Манипулятор для проведения грузовых работ

 

Использование: в подъемно-транспортном машиностроении. Сущность изобретения: манипулятор содержит опорно-поворотное устройство, секционную грузозахватную стрелу, включающую основную секцию с расположенными под углом друг к другу силовыми цилиндрами, штоки которых посредством опорного шарнира соединены между собой и с основной секцией стрелы; манипулятор содержит также дополнительный силовой цилиндр и поворотную стойку с парой проушин на каждом ее конце, один из которых соединен с основной секцией стрелы. В манипуляторе противоположная пара проушин поворотной стойки шарнирно закреплена на опорно-поворотном устройстве, на котором на общей оси с проушинами установлен и один конец дополнительного силового цилиндра, противоположный конец которого соединен с основной секцией стрелы, при этом центр опорного шарнира двух силовых цилиндров размещен на общей оси с проушинами поворотной стойки, соединенными с основной секцией стрелы. 1 з. п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению.

Для проведения грузовых (погрузочно-разгрузочных) работ применяются погрузочные манипуляторы, содержащие секционную грузозахватную стрелу и силовые цилиндры для подъема и "излома" стрелы в вертикальной плоскости. Для поворота стрелы в плане в горизонтальной плоскости стрела с упомянутыми цилиндрами монтируется на поворотной платформе, приводимой во вращение механизмом поворота (вращения) [1] Однако подобные манипуляторы обладают повышенными габаритами и массой. Наряду с этим при развороте стрелы в горизонтальной плоскости система характеризуется повышенной динамичностью из-за крайне низкой жесткости структуры в поперечном направлении.

Известен также манипулятор для проведения грузовых работ, который содержит опорно-поворотное устройство, секционную грузозахватную стрелу, включающую основную секцию с расположенными под углом друг к другу силовыми цилиндрами, штоки которых посредством опорного шарнира соединены между собой и с основной секцией стрелы, а также дополнительный силовой цилиндр и поворотную стойку с парой проушин на каждом ее конце, один из которых соединен с основной секцией стрелы [2] При таком выполнении манипулятора для проведения грузовых работ достигается пространственное перемещение грузозахватной стрелы, уменьшение габаритов и массы конструкции. Однако в этом манипуляторе недостаточная зона действия и недостаточно высокая жесткость структуры.

Согласно изобретению в манипуляторе для проведения грузовых работ противоположная пара проушин поворотной стойки шарнирно закреплена на опорно-поворотном устройстве, на котором на общей оси с проушинами установлен и один конец дополнительного силового цилиндра, противоположный конец которого соединен с основной секцией стрелы, при этом центр опорного шарнира двух силовых цилиндров размещен на общей оси с проушинами поворотной стойки, соединенными с основной секцией стрелы. Наряду с этим поворотная стойка выполнена в виде охватывающей стрелу и опорно-поворотное устройство преимущественно Н-образной плоской формы, концы которой снабжены проушинами. При таком выполнении манипулятора для проведения грузовых работ расширяется зона его действия, повышается жесткость структуры.

На фиг. 1 показан предлагаемый манипулятор, вид сбоку; на фиг. 2 то же, вид в плане; на фиг. 3 вариант исполнения манипулятора, вид сбоку; на фиг. 4 то же, вид в плане; на фиг. 5 сечение А-А на фиг.1 и 3; на фиг. 6 сечение Б-Б на фиг.1 и 3.

