Манипулирующее устройство Советский патент 1978 года по МПК B25J5/00 B23P19/00 

Изобретение относится к области тяжелого машиностроения и предназначено для монтажа и демонтажа крышек нижних головок шатунов на двигателях внутреннего сгорания больших размеров, например, судовых или стационарных. Это изобретение применимо к любому типу головок шатуна (с прямым или косым стыком). Крышки головок шатунов на подобных двигателях тяжелые, и ими трудно манипулировать. Известно манипулируюшее устройство, содержашее опорную конструкцию, рабочий орган, например механическую руку, средства ее перемешения по нескольким направлениям и привода 1J. Цель изобретения - обеспечение надежности и быстроты монтажа и демонтажа крышки головки шатуна. Цель достигается тем, что механическая рука выполнена в виде системы шарнирно сочлененных рычагов, на первом из которых, кинематически связанном с приводом и выполненном в виде коробчатой конструкции, жестко установлен один зубчатый сектор и шарнирно -: второй, а на втором рычаге жестко установлено зубчатое колесо, связанное со вторым из указанных выше секторов посредством промежуточной паразитНОЙ шестерни, свободно смонтированной на первом рычаге, и средство для опоры монтируемой (демонтируемой) крышки головки шатуна, имеющее отверстия под крепежные шпильки этой детали, средства перемешения механической руки выполнены в виде двух кареток, одна из которых расположена на опорной конструкции, вторая - на первой с возможностью перемещения относительно нее, и обе каретки расположены относительно опорной конструкции с возможностью перемещения их во взаимно перпендикулярных плоскостях. При этом на опорной конструкции смонтированы вед щие и опорные ролики и направляюц ие, на первой каретке смонтированы ролики для взаимодействия с указанными направляющими, а на боковых поверхностях каретки выполнены пазы, на второй каретке также смонтированы ролики, предназначенные для взаимодействия с пазами первой каретки, на которой установлен домкрат, шток которого закреплен на второй каретке. Опорная конструкция образована двумя вертикальными пластинами, между которыми установлена первая каретка, образованная также вертикальными пластинами, скрепленными поперечными связя.ми, между которыми расположена вторая каретка. На фиг. 1 изображен момент сложения системы шарнирно сочлененных рычагов или переноса крышки головки шатуна, вид сбоку с частичным вырывом; на фиг. 2 - то же, со спрямленными рычагами перед установкой крышки на головку, шатуна; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез по системе шарнирно сочлененных рычагов и приводу. Манипулирующее устройство содержит опорную конструкцию, например станину 1, смонтированную с возможностью поступательного перемещения вдоль монтируемого (демонтируемого) двигателя при помощи рельс 2 и 3. Станина 1 имеет консоли 4 со с.монтированными на них ведущими роликами 5, взаимодействующими с дорожками качения, образованными рельсами 2 и 3. Верхние консоли 4 имеют опорные ролики 6, опирающиеся на поверхность дорожки качения. Станина 1 образована двумя вертикальными боковыми пластинами 7, скрепленными поперечными связями в своей верхней и нижней частях. Эти вертикальные пластины 7 снабжены поручнями 8 на своих внешних сторонах, позволяющими вручную передвигать устройство. На внутренней стороне вертикальных пластин 7, на верхнем крае 9 последних укреплены горизонтальные направляющие 10, направленные перпендикулярно по отношению к продольным рельсам 2 и 3. Эти направляющие образуют дорожки качения для четырех пар шарнирно сочлененных роликов 11, выполненных как одно целое с двумя вертикальными пластинами 12, -дараллельными пластинам 7, скрепленными между