RU104503U1

RU104503U1 - CARGO MOVEMENT DEVICE

Info

Publication number: RU104503U1
Application number: RU2010145953/02U
Authority: RU
Inventors: Виктор Андреевич Бастраков; Алексей Владимирович Давыдов; Дмитрий Николаевич Обоскалов
Original assignee: Виктор Андреевич Бастраков; Алексей Владимирович Давыдов; Дмитрий Николаевич Обоскалов
Priority date: 2010-11-10
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2011-05-20
Also published as: RU104503U8

Abstract

1. Устройство для перемещения грузов, состоящее из основного базового модуля, содержащего основную раму с элементами качения, валы, двигатели, выходной вал которых связан с валами элементов качения, и систему управления базовым модулем, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными базовыми модулями, каждый из которых снабжен дополнительной рамой, имеющей элементы качения, и расположенной на осях основной рамы с возможностью качания, в качестве двигателей используется, как минимум, один сервопривод, состоящий из мотор-редуктора с системой управления, а в качестве элементов качения выполнены ролики, расположенные на валах, при этом каждый базовый модуль снабжен поворотной опорой, расположенной с возможностью ее вращения вокруг вертикальной оси. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для обеспечения безопасности и установки трех поворотных опор под грузом в любое положение базовые модули до монтажа кинематически не связаны между собой. ! 3. Устройство по п,1, отличающееся тем, что валы выполнены со шлицами. ! 4. Устройство для перемещения грузов по п.1, отличающееся тем, что основная рама имеет форму, изображенную на фиг.2. ! 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в каждой раме с элементами качения расположено по два вала. ! 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что валы установлены в радиальные и радиально-упорные подшипники. ! 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что торцы валов через шлицевую втулку соединены с выходными валами мотор-редукторов. ! 8. Устройство для перемещения грузов по п.1, отличающееся тем, что ролики выполнены полиуретановыми с плащевой втулкой. ! 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, 1. A device for moving goods, consisting of a main base module containing a main frame with rolling elements, shafts, motors, the output shaft of which is connected to the shafts of the rolling elements, and a control system for the base module, characterized in that it is equipped with additional basic modules, each of which is equipped with an additional frame having rolling elements and located on the axes of the main frame with the possibility of swinging, at least one servo drive consisting of a gear motor with the control subject, but as the rolling elements are made rollers arranged on the shafts, wherein each base unit is provided with a rotatable support disposed rotatably around a vertical axis. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that for the safety and installation of three rotary supports under the load in any position, the base modules are not kinematically connected to each other before installation. ! 3. The device according to claim 1, characterized in that the shafts are made with splines. ! 4. The device for moving goods according to claim 1, characterized in that the main frame has the shape depicted in figure 2. ! 5. The device according to claim 1, characterized in that in each frame with rolling elements there are two shafts. ! 6. The device according to claim 1, characterized in that the shafts are mounted in radial and angular contact bearings. ! 7. The device according to claim 1, characterized in that the ends of the shafts are connected to the output shafts of the gearmotors through a spline sleeve. ! 8. The device for moving goods according to claim 1, characterized in that the rollers are made of polyurethane with a raincoat sleeve. ! 9. The device according to claim 1, characterized in that

Description

Полезная модель относится к устройствам для перемещения крупногабаритных грузов, тяжелого промышленного и иного оборудования и может использоваться во многих отраслях деятельности человека.The utility model relates to devices for moving bulky goods, heavy industrial and other equipment and can be used in many sectors of human activity.

