RU2309889C1

RU2309889C1 - Ingot transporting load-gripping device

Info

Publication number: RU2309889C1
Application number: RU2006116970/11A
Authority: RU
Inventors: Олег Павлович Курылев (RU); Олег Павлович Курылев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания"
Priority date: 2006-05-17
Filing date: 2006-05-17
Publication date: 2007-11-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; load handling equipment.

SUBSTANCE: invention relates to load-gripping devices designed for transport of aluminum ingots. Proposed contains carrying frame, unit to suspend device from hook of load-lifting crane and clamped mechanism of load-gripping members. Said clamping mechanism consists of geared motor into electric motor of which brake is built-in furnished with torque lever to prevent slipping, and sliders. Lever is fitted on key ends of two lead screws, one provided with right-hand thread and the other, with left-hand thread, arranged coaxially relative to each other in central part of carrying frame and connected with opposite ends of two lead screws for horizontal movement along guides rigidly secured on carrying frame parallel to lead screws. Load-gripping members are secured on ball rolling supports in inclined slots of sliders. Device is furnished with inductive sensor installed on rigid stop in upper part of carrying frame for fixing clearance between rigid stop of frame and unit of suspension. Device suspension unit is made for fitting and rigidly fixing hook of load-lifting crane and is spring-loaded by plate spring assemblies so that no clearance is left between rigid stop of carrying frame and unit of suspension when ingot is lifted. Device is furnished with slider motion sensors installed on inner ends of guides and load-gripping members contact sensors installed on sliders.

EFFECT: provision of additional clamping force and prevention of accidental moving apart of load-gripping members.

2 dwg

Description

Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, в частности к грузозахватным приспособлениям для транспортирования алюминиевых слитков, и может быть использовано в металлургическом производстве.The invention relates to lifting and handling equipment, in particular to lifting devices for transporting aluminum ingots, and can be used in metallurgical production.

Известен клещевой захват, состоящий из корпуса, подвешенного на канатах к механизму размыкания, клещевин, шарнирно соединенных посредством рычагов с корпусом и тягой, подвешенной к крюку крана (авторское свидетельство СССР №290879, кл. В66С 1/44, 1971).Known tick grip, consisting of a housing suspended on ropes to the opening mechanism, castor oil, pivotally connected by means of levers with a housing and a rod suspended from a crane hook (USSR copyright certificate No. 290879, class B66C 1/44, 1971).

При наводке захвата на груз клещевины удерживаются в раскрытом положении за счет подвеса его на контактах механизма размыкания и ослабления контакта механизма подъема. Затем механизм подъема поднимает тягу и через рычаги клещевинами зажимает груз, в этот момент канаты механизма размыкания должны быть ослаблены.When picking up a load on the castor, the castor oil is kept in the open position due to its suspension on the contacts of the opening mechanism and the weakening of the contact of the lifting mechanism. Then, the lifting mechanism lifts the traction and clamps the load through the levers with castor brushes, at this moment the ropes of the opening mechanism must be loosened.

Однако наличие в устройстве двух приводных механизмов - подъема груза и размыкания клещевин усложняет конструкцию. Кроме того, для работы с захватом требуется грузоподъемный кран с двумя приводными механизмами.However, the presence of two drive mechanisms in the device — lifting the load and opening the castor oil plants complicates the design. In addition, a crane with two drive mechanisms is required to operate the grip.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству являются клещи самозажимающиеся с автоматически действующим захватом (авторское свидетельство СССР №184116, кл. В23k, 1966). Клещи содержат узел подвески устройства на крюк грузоподъемного крана, механизм зажима грузозахватных элементов, выполненный в виде рычажной системы, закрепленной на несущей раме. Грузозахватные элементы представляют собой зажимные губки. Одна из зажимных губок выполнена подвижной от отдельного привода и связана с рычажной системой рычагами, позволяющими сохранять положение рычажной системы неизменным при любой толщине груза.The closest in technical essence to the claimed device are self-clamping pliers with an automatically acting gripper (USSR copyright certificate No. 184116, class B23k, 1966). The pincers contain a device suspension unit on a crane hook, a gripping mechanism for gripping elements, made in the form of a lever system, mounted on a supporting frame. The load gripping elements are clamping jaws. One of the clamping jaws is movable from a separate drive and is connected to the lever system by levers, which make it possible to maintain the position of the lever system unchanged for any thickness of the load.

Недостатками устройства являются невозможность надежного зажима грузов с большим диапазоном колебаний размеров в плоскости захвата.The disadvantages of the device are the impossibility of reliable clamping of goods with a large range of dimensional fluctuations in the capture plane.

