Телескопическая стрела гидравлического грузоподъемного крана

 

Использование: изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к телескопическим стрелам грузоподъемных кранов. Сущность изобретения: устройство содержит неподвижную и выдвижную секции стрелы и механизм выдвижения, состоящий из первого и второго гидроцилиндров, соединенных между собой посредством сферического шарнира, снабженного скользящей опорой, взаимодействующей с внутренней поверхностью выдвижной секции стрелы. Штоки с поршнями первого и второго гидроцилиндров шарнирно закреплены своими концами соответственно на выдвижной и неподвижной секциях стрелы. Шток второго гидроцилиндра выполнен трубчатым и имеет два концентрических канала, из которых внутренний соединен с бесштоковыми полостями гидроцилиндров, а внешний - со штоковыми. 3 ил.

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к телескопическим стрелам грузоподъемных кранов.

Известна телескопическая стрела крана, содержащая неподвижную и выдвижные секции и механизм выдвижения секций, включающий два гидроцилиндра, установленных соосно друг другу навстречу штоками, соединенными друг с другом с помощью муфты, на которой закреплены концы двух полиспастов, другие концы которых крепятся к подвижным секциям [1] Недостатком такой телескопической стрелы является отсутствие необходимой устойчивости для удержания поднимаемого груза по соотношению длины цилиндра и его диаметра, а также из-за невозможности сохранения прямолинейности оси цилиндра под действием собственной массы или деформации стрелы.

Для устранения указанных недостатков телескопические стрелы снабжаются межсекционными фиксаторами, защищающими гидроцилиндры от действия поднимаемого груза, что усложняет конструкцию крана и сокращает его технические возможности.

Известна телескопическая стрела, в которой предлагается введение промежуточных опор гидроцилиндра, связанных со штоком, перемещающихся вдоль него при выдвижении стрелы и взаимодействующих с ответными упорами в стреле [2] Известна телескопическая стрела, содержащая неподвижную и выдвижную секции, механизм выдвижения, состоящий из первого и второго гидроцилиндров, штоки которых соединены шарнирно один с неподвижной секцией внутри нее, другой с выдвижной, а также трубопровода, соединяющего штоковые полости гидроцилиндров. Донные части обоих гидроцилиндров жестко соединены между собой сваркой или болтами. Шток второго гидроцилиндра изготовлен из двух труб, вставленных одна в другую, образующих гидравлические каналы. По внутреннему каналу рабочая жидкость подается в бесштоковые полости гидроцилиндров, а по внешнему в штоковые [3] При подаче рабочей жидкости во внутренний канал соединенные между собой гидроцилиндры перемещаются влево до упора донной крышки в поршень второго гидроцилиндра, а шток первого гидроцилиндра до упора в штоковую крышку своего гидроцилиндра, тем самым, выдвигая выдвижную секцию. При подаче рабочей жидкости во внешний канал гидроцилиндры и шток возвращаются в исходное положение, втягивая выдвижную секцию. Жесткое соединение гидроцилиндров приводит (как и в других известных телескопических стрелах) к нарушению продольной устойчивости при действии груза в результате неблагоприятного соотношения общей длины гидроцилиндров к диаметру, а также в результате нарушения прямолинейности оси гидроцилиндров под действием собственной массы и деформации стрелы, что приводит к необходимости введения в конструкцию стрелы межсекционных фиксаторов, воспринимающих действие груза. В результате подъем груза возможен только при дискретных положениях выдвижной секции, установленных заранее до подъема груза, а телескопирование груза (выдвижение секции с грузом) ограничено малыми величинами последнего.

Цель изобретения повышение точности перемещения груза за счет устранения дискретности установки длины стрелы, увеличение массы телескопируемого груза, увеличение продольной устойчивости механизма выдвижения.

Указанная цель достигается тем, что в телескопической стреле гидравлического грузоподъемного крана, содержащей неподвижную и выдвижную секции и механизм выдвижения, состоящий из первого и второго гидроцилиндров, соединенных своими донными крышками с центральным отверстием, и трубопровода, соединяющего штоковые полости гидроцилиндров. Штоки с поршнями гидроцилиндров шарнирно закреплены один на неподвижной, другой на выдвижной секциях. Шток второго гидроцилиндра выполнен из труб, которые образуют концентрические гидравлические каналы, из которых внутренний канал соединен с бесштоковыми полостями гидроцилиндров, а внешний со штоковыми. Гидроцилиндры соединены между собой посредством сферического шарнира, снабженного скользящей опорой, взаимодействующей с внутренней поверхностью выдвижной секции. Сферический шарнир выполнен в виде шаровой пяты с центральным сквозным отверстием, закрепленной в донной крышке одного из гидроцилиндров с возможностью взаимодействия со сферической чашкой, выполненной в донной крышке другого гидроцилиндра. Имеются уплотнительные кольца, заостренные между пятой и чашкой.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая телескопическая стрела, общий вид; на фиг.2 шарнирное соединение гидроцилиндров; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2.

Телескопическая стрела содержит неподвижную 1 и выдвижную секции 2, механизм выдвижения, состоящий из первого 3 и второго 4 гидроцилиндров, шарнирно соединенных между собой, первого 5 и второго 6 штоков гидроцилиндров с поршнями, концы которых шарнирно закреплены соответственно на выдвижной 2 и неподвижной 1 секциях стрелы. Второй шток 6 выполнен из труб, образующих концентрические внутренний 7 и внешний 8 гидравлические каналы. Внутренний канал 7 соединен с бесштоковыми полостями гидроцилиндров, а внешний канал 8 со штоковыми. В донной крышке 9 гидроцилиндра 3 закреплена шаровая пята 10, выполненная со сквозным отверстием 11. На донной крышке 12 гидроцилиндра 4 выполнена сферическая чашка 13 со сквозным отверстием. На чашке 13 закреплено уплотнительное кольцо 14, охватывающее шаровую пяту 10. Трубопровод 15 соединяет штоковые полости гидроцилиндров 3 и 4. Скользящая опора 16, закрепленная на донной крышке гидроцилиндра 4, взаимодействует с внутренней поверхностью выдвижной секции 2.

При подаче рабочей жидкости в канал 7 цилиндр 4 вместе с пятой 10 и гидроцилиндром 3 выдвигается влево. Одновременно шток 5 с поршнем выдвигается также влево из гидроцилиндра 3, выдвигая этим секцию 2. При подаче рабочей жидкости в канал 8 гидроцилиндры 3 и 4 и шток 5 перемещаются вправо, возвращая этим подвижную секцию 2 в исходное положение.

При действии груза, подвешенного к стреле, шаровая пята 10 и сферическая чашка 13 передают осевую силу от одного гидроцилиндра к другому с возможностью взаимного углового перемещения гидроцилиндров. Возникающая за счет перекоса гидроцилиндров поперечная сила передается от шарового соединения через скользящую опору 16 и воспринимается выдвижной секцией 2.

Продольная устойчивость каждого гидроцилиндра увеличивается по сравнению с единым гидроцилиндром согласно известной зависимости пропорционально квадрату кратности уменьшения их длины: Р_крK/L², где Р_кр критическая сила сжатия, L длина гидроцилиндра, К коэффициент, характеризующий размер сечения и материал.

В такой же пропорции уменьшается прогиб гидроцилиндров от действия собственной массы и, следовательно, изгибающий момент от продольной силы.

Шарнирное соединение защищает механизм выдвижения от дополнительных нагрузок при деформациях стрелы под действием подвешенного груза.

Формула изобретения

1. ТЕЛЕСКОПИЧЕСКАЯ СТРЕЛА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ГРУЗОПОДЪЕМНОГО КРАНА, содержащая неподвижную и выдвижную секции и механизм выдвижения последней, включающий в себя соединенные между собой донными крышками, имеющими центральные отверстия, и шарнирно закрепленные концами штоков соответственно на выдвижной и неподвижной секциях стрелы два гидроцилиндра, шток второго из которых выполнен трубчатым с образованием дух концентрических каналов, внутренний из которых соединен с бесштоковыми полостями гидроцилиндров, а внешний посредством трубопровода со штоковыми полостями, отличающаяся тем, что оба гидроцилиндра донными крышками соединены между собой посредством сферического шарнира, снабженного скользящей опорой, взаимодействующей с внутренней поверхностью выдвижной секции, и включающего в себя шаровую пяту, закрепленную на донной крышке одного из гидроцилиндров, ответную сферическую чашку, выполненную в донной крышке другого гидроцилиндра, и уплотнительное кольцо, закрепленное между упомянутыми пятой и чашкой, которые выполнены с центральными сквозными отверстиями.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3