RU2165386C2

RU2165386C2 - Hydromechanical grab

Info

Publication number: RU2165386C2
Application number: RU99104728A
Authority: RU
Inventors: В.Э. Головань
Original assignee: Головань Василий Эдуардович
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 1999-03-02
Publication date: 2001-04-20

Abstract

FIELD: materials handling facilities. SUBSTANCE: hydromechanical grab has carrying housing, turnable grab bucket scoops hinge-coupled with turnable housing, mechanism to provide turning of grab around vertical axis, scoops closing and opening mechanism and mechanisms engagement clutch. Grab is provided with reversing hydraulic motor, scoops closing and opening mechanism is made in form of worm pair. Scoops are rigidly secured on axles of worm wheels. Worm is arranged coaxially with hydraulic motor shaft for engagement with shaft by means of two jaw clutch members forming above-indicated clutch. One of clutch members is installed on splined part of hydraulic motor Shaft, and the other, on splined part of worm shaft. Above-indicated worm pair and clutch members are installed in turnable housing whose upper cylindrical part is provided with gear rim from inner side for engagement with planet pinions installed in carrier. Upper external surface of turnable housing and external surface of carrier form brake drums of band brakes. Clutch member engagement pressure lug and hydraulic release are mounted on carrying housing. EFFECT: increased speed of loading and unloading of long-cut loads. 4 dwg

Description

Изобретение относится к грузозахватным устройствам, например к гидравлическим грейферам, входящим в состав стреловых манипуляторов и предназначенным для безчокерной погрузки длинномерных грузов. The invention relates to load-gripping devices, for example, to hydraulic grabs that are part of the boom manipulators and intended for bezkushernoy loading long loads.

Известен гидравлический грейфер, содержащий поворотные от привода челюсти, гидродвигатель поворота вокруг оси и тяги, одни концы которых присоединяются к челюстям (SU 1013392 A, 23.04.1983). Недостатками известного грейфера являются ограниченный угол поворота вокруг вертикальной оси, всего около 300 градусов, встроенный гидроцилиндр размыкания-смыкания челюстей, расположенный вертикально, делает гидрогрейфер слишком высоким, что малоприемлемо для навесного оборудования, насыщенность механизма гидравлическими уплотнениями, соединениями, в том числе и вращающимися, делает агрегат ненадежным в работе и дорогим в производстве. Known hydraulic grab containing rotary from the drive of the jaw, a hydraulic motor of rotation around the axis and traction, one ends of which are attached to the jaws (SU 1013392 A, 04/23/1983). The disadvantages of the known grapple are the limited angle of rotation around the vertical axis, only about 300 degrees, the built-in hydraulic cylinder for opening and closing the jaws, located vertically, makes the hydraulic grab too high, which is unacceptable for attachments, the saturation of the mechanism with hydraulic seals, joints, including rotating ones, makes the unit unreliable in operation and expensive to manufacture.

Аналогом этого грейфера является также "Привод захватных органов" (SU 1323517, 05.07.1987). Это устройство имеет небольшие изменения относительно предыдущего и такую же компоновку привода захватных челюстей, то есть тот же большой размер по высоте и тот же недостаток механизма разворота вокруг вертикальной оси - угол ограничивается 300 градусами. An analogue of this grapple is also the “Drive of gripping organs” (SU 1323517, 07/05/1987). This device has small changes relative to the previous one and the same layout of the drive of the gripping jaws, that is, the same large size in height and the same drawback of the rotation mechanism around the vertical axis - the angle is limited to 300 degrees.

Наиболее близким аналогом является "Моторный редуктор" (SU 285195 A, 31.05.1971), содержащий раму, захватные челюсти, шарнирно соединенные с рамой, винтовой механизм поворота челюстей и зубчатый механизм поворота грейфера вокруг оси, приводимые в действие от первичного редуктора, связанного с двигателем, а также подвижную зубчатую муфту, связывающую механизм поворота челюстей и механизм поворота грейфера с редуктором, и электромагнитный привод, управляющий подвижной зубчатой муфтой. The closest analogue is the "Motor reducer" (SU 285195 A, 05/31/1971), containing a frame, gripping jaws pivotally connected to the frame, a screw mechanism for turning the jaws and a gear mechanism for turning the grab around the axis, driven by a primary gear associated with engine, as well as a movable gear coupling connecting the jaw rotation mechanism and the grab rotation mechanism to the gearbox, and an electromagnetic drive controlling the movable gear coupling.

Недостатком моторного грейфера являются неудачная компоновка механизмов, сложность отдельных узлов, что отражается на габаритных размерах и весе грейфера. The disadvantage of a motor grapple is the poor arrangement of mechanisms, the complexity of individual nodes, which affects the overall dimensions and weight of the grab.