собой поперечными связями и образующими первую каретку 13, передвигающуюся в направлении, перпендикулярном направлению перемещения станины 1. На каждом конце направляющих 10 предусмотрены эластичные буферы 14, ограничивающие в двух направлениях движение первой каретки 13. Каждая из вертикальных пластин 12 содержит два продолговатых паза 15, расположенных наклонно и перпендикулярно плоскости стыка крыщки с головкой шатуна в момент, когда соответствующий щатун находится в заранее заданном положении. Ось шатуна в таком положении представлена цифрой 16 на фиг. 1 и 2, плоскость стыка показана позицией 17, а перпендикуляр к этой плоскости стыка представлен позицией 18. Вторая каретка 19 представляет собой коробчатую конструкцию, каждая из двух боковых сторон 20 которой, параллельная вертикальным пластинам 12, выполнена как одно целое с двумя роликами 21, помещенными в пазы 15. Таким образом, вторая каретка 19 может перемещаться параллельно оси 18 при помощи гидравлического домкрата, цилиндр 22 которого щарнирно закреплен на нижней части первой каретки 13, а щток 23 смонтирован на вилке 24, выполненной как одно целое с коробом второй каретки 19. Поручень 25, выполненный заодно с вилкой 26 для установления цилиндра 22 на цервой каретке 13, позволяет передвигать вручную эту каретку. Вторая каретка 19 имеет внутри привод 27, выходной вал 28 которого несет зубчатую шестерню 29, закрепленную при помощи шпонок 30 на валу 28. Шестерня 29 сцеплена с шестерней 31, смонтированной на шлицевом валу 32, противоположный конец которого жестко связан с зубчатой шестерней 33. Этот конец вала 32 смонтирован с воз.можностью вращения в вилке 34, закрепленной на каретке 19. На конце вилки 34 с.монтирован шлицевой вал 35, на котором установлен зубчатый сектор 36. Первый рычаг 37 образован элементами 38 и 39 и представляет собой короб, на конце которого жестко смонтирован сектор 40, зацепляющийся с шестерней 33, смонтированной внутри второй каретки 19. В коробе, состоящем из элементов 38 и 39, смонтирован при помощи лодщипников 41 сектор 36. В средней части первого рычага 37 смонтирован вал 42, на котором установлена с возможностью свободного вращения паразитная шестерня 43. С одной стороны,эта шестерня 43 сцеплена с зубчатым сектором 36, который смонтирован во второй каретке 19, а с другой стороны шестерня 43 сцеплена с шестерней 44, смонтированной на шлицевом валу 45 второго рычага, шарнирно связанного с первы.м рычагом 37. Второй рычаг 46 выполнен в виде вилки и связан с первы.м рычагом посредством подшипников 47. Па конце второго рычага, образованно™ вилкой 46, смонтирована опора 48 для крышки 49 шатуна. Эта опора 48 имеет форму, подобную форме нижней поверхности крышки 49 шатуна и имеет отверстия под шпильки 50 фиксации крышки 49 на головке 51 шатуна. На головке шатуна имеются гидравлические домкраты, создающие напряжение на шпильках 50. Манипулирующее устройство содержит привода, например гидравлические, для приведения в действие системы щарнирно сочлененных рычагов и для питания гидравлических домкратов, передающих усилие на шпильки 50. Эти привода смонтированы на станине 1 в нижней части последней и состоят из электромотора 52, соединенного с гидравлическим насосом 53, резервуара 54 для гидравлической жидкости и электрического щита 55 управления (фиг. 1 и 3). Гидравлический насос 53 содержит усилитель выходного давления и питает, с одной стороны, непосредственно вращающийся привод 27, смонтированный во второй каретке 19, и с другой стороны, посредством усилителя давления домкраты для передачи усилия на шпильки 50, закрепляющие крышки на головках шатуна. Работа манипулирующего устройства происходит следующим образом.

