Крано-манипуляторная установка
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к области подъемно-транспортного машиностроения. Установка содержит опорно-поворотное устройство, многосекционную грузоподъемную стрелу шарнирно-рычажного типа, гидросистему и систему управления. Гидросистема установки выполнена чувствительной к нагрузке и снабжена системой форсирования. Система управления выполнена комбинированной с возможностью как дистанционного, так и ручного управления ее исполнительными органами. Установка снабжена двухконтурным ограничителем грузоподъемности, непосредственно интегрированным в ее электрогидравлическую часть. Изобретение позволяет обеспечить улучшение эксплуатационных характеристик установки. 14 з.п. ф-лы, 113 ил.
Реферат
Изобретение относится к области подъемно-транспортного машиностроения, а именно - к крано-манипуляторным установкам, преимущественно большой грузоподъемности, предназначаемым для выполнения погрузочно-разгрузочных, строительно-монтажных, ремонтных, аварийно-восстановительных и ряда других специализированных работ в различных отраслях хозяйства.
Заявляемая крано-манипуляторная установка может быть использована как автономно (при стационарном варианте размещения), так и в составе различных специализированных подъемно-транспортных средств.
Известен ряд аналогов изобретения как отечественной, так и зарубежной разработки (см., например, книги "Автотранспортные средства с грузоподъемными устройствами для перевозки грузов в контейнерах и пакетах", М.И.Грифф, Р.А.Затван, В.Ф.Трофименков, М., "Транспорт", 1989 г., УДК 6.29.114.4: 656.135.073.235; "Зарубежные и отечественные манипуляторы и краны для самопогрузки и саморазгрузки автотранспортных средств", М.И.Грифф, Р.А.Затван, М., ВНИИНТПИ, 1991, УДК 621.863; ст. "Бортовой манипулятор МКС-4531", инж. А.Д.Шахов и А.К.Маланов, УДК 629.114.4-474.22, ж-л "Строительные и дорожные машины" №10, 1988, стр. 11; SU 651993, В 60 Р 1/50, 1979 г.; US 44613669, B 66 F 11/04, 1984 г.; RU 2037464 C1, В 66 С 23/10, 19.06.1995 г.; RU 2107655 С1, В 66 С 23/86, 27.03.98 г.; RU 2167803 C2, В 66 С 23/00, 27.05.99 г.; МКС-4032 "БАКМ", подробное описание которого приведено в "Пособии для операторов (машинистов) по безопасной эксплуатации кранов-манипуляторов", М., НПО ОБТ. 1995 г. ББК 32.816Н, П62, УДК[621.856. 8-5: 658/382/3]: 658.386, автор-составитель Н.А.Шишков).
Крано-манипуляторные установки рассматриваемого класса нашли достаточно широкое применение в мировой практике. В немалой степени этому способствовали их особые потребительские качества, а также значительный рост в последнее время номенклатуры разрабатываемых для них сменных рабочих инструментов навесного типа, включая специализированный с гидравлическим приводом.
Однако большинство из перечисленных известных крано-манипуляторных установок имеют, преимущественно небольшую, либо среднюю грузоподъемность и построены на традиционной элементной базе и относительно устаревших технических решениях, не обеспечивающих необходимого совершенства конструкции, отвечающего современному техническому уровню, а следовательно, и соответствующей конкурентоспособности машин данной категории.
Практический опыт эксплуатации такого рода установок показывает, что производительность многих из них относительно невелика, а управление ими малоэффективно и не отвечает по уровню безопасности действующим нормативным документам. В большинстве случаев они имеют достаточно низкое весовое качество, обусловленное в основном нерациональностью металлоконструкции, несовершенную кинематику, малоэффективный гидропривод, а также неудовлетворительный товарный вид.
Из числа известных аналогов заявляемого технического решения ближайшим (прототипом) может служить кран-манипулятор МКС-4032 БАКМ (см. вышеупомянутое "Пособие для операторов...").
Входящая в его состав крано-манипуляторная установка относится к оборудованию средней грузоподъемности и может размещаться на грузовых автомобилях с соответствующей платформой, седельных тягачах, тракторах, полуприцепном и прицепном подвижном составе и других транспортных средствах через надрамник, либо без него, а также использоваться автономно (при стационарном варианте размещения).