Задача изобретения - повышение эффективности и скорости операций при бесчокерной погрузке-разгрузке длинномерных грузов гидромеханическим грейфером. The objective of the invention is to increase the efficiency and speed of operations with beskachernoy loading and unloading of long loads by hydromechanical grab.

Это достигается тем, что гидромеханический грейфер, содержащий несущий корпус, поворотные челюсти захвата, шарнирно связанные с поворотным корпусом, механизм поворота грейфера вокруг вертикальной оси, механизм смыкания и размыкания челюстей и муфту включения упомянутых механизмов, снабжен реверсивным гидромотором, механизм смыкания и размыкания челюстей выполнен в виде червячной пары, на осях червячных колес которой жестко закреплены челюсти, а червяк которой расположен соосно с валом гидромотора с возможностью взаимодействия с ним посредством образующих упомянутую муфту включения двух кулачковых полумуфт, одна из которых установлена на шлицевой части вала гидромотора, а другая - на шлицевой части червячного вала, при этом упомянутая червячная пара и полумуфты установлены в поворотном корпусе, верхняя цилиндрическая часть которого с внутренней стороны имеет зубчатый венец для взаимодействия с сателлитами, установленными в водиле, а верхняя внешняя поверхность поворотного корпуса и внешняя поверхность водила образуют тормозные барабаны ленточных тормозов, причем на несущем корпусе установлены нажимная лапка включения полумуфт и гидроразмыкатель, на штоке которого шарнирно закреплено коромысло, к концам которого шарнирно прикреплены взаимодействующие с возвратными пружинами тяга ползуна, обеспечивающего растормаживание поворотного корпуса и водила, и тяга упомянутой нажимной лапки. This is achieved by the fact that the hydromechanical grab containing the supporting body, the rotary jaw of the capture, pivotally connected to the rotary body, the mechanism of rotation of the grab around the vertical axis, the locking and unlocking mechanism of the jaws and the clutch of the mentioned mechanisms, is equipped with a reversible hydraulic motor, the locking and unlocking mechanism in the form of a worm pair, on the axes of the worm wheels of which the jaws are rigidly fixed, and the worm of which is located coaxially with the motor shaft with the possibility of interaction with it by means of the two cam coupling halves forming said clutch, one of which is mounted on the splined part of the hydraulic motor shaft and the other on the splined part of the worm shaft, wherein said worm pair and coupling halves are mounted in a rotatable housing, the upper cylindrical part of which has a gear ring on the inside for interaction with satellites installed in the carrier, and the upper outer surface of the rotary housing and the outer surface of the carrier form brake drums of belt brakes, mounted on the bearing housing incorporating the pressing foot gidrorazmykatel coupling halves and, on the rod which is pivoted rocker to whose ends are hinged interacting with thrust slider return springs providing disinhibition rotating body and the carrier, and the rod of said pressure foot.

В заявленном изобретении, таким образом, обе рабочие операции осуществляются одним реверсивным гидромотором. От аналогов заявленное изобретение отличается тем, что поворотный корпус может вращаться вокруг вертикальной оси относительно несущего корпуса. Захватный механизм содержит червячный редуктор, червяк которого расположен соосно с валом реверсивного гидромотора и взаимодействует с ним посредством двух кулачковых полумуфт, одна из которых установлена на шлицевой части червяка, а другая - на шлицевом валу гидромотора. In the claimed invention, therefore, both operations are carried out by a single reversible hydraulic motor. From the analogues, the claimed invention is characterized in that the rotary housing can rotate around a vertical axis relative to the bearing housing. The gripping mechanism comprises a worm gear, the worm of which is located coaxially with the shaft of the reversible hydraulic motor and interacts with it through two cam coupling halves, one of which is mounted on the splined part of the worm, and the other on the splined shaft of the hydraulic motor.

Вращение поворотного корпуса осуществляется от гидромотора посредством планетарного редуктора, при этом использование совместно планетарного и червячного редукторов позволяет минимизировать количество деталей исполнительного механизма. За счет исключения рычагов и штоков конструкция легче и проще конструкций известных захватов, что существенно важно для навесного оборудования, кроме того, данная конструкция превосходит известные конструкции по быстродействию и эксплуатационным качествам. The rotation of the rotary housing is carried out from the hydraulic motor by means of a planetary gear, while the use of a planetary and worm gears together allows you to minimize the number of parts of the actuator. Due to the exclusion of levers and rods, the structure is lighter and simpler than the designs of known grippers, which is essential for attachments, in addition, this design surpasses the known designs in terms of speed and performance.

