RU163788U1 - Универсальная автономная грузоподъемная гидравлическая стрела - Google Patents

Abstract

Универсальная автономная гидравлическая стрела, содержащая основание, несущее на себе ведущее и ведомое звенья стрелы, соединенные между собой осевым шарниром, выполненным в виде соединительного пальца, приводимым в действие силовыми гидроцилиндрами, и гидросистему для управления работой гидроцилиндров, причем основание выполнено в виде вертикальной треугольной рамы высотой, соответствующей длине ведущего звена стрелы, а также снизу вертикальная треугольная рама оснащена дополнительной горизонтальной плоской рамой, оснащенной на конце стандартной сцепкой и подпятником, и под которой расположена горизонтальная поперечная балка, ширина прямоугольного отверстия в которой достаточна для размещения в ней параллельно двух выдвижных элементов, отделенных друг от друга вертикальной перегородкой, закрепленной внутри балки по всей ее длине, и предназначенных для удержания опорных башмаков, в вертикальных трубчатых элементах которых выполнен набор последовательных отверстий для фиксирующего пальца, размещенных в шахматном порядке для возможности регулирования высоты расположения опорных башмаков, при этом ведущее звено гидравлической стрелы выполнено в виде вертикальной балки, сочлененной с плоской вертикальной треугольной рамой с возможностью поворота относительно шарниров, выполненных в виде обычных двух соосных проушин на раме и одной проушины на балке, сочлененных между собой с помощью пальцев, устанавливаемых в соосные отверстия всех проушин, причем под проушиной вертикального ведущего звена расположен радиально-упорный подшипник, а ведомое звено выполнено в виде телескопической балки коробчатого

Description

Полезная модель относится к области подъемно-транспортного оборудования, в частности, к грузоподъемным устройствам с гидравлическим приводом, и может быть использована как в качестве автономного погрузчика, так и в качестве навесного рабочего органа для тракторных погрузчиков или иных сельскохозяйственных машин и грузовиков.

Известно грузозахватное оборудование к погрузчику с подъемно-поворотной стрелой, содержащее раму пространственной конструкции, обхватывающую остов трактора и выносные опоры. Для поворота стрелы в горизонтальной плоскости данное грузозахватное оборудование оснащено опорно-поворотным устройством и механизмом поворота стрелы [см. книгу: Борисов A.M. и др. Сельскохозяйственные погрузочно-разгрузочные машины. - М.: Машиностроение, 1973 г. ].

Такие традиционные схемы погрузчиков характеризуются повышенной металлоемкостью и сложностью конструкции, из-за чего не могут быть использованы по прямому назначению в составе других машин. Наряду с этим, используемый принцип монтажа грузозахватного оборудования, исключает возможность использования штатной гидронавески трактора для преобразования его в погрузчик.

Известен также погрузчик, содержащий основание, несущее на себе грузоподъемную стрелу, состоящую из ведомого и ведущего звена, приводимую в действие силовыми гидроцилиндрами, и гидросистему для управления цилиндрами, причем основание выполнено в виде плоской треугольной рамы со съемными балками, несущими опорные башмаки, а на углах рамы установлены шарнирные узлы, один из которых соединен с грузоподъемной стрелой, а два других - с силовыми гидроцилиндрами, причем противоположные концы цилиндров соединены между собой и со стрелой [см. а.с. СССР №555046 по классу B66F 9/12 опубликованное 25.04.1977 года в Бюл. №15].

Основным существенным недостатком этого известного технического решения является несовершенство его грузоподъемной стрелы. Наличие этого недостатка обусловлено следующим. Грузоподъемная стрела известного погрузчика состоит из двух основных элементов: ведущего звена-стрелы и стрелы-рукояти, прикрепленной шарнирно к консольному концу ведущего звена-стрелы. В центре ведущего звена-стрелы расположен шарнир, в который упираются три силовых гидроцилиндра. Следовательно, этот шарнир испытывает довольно большую нагрузку и для обеспечения его высокой надежности работы, он, естественно, должен быть достаточно массивным, что влечет за собой увеличение габаритов грузозахватной стрелы в целом со всеми вытекающими последствиями (например, увеличение массы). Кроме того, отверстия, в которые установлен упомянутый шарнир, является концентратором опасных растягивающих напряжений, повышающих вероятность разрушение ведущего звена-стрелы в центре. То же самое можно сказать и о шарнире, соединяющим ведущее звено-стрелу со стрелой-рукоятью: он тоже должен быть массивным для обеспечения надежности крепления, поскольку «работает» на отрыв под воздействием силового гидроцилиндра, обеспечивающего поворот стрелы-рукояти в вертикальной плоскости.

Этот недостаток устранен в гидравлической стреле, содержащей основание, несущее на себе грузоподъемную стрелу, состоящую из ведущего и ведомого звеньев, приводимую в действие силовыми гидроцилиндрами, и гидросистему для управления гидроцилиндрами, причем основание выполнено в виде плоской вертикальной треугольной рамы с горизонтальными балками коаксиальной конструкции с выдвижными элементами, несущими опорные башмаки, при этом ведущее звено грузозахватной стрелы выполнено в виде вертикальной балки, шарнирно прикрепленной к плоской вертикальной треугольной раме с возможностью поворота относительно указанных шарниров, а ведомое звено выполнено в виде телескопической балки коробчатого сечения и связано с одного конца с верхним концом ведущего звена посредством шарнира [см. пат. Украины №45754 по классу B66F 9/12 опубликованный 25.11.2009 года в Бюл. №22].

Основным существенным недостатком этой известной гидравлической стрелы является неоправданная ограниченность ее грузоподъемности вследствие расположения оси вертикального поворота гидрострелы на линии расположения опорных башмаков. Такое расположение опорных башмаков обеспечивает достаточную устойчивость гидрострелы лишь при боковом ее расположении относительно линии опорных башмаков (при повороте), однако при перпендикулярном расположении гидрострелы (вдоль линии трактора), такое расположение опорных башмаков не устраняет опрокидывающий момент. Кроме того, известная гидравлическая стрела имеет конструктивное ограничение длины выхода из балок опорных башмаков, что ограничивает возможность обеспечения ее надежной устойчивости, ограничение радиуса зоны обслуживания из-за неизменной длины ведомого звена, чрезмерную нагрузку на имеющиеся гидроцилиндры из-за их недостатка, а потому, и невозможности перераспределения нагрузки между ними, невозможность хранения гидравлической стрелы в вертикальном положении из-за отсутствия в ее конструкции опорной площадки и другие конструктивные недостатки, например, отсутствия сцепки, дополнительных средств безопасности эксплуатации, что дает основание для вывода о конструктивном несовершенстве известной гидравлической стрелы как грузоподъемного средства.

Наиболее близкой по своей сущности и достигаемому эффекту, принимаемой за прототип, является универсальная автономная гидравлическая стрела, содержащая основание, несущее на себе ведущее и ведомое звенья стрелы, соединенные между собой осевым шарниром, выполненным в виде соединительного пальца, приводимым в действие силовыми гидроцилиндрами, и гидросистему для управления работой гидроцилиндров, причем основание выполнено в виде вертикальной треугольной рамы высотой, соответствующей длине ведущего звена стрелы, а также снизу вертикальная треугольная рама оснащена дополнительной горизонтальной плоской рамой, оснащенной на конце стандартной сцепкой и подпятником, и под которой расположена горизонтальная поперечная балка, ширина прямоугольного отверстия в которой достаточна для размещения в ней параллельно двух выдвижных элементов, отделенных друг от друга вертикальной перегородкой, закрепленной внутри балки по всей ее длине, и предназначенных для удержания опорных башмаков, в вертикальных трубчатых элементах которых выполнен набор последовательных отверстий для фиксирующего пальца, размещенных в шахматном порядке для возможности регулирования высоты расположения опорных башмаков, при этом ведущее звено гидравлической стрелы выполнено в виде вертикальной балки, сочлененной с плоской вертикальной треугольной рамой с возможностью поворота относительно шарниров, выполненных в виде обычных двух соосных на раме и одной на балке проушин, сочлененных между собой с помощью пальцев, устанавливаемых в соосные отверстия всех проушин, причем под проушиной вертикального ведущего звена расположен радиально-упорный подшипник, а ведомое звено выполнено в виде телескопической балки коробчатого сечения и связано с одного конца с верхним концом ведущего звена с помощью шарнира, причем в последнем коробчатом элементе телескопической балки ведомого звена установлено подвижно с возможностью фиксации пальцем дополнительное звено не связанное кинематически с гидроцилиндром для изменения длины ведомого звена, служащего для обеспечения дополнительного удлинения ведомого звена, к которому присоединен любой грузозахватный орган, например, крюк, при этом свободный конец корпуса указанного гидроцилиндра охвачен предохранительной скобой, фиксирующей положение корпуса гидроцилиндра относительно первого коробчатого элемента телескопической балки ведомого звена, кроме того, осевой шарнир в виде пальца, соединяющий звенья гидравлической стрелы между собой, установлен на верхнем конце ведущего звена, а поворот в вертикальной плоскости ведущего звена обеспечивается двумя силовыми гидроцилиндрами, свободные концы корпусов которых связаны между собой планкой, к тому же, пульт управления гидросистемой гидравлической стрелы смонтирован на поворотном Г-образном патрубке, фиксируемом в заданном положении, с задней стороны плоской вертикальной треугольной рамы [см. пат. Украины №60114 по классу B66F 19/00 опубликованный 10.06.2011 года в Бюл. №11].