Известна транспортная тележка, имеющая раму, качающиеся роликовые узлы, соединенные с каждой опорой для груза, расположенной на вилочных захватах и регулируемые по высоте, гидравлический подъемный цилиндр для перемещения роликов между выдвинутым и задвинутым положением. Роликовые узлы имеют тяги, соединяющие между собой ролики, кроме того, тележка имеет рулежную систему для руления, как передними, так и задними роликовыми узлами. Рулежная система включает: приводную систему, устройство контроля расстояния, инкрементное устройство кодирования по углу поворота и электронную систему управления указанными компонентами рулежной системы (патент Австрии № AUPS 0458 12.02.2002, МПК B66F 9/12, 2002).A known transport trolley having a frame, swinging roller assemblies connected to each support for a load located on forks and adjustable in height, a hydraulic lifting cylinder for moving the rollers between the extended and retracted positions. Roller units have links connecting the rollers to each other, in addition, the trolley has a taxiing system for taxiing, both front and rear roller units. The steering system includes: a drive system, a distance control device, an incremental angle encoder and an electronic control system for these components of the taxiing system (Austrian patent No. AUPS 0458 02/12/2002, IPC B66F 9/12, 2002).

Недостатком данной конструкции является то, что она способна перемещать груз, весящий только около 30 тонн, кроме того, у нее недостаточная опорная поверхность под грузом и недостаточная маневренность из-за наличия вил.The disadvantage of this design is that it is capable of moving a load weighing only about 30 tons, in addition, it has insufficient bearing surface under the load and insufficient maneuverability due to the presence of forks.

Известна управляемая транспортная тележка, имеющая, по меньшей мере, два соединенных между собой вилочных захвата, входящие в контакт с опорной поверхностью ролики, приводную систему для руления роликами, электронную систему управления, гидравлические рулежные цилиндры, в которой электронная система управления автоматически приводит в действие приводную систему для коррекции направления движения тележки (Евразийский патент № ЕА 006000, МПК B66F 9/12, 2005).Known controlled transport trolley having at least two interconnected forks, coming into contact with the supporting surface of the rollers, a drive system for steering by rollers, an electronic control system, hydraulic steering cylinders, in which the electronic control system automatically drives the drive a system for correcting the direction of movement of the trolley (Eurasian patent No. EA 006000, IPC B66F 9/12, 2005).

Указанная конструкция довольна сложна в изготовлении, требует больших материальных затрат при невысокой грузоподъемности. Кроме этого, существуют трудности в стыковке опорных поверхностей груза и опорных поверхностей тележки.The specified design is quite difficult to manufacture, requires large material costs with low load capacity. In addition, there are difficulties in joining the supporting surfaces of the load and the supporting surfaces of the trolley.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков является транспортная тележка, содержащая платформу, валы со смонтированными на соответствующих валах колесами, установленные на платформе вилки колес, со смонтированными в них с возможностью вращения относительно горизонтальных осей вилок валами колес, причем вилки установлены с возможностью поворота вокруг вертикальной оси на произвольный угол, поворотные электродвигатели, выходные валы которых кинематически связаны с валами колес, датчик скорости вращения, датчики угла поворота, бортовая вычислительная сеть, источник питания (патент РФ на полезную модель № RU 97080, МПК (2006.01) B25J 5700, 2010 г.).The closest set of essential features is a transport trolley containing a platform, shafts with wheels mounted on respective shafts of the wheels, mounted on the wheel forks platform, with wheel shafts mounted on them with the possibility of rotation relative to the horizontal axes of the forks, the forks mounted for rotation about a vertical axis at an arbitrary angle, rotary motors, the output shafts of which are kinematically connected with the shafts of the wheels, rotation speed sensor, angle sensors orot, on-board computer network, power supply (RF patent for utility model No. RU 97080, IPC (2006.01) B25J 5700, 2010).

Недостатком данной конструкции является ее сложность в изготовлении и эксплуатации, недостаточная маневренность, т.к. для установки груза на тележку необходим подъем груза на достаточную высоту, его зависание, заводка тележки, установка груза на взаимосвязанные опоры тележки. Кроме того, указанные действия являются травмоопасными в связи с недостаточной устойчивостью груза, при этом габариты груза ограничены тележкой.The disadvantage of this design is its complexity in the manufacture and operation, lack of maneuverability, because To install the load on the trolley, it is necessary to lift the load to a sufficient height, hang it, start the trolley, install the load on the interconnected supports of the trolley. In addition, these actions are hazardous due to insufficient stability of the cargo, while the dimensions of the cargo are limited by the trolley.

