RU2469947C1

RU2469947C1 - Spherical grapple

Info

Publication number: RU2469947C1
Application number: RU2011121711/11A
Authority: RU
Inventors: Григорий Геннадьевич Бурый
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2012-12-20

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: spherical grapple contains carrying structure and hydraulic drive which includes hydraulic cylinders connected with each jaw, pipelines, hydraulic control valve with hydraulic pump and drain line. The jaws are of ellipsoidal shape, overlapping each other by side surfaces, attached to rods of hydraulic cylinders by means of pins, pivotally. Side surface of lower part of carrying structure is made spherical and has arc-shaped grooves.

EFFECT: higher productivity and efficiency of grapple operation.

4 dwg

Description

Изобретение относится к грузозахватным устройствам и предназначено для перемещения сыпучих грузов.The invention relates to load gripping devices and is designed to move bulk cargo.

Известно устройство [Пат. РФ №2164986, МПК⁷E02F 3/413. Грейфер /Богданов В.В., Герасименко А.Г.]. Грейфер включает раму П-образной формы с шарнирно закрепленными с ней и между собой основными челюстями, управляемые гидроцилиндрами. Внутри основных челюстей размещены дополнительные челюсти, управляемые гидроцилиндрами раскрытия и гидроцилиндром вертикального перемещения, шток которого шарнирно связан с верхней частью П-образной рамы. Корпус гидроцилиндра жестко связан с осью вращения внутренних челюстей (поперечиной), которая несет направляющие пальцы, перемещающиеся по вертикальным пазам и исключающие смещение и поворот дополнительных челюстей.A device is known [Pat. RF №2164986, IPC ⁷ E02F 3/413. Grapple / Bogdanov V.V., Gerasimenko A.G.]. The grab includes a U-shaped frame with the main jaws articulated with it and with each other, controlled by hydraulic cylinders. Inside the main jaw there are additional jaws controlled by opening hydraulic cylinders and a vertical cylinder, the rod of which is pivotally connected to the upper part of the U-shaped frame. The body of the hydraulic cylinder is rigidly connected with the axis of rotation of the internal jaws (cross member), which carries guide fingers moving along vertical grooves and eliminating the displacement and rotation of additional jaws.

Недостатком аналога является большее усилие сопротивления при зачерпывании, малый объем захватываемого груза, ограничение видов машин, на которых может использоваться устройство в связи с отсутствием на грейфере гидроаппаратуры.The disadvantage of the analogue is the greater resistance force when scooping, a small amount of cargo to be captured, the limitation of the types of machines on which the device can be used due to the lack of hydraulic equipment on the grab.

Известно устройство [Пат. РФ №2082854, МПК⁶E02F 3/413. Грейфер / Богданов В.В., Богданов В.И., Богданов Э.Н., Богданов Н.И.] - грейфер, содержащий раму, челюсти, связанные между собой посредством пространственного шарнирного многоугольника, который включает шарнирные кривошипы со стержнями-продолжениями, шатуны, верхние свободные концы их продолжений соединены посредством стержней с кривошипами противоположных сторон. Нижние концы кривошипов соединены шарнирно с рамой, а верхние - с равными им по длине шатунами. Со стержнями - продолжениями кривошипов - соединены штоки гидроцилиндров, корпуса которых посредством кронштейнов соединены с нижними концами шатунов, с которыми связаны также рычаги, свободные концы которых тягами связаны с кривошипами посредством шарниров, