Манипулятор

Манипулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к грузоподъемной технике, преимущественно к сельскохозяйственному машиностроению.

Известен навесной тракторный погрузчик, включающий поворотную стрелу с подвижными от гидроцилиндров звеньями и упоры о грунт, в котором с целью повышения устойчивости трактора относительно его продольной и поперечной оси при подъеме тяжелых грузов на большом плече упоры выполнены из тяг, образующих с рычагами гидросистемы трактора треугольные фермы, изменяющие плечи и свое положение посредством гидравлической системы трактора (SU, авторское свидетельство № 124745, кл. В60Р 1/54, 1959).

К недостаткам описанного навесного тракторного погрузчика относятся низкая эксплуатационная надежность выполнения погрузочно-разгрузочных работ.

Известен тракторный погрузчик, содержащий плоское основание с кронштейнами, закрепленную с возможностью поворота вокруг вертикальной оси основания опорно-поворотную колонку со смонтированной на ней стрелой, на конце которого посредством блока и каната размещен вильчатый погрузчик (GB, патент № 827598, кл. А01D 87/00, В66С 23/44, 10.02.1960).

К недостаткам описанного тракторного погрузчика, несмотря на наличие каната и блока на конце стрелы, относятся низкая эксплуатационная надежность описанных устройств и ограниченная зона обслуживания.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относятся манипулятор, содержащий плоское основание с кронштейнами навески и выдвижными опорами, закрепленную с возможностью поворота вокруг оси основания опорно-поворотную колонку со смонтированными шарнирно на ней стрелой, рукоятью и грузозахватным крюком, попарно установленные силовые гидроцилиндры управления стрелой и рукоятью, дополнительные гидроцилиндры механизма поворота опорно-поворотной колонки (RU, патент № 2158207, кл. В60Р 1/54, А01D 90/02, 27.10.2000).

К недостаткам описанного манипулятора относятся низкое качество выполнения погрузочно-разгрузочных работ стрелой и рукоятью манипулятора из-за отсутствия "чистого" подъема или опускания перегружаемого груза.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение качества выполнения погрузочно-разгрузочных работ стреловыми манипуляторами.

Технический результат - обеспечение эксплуатационной надежности манипулятора при выполнении погрузочно-разгрузочных работ.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном манипуляторе, содержащем плоское основание с кронштейнами навески и выдвижными опорами, закрепленную с возможностью поворота вокруг оси основания опорно-поворотную колонку со смонтированными шарнирно на ней стрелой, рукоятью и грузозахватным крюком, попарно установленные силовые гидроцилиндры управления стрелой и рукоятью, дополнительные гидроцилиндры механизма поворота опорно-поворотной колонки, согласно изобретению, грузозахватный крюк с концом рукояти связан перемещающимся канатом, размещенным на конце рукояти посредством пары блоков, при этом верхний конец каната с образованием петли закреплен фиксатором на конце штока силового гидроцилиндра, а его основание размещено на другом конце рукояти, упомянутая петля на верхнем конце каната с охватом размещена на силовом гидроцилиндре и ограничивает предельное выдвижение штока из полости силового гидроцилиндра, нижний конец указанного комата с образованием петли закреплен фиксатором на его ветви, петля с охватом смонтирована на блоке, установленном с возможностью качания на оси в Н-образном кронштейне над траверсой грузозахватного крюка; фиксатор верхнего конца каната на его ветви выполнен в виде пары резьбовых дисков с осевыми отверстиями, при этом внутренний диск осевым резьбовым отверстием размещен на конце штока силового гидроцилиндра, а ветви каната пропущены в осевое отверстие внешнего диска; фиксатор нижнего конца каната на его ветви выполнен в виде стержня с конусами на его концах, многогранником в средней части и резьбовыми участками между многогранником и конусом, при этом в диаметральной плоскости стержня выполнены канавки для укладки ветвей каната и фиксируемые фасонными гайками на конусах стержня; нижняя петля каната в Н-образном кронштейне грузозахватного крюка зафиксирована штифтами; блоки на конце рукояти и в Н-образном кронштейне грузозахватного крюка выполнены равновеликими; высокая гайка на резьбовом конце грузозахватного крюка зафиксирована диском посредством мелкой резьбы, выполненной на диске и в гайке.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 схематично представлен заявленный манипулятор, навешенный на шасси трактора, вид сбоку в рабочем положении.

На фиг.2 показана рукоять манипулятора с размещенными на ее концах парой блоков и силовых гидроцилиндров, связанных канатом, вид сбоку.

На фиг.3 изображены грузозахватный крюк, размещенный в траверсе посредством Н-образного кронштейна и блока, смонтированного в петле на нижнем конце каната, продольно-вертикальный разрез в вертикальной плоскости симметрии манипулятора.

