RU2384518C1

RU2384518C1 - Winch fairlead

Info

Publication number: RU2384518C1
Application number: RU2008125516/11A
Authority: RU
Inventors: Виктор Ефимович Буженко (RU); Виктор Ефимович Буженко; Шахбуба Магомедкеримович Мерданов (RU); Шахбуба Магомедкеримович Мерданов; Михаил Валерьевич Шестаков (RU); Михаил Валерьевич Шестаков; Александр Викторович Юрковец (RU); Александр Викторович Юрковец
Priority date: 2008-06-23
Filing date: 2008-06-23
Publication date: 2010-03-20
Also published as: RU2008125516A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: winch fairlead incorporates a carriage with guiding and supporting units, which moves along the drum guides. Hydraulic system includes tachometer generator driven by whipping drum, manual hydraulic valve with sensor connected to proportional hydraulic valve controlling the synchronism of rope drum whipping.

EFFECT: increase of winch operation effectiveness.

3 dwg

Description

Изобретение относится к грузоподъемным механизмам, а именно к канатоукладчикам лебедок, служащих для равномерной укладки каната на барабан при многослойной навивке каната.The invention relates to load-lifting mechanisms, and in particular to rope hoists of winches that serve to evenly lay the rope on the drum during multi-layer winding of the rope.

Известен канатоукладчик [СССР АС 1730019, МКИ 5 B66D 1/36. Устройство для равномерной намотки каната на барабан лебедки, опубл. 1992], содержащий силовой гидроцилиндр двухстороннего действия, гидравлический распределитель с рычагом, который взаимодействует с канатом. При наматывании (разматывании) канат смещается относительно барабана, поворачивая рычаг, который перемещает золотник гидрораспределителя, соединяя одну из полостей гидроцилиндра с источником давления, а другую со сливом, вынуждая шток гидроцилиндра перемещаться в ту или другую сторону, и, тем самым, укладывает канат по поверхности барабана.Known rope layer [USSR AC 1730019, MKI 5 B66D 1/36. Device for uniform winding of a rope on a winch drum, publ. 1992], comprising a double-acting power hydraulic cylinder, a hydraulic distributor with a lever that interacts with the rope. When winding (unwinding), the rope moves relative to the drum, turning a lever that moves the control valve spool, connecting one of the hydraulic cylinder cavities with a pressure source, and the other with a drain, forcing the hydraulic cylinder rod to move in one direction or another, and thereby lay the rope along drum surface.

Причины, препятствующие достижению требуемого технического результата, следующие: реверсирование привода барабана осуществляется за счет усилия в канате, воздействующего на рычаг, но при не нагруженном канате управление процессом укладки каната за счет рычага практически невозможно и в итоге возникает рассогласование равномерной укладки каната на барабане. Невозможна синхронизация между укладкой каната и перемещением каретки при реверсировании привода лебедки в случае остановки каретки в среднем положении. Как известно, скорость намотки каната зависит от двух факторов: усилия в грузовом (тяговом) канате и расхода жидкости, подаваемой на гидродвигатель. В случае заклинивания рычага с канатом произойдет рассогласование между перемещением устройства укладки каната и направлением навивки каната на барабан.The reasons that impede the achievement of the required technical result are as follows: the drum drive is reversed due to the effort in the rope acting on the lever, but with the rope not loaded, the control of the rope laying process by the lever is practically impossible and as a result there is a mismatch in the uniform laying of the rope on the drum. It is not possible to synchronize between laying the rope and moving the carriage when reversing the winch drive when the carriage stops in the middle position. As you know, the rope winding speed depends on two factors: the force in the cargo (traction) rope and the flow rate of the fluid supplied to the hydraulic motor. If the lever sticks with the rope, a mismatch will occur between the movement of the rope laying device and the direction of winding the rope onto the drum.

