Манипулятор

 

Изобретение относится к подъемнотранспортному ма шиностроению, а именно - к манипуляторам, применяемым при ногрузочно-разгрузочны.х работах. Цель изобретения - повышение надежности и безопасности работы. Манипулятор содержит стрелу, блок управления, датчик усилия, пульт управления и пневмогидроцилиндр с крышками и полым штоком 14, в котором размеп1,ен гидродемпфер с поршнем 21, выполненным с дроссельным отверстием 26, и штоком 14 с осевым каналом, проходяшим через пор- , снабженный предохранительным клапаном 22. При обрыве линии связи отсекается полость 28 гидродемпфера от штоковой полости 27 и груз удерживается на высоте. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4083975/23-11 (22) 02.07.86 (46) 15.07.88. Бюл. № 26 (71) Донецкий филиал Института «Гипроуглеавтоматизация» и Научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (72) Л. В. Долгов, В. Л. Корбан, С, А. Мелеков, Г. С. Бакрымов, В. М. Белоусов и И. Е. Мовчан (53) 621.873 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 872251, кл. В 25 J9/00,,!973.

„„SU„„1409578 А 1 д11 4 В 66 С 23 14, В 25 J 9/00 (54) МАНИ ПУЛЯТОР (57) Изобретение относится к подъемнотранспортному машиностроению, а именно к манипуляторам, применяемым при погрузочно-разгрузочных работах. Цель изобретения повышение надежности и безопасности работы. Манипулятор содержит стрелу, блок управления, датчик усилия, пульт управления и пневмогндроцилиндр с крышками и полым штоком 14, в котором размещен гидродемпфер с поршнем 21, выполненным с дроссельным отверстием 26, и штоком 14 с осевым каналом, проходящим через поршень, снабженный предохранительным клапаном 22. При оорыве линии связи отсекается полость 28 гидродемпфера от штоковой полости 27 и груз удерживается на высоте. 2 ил.

1409578

Изобретение относится к подъемнотранспортному машиностроению, а именно к манипуляторам, применяемым для механизации погрузочно-разгрузочных работ.

Цель изобретения — повышение надежности и безопасности работы.

На фиг. 1 изображен манипулятор, об щий вид; на фиг. 2 — пневмогидроцилиндр вертикального перемещения.

Манипулятор (фиг. 1) содержит опорноповоротное устройство 1, корпус 2 с горизонтальными 3 и вертикальными 4 направляющими и стрелу 5, выполненную в виде!

О шарнирно-рычажного механизма, уравновешенного в горизонтальной плоскости, например, при помощи пружинного устройства 6, взаимодействующего через тягу 7 со звеном стрелы 5.

Управление пневмогидроцилиндром 8 осуществляется с пîMQIltью системы управления, состоящей из блока 9 управления, расположенного на корпусе 2, датчика 10 усилия и 20 пульта 11 управления, установленного на конце стрелы 5 и соединенного линией 12 связи с блоком 9 управления. Выход блока 9 управления линией 13 связи соединен с пнеь,, могидроцилиндром 8. Подвижный шток 14

l пневмогидроцилиндра 8 через датчик 10 уси лия и каретку 15 кинематически соединен со стрелой 5. Каретка 15 перемещается в вертикальных направляющих 4.

Пневмогидроцилиндр содержит nneBMQцилиндр и гидродемпфер.

ЗО

Пневмоцилиндр (фиг. 2) состоит из корпуса 16, верхней крышки 17, нижней крышки 18, поршня 19 и полого штока 14.

Гидродемпфер состоит из штока 20, поршня 21, предохранительного клапана 22 и . обратного клапана 25. На верхней крышке 17 пневмоцилиндра расположен гидрокомпенса .тор 24. Шток 20 гидродемпфера имеет осевой канал 25, проходящий через поршень 21, которы и и меет дроссельное отверстие 26, соединяющее нижнюю часть канала 25 со штоковой полостью 27 гидродемпфера. Свободный конец штока 20 гидродемпфера жестко закреплен на верхней крышке 17 пневмоцилиндра.

