FI101786B - Nosturin vaimennusjärjestely - Google Patents

Description

101786

Nosturin vaimennusjärjestely Dämpningssystem för kran 5 Tämän keksinnön kohteena on järjestely värähtelyliikkeen vaimentamiseksi sentyyppisessä hydraulisesti toimivassa materiaalienkäsittelynosturissa, joka käsittää nosturin puomin, jota voidaan kääntää yleisesti pystysuuntaisen akselin ympäri, ja kaksitoimi-sen hydraulisen asetuslaitteen, joka on kytketty hydraulipiiriin ja jonka tarkoituksena 10 on kääntää nosturin puomia.

Jos käytetään nostureita, jotka toimivat riippuvien kuormien yhteydessä, on suuri tarve vaimentaa värähtelyltä, joita esiintyy kuormassa ja nosturin puomissa, kun puomin liikettä hidastetaan. Jotta nosturin puomin taipumusta värähtelyihin voidaan 15 vähentää, puomista tehdään normaalisti erittäin jäykkä, mikä lisää puomin painoa ja heikentää sen kuormankäsittelykykyä. Vaimentamatonta nosturin puomia on myös vaikea ohjata, ja se välittää iskuvoimia ja värinöitä nosturin kuljettajaan, mikä aiheuttaa huonon työympäristön.

20 Tunnetut nosturin puomin vaimennuslaitteet sisältävät normaalisti mekaaniset *. . kitkajarrut, joiden tarkoituksena on saattaa kuorma pehmeämpään pysähdykseen 9 · ·

• M

kääntöliikkeen lopussa. Näiden kitkajarrujen jarrutusteho saadaan kuitenkin aikaan • · tasapainoisissa olosuhteissa, eivätkä jarrut pysty sovittamaan jarrutusvoimaa toivo- • ·· • · : tulla tavalla suurheilahduksisiin värähtely ihin.

25 • · · Tämän keksinnön kohteena on välttää tunnettujen vaimennuslaitteiden haitat ja saada aikaan sentyyppinen nosturin vaimennusjärjestely, joka kuvattiin johdannossa ja joka • · pystyy vaimentamaan progressiivisella tavalla värähtelyt, joita esiintyy kuormassa ja : /. nosturin puomissa, siten, että saavutetaan suurin vaimennusteho suurheilahduksisten

l I I

«•I 1 . · · ·. 30 värinöiden yhteydessä ja siten, että synnytetty vaimennusteho sovitetaan esiintyvien . värinöiden voimakkuuteen.

• · · « H # · · • · · • 1 · « · 2 101786 Tämä saavutetaan värähtelynvaimennusjärjestelyllä, joka on määritetty oheisissa patenttivaatimuksissa.

Keksinnön yhden suositeltavan suoritusmuodon mukaisesti vaimennusjärjestely 5 kytketään ohituslinjaan, joka on yhdistetty hydraulipiiriin ja johtaa asetuslaitteeseen, joka mainittu vaimennusjärjestely käsittää kuristuksen sarjassa hydraulisen mäntä-sylinterilaitteen kanssa, jolla on mäntä, joka voi liikkua vapaasti taaksepäin ja eteenpäin mainitun laitteen sylinterissä kahden päätyasennon välillä. Tämän kuristuksen ja rajoitetun vapaan männän liikkeen yhdistelmän johdosta jarrutus- tai hidastus-10 teho lisääntyy yllättävästi yksinkertaisella tavalla suurten värähtely iden tai raskaan kääntöliikkeen yhteydessä, mikä johtuu lisääntyvästä paineenvähennyksestä kuristuksen välityksellä johtuen suuremmista virtauksista, jotka kulkevat sen läpi, ja johtaa myös rajoitettuun liikevapauteen värähtelevän liikkeen tai kääntöliikkeen vastaanottamiseksi molempiin suuntiin, koska hydraulineste pystyy virtaamaan taaksepäin ja 15 eteenpäin ohivirtauslinjassa sylinteritilojen välissä, joita rajoittavat vapaasti liikkuvan männän molemmat puolet.

