RU2184884C2

RU2184884C2 - Coupling joint

Info

Publication number: RU2184884C2
Application number: RU99125675A
Authority: RU
Inventors: В.П. Милосердов; С.М. Лобанов; Ю.Н. Чередниченко
Original assignee: Тамбовский военный авиационный инженерный институт
Priority date: 1999-12-07
Filing date: 1999-12-07
Publication date: 2002-07-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; coupling joints for sectionalized structures. SUBSTANCE: coupling joint includes at least two structural sections with flanges; flange of subsequent section has central hole, spring-loaded rod with radial end projections; rod is mounted in flange of previous section for axial motion; joint includes also locking mechanism and spring-loaded plate secured on previous section. Locking mechanism is made in form of hooks located diametrically and spring-loaded relative to rod; hooks are secured on axle; they are rotatable in hole of flange of subsequent section and engageable with butt of said flange. Plate embraces rod; it is mounted for radial (relative to rod) motion; plate has inclined sections for engagement with radial butt projections of rod; it is provided with rack part thrown into engagement with operating gear which is engageable with rotation drive. Flange of subsequent section is connected with body of its section by means of bearing; body is provided with gear wheel and flange holds drive with which gear wheel is engageable. EFFECT: enhanced reliability. 1 dwg _

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции стыковочных узлов секционных конструкций, и может быть использовано в различных областях производственной деятельности в качестве стыковочного устройства секций различных сооружений, например платформ строительных машин, элементов конструкций авиа- и космических объектов, мачт радио- и телеретрансляционных станций и т.д. The invention relates to mechanical engineering, in particular to the construction of docking units of sectional structures, and can be used in various fields of industrial activity as a docking device for sections of various structures, for example, platforms of construction vehicles, structural elements of aircraft and space objects, masts of radio and television broadcasting stations etc.

Известна конструкция башенного крана КБ-307, у которого стрела и башня собираются из секций, соединенных между собой болтами (см. учебник "Машины и механизмы транспортного строительства" под ред. И. А. Недорцева, М. : "Транспорт", 1999, с. 86). The design of the tower crane KB-307 is known, in which the boom and tower are assembled from sections interconnected by bolts (see the textbook Machines and Mechanisms for Transport Construction, edited by I. A. Nedortsev, M.: Transport, 1999, p. 86).

Недостатком этой конструкции является то, что краны этой серии монтируются и демонтируются с применением вспомогательного стрелового крана. Наличие болтового соединения секций усложняет техническое обслуживание этой машины в случае разборки-сборки, так как выполнение этих операций требует привлечения дополнительных ресурсов и механизмов, а именно приспособлений для работы с разъемными резьбовыми соединениями, устройств для поддержания растыкуемых-стыкуемых секций на время работы с болтовыми соединениями. Кроме того, при длительном состыкованном состоянии резьбового соединения значительно усложняются условия демонтажных работ с таким соединением. The disadvantage of this design is that the cranes of this series are mounted and dismantled using an auxiliary jib crane. The presence of bolted joints complicates the maintenance of this machine in the case of disassembly, since the performance of these operations requires the attraction of additional resources and mechanisms, namely devices for working with detachable threaded joints, devices for maintaining jointed-joined sections for the duration of work with bolted joints . In addition, with a prolonged docked state of the threaded connection, the conditions for dismantling with such a connection are significantly complicated.

Известен также стыковочной узел, предназначенный для длинномерных конструкций малого поперечного сечения и состоящий из двух секций с фланцами, подпружиненного штока, установленного на фланце первой секции с возможностью осевого перемещения, запирающего механизма и подпружиненной планки, закрепленных на первой секции. При этом на штоке выполнены радиальные торцевые выступы, а на планке - наклонный участок. Планка охватывает шток и установлена с возможностью радиального относительно штока перемещения и взаимодействия наклонным участком с радиальными торцовыми выступами штока и снабжен упором с приводом его перемещения и шестерней с приводом вращения (см. авт. св. СССР 1723367, кл F 16 В 1/00, 5/06). There is also known a docking unit designed for long structures of small cross section and consisting of two sections with flanges, a spring-loaded rod mounted on the flange of the first section with the possibility of axial movement, a locking mechanism and a spring-loaded bar fixed on the first section. At the same time, radial end protrusions are made on the rod, and an inclined section is made on the bar. The strap covers the rod and is mounted with the possibility of radial movement relative to the rod and interacting with an inclined section with radial end protrusions of the rod and is equipped with a stop with a drive for moving it and a gear with a drive for rotation (see ed. St. USSR 1723367, class F 16 V 1/00, 5/06).