Основным недостатком известной автономной грузоподъемной гидравлической стрелы является конструктивное несовершенство узла сочленения ведущего вертикального звена с ведомым звеном между собой с помощью осевого шарнира, выполненного в виде обычного пальца (оси). Такое конструктивное решение, на первый взгляд, довольно простое и технологическое, поэтому и нашло широкое применение при изготовлении грузоподъемных стрел описанной конструкции. Однако, как показала практика, такой шарнирный узел сочленения ведущего и ведомого звеньев оказался неприемлемым из-за быстрого износа контактирующих поверхностей в зоне их сопряжения около шарнира. Дело в том, что стабилизацию поворота ведомого звена относительно ведущего звена обеспечивает сама ось (палец), и чтобы стабилизировать такой поворот ведомого звена относительно ведущего, необходимо щеки, приваренные к ведомому звену, плотно прижать (без зазоров) к колонне ведущего звена. Только в этом случае обеспечивается плоскостной контакт между сопрягаемыми поверхностями. Однако такое плотное прижатие щек к колонне ведущего звена приводит из-за трения к быстрому износу сопрягаемых поверхностей, что, в свою очередь, вынуждает постоянно подтягивать (поджимать) гайкой щеки к колонне, а это, в конце концов, ведет к уменьшению толщины металла колонны и щек на столько, что их приходится заменять, то есть, по сути, заменять ведущее и ведомое звенья, что, согласимся, довольно дорого, поскольку звенья - это основные узлы металлоконструкции автономной гидравлической стрелы, принимающие на себя всю нагрузку при перемещении грузов.

Одним из путей уменьшения износа щек и колонны ведущего звена в зоне расположения шарнира является использование накладок, которые привариваются к колонне с внешней стороны. Однако, это выявилось малоэффективным. Если накладки изготовить из высокопрочной и износостойкой стали, их затруднительно приварить к колонне, поскольку последняя, с целью уменьшения цены, как правило, изготавливается из обычной стали. Соединение сваркой разных по свойствам сталей не дает необходимой надежности соединения из-за высокой вероятности в сварочном шве многочисленных дефектов (трещин, пор, зашлаковок). Использование же для накладок обычной стали, хотя и допускает сварку для крепления к колонне, однако, не уменьшает их износ, и проблема остается нерешенной, лишь не некоторое незначительное время отодвигает замену ведущего и ведомого звеньев гидравлической стрелы.

Второй путь решения этой проблемы (стабилизации стрелы в горизонтальной плоскости при перемещении груза) заключается в использовании массивного шарнира (пальца большого диаметра). Однако такой подход вынуждает делать более массивной колонну и щеки, что, в совокупности, приводит к значительному увеличению веса узла сочленения, что также является неприемлемым техническим решением для практического применения.

Понятно, снизить темпы износа узла сочленения можно, если поверхности трения, хотя бы, смазывать техническим маслом. Однако в известной конструкционной схеме узла сочленения этого сделать невозможно - в его конструкции не предусмотрено приспособление для хранения некоторого количества смазочного материала около сочлененных деталей и его подачи на поверхности трения, что также следует признать существенным недостатком известного технического решения.

Таким образом, используемый узел сочленения ведущего и ведомого звеньев в известной грузоподъемной стрелы оказался не ремонтопригодным с ограниченным сроком эксплуатации, что, в целом, ограничивает эксплуатационные характеристики грузоподъемной автономной гидравлической стрелы и является ее основным техническим недостатком.