Манипулятор для проведения грузовых работ содержит секционную грузозахватную стрелу 1, которая включает в себя основную секцию 2 и, например, выдвижную секцию 3. Стрела может быть выполнена и в виде шарнирно-сочлененной системы. Для подъема и поворота стрелы предусмотрено два силовых цилиндра 4 и 5. Эти цилиндры расположены под углом друг относительно друга, их штоки сведены вместе и посредством опорного шарнира 6 соединены между собой и с основной секцией 2 стрелы 1. Противоположные концы (корпуса) силовых цилиндров 4 и 5 смонтированы на основании с помощью шарниров 7 с двумя степенями свободы. Манипулятор снабжен поворотной стойкой 8, которая выполнена преимущественно в виде Н-образной плоской формы, концы которой заканчиваются проушинами 9. Один конец поворотной стойки охватывает основную секцию 2 стрелы и своими проушинами 9 шарнирно соединен с последней. Противоположный конец поворотной стойки 8 охватывает опорно-поворотное устройство 10 и другой парой проушин 9 шарнирно соединен с подвижной частью этого устройства. Оси I-I и II-II, проходящие соответственно через верхние и нижние пары проушин 9 поворотной стойки 8, параллельны между собой, при этом ось I-I проходит через центр опорного шарнира 6 и совпадает с его горизонтальной осью, а ось II-II совпадает с горизонтальной осью опорно-поворотного устройства 10. Вертикальная ось III-III этого устройства совпадает с осью симметрии поворотной стойки 8 и перпендикулярна оси II-II. В состав манипулятора входит также дополнительный силовой цилиндр 11, один конец которого шарнирно закреплен на горизонтальной оси II-II опорно-поворотного устройства 10, противоположный конец дополнительного цилиндра соединен с основной секцией 2 стрелы 1. Продольная ось дополнительного цилиндра 11 может быть параллельна плоскости, проходящей через дополнительные оси силовых цилиндров 4 и 5 (при втянутых штоках всех трех цилиндров). Варианты исполнения, показанные соответственно на фиг. 1,2 и фиг. 3,4, отличаются между собой взаимным расположением описанных элементов манипулятора.

Описанный манипулятор для проведения грузовых работ работает следующим образом.

Строповка груза и изменение вылета грузозахватной стрелы 1 за счет перемещения выдвижной секции 3 относительно основной секции 2 производится в обычном порядке. При изменении наклона стрелы 1 в вертикальной плоскости работают дополнительным силовым цилиндром 11. В этом случае стрела разворачивается относительно горизонтальной оси I-I опорного шарнира 6; силовые цилиндры 4 и 5 и поворотная стойка 8 остаются неподвижными, образуя пространственную структуру повышенной жесткости. Наклон стрелы 1 в вертикальной плоскости (по другой траектории) и расширение зоны действия манипулятора осуществляется также одновременным выдвижением (втягиванием) штоков силовых цилиндров 4 и 5. В этом случае плоская структура повышенной жесткости, состоящая из стрелы 1, поворотной стойки 8 и дополнительного силового цилиндра 11, разворачивается как одно целое относительно горизонтальной оси II-II опорно-поворотного устройства 10; расположенные под углом друг к другу силовые цилиндры 4 и 5 придают системе дополнительную жесткость. Для разворота стрелы 1 в горизонтальной плоскости, а также для совмещенного перемещения стрелы одновременно с вертикальной и горизонтальной плоскостях задействуют один или оба силовых цилиндра 4 или 5. В частности при работе только одного из силовых цилиндров 4 или 5 стрела 1 (вместе с поворотной стойкой 8 и дополнительным силовым цилиндров 11) разворачивается одновременно в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно осей II-II и III-III (также одновременно) опорно-поворотного устройства 10. Опорный шарнир 6 и шарниры 7 обеспечивают силовым цилиндром 4 и 5 необходимые степени свободы. В общем случае сочетанием работы силовых цилиндров 4 и 5 стрелу 1 по оптимальной траектории выводят в заданное положение в пространстве. Повышенная жесткость структуры сохраняется и в этом режиме работы за счет взаимного расположения секции 2 стрелы 1, поворотной стойки 8, дополнительного силового цилиндра 11 и силовых цилиндров 4 и 5. В вариантах исполнения манипулятора (фиг. 1,2 и фиг. 3,4) зона действия стрелы 1 различна. В частности, в исполнении, показанном на фиг. 3 и 4, стрела 1 имеет расширенную зону действия в горизонтальной плоскости за счет большего вылета стрелы.

Таким образом, в описанном манипуляторе для проведения грузовых работ достигаются следующие преимущества: расширение зоны действия за счет перемещения стрелы с помощью как основных, так и дополнительного силовых цилиндров и особенностей кинематики манипулятора; повышение жесткости структуры за счет наличия в конструктивно-кинематической схеме манипулятора объемных образований при любом режиме работы, следствием чего является повышение стабильности работы и снижение динамических нагрузок.