Предохранительный клапан 22 укреплен на поршне 21 гидродемпфера со стороны бесштоковой полости 28 и содержит нормально открытый клапан 29 с радиально-осевым каналом 30 и пружину 31.

Обратный клапан 23, состоящий из пружины 32 и клапана 33 с дроссельным отверстием 34, укреплен на свободном конце што- 0 ка 20 гидродемпфера и расположен в полости 35 гидрокомпенсатора 24.

Бесштоковая полость 28 соединена со штоковой полостью 27 через радиально-осевой канал 30, открытый клапан 29 и дроссельное отверстие 26, а с полостью 35 гидрокомпенсатора 24 через радиально-осевой канал 30, открытый клапан 29, осевой канал 25, подклапанную полость 36 и дроссельное отверстие 34, выполненное в клапане ЗЗ. При изменении направления потока полость 35 гидрокомпенсатора 24 соединяется с подклапанной полостью 36 через открывающийся клапан 33.

Полости 27, 28, 35 и связывающие их каналы заполнены рабочей жидкостью.

Пневматическая полость 37 пневмогидроцилиндра 8 соединена линией 13 связи с блоком 9 управления.

Манипулятор работает следующим образом.

Масса стрелы 5 с грузом или без груза воздействует через каретку 15 на датчик 10 усилия, который выдает сигнал в блок 9 управления, пропорциональный усилию, воспринимаемому датчиком. Усиленный сигнал из блока 9 управления по линии 13 связи поступает в пневматическую полость 37 пневмогидроцилиндра 8.

Таким образом, давление в пневматической полости 37 пневмогидроцилиндра устанавливается в зависимости от массы груза и грузозахватного устройства, т. е. уравновешивает эту массу.

Для подъема (или опускания) груза опергтор поворачивает рукоятку па пульте 11 управления вверх (или вниз), при этом сигнал по линии 12 связи поступает в блок 9 управления и увеличивает (или уменьшает) давление в пневматической полости 37 пневмогидроцилиндра 8, что приводит к перемещению поршня 19 и штока 14 пневмоцилиндра. При перемещении поршня 19 вверх, когда происходит опускание груза, вместе с ним перемещается шток 14. При этом поршень 21 гидродемпфера остается неподвижным и жидкость из бесштоковой полости 28 через радиально-осевой канал 30, открытый предохранительный клапан 29 и дроссельное отверстие 26 вытесняется в штоковую полость

27 гидродемпфера, а избыток жидкости, равный разности объемов бесштоковой и штоковой полостей, вытесняется через осевой канал 25 и дроссельное отверстие 34 в полость 35 гидрокомпенсатора 24. Для исключения разрыва потока жидкости необходимо, чтобы диаметр дроссельного отверстия 26 был больше диаметра дроссельного отверстия 34, причем

d » — -сЬ, 1 . где d и d — диаметры дроссельных отверстий соответственно в поршне

21 и в обратном клапане 33;

D u d ° — диаметры соответственно порня 21 и штока 20 гидродемпфера.

При движении поршня 19 вниз, когда происходит подъем груза, жидкость из штоковой полости 27 вытесняется через дроссельное отверстие 26 и открытый предохранительный клапан 29 в бесштоковую полость 28.

Кроме того, часть жидкости, необходимая

1409578

10

Формула изобретения для компенсации разности объемов бесштоковой 28 и штоковой 27 полостей гидродемпфера, засасывается из полости 35 гидрокомпенсатора 24 через обратный клапан 23.

В связи с тем, что клапан ЗЗ открывается в сторону бесштоковой полости 28 и его пропускная способность равна (или больше) пропускной способности проходного сечения предохранительного клапана 29 и значительно больше дроссельного отверстия 34, бесштоковая полость 28 гидродемпфера запол няется без разрыва потока.