На фиг.4 - то же, поперечно-вертикальный разрез грузозахватного крюка, траверсы, блока и фиксатора нижнего конца каната.

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

Манипулятор (см. фиг.1) содержит плоское основание 1 с кронштейнами навески 2, 3 и выдвижными опорами 4. Плоское основание 1 посредством кронштейнов навески 2, 3 и тяг 5, 6 связано шарнирно с шасси трактора 7. Силовым гидроцилиндром 8 через тяги 5, 6 производится подъем основания 1 в транспортное положение при переездах трактора 7. Опорно-поворотная колонка 9 закреплена с возможностью поворота вокруг осей 10 и 11 основания 1. На опорно-поворотной колонке 9 смонтированы шарнирно стрела 12, рукоять 13, грузозахватный крюк 14. Дистанционное управление стрелой 12 и рукоятью 13 производится попарно установленными силовыми гидроцилиндрами 15 и 16. Основание 1 и опорно-поворотная колонка 9 связаны шарнирно дополнительными гидроцилиндрами 17 и 18 механизма поворота 19 опорно-поворотной колонки 9.

Грузозахватный крюк 14 (см. фиг.3, 4 и 1) с концом рукояти 13 связан перемещающимся канатом 20. Канат 20 на конце рукояти 13 размещен посредством пары блоков 21 и 22. Верхний конец 23 каната 20 закреплен фиксатором 24 на конце штока 25 силового гидроцилиндра 26. Основание 27 силового гидроцилиндра 26 размещено на другом конце рукояти 13 посредством оси 28, размещенной в кронштейне 29. Ось 28 в кронштейне 29 зафиксирована планкой 30 и средствами крепления 31 (см. фиг.2).

Фиксатор 24 верхнего конца 23 каната 20 на его ветви выполнен в виде пары резьбовых дисков 32 и 33 с осевыми отверстиями. Внутренний диск 32 осевым резьбовым отверстием размещен на конце штока 25 силового гидроцилиндра 26. Ветви каната 20 пропущены в осевое отверстие внешнего диска 33. Ветви каната 20 в диаметральных направлениях блокируются между торцами дисков 32 и 33. Этим достигается надежное блокирование конца 23 каната 20 на его ветви и строгое осевое расположение на конце штока 25 силового гидроцилиндра 26.

Верхний конец 23 каната 20 с образованием петли 34 закреплен фиксатором 24 на конце штока 25 силового гидроцилиндра 26 и на его основании 27 петля 34 размещена посредством кронштейна 35. Упомянутая петля 34 на верхнем конце 23 каната 20 с охватом размещена на силовом гидроцилиндре 26 и ограничивает предельное выдвижение штока 25 из полости силового гидроцилиндра 26 как при критических динамических нагрузках, так и при неисправностях гидравлической сети манипулятора и трактора 7.

Рукоять 13 со стрелой 12 связана осью 36, размещенной в кронштейне 29. Штоки силовых гидроцилиндров 16 посредством оси 37 смонтированы в кронштейне 38, размещенного средней части рукояти 13 (см. фиг.1 и 2).

Нижний конец 30 каната 20 (см. фиг.1, 3 и 4) закреплен фиксатором 40 на его ветви с образованием петли 41. Петля 41 с охватом смонтирована на блоке 42. Блок 42 установлен с возможностью качания на оси 43 в Н-образном кронштейне 44 над траверсой 45 грузозахватного крюка 14 (см. фиг.3 и 4).

Фиксатор 40 нижнего конца 39 каната 20 на его ветви выполнен в виде стержня с конусами 46 и 47 на его концах, многогранником 48 в средней части стержня для выполнения сборочно-демонтажных работ, резьбовыми участками 49 и 50 между многогранником 48 и конусами 46, 47. В диаметральной плоскости стержня выполнены канавки 51 для укладки ветвей каната 20. Ветви каната 20 в канавках 51 зафиксированы в неподвижном положении фасонными гайками 52 на конусах 46 и 47 стержня.

Блок 42 в Н-образном кронштейне 44 размещен на оси 43 посредством подшипника скольжения 53. Осевое перемещение блока 42 на оси 43 ограничено втулками 54. Ось 43 в Н-образном кронштейне зафиксирована планками 55 и средствами крепления.

Блоки 21 и 22 на конце рукояти 13 (см. фиг.2) и блок 42 в Н-образном кронштейне 44 грузозахватного крюка 14 выполнены равновеликими, идентичны по конструкции и также размещены в кронштейне 56 на конце рукояти 13.

Нижняя петля 41 каната 20 в Н-образном кронштейне 44 грузозахватного крюка 14 зафиксирована штифтами 57 (см. фиг.3 и 4).