Была поставлена задача, создать конструкцию устройства для маневренного перемещения грузов до 100 тонн любых габаритов, причем данная конструкция должна быть не сложной в изготовлении и эксплуатации.The task was set to create a device design for maneuvering the movement of goods up to 100 tons of any size, and this design should not be difficult to manufacture and operate.

Поставленная задача решается тем, что устройство для перемещения грузов, состоящее из базового модуля, содержащего основную раму с элементами качения, валы, двигатели, выходной вал которых связан с валами элементов качения, и систему управления базовым модулем, снабжено дополнительными базовыми модулями, снабженными дополнительными рамами, имеющими элементы качения, и расположенными на осях основной рамы с возможностью качания, в качестве двигателя используется, как минимум, один сервопривод, состоящий из мотор-редуктора с системой управления, а в качестве элементов качения выполнены ролики, расположенные на валах, при этом, базовые модули снабжены поворотной опорой, расположенной на основной раме с возможностью ее вращения вокруг вертикальной оси.The problem is solved in that the device for moving goods, consisting of a base module containing a main frame with rolling elements, shafts, motors, the output shaft of which is connected with the shafts of the rolling elements, and the control system of the basic module is equipped with additional basic modules equipped with additional frames having rolling elements and located on the axes of the main frame with the possibility of swinging, at least one servo drive consisting of a gear motor with a control system is used as a motor , and as rolling elements, rollers located on the shafts are made, while the base modules are equipped with a rotary support located on the main frame with the possibility of its rotation around the vertical axis.

Новыми признаками в полезной модели является то, что устройство снабжено дополнительными базовыми модулями, снабженными дополнительными рамами, имеющими элементы качения, и расположенными на осях основной рамы с возможностью качания, в качестве двигателя используется как минимум, один сервопривод, состоящий из мотор-редуктора с системой управления, а в качестве элементов качения выполнены ролики, расположенные на валах, при этом, базовые модули снабжены поворотной опорой, расположенной на основной раме с возможностью ее вращения вокруг вертикальной оси.New features in the utility model is that the device is equipped with additional basic modules, equipped with additional frames having rolling elements, and located on the axes of the main frame with the possibility of swinging, at least one servo drive consisting of a gear motor with a system is used as a motor control, and rollers located on the shafts are made as rolling elements, while the base modules are equipped with a rotary support located on the main frame with the possibility of its rotation around g of the vertical axis.

Признаки, характеризующие полезную модель лишь в частных случаях: базовые модули до монтажа в устройстве кинематически не связаны между собой, основная рама может иметь форму, изображенную на фиг.2. В каждой дополнительной раме с элементами качения может быть расположено по два шлицевых вала, установленных в радиальные и радиально-упорные подшипники, торцы валов через шлицевую втулку соединены с выходными валами мотор-редукторов, ролики могут быть выполнены полиуретановыми со шлицевой втулкой, система управления базовыми модулями позволяет перемещать груз прямолинейно, криволинейно, а также осуществлять его вращение.Signs characterizing the utility model only in special cases: the basic modules are not kinematically connected to each other before installation in the device, the main frame may have the form shown in figure 2. In each additional frame with rolling elements, two splined shafts can be located installed in radial and angular contact bearings, the ends of the shafts are connected to the output shafts of the gear motors through the splined sleeve, the rollers can be made of polyurethane with a splined sleeve, the control system of the base modules allows you to move the load rectilinearly, curvilinearly, as well as carry out its rotation.