Недостатком известного стыковочного узла является ограниченность его эксплуатации из-за отсутствия возможности поворота состыкованных секций конструкции вокруг продольной оси. A disadvantage of the known docking station is its limited operation due to the inability to rotate the docked sections of the structure around the longitudinal axis.

Техническим результатом изобретения является расширение эксплуатационных возможностей стыковочного узла. The technical result of the invention is the expansion of the operational capabilities of the docking station.

Сущность изобретения состоит в том, что стыковочный узел, содержащий по меньшей мере две секции конструкции с фланцами, во фланце последующей секции выполнено центральное отверстие, подпружиненный шток с радиальными торцевыми выступами, установленный на фланце предыдущей секции с возможностью осевого перемещения, запирающий механизм и подпружиненную планку, закрепленные на предыдущей секции, при этом запирающий механизм выполнен в виде диаметрально расположенных относительно штока и подпружиненных относительно последнего крюков, закрепленных на оси и установленных с возможностью поворота в отверстии фланца последующей секции и взаимодействия с торцом указанного фланца, а планка охватывает шток, установлена с возможностью радиального относительно штока перемещения, имеет наклонный участок, которым взаимодействует с радиальными торцевыми выступами штока, и снабжена зубчатой реечной частью, входящей в зацепление с шестерней взведения, которая взаимодействует с приводом вращения, при этом фланец последующей секции соединен с корпусом своей секции посредством подшипника, на корпусе имеется зубчатое колесо, а на фланце привод, с которым это зубчатое колесо взаимодействует. The essence of the invention lies in the fact that the docking unit, containing at least two sections of the structure with flanges, has a central hole in the flange of the subsequent section, a spring-loaded rod with radial end protrusions, mounted on the flange of the previous section with the possibility of axial movement, a locking mechanism and a spring-loaded bar secured to the previous section, while the locking mechanism is made in the form of diametrically located relative to the rod and spring-loaded relative to the last hooks, s mounted on the axis and mounted to rotate in the hole of the flange of the subsequent section and interact with the end of the specified flange, and the bar covers the rod, is mounted radially relative to the stem, has an inclined section that interacts with the radial end protrusions of the rod, and is equipped with a gear rack meshing with the cocking gear, which interacts with the rotation drive, while the flange of the subsequent section is connected to the housing of its section by rosehip, on the case there is a gear wheel, and on the flange is the drive with which this gear wheel interacts.

На фиг. 1а представлен стыковочный узел с состыкованными секциями, разрез; на фиг.1б - вид А на фиг.1a; на фиг.1в - разрез Б-Б на фиг.1а; на фиг. 1г - разрез В-В на фиг.1a; на фиг.1д - выносной элемент I на фиг.1г. In FIG. 1a shows a docking unit with docked sections, section; on figb - view a on figa; on figv - section bB in figa; in FIG. 1g - section bb in figa; on fig.1d - remote element I on figg.

Устройство состоит из первой секции 1 и присоединенной к ней посредством торцевого соединения 2 второй секции 3. Секция 1 имеет фланец 4 с утопленной внутрь секции 1 втулкой 5. The device consists of a first section 1 and connected to it by means of an end connection 2 of the second section 3. Section 1 has a flange 4 with a sleeve 5 recessed into the interior of section 1.

Во втулке 5 выполнены продольный и поперечный 7 каналы. В продольный канал 6 втулки 5 вставлен с возможностью осевого перемещения шток 8 опоры 9. Между опорой 9 и втулкой 5 размещена пружина 10. На конце штока 8 замком 11 закреплен ограничитель 12 осевого хода штока 8. Перпендикулярно оси штока 8 установлены радиальные торцевые выступы 13. На опоре 9 имеются вилки 14, на которых посредством осей 15 закреплены по меньшей мере два диаметрально расположенных относительно штока 8 крюка 16 с возможностью их поворота вокруг осей 15 и подпружиненных внутрь второй секции 3 пружинами 17. In the sleeve 5, longitudinal and transverse 7 channels are made. A rod 8 of the support 9 is axially moved in the longitudinal channel 6 of the sleeve 5. A spring 10 is placed between the support 9 and the sleeve 5. A limiter 12 of the axial stroke of the rod 8 is fixed at the end of the rod 8 with a lock 11. Radial end protrusions 13 are installed perpendicular to the axis of the rod 8. On the support 9 there are forks 14 on which at least two hooks 16 are diametrically arranged relative to the rod 8 of the hook 16 and are rotatable around the axles 15 and spring-loaded inside the second section 3 by springs 17.