Следует отметить также, что при затягивании гайкой соединительного пальца, осевое усилие в соединении будет возникать прогиб боковых стенок вовнутрь колонны, поскольку их жесткость относительно небольшая в сравнении с жесткостью соединительного пальца. Устранить этот недостаток можно лишь в том случае, если увеличить общую жесткость колонны путем увеличения толщины боковых стенок. Однако это неоправданно увеличит вес колонны, в чем, собственно говоря, нет смысла, поскольку не влияет на грузоподъемность стрелы без соответствующего увеличения жесткости остальных ее узлов и деталей.

В основу полезной модели поставлена задача дальнейшего совершенствования конструкции универсальной автономной грузоподъемной гидравлической стрелы за счет использования в шарнирном узле сочленения ведущего и ведомого звеньев между собой дополнительного приспособления для предупреждения износа поверхностей, путем отделения их в пространстве друг от друга и постоянной смазки места контакта сопрягаемых поверхностей.

Решение поставленной задачи достигается тем, что универсальная автономная гидравлическая стрела, содержащая основание, несущее на себе ведущее и ведомое звенья стрелы, соединенные между собой осевым шарниром, выполненным в виде соединительного пальца, приводимым в действие силовыми гидроцилиндрами, и гидросистему для управления работой гидроцилиндров, причем основание выполнено в виде вертикальной треугольной рамы высотой, соответствующей длине ведущего звена стрелы, а также снизу вертикальная треугольная рама оснащена дополнительной горизонтальной плоской рамой, оснащенной на конце стандартной сцепкой и подпятником, и под которой расположена горизонтальная поперечная балка, ширина прямоугольного отверстия в которой достаточна для размещения в ней параллельно двух выдвижных элементов, отделенных друг от друга вертикальной перегородкой, закрепленной внутри балки по всей ее длине, и предназначенных для удержания опорных башмаков, в вертикальных трубчатых элементах которых выполнен набор последовательных отверстий для фиксирующего пальца, размещенных в шахматном порядке для возможности регулирования высоты расположения опорных башмаков, при этом ведущее звено гидравлической стрелы выполнено в виде вертикальной балки, сочлененной с плоской вертикальной треугольной рамой с возможностью поворота относительно шарниров, выполненных в виде обычных двух соосных проушин на раме и одной проушины на балке, сочлененных между собой с помощью пальцев, устанавливаемых в соосные отверстия всех проушин, причем под проушиной вертикального ведущего звена расположен радиально-упорный подшипник, а ведомое звено выполнено в виде телескопической балки коробчатого сечения и связано с одного конца с верхним концом ведущего звена с помощью шарнира, причем в последнем коробчатом элементе телескопической балки ведомого звена установлено подвижно с возможностью фиксации пальцем дополнительное звено не связанное кинематически с гидроцилиндром для изменения длины ведомого звена, служащего для обеспечения дополнительного удлинения ведомого звена, к которому присоединен любой грузозахватный орган, например, крюк, при этом свободный конец корпуса указанного гидроцилиндра охвачен предохранительной скобой, фиксирующей положение корпуса гидроцилиндра относительно первого коробчатого элемента телескопической балки ведомого звена, кроме того, осевой шарнир в виде пальца, соединяющий звенья гидравлической стрелы между собой, установлен на верхнем конце ведущего звена, а поворот в вертикальной плоскости ведущего звена обеспечивается двумя силовыми гидроцилиндрами, свободные концы корпусов которых связаны между собой планкой, к тому же, пульт управления гидросистемой гидравлической стрелы смонтирован на поворотном Г-образном патрубке, фиксируемом в заданном положении, с задней стороны плоской вертикальной треугольной рамы, согласно предложению, колонна ведущего звена усилена элементом жесткости, выполненным в виде металлической втулки, вваренной во внутрь колонны соосно соединительному пальцу, проходящему сквозь нее, и которая одновременно выполняет дополнительную функцию контейнера для хранения смазочного материала, для чего внутренний диаметр указанной втулки несколько превышает диаметр соединительного пальца, а также с внешней стороны колонны прикреплены, например, сваркой, распределители смазочного материала, выполненные в виде накладок с радиальными каналами на поверхности для размещения в них смазочного материала, и установленных соосно соединительному пальцу, кроме того, между указанными распределителями смазочного материала, зафиксированными на колонне ведущего звена, и щеками ведомого звена расположены прокладки, надетые на соединительный палец, и выполненные в виде дисков из высоколегированной износостойкой стали с локальными выемками на поверхностях диска с обеих его сторон под смазочный материал, а также в каждом диске имеется центральная радиальная вставка из мягкого металла для предупреждения разрезания соединительного пальца высоколегированным износостойким диском, причем, для подачи смазочного материала в полость элемента жесткости, в соединительном пальце выполнен центральный осевой канал, закрываемый снаружи пробкой, например, резьбовой, от которого отходит, радиальный канал, связывающий указанный центральный осевой канал соединительного пальца с полостью, образованной между пальцем и внутренней поверхностью элемента жесткости. Дополнительный элемент жесткости, варений во внутрь колонны, именно в зоне расположения соединительного пальца, обеспечивает дополнительную локальную жесткость узлу сочленения ведущего и ведомого звеньев стрелы без заметного увеличения общего веса ведущего звена, что создает улучшенные условия работы шарнира за счет предупреждения прогиба стенок во внутрь колонны при затягивании соединительного пальца.

Использование того же самого дополнительного элемента жесткости в качестве контейнера для хранения смазочного материала не требует использование отдельного приспособления для этой цели. Такая двойная функция элемента жесткости практически не усложняет конструкцию узла сочленения, и, в то же время, ощутимо улучшает условия обслуживания благодаря возможности автоматической подачи смазочного материала к трущимся поверхностям.

Использование накладок с радиальными каналами на поверхности для размещения в них смазочного материала, прикрепленных на внешних сторонах колонны, обеспечивает гарантированную подачу смазочного материала к поверхностям трения, и именно так свести его к минимуму, благодаря чему увеличить срок эксплуатации без промежуточного ремонта узла сочленения ведущего и ведомого звеньев гидравлической стрелы.

Выполнение в соединительном пальце осевого и радиального каналов придает максимального удобства заполнения дополнительного элемента жесткости смазочным материалом, позволяет в любое время пополнить смазочным материалом контейнер при необходимости без демонтажа узла сочленения.

Использование прокладок как таковых, позволяет разнести в пространстве элементов ведомого (колонны) и ведомого (щек) звеньев между собой и, тем самым, исключить между ними непосредственный контакт, следовательно, и трение, приводящее к их износу.

Изготовление прокладок из высоколегированной износостойкой стали, поверхности которых смазываются, позволяет максимально снизить трение в сопряженных поверхностях, следовательно, уменьшить их износ, и увеличить ресурс работы узла сочленения.

Изготовление прокладок с центральной вставкой из мягкого металла позволяет сохранить целостность соединительного пальца, исключить возможность его разрезания твердым диском-прокладкой, следовательно, и увеличить ресурс работы.

Таким образом, совокупность всех существенных признаков предложенного технического решения относительно узла сочленения ведущего звена гидравлической стрелы с ее ведомым звеном, благодаря внесению соответствующих конструктивных изменений в узел сочленения, придала стреле принципиально новые качества (стабилизация груза при его перемещении и позиционировании в горизонтальном направлении) и обеспечивает достижение технического результата, сформулированного в постановке решаемой задачи.

Дальнейшая сущность предложенного технического решения поясняется совместно с иллюстративным материалом, на котором изображено следующее: фиг. 1 - конструктивная схема предложенной универсальной автономной грузоподъемной гидравлической стрелы, вид сбоку; фиг. 2 -то же самое, вид сверху; фиг. 3 - конструктивная схема узла сочленения конструктивная схема узла сочленения ведущего звена с ведомым звеном, вид сверху; фиг. 4 - то же самое, вид сбоку; фиг. 5. - конструкция прокладки.

Предложенная универсальная автономная грузоподъемная гидравлическая стрела содержит основу, выполненную в виде плоской вертикальной треугольной рамы 1, в верхней и нижней части которой закреплены соосно двойные проушины 2, к которым прикрепляется с возможностью поворота ведущее звено 3 гидравлической стрелы, выполненное в виде вертикальной поворотной балки (колонны). Ведущее звено 3 гидравлической стрелы снабжено ответными одинарными проушинами 4. Сочленение двойных проушин 2 с одинарной проушиной 4 осуществляется с помощью соединительного пальца 5, образующего осевой шарнир между плоской вертикальной треугольной рамой 1 и ведущим звеном 3 для обеспечения возможности поворота последней относительно плоской вертикальной треугольной рамы 1. Верхний конец ведущего звена 3, с помощью шарнира 6 связан с ведомым звеном 7 гидравлической стрелы посредством щек 8, прикрепленных неразъемно к ведомому звену 7. Ведомое звено 7 выполнено в виде телескопической балки коробчатого сечения, состоящей из первого неподвижного элемента 9, к которому прикреплены щеки 8 и на котором установлен силовой гидроцилиндр 10, конец корпуса которого охвачен предохранительной скобой 11, и второго подвижного элемента 12, с которым связан шток гидроцилиндра 10, на внешнем консольном конце которого установлен дополнительное выдвижное звено 13, положение которого фиксируется с помощью пальца 14, и на конце которого установлен сменный рабочий орган, например, крюк 15 (грейфер, челюстной захват, электромагнит, ковш экскаватора и т.п.).

Подъем и опускание ведомого звена 7 осуществляется с помощью двух силовых гидроцилиндров 16, корпусы которых шарнирно связаны с ведущим звеном 3, а штоки - шарнирно связаны с первым элементом 9 ведомого звена 7. При работе силовых гидроцилиндров 16 ведомое звено 7 может поворачиваться в вертикальной плоскости относительно шарнира 6. Для изменения длины ведомого звена 7 используется силовой гидроцилиндр 10. При работе силового гидроцилиндра 10 ведомое звено 7 изменяет свою длину за счет выдвижения-втягивания второго подвижного элемента 12 во внутрь первого неподвижного элемента 9. Если необходимо дополнительно увеличить длину ведомого звена 7, из второго подвижного элемента 12 высовывают на необходимую длину дополнительное выдвижное звено 13 и выбранное положение фиксируют пальцем 14. Для поворота ведущего звена 3 вправо-влево использую силовые гидроцилиндры 17, корпусы которых шарнирно прикреплены к плоской вертикальной треугольной раме 1, а штоки - к ведущему звену 3. Все силовые гидроцилиндры 10, 16 и 17 связаны со штатной гидросистемой трактора (в виду общеизвестности, не показана). Силовые гидроцилиндры 10, 16 и 17, в совокупности, обеспечивают изменение пространственного положения ведомого звена 7 в трех направлениях.

К нижней части плоской вертикальной треугольной рамы 1 прикреплена горизонтальная плоская рама 18, на конке которой закреплена сцепка 19, под которой установлен подпятник 20. Под плоской горизонтальной рамой 18 расположена горизонтальная поперечная балка 21 коробчатой конструкции, на консольных концах внутренних подвижных элементах 22 которых, установлены опорные башмаки 23. Коробчатое сечение балки 21 исключает самопроизвольный поворот в ней подвижных ее элементов 22 с опорными башмаками 23, а пустотелая конструкция - делает балку 21 компактной. В вертикальных трубчатых элементах 24 для регулирования высоты опорных башмаков 23 выполнен набор последовательных отверстий 25 для фиксирующего пальца выполненных в шахматном порядке.

Пульт управления 26 работой гидравлической стрелы установлен на Г-образном поворотном патрубке 27, прикрепленном шарнирно к задней части плоской вертикальной треугольной рамы 1.

Корпусы двух силовых гидроцилиндров 16 жестко связаны между собой перемычкой 28 и разнесены на расстояние, не меньшее толщины ведущего звена 3 универсальной гидравлической стрелы.

Узел сочленения ведущего звена 3 с щеками 8 первого неподвижного элементе 9 ведомого звена 7 выполнен в виде осевого шарнира следующей конструкции. Во внутрь колонны ведущего звена 3 (см. фиг. 3) вварен элемент жесткости, выполненный в виде металлической втулки 30, расположенный соосно соединительному пальцу 6, который проходит сквозь нее. Эта втулка 30 выполняет дополнительную функцию контейнера для хранения смазочного материала, для чего внутренний диаметр указанной втулки 30 несколько превышает диаметр соединительного пальца 6. К внешней стороне колонны ведущего звена 3 в зоне нахождения узла сочленения прикреплены, например, сваркой, распределители смазочного материала, выполненные в виде накладок 31 з радиальными каналами 32 (углублениями) на поверхности для размещения в них смазочного материала, который проникает в эти радиальные каналы 32 через гарантированный зазор между соединительным пальцем 6 и накладками 31.

Для подачи смазочного материала во втулку 30, в соединительном пальце 6 выполнен центральный осевой канал 33, который закрывается пробкой 34, например, резьбовой, с граненой головкой под гаечный ключ, и от которого отходит радиальный канал 35, соединяющий центральный осевой канал 33 соединительного пальца 6 с полостью, образовавшейся между соединительным пальцем 6 и внутренней поверхностью втулки 30 вследствие разницы их диаметров.

По обе стороны от приваренных накладок 31 на соединительный палец 6 надеты прокладки 36. Указанные прокладки 36 выполнены в виде дисков из высоколегированной износостойкой стали с выемками 37 под смазочный материал на поверхности диска с обоих его боков. В центре прокладки 36 расположена центральная осевая радиальная центральная вставка 38 из мягкой стали для предупреждения разрезания соединительного пальца 6 материалом высоколегированной прокладки 36.

Предложенная универсальная автономная грузоподъемная гидравлическая стрела работает следующим образом.

Транспортное средство, например, трактор, подъезжает к месту стационарного хранения универсальной автономной грузоподъемной гидравлической стрелы в вертикальном положении. Гидравлическую стрелу присоединяют к штатной навеске трактора посредством набора петель 29, позволяющих учитывать тип подвески. С помощью гидросистемы трактора навеску поднимают вверх и трактор вместе с гидравлической стрелой перемещается к месту выполнения погрузочно-разгрузочных работ. По прибытию к месту выполнения работ, из балки 21 выдвигают ее подвижные элементы 22 и регулируют высоту опорных башмаков 23 с помощью вертикальных трубчатых элементов 24, после чего навеска трактора опускается вниз до упора башмаков 23 в грунт. Трактор в данном случае выполняет функцию противовеса и источника энергии для силовых гидроцилиндров 10, 16 и 17. Гидравлическая стрела к эксплуатации готова. При работе силового гидроцилиндров 16 ведомое звено 7 гидравлической стрелы поворачивается в вертикальной плоскости, поднимая или опуская крюк 15. При работе силового гидроцилиндра 10 ведомое звено 7 изменяется по длине, перемещая дальше или ближе крюк 15. При работе силовых гидроцилиндров 17, ведущее звено 3 поворачивается, перемещая крюк 15 на требуемый угол. Таким образом, при одновременной или раздельной работе силовых гидроцилиндров 10, 16 и 17, крюк 15 переносится в любое требуемое положение.

Предложенная универсальная автономная грузоподъемная гидравлическая стрела может быть закреплена как в кузове грузового автомобиля, так и стационарно, в частности на стене помещения, например, в мастерской, в цехе, и использоваться в качестве обычного консольно-поворотного крана. Таким образом, предлагаемая гидрострела, по существу, является автономным универсальным погрузочно-разгрузочным средством.

Предложенное техническое решение проверено на практике. Автономная универсальная грузоподъемная гидравлическая стрела имеет традиционную компоновочную схему, не содержит никаких элементов, деталей или узлов, которые невозможно было бы воспроизвести на современном этапе развития науки и техники, в частности, в области подъемно-транспортного машиностроения, следовательно, приемлемо для промышленного применения, имеет определенные преимущества перед известными погрузочно-разгрузочными средствами аналогичного назначения, благодаря предложенным конструктивным изменениям, что подтверждает возможность достижения технического результата заявляемым объектом. В известных источниках патентной документации и иной научно-технической информации не обнаружены подобные универсальные гидравлические стрелы с указанными в предложении существенными признаками, а потому, считается таковой, что может получить правовую защиту.

К техническим преимуществам предложенного технического решения, в сравнении с прототипом, можно отнести следующее:

- повышение жесткости узла сочленения за счет использования дополнительного элемента жесткости;

- повышение надежности и работоспособности узла сочленения ведущего и ведомого звеньев за счет уменьшения трения в сопряженных поверхностях;

- повышение износостойкости узла сочленения ведущего и ведомого звеньев за счет использования прокладок со смазанными поверхностями;

- сохранение соединительного пальца в узле сочленения за счет использования «мягких» ставок в «твердых» прокладках;

- увеличение срока эксплуатации гидравлической стрелы за счет уменьшения ее звеньев в узле их сочленения;

- возможность постоянного смазывания узла сочленения за счет расположения и хранения в нем запаса смазочного материала;

- высокая ремонтопригодность за счет возможности обычной замены прокладок.

Социальный эффект от внедрения предложенного технического решения, по сравнению с использованием прототипа, получают за счет стабилизации перемещения и позиционирования грузов в горизонтальной плоскости, а также улучшения условий эксплуатации и обслуживания автономной универсальной грузоподъемной гидравлической стрелы, в частности, ее узла сочленения ведущего и ведомого звеньев.

Экономический эффект от внедрения предложенного технического решения, по сравнению с использованием прототипа, получают за счет увеличения срока эксплуатации узла сочленения ведущего звена с ведомым звеном универсальной автономной грузоподъемной гидравлической стрелы вследствие уменьшения его износа.

Claims (1)

1. Универсальная автономная гидравлическая стрела, содержащая основание, несущее на себе ведущее и ведомое звенья стрелы, соединенные между собой осевым шарниром, выполненным в виде соединительного пальца, приводимым в действие силовыми гидроцилиндрами, и гидросистему для управления работой гидроцилиндров, причем основание выполнено в виде вертикальной треугольной рамы высотой, соответствующей длине ведущего звена стрелы, а также снизу вертикальная треугольная рама оснащена дополнительной горизонтальной плоской рамой, оснащенной на конце стандартной сцепкой и подпятником, и под которой расположена горизонтальная поперечная балка, ширина прямоугольного отверстия в которой достаточна для размещения в ней параллельно двух выдвижных элементов, отделенных друг от друга вертикальной перегородкой, закрепленной внутри балки по всей ее длине, и предназначенных для удержания опорных башмаков, в вертикальных трубчатых элементах которых выполнен набор последовательных отверстий для фиксирующего пальца, размещенных в шахматном порядке для возможности регулирования высоты расположения опорных башмаков, при этом ведущее звено гидравлической стрелы выполнено в виде вертикальной балки, сочлененной с плоской вертикальной треугольной рамой с возможностью поворота относительно шарниров, выполненных в виде обычных двух соосных проушин на раме и одной проушины на балке, сочлененных между собой с помощью пальцев, устанавливаемых в соосные отверстия всех проушин, причем под проушиной вертикального ведущего звена расположен радиально-упорный подшипник, а ведомое звено выполнено в виде телескопической балки коробчатого сечения и связано с одного конца с верхним концом ведущего звена с помощью шарнира, причем в последнем коробчатом элементе телескопической балки ведомого звена установлено подвижно с возможностью фиксации пальцем дополнительное звено не связанное кинематически с гидроцилиндром для изменения длины ведомого звена, служащего для обеспечения дополнительного удлинения ведомого звена, к которому присоединен любой грузозахватный орган, например крюк, при этом свободный конец корпуса указанного гидроцилиндра охвачен предохранительной скобой, фиксирующей положение корпуса гидроцилиндра относительно первого коробчатого элемента телескопической балки ведомого звена, кроме того осевой шарнир в виде пальца, соединяющий звенья гидравлической стрелы между собой, установлен на верхнем конце ведущего звена, а поворот в вертикальной плоскости ведущего звена обеспечивается двумя силовыми гидроцилиндрами, свободные концы корпусов которых связаны между собой планкой, к тому же, пульт управления гидросистемой гидравлической стрелы смонтирован на поворотном Г-образном патрубке, фиксируемом в заданном положении, с задней стороны плоской вертикальной треугольной рамы, отличающаяся тем, что колонна ведущего звена усилена элементом жесткости, выполненным в виде металлической втулки, вваренной во внутрь колонны соосно соединительному пальцу, проходящему сквозь нее, и которая одновременно выполняет дополнительную функцию контейнера для хранения смазочного материала, для чего внутренний диаметр указанной втулки несколько превышает диаметр соединительного пальца, а также с внешней стороны колонны прикреплены, например сваркой, распределители смазочного материала, выполненные в виде накладок с радиальными каналами на поверхности для размещения в них смазочного материала, и установленных соосно соединительному пальцу, кроме того между указанными распределителями смазочного материала, зафиксированными на колонне ведущего звена, и щеками ведомого звена расположены прокладки, надетые на соединительный палец, и выполненные в виде дисков из высоколегированной износостойкой стали с локальными выемками на поверхностях диска с обеих его сторон под смазочный материал, а также в каждом диске имеется центральная радиальная вставка из мягкого металла для предупреждения разрезания соединительного пальца высоколегированным износостойким диском, причем для подачи смазочного материала в полость элемента жесткости, в соединительном пальце выполнен центральный осевой канал, закрываемый снаружи пробкой, например резьбовой, от которого отходит радиальный канал, связывающий указанный центральный осевой канал соединительного пальца с полостью, образованной между пальцем и внутренней поверхностью элемента жесткости.

   

Images