Задачей изобретения является повышение надежности и безопасности в эксплуатации и расширение технологических возможностей устройства путем увеличения диапазона размеров транспортируемых слитков.The objective of the invention is to increase the reliability and safety in operation and expand the technological capabilities of the device by increasing the size range of the transported ingots.

Технический результат заключается в создании дополнительного усилия зажима переносимых грузов и предотвращении возможности случайного разведения грузозахватных элементов и падения слитка.The technical result consists in creating additional clamping force of the carried loads and preventing the possibility of accidental breeding of the gripping elements and the ingot falling.

Поставленная задача достигается тем, что в грузозахватном устройстве для транспортировки слитков, содержащем несущую раму, узел подвески устройства на крюк грузоподъемного крана, механизм зажима грузозахватных элементов, согласно заявляемому решению механизм зажима грузозахватных элементов состоит из мотора-редуктора, в электродвигатель которого встроен тормоз, снабженного для устранения проворота моментным рычагом, насаженного на шпоночные концы двух ходовых винтов, выполненных один с правой, а другой - с левой резьбой, расположенных соосно друг другу в центральной части несущей рамы, и ползунов, соединенных с противоположными концами двух ходовых винтов с возможностью горизонтального перемещения по направляющим, жестко закрепленным на несущей раме, параллельно ходовым винтам; для создания усилия зажима грузозахватные элементы закреплены на выдвижных клиньях, установленных на шариковых опорах качения в наклонных пазах ползунов; для предотвращения случайного разведения ползунов устройство снабжено индукционным датчиком, установленным на жестком упоре в верхней части несущей рамы с возможностью фиксации зазора между жестким упором рамы и узлом подвески; а узел подвески устройства выполнен с возможностью размещения и жесткой фиксации в нем крюка грузоподъемного крана и подпружинен блоками тарельчатых пружин таким образом, что при поднятом слитке отсутствует зазор между жестким упором несущей рамы и узлом подвески; кроме того, устройство снабжено датчиками контроля передвижения ползунов установленными на внутренних концах направляющих, и датчиками контакта грузозахватных элементов, установленными на ползунах.The task is achieved in that in the load gripping device for transporting ingots containing the supporting frame, the device suspension unit on the hook of the hoisting crane, the gripping mechanism of the gripping elements, according to the claimed solution, the gripping mechanism of the gripping elements consists of a gear motor, the electric motor of which has a brake equipped with to eliminate rotation by the torque lever, mounted on the keyed ends of two lead screws, one with the right and the other with the left thread, located they are aligned with each other in the central part of the bearing frame, and sliders connected to the opposite ends of the two lead screws with the possibility of horizontal movement along the guides rigidly mounted on the bearing frame parallel to the lead screws; to create a clamping force, the load-gripping elements are mounted on sliding wedges mounted on ball bearings in inclined slots of the sliders; to prevent accidental breeding of the sliders, the device is equipped with an induction sensor mounted on a hard stop in the upper part of the supporting frame with the possibility of fixing the gap between the hard stop of the frame and the suspension unit; and the suspension unit of the device is made with the possibility of placing and rigidly fixing the hook of the crane in it and is spring-loaded with cup spring units so that when the ingot is raised, there is no gap between the rigid support of the carrier frame and the suspension unit; in addition, the device is equipped with sensors for controlling the movement of the sliders mounted on the inner ends of the rails, and contact sensors of the load gripping elements mounted on the sliders.

Таким образом, заявляемое грузозахватное устройство соответствует критерию «новизна».Thus, the inventive load gripping device meets the criterion of "novelty."

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что делает возможным сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».Comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field did not allow to identify in them the features that distinguish the claimed solution from the prototype, which makes it possible to conclude that the criterion of "inventive step".

Изобретение поясняется чертежами, где показано: на фиг.1 - общий вид и вид сбоку грузозахватного устройства, на фиг.2 - узел подвески устройства на крюк грузоподъемного крана.The invention is illustrated by drawings, where it is shown: in Fig. 1 is a general view and a side view of a load gripping device, in Fig. 2 is a device suspension unit on a crane hook.