Крюки 16 имеют упирающие 18 и запирающие 19 плечи, которые взаимодействуют соответственно снаружи с фланцем 4 первой секции 1 и изнутри с фланцем 20 через центральное отверстие 20а второй секции 3. The hooks 16 have abutting 18 and locking 19 shoulders that interact respectively from the outside with the flange 4 of the first section 1 and from the inside with the flange 20 through the central hole 20a of the second section 3.

В первой секции 1 напротив поперечного канала 7 втулки 5 закреплен стакан 21 с пружиной 22. Пружина 22 одним концом упирается в крышку 23 стакана 21, а другим - в седло 24 фиксирующей планки 25, вставленной в канал 7 втулки 5 и пропущенной через шток 8 опоры 9. В фиксирующей планке 25 выполнена прорезь 26 и имеются взаимодействующие с радиальными торцевыми выступами 13 штока 8 наклонные участки 27. In the first section 1, opposite to the transverse channel 7 of the sleeve 5, a cup 21 with a spring 22 is fixed. The spring 22 abuts against the cover 23 of the cup 21 at one end and the saddle 24 of the fixing bar 25 inserted into the channel 7 of the sleeve 5 and passed through the rod 8 of the support 9. In the fixing strip 25, a slot 26 is made and there are inclined sections 27 interacting with the radial end protrusions 13 of the rod 8.

Упорным свободным концом 28 планка 25 упирается в упор 29, имеющий возможность перемещения в направляющих 30 посредством привода 29а. The stop free end 28 of the bar 25 abuts against the stop 29, which can be moved in the guides 30 by means of a drive 29a.

Планка 25 снабжена участком с зубчатой рейкой 31, взаимодействующей с шестерней 32 вала 33 привода, закрепленным в приливе 34 первой секции 1 посредством распорного кольца 35, вставленного в канавку 36 вала 33 привода, и прижатым винтами 37 крышкой 38 снаружи первой секции 1. Вал 33 привода шестерней 32 вставлен в отверстие 39 втулки 5. Головка 40 вала 33 снабжена гранями 41 для взаимодействия с устройством (не показано) вращения вала 33. The strap 25 is equipped with a section with a gear rack 31 interacting with the gear 32 of the drive shaft 33, fixed in the tide 34 of the first section 1 by means of a spacer ring 35 inserted into the groove 36 of the drive shaft 33, and the cover 38 pressed by the screws 37 outside the first section 1. Shaft 33 the drive gear 32 is inserted into the hole 39 of the sleeve 5. The head 40 of the shaft 33 is provided with faces 41 for interacting with a device (not shown) for rotating the shaft 33.

Фланец 20 секции 3 является внутренним кольцом 42, а торцевый фланец 43 секции 3 - внешним кольцом 44 подшипника 45, имеющего шарики 46. The flange 20 of section 3 is the inner ring 42, and the end flange 43 of section 3 is the outer ring 44 of the bearing 45 having balls 46.

Торцевый фланец 43 снабжен зубчатым колесом 47, взаимодействующим с приводом 48 посредством вала 49, установленном на фланце 20. The end flange 43 is provided with a gear 47 interacting with the drive 48 by means of a shaft 49 mounted on the flange 20.

Шарики 46 монтируются в подшипник 45 через отверстие 50, проходящее через зубчатую часть колеса 47, а фиксация их в подшипнике осуществляется пробкой 51. Balls 46 are mounted in the bearing 45 through an opening 50 passing through the gear part of the wheel 47, and their fixation in the bearing is carried out by the plug 51.

Стыковочный узел работает следующим образом. The docking unit operates as follows.

В исходном состоянии под действием пружины 22 планка 25 упирается в упор 29 привода 29а, а под действием пружины 10 радиальные торцевые выступы 13 штока 8 опоры 9 прижаты к наклонным участкам 27 планки 25. In the initial state, under the action of the spring 22, the bar 25 abuts against the stop 29 of the actuator 29a, and under the action of the spring 10, the radial end protrusions 13 of the rod 8 of the support 9 are pressed against the inclined sections 27 of the bar 25.

