Пружинный балансир Советский патент 1981 года по МПК B66D3/18 

(54) ПРУЖИННЫЙ БАЛАНСИР

I

Изобретение относится к грузоподъемным механизмам, предназначенным для компенсации веса подвешенного груза, например инструмента.

Известен пружинный балансир, содержащий корпус, в котором расположен подпружиненный барабан с канатом 1.

Этот балансир не может удерживать груз на одной высоте, так как с его помощью можно только опускать плавно груз.

Наиболее близким решением из известных к изобр етению является пружинный балансир, содержащий корпус, внутри которого расположен подпружиненный спиральной пружиной конический барабан с канатом 2.

Однако указанный балансир имеет ограниченные функциональные возможности, так как в нем недостаточно используется канатоемкость барабана, что связано с физиологическими, возможностями человека (его ростом), а также отсутствует дистанционное управление перемещением груза, подвешенного на канате, необходимое для перемещения груза в самое верхнее положение для пропуска крупногабаритных деталей при смене позиций в поточно-позиционном производстве. Кроме того, груз ненадежно устанавливается в верхнем крайнем положении из-за отсутствия закрепления его в верхней точке, что может привести к самопроизвольному опусканию и к попаданию груза в опасную зону.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и надежности работы балансира.

Указанная цель достигается тем, что пружинный балансир снабжен двигателем с червячной передачей и реверсивной муфтой свободного хода, состоящей из звездочки с пазами, жестко связанной с червячным колесом, передачи вилки и роликов, взаимодействующих между собой и расположенных в пазах звездочки, а также из обоймы,

5 жестко связанной с барабаном, при .этом червяк установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения и подпружинен с обеих сторон, а вилка постоянно подторможена.

На фиг. 1 показан продольный разрез 0 пружинного балансира (разрез А-А фиг. 2); на фиг. 2 - сечение Б-Б фиг. 1 (червячная передача и муфта свободного хода); на фиг. 3 - схема механического привода балансира.

Пружинный балансир содержит корпус 1, внутри которого расположен конический барабан 2, конструктивно выполненный заодно с обоймой 3. Внутри барабана 2 смонтирована спиральная пружина 4. Канат 5 намотан на барабан 2 и служит для подвешивания груза. Механический привод, включающий дви(агель 6, связанный с червяком 7 и червячным колесом 8, образующими червячную передачу, выполнен с возможностью дистанционного управления и предназначен для перемещения груза. Червячное колесо 8 конструктивно выполнено заодно со звездочкой 9, имеющей пазы 10, в которые установлены вилка 11 и ролики 12 Звездочка 9, обойма 3, вилка 11 и ролики 12 образуют необратимую реверсивную муфту свободного хода. Между вилкой 11 и роликами 12 имеются зазоры а, необходимые для надежного заклинива ния роликов 12 между обоймой 3 и звездочкой 9. Червяк 7 (фиг. 3) выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении в обе стороны от среднего положения на расстояние б. Для возврата червяка 7 в среднее положение на нем с1а юв.-1ены пружины 13. При смеluciiiioM чспияке 7 к нему приложена сила Р , ,м к чгрг.ичиому колесу 8 приложена сила Р, Такая установка червяка 7 дает возможность отключать двигатель 6 при необходимости работы балансира в ручном режиме и надежно закреплять груз в крайних полржениях. Конечные упоры 14 (фиг. 3), закрепленные на корпусе 1, служат для ограничения перемещения пальца 15, кинематически связанного с барабаном 2, что обеспечивает остановку груза в крайних положениях. Для включения в крайних положениях двигателя 6 на корпусе 1 установлены концевые выключатели (не показаны). Тормоз 16, расположенный на корпусе 1, служит для подтормаживания вилки 11 при выводе роликов 12 из заклиненного состояния между обоймой 3 и звездочкой 9, что необходимо для отключения механического привода при работе балансира в ручном режиме.