Станину 1 переводят на буфер на переднем конце рельс 2 и 3 н фиксируют .в этом положенин. Первая каретка 13 отведена к концу направляющих 10 до упора, расположена в стороне от оси монтируемого (демонтируемого) двигателя и закреплена в этом положении при помощи ручного запора, обеспечивающего блокировку первой каретки на направляющих 10 в двух крайних положениях. Вторая каретка 19 находится в опущенном положении на первой каретке 13, при этом ролики 21 оп.ираются на нижний конец направляющих пазов 15. Шарнирно соединенные рычаги 37 и 46 находятся в таком положении (фиг. 1), что опора 48 стоит горизонтально. Крыщку 49 щатуна устанавливают на опору 48. Затем каретку 13 снимают с запора и перемещают по направляющим 10 в позицию, представленную тонкой щтриховой линией на фиг. 1. Здесь каретка 13 фиксируется в указанном положении при помощи ручного запора.

Станину 1 снимают с запора, затем помещают при помощи поручней 8 прямо против смотрового отверстия, предусмотренного в стенке двигателя внутреннего сгорания. В этом положении станина 1 фиксируется ручным запором, который входит в выемки верхнего рельса 3. Далее каретку 13 снимают с запора и перемещают вперед таким образом, чтобы опорный элемент 48 и крыщка 49 головки шатуна частично поместились бы в указанном выше отверстии. Каретку 13 фиксируют в этом положении. Включают привода и насос 53. Первый рычаг 37 поворачивается одновременно со вторым рычагом 46 таким образом, что крышка 49 головки шатуна устанавливается в положении, указанном на фиг. 2. Гидравлический домкрат перемещает вторую каретку 19 параллельно оси 18 до тех пор, пока крышка 49 шатуна не соприкоснется с плоскостью стыка головки 51 шатуна. Затем шпильки 50 опускают в отверстия опоры 48 и фиксируют крышку 49 с помощью домкратов на головке 51 шатуна.

Другим домкратом перемещают каретку 19 в нижнее положение в то время как крышка 49 остается закрепленной на головке 51 шатуна. Приводом 27 перемещают два сочлененных рычага 37 и 46 в положение, указанное на фиг. 1. После остановки привода 27 каретку 13 снимают с запора и переводят в положение, показанное тонким пунктиром на фиг.Ч и каретку снова запирают. Затем снимают с запора станину 1 и переводят ее к позиции загрузки, расположенной перед двигателем внутреннего сгорания. Снимают запор с каретки 13 и переводят ее вперед, где ее снова фиксируют. Теперь устройство готово к приему новой крышки для головки шатуна.

Каждый шатун устанавливают в заранее заданном положении для обеспечения монтажа и демонтажа крышки 49 на головке 51 шатуна, например, при помоши электромотора, который apaniacT коленчатьш ва.ч, присоединенный под некоторым определенным угло.м (на фиг. не показаны):

Формула изобретения

1.Манипулирующее устройство, содержащее опорную конструкцию, рабочий орган, например механическую руку, средства перемещения этого органа по нескольким направлениям и привода, отличаюшееся тем, что, с целью обеспечения надежности и быстроты монтажа и демонтажа крыигкм головки шатуна, механическая рука выполнена в виде-системы шарнирных рычагов, на первом

из которых, кинематически связанном с приводом, жестко установлен один зубчатый сектор и иларнирно -второй, а на втором рычаге жестко установлено зубчатое колесо, связанное со вторым из указанных выше секторов посредством про.межуточной паразитной шестерни, свободно смонтированной на первом рычаге.

2.Устройство по п. 1, отличающееся те.м, что средства перемещения механической руки выполнены в виде двух кареток, одна из которых расположена на опорной конструкции, вторая каретка расположена на первой с возможностью перемещения относительно нее, и обе каретки расположены относительно опорной конструкции с возможностью перемещения их во взаимно перпендику.чярных плоскостях.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что на конце второго рычага механической руки установлено средство для опоры монтируемой (демонтируемой) крышки головки гнатуна.

4.Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что на опорной конструкции смонтированы ведущие и опорные ролики и направляющие.

5.Устройство по пп. 1-4, отличающееся тем, что на первой каретке смонтированы ролики, предназначенные для взаи.модействия с направляющими опорной конструкции, а на боковых поверхностях каретки выполнены 1азы.

6.Устройство по пп. 1-5, отличающееся тем, что на второй каретке смонтированы ролики, предназначенные для взаимодействия с пазами первой каретки.

7.Устройство по пп. 1-6, отличающееся тем, что на первой каретке установлен домкрат, щток которого закреплен на второй каретке.

8.Устройство по пп. 1-7, отличающееся тем, что опорная конструкция образована двумя вертикальными пластинами, между которыми установлена первая каретка, скрепленная поперечными связями.

9.Устройство по пп. , отличающееся тем, что первая каретка образована двумя вертикальными пластина.ми, скрепленными поперечными связями, между которы.ми расположена вторая каретка.

78

10.Устройство по пп. 1-9, отличающеесякрышки головки шатуна снабжено отверстите|М, что первый рычаг механической рукиями под крепежные шпильки этой крышки, выполнен в виде коробчатой конструкции.Источники информации, принятые во

11.Устройство по пп. 1 -10, отличающее-внимание при экспертизе:

ся тем, что средство для опоры монтируе-s 1. Авторское свидетельство СССР

мой (демонтируемой) детали, например,№ 212027, кл. В 25 J 13/10, 1967.

615843

мл

fut.i

Лп.л