Кран-манипулятор

Кран-манипулятор

Реферат

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Кран-манипулятор содержит шасси 1 с установленным на нем опорным устройством 2, состоящим из балки и размещенных по ее краям выносных опор в виде аутригеров 9, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости. На шасси с возможностью вращения относительно вертикальной оси смонтирована колонна 4, шарнирно соединенная с шарнирно связанными стрелой коленом с телескопической штангой и грузозахватным органом, установленным с возможностью перемещений в вертикальной и горизонтальной плоскостях. В нижней части колонны соосно вертикальной оси размещен дополнительный аутригер 10. Нижняя часть колонны сопряжена с нижним кронштейном посредством переходной втулки с размещенным в ее полости гидроприводом аутригера. На верхней части колонны посредством шлицевой втулки смонтирован механизм поворота, корпус которого закреплен на плите верхнего кронштейна. Изобретение повышает грузоподъемность и расширяет зону обслуживания. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к мобильной технике для погрузки и разгрузки штучных и затаренных в контейнеры грузов сельскохозяйственного профиля.

Известно транспортное средство, содержащее седельный тягач и полуприцеп, на продольной оси платформы которого установлен гидравлический манипулятор, на конце стрелы которого подвешена траверса с проушинами на концах для подвески съемных захватов длинномерных грузов, в котором траверса подвешена на конце стрелы через гидравлический ротатор для дистанционного управления ее ориентацией в горизонтальной плоскости; платформа полуприцепа на участке за его опорой выполнена с углублением для размещения неповоротной части гидроманипулятора, а поперек продольной оси платформы установлены опоры для длинномерных грузов, при этом рабочие поверхности опор лежат в одной плоскости, наклоненной к заднему концу платформы (RU, свидетельство на полезную модель №17027 U1, МПК⁷ В 60 Р 1/48. Транспортное средство /Жеребцов Е.П., Авраменко А.Н., Садыков А.Ф., Гафаров М.З., Шегабудинов А.Ш. Заявка №2000128294/20; заявлено 15.11.2000; опубл. 10.03.2001 г., Бюл. №7 //Изобретения. Полезные модели, 2001, №7, с.269).

К недостаткам данного транспортного средства применительно к решаемой проблеме относятся большие габаритные размеры и ограниченные функциональные возможности: транспортировка длинномерных материалов, в частности труб.

Известно также транспортное средство с устройствами для самозагрузки и саморазгрузки, содержащее самоходное шасси с кабиной, рама которого выполнена из двух жестко связанных между собой продольных лонжеронов, платформу (кузов), шарнирно закрепленную с возможностью поворота приводом в вертикальной плоскости, колонну, установленную на раме между задней стенкой кабины и передней стенкой платформы с возможностью поворота гидроцилиндром в горизонтальной плоскости, грузоподъемную стрелу, смонтированную на колонне с возможностью поворота в вертикальной плоскости посредством гидроцилиндра, рукоять, на конце которой шарнирно закреплен с возможностью поворота гидроцилиндрами в вертикальной плоскости грузозахватный орган, и гидросистему управления гидроцилиндрами, в котором колонна установлена на определенном расстоянии от передней базы автомобиля, а рама снабжена надрамником, закрепленным на ней с помощью кронштейнов, платформа закреплена на надрамнике и снабжена жестко закрепленной на ней опорой, имеющей кронштейны и фиксирующее устройство для грузозахватного органа, кроме того, для ограничения угла откидывания платформы транспортное средство снабжено тросом, который одним концом закреплен к надрамнику, а другим - к платформе (RU, свидетельство на полезную модель №16596 U1, МПК⁷ В 60 Р 1/48. Транспортное средство с устройствами для самозагрузки и саморазгрузки /А.М. Нечепурнов. Заявка №2000115879/20; заявлено 19.06.2000; опубл. 20.01.2001 г., Бюл. №2 //Изобретения. Полезные модели, 2001, №2, с.433).

К недостаткам данного транспортного средства несмотря на его компактность и большую зону обслуживания относятся ограниченная грузоподъемность и большие габаритные размеры по высоте.

