки 11 по массе превышают массу уголковых рычагов 5, перемещают последние в сторону до тех пор, пока крюки 11 не войдут в контакт с нижним торцом рамы 1. В этот момент опускание грузонесущего подвижного элемента 7 прекращается и он перемещается в обратную сторону.

Сибтема замкнулась и грузозахватное устройство снимается с бандажного кольца 24. Съем бандажного кольца 24 с нижнего конуса 26 и вертикальной оправки 27 произ водится в обратном порядке.

Технико-экономическая эффективность изобретения обусловлена исключением технологических буртов со стороны обоих торцов бандажных колец, что снизит расход

высоколегированного дефицитного металла, значительно сократит трудоемкость механической обработки, а также общий цикл обработки за счет исключения возвратных межцеховых маршрутов. Исключение излишних припусков приведет к увеличению конкурентоспособности бандажных колец, изготовляемых новым методом гидрорастяжения, а следовательно, и генераторов, поставляемых заказчикам СССР и за рубеж.

Формула изобретения

Грузозахватное устройство, содержащее раму, жестко закрепленные на ней и расположенные под ее нижней поверхностью стойки, над верхней поверхностью вертикальные направляющие, кинематически связанные со стойками подвижные захватные органы, подвижный элемент, связанный с подвижными захватными органами и расположенный на вертикальных направляющих, орган связи с подъемной машиной, гибкие элементы, связанные с ним верхними концами и нижними концами - с подвижным элементом, и механизм фиксации взаимного положения рамы и подвижного элемента, включающий орган зацепления, связанный с подвижным элементом, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения установки груза на

вертикально расположенную оправку с ее охватом, подвижный элемент выполнен кольцевой формы и расположен над рамой, связи подвижных захватных органов с подвижным элементом представляют собой

гибкие звенья, верхние концы которых закреплены по контуру подвижного элемента, а нижние - на подвижных захватных органах, при этом упомянутый орган зацепления представляет собой шарнирно закреплен5 ные на внешнем контуре подвижного элемента крюки, обращенные концом рога к вертикальной оси симметрии рамы для взаимодействия с нижним торцом подвиясного элемента и выполненные со скошенными

0 наружными поверхностями, а механизм фиксации взаимного положения рамы и подвижного элемента дополнительно включает уголковые рычаги, шарнирно закрепленные на внутренней поверхности

5 рамы концами вертикальных полок и обращенные горизонтальными полками к рогу крюков для взаимодействия с ними.

1Л

ю

CN CO

r- fы

Фиг. it

trBnotepHymo

Фг/е.5

Использование: в подъемно-транспортной технике при захвате грузов. Сущность изобретения: грузозахватное устройство содержит раму со стойками и направляющими для подвижного элемента, выполненного кольцевой формы, захватные органы, связанные со стойками и гибкими звеньями с подвижным элементом. При наведений устройства на груз подвижный элемент охватывает оправку. 5 ил.