Грузозахватное устройство содержит несущую рамы 1, в центральной части которой помещен мотор-редуктор 2 с полым выходным валом. Мотор-редуктор 2 выполнен с червячной передачей и насажен на шпоночные концы двух ходовых винтов 3 и для удержания от собственного вращения снабжен моментным рычагом 4. Ходовые винты 3, один из которых с левой резьбой, а второй с правой, при своем вращении сводят или разводят ползуны 5. Внутри ползунов 5 находятся гайки 6. Каждый ползун 5 установлен с возможностью перемещения по двум направляющим 7 и комплектуется конусами 8 с поворотным упором 9 - технологический вариант (при извлечении слитка из кессона), или губками с роликовой опорой - транспортный вариант (при переносе слитка в горизонтальном положении), этот вариант не показан.The load gripping device comprises a carrier frame 1, in the central part of which a gear motor 2 with a hollow output shaft is placed. The gearmotor 2 is made with a worm gear and is mounted on the keyed ends of two lead screws 3 and is equipped with a torque arm 4 to hold it from its own rotation. The lead screws 3, one of which is with a left-hand thread and the second with a right one, are rotated or spread sliders 5. Inside the sliders 5 there are nuts 6. Each slide 5 is mounted with the possibility of moving along two guides 7 and is equipped with cones 8 with a rotary stop 9 - the technological option (when removing the ingot from the caisson), or with jaws with a roller support - conveyor This option (when transferring the ingot in horizontal position), this option is not shown.

Направляющие 7 жестко закреплены в несущей раме 1 с помощью гаек 10. Ходовые винты 3 одним концом установлены в подшипниковых узлах 11, каждый из которых состоит из радиально-упорного и упорного подшипников, воспринимающих соответственно радиальные и осевую нагрузки. Второй конец ходовых винтов 3 ввинчен в гайки 6 ползунов 5 и с несущей рамой 1 не связан. В наклонных пазах ползунов 5 установлены выдвижные клинья 12, снабженные шариковыми опорами качения 13. В узле подвески имеется шкворень 14 и выдвижные пальцы 15, установленные с обеих сторон для его фиксации.The guides 7 are rigidly fixed in the supporting frame 1 using nuts 10. The lead screws 3 are installed at one end in the bearing assemblies 11, each of which consists of angular contact and thrust bearings, which respectively absorb radial and axial loads. The second end of the lead screws 3 is screwed into the nuts 6 of the sliders 5 and is not connected to the supporting frame 1. In the inclined grooves of the sliders 5, retractable wedges 12 are installed, equipped with ball bearings 13. In the suspension unit there is a pin 14 and retractable pins 15 mounted on both sides to fix it.

На грузозахватном устройстве предусмотрена установка нескольких датчиков индукционного типа. Датчики 16 установлены на несущей раме 1, а индукционный датчик 17 установлен на жестком упоре в верхней части несущей рамы 1. Узел подвески устройства выполнен подпружиненным с помощью блока тарельчатых пружин 18 с таким расчетом, чтобы зазор между жестким упором несущей рамы 19 и узлом подвески 20 закрывался полностью только под действием веса слитка и был открыт при подвешивании устройства без груза. Два датчика контакта грузозахватных элементов 21 установлены на ползунах в районе крепления конусов или губок.On the load gripping device, several sensors of the induction type are installed. The sensors 16 are mounted on the carrier frame 1, and the induction sensor 17 is mounted on a hard stop in the upper part of the carrier frame 1. The suspension unit of the device is spring-loaded with a disk spring unit 18 so that the gap between the rigid stop of the carrier frame 19 and the suspension unit 20 it closed completely only under the influence of the weight of the ingot and was open when the device was suspended without load. Two contact sensors of the load gripping elements 21 are mounted on sliders in the area of attachment of the cones or jaws.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Назначение конусов 8 с поворотными упорами 9 (или губок, в случае транспортного варианта) то же, что и в существующих в настоящее время клещах рычажной конструкции-прототипе, они непосредственно контактируют со слитком при его зажиме. Назначение мотор-редуктора 2 и ходовых винтов 3 состоит в том, чтобы подвести ползуны 5 к слитку и осуществить предварительное зажатие его в конусах или губках. Датчики 21 фиксируют момент контакта зажимных элементов со слитком и с некоторым запаздыванием, необходимым для осуществления плотного предварительного зажима, отключают мотор-редуктор. Электродвигатель мотор-редуктора снабжен встроенным тормозом, который при отсутствии питания зажимает ротор с помощью пружины и фрикционных пластин. Для подвешивания устройства на крюк грузоподъемного крана последний необходимо предварительно завести вовнутрь несущей рамы 1, после чего установить в пазы несущей рамы 1 шкворень 14 и зафиксировать его выдвижными пальцами 15 с обеих сторон. Такая конструкция позволила значительно сократить расстояние от точки подвеса до поверхности слитка, что немаловажно при извлечении длинных слитков из кессона. При подъеме грузозахватного устройства с грузом, если его вес преодолевает усилие предварительного зажатия, происходит проседание слитка вместе с конусами 8 или губками с одновременным выдвижением последних из наклонных пазов ползунов 5. Горизонтальное выдвижение обеспечивается выдвижными клиньями 12. Для уменьшения трения выдвижные клинья 12 снабжены шариковыми опорами качения 13. При установке устройства на слиток выдвижные клинья 12 утапливаются в пазах ползунов 5 до упора, а при подъеме слитка могут выдвинуться вперед на 20 мм каждый. При этом коэффициент распора равен:The purpose of the cones 8 with pivoting stops 9 (or jaws, in the case of the transport version) is the same as in the currently existing mites of the lever prototype design, they directly contact the ingot when it is clamped. The purpose of the motor gearbox 2 and the leadscrews 3 is to bring the sliders 5 to the ingot and pre-clamp it in the cones or jaws. The sensors 21 record the moment of contact of the clamping elements with the ingot and with some delay necessary for the implementation of a tight preliminary clamp, turn off the gear motor. The electric motor of the gearmotor is equipped with a built-in brake, which, in the absence of power, clamps the rotor with the help of a spring and friction plates. To hang the device on the hook of the crane, it is first necessary to insert the inside of the supporting frame 1, then install the pivot 14 in the grooves of the supporting frame 1 and fix it with the sliding fingers 15 on both sides. This design allowed to significantly reduce the distance from the suspension point to the surface of the ingot, which is important when removing long ingots from the caisson. When lifting the load gripping device with the load, if its weight overcomes the pre-clamping force, the ingot sags along with the cones 8 or jaws with the simultaneous extension of the last of the inclined slots of the sliders 5. The horizontal extension is provided by sliding wedges 12. To reduce friction, the sliding wedges 12 are equipped with ball bearings rolling 13. When installing the device on the ingot, the sliding wedges 12 are recessed in the slots of the sliders 5 to the stop, and when the ingot is lifted, they can be advanced 20 mm each. In this case, the expansion ratio is equal to:

К=1/tg20°=2.747,K = 1 / tg20 ° = 2.747,

где α - угол выдвижных клиньев 12,where α is the angle of the sliding wedges 12,

что ведет к продольному сжатию слитка веса Q усилием, равным:which leads to longitudinal compression of the ingot of weight Q by an force equal to:

N=Qk/2=20×2.747/2=27.47 тс,N = Qk / 2 = 20 × 2.747 / 2 = 27.47 tf,

с каждой стороны (Q - вес слитка).on each side (Q is the weight of the ingot).

Два датчика контроля передвижения ползунов 16 играют роль конечных выключателей и отключают привод мотора-редуктора 2 при подходе ползунов 5 к крайним положениям. Индукционный датчик 17 предназначен для блокирования привода в момент переноса слитка, чтобы предотвратить возможность разведения ползунов 5 и падения слитка.Two sensors for controlling the movement of the sliders 16 play the role of limit switches and turn off the drive of the gear motor 2 when the sliders 5 approach the extreme positions. The induction sensor 17 is designed to block the drive at the time of transfer of the ingot, to prevent the possibility of dilution of the sliders 5 and the ingot falling.

Таким образом, использование заявляемого изобретения позволит заменить существующий парк рычажных клещей, проектируемых и изготавливаемых индивидуально для каждого типоразмера слитка, на единую универсальную конструкцию.Thus, the use of the claimed invention will replace the existing fleet of lever pincers, designed and manufactured individually for each size of the ingot, with a single universal design.

Claims

A load gripping device for transporting ingots containing a supporting frame, a device suspension unit for a hook of a hoisting crane, a gripping mechanism for gripping elements, characterized in that the gripping mechanism for gripping elements consists of a gear motor with a brake integrated into the electric motor, and equipped with a torque arm to eliminate rotation mounted on the keyed ends of two lead screws made one with the right and the other with the left thread, located coaxially to each other in the central part of the carrier Amy, and sliders connected to the opposite ends of the two lead screws with the possibility of horizontal movement along the rails rigidly mounted on the supporting frame, parallel to the lead screws to create a clamping force, the load gripping elements are mounted on sliding wedges mounted on ball bearings in inclined slots of the sliders, for to prevent accidental breeding of the sliders, the device is equipped with an induction sensor mounted on a hard stop in the upper part of the supporting frame with the possibility of fixing the gap the gap between the rigid frame stop and the suspension unit, and the device suspension unit is arranged to accommodate and rigidly fix the crane hook in it and is spring loaded with cup spring units so that when the ingot is raised, there is no gap between the rigid support of the carrier frame and the suspension unit, in addition , the device is equipped with sensors for controlling the movement of the sliders mounted on the inner ends of the rails, and contact sensors of the load gripping elements mounted on the sliders.