Гидромеханический грейфер иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид, на фиг. 2 - вид сбоку, на фиг. 3 - разрез по A-A, на фиг. 4 - разрез Б-Б. The hydromechanical grab is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view; FIG. 2 is a side view, in FIG. 3 is a section along A-A, in FIG. 4 - section BB.

Гидромеханический грейфер включает в себя несущий корпус 1, содержащий гидромотор 2, два ленточных тормоза 3 и 4, гидроразмыкатель 5, на штоке которого шарнирно закреплено коромысло 6, к концам которого шарнирно крепятся тяги ползуна 7 и нажимной лапки 8, взаимодействующие с возвратными пружинами 9 и 10; ползун 11, разжимающий ролики 12 привода ленточного тормоза; нажимную лапку 13, воздействующую на солнечную шестерню-полумуфту 14, расположенную на шлицевой части вала гидромотора, поворотный корпус 15, содержащий водило 16, в котором установлены сателлиты 17; ось сателлита 18; опорные подшипники 19, кулачковую полумуфту 20, прижимную пружину 21; червяк 22, установленный в корпусе на опорных подшипниках 23, червячные колеса 24, оси червячных колес 25, шарнирно закрепленные в корпусе и выходящие по обе стороны корпуса консольно; челюсти захвата 26, которые жестко крепятся к осям 25. The hydromechanical grab includes a bearing housing 1, containing a hydraulic motor 2, two belt brakes 3 and 4, a hydraulic breaker 5, on the rod of which a rocker 6 is pivotally fixed, to the ends of which a link rod 7 and a presser foot 8 are pivotally mounted, interacting with return springs 9 and 10; a slider 11, expanding the rollers 12 of the belt brake; a presser foot 13, acting on the sun gear-coupling half 14, located on the splined part of the hydraulic motor shaft, a rotary housing 15, containing the carrier 16, in which the satellites 17 are installed; satellite axis 18; thrust bearings 19, cam coupling half 20, clamping spring 21; a worm 22 installed in the housing with thrust bearings 23, worm wheels 24, axles of the worm wheels 25 pivotally mounted in the housing and extending cantilever on both sides of the housing; jaw gripper 26, which are rigidly attached to the axes 25.

Внутренняя поверхность верхней части поворотного корпуса 15 представляет собой зубчатый венец, в постоянном зацеплении с которым находятся сателлиты 17. Внешняя поверхность водила 16 и верхняя внешняя поверхность поворотного корпуса 15 служат в качестве тормозных барабанов. The inner surface of the upper part of the rotary housing 15 is a ring gear, which satellites are in constant engagement with. The outer surface of the carrier 16 and the upper external surface of the rotary housing 15 serve as brake drums.

Гидромеханический грейфер работает следующим образом: для раскрытия челюстей захвата оператор установки рычагом золотникового устройства подает давление рабочей жидкости на гидроразмыкатель 5. Шток гидроразмыкателя перемещает коромысло 6 и соединенные с ним тяги 7 и 8. Тяга 7 перемещает ползун 11, который в верхнем фиксированном положении растормаживает тормоз 3 водила и затормаживает тормоз 4 поворотного корпуса, а тяга 8 перемещает нажимную лапку 13, которая, опираясь на упорный болт 27, другим своим концом сдвигает по шлицам вала гидромотора шестерню-полумуфту 14. Кулачки шестерни-полумуфты 14 входят в зацепление с кулачками полумуфты 20, а вся кулачковая муфта 14/20 смещается вниз, преодолевая сопротивление прижимной пружины 21, и выводит полумуфту 20 из фрикционного зацепления с накладками 28 поворотного корпуса 15. The hydromechanical grab works as follows: to open the jaws of the gripper, the installation operator levers the spool device with the pressure of the working fluid to the hydraulic breaker 5. The hydraulic breaker rod moves the rocker 6 and the rods 7 and 8 connected to it. The rod 7 moves the slider 11, which brakes the brake in the upper fixed position 3 drove and brakes the brake 4 of the rotary housing, and the rod 8 moves the presser foot 13, which, resting on the thrust bolt 27, with its other end shifts the hydraulic motor the gear-half-coupling 14. The cams of the gear-half-coupling 14 are engaged with the cams of the half-coupling 20, and the entire cam clutch 14/20 is shifted down, overcoming the resistance of the compression spring 21, and disengages the half-coupling 20 from the friction mesh with the pads 28 of the rotary housing 15.

После срабатывания гидроразмыкателя 5 вступает в работу гидромотор 2; вал гидромотора вращается и передает крутящий момент через включенную муфту 14/20 на червячный вал 22, который приводит в движение червячные колеса 24, а те в свою очередь сообщают угловое перемещение челюстям захвата 26 через валы 25, на которых червячные колеса 24 посажены жестко, на шпонке или на шлицах. Открывание или закрывание челюстей производят реверсированием гидромотора 2. Движение челюстей прекращается, как только оператор переводит рычаг золотникового устройства в нейтральное положение: прекращается вращение вала гидромотора 2, а пружины 9 и 10 возвращают в исходное положение ползун 11 и нажимную лапку 13 с соединенной с ней шестерней-полумуфтой 14, причем в самом начале обратного хода шестерни-полумуфты 14 пружина 21 прижимает полумуфту 20 к накладкам 28 поворотного корпуса 15, тем самым затормаживая червячный вал 22, а значит, и челюсти 26 захвата от произвольного открывания или закрывания. After the actuation of the hydraulic breaker 5, the hydraulic motor 2 enters into operation; the hydraulic motor shaft rotates and transmits torque through the included clutch 14/20 to the worm shaft 22, which drives the worm wheels 24, and they in turn report angular movement to the jaws of the gripper 26 through the shafts 25, on which the worm wheels 24 are fixed dowel or slots. Opening or closing the jaws is performed by reversing the hydraulic motor 2. The movement of the jaws is stopped as soon as the operator puts the slide valve lever in the neutral position: the rotation of the shaft of the hydraulic motor 2 is stopped, and the springs 9 and 10 return the slider 11 and the presser foot 13 with the gear connected to it half-coupling 14, and at the very beginning of the reverse stroke of the gear-half-coupling 14, the spring 21 presses the half-coupling 20 to the plates 28 of the rotary housing 15, thereby inhibiting the worm shaft 22, and hence the jaw 2 6 captures from arbitrary opening or closing.

Для того чтобы развернуть грейфер над грузом или кузовом транспортного средства, оператор рычагом золотникового устройства подает рабочую жидкость только на гидромотор 2. Крутящий момент с вала гидромотора 2 через шестерню-полумуфту 14 передается на сателлиты 17, а так как водило 16 заторможено тормозом 3, то далее движение передается зубчатому венцу поворотного корпуса 15, ленточный тормоз 4 которого расторможен ползуном 11. Поэтому вращаться будет поворотный корпус 15, и это позволяет ориентировать захват в горизонтальной плоскости на любой угол. Направление вращения изменяют реверсированием гидромотора. In order to deploy the grab over the load or the vehicle body, the operator uses the spool device lever to supply the working fluid only to the hydraulic motor 2. The torque from the hydraulic motor shaft 2 is transmitted to the satellites 17 through the half-coupling gear 14, and since the carrier 16 is braked by the brake 3, then Further, the movement is transmitted to the ring gear of the rotary housing 15, the belt brake 4 of which is disinhibited by the slider 11. Therefore, the rotary housing 15 will rotate, and this allows the gripper to be oriented horizontally on any goal. The direction of rotation is changed by reversing the hydraulic motor.

Предложенная конструкция гидромеханического грейфера имеет небольшие габариты и вес, менее требовательна в обслуживании и более надежна, чем гидравлические аналоги, а также способна значительно повысить производительность работ по безчокерной погрузке-разгрузке длинномерных грузов. The proposed design of the hydromechanical grab has small dimensions and weight, is less demanding in maintenance and more reliable than hydraulic counterparts, and is also able to significantly increase the productivity of work without boxer loading and unloading of long loads.

Claims

A hydromechanical grab containing a bearing body, rotary gripping jaws pivotally connected to the rotary body, a mechanism for turning the grab around the vertical axis, a mechanism for closing and opening the jaws and a clutch for turning on said mechanisms, characterized in that it is equipped with a reversible hydraulic motor, the mechanism for closing and opening the jaws is made in the form of a worm pair, on the axes of the worm wheels of which the jaws are rigidly fixed, and the worm of which is located coaxially with the motor shaft with the possibility of interaction with it by means of the two cam coupling halves forming said clutch, one of which is mounted on the splined part of the hydraulic motor shaft and the other on the splined part of the worm shaft, wherein said worm pair and coupling halves are mounted in a rotatable housing, the upper cylindrical part of which has a gear ring on the inside for interaction with satellites installed in the carrier, and the upper outer surface of the rotary housing and the outer surface of the carrier form brake drums of belt brakes, mounted on the bearing housing incorporating the pressing foot gidrorazmykatel coupling halves and, on the rod which is pivoted rocker to whose ends are hinged interacting with thrust slider return springs providing disinhibition rotating body and the carrier, and the rod of said pressure foot.