Устройство для подвода шлангов

 

Изобретение относится к краноманипуляторным установкам с возвратно-поступательным перемещением выдвижных секций телескопических стрел, оснащенных гидрофицированными навесными рабочими органами, а именно - к устройствам указанных установок для подвода шлангов от неподвижной к подвижной концевой секции телескопической стрелы. Устройство содержит натяжной барабан со спиральной возвратной пружиной для намотки шлангов, установленный на консольном овале, закрепляемом на неподвижной секции стрелы, и два коллектора с резьбовыми присоединителями для подстыковки к ним стационарных трубопроводов и шлангов, сообщенных между собой напроход через двухканальный поворотный соединитель. В устройстве оптимизированы конструкция натяжного барабана, консольного вала, коллекторов с резьбовыми присоединителями, двухканального поворотного соединителя и пружины, а также ее компоновка и схема закрепления, и блокирован случайный сход шлангов с барабана в процессе эксплуатации. Возможность получения при осуществлении изобретения технического результата, заключающегося в упрощении конструкции, уменьшении осевых габаритов и улучшении весового совершенства, а также других технико-эксплуатационных качеств заявляемого устройства, подтверждена соответствующими расчетами и результатами экспериментальной проверки основных решений по оптимизации конструкции. 8 з.п. ф-лы, 44 ил.

Изобретение относится к краноманипуляторным установкам с возвратно-поступательным перемещением выдвижных секций телескопических стрел, оснащенных гидрофицированными навесными рабочими органами, а именно к устройствам указанных установок для подвода шлангов от неподвижной к подвижной концевой секции телескопической стрелы.

Известен ряд аналогичных устройств для подвода шлангов и кабелей к подвижным рабочим органам машин, которые совершают возвратно-поступательное движение (см. , например, авт. свид. SU 245530, В 65 Н 75/34, В 23 К 37/00, 1973 г.; SU 235125, H 02 G 11/02, 1969 г. и др.).

Однако они сложны в конструктивном исполнении, обладают достаточно большими габаритами и низким весовым совершенством. Из числа известных аналогов заявляемого устройства ближайшим (прототипом) может служить агрегат для подвода шлангов от неподвижной к подвижной части автоподъемника (пат. US 4487218, В 65 Н 75/34 от 11.12.1984 г.).

Указанный агрегат содержит натяжной барабан со спиральной возвратной пружиной для намотки шлангов, установленный с возможностью вращения и осевой фиксацией крышкой на валу, жестко закрепляемом на неподвижной части автоподъемника, и два коллектора для подсоединения стационарных гидравлических магистралей и наматываемых на барабан шлангов, сообщенных между собой напроход при помощи двухканального поворотного соединителя, коммуникационные тракты которого сформированы из соответствующих осевых и радиальных каналов и герметизированных кольцевых проточек в телах вала и ступицы натяжного барабана.

Обод натяжного барабана известного агрегата выполнен литым из нескольких разнесенных между собой в окружном направлении единичных сегментообразных опор, соединенных посредством радиальных спиц с цилиндрической ступицей, а его реборды - штампованными.

Герметизация каждой из кольцевых канавок коммуникационных трактов двухканального поворотного соединения в известном агрегате выполнена при помощи одинарных эластомерных кольцевых уплотнителей.

Спиральная возвратная пружина в известном агрегате размещена в тонкостенном цилиндрическом кожухе, консольно закрепленном болтами на внешней торцевой поверхности одной из реборд обода и опорах натяжного барабана. При этом один из концов пружины зафиксирован замком кнопочного типа на внутренней поверхности цилиндрической части кожуха, а другой - при помощи закрепленной на нем цилиндрической защелки, утопленной в специально предусмотренное под нее углубление в теле вала, и разрезного пружинного стопорного кольца - непосредственно на самом валу.

Однако и этому известному агрегату присущи большинство из недостатков вышеупомянутых аналогов изобретения, обусловленных, в основном, конструктивным исполнением натяжного барабана, вала, коллекторов с резьбовыми штуцерами для подстыковки стационарных гидравлических магистралей и шлангов, двухканального поворотного соединителя и спиральной возвратной пружины, а также особенностями компоновки последней и др.

Так, например, конструктивное исполнение обода натяжного барабана и подвижного коллектора для подстыковки шлангов в известном агрегате не обеспечивает возможности плавной укладки их по спирали при намотке на барабан. В промежутках между опорами обода они под действием усилия натяжения будут располагаться по прямым линиям, а в зоне выхода от подвижного коллектора на близлежащую опору окажутся чрезмерно изогнутыми. Изготовление такого барабана требует достаточно сложного специального литейного и штамповочного оборудования.

Сообщение осевых каналов вала с его кольцевыми проточками посредством радиальных сверлении нетехнологично.

Реализованная в конструкции двухканального поворотного соединения известного агрегата герметизация входящих в состав соединения коммуникационных трактов кольцевых проточек менее надежна по сравнению с использованием для этого спаренных комбинированных уплотнителей.

Конструктивное выполнение в коллекторах известного агрегата присоединителей в виде резьбовых отверстий не обеспечивает достаточного удобства при подстыковке к ним и отстыковке гидравлических стационарных гидравлических магистралей и шлангов, поскольку в процессе выполнения указанных операций их необходимо вращать вокруг собственной оси.

Реализованная в конструкции известного агрегата схема закрепления концов спиральной возвратной пружины на внутренней поверхности цилиндрической части предусмотренного для ее размещения кожуха и валу достаточно сложна в исполнении. При этом отсутствие федеркерна в зоне закрепления внутреннего конца пружины не может обеспечить при заводке необходимой плавности намотки ее на цилиндрическое тело вала по спирали.

Пространственное расположение спиральной возвратной пружины в известном агрегате не обеспечивает его компактности в осевом направлении и в совокупности с исполнением натяжного барабана литым высокого весового совершенства.

Установка при осевой фиксации натяжного барабана на валу между неподвижными и подвижными элементами конструкции известного агрегата упругих эластомерных колец вместо торцовых подшипников из износостойкого антифрикционного материала не способствует легкости вращения натяжного барабана на валу.

Отсутствие в известном агрегате опорно-поддерживающего и направляющего устройства для шлангов при определенных параметрах динамики намотки их на барабан или сматывания, а также при наличии достаточно больших перемещений подвижной концевой секции телескопической стрелы в случае использования агрегата в составе краноманипуляторной установки может привести к попаданию указанных шлангов на реборды обода барабана и схода их с него.

Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции и улучшение технико-эксплуатационных качеств заявляемого устройства для подвода шлангов.

В соответствии с изобретением поставленная задача достигается тем, что в заявляемом устройстве реализована более простая кинематика и оптимизировано конструктивное исполнение натяжного барабана со спиральной возвратной пружиной, вала, коммуникационных трактов, связывающих между собой резьбовые штуцеры неподвижного и подвижного коллекторов, включая элементы герметизации и др. , что в совокупности позволяет исключить в нем практически все из вышерассмотренных недостатков известных аналогов и прототипа.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображены на фиг.1 - общий вид заявляемого устройства для подвода шлангов; на фиг.2 - вид А сверху на законцовки намотанных на обод натяжного барабана шлангов в районе расположения съемного технологического ограничителя усилия их натяжения; на фиг.3 - продольное (по оси вала) сечение Б-Б натяжного барабана; на фиг.4 - выносной элемент В с графическим изображением центральной части заявляемого устройства (места установки натяжного барабана на вал); на фиг. 5 - вид Г спереди на опорно-поддерживающую и направляющую рамку выносного кронштейна натяжного барабана (съемный технологический ограничитель усилия натяжения шлангов условно не показан); на фиг.6 - выносной элемент Д с изображением тыльной стороны узла крепления вращающихся на полуосях роликов спорно-поддерживающей и направляющей рамки выносного кронштейна натяжного барабана на ее металлоконструкции при помощи механических прихватов; на фиг.7 - общий вид механического прихвата для крепления полуосей вращающихся роликов на металлоконструкции рамки выносного кронштейна натяжного барабана; на фиг.8 - вид Е сверху на механический прихват, изображенный на фиг.7; на фиг.9 - поперечное сечение Ж-Ж механического прихвата, изображенного на фиг.7;
на фиг.10 - вид И сбоку на механический прихват, изображенный на фиг.7;
на фиг.11 - общий вид обода натяжного барабана;
на фиг.12 - вид И₁ сбоку на обод натяжного барабана;
на фиг.13 - вид К сверху на обод натяжного барабана в районе расположения сквозных окон для прохода резьбовых штуцеров подвижного коллектора;
на фиг. 14 - выносной элемент Л с изображением места крепления дисков натяжного барабана на его ободе;
на фиг.15 - общий вид одной из съемных ступиц натяжного барабана;
на фиг. 16 - продольное сечение М-М одной из съемных ступиц натяжного барабана;
на фиг.17 - вид Н сбоку на одну из съемных ступиц натяжного барабана;
на фиг.18 - выносной элемент П с изображением кольцевой проточки в теле подшипника скольжения одной из съемных ступиц натяжного барабана;
на фиг. 19 - продольное сечение Р-Р одной из съемных ступиц натяжного барабана по месту приварки к ней трубчатого изогнутого удлинителя с резьбовым штуцером подвижного коллектора;
на фиг.20 - общий вид вала для установки натяжного барабана;
на фиг.21 - вид С слева на торец вала;
на фиг.22 - поперечное сечение Т-Т вала в зоне расположения правой кольцевой проточки;
на фиг.23 - вид У справа на торец вала;
на фиг.24 - поперечное сечение Ф-Ф вала в зоне расположения канавки под шпонку крепления на нем федеркерна;
на фиг. 25 - вид Х снизу на вал в зоне расположения канавки под шпонку крепления на нем федеркерна;
на фиг.26 - поперечное сечение Ц-Ц вала в зоне расположения левой кольцевой проточки;
на фиг.27 - продольный разрез Ш-Ш вала по месту расположения в нем осевых каналов;
на фиг. 28 - общий вид установленного на вале федеркерна с закрепленным на нем внутренним концом спиральной возвратной пружины натяжного барабана;
на фиг.29 - вид Щ сверху на федеркерн;
на фиг. 30 - выносной элемент Э с изображением горизонтально ориентированного внутреннего комбинированного уплотнителя кольцевых проточек в телах вала и съемных ступицах натяжного барабана;
на фиг. 31 - выносной элемент Ю с изображением вертикально ориентированного внешнего комбинированного уплотнителя кольцевых проточек в телах вала и съемных ступицах натяжного барабана;
на фиг.32 - общий вид торцового подшипника;
на фиг.33 - общий вид спиральной возвратной пружины натяжного барабана;
на фиг.34 - выносной элемент Я с изображением наружного конца спиральной возвратной пружины;
на фиг. 35 - вид A₁ на внутреннюю поверхность спиральной возвратной пружины натяжного барабана;
на фиг. 36 - поперечное сечение Б₁-Б₁ натяжного барабана в зоне закрепления на периферийной части его дисков наружного конца спиральной возвратной пружины;
на фиг. 37 - вид B₁ сбоку на диск натяжного барабана в зоне закрепления на его периферийной части наружного конца спиральной возвратной пружины (накладная крышка герметизации сквозного отверстия в диске под заплечик подкладки спиральной возвратной пружины условно не показана);
на фиг. 38 - общий вид выносного кронштейна с плоской спорно-поддерживающей и направляющей рамкой (располагаемые по периметру сквозных окон в рамке вращающиеся цилиндрические ролики условно не показаны);
на фиг.39 - вид Г₁ сбоку на выносной кронштейн;
на фиг. 40 - общий вид съемного присоединителя для закрепления заявляемого устройства на неподвижной секции телескопической стрелы;
на фиг.41 - вид Д₁ сбоку на съемный присоединитель;
на фиг. 42 - общий вид съемного технологического ограничителя усилия натяжения шлангов;
на фиг.43 - общий вид сверху на телескопическую стрелу краноманипуляторной установки с двумя размещенными на ней заявляемыми устройствами для подвода шлангов от неподвижной к подвижной концевой секции стрелы;
на фиг.44 - вид E₁ сбоку на телескопическую стрелу.

Заявляемое устройство 1 для подвода шлангов 2 от неподвижной 3 к подвижной концевой секции 4 телескопической стрелы 5 краноманипуляторной установки 6 содержит натяжной барабан 7 со спиральной возвратной пружиной 8 для намотки шлангов, установленный с возможностью вращения и осевой фиксацией крышкой 9 на валу 10, жестко закрепляемом на неподвижной секции телескопической стрелы, и два коллектора 11, 12 с резьбовыми штуцерами 13,14 и 15, 16, один из которых, неподвижный, для подсоединения располагаемых на неподвижной секции стрелы стационарных гидравлических магистралей 17, а другой, подвижный, для подстыковки наматываемых на барабан шлангов.

Коллекторы 11,12 сообщены между собой напроход при помощи многоканального поворотного соединения 18, коммуникационные тракты 19, 20 которого сформированы из соответствующих осевых и радиальных каналов 21-27 и герметизированных кольцевых проточек 28, 29 в телах вала 10 и съемных ступиц 30, 31 фланцевого типа натяжного барабана 7.

Обод 32 натяжного барабана 7 выполнен сварным с плоскими ребордами 33, 34, обрамленными по наружному диаметру кольцевыми приварными усилителями 35 и 36. Съемные ступицы 30, 31 жестко закреплены внутри натяжного барабана 7 при помощи двух разнесенных между собой дисков 37, 38 и соответствующих болтов 39,40.

Такой барабан прост в конструктивном исполнении, имеет небольшую массу и может быть изготовлен из широко применяемых в машиностроении доступных материалов. Сборка и разборка его не вызывает затруднений. Для изготовления барабана такого конструктивного исполнения не требуется специальное литейное и штамповочное оборудование.

Вал 10 для установки натяжного барабана 7 снабжен приваренным в районе одного из его концов присоединительным фланцем 41 и жестко закрепленным на нем в средней части при помощи шпонки 42 федеркерном 43.

Ширина федеркерна 43 не превышает расстояния между дисками 37, 38 натяжного барабана 7.

Наружная поверхность 44 федеркерна 43 спрофилирована по спирали, близкой к Архимедовой.

Конструктивное исполнение вала 10 с приварным присоединительным фланцем 41 и съемным федеркерном 43 позволяет использовать при его изготовлении широко применяемые в машиностроении и доступные материалы, отказаться от специального штамповочного оборудования и снизить отходы металла в стружку при его механической обработке.

Конфигурация наружной поверхности 44 федеркерна 43 обеспечивает плавную укладку витков возвратной пружины 8 на указанную поверхность по спирали.

На наружной поверхности 44 федеркерна 43 сформирован возвышающийся над ней механический зацеп 45 зубчатой конфигурации.

Пространственно спиральная возвратная пружина 8 размещена внутри герметично замкнутой и заполненной смазкой кольцевой полости 46, образованной обращенными друг к другу соответствующими поверхностями обода 32, дисков 37, 38 натяжного барабана 7 и федеркерна 43 вала 10. Фактически она непосредственно встроена в барабан.

Такая компоновка спиральной возвратной пружины обеспечивает компактность заявляемого устройства в осевом направлении и способствует улучшению его весового совершенства.

Наружный конец спиральной возвратной пружины 8 снабжен приклепанной к нему посредством заклепки 47 локальной подкладкой 48 с развитыми боковыми заплечиками 49 и закреплен при помощи них в герметично замкнутой кольцевой полости 46 натяжного барабана 7 в сквозных пазах 50 соответствующего профиля на периферийной части его дисков 37, 38, герметизированных с внешней стороны накладными крышками 51, закрепленными на дисках винтами 52, а ее внутренний конец - сквозным отверстием 53, спрофилированным по конфигурации механического зацепа 45 федеркерна 43 вала 10 и надет на него.

Такое крепление спиральной возвратной пружины 8 в полости 46 натяжного барабана 7 просто в конструктивном исполнении, достаточно надежно и обладает высоким весовым совершенством.

На присоединительном фланце 41 вала 10 установлены жестко закрепленные при помощи болтов 54 выносной кронштейн 55, снабженный соосно расположенной с наматываемыми на натяжной барабан 7 шлангами 2 плоской опорно-поддерживающей и направляющей рамкой 56 с двумя сквозными окнами 57, 58 прямоугольной конфигурации для прохода через них шлангов, по периметру которых размещены цилиндрические ролики 59 из износостойкого антифрикционного материала, например, полиамида, свободно вращающиеся на полуосях 60, зафиксированных на металлоконструкции рамки посредством механических прихватов 61, и съемный присоединитель 62, выполненный в виде цилиндрической втулки с двумя разнесенными между собой фланцами 63,64.

Один из фланцев 63 присоединителя 62 пристыкован болтами 54 к фланцу 41 вала 10, а другой фланец 64 предназначен для монтажа заявляемого устройства на неподвижной секции 3 телескопической стрелы 5 краноманипуляторной установки 6.

Резьбовые штуцеры 13, 14 неподвижного коллектора 11 выполнены ввертными и размещены на тыльной части вала 10 за его приварным присоединительным фланцем 41 с обеспечением вывода их за обводы внешней цилиндрической поверхности 65 последнего через радиальные сквозные отверстия 66, 67 съемного присоединителя 62.

Резьбовые штуцеры 15, 16 подвижного коллектора 12 приварены напротив друг друга к наружным поверхностям 68 съемных ступиц 30, 31 натяжного барабана 7 через пропущенные сквозь соответствующие окна 69 в его ободе 32 трубчатые изогнутые удлинители 70, обеспечивающие плавный выход указанных штуцеров на внешнюю поверхность обода (в межребордное пространство) с подкреплением их в плоскости изгиба удлинителей плоскими приварными подкосами 71.

Такое конструктивное исполнение резьбовых штуцеров 13-16 обеспечивает удобный доступ к ним для подстыковки стационарных гидравлических магистралей 17 и шлангов 2 с наиболее часто применяемыми в эксплуатации законцовками в виде накидных гаек. В этом случае при подстыковке указанных магистралей и шлангов нет необходимости поворачивать их вокруг собственной оси.

Кольцевые проточки 28, 29 коммуникационных трактов 19, 20 поворотного соединения 18, связывающих резьбовые штуцеры 13,14 и 15, 16 соответственно неподвижного и подвижного коллекторов 11, 12, выполнены двусторонними относительно линии (поверхности) 72 раздела шарнирно сопряженных между собой вала 10 и съемных ступиц 30, 31 натяжного барабана 7 посредством взаимного совмещения соответствующих канавок 73, 74 и 75, 76 в их телах.

Радиальные каналы 21,22 и 27 выполнены в виде сверлений.

Радиальные каналы 25, 26 коммуникационных трактов 19, 20 поворотного соединения 18, располагаемые в теле вала 10 и соединяющие его осевые каналы 23,24 с кольцевыми проточками 28, 29, выполнены в виде односторонних поперечных пазов прямоугольного профиля, имеющих глубину, перекрывающую диаметр указанных осевых каналов, причем площади условных проходов указанных каналов эквивалентны площадям условных проходов резьбовых штуцеров 13-16 неподвижного и подвижного коллекторов 11 и 12 вала 10 и натяжного барабана 7.

Такое техническое решение существенно облегчает задачу формирования необходимых условных проходов в соответствующих зонах гидравлических коммуникационных трактов 19, 20 многоканального поворотного соединения 18 с сокращением осевых габаритов заявляемого устройства, поскольку требуемые площади указанных проходов могут быть образованы не только за счет ширины, но и посредством подбора соответствующей протяженности пазов в поперечном направлении. В технологическом плане такие пазы предпочтительнее сверлений.

Герметизация каждой из кольцевых проточек 28, 29 в телах вала 10 и ступиц 30, 31 натяжного барабана 7 выполнена при помощи расположенных по обе стороны от них пар горизонтально ориентированных внутренних и вертикально ориентированных внешних комбинированных уплотнителей 77, 78, состоящих из сопряженных друг с другом по торовым поверхностям 79, 80 фторопластовых уплотнительных и упругих, например, резиновых поджимных колец 81, 82 и 83, 84. При этом на рабочей поверхности 85 уплотнительных колец 82 внешних комбинированных уплотнителей 78 сформированы разнесенные между собой кольцевые канавки - накопители смазки 86, например, прямоугольного сечения.

Конструкция таких уплотнителей более эффективна по сравнению с уплотнителями в виде резиновых колец круглого сечения или манжет. Комбинированные уплотнители указанного типа позволяют существенно снизить трение и повысить надежность герметизации уплотняемых элементов конструкции, в том числе и за счет дублирования.

Ступицы 30, 31 натяжного барабана при необходимости могут быть снабжены подшипниками скольжения 87, 88 (см. фиг.4,16), либо выполнены без них.

Между крышкой 9 осевой фиксации барабана, ступицами 30, 31, федеркерном 43 и фланцем 41 вала 10 установлены торцовые подшипники скольжения 89-92 из износостойкого антифрикционного материала, например, полиамида.

При этом на рабочих поверхностях 93, 94 указанных подшипников сформированы кольцевые риски - наполнители смазки 95, например, V-образного в поперечном сечении профиля.

Плоские торцовые подшипники скольжения 89-92 имеют весьма малые осевые габариты и поперечные размеры опорных поверхностей и в значительной мере способствуют снижению трения, реализуемого при работе заявляемого устройства в соответствующих зонах. Указанный эффект достигается за счет изготовления подшипников из антифрикционного материала и улучшения условий смазки между трущимися поверхностями. Регулировка поджатия и фиксация крышки 9 осуществляются при помощи винтов 96.

Полуоси 60 для крепления роликов 59 рамки 56 выносного кронштейна 55 выполнены в виде цилиндрических пальцев, снабженных с одного из концов закладным и ограничительным буртиками 97, 98, а механические прихваты 61 их фиксации на металлоконструкции рамки - в виде расположенных по углам ее окон 57, 58 плоских призматических прижимных планок с отверстиями 99 под крепежные болты 100 и сгруппированными в соответствующих углах планок перпендикулярно друг к другу углублениями 101,102 под закладные буртики смежных полуосей.

Наличие в составе заявляемого устройства выносного кронштейна 55 с плоской спорно-поддерживающей и направляющей рамкой 56 с соответствующими окнами 57, 58 для прохода шлангов 2 позволяет упорядочить укладку последних на обод натяжного барабана 7 и полностью исключить вероятность схода их с него в процессе эксплуатации. При этом вращающиеся ролики 59 рамки 56 сводят к минимуму реализуемые в этой зоне силы трения.

Внутренняя полость 103 натяжного барабана 7 с внешней стороны закрыта закрепленным винтами 104 на его ободе 32 съемным защитным экраном 105, исключающим попадание в нее атмосферных осадков, накапливание там пыли и грязи и способствующим улучшению внешнего вида заявляемого устройства.

На свободных концах, намотанных на натяжной барабан 7 шлангов 2, вблизи от их законцовок 106 установлен съемный технологический ограничитель 107 усилия натяжения шлангов, выполненный в виде плоского хомута из двух, стягиваемых винтами 108, планок 109, 110 с соответствующими ручьями 111, габариты которого в плоскости установки превышают поперечные размеры световых проемов окон 57, 58 в рамке 56 выносного кронштейна 55.

Ограничитель 107 исключает возможность "убегания" шлангов 2 и несанкционированного раскручивания спиральной возвратной пружины 8 натяжного барабана 7 до установки заявляемого устройства на телескопическую стрелу 5. Снимается он после монтажа и закрепления законцовок 106 шлангов 2 на металлоконструкции подвижной концевой секции 4 телескопической стрелы 5.

Установку ограничителя 107 на указанные концы шлангов 2 осуществляют непосредственно перед заводкой спиральной возвратной пружины 8 натяжного барабана 7.

Убедившись в надежной фиксации шлангов 2 в ручьях 111 ограничителя 107, посредством соответствующего вращения натяжного барабана 7 полностью заводят спиральную возвратную пружину 8 и, удерживая барабан в этом положении, пропускают шланги через сквозные окна 57, 58 в опорно-поддерживающей и направляющей рамке 56 выносного кронштейна 55 и подстыковывают их к резьбовым штуцерам 15, 16 подвижного коллектора 12.

После этого, придерживая шланги 2, отпускают натяжной барабан 7, и он под действием соответствующего усилия раскручиваемой спиральной возвратной пружины 8 приходит во вращение, плавно наматывая на себя шланги до упора ограничителя 107 в рамку 56 выносного кронштейна 55. Упершийся в рамку 56 ограничитель 107 препятствует несанкционированному сматыванию шлангов 2 с обода 32 натяжного барабана 7 и полному раскручиванию спиральной возвратной пружины 8 до установки заявляемого устройства на телескопическую стрелу 5 краноманипуляторной установки 6.

В собранном виде с намотанными на обод 32 натяжного барабана 7 шлангами 2 заявляемое устройство при помощи присоединителя 62 и болтов 112 жестко закрепляют на неподвижной секции 3 телескопической стрелы 5, а свободные концы шлангов законцовками 106 - на металлоконструкции ее подвижной концевой секции 4. После этого снимают со шлангов 2 ограничитель 107 и к их законцовкам 106 подсоединяют гидравлические магистрали подвешиваемого на подвижной концевой секции 4 телескопической стрелы 5 гидрофицированного рабочего инструмента, например, грейфера.

При выдвижении концевой секции 4 телескопической стрелы 5 синхронно с ней перемещаются и закрепленные на ее металлоконструкции шланги 2. Под действием передаваемого через них на натяжной барабан 7 тягового усилия он, преодолевая сопротивление спиральной возвратной пружины 8, начинает вращаться в сторону эвакуации (сматывания с него) шлангов. При этом происходит автоматическая заводка спиральной возвратной пружины 8.

При обратном движении концевой секции 4 телескопической стрелы шланги 2 под действием усилия раскручивающейся спиральной возвратной пружины 8 вновь наматываются на обод 32 натяжного барабана 7. В процессе указанных перемещений концевой секции 4 телескопической стрелы 5 подвод рабочей жидкости к гидрофицированному рабочему органу осуществляется по соответствующим гидравлическим трактам через встроенное в заявляемое устройство многоканальное поворотное соединение 18.

Заявляемое устройство для подвода шлангов от неподвижной к подвижной концевой секции телескопической стрелы краноманипуляторной установки обладает относительно небольшими габаритами и высоким весовым совершенством.

Оно просто в изготовлении, надежно в работе и удобно в эксплуатации.

В конструкции заявляемого устройства использованы широко применяемые в общем машиностроении отечественные материалы, оптимальные технические решения и типовая технология изготовления.

С учетом этого оно может быть многократно воспроизведено по разработанной на него документации в условиях серийного производства на обычных машиностроительных заводах, располагающих необходимым оборудованием.

В соответствии с изобретением ЗАО "НК Уралтерминалмаш" в настоящее время на заявляемое устройство разработана необходимая конструкторская документация. Указанное устройство содержит два гидравлических канала с условными проходами 12 мм, рассчитанными на номинальное давление до 32 МПа. Длина наматываемых на барабан шлангов составляет около 8 м. Рабочее количество оборотов натяжного барабана 7, частота вращения - не более 10 об/мин. Сила натяжения шлангов не превышает при намотанных на барабан шлангах 40 кг, при полностью смотанных с барабана шлангах 91 кг. Масса полностью собранного устройства с элементами его крепления на стреле составляет порядка 50 кг.

Изготовление и испытания опытного образца заявляемого устройства в составе одной из краноманипуляторных установок разработки ЗАО "НК Уралтерминалмаш" планируется в конце текущего - начале следующего годов.

Эффективность заложенных в конструкцию заявляемого устройства для подвода шлангов от неподвижной к подвижной концевой секции телескопической стрелы краноманипуляторной установки технических решений, а также возможность получения при осуществлении изобретения вышеупомянутого технического результата, заключающегося в упрощении его конструкции, уменьшении осевых габаритов и улучшении весового совершенства и других технико-эксплуатационных качеств, подтверждены соответствующими расчетами и результатами экспериментальной проверки основных решений по оптимизации конструкции.

Формула изобретения

1. Устройство для подвода шлангов от неподвижной к подвижной концевой секции телескопической стрелы краноманипуляторной установки, содержащее натяжной барабан со спиральной возвратной пружиной для намотки шлангов, установленный с возможностью вращения и осевой фиксацией на жестко закрепляемом на неподвижной секции телескопической стрелы валу, и два коллектора с резьбовыми штуцерами, один из которых, неподвижный, для подсоединения располагаемых на неподвижной секции стрелы стационарных гидравлических магистралей, а другой, подвижный, для подстыковки наматываемых на натяжной барабан шлангов, причем резьбовые штуцеры указанных коллекторов сообщены между собой напроход при помощи многоканального поворотного соединения, коммуникационные тракты которого сформированы из соответствующих осевых и радиальных каналов и разнесенных по длине герметизированных кольцевых проточек в телах вала и ступиц барабана, отличающееся тем, что в нем натяжной барабан выполнен из сварного обода с плоскими ребордами, обрамленными по наружному диаметру кольцевыми приварными усилителями, и жестко закрепленных внутри него при помощи болтов двух разнесенных между собой дисков со съемными ступицами фланцевого типа, образующих в совокупности при установке его на вал герметично замкнутую кольцевую полость для размещения спиральной возвратной пружины, заливаемую маслом, вал для установки натяжного барабана снабжен приваренным в районе одного из его концов присоединительным фланцем и закрепленным на нем в средней части при помощи шпонки федеркерном, ширина которого не превышает расстояния между дисками натяжного барабана, а наружная поверхность спрофилирована по спирали, близкой к Архимедовой, с формированием возвышающегося над ней механического зацепа зубчатой конфигурации, причем на присоединительном фланце указанного вала установлены жестко закрепленные при помощи болтов выносной кронштейн, снабженный соосно расположенной с намотанными на натяжной барабан шлангами плоской опорно-поддерживающей и направляющей рамкой с двумя сквозными окнами прямоугольной конфигурации для прохода через них шлангов, по периметру которых размещены цилиндрические ролики из износостойкого антифрикционного материала, свободно вращающиеся на полуосях, зафиксированных на металлоконструкции рамки посредством механических прихватов, и съемный присоединитель, выполненный в виде цилиндрической втулки с радиальными сквозными отверстиями для прохода через них резьбовых штуцеров неподвижного коллектора и двумя разнесенными между собой фланцами, один из которых пристыкован к присоединительному фланцу, а другой присоединяется к неподвижной секции телескопической стрелы.

2. Устройство для подвода шлангов по п.1, отличающееся тем, что в нем наружный конец спиральной возвратной пружины снабжен приклепанной к нему локальной подкладкой с развитыми боковыми заплечиками и закреплен при помощи них в сквозных пазах соответствующего профиля на периферийной части дисков натяжного барабана, герметизированных с внешней стороны накладными крышками, а ее внутренний конец - сквозным отверстием, спрофилированным по конфигурации механического зацепа федеркерна и одет на него.

3. Устройство для подвода шлангов по п.1, отличающееся тем, что в нем резьбовые штуцеры неподвижного коллектора выполнены ввертными и размещены на тыльной части вала для установки натяжного барабана за его приварным присоединительным фланцем с обеспечением вывода их за обводы внешней цилиндрической поверхности последнего, а резьбовые штуцеры подвижного коллектора приварены напротив друг друга к наружным поверхностям ступиц натяжного барабана через пропущенные сквозь соответствующие окна в его ободе трубчатые изогнутые удлинители, обеспечивающие плавный выход указанных штуцеров на внешнюю поверхность обода, с подкреплением их в плоскости изгиба удлинителей плоскими приварными подкосами.

4. Устройство для подвода шлангов по п.1, отличающееся тем, что в нем радиальные каналы коммуникационных трактов в теле вала для установки натяжного барабана, сообщающие его осевые каналы с кольцевыми проточками, выполнены в виде односторонних поперечных пазов прямоугольного профиля, имеющих глубину, перекрывающую диаметр осевых каналов, причем площади условных проходов указанных радиальных каналов эквивалентны площадям условных проходов резьбовых штуцеров неподвижного и подвижного коллекторов вала и натяжного барабана.

5. Устройство для подвода шлангов по п.1, отличающееся тем, что в нем герметизация каждой из кольцевых проточек в телах вала для установки натяжного барабана и ступиц последнего выполнена при помощи расположенных по обе стороны от них пар горизонтально ориентированных внутренних и вертикально ориентированных внешних комбинированных уплотнителей, состоящих из сопряженных друг с другом по торовым поверхностям фторопластовых уплотнительных и упругих резиновых поджимных колец, причем на рабочей поверхности уплотнительных колец внешних комбинированных уплотнителей сформированы разнесенные между собой кольцевые канавки - накопители смазки.

6. Устройство для подвода шлангов по п.1, отличающееся тем, что в нем осевая фиксация натяжного барабана на валу выполнена посредством соответствующего поджатия его к приварному присоединительному фланцу вала через систему торцовых подшипников скольжения из износостойкого антифрикционного материала, на рабочих поверхностях которых сформированы кольцевые риски - наполнители смазки.

7. Устройство для подвода шлангов по п.1, отличающееся тем, что в нем полуоси для крепления роликов плоской опорно-поддерживающей рамки выносного кронштейна выполнены в виде цилиндрических пальцев, снабженных с одного из концов закладным и ограничительным буртиками, а механические прихваты их фиксации на металлоконструкции указанной рамки - в виде расположенных по углам ее окон плоских призматических прижимных планок с отверстиями под крепежные болты и сгруппированными в соответствующих углах планок перпендикулярно друг другу углублениями под закладные буртики смежных полуосей.

8. Устройство для подвода шлангов по п.1, отличающееся тем, что в нем внутренняя полость натяжного барабана с внешней стороны закрыта закрепленными винтами на его ободе съемным защитным экраном.

9. Устройство для подвода шлангов по п.1, отличающееся тем, что в нем на свободных концах намотанных на натяжной барабан шлангов, вблизи от их законцовок, установлен съемный технологический ограничитель усилия натяжения шлангов, выполненный в виде плоского хомута из двух, стягиваемых винтами, планок с соответствующими ручьями, габариты которого в плоскости установки превышают поперечные размеры световых проемов окон в опорно-поддерживающей и направляющей рамке выносного кронштейна, исключающий возможность "убегания" шлангов и раскручивания спиральной возвратной пружины указанного барабана до установки на телескопическую стрелу и снимаемый после монтажа и закрепления законцовок шлангов на металлоконструкции ее подвижной концевой секции.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30, Рисунок 31, Рисунок 32, Рисунок 33, Рисунок 34, Рисунок 35, Рисунок 36, Рисунок 37, Рисунок 38, Рисунок 39, Рисунок 40, Рисунок 41, Рисунок 42, Рисунок 43, Рисунок 44