Кроме упомянутых транспортных средств известно транспортное средство, содержащее шасси с передними колесами и задней колесной тележкой, на котором смонтирована вертикальная опора, а также платформа, состоящая из передней части - рамы и задней части - технологической рамы, причем на раме размещен кран-манипулятор со стрелой и грузозахватным органом, а на технологической раме установлено защитное ограждение и коник, имеющий основание и стойки, в котором коник выполнен поворотным и связан с технологической рамой, имеющей опорное основание, при помощи соединительного узла, состоящего из ступенчатой втулки с отверстием Т-образной формы и втулки, соосно расположенными друг в друге с возможностью осевого и радиальных перемещений, причем ступенчатая втулка жестко установлена в центральном отверстии опорного основания, втулка жестко размещена в отверстии, выполненном по центру основания коника, так, что выступает за пределы нижней части основания, а через соосные отверстия ступенчатой втулки и втулки проходит ось, при этом центр опорного основания смещен относительно оси балансира задней колесной тележки в сторону задней части шасси; технологическая рама имеет защитный настил, расположенный в пределах габаритов транспортного средства; стойки коника выполнены откидывающимися; защитное ограждение выполнено в виде решетки с преимущественным содержанием стержней, расположенных вертикально; вертикальная опора установлена непосредственно за кабиной (RU, свидетельство на полезную модель №17903 U1, МПК⁷ В 60 Р 3/40. Транспортное средство /Бессилин С.В., Першин Е.С., Югов О.И., Шульгина Л.И. Заявка №2000104410/20; заявлено 23.02.2000; опубл. 10.05.2001 г., Бюл. №13 //Изобретения. Полезные модели, 2001, №13, с.452).

К недостаткам данного транспортного средства относятся неустойчивость рабочего положения крана-манипулятора и большие габаритные размеры в транспортном положении.

Известен манипулятор, содержащий корпус, захватные рычаги, взаимодействующие с приводными элементами, имеющими оппозиционно размещенные фигурные поверхности, в котором захватные рычаги выполнены из двух частей - схватывающей и контактирующей с приводными элементами, соединенных друг с другом шарнирно с возможностью перемещения схватывающихся частей в вертикальной плоскости, при этом схватывающие части снабжены стойками, которые посредством тяг контактируют с дополнительными приводными элементами, также снабженными фигурными поверхностями, причем конфигурации фигурных поверхностей выбраны из условия обеспечения перемещения схватывающих частей захватных рычагов, выполняющих схватывание и подъем изделия; фигурные поверхности приводных элементов выполнены в виде двух участков - рабочего участка, обеспечивающего перемещение схватывающей части соответствующего рычага, и участка в виде дуги окружности дополнительных приводных элементов, также выполненных в виде двух участков, первые из которых имеют конфигурацию, идентичную конфигурации рабочего участка фигурной поверхности приводных элементов, а вторые имеют конфигурации фигурных поверхностей, оппозиционно размещенных друг другу, обеспечивающих перемещение схватывающих частей захватного рычага в вертикальной плоскости; он снабжен тормозным элементом, например электромагнитной муфтой, взаимодействующим с корпусом и обеспечивающим фиксацию корпуса во время работы схватывающих частей захватных рычагов; корпус снабжен, по меньшей мере, одной аналогично выполненной парой дополнительных захватных рычагов и установлен с возможностью поворота вокруг оси приводных элементов во время отсутствия фиксации корпуса тормозным элементом (RU, свидетельство на полезную модель №17883 U1, МПК⁷ В 25 J 9/00. Манипулятор /Ляпин Ю.В. Заявка №2000128276/20; заявлено 14.11.2000; опубл. 10.05.2001 г., Бюл. №13 //Изобретения. Полезные модели, 2001, №13, с.446).

К недостаткам данного манипулятора относится неоправданная сложность конструкции.

Наиболее близким техническим решением по своей сущности, функциональному назначению и количеству общих существенных отличительных признаков является кран-манипулятор, содержащий шасси с установленным на нем опорным устройством, поворотную стрелу с приводом ее подъема и грузозахватный орган, а также пульт управления краном, в котором согласно формулы полезной модели на шасси дополнительно установлена жестко связанная с опорным устройством траверса, которая шарнирно соединена с механизмом поворота, с расположенной на нем с возможностью вращения относительно вертикальной оси устройства колонной, причем колонна шарнирно соединена с последовательно установленными и шарнирно связанными стрелой и коленом с телескопической штангой, на конце которой размещен грузозахватный орган, а опорное устройство состоит из балки и размещенных по ее краям выносных опор, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при этом привод перемещения выносных опор в вертикальной плоскости, привод механизма поворота крана, привод подъема стрелы, привод поворота колена и привод выдвижения телескопической штанги выполнены в виде гидроцилиндров, соединенных гидролиниями с баком и пультом управления в виде гидрораспределителя; выносные опоры выполнены в виде аутригеров (RU, свидетельство на полезную модель №17526 U1, МПК⁷ В 66 С 23/04. Кран-манипулятор /Швец Н.Ф., Самоухин А.О., Мозговой С.А., Тюрин Ю.И., Сафронов М.Н. Заявка №2000131405/20; заявлено 18.12.2000; опубл. 10.04.2001 г., Бюл. №10 //Изобретения. Полезные модели, 2001, №10, с.382).

Этот кран-манипулятор принят в качестве наиближайшего аналога.