Грузозахватный крюк 14 в траверсе 45 установлен посредством упорного подшипника 58 и на нем зафиксирован высокой гайкой 59. Высокая гайка 59 на резьбовом конце грузозахватного крюка 14 зафиксирована диском 60. Диск 60 и высокая гайка 59 взаимно сопряжены резьбой с малым шагом. Резьба выполнена на диске 30 и в гайке 59. Диаметр резьбы с малым шагом больше диаметра внутренней резьбы высокой гайки (см. фиг.4). Такое конструктивное исполнение исключает самопроизвольное отвинчивание высокой гайки 59 с резьбового хвостовика грузозахватного крюка 14.

Манипулятор работает следующим образом.

После транспортного переезда трактор 7 с основанием 1 размещают на территории погрузочно-разгрузочной площадки таким образом, чтобы грузозахватным крюком 14 охватить большую зону обслуживания. Опоры 4 устанавливают так, чтобы основание 1 имело наибольшую устойчивость, а оси 10 и 11 располагались вертикально. Далее, управляя силовыми гидроцилиндрами 15, 16, 17 и 18, блок 21 с грузозахватным крюком 14 на конце каната 20 размещают над поднимаемым грузом. Груз стропами навешивают на зев крюка 14. Далее в штоковую полость силового гидроцилиндра 26 подают под давлением масло. Шток 25 втягивается в полость силового гидроцилиндра 26. Шток увлекает за собой фиксатор 24 на верхнем конце 23 каната 20. Канат 20 перемещается в направлении оси 28 в кронштейне 29 на заднем конце рукояти 13. Подвижная часть ветви каната 20, огибая блоки 21 и 22, при однократном перемещении штока 25 приводит к двукратному подъему вверх фиксатору 40 нижнего конца 39 каната 20, а вместе с ним и грузозахватного крюка 14. Таким образом, скорость подъема груза на грузозахватном крюке 14 в два раза больше, чем скорость перемещения штока 25 в полости силового гидроцилиндра 25, а потребное усилие на штоке 25 в два раза меньше силы веса поднимаемого груза.

Эксплуатационная надежность в заявленном манипуляторе достигнута тем, что петля 34 каната 20 охватывает силовой гидроцилиндр 26 и исключает аварийные ситуации в силовой части рукояти 13, а петля 41 на нижнем конце 39 каната 20 обеспечивает работу крюка 14 при любых положениях рукояти 13.

Таким образом, описанный манипулятор обеспечивает высокое качество выполнения погрузочно-разгрузочных работ за счет "чистого" подъема и опускания перемещаемых грузов.

1. Манипулятор, содержащий плоское основание с кронштейнами навески и выдвижными опорами, закрепленную с возможностью поворота вокруг оси основания опорно-поворотную колонку со смонтированными шарнирно на ней стрелой, рукоятью и грузозахватным крюком, попарно установленные силовые гидроцилиндры управления стрелой и рукоятью, дополнительные гидроцилиндры механизма поворота опорно-поворотной колонки, отличающийся тем, что грузозахватный крюк с концом рукояти связан перемещающимся канатом, размещенным на конце рукояти посредством пары блоков, при этом верхний конец каната с образованием петли закреплен фиксатором на конце штока силового гидроцилиндра, а его основание размещено на другом конце рукояти, упомянутая петля на верхнем конце каната с охватом размещена на силовом гидроцилиндре и ограничивает предельное выдвижение штока из полости силового гидроцилиндра, нижний конец указанного каната с образованием петли закреплен фиксатором на его ветви, петля с охватом смонтирована на блоке, установленном с возможностью качания на оси в Н-образном кронштейне над траверсой грузозахватного крюка.

2. Манипулятор по п.1, отличающийся тем, что фиксатор верхнего конца каната на его ветви выполнен в виде пары резьбовых дисков с осевыми отверстиями, при этом внутренний диск осевым резьбовым отверстием размещен на конце штока силового гидроцилиндра, а ветви каната пропущены в осевое отверстие внешнего диска.

3. Манипулятор по п.1, отличающийся тем, что фиксатор нижнего конца каната на его ветви выполнен в виде стержня с конусами на его концах, многогранником в средней части и резьбовыми участками между многогранником и конусами, при этом в диаметральной плоскости стержня выполнены канавки для укладки ветвей каната, фиксируемые фасонными гайками на конусах стержня.

4. Манипулятор по п.1, отличающийся тем, что нижняя петля каната в Н-образном кронштейне грузозахватного крюка зафиксирована штифтами.

5. Манипулятор по п.1, отличающийся тем, что блоки на конце рукояти и в Н-образном кронштейне грузозахватного крюка выполнены равновеликими.

6. Манипулятор по п.1, отличающийся тем, что высокая гайка на резьбовом конце грузозахватного крюка зафиксирована диском посредством резьбы с малым шагом, выполненной на диске и в гайке.