Известна конструкция кабелеукладчика для многослойной укладки кабеля на барабан [СССР АС 1698180, МКИ 5 B66D 1/36. Кабелеукладчик, опубл. 1991]. Кабелеукладчик содержит каретку с направляющими и поддерживающими роликами и привод перемещения каретки. Привод состоит из установленного на опоре гидроцилиндра двухстороннего действия с двухсторонним штоком, концы которого жестко соединены с упорами. В гидролинии установлены регулируемые дроссельные устройства. Каретка закреплена на корпусе гидроцилиндра.A known design of the cable layer for multilayer cable laying on a drum [USSR AC 1698180, MKI 5 B66D 1/36. Cable layer publ. 1991]. The cable layer contains a carriage with guides and supporting rollers and a drive for moving the carriage. The drive consists of a double-acting hydraulic cylinder mounted on a support with a double-sided rod, the ends of which are rigidly connected to the stops. Adjustable throttle devices are installed in the hydraulic line. The carriage is mounted on the housing of the hydraulic cylinder.

Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата, является то, что изменение направления перемещения гидроцилиндра осуществляется за счет возрастания давления в гидролинии при упирании поршня в крышку гильз гидроцилиндра, но во время срабатывания клапана реверсирования кабель продолжает наматываться на барабан, что приводит к рассогласованию скоростей наматывания кабеля (каната) и передвижения каретки. Причем погрешность увеличивается с увеличением слоев укладки.The reason that impedes the achievement of the required technical result is that the change in the direction of movement of the hydraulic cylinder is carried out by increasing the pressure in the hydraulic line when the piston rests on the cover of the cylinder liners, but during the actuation of the reversing valve, the cable continues to be wound on the drum, which leads to a mismatch in the cable winding speeds (rope) and carriage movement. Moreover, the error increases with increasing layers of laying.

Известен канатоукладчик [Patent specification 1066992, B66D. Устройство для равномерной намотки каната на барабан лебедки, опубл. 1967], являющийся прототипом заявленного технического решения, содержащий силовой гидроцилиндр двухстороннего действия, гидравлический распределитель с механической и гидравлической системой его переключения. При наматывании (разматывании) канат смещается относительно барабана, в конечных точках воздействует на гидравлические переключатели, изменяющие положение золотника-распределителя и перенаправляющие поток жидкости в другую полость гидроцилиндра. Синхронность количества подаваемой жидкости и скорости наматывания каната обеспечивается механической связью барабана лебедки и реверсивного гидронасоса.Known wireline [Patent specification 1066992, B66D. Device for uniform winding of a rope on a winch drum, publ. 1967], which is the prototype of the claimed technical solution, containing a double-acting power hydraulic cylinder, a hydraulic distributor with a mechanical and hydraulic system for switching it. When winding (unwinding) the rope moves relative to the drum, at the end points it acts on hydraulic switches that change the position of the spool valve and redirect the fluid flow to another cavity of the hydraulic cylinder. The synchronism of the amount of fluid supplied and the speed of winding the rope is ensured by the mechanical connection of the winch drum and the reversible hydraulic pump.

Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата, является сложность конструкции, множество датчиков управления, а также требуется установка дополнительного масляного бака.The reason that impedes the achievement of the required technical result is the design complexity, many control sensors, and the installation of an additional oil tank is also required.

В целом, при анализе конструкций канатоукладчиков лебедок были выявлены причины, влияющие на синхронность навивки каната на барабан, среди которых большая вероятность сбоя синхронной работы механизма, необеспеченность равномерной навивки каната по длине барабана, необеспеченность автоматизации процесса укладки каната на барабан.In general, when analyzing the design of winch rope layers, the causes were identified that affect the synchronism of winding the rope onto the drum, among which there is a high probability of failure of synchronized operation of the mechanism, the insecurity of uniform winding of the rope along the length of the drum, and the lack of automation of the process of laying the rope on the drum.