Värähtelyliikkeitä, joita esiintyy kuorman ja nosturin puomin pystyakseleiden ... ympärillä, voidaan myös vaimentaa yhdistämällä toinen vaimennusjäijestely, joka • ♦ * · '. . 20 käsittää hydraulisen akun sarjassa säädettävän kuristuksen kanssa, toiseen hydraulipii- • · · .*,·*. riin, jolla on toinen asetuslaite kuorman nostamiseksi ja laskemiseksi. Nämä kaksi • · : vaimennusjärjestelyä voivat siten toimia yhdessä toistensa kanssa.

• M • · • · • · · • · · • · Tämän keksinnön mukainen parannettu vaimennusjärjestely parantaa myös nosturin 25 kuljettajan työympäristöä, ja sen lisäksi sen avulla voidaan aikaansaada nopeammat : nosturin liikkeet ja voidaan käyttää vähemmän jäykkiä, kevyempiä nosturin puomeja :T: rajoittamatta samanaikaisesti nosturin kuormankäsittelykykyä.

• · • i < IM « ;‘: Keksinnön muut piirteet ja sen tarjoamat edut selviävät seuraavista patenttivaati- • « t : 30 mukeista ja keksinnön seuraavasta yksityiskohtaisesta kuvauksesta.

• « · * · • · · • · 3 101786

Keksintöä kuvataan nyt sen esimerkinomaisiin suoritusmuotoihin viitaten sekä oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa kuvio 1 on sivukuva materiaalienkäsittelynos-turista ja se havainnollistaa kaaviomaisesti keksinnön mukaista ensimmäistä vaimen-nusjärjestelyä; kuvio 2 on päälikuva nosturin osista ja havainnollistaa kaaviomaisesti 5 keksinnön mukaista toista valmennusjärjestelmää; kuvio 3 on perspektiivikuva keksinnön mukaisen vaimennusyksikön rakenteellisesta suoritusmuodosta; ja kuvio 4 on kaavio, joka havainnollistaa nosturin puomin vaimentamista sekä keksinnön mukaisen vaimennusjärjestelyn kanssa että ilman sitä.

10 Kuvio 1 havainnollistaa esimerkinomaisesti vipu-ulokenosturia 10, joka käsittää nosturin puomin, johon viitataan yleisesti numerolla 12, joka käsittää varren 14 ja kääntyvästi asennetun kieppi- tai varsivivun 20, jonka vapaaseen päähän on asennettu ripustuslaite 22, johon on asennettu tartuntalaite 24 ja joka kannattaa kuormaa 26.

15 Havainnollistetun suoritusmuodon tapauksessa varsi 14 on kiinnitetty kääntyvästi hydraulitoimiseen varrenkääntöyksikköön 48, joka kääntää vartta pystyakselin 46 ympäri. Varsi 14 on yhdistetty myös kääntyvästi kääntöyksikköön 48 ja hydraulisen mäntä-sylinteri -laitteen 16 muodossa olevan asetuslaitteen toiseen päähän siten, että .., vartta 14 voidaan nostaa ja laskea. Asetuslaitteen toinen pää on yhdistetty kääntyvästi . 20 varrenkääntöyksikköön. Toinen hydraulinen mäntä-sylinteri -laite 18 on järjestetty • · · : ·, ·. vastaavalla tavalla varsivivun 20 liikuttamiseksi varteen nähden. Ylläkuvattu nosturin • · • 1 : puomin rakenne ei muodosta kuitenkaan osaa tästä keksinnöstä, ja se voidaan • · : suunnitella monella eri tavalla.

• · · • · ·· • · · • · · 25 Jotta nosturin 10 nosto- ja laskuliikkeitä voidaan ohjata mäntä-sylinteri -laitteen 16 : Y: avulla, kuviossa 1 esitettyyn hydrauliseen järjestelyyn on sisällytetty hydraulipumppu : 28, suuntaisventtiili 34 ja tämän keksinnön mukainen ensimmäinen vaimennusjärjes- : , tely, joka sisältää kuristuksen 42 ja hydraulisen akun 44. Havainnollistetun suoritus- " , muodon mukainen hydraulipumppu 28 on yhdistetty tarkemmin mainittuna tulopuo- , · 1 : 30 lella olevan suuntaisventtiilin 34 molempiin päihin painelinjan 30 ja paluulinjan 32 : välityksellä. Hydraulinen mäntä-sylinteri -laite 16 on yhdistetty suuntaisventtiilin 34 molempiin lähtöportteihin linjojen 36 ja 38 välityksellä. Hydraulinen akku 44 ja sen 4 101786 kanssa sarjaan yhdistetty säädettävä kuristus 42 on yhdistetty linjaan 36 linjan 41 kautta, joka mainittu linja 36 on yhdistetty hydraulisen mäntä-sylinteri -laitteen 16 sille puolelle, joka on normaalisti suurimman paineen alaisena nosturin toiminnan aikana.

5

Nosturin 10 kääntöliikkeiden ohjaaminen nosturin puomin kääntöyksiköllä 48 saadaan aikaan kuviossa 2 esitetyn hydraulisen järjestelyn avulla, joka sisältää suuntaisventtii-lin 74, nosturin varren kääntöyksikön 48 ja toisen vaimennusjärjestelyn 66.

10 Kuviossa 2 esitetään esimerkinomaisesti hydraulinen järjestely, joka on kytketty kuviossa 1 havainnollistettuun pumppuun 28 painelinjan 78 ja paluulinjan 76 välityksen avulla, jotka on yhdistetty suuntaisventtiilin 74 tulopuolen kahteen porttiin. Lähtöpuolella olevan suuntaisventtiilin kaksi porttia on yhdistetty nosturin puomin kääntöyksikköön 48 hydraulipiirin välityksen avulla, jonka muodostavat linjat 15 58 ja 60.

Kaaviomaisesti havainnollistettu nosturin puomin kääntöyksikkö 48 on tunnettua tyyppiä ja käsittää normaalisti kaksi kaksitoimista hydraulista mäntä-sylinteri -laitetta ... 50 (joista ainoastaan toinen on esitetty), jotka kummatkin käsittävät mäntäyksikön, ! . 20 jolla on männänvarsi 54 ja kaksi toisiaan vastapäätä olevaa mäntää 52,52. Männän- ;· · ’ varsi 54 on hammastangon muotoinen, ja se on rynnössä nosturin puomin kääntöyk- : sikön 48 pyörityspyörän 56 kanssa nosturin kääntämiseksi akselin 46 ympäri.

• · • · • · « • · · • ·

Toinen keksinnön mukainen vaimennusjärjestely 66 on järjestetty ohituslinjaan 62, 25 joka johtaa hydraulipiiriin 58,60. Vaimennusjärjestely 66 sisältää sarjassa linjassa 62 säädettävän kuristuksen 64 ja hydraulisen mäntä-sylinteri -laitteen 68, jossa mäntä 70 • · : voi liikkua vapaasti taaksepäin ja eteenpäin kahden päätyasennon välillä. Vaimennus- : . *; järjestely sisältää havainnollistetun suoritusmuodon tapauksessa myös venttiilin 72, ; ‘‘; joka on normaalisti suljettu ja joka ei aukea ja anna nesteen virrata kumpaankaan ; 30 virtaussuuntaan, kunnes ennaltamääritetty paine-ero syntyy venttiiliin. Venttiili 72 . ·. : voi käsittää yksinkertaisimmassa muodossaan kaksi rinnan kytkettyä ja vastakkaisesti toimivaa jousikäänteistä takaiskuventtiiliä. Venttiili 72 koostuu suositeltavan suoritus- 5 101786 muodon mukaisesti jousikäänteisestä, kaksipuolisesta venttiilin rungosta, jota voidaan . liikuttaa paineen avulla kumpaankin virtaussuuntaan, joka venttiili avautuu, kun sitä liikutetaan tiettyyn keskiasentoon (ei esitetty), jonka jousi määrittää.

5 Kuvatun vaimennusjäijestelyn on tarkoitettu toimivan seuraavalla tavalla.

Kun nosturin puomin 12 pyöriminen akselin 46 ympäri halutaan lopettaa esim. ennen kuorman 26 laskemista, suuntaisventtiili 74 asetetaan havainnollistettuun suljettuun asentoon. Nosturin puomin liikkeen tästä johtuvan hidastumisen vuoksi kuorma 10 pyrkii väistämättä aloittamaan heiluvan, värähtelevän liikkeen pystytasossa nosturin kineettisen energian vastaanottamiseksi, mikä johtuu pyörimisliikkeen nopeudesta, venttiilin sulkeutumisnopeudesta ja nosturin puomin jäykkyydestä. Johtuen kuitenkin nosturin pyörimisliikkeen jäljelläolevasta rajoitetusta liikevapaudesta, jonka on saanut aikaan toinen vaimennusjärjestely 66, kukin heilumis- tai värähtelyliike vaimennetaan 15 tai hidastetaan antamalla nosturin pyöriä kulman ympäri kunkin heilahduksen aikana vastusta vastaan, jonka on aiheuttanut hydraulinesteen kulkeminen kuristuksen 64 läpi, jolloin vaimentaminen saadaan aikaan muuntamalla nosturin puomin ja kuorman kineettinen energia lämmöksi hydraulinesteeseen. Mahdollisen pyörimisliikkeen laajuus on rajoitettu molempiin suuntiin hydraulisen mäntä-sylinteri -laitteen 68 ; . 20 iskuntilavuuden avulla. Jos vapaasti liikkuva mäntä 70 sattuisi sijaitsemaan "vääräs-

• « I

sä" päätyasennossa sylinterissä 68, kun nosturin puomin 12 pyörimisliike pysäyte- • tään, vaimentaminen saadaan aikaan yhtä tehokkaasti myöhemmässä, vastakkaisessa • · · : heilahdusliikkeessä.

• · · • · • · · • t · • · · 25 Normaalitapauksissa riippuen käytettävän nosturin tyypistä venttiili 72 voidaan asettaa avautumaan paine-erossa noin 3-7 MPa, ja venttiilin tarkoituksena on estää • · nosturin puomin tarkoitukseton, painovoiman aiheuttama pyörimisliike, kun nosturi : . ·, kallistuu. Venttiili 72 ei pysty kuitenkaan estämään korkeapainevirtauksia värähtely- . · · ·. liikkeen vaimennuksen aikana.

’.· . 30 • · · ! · Kuviossa 1 havainnollistettu ensimmäinen vaimennusjärjestely 40 toimii samalla • · · tavoin kuin toinen vaimennusjärjestely 66 siten, että nosturin 12 kineettinen energia 6 101786 muunnetaan lämmöksi hydraulinesteeseen, mikä johtuu sisäisestä kitkasta, jonka on aiheuttanut kuristuksessa 42 olevan hydraulinesteen kuristuminen.

Tilavuuden vaihtelut ottaa vastaan akku 44, jota varataan ja puretaan kuristuksen 42 5 välityksellä. Sen lisäksi, että nosturin puomin kääntymistä mainitun pystyakselin ympäri vaimennetaan, vaimennusjärjestely 40 pystyy toimimaan yhdessä toisen vaimennusjärjestelyn 66 kanssa yhdistetyn tehon aikaansaamiseksi. Erityisesti silloin, kun kuorma riippuu tai on ripustettu kääntyvästä jolloin se voi heilua vapaasti sivusuuntaan, tämä heiluminen aiheuttaa myös voimanvaihteluita pystysuuntaan ja 10 sitä myötä toisiinsa liittyviä värähtelyltä sekä kuormaan että puomin varteen. Tätä yhdistettyä kääntö- tai värähtelyliikettä useiden akseleiden ympäri voidaan vaimentaa hyvin tehokkaasti kahdella keksinnön mukaisella järjestelyllä 48 ja 66, jotka toimivat yhdessä kahteen suuntaan.

15 Kuviossa 3 on havainnollistettu kaksitoimisen vaimennusyksikön rakenteellinen suoritusmuoto, joka on suunniteltu keksinnön mukaisesti. Akku 44 ja hydraulinen mäntä-sylinteri -laite 66 on yhdistetty vastaavista päistään pitolevyyn 80 sekä suoraan vastaaviin kuristuksiin tai virtauksenkuristuslaitteisiin 42 ja 64. Kuristukset 42 ja 64 on varustettu ruuveilla 86 ja 88 tässä järjestyksessä niiden virtauksenvastuksen säätöä . 20 varten. Kuristukset on varustettu myös yhdistyselimillä linjojen 41 ja 62 yhdistämi- • · * seksi, jotka on esitetty ketjulinjoissa. Pitolevyyn 80 on hitsattu kulmamainen *./: kiinnityslevy 82, joka on varustettu kiinnityselimillä 84 vaimennusyksikön kiinnittä- • · · • · .·. : miseksi nosturin puomiin 12 tai johonkin muuhun sopivaan paikkaan.

• · · • · • M • · · • · · 25 Kuten ylläolevassa on osoitettu, keksinnön mukainen vaimennusjärjestely saa aikaan suurimman jarrutustehon suurten värähtelyiden yhteydessä ja pienen jarrutustehon • · pienten värähtelyiden yhteydessä, mikä saa kuorman 26 ja ripustuslaitteet 22 : ! pysähtymään pystyasentoon. Kun käytetään kuormanripustuslaitteeseen 22 asennettua kitkajarrua, kuorma lukittuu asentoon, joka toisaalta poikkeaa pystyasennosta.

Kuvio 4 havainnollistaa lopuksi esimerkinomaisesti hydraulinesteen paineen p vaihteluita, joka on syötetty hydrauliseen asetuslaitteeseen nosturin puomia varten 30 7 101786 ajan t funktiona. Ohuempi linjakäyrä edustaa materiaalienkäsittelynosturia, joka ei ole varustettu keksinnön mukaisella vaimennusjärjestelyllä, kun taas paksumpi käyrä edustaa materiaalienkäsittelynosturia, joka on varustettu keksinnön mukaisella vaimennusjärjestelyllä.

5 • · • · • · · • · · • * • · • * · • · · • · • »· • · · • · · • · • · · - · · · • « • · * ♦ * · • · · « « · · • · ·

Claims (3)

8 101786

1. Järjestely värähtelyliikkeen vaimentamiseksi sentyyppisessä hydraulisesti toimivassa materiaalienkäsittelynosturissa (10), joka käsittää nosturin puomin (12), jota 5 voidaan kääntää yleisesti pystysuuntaisen akselin ympäri (46), ja kaksitoimisen hydraulisen asetuslaitteen (50), joka on kytketty hydraulipiiriin (58, 60) ja jonka tarkoituksena on kääntää nosturin puomia (12), tunnettu siitä, että vaimennus-järjestely (66), joka käsittää kuristuksen (64) sarjassa hydraulisen mäntä-sylinteri -laitteen (68) kanssa, jolla on mäntä (70), joka voi liikkua vapaasti taaksepäin ja 10 eteenpäin kahden päätyasennon välillä, on asennettu asetuslaitteen (48) ohituslinjaan (62), joka asetuslaite on yhdistetty hydraulipiiriin (58,60).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely käsittäen toisen asetuslaitteen (16), joka sisältyy toiseen hydraulipiiriin (36,38) nosturin puomin (12) nostamiseksi ja laskemi- 15 seksi, tunnettu siitä, että toinen vaimennusjärjestely (40), joka käsittää hydraulisen akun (44) sarjassa säädettävän kuristuksen (42) kanssa, on yhdistetty • « • ’ ·': toiseen hydraulipiiriin (36,38) toisen asetuslaitteen (16) sille puolelle, joka on alttiina kuorman aiheuttamalle paineelle. • · < t « » « » v : 20

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestely, tunnettu venttiilistä (72), joka on asennettu ohituslinjaan (62) sarjaan kuristuksen (64) ja hydraulisen mäntä- * · : ’·· sylinteri -laitteen (68) kanssa; ja siitä, että venttiili (72) on normaalisti suljettu ja • · · ’.1 1 tarkoitettu avautumaan, kun ennaltamääritetty paine-ero vallitsee venttiilin yli. ψ · • ♦ 1 · · • · · · «·· 25 »· « • · · v « » · · 9 101786