Конструктивно она содержит опорно-поворотное устройство с рамным основанием, выполненным в виде разнесенных между собой неподвижной аутригерной и поворотной двухконсольной балансирной поперечных балок с соответствующей опорно-установочной базой и монтажно-присоединительными элементами, шарнирно сочлененных друг с другом через приваренный посередине к первой из них, с возвышением над ее потолочной полкой, вертикально ориентированный полый корпус, дополнительно подкрепленный в зоне приварки консольно вынесенным в сторону балансирной балки и охватывающим его снаружи пространственно развитым приварным силовым жестким коробом, сформированным из набора соответствующих приварных горизонтальных плит и вертикальных стенок одинаковой с аутригерной балкой высоты, размещенными на подшипниках внутри аутригерной балки, с возможностью перемещения в противоположных направлениях и стопорения в крайних положениях при помощи двухпозиционных фиксаторов ригельного типа, выдвижными балками с закрепленными на их консольных концах выносными аутригерами, лапы которых снабжены самоустанавливающимися опорными пятами, и установленной в посадочных гнездах корпуса основания на подшипниках скольжения и качения шарикового типа, с обеспечением осевой и радиальной фиксации, искривленной стойкой, приводимой во вращение вокруг собственной оси механизмом поворота, выполненным на основе зубчатой передачи, одно из кинематических звеньев которой размещено на основании, а другое - на стойке, с экранировкой их и подшипников с внешней стороны при помощи прикрепленных к стойке и нижнему посадочному гнезду корпуса основания куполообразного защитного кожуха и съемной крышки, шарнирно закрепленную на верхнем конце стойки опорно-поворотного устройства, с возможностью углового перемещения в вертикальной плоскости, телескопирования и укладки при транспортировке в поперечном направлении, многосекционную грузоподъемную стрелу шарнирно-рычажного типа, подъемная секция которой имеет изменяющееся по длине сечение, а выносная и выдвижные телескопические секции с механическими удлинителями - гексагональный в поперечном сечении профиль, располагаемые на стреле осветительное оборудование и сменный рабочий инструмент, гидросистему, включающую в себя выполненные в виде соответствующих гидродвигателей исполнительные органы перемещения лап выносных аутригеров, привода механизма поворота стойки опорно-поворотного устройства, подъемной, выносной и выдвижных телескопических секций стрелы и подвешиваемого на ней гидрофицированного рабочего инструмента, ряд из которых, относящихся к приводу выдвижных телескопических секций, кинематически сочленены с металлоконструкцией стрелы с соответствующей компенсационной развязкой, обеспечивающей свободу перемещения указанных секций относительно них в вертикальной и горизонтальной плоскостях в пределах фактических искривлений продольной оси стрелы, реализуемых под действием эксплуатационных нагрузок, аксиально-поршневой насос с баком и встроенным в него сливным фильтром очистки рабочей жидкости для обеспечения их питания, два, управляющих исполнительными органами, секционных распределителя со встроенными в их клапанные секции защитно-предохранительными агрегатами, представляющими собой автоматические регуляторы давления эпизодического действия клапанного типа, и один двухпозиционный электрогидравлический распределитель, сообщающий выход насоса через сливной фильтр с баком, двухконтурный ограничитель грузоподъемности установки, выполненный из двух, независимых друг от друга защитно-предохранительных агрегатов, одним из которых является размещенный в клапанной секции управляющего стреловым оборудованием распределителя автоматический регулятор давления, а другим - электронное устройство безопасности, имеющее измеритель давления рабочей жидкости в поршневой полости исполнительного органа привода подъемной секции стрелы с электрическим выходным сигналом, защитно-предохранительную и регулирующую аппаратуру с гидравлическими соединительными магистралями, выполненными в виде совокупности соответствующих жестких трубопроводов и состыкованных с ними компенсационных вставок из гибких шлангов, обеспечивающих необходимое удобство монтажа и беспрепятственность перемещения подвижных звеньев установки, а также систему управления с кабелями.