К недостаткам данного крана-манипулятора относятся неустойчивость в рабочем положении, ограниченные зоны обслуживания и грузоподъемность, сложность монтажа на шасси транспортного средства.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, -расширение зоны обслуживания.

Технический результат - повышение грузоподъемности и снижение затрат времени на приведение крана-манипулятора в рабочее положение.

Указанный технический результат достигается тем, что известный кран-манипулятор, содержащий шасси с установленным на нем опорным устройством, состоящим из балки и размещенных по ее краям выносных опор в виде аутригеров, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости, снабженную механизмом поворота и расположенную на шасси с возможностью вращения относительно вертикальной оси колонну, шарнирно соединенную с последовательно установленными и шарнирно связанными стрелой и коленом с телескопической штангой и размещенным на ее конце грузозахватным органом, установленным с возможностью перемещений в вертикальной и горизонтальной плоскостях посредством гидроприводов механизма поворота колонны, стрелы, поворота колена и штанги, гидравлически связанных через пульт управления гидрораспределителя с баком, согласно изобретению снабжен дополнительным аутригером, размещенным соосно вертикально оси в нижней части колонны, соединенной посредством верхнего и нижнего кронштейнов с верхней и нижней осями гидронавесной системы шасси, при этом нижняя часть колонны сопряжена с нижним кронштейном посредством переходной втулки с размещенным в ее полости гидроприводом аутригера, а на верхней части упомянутой колонны посредством шлицевой втулки смонтирован механизм поворота, корпус которого закреплен на плите верхнего кронштейна.

За счет того, что колонна смонтирована на верхней и нижней осях навесной системы шасси, а в нижней ее части установлен дополнительный аутригер, достигается указанный выше технический результат.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 схематично представлен кран-манипулятор, смонтированный на шасси гусеничного трактора класса тяги 3, вид в плане;

на фиг.2 - то же, вид сбоку;

на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1, вертикальный разрез колонны, механизма поворота, дополнительного аутригера и кронштейнов связи с верхней и нижней осями гидронавесной системы шасси.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Кран-манипулятор содержит шасси 1, опорное устройство 2 и снабженную механизмом поворота 3 и расположенную на шасси 1 с возможностью вращения относительно вертикальной оси колонну 4. В качестве шасси 1 может быть использован гусеничный трактор сельскохозяйственного профиля класса тяги или 3, или 4 (с маркой ДТ-75М, ВТ-100, Т-150, Т-4А, Т-4М и др.). В качестве шасси 1 может быть также использован колесный трактор класса тяги или 0,9, или 1,4, или 3, или 5 (Т-40М, МТЗ-100, Т-145, Т-150К, ВТ-100К, К-701М, К-703 и др.). На шасси 1 установлено опорное устройство 2. Опорное устройство 2 состоит из поперечной балки 5. Опорное устройство 2 размещено на передних концах лонжеронов 6 и 7 шасси 1. По краям балки 5 размещены выносные опоры. Последние выполнены в виде аутригеров 8 и 9. Каждый из аутригеров 8 (9) на балке 5 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости.

Кран-манипулятор снабжен дополнительным аутригером 10. Аутригер 10 размещен соосно вертикальной оси в нижней части колонны 4. Колонна 4 соединена посредством верхнего кронштейна 11 и нижнего кронштейна 12 с верхней осью 13 и нижней осью 14 гидронавесной системы шасси 1. Оси 13 и 14 шасси 1 любой конструкции конструктивно связаны с лонжеронами 6 и 7. Верхний и нижний кронштейны 11 и 12 с верхней и нижней осями 13 и 14 гидронавесной системы шасси 1 сопряжены посредством отъемных полумуфт 15 (см. фиг.3). Верхняя и нижняя оси 13 и 14 гидронавесной системы шасси 1 размещены в параллельных поперечно-вертикальных плоскостях и по ходу движения смещены на величину “а” (см. фиг.1 и 3).

Нижняя часть колонны 4 сопряжена с нижним кронштейном 12 посредством переходной втулки 16. В полости переходной втулки 16 размещен гидропривод 17 аутригера 10. Фланец гидропривода 17 аутригера 10 и переходная втулка 16 посредством крепежных элементов соединены с нижней плоскостью сопряжения нижнего кронштейна 12. Переходная втулка 16 за счет кольцевой канавки с нижней частью колонны 4 соединена шарнирно посредством пары штифтов 18 (см. фиг.3).

На верхней части упомянутой колонны 4 посредством шлицевой втулки 19 смонтирован механизм поворота 3. Корпус 20 механизма поворота 3 закреплен на плите 21 верхнего кронштейна 11. Механизм поворота 3 включает рейку 22, концы которой сопряжены с гидроприводами 23 возвратно-поступательного перемещения, и шестерню 24 с осью 25. Один конец оси 25 размещен в подшипниковой опоре 26, а другой конец 27, шлицевой, смонтирован в шлицевой втулке 19. Таким образом, колонна 4 шарнирно соединена посредством кронштейнов 11 и 12 и осей 13 и 14 с шасси 1. Механизм поворота 3 обеспечивает поворот колонны 3 вокруг вертикальной 3 от исходного положения на угол 225±3.

Колонна посредством осей 28 и 29 и проушин 30 и 31 шарнирно соединена с последовательно установленными и шарнирно связанными стрелой 32 и ее гидроприводом 33. Шток гидропривода 33 осью 34 соединен с удаленным концом стрелы 32. На стреле 32 шарнирно смонтированы колено 35 с телескопической штангой 36 и размещенным на ее конце грузозахватным органом 37 и гидроприводом 38 колена 35.

Аутригеры 8, 9, 10, механизм поворота 3, стрела 32, колено 35 на устройстве установлены с возможностью перемещений в вертикальной и горизонтальной плоскостях посредством соответственно гидроприводов 17, 23, 33 и 38, гидравлически связанных через пульт управления гидрораспределителя с баком. Для упрощения конструкции пульт управления крана-манипулятора совмещен с гидрораспределителем шасси 1. Каждый из гидроприводов 17, 23, 33 и 38 имеет индивидуальный гидрозамок.

Кран-манипулятор работает следующим образом.

Шасси 1 устанавливают в непосредственной близости к перегружаемым грузам. Для этого тракторист аутригеры 8, 9 и 10 гидроприводами 17 приводит в рабочие положения. В этом случае колонна 4 опирается на грунт через лонжероны 6 и 7 на три опорные точки, обеспечивая устойчивое положение крана-манипулятора.

Тракторист положениями аутригеров 8, 9 и 10 управляет четвертой ручкой гидрораспределителя на пульте управления, не выходя из кабины шасси 1. Затем третьей ручкой гидрораспределителя, считая справа по ходу движения шасси 1, приводит в движение рейку 22. При перемещениях штоков гидроприводов 23 шестерня 24 через шлицевой конец 27 и шлицевую втулку 19 приводит к угловым перемещениям колонну 4 вокруг ее вертикальной оси. Изменяя положения ручек первой и второй секций гидрораспределителя, оператор подводит грузозахватный орган 37 в рабочее положение над перемещаемым грузом. Далее груз стропами подвешивают к органу 37. При подъеме груза его одновременно смещают в пространстве. Укладку (погрузку) груза проводят в обратном порядке.

За счет того, что колонна 4 размещена на осях 13 и 14 гидронавесной системы шасси 1, а аутригеры 8, 9 и 10 - на ее лонжеронах 6 и 7, достигается повышение грузоподъемности крана-манипулятора. Размещение механизма поворота 3 на верхней части колонны 4 расширит зону обслуживания. Управление краном из кабины шасси 1 снизит затраты времени на обслуживание.

Формула изобретения

1. Кран-манипулятор, содержащий шасси с установленным на нем опорным устройством, состоящим из балки и размещенных по ее краям выносных опор в виде аутригеров, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости, снабженную механизмом поворота и расположенную на шасси с возможностью вращения относительно вертикальной оси колонну, шарнирно соединенную с последовательно установленными и шарнирно связанными стрелой и коленом с телескопической штангой и размещенным на ее конце грузозахватным органом, установленным с возможностью перемещений в вертикальной и горизонтальной плоскостях посредством гидроприводов механизма поворота колонны, стрелы, поворота колена и штанги, гидравлически связанных через пульт управления гидрораспределителя с баком, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным аутригером, размещенным соосно вертикальной оси в нижней части колонны, соединенной посредством верхнего и нижнего кронштейнов с верхней и нижней осями гидронавесной системы шасси, при этом нижняя часть колонны сопряжена с нижним кронштейном посредством переходной втулки с размещенным в ее полости гидроприводом аутригера, а на верхней части колонны посредством шлицевой втулки смонтирован механизм поворота, корпус которого закреплен на плите верхнего кронштейна.

2. Кран-манипулятор по п.1, отличающийся тем, что переходная втулка с нижней частью колонны соединена шарнирно посредством пары штифтов.

3. Кран-манипулятор по п.1, отличающийся тем, что верхний и нижний кронштейны колонны с верхней и нижней осями гидронавесной системы шасси сопряжены посредством отъемных полумуфт.

4. Кран-манипулятор по п.1, отличающийся тем, что верхняя и нижняя оси гидронавесной системы шасси размещены в параллельных поперечно-вертикальных плоскостях.

5. Кран-манипулятор по п.1, отличающийся тем, что пульт управления совмещен с гидрораспределителем шасси.

6. Кран-манипулятор по п.1, отличающийся тем, что опорное устройство размещено на передних концах лонжеронов шасси.

РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3