Использование в конструкции устройства дополнительных базовых модулей, снабженных дополнительными рамами, имеющими элементы качения в виде роликов, расположенными на осях основной рамы с возможностью качания, а также наличие у базовых модулей поворотной опоры, расположенной на основной раме, с возможностью ее вращения вокруг вертикальной оси, повышает устойчивость положения груза, при осуществлении устройством любого криволинейного движения, обеспечивает жесткость конструкции и плавное движение, не зависимое от неровностей пола, позволяет значительно увеличить грузоподъемность устройства, а также обеспечить его маневренность, а в совокупности с управляемыми сервоприводами с системой управления, упрощает способ управления устройством, а значит и эксплуатацию устройства.The use in the design of the device of additional basic modules equipped with additional frames having rolling elements in the form of rollers located on the axes of the main frame with the possibility of swinging, as well as the presence of the basic modules of the rotary support located on the main frame, with the possibility of rotation around the vertical axis, increases the stability of the position of the load, when the device implements any curvilinear movement, provides structural rigidity and smooth movement, independent of floor irregularities, by It will significantly increase the load device, and provide maneuverability, and in conjunction with servo controlled with the control system, simplifies the device control method, and hence the operation of the device.

Кроме того наличие зависимых признаков, таких как - выполнение базовых модулей до монтажа кинематически не связанными между собой, позволяет располагать модули в зависимости от груза, что значительно упрощает использование устройства, а также дает дополнительный технический результат - повышает безопасность такелажных работ.In addition, the presence of dependent features, such as the implementation of basic modules prior to installation kinematically unrelated to each other, allows you to arrange the modules depending on the load, which greatly simplifies the use of the device, and also gives an additional technical result - increases the safety of rigging.

Выполнение дополнительных рам с элементами качения со спаренными шлицевыми валами, соединенными через шлицевую втулку с выходными валами мотор-редукторов, установленными в радиальные и радиально-упорные подшипники, выполнение роликов из полиуретана подтверждает простоту изготовления и эксплуатации устройства.The implementation of additional frames with rolling elements with twin splined shafts connected through a splined sleeve to the output shafts of the gear motors installed in radial and angular contact bearings, the implementation of polyurethane rollers confirms the simplicity of manufacturing and operation of the device.

В совокупности существенные признаки позволяют устройству маневренное перемещение грузов до 100 тонн и любых габаритов, сохраняя при этом простоту конструкции и эксплуатации.In aggregate, the essential features allow the device maneuverable movement of goods up to 100 tons and any dimensions, while maintaining the simplicity of design and operation.

Проведенный анализ из уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что аналог, характеризующийся признаками тождественными существенным признакам заявляемого технического решения, не обнаружен. Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения и выбранного из выявленных аналогов прототипа позволил установить наличие отличительных признаков в заявляемом решении, изложенных в формуле полезной модели, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию «новизна».The analysis of the prior art, including a search by patent and scientific and technical sources of information, allowed to establish that an analogue characterized by features identical to the essential features of the claimed technical solution was not found. A comparative analysis of the proposed technical solution and the prototype selected from the identified analogues made it possible to establish the presence of distinctive features in the claimed solution, set forth in the utility model formula, therefore, the claimed technical solution meets the condition of “novelty”.

Полезная модель поясняется чертежами:The utility model is illustrated by drawings:

Фиг.1 - базовый модуль устройства для перемещения грузов;Figure 1 - the base module of the device for moving goods;

Фиг.2 - базовый модуль устройства для перемещения грузов в разобранном состоянии.Figure 2 - the basic module of the device for moving goods in a disassembled state.

Устройство для перемещения грузов состоит из трех кинематически независимых друг от друга базовых модулей. Базовый модуль состоит из основной рамы 1, двух дополнительных рам 2 с элементами качения и возможностью качания, поворотной опоры 3, четырех сервоприводов, состоящих из мотор-редукторов 4 с системой управления.A device for moving goods consists of three kinematically independent from each other base modules. The basic module consists of a main frame 1, two additional frames 2 with rolling elements and the ability to swing, a rotary support 3, four servos, consisting of gear motors 4 with a control system.