При этом неподвижная аутригерная балка опорно-поворотного устройства данной установки имеет только один общий направляющий канал для размещения в нем двух односекционных либо телескопических многосекционных выдвижных балок крепления выносных аутригеров.
В первом случае отмеченная особенность конструктивного исполнения указанных балок не позволяет реализовать, из-за недостатка места для их размещения в одном направляющем канале, максимально возможную базу выноса аутригеров. Реализуемый же во втором случае способ решения данной задачи слишком сложен в исполнении, со всеми вытекающими из этого последствиями, и в частности создает техническую проблему особой трудности, обусловленную необходимостью размещения внутри выдвижных балок гидропривода их перемещения с соответствующими магистралями питания его рабочей жидкостью, поскольку при переходе к установкам большой грузоподъемности из-за значительного возрастания перемещаемых масс использование вышеупомянутого ручного привода становится уже нецелесообразным.
Корпус основания опорно-поворотного устройства известной установки выполнен из цилиндрической трубы с посадочными гнездами под стойку примерно одинакового диаметра, а возвышающаяся над потолочной полкой неподвижной аутригерной балки его часть не имеет дополнительного подкрепления в этой зоне. Из-за этого несущая способность такого рамного основания опорно-поворотного устройства, применительно к установкам большой грузоподъемности, может оказаться недостаточной, а для комбинации устанавливаемых в посадочные гнезда корпуса подшипников скольжения и качения, обеспечивающих соответствующую фиксацию стойки, характерны достаточно большие потери на трение.
Кольца используемых в опорно-поворотном устройстве МКС-4032 для уменьшения трения между выдвижными балками крепления выносных аутригеров и направляющим каналом неподвижной аутригерной балки стандартных подшипников шарикового типа изготавливаются, как правило, из специальных, подвергающихся закалке до высокой степени твердости, а потому и достаточно хрупких, сталей. Указанное обстоятельство в ряде случаев, например, из-за реализуемых при силовом нагружении лап выносных аутригеров перекосов, либо ударов большой интенсивности, может в значительной мере способствовать их механическому разрушению. К тому же подшипники такого рода отличаются относительно сложной технологией монтажа и демонтажа и имеют достаточно высокую стоимость.
Механизм поворота стойки опорно-поворотного устройства прототипа выполнен в виде одинарной реечной цилиндрической зубчатой передачи закрытого типа. В качестве привода указанной передачи использованы два гидроцилиндра одностороннего действия, поршни которых сочленены с концами ее зубчатой рейки. Кинематика указанной передачи обеспечивает соответствующее преобразование поступательного движения перемещаемой данными гидроцилиндрами рейки во вращательное движение сцепленного с ней ее зубчатого колеса. При этом рейку с гидроцилиндрами ее перемещения обычно закрепляют на основании опорно-поворотного устройства, а кинематически сцепленное с ней зубчатое колесо передачи на поворотной стойке и герметизируют их при помощи совмещаемого с корпусом основания специального картера, заполняемого до определенного уровня смазочной жидкостью.
Такое техническое решение весьма трудоемко в исполнении и существенно усложняет конструкцию и технологию изготовления, как самого корпуса основания, так и поворотной стойки, и в значительной мере ухудшает весовое совершенство опорно-поворотного устройства установки.
Существенным недостатком таких механизмов является ограничение угла поворота стойки опорно-поворотного устройства, обусловленное соответствующей величиной рабочего хода приводных гидроцилиндров, а также затрудненность доступа к звеньям зубчатой передачи, например, для осмотра их или технического обслуживания. В ряде случаев для этого требуется полная разборка опорно-поворотного устройства.
Традиционное сочленение штоков гидроцилиндров привода подъемной и выносной секций грузоподъемной стрелы известной установки напрямую с концевыми присоединителями указанных секций при помощи цилиндрических осей не позволяет соответствующим образом оптимизировать траекторию их движения относительно стойки опорно-поворотного устройства и подъемной секции, а следовательно, и грузовысотную характеристику крано-манипуляторной установки в зонах крайних положений стрелы.
Реализованная в указанной установке схема компенсационной развязки металлоконструкции телескопической части грузоподъемной стрелы и располагаемых на ней гидроцилиндров привода ее выдвижных секций не совсем оптимальна, поскольку она осуществляется только посредством формирования в соответствующих местах крепления необходимых зазоров между сопрягаемыми элементами, обеспечивающих свободу относительного перемещения последних. Такое техническое решение требует соответствующего развития, в основном, по высоте, соответствующих размеров концевых присоединителей металлоконструкции телескопической части стрелы. При большой протяженности участка телескопирования это связано с соответствующими техническими затруднениями и ухудшением весового совершенства стрелы.
Симметричное расположение корпуса рамного основания опорно-поворотного устройства прототипа не позволяет оптимизировать соответствующим образом высоту возвышающейся над неподвижной аутригерной балкой части поворотной стойки и длин секций стрелы, а также схему ее укладки в транспортном положении.
Построенная по открытой однонасосной схеме на традиционной элементной базе и относительно устаревших технических решениях гидросистема известной установки не в полной мере отвечает современному уровню.
Для подачи рабочей жидкости к выполненным в виде гидродвигателей прямолинейного движения (гидроцилиндров) исполнительным органам перемещения лап выносных аутригеров и привода механизма поворота стойки опорно-поворотного устройства, а также подъемной, выносной и выдвижных телескопических секций грузоподъемной стрелы крано-манипуляторной установки и подвешиваемого на ней гидрофицированного рабочего инструмента в гидросистеме прототипа использованы нерегулируемый аксиально-поршневой насос постоянной производительности с баком и встроенным в него сливным фильтром очистки указанной жидкости, снабженным фильтроэлементом с индикатором его засоренности манометрического типа.
Гидросистемы с насосами такого типа не адаптируются к нагрузке и существенно ограничивают функциональные и технические возможности машин.
Отсутствие в составе бака датчиков уровня и температуры рабочей жидкости электронного типа, а также особенности конструктивного исполнения использованного в его сливном фильтре индикатора засоренности сменного фильтроэлемента, практически, лишают машиниста крано-манипуляторной установки возможности оперативного получения им соответствующей информации о приближении критического состояния машины по данной группе параметров.
Управление соответствующими потоками рабочей жидкости в этой гидросистеме осуществляется двумя последовательно соединенными между собой по напорной линии без взаимной блокировки друг с другом, не чувствительными к нагрузке секционными гидравлическими распределителями с ручным приводом и одним двухпозиционным электрогидравлическим распределителем, сообщающим выход насоса с баком.
При этом схемно с одним из основных распределителей скоммутированы при помощи соответствующих магистралей питания рабочие полости исполнительных органов привода механизма поворота стойки опорно-поворотного устройства, подъемной, выносной и телескопических секций стрелы, а с другим - полости исполнительных органов перемещения лап выносных аутригеров и подвешиваемого на стреле гидрофицированного рабочего инструмента.
Гидросистемы с секционными распределителями такого исполнения нечувствительны к нагрузке и не обеспечивают эффективного управления машиной.
Использование в составе прототипа не чувствительных к нагрузке секционных распределителей с ручным управлением позволяет регулировать скорость нагруженных исполнительных органов, обеспечивающих необходимые движения стрелы и выносных аутригеров, только в относительно небольшой области перемещения золотников соответствующих рабочих секций указанных распределителей (рукояток управления). При этом, чем больше нагрузка, тем соответственно меньше будет указанная область (см. фиг.111).
На начальном участке перемещения золотников гидрораспределители такого типа обладают достаточно большой нечувствительностью, а управление при помощи них указанными органами осуществляется слишком резко. К тому же в ряде случаев, например, при перемещении взрывоопасных объектов, когда оператор крано-манипуляторной установки по условиям безопасности должен находиться на соответствующем удалении от места проведения указанных работ или в специальном укрытии, использование прямого управления проблематично.
Оно крайне неудобно и при погрузке материалов в высокобортовые транспортные средства, например, железнодорожные вагоны, и выгрузке их из них, а также на различного рода строительно-монтажных и других работах, из-за ограниченной видимости зоны захвата груза, либо разгрузки и монтажа, особенно при большой длине грузоподъемной стрелы крано-манипуляторной установки.
Особенности схемного соединения секционных распределителей между собой по напорной линии делают возможной при промежуточных положениях золотников одного из них одновременную подачу рабочей жидкости к другому.
В связи с этим может иметь место совмещение движений выносных аутригеров и стрелы, что при отсутствии соответствующей блокировки в ряде случаев может привести к возникновению аварийной ситуации, а именно - к потере устойчивости и опрокидыванию крана-манипулятора.
По этим, а также эргономическим, соображениям вышеупомянутая коммутация исполнительных органов с секционными распределителями не совсем удачна. В конструкциях большинства известных крано-манипуляторных установок, как правило, исключают возможность управления исполнительными органами подвешиваемого на стреле гидрофицированного рабочего инструмента и входящих в состав опорно-поворотного устройства выносных аутригеров от одного распределителя.
Входящие в состав двухконтурного ограничителя грузоподъемности известной установки предохранительный клапан и реле давления являются защитными агрегатами эпизодического действия, предназначенными для ограничения возможности повышения давления рабочей жидкости сверх установленной величины.
Конструкция обоих из них построена на основе соответствующих механических чувствительных элементов подпружиненного типа. При этом в одном случае уравновешенное внешней силой (пружиной) давление рабочей жидкости действует на клапан, плотно перекрывающий соответствующий проходной канал, а в другом - на специальный подвижный плунжер, взаимодействующий с толкателем микропереключателя реле.
При определенном сжатии пружины, соответствующем требуемому давлению, в первом случае открывается клапан, и необходимая полость высокого давления сообщается со сливом, а в другом - толкатель микропереключателя замыкает электрические цепи дополнительного распределителя гидросистемы и включения звукового сигнала транспортного средства, на котором смонтирована крано-манипуляторная установка. Упомянутый выше по тексту двухпозиционный электрогидравлический распределитель автоматически сообщает напорную магистраль насоса с баком, а звуковой сигнал оповещает оператора о возникшей критической ситуации.
Однако предохранительные клапаны подобного исполнения обладают достаточно большой нелинейностью, преимущественно, в переходных процессах. Указанная нелинейность предохранительных клапанов обусловлена, в основном, соответствующими, действующими на них гидродинамическими силами. При этом превышение давления на предохранительном клапане при пропускании через него соответствующего расхода рабочей жидкости к перепаду давления, реализуемому при его открытии, может составлять порядка 10% и более.
Используемые в конструкции электронного устройства безопасности ограничителя грузоподъемности известной установки реле давления имеют общеизвестный недостаток, обусловленный тем, что зависимость перемещения пружины их чувствительного элемента от приложенной силы (давления) оказывается линейной только лишь в относительно небольших пределах ее деформации. Чувствительность защитных устройств такого типа зависит, в основном, от жесткости пружины и ряда других факторов и может колебаться в весьма широких пределах - от 3 до 10%.
Существенным недостатком рассматриваемой установки является то, что в ее гидросистеме электронное устройство безопасности установлено только в магистрали питания поршневой полости исполнительного органа привода подъемной секции стрелы, тогда как при определенной конфигурации пространственного положения ее звеньев предельная грузоподъемность может быть превышена не только по линии подъемной, но и по линии выносной секций стрелы.
Использование в указанном устройстве в качестве измерителя давления рабочей жидкости обычного реле давления эпизодического действия с дискретным электрическим выходным сигналом не позволяет кардинально разрешить в данной гидросистеме проблему текущего отображения соответствующей информации, характеризующей работу крано-манипуляторной установки и оперативного оповещения машиниста о приближении и возникновении критического состояния, обусловленного превышением ее грузоподъемности. Более того, при возникновении такого состояния оператор может, при необходимости, нажатием соответствующих кнопок системы управления блокировать (отключить) контакты микропереключателя реле давления. При этом соответственно выключается звуковой сигнал и отключается двухпозиционный электрогидравлический распределитель гидросистемы с разобщением выхода насоса и бака. После этого машинист, в принципе, может выполнить рабочую операцию с превышением допустимой грузоподъемности крано-манипуляторной установки, несмотря на наличие угрозы опрокидывания машины. Такая угроза может возникнуть, если при этом по какой-либо причине, например, из-за заклинивания, не сработает предохранительный клапан, размещенный в клапанной секции секционного распределителя, управляющего движениями стрелы.
Гидросистема прототипа не позволяет в экстремальных ситуациях, хотя бы кратковременно, форсировать в допустимых пределах мощность гидропривода (грузоподъемность крано-манипуляторной установки). Указанная особенность чрезвычайно важна при погрузке-разгрузке материалов неупорядоченной структуры и размеров, например, металлолома, а также при разборке завалов в местах стихийных бедствий природного или техногенного характера и в ряде других, преимущественно экстремальных случаев, когда подъем соответствующего груза более важен (иногда просто жизненно необходим), нежели скорость выполнения операции.
Указанный недостаток данной гидросистемы известной крано-манипуляторной установки обусловлен тем, что в ней автоматический регулятор давления двухконтурного ограничителя грузоподъемности выполнен в виде обычного предохранительного клапана, размещенного в клапанной секции распределителя, управляющего движениями стрелы. Такой единичный предохранительный клапан обычно настраивают только на одно, заранее выбранное, значение давления рабочей жидкости, соответствующее, как правило, нормальному режиму работы крано-манипуляторной установки.
По этой причине оперативно изменить непосредственно в процессе выполнения работ ограничиваемое указанным клапаном давление рабочей жидкости в рассматриваемой гидросистеме, например, в случае возникновения необходимости форсирования грузоподъемности крано-манипуляторной установки, не представляется возможным.
Установленная за секционным распределителем, управляющим перемещениями лап выносных аутригеров, в поршневых магистралях питания их исполнительных органов защитно-предохранительная аппаратура гидросистемы выполнена в виде односторонних гидрозамков.
При установке данного подъемно-транспортного средства на опорные пяты лап выносных аутригеров подпружиненные запорные элементы таких гидрозамков пропускают рабочую жидкость в поршневые полости соответствующих исполнительных органов, а после прекращения подачи указанной жидкости - автоматически запирают проходные каналы, препятствуя ее обратному току. Для слива рабочей жидкости из поршневых полостей исполнительных органов необходимо каждый раз подавать ее в их штоковые полости. При этом под действием давления указанной жидкости принудительно открываются запорные элементы гидрозамков, и обеспечивается свободный выход жидкости из поршневых полостей указанных органов.
Вследствие рассмотренных особенностей конструктивного исполнения такие гидрозамки не могут обеспечить силовую разгрузку лап выносных аутригеров в автоматическом режиме, без участия оператора, по мере заполнения транспортировочной платформы указанного подъемно-транспортного средства погружаемым материалом. В случае перегрузки они могут потерять устойчивость и выйти из строя.
Общеизвестно также, что работа односторонних гидрозамков может сопровождаться возникновением автоколебаний, характерным проявлением которых является неравномерность хода (рывки) втягиваемых лап аутригеров.
Встроенная в магистрали питания исполнительного органа привода механизма поворота стойки опорно-поворотного устройства прототипа защитно-предохранительная аппаратура выполнена в виде клапанного блока с двумя, соединяющими их друг с другом, обычными перепускными предохранительными клапанами.
Данное техническое решение не предусматривает возможности автоматической подпитки рабочей жидкостью соответствующих полостей исполнительного органа привода механизма поворота стойки, когда в них возникает пониженное давление, например, при резком торможении перемещаемого в окружном направлении груза. И чем больше угловая скорость тормозимого груза, тем больше вероятность возникновения в указанных полостях разрежения. Указанное разрежение приводит к неравномерности движения стойки и образованию кавитации, способствующей соответствующему повреждению рабочих поверхностей вышеупомянутых исполнительных органов.
Такой вид защиты используется, в основном, при относительно небольших скоростях перемещения штоков исполнительных органов. При нагрузках, близких к предельным, например, реализуемых в процессе резкого торможения опускаемого груза, каждый раз, очевидно, автоматически будет срабатывать реле давления двухконтурного ограничителя грузоподъемности, после чего специальными кнопками системы управления необходимо выключать электромагнит двухпозиционного электрогидравлического распределителя, чтобы восстановить работоспособность гидросистемы.
Часть из исполнительных органов привода выдвижных секций стрелы прототипа построена по телескопической схеме, а встроенная в их магистрали питания защитно-предохранительная аппаратура выполнена в виде двухстороннего гидрозамка, термоаварийного и двух напорных клапанов. При этом гидрозамок двухстороннего действия запирает обе полости исполнительных органов и открывается автоматически при подаче рабочей жидкости в ту или иную полость. Термоклапан исключает значительное повышение давления в штоковых полостях исполнительных органов за счет расширения рабочей жидкости при нагреве, когда заперты обе их полости. Аварийный клапан предотвращает самопроизвольное выдвижение штока телескопического исполнительного органа при повреждении гибкого шланга. Напорные клапаны служат для обеспечения необходимой последовательности выдвижения и втягивания секций телескопа.
В целом данный фрагмент известной гидросистемы известной установки достаточно сложен в исполнении и, следовательно, менее надежен в работе.
Управляющий движением лап выносных аутригеров и работой подвешиваемого на стреле этой крано-манипуляторной установки гидрофицированного инструмента секционный распределитель сообщен с исполнительными органами последнего посредством соответствующих магистралей питания напрямую, без встраивания в них какой-либо защитно-предохранительной аппаратуры. В этом случае давление рабочей жидкости в соответствующих полостях исполнительных органов привода указанного инструмента ограничивается только предохранительным клапаном, размещенным в клапанной секции второго из секционных распределителя. Указанное обстоятельство значительно сужает возможности использования в составе крано-манипуляторной установки покупных гидрофицированных рабочих инструментов, рассчитанных на иное давление. Отсутствие в указанных магистралях питания специальных обратно-предохранительных клапанов не позволяет осуществить автоматическую подпитку соответствующих полостей исполнительных органов привода рабочих инструментов жидкостью при резком изменении скоростей выполняемых с их использованием операций, в результате чего в них может возникнуть соответствующее разрежение, сопровождающееся кавитацией.
Стационарно закрепленные на неподвижной части опорно-поворотного устройства прототипа фрагменты гидравлических соединительных магистралей и электрических кабелей сопряжены с размещаемыми на подвижной части указанного устройства и перемещающимися совместно с ней в окружном направлении их ответными фрагментами при помощи соответствующих гибких компенсационных вставок.
Такое же техническое решение использовано в прототипе и для подвода рабочей жидкости к исполнительным органам гидрофицированных инструментов на участке телескопирования стрелы.
Однако данное техническое решение несовершенно. Наличие механических связей между неподвижными и подвижными частями машины в виде соответствующих гидравлических соединительных магистралей и кабелей относительно небольшой протяженности, обладающих определенной жесткостью, значительно ограничивает величину угла возможного относительного поворота или линейного перемещения указанных частей, что существенно снижает технические возможности машины. Увеличение же длины полупетель провисания указанных коммуникационных трактов может привести к повреждению их при случайном задевании за элементы металлоконструкции машины или перемещаемый груз и создает вполне определенную опасность для обслуживающего персонала, а также ухудшает ее товарный вид.
Система управления прототипа тоже построена на традиционной элементной базе и относительно устаревших технических решениях со всеми вытекающими из этого последствиями.
Задачей настоящего изобретения является устранение вышеупомянутых недостатков известных аналогов и прототипа заявляемой крано-манипуляторной установки, а именно улучшение ее технико-эксплуатационных и других качеств, позволяющих достигнуть современного технического уровня и конкурентоспособности грузоподъемных машин рассматриваемого класса.
В соответствии с изобретением она достигается конкретной совокупностью существенных признаков заявляемой крано-манипуляторной установки.