Формула изобретения

1. МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ГРУЗОВЫХ РАБОТ, содержащий опорно-поворотное устройство, секционную грузозахватную стрелу, включающую основную секцию с расположенными под углом друг к другу силовыми цилиндрами, штоки которых посредством опорного шарнира соединены между собой и с основной секцией стрелы, дополнительный силовой цилиндр и поворотную стойку с парой проушин на каждом конце, один из которых соединен с основной секцией стрелы, отличающийся тем, что пара проушин другого конца поворотной стойки шарнирно закреплена на опорно-поворотном устройстве, на котором на общей оси с проушинами закреплена одна часть дополнительного силового цилиндра, другая часть которого соединена с основной секцией стрелы, при этом центр опорного шарнира двух силовых цилиндров размещен на общей оси с проушинами поворотной стойки, соединенными с основной секцией стрелы.

2. Манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что поворотная стойка выполнена в виде охватывающей стрелу и опорно-поворотное устройство Н-образной плоской формы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использовано в стреловых грузоподъемных устройствах

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использовано преимущественно для установки тяжеловесных грузов на платформу

Изобретение относится к подъемнотранспортному машиностроению, а именно к консо/Тьным грузоподъемным кранам, используемым на грузовых автомобилях

Изобретение относится к подъемнотранспортным механизмам, а именно к кранам , устанавливаемым на перекрытия кровли

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к буровым манипуляторам

Изобретение относится к подъемнотранспортному оборудованию

Изобретение относится к подъемнотранспортным машинам

Изобретение относится к подьемнотранспортным механизмам, а именно к кранам , предназначенным для работы в стесненных условиях и установленным на перекрытиях кровли для доставки материалов и оборудования при ремонтных работах

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к гидравлическим грузоподъемным механизмам

Изобретение относится к подъемным кранам и может быть применено в системах управлений портальных кранов

Изобретение относится к судовым спускоподъемным устройствам, выполняющим операции спуска и подъема подводных объектов, связанных с судном кабель-тросом

Изобретение относится к механизации погрузочно-разгрузочных работ и может быть использовано в гидроманипуляторах, применяемых в различных областях лесной промышленности и строительстве

Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию и может быть использовано при производстве погрузочно-разгрузочных работ в стесненных условиях тоннелей краном, установленным на путевой машине или автомобиле

Изобретение относится к устройствам для захвата, подъема и перемещения груза и может быть использовано в сельском хозяйстве

Изобретение относится к судовой технике, к спускоподъемным устройствам. Спускоподъемное устройство содержит установленные на корме судна подъемную и кабельную лебедки, а также компенсаторное устройство, снабженное подъемно-опускной рамой. Две ветви троса подъемной лебедки огибают прикрепленные к подъемно-опускной раме два грузовых блока и два уравнительных блока, прикрепленных к верхней части подводной зарядной станции. Когда она находится на заданной глубине, подъемная лебедка не работает. Поперечная качка судна сопровождается вращением уравнительных блоков, при этом продольная качка зарядной станции отсутствует. Привод подъемно-опускной рамы вместе с акселерометром и двумя интегрирующими фильтрами, которые измеряют ускорение, скорость и перемещение оси крепления этой рамы, образует систему автоматического управления углом ее наклона. При нахождении зарядной станции под водой подъемно-опускная рама совершает движения, противоположно направленные перемещению судна, вызванному его продольной качкой. Повышение быстродействия компенсаторного устройства обеспечивается дополнительным регулированием по возмущению: положению, скорости и ускорению оси крепления подъемно-опускной рамы. Достигаются удешевление и повышение надежности устройства. 3 ил.

Изобретение относится к судовой технике и может быть использовано для спуска, подъема и стабилизации глубины погружения подводных зарядных станций, заряжающих аккумуляторные батареи подводных аппаратов. Спускоподъемное устройство содержит снабженный приводом механизм подъема. Тяговый орган устройства связан с подводной зарядной станцией и выполнен как у выжимного рычажного подъемника, содержащего две идентичные сопряженные рычажные системы. Приводной блок подъемника прикреплен к установленной на судне несущей раме с использованием карданного механизма, независимой подвески и демпфирующих амортизаторов. Спуск и подъем подводной зарядной станции производится через сквозную шахту, которая проходит в непосредственной близости от центра масс судна. Привод механизма подъема вместе с акселерометром и двумя интегрирующими фильтрами образует систему автоматического управления длиной тягового органа. Кабель, передающий электроэнергию от судовой электроэнергетической системы на подводный объект, протянут вдоль последовательно соединенных шарнирами рычагов одной из рычажных систем. Достигается возможность стабилизации глубины погружения подводной зарядной станции. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх