Рычажно-сегментная лебедка
Изобретение относится к грузоподъемным механизмам, а именно к ручным рычажным лебедкам. Согласно изобретению захваты выполнены с трубчатыми прямоугольного сечения корпусами. В корпусе каждого захвата выполнено по четыре сквозных отверстия, верхние из которых предназначены для двух сегментных кулачков, имеющих двуплечие поводки и вставляемых с одной стороны корпуса захвата, а нижние предназначены для сегментных кулачков, имеющих одноплечие поводки и вставляемых с другой стороны корпуса захвата. Двуплечий рычаг привода поворота выполнен двухсекционным, обе секции рычага соединены шейкой для пропуска под ней каната, каждая секция имеет паз, в щеки которого вставлено по две оси. Упомянутые оси одной из секций шарнирно соединены с силовыми тягами, шарнирно связанными с парными звеньями нижних плеч двуплечих поводков обоих захватов с одной их стороны. Оси другой секции посредством других силовых тяг шарнирно соединены с парными звеньями одноплечих поводков обоих захватов с противоположной их стороны. Изобретение позволяет обеспечить повышение надежности и износостойкости. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.
Известны рычажные лебедки, содержащие тяговый механизм в виде приводного двухплечего рычага, шарнирно связанного посредством шатунов с сегментными захватами каната. К ним относятся лебедки по а.с. СССР №№424805, 497211, 536120, 576283. Лебедка по а.с. №536120 выбрана в качестве прототипа, как наиболее близкая во конструктивному исполнению захватов каната. В этой лебедке в цельносварных захватах каната размещаются две губки, сжимающие канат. Подвижная губка контактирует с сегментным кулачком в приваренными к нему с двух сторон поводками. При помощи тяг поводки соединены с двуплечим рычагом. Для направления движения захватов к каждому корпусу приварены по 4 лапки, контактирующие с направляющими пазами планок корпуса лебедки.
Недостатком этой лебедки является только одна подвижная губка, сжимающая канат, что в два раза уменьшает КПД лебедки. Большое расстояние от оси каната до шарнира поводка и тяги (до точки приложения к захвату тягового усилия) создает в захвате большой опрокидывающий момент. В результате при движении захвата в корпусе возникает значительное трение, что еще больше уменьшает КПД лебедки.
В лебедках по а.с. 424805, 497211, 576283 обе губки подвижны, но лебедка в целом и ее захваты в особенности принципиально отличаются от лебедки по а.с. 536120. Захваты каната этих лебедок очень сложны в изготовлении, мало надежны в работе, подвержены сильному износу контактирующих поверхностей фигурных приливов губок и фигурных вырезов поводков. При сильном износе выбраковывать приходится вою лебедку, т.к. себестоимость захватов составляет 75% себестоимости лебедки, а захваты практически не ремонтоспособны. Поэтому эти лебедки в качестве прототипа рассматриваться не могут.
Задача, решаемая изобретением, - устранение всех вышеперечисленных недостатков прототипа, - создание принципиально новой лебедки о совершенно новыми качествами. Техническим результатом является повышение надежности лебедки.
Указанный технический результат достигается тем, что в рычажно-сегментной лебедке, содержащей корпус и тяговый механизм, включающий в себя приводной двуплечий рычаг, шарнирно соединенный посредством силовых тяг с захватами, через которые пропущен канат, причем захваты содержат сегментные кулачки, контактирующие с одной стороны с вкладышами, а с другой стороны с губками, сжимающими канат, захваты выполнены с трубчатыми прямоугольного сечения корпусами, в корпусе каждого захвата выполнено по четыре сквозных отверстия, верхние из которых предназначены для двух сегментных кулачков, имеющих двуплечие поводки и вставляемых с одной стороны корпуса захвата, а нижние предназначены для сегментных кулачков, имеющих одноплечие поводки и вставляемых с другой стороны корпуса захвата, а для управления четырьмя парами упомянутых сегментных кулачков двуплечий рычаг привода поворота выполнен двухсекционным, обе секции рычага соединены шейкой для пропуска под ней каната, каждая секция имеет паз, в щеки которого вставлено по две оси, упомянутые оси одной из секций шарнирно соединены с силовыми тягами, шарнирно связанными с парными звеньями нижних плеч двуплечих поводков обоих захватов с одной их стороны, оси другой секции посредством других силовых тяг шарнирно соединены с парными звеньями одноплечих поводков обоих захватов с противоположной их стороны.