К совокупности существенных признаков, характеризующих заявляемую крано-манипуляторную установку, относятся:
- размещение ее, преимущественно, на шасси транспортных средств через надрамник либо без него;
- наличие в ней опорно-поворотного устройства с рамным основанием;
- выполнение рамного основания опорно-поворотного устройства в виде разнесенных между собой неподвижной аутригерной и поворотной двухконсольной балансирной поперечных балок с соответствующей опорно-установочной базой и монтажно-присоединительными элементами, шарнирно сочлененных друг с другом через приваренный к первой из них, с возвышением над ее потолочной полкой, вертикально ориентированный полый корпус, дополнительно подкрепленный в зоне приварки консольно вынесенным в сторону балансирной балки и охватывающим его снаружи пространственно развитым приварным силовым жестким коробом, сформированным из набора соответствующих приварных горизонтальных плит и вертикальных стенок одинаковой с аутригерной балкой высоты;
- наличие в опорно-поворотном устройстве размещенных внутри аутригерной балки, с возможностью перемещения в противоположных направлениях и стопорения в крайних положениях при помощи двухпозиционных фиксаторов ригельного типа, выдвижных балок с закрепленными на их консольных концах выносными аутригерами, лапы которых снабжены самоустанавливающимися опорными пятами;
- наличие устанавливаемой в посадочные гнезда корпуса основания на подшипниках, с обеспечением осевой и радиальной фиксации, искривленной стойки, приводимой во вращение вокруг собственной оси механизмом поворота, выполненным в виде зубчатой передачи, одно из кинематических звеньев которой размещено на основании, а другое - на стойке, с экранировкой их и подшипников с внешней стороны при помощи прикрепленных к стойке и нижнему посадочному гнезду корпуса основания куполообразного защитного кожуха и съемной крышки;
- наличие шарнирно закрепляемой на верхнем конце стойки опорно-поворотного устройства, с возможностью углового перемещения в вертикальной плоскости, телескопирования и укладки при транспортировке в поперечном направлении, многосекционной грузоподъемной стрелы шарнирно-рычажного типа, подъемная секция которой имеет изменяющееся по длине сечение, а выносная и выдвижные телескопические секции с механическими удлинителями - гексагональный в поперечном сечении профиль;
- наличие располагаемых на стреле осветительного оборудования и сменных рабочих инструментов;
- наличие гидросистемы, включающей в себя выполненные в виде соответствующих гидродвигателей исполнительные органы перемещения лап выносных аутригеров, привода механизма поворота стойки опорно-поворотного устройства, подъемной, выносной и выдвижных телескопических секций стрелы и подвешиваемого на ней гидрофицированного рабочего инструмента, ряд из которых, относящихся к приводу выдвижных телескопических секций, кинематически сочленены с металлоконструкцией стрелы с соответствующей компенсационной развязкой, обеспечивающей свободу перемещения указанных секций относительно них в вертикальной и горизонтальной плоскостях в пределах фактических искривлений продольной оси стрелы, реализуемых под действием эксплуатационных нагрузок, аксиально-поршневой насос с баком и встроенным в него сливным фильтром очистки рабочей жидкости для обеспечения их питания, два управляющих исполнительными органами секционных распределителя со встроенными в их клапанные секции защитно-предохранительными агрегатами, представляющими собой автоматические регуляторы давления эпизодического действия клапанного типа, и один двухпозиционный электрогидравлический распределитель, сообщающий выход насоса через сливной фильтр с баком, двухконтурный ограничитель грузоподъемности, выполненный из двух, независимых друг от друга защитно-предохранительных агрегатов, одним из которых является размещенный в клапанной секции управляющего стреловым оборудованием секционного распределителя автоматический регулятор давления, а другим - электронное устройство безопасности, имеющее измеритель давления рабочей жидкости в поршневой полости исполнительного органа привода подъемной секции стрелы с электрическим выходным сигналом, защитно-предохранительную и регулирующую аппаратуру с гидравлическими соединительными магистралями, выполненными в виде совокупности соответствующих жестких трубопроводов и состыкованных с ними компенсационных вставок из гибких шлангов, обеспечивающих необходимое удобство монтажа и беспрепятственность перемещения подвижных звеньев установки;
- наличие системы управления с кабелями;
- выполнение одной из консолей балансирной балки основания опорно-поворотного устройства укороченной по сравнению с другой;