Пружинный балансир работает следующим образом.

При дистанционном перемещении подвещенного к балансиру на канате 5 двигатель 6 вращает через червяк 7 червячное колесо 8 и реверсивную необратимую муфту, барабан 2 с намотанным на него канатом 5, при этом червяк 7 смещен относительно среднего положения на расстояние б силой Р (фиг. 3), возникающей в зацеплении. Половина роликов 12, расположенных в пазах 10 звездочки9, находятся в заклиненном состоянии между звездочкой 9 и обоймой 3 и передают вращающий момент от двигателя б на барабан 2, а вилка 11 вращается вместе со звездочкой 9, преодолевая силы трения в тормозе 16. При ручном отключении двигателя 6 сила в зацеплении за время вращения двигателя 6 до остановки

плавно уменьщается до нуля и червяк 7 возвращается пружинами 13 в среднее положение. Механический привод обеспечивает дистанционное перемещение груза до конечных упоров 14 и поэтому канатоемкость

барабана 2 используется полностью.

Для закрепления груза, подвещенного к балансиру, в крайнем положении двигатель 6 вращает через червяк 7, червячное колесо 8 и реверсивную необратимую муфту, барабан 2 и перемещает кинематически связанный с барабаном 2 палец 15. При достижении пальцем 15конечного упора 14 срабатывает концевой выключатель двигателя б а так как барабан 2 заторможен на конечном упоре 14, то червяк 7 не имеет возможности выйти из смещенного положения в среднее. От полученного смещенного положения червяка 7 до самого крайнего, которое он может занять, остается некоторое расстояние, которого недостаточно, чтобы при перемещении груза вручную обойма 3, вращаемая барабаном 2, могла бы, выбрав зазоры а, вывести ролики 12 из закрепленного состояния и отключить обойму 3 от звездочки 9, так как червячная передача самотормозящая, то провернуть ее, перемещая груз и вращая связанный с ним через канат 5 барабан 2, обойму 3 и звездочку 9, невозможно. Поэтому груз надежно закрепляется в крайнем положении от самопроизвольного перемещения и может быть выведен из него только включением двигателя б

0 Б обратную сторону.

При перемещении груза, подвещенного к балансиру, вручную канат 5, на котором подвещен груз вращает барабан 2, обойму 3 и через заклиненные ролики 12,,звездочку 9 и червячное колесо 8. При этом червяк 7

5 перемещается в сторону от среднего положения, так как вилка 11 подторможена тормозом 16 и остается на месте, то зазаоры а между вилкой 11 и роликами 12 уменьщаются до нуля и вилка 11 выводит ролики 12 из/ заклиненного состояния и отключает обойму 3 и связанный с ней через барабан2 и канат 5 груз от звездочки 9, соединенной с червячным колесом 8 самотормозящейся червячной передачи, что обеспечивает возможность использования балансира для

5 работы в ручном режиме.

Такое выполнение пружинного балансира расщиряет его функциональные возможности за счет обеспечения дистанционного управления подъемом груза и полного использования канатоемкости, а также повыщает

° надежность в работе за счет закрепления груза в крайних положениях.

Улучщаются условия работы при эксплуатации балансира.

5Формула изобретения

Пружинный балансир, содержащий корпус, внутри которого расположен подпружиненный спиральной пружиной конический барабан с канатом, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей балансира, последний снабжен двигателем с червячной передачей и реверсивной муфтой свободного хода, состоящей из звездочки с пазами, жестко связанной с червячным колесом передачи, вилки и роликов, взаимодействующих между собой и расположенных в пазах звездочки, а также из обоймы, жестко связанной с барабаном.

Л-Х}

при этом червяк установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения и подпружинен с обеих сторон, а вилка постоянно подторможена.

Источники информации; принятые во внимание при экспертизе

jYo 144273, кл. В 66 D 5/02, 1961 (прототип).

уг./