Техническим результатом данного изобретения является автоматизация процесса укладки каната на барабан и повышение эффективности работы лебедки.The technical result of this invention is the automation of the process of laying the rope on the drum and increasing the efficiency of the winch.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном канатоукладчике лебедки, содержащем каретку с направляющими и поддерживающими блоками, которая перемещается вдоль барабана по направляющим, и гидросистему, особенностью является то, что канатоукладчик лебедки включает тахогенератор с приводом от барабана, взаимодействующий с пропорциональным гидрораспределителем, имеющим катушки управления, тяговый гидроцилиндр, соединенный с кареткой тяговым канатом, проходящим через систему блоков, концевые электрические переключатели, взаимодействующие с кареткой и электрически соединенные с пропорциональным гидрораспределителем, переключающим линии магистрали гидросистемы тягового гидроцилиндра, ручной пропорциональный гидрораспределитель с датчиком управления направления вращения барабана, при этом датчик соединен с катушками управления пропорционального гидрораспределителя.The specified technical result is achieved by the fact that in the known winch rope stacker containing a carriage with guides and supporting blocks, which moves along the drum along the rails, and a hydraulic system, a feature is that the winch rope stacker includes a drum driven tachogenerator interacting with a proportional valve having control coils, traction hydraulic cylinder connected to the carriage by a traction rope passing through the block system, electrical end switches Teli interacting with the carriage and electrically coupled with a proportional directional control valve, the hydraulic pipe line switching traction cylinder, manual control valve proportional to the drum rotation direction control sensor, the sensor being connected to control the proportional control valve coils.

Предлагаемая конструкция канатоукладчика предусматривает устранение выявленных недостатков аналогов путем введения в его кинематическую и гидравлическую схемы дополнительных элементов: тахогенератора с приводом от канатного барабана, ручного пропорционального гидрораспределителя с датчиком управления направления вращения барабана, пропорционального гидрораспределителя, концевых электропереключателей.The proposed design of the rope-laying machine provides for eliminating the identified shortcomings of analogues by introducing additional elements into its kinematic and hydraulic circuits: a tachogenerator driven by a cable drum, a manual proportional directional control valve with a sensor for controlling the direction of rotation of the drum, a proportional directional control valve, and end switches.

На фиг.1 и на фиг.2 приведены конструктивные схемы канатоукладчика лебедки, на фиг.3 приведена схема гидросистемы канатоукладчика, отражающая принцип его работы.Figure 1 and figure 2 shows the structural diagrams of the winch rope, figure 3 shows a diagram of the hydraulic system of the rope, reflecting the principle of its operation.

Конструкция лебедки представляет собой каретку 1, перемещающуюся вдоль барабана 2 по направляющим 3. На каретке 1 установлены направляющие 4 и поддерживающие блоки 5, между которыми находится грузовой канат 6, наматываемый на барабан 2. Тяговый гидроцилиндр 7 соединен с кареткой 1 тяговым канатом 8, проходящим через систему блоков 9. Для достижения технического результата автоматизации процесса укладки каната на барабан 2 и повышения эффективности работы лебедки в гидросистемы лебедки дополнительно введены тахогенератор 10 с приводом от барабана 1, взаимодействующий с пропорциональным гидрораспределителем 11, имеющим катушки управления 12 и 13, ручной пропорциональный гидрораспределитель 14 с датчиком 15 управления направления вращения барабана 2 в зависимости от частоты вращения (реверсирования) барабана 2, блок регулирования расхода 16, состоящий из обратного, предохранительного клапанов и регулируемого дросселя, концевые переключатели 17.The design of the winch is a carriage 1, moving along the drum 2 along the guides 3. On the carriage 1 there are guides 4 and supporting blocks 5 between which there is a cargo rope 6 wound around the drum 2. The traction hydraulic cylinder 7 is connected to the carriage 1 by a traction rope 8 passing through the system of blocks 9. To achieve the technical result of automation of the process of laying the rope on drum 2 and to increase the efficiency of the winch, a tachogenerator 10 with a drum drive was additionally introduced into the hydraulic systems of the winch Ana 1, interacting with a proportional valve 11 having control coils 12 and 13, a manual proportional valve 14 with a sensor 15 for controlling the direction of rotation of the drum 2 depending on the speed (reversing) of the drum 2, the flow control unit 16, consisting of a check valve and adjustable throttle, limit switches 17.