Для реверсирования каната верхние плечи двуплечих поводков обоих захватов шарнирно соединены с другими парными звеньями, последние, в свою очередь, шарнирно соединены с рычагом реверса, причем парные звенья переднего захвата шарнирно соединены с рычагом реверса через промежуточный вильчатый рычаг с резьбовой втулкой под телескопический рычаг, который при совершении маятникового движения вокруг оси рычага реверса посредством вильчатого рычага двигает оба захвата навстречу друг другу.
Для мобильности и удобства в работе при сматывании каната на одной щеке корпуса лебедки закреплен съемный вращающийся хомут для бухты каната, на верхней панели корпуса лебедки закреплены две скобы для крепления телескопического рычага, на другой щеке корпуса посредством двух пружинными скоб закреплен комплектующий лебедку блок с грузовой скобой, используемый для увеличения тягового усилия лебедки.
В передней части корпуса лебедки смонтирована грузовая скоба, убирающаяся внутрь корпуса путем поворота вокруг одной из ее осей крепления, при этом торец корпуса лебедки закрывается защитной крышкой.
Рычаг реверса смонтирован вне корпуса лебедки и выполняет роль ручки при ее транспортировке.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где
на фиг.1 показана рычажно-сегментная лебедка без боковой панели (вид сбоку); на фиг.2 - вид на лебедку сверху (без верхней панели корпуса); на фиг.3 - разрез лебедки ABCD фиг.1; на фиг.4 - крепление блока посредством пружинных скоб; на фиг.5 - крепление бухты каната; на фиг.6 - крепление рычага в пружинных скобах и хомута.
Лебедка состоит из штампованного корытообразного корпуса 1 (фиг.1 и 3), боковой съемной панели 2 (фиг.3), задней съемной крышки 3 (фиг.1), передней защитной крышки 25 (фиг.1). В корпусе лебедки размещаются 2 сегментных захвата каната 4 (фиг.1) с трубчатыми прямоугольного сечения корпусами несварной конструкции (см. 1а на фиг.3). Прямоугольное сечение корпуса захвата изменило характер движения захвата в корпусе лебедки: контакт захвата с верхней и нижней панелями корпуса лебедки стал нелинейным, а по плоскости, движение захвата - более легким и устойчивым, уменьшилось трение захвата о корпус лебедки.
В корпусе каждого захвата выполнено 4 сквозных отверстия, верхние из которых предназначены для двух сегментных кулачков 5 с двуплечими поводками 9, вставляемых с одной стороны корпуса захвата. Нижние - предназначены для двух сегментных кулачков 5 с одноплечими поводками 10, вставляемых с другой стороны корпуса захвата. Кулачки тыльной поверхностью контактируют с вкладышем 6, рабочей - с губками 7, сжимающими канат 8.
Для управления четырьмя парами сегментных кулачков двуплечий рычаг привода 15 выполнен двухсекционным, обе секции рычага соединены шейкой для пропуска под ней каната. Каждая секция имеет паз, в щеки которого вставлено по две оси 15-а. Оси одной из секций шарнирно соединены с силовыми тягами 14, шарнирно связанными с парными звеньями 11 нижних плечей двуплечих поводков обеих захватов с обоих их сторон. Оси другой секции посредством других силовых тяг шарнирно соединены с парными звеньями одноплечих поводков обоих захватов с противоположной их стороны. Отмеченные парные звенья, связывавщие поводки верхних и нижних сегментных кулачков с силовыми тягами, расположены по обе стороны захватов, а равнодействующая сил силовых тяг лежит в центре линии, соединяющей шарниры поводков, и проходит через ось каната. Это исключает нежелательные моменты в захватах, уменьшает трение захвата о корпус лебедки.
Для реверсирования каната верхние плечи двуплечих поводков 9 заднего захвата шарнирно соединены между собой своими парными звеньями 12. Плечи двуплечих поводков переднего захвата также соединены между собой своими парными звеньями 13. Парные звенья переднего и заднего захватов соединены между собой рычагом реверса 18, причем парное звено переднего захвата соединено с рычагом реверса через промежуточный вильчатый рычаг 19 с резьбовой втулкой 22 под телескопический рычаг 17. При совершении маятникового движения телескопическим рычагом вокруг оси рычага реверсе 21 и вокруг оси 20 парного звена 19 вильчатый рычаг двигает оба захвата опозитно один относительно другого. Рычаг реверса смонтирован вне корпус лебедки, что позволяет использовать его в качестве ручки для транспортировки лебедки, при этом облегчает корпус лебедки.