Основная рама 1 изготовлена из металла и в сечении может иметь любой профиль (прямоугольный, двутавр и т.д.). Рама 1 имеет форму, изображенную на фиг.2 и состоит из средней части и четырех попарно расположенных балок. В средней части рамы 1 установлена на радиально-упорном подшипнике большого диаметра ось с поворотной опорой 3. Поворотная опора 3 изготовлена из металла и имеет круглую форму, но может иметь и другую геометрическую форму. Груз, расположенный на опоре 3 вместе с ней не меняет своего положения при осуществлении устройством любого криволинейного движения, т.к. опора 3 может вращаться вокруг своей вертикальной оси.The main frame 1 is made of metal and in cross section can have any profile (rectangular, I-beam, etc.). Frame 1 has the shape depicted in figure 2 and consists of a middle part and four pairwise arranged beams. In the middle part of the frame 1, an axis with a pivot bearing 3 is mounted on a large diameter angular contact ball bearing. The pivot bearing 3 is made of metal and has a round shape, but may also have a different geometric shape. The load located on the support 3 together with it does not change its position when the device performs any curvilinear movement, because the support 3 can rotate around its vertical axis.

Балки основной рамы выполнены с отверстиями, в которые вставляются оси 5. На этих осях 5 располагаются рамы 2 с элементами качения. Рамы 2 установлены на четырех осях 5 с возможностью качания.The beams of the main frame are made with holes in which the axles 5 are inserted. On these axes 5 are the frames 2 with rolling elements. Frames 2 are mounted on four axles 5 with the possibility of swing.

Рама 2 имеет форму прямоугольника. В боковых стенках рамы 2 расположены радиальные и радиально-упорные подшипники, на которые установлены валы 6. Валы 6 выполнены со шлицами и на них расположены по два ролика 7, выполненных из полиуретана с внутренними шлицевыми втулками. Один из концов валов 6 выступает за пределы рамы 2 и его торец через шлицевую втулку соединяется с мотором-редуктором 4. Фланец мотор-редуктора 4 крепится к раме 2. Используется четыре мотор-редуктора 4, оснащенных системой управления. Мотор-редуктор 4 выполнен планетарным и его диаметр подбирается меньшим по отношению к диаметру роликов 7 в пределах 15-20% для безопасной работы системы в случае локального перегруза ролика 7 (деформация полиуретана) или его попадания в неровности пола.Frame 2 has the shape of a rectangle. In the side walls of the frame 2 there are radial and angular contact bearings, on which the shafts are mounted 6. The shafts 6 are made with splines and two rollers 7 are made on them, made of polyurethane with internal splined bushings. One of the ends of the shafts 6 extends beyond the frame 2 and its end face is connected via a splined sleeve to the gear motor 4. The flange of the gear motor 4 is attached to the frame 2. Four gear motors 4 equipped with a control system are used. The gear motor 4 is made planetary and its diameter is selected smaller relative to the diameter of the rollers 7 within 15-20% for safe operation of the system in case of local overloading of the roller 7 (deformation of the polyurethane) or its getting into uneven floors.

Мощность и крутящий момент устройства для перемещения грузов с сервоприводами регулируется системой управления от нуля до максимума, и, в конечном итоге определяется мощностью двигателя и передаточным числом планетарного редуктора (от 15000 до 60-3,55 об/мин.).The power and torque of the device for moving goods with servos is regulated by a control system from zero to maximum, and is ultimately determined by the engine power and the gear ratio of the planetary gearbox (from 15,000 to 60-3.55 rpm).

Прямолинейные, криволинейные передвижения и вращение грузов, установленных на поворотной опоре 3 обеспечиваются системой управления (на чертеже не показана), при помощи или ручного воздействия (тумблеров), или автоматического воздействия (контроллеров), или компьютерных программ.The rectilinear, curvilinear movement and rotation of the loads installed on the rotary support 3 are provided by a control system (not shown in the drawing), using either manual action (toggle switches), or automatic action (controllers), or computer programs.

Прямолинейное движение устройства осуществляется включением четырех мотор-редукторов 4 в одинаковом режиме. Криволинейное движение достигается попарным включением мотор-редукторов 4 в разные по скорости режимы работы. Вращение устройства под грузом осуществляется попарным включение мотор-редукторов в противоположные направления вращения. Вращение груза достигается комбинацией работы трех базовых модулей и может осуществляться как по часовой стрелке, так и против нее. При этом достигается точность позиционирования груза, находящегося на опоре 3 до нескольких миллиметров, что очень важно для последующего монтажа. Команды на мотор-редуктор подаются через инфракрасные каналы, или по проводам, либо другие каналы.The rectilinear movement of the device is carried out by turning on four gear motors 4 in the same mode. Curvilinear movement is achieved by pairwise inclusion of gear motors 4 in different speed modes of operation. The rotation of the device under the load is carried out in pairs by turning on the gear motors in opposite directions of rotation. The rotation of the load is achieved by a combination of the three basic modules and can be carried out both clockwise and counterclockwise. This achieves the accuracy of positioning the load located on the support 3 to several millimeters, which is very important for subsequent installation. Commands to the gearmotor are given through infrared channels, either by wire or other channels.

Использование всех вышеперечисленных признаков позволило достичь технического результата, обозначенного поставленной задачей, т.е. создана конструкция устройства для маневренного перемещения грузов до 100 тонн, причем данная конструкция простая в изготовлении и эксплуатации. Базовые модули не связаны кинематически, а их высота незначительны, их удобно заводить не вывешивая груз целиком, а лишь приподнимая одну его сторону, что повышает безопасность такелажных работ. Также модули можно устанавливать под любой габарит груза в наиболее удобные жесткие места станины или упаковок.Using all of the above features allowed to achieve a technical result indicated by the task, i.e. A device design has been created for the maneuverable movement of goods up to 100 tons, and this design is simple to manufacture and operate. The basic modules are not kinematically connected, and their height is insignificant, it is convenient to start them without hanging the whole load, but only lifting one side of it, which increases the safety of rigging. Also, the modules can be installed under any size of cargo in the most convenient hard places of the bed or packaging.

Устройство для перемещения грузов может быть изготовлено на стандартном оборудовании с использованием известных технологий и материалов.A device for moving goods can be manufactured on standard equipment using well-known technologies and materials.

Claims

1. A device for moving goods, consisting of a main base module containing a main frame with rolling elements, shafts, motors, the output shaft of which is connected to the shafts of the rolling elements, and a control system for the base module, characterized in that it is equipped with additional basic modules, each of which is equipped with an additional frame having rolling elements and located on the axes of the main frame with the possibility of swinging, at least one servo drive consisting of a gear motor with the control subject, but as the rolling elements are made rollers arranged on the shafts, wherein each base unit is provided with a rotatable support disposed rotatably around a vertical axis.

2. The device according to claim 1, characterized in that for the safety and installation of three rotary supports under the load in any position, the base modules are not kinematically connected to each other before installation.

3. The device according to claim 1, characterized in that the shafts are made with splines.

4. The device for moving goods according to claim 1, characterized in that the main frame has the shape depicted in figure 2.

5. The device according to claim 1, characterized in that in each frame with rolling elements there are two shafts.

6. The device according to claim 1, characterized in that the shafts are mounted in radial and angular contact bearings.

7. The device according to claim 1, characterized in that the ends of the shafts are connected to the output shafts of the gearmotors through a spline sleeve.

8. The device for moving goods according to claim 1, characterized in that the rollers are made of polyurethane with a raincoat sleeve.

9. The device according to claim 1, characterized in that the control system of each base module allows you to move the load rectilinearly, curvilinearly, as well as carry out its rotation.