Тахогенератор 10, в зависимости от частоты вращения барабана 2, вырабатывая различные по величине напряжения, подает их на катушки управления 12 и 13 пропорционального гидрораспределителя 11, в результате чего обеспечивается синхронность скорости движения каретки 1 канатоукладчика со скоростью вращения барабана 2 за счет электрической связи между тахогенератором 10 и пропорциональным гидрораспределителем 11.The tachogenerator 10, depending on the rotational speed of the drum 2, generating voltages of various magnitudes, feeds them to the control coils 12 and 13 of the proportional valve 11, as a result of which the speed of the carriage 1 of the rope-laying machine is synchronized with the rotational speed of the drum 2 due to the electrical connection between the tachogenerator 10 and proportional valve 11.

Канатоукладчик работает следующим образом.Rope works as follows.

При включении насоса 18 рабочая жидкость подается посредством ручного пропорционального гидрораспределителя 14 с датчиком 15 управления направлением вращения барабана 2 на гидроразмыкатель тормоза 19, гидродвигатель привода 20 лебедки через блок регулирования расхода 16, обеспечивая вращение барабана 2. Когда грузовой канат 6 доходит до края барабана 2, каретка 1 упирается в концевой переключатель 17, подающий электрический сигнал на пропорциональный гидрораспределитель 11, который переключает линии магистрали гидросистемы, в результате чего рабочая жидкость подается в другую полость тягового гидроцилиндра 7 и каретка 1 перемещается в обратную сторону. При нахождении грузового каната 6 в промежуточном положении на барабане 2 направление движения каретки 1 задается датчиком 15, подающим сигнал на катушку 12 или 13 пропорционального гидрораспределителя 11, который переключает линии магистрали на обратное перемещение каретки 1.When the pump 18 is turned on, the working fluid is supplied by means of a manual proportional control valve 14 with a sensor 15 for controlling the direction of rotation of the drum 2 to the brake breaker 19, the hydraulic motor of the winch drive 20 through the flow control unit 16, ensuring rotation of the drum 2. When the cargo cable 6 reaches the edge of the drum 2, the carriage 1 abuts against the limit switch 17, which supplies an electrical signal to the proportional directional control valve 11, which switches the lines of the hydraulic line, resulting in working fluid is supplied to another cavity of the traction hydraulic cylinder 7 and the carriage 1 moves in the opposite direction. When the cargo rope 6 is in an intermediate position on the drum 2, the direction of movement of the carriage 1 is determined by the sensor 15, which sends a signal to the coil 12 or 13 of the proportional valve 11, which switches the lines of the line to the reverse movement of the carriage 1.

Таким образом, обеспечивается синхронность укладки со скоростью вращения барабана 2 в соответствии с нагрузкой на грузовом канате 6 лебедки во всех положениях каретки 1.Thus, the laying is synchronized with the speed of rotation of the drum 2 in accordance with the load on the cargo rope 6 of the winch in all positions of the carriage 1.

Claims

A winch tightener containing a carriage with guides and supporting blocks that moves along the drum along the guides, and a hydraulic system, characterized in that the winch tightener includes a drum driven tachogenerator interacting with a proportional control valve having control coils, a traction hydraulic cylinder connected to the traction carriage rope passing through a system of blocks, end electric switches interacting with the carriage and electrically connected with a proportion a manual directional valve switching line lines of the hydraulic system of the traction hydraulic cylinder, a manual proportional directional valve with a control sensor for the direction of rotation of the drum, while the sensor is connected to control coils of the proportional directional control valve.