В задней части корпуса каждого захвата на захватах смонтировано по два упора 30. При контакте поводков с упорами - захваты на канате разжаты. Пружина 31 отводит поводки от упоров, создавая этим самым предварительное поджатие захватов на канате.
Для разжатия губок (при заведении каната в лебедку) необходимо предельно сблизить телескопическим рычагом 17 и втулкой 16 оба захвата (подать рычаг в крайнее переднее положение), переставить барашковый винт 32 из бокового отверстия крышки 3 в центральное (под канатом), винтом сдвинуть оба захвата до упора вперед - выбрать зазоры между поводками и упорами 30. Губки разожмутся, канат можно заправить в лебедку или вытащить из лебедки.
Необходимо отметить, что в реверсировании принимают участие не только верхние двуплечие поводки сегментных кулачков с рычагом реверса, но и нижние одноплечие поводки нижних кулачков. При отсутствии нижних кулачков, принимающих участие в зажатии каната и его продвижении, лебедка потеряет 50% КПД. Основную роль при реверсировании играет вильчатый рычаг 19. При его вращении телескопическим рычагом (за втулку 22) против часовой стрелки вокруг оси 21 он сдвигает назад парные звенья 13, поворачивает по часовой стрелке оба двуплечих поводка переднего захвата, зажимает кулачками канат, сдвигает назад передний захват с канатом и одновременно тягой реверса 18 сдвигает вперед разжатый на канате парным звеном 12 задний захват. При этом одновременно нижние плечи двуплечих поводков силовыми тягами 14 поворачивают свободный от телескопического рычага двуплечий рычаг привода 15. Рычаг второй своей секцией посредством силовых тяг 14 повернет нижние поводки обоих захватов, которые проделают те же операции с канатом, что и верхние: синхронно с верхними зажмут и разожмут канат и опозитно передвинут нижние захваты.
В передней части корпуса лебедки посредством двух осей 23 смонтирована грузовая скоба 24, которая при окончании работ (канат смотан на хомут) поворотом вокруг верхней оси 23 может убираться в корпус (показана пунктиром). При убранной скобе торец корпуса лебедки закрывается крышкой 25 (показана пунктиром). В задней части корпуса смонтирована грузовая скоба 26 под крюк каната 27. При необходимости удвоить тяговое усилие канат пропускается через шкив блока со скобой 28, аналогичной скобе 24. При необходимости увеличить скорость перемещения груза (при меньшем тяговом усилии) - работа проводится без блока. Комплектующий лебедку блок закреплен на щеке корпуса лебедки посредством двух пружинных скоб 29 (фиг.4)
Для облегчения сматывания каната в бухту (для предупреждения его продольного скручивания и собирания в петли при сматывании вручную) хомут под канат на лебедке смонтирован вращающимся (фиг.5, фиг.6). Хомут состоит из легкого основания - гнутого швеллера 35 с направляющими 35-а к которому петлями 34 крепится поворотный хомут 35. Швеллер с хомутом вращаются на оси 36, вваренной в корпус лебедки и фиксируется на корпусе легкосъемным барашковым винтом 37. При необходимости снять с лебедки хомут с бухтой каната необходимо вывернуть винт 37, сдвинуть ползунок 38, освободив его из под шляпки оси 36, снять хомут с канатом.
В случае необходимости замены вышедшего из строя кулачка с поводком необходимо вывернуть из корпуса захвата винт 40, вытащить из захвата удерживающую кулачок с поводком губку и заменить пару на новую из ремонтного комплекта. Зафиксировать губку винтом 40. Легкость подобного ремонта захвата кардинально отличает лебедку от всех существующих.
При работе с лебедкой большую роль играет ее транспортабельность, вес, надежность, ремонтоспособность, передаточное отношение. С этой целью рычаг реверса смонтирован снаружи корпуса и служит одновременно ручкой при ее транспортировке, а все комплектующие лебедку элементы ее конструкции (бухта каната, рычаг в пружинных скобах 41, блок) - фиг.4, 5, 6 смонтированы на лебедке и транспортируются с ней. Тяжелые крюки лебедки (один стандартный крюк сопоставим по весу с весом всей лебедки, скоба той же грузоподъемности в >10 раз легче крюка) заменены легкими скобами. Крюк троса доработан вод большую нагрузку за счет уменьшения зева крюка.
Узким местом конструкции всех рычажных лебедок являются их захваты каната, а в захватах - их нагруженные кулачки. В данной конструкции каждый захват имеет по четыре сегментных кулачка, - нагрузка на каждый кулачок в 4 раза меньше, надежность в 4 раза больше.
Использование сегментных кулачков значительно повышает КПД лебедки: для полного зажатия каната кулачками (при обжатии каната на 1 мм) достаточно повернуть рычаг на 4-5 градусов. Остальной ход рычага идет на перемещение груза.
Лебедка не имеет равных по ремонтоспособности: поломка захватов практически нереальна, ремонт производится на рабочем месте, без сварки, в течение нескольких минут.
Лебедка имеет минимальное предельно возможное конструктивное плечо рычага привода (15 мм), что обеспечивает максимальное, при прочих равных условиях, передаточное отношение: при длине рычага 1000 мм и наличии комплектующего лебедку блока - 100-кратное. Для тяги в 3 тс - усилие на рычаге минимальное 25 кгс.
1. Рычажно-сегментная лебедка, содержащая корпус и тяговый механизм, включающий в себя приводной двуплечий рычаг, шарнирно соединенный посредством силовых тяг с захватами, через которые пропущен канат, причем захваты содержат сегментные кулачки, контактирующие с одной стороны с вкладышами, а с другой стороны с губками, сжимающими канат, отличающаяся тем, что захваты выполнены с трубчатыми прямоугольного сечения корпусами, в корпусе каждого захвата выполнено по четыре сквозных отверстия, верхние из которых предназначены для двух сегментных кулачков, имеющих двуплечие поводки и вставляемых с одной стороны корпуса захвата, а нижние предназначены для сегментных кулачков, имеющих одноплечие поводки и вставляемых с другой стороны корпуса захвата, а для управления четырьмя парами упомянутых сегментных кулачков двуплечий рычаг привода поворота выполнен двухсекционным, обе секции рычага соединены шейкой для пропуска под ней каната, каждая секция имеет паз, в щеки которого вставлено по две оси, упомянутые оси одной из секций шарнирно соединены с силовыми тягами, шарнирно связанными с парными звеньями нижних плеч двуплечих поводков обоих захватов с одной их стороны, оси другой секции посредством других силовых тяг шарнирно соединены с парными звеньями одноплечих поводков обоих захватов с противоположной их стороны.
2. Рычажно-сегментная лебедка по п.1, отличающаяся тем, что для реверсирования каната верхние плечи двуплечих поводков обоих захватов шарнирно соединены с другими парными звеньями, последние, в свою очередь, шарнирно соединены с рычагом реверса, причем парные звенья переднего захвата шарнирно соединены с рычагом реверса через промежуточный вильчатый рычаг с резьбовой втулкой под телескопический рычаг, который при совершении маятникового движения вокруг оси рычага реверса посредством вильчатого рычага двигает оба захвата навстречу друг другу.
3. Рычажно-сегментная лебедка по п.1, отличающаяся тем, что для мобильности и удобства в работе при сматывании каната на одной щеке корпуса лебедки закреплен съемный вращающийся хомут для бухты каната, на верхней панели корпуса лебедки закреплены две скобы для крепления телескопического рычага, на другой щеке корпуса посредством двух пружинных скоб закреплен комплектующий лебедку блок с грузовой скобой, используемый для увеличения тягового усилия лебедки.
4. Рычажно-сегментная лебедка по п.1, отличающаяся тем, что в передней части корпуса лебедки смонтирована грузовая скоба, убирающаяся внутрь корпуса путем поворота вокруг одной из ее осей крепления, при этом торец корпуса лебедки закрывается защитной крышкой.
5. Рычажно-сегментная лебедка по п.1, отличающаяся тем, что рычаг реверса смонтирован с размещением его вне корпуса лебедки и выполняет роль ручки при ее транспортировке.