Скорость перемещения поршня 19, а следовательно груза, зависит от величины приращения давления в пневматической полости

37, т. е., от угла поворота рукояти пульта 11 управления. Максимальная скорость перемещения поршня 19 (при опускании груза) ограничивается предохранительным клапаном 29, работа которого основана на сравнении усилия пружины 31 с усилием от перепада давлений на клапане 29. При малой скорости перемещения поршня 19 перепад давления на предохранительном клапане 29 мал и усилие от перепада давления, воздействующего на клапан 29, не превосходит усилия пружины 31. С повышением скорости поршня 19 перепад давлений на клапане 29 возрастает и он перемещается, прикрывая проход в осевом канале 25. Сопротивление потоку между полостями гидродемпфера возрастает, препятствуя дальнейшему увеличению скорости поршня 19, что способствует повышению надежности и безопасности управления.

При опускании груза на максимальной скорости и резком отпускании рукоятки пульта 11 управления остановка груза происходит плавно, без резких динамических нагрузок, благодаря наличию гидравлической связи (через дроссельное отверстие 26 и открытый предохранительный клапан 29) между бесштоковой 28 и штоковой 27 полостями гидродемпфера и уравновешивающей силы со стороны пневматического цилиндра.

Обрыв линии 13 связи, соединяющей блок

9 управления с пневматической полостью 37 пневмогидроцилиндра 8, приводит к тому, что исчезает уравновешивающая сила и возрастает усилие со стороны штока 14. Под действием возросшего усилия увеличивается

45 перепад давления на предохранительном клапане 29, что приводит к перекрытию прохода в осевом канале 25. Таким обра ом, при обрыве линии 13 связи отсекается лолость 28 гидродемпфера от штоковой полос. ти 27 и груз удерживается на высоте. Благодаря отсутствию внешних подсоединительных устройств и линии связи между бесштоковой 28 и штоковой 27 полостями гидродемпфера и размещению его в поло штоке пневмоцилиндра обеспечивается повышение надежности и безопасности манипулятора.

Манипулятор, содержащий стрелу, вь1 полненную в виде сбалансированного в горизонтальной плоскости шарнирно-рычажного механизма, одни из элементов которого размещены в горизонтальной и вертикальной направляющих корпуса, смонтированного на опорно-поворотном устройстве, привод вертикального перемещения стрелы, включающий пневмогидроцилиндр, блок управления, датчик усилия, кинематически соединенный с вертикальным приводом и стрелой, и пульт управления, отличающийся тем, что. с целью повышения надежности и безопасности работы, пневмогидроцилиндр образован пневмоцилиндром, выпоненным с крышкой и с полым штоком, в котором размещен гидродемпфер с поршнем, выполненным с дроссельным отверстием и штоком с осевым каналом, проходящим через поршень, несущий со стороны бесштоковой полости нормально открытый предохранительный клапан, причем свободный конец штока гидродемпфера жестко связан с крышкой пневмоцилиндра, в которую вмонтирован гидрокомпенсатор с расположенным внутри него на конце штока гидродемпфера обратным клапаном, при этом бесштоковая полость гидродемпфера сообщена с полостью гидрокомпенсатора посредством нормально открытого предохранительного клапана, осевого канала штока гидродемпфера и дроссельного отверстия, выполненного в обратном клапане, а штоковая полость гидродемпфера — через дроссельное отверстие его поршня, осевой канал штока и дроссельное отверстие обратного клапана.

1409578

Составитель М.Москалец

Редактор М. Бандура (ел ред И. В е рес Корректор Н. Король

Заказ 3443/22 Тираж 691 Подписное

ВIIИИГ1И Государ твенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Раугпская наб., д. 4/5

ГlроизволствеHHo.ïîëèãðàôè÷åñêîå предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4