После того, как привод 29а выведет упор 29 из взаимодействия с упорным свободным концом 28 планки 25, предварительно сжатая при сборке пружина 22 перемещает планку 25 вдоль канала 7 втулки 5 до тех пор, пока предварительно сжатая при сборка пружина 10 не переместит радиальные торцевые выступы 13 штока 8 опоры 9, скользящие по наклонным участкам 27, к прорези 26 планки 25. After the actuator 29a removes the stop 29 from interaction with the abutting free end 28 of the bar 25, the spring 22 pre-compressed during assembly moves the bar 25 along the channel 7 of the sleeve 5 until the spring 10 pre-compressed during assembly moves the radial end protrusions 13 rod 8 of the support 9, sliding along the inclined sections 27, to the slot 26 of the strap 25.

Радиальные торцевые выступы 13 проходят через прорезь 26 планки 25, и ограничитель 12 осевого хода опоры 9 упирается в торец втулки 5 фланца 4 первой секции 1. При этом опора 9 также перемещается в сторону второй секции 3, крюки 16 пружинами 17 поворачиваются внутрь второй секции 3, выводя из взаимодействия запирающие плечи 19 крюков 16 с фланцем 20 секции 3. Резервные крюки 16 выводятся через центральное отверстие 20а второй секции 3. Первая секция 1 и вторая секция 3 расстыковываются. The radial end protrusions 13 pass through the slot 26 of the strap 25, and the limiter 12 of the axial stroke of the support 9 abuts against the end of the sleeve 5 of the flange 4 of the first section 1. At the same time, the support 9 also moves toward the second section 3, the hooks 16 are turned by springs 17 into the second section 3 , disengaging the locking shoulders 19 of the hooks 16 with the flange 20 of section 3. The backup hooks 16 are discharged through the central hole 20a of the second section 3. The first section 1 and the second section 3 are undocked.

Стыковка секций 1 и 3 происходит следующим образом. Вращением вала 33 привода фиксирующая планка 25 посредством зубчатого зацепления, шестерни 32 и зубчатой рейки 31 перемещается в сторону стакана 21, сжимая пружину 22. Радиальные торцевые выступы 13 скользят по наклонным участкам 27, при этом шток 8 с опорой 9 перемещается, сжимая пружину 10. Упирающие плечи 18 крюков 16 упираются в наружную поверхность фланца 4, в результате чего крюки 16 поворачиваются вокруг осей 15 и входят во взаимодействие запирающими плечами 19 с фланцем 20 второй секции 3. После полного натяжения упор 29 приводом 29а выводится под упорный свободный конец 28 планки 25. Первая 1 и вторая 3 секции состыкованы, и их стыковка зафиксирована. The joining of sections 1 and 3 is as follows. By rotating the drive shaft 33, the locking plate 25 is moved to the cup 21 by compressing the gear, the gear 32 and the rack 31, compressing the spring 22. The radial end protrusions 13 slide along the inclined sections 27, while the rod 8 with the support 9 moves, compressing the spring 10. The abutting shoulders 18 of the hooks 16 abut against the outer surface of the flange 4, as a result of which the hooks 16 are rotated around the axles 15 and interact with the locking arms 19 with the flange 20 of the second section 3. After full tension, the stop 29 by the drive 29a is brought under the stop the free free end 28 of the strap 25. The first 1 and second 3 sections are docked, and their docking is fixed.

Поворот секции 3 относительно секции 1 осуществляется приводом 48, размещенным на фланце 20 посредством вала 49 и зубчатого колеса 47 фланца 43 секции 3. The rotation of section 3 relative to section 1 is carried out by a drive 48 located on the flange 20 by means of a shaft 49 and a gear 47 of the flange 43 of section 3.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет, по сравнению с известными, расширить эксплуатационные возможности стыковочного узла, что повышает его эффективность. Thus, the proposed technical solution allows, in comparison with the known, to expand the operational capabilities of the docking node, which increases its efficiency.

Claims

A docking unit containing at least two sections of the structure with flanges, a central hole is made in the flange of the subsequent section, a spring-loaded rod with radial end protrusions mounted on the flange of the previous section with the possibility of axial movement, a locking mechanism and a spring-loaded bar fixed on the previous section, when this locking mechanism is made in the form of diametrically located relative to the rod and spring-loaded relative to the last hooks, mounted on an axis and mounted with the possibility of rotation in the hole of the flange of the subsequent section and interaction with the end of the specified flange, and the bar covers the rod, is mounted with the possibility of radial movement relative to the rod, has inclined sections that interacts with the radial end protrusions of the rod, and is equipped with a gear rack part that engages with the gear cocking, which interacts with a rotation drive, characterized in that the flange of the subsequent section is connected to the housing of its section by means of a bearing, while on the body There is a gear wheel, and on the flange there is a drive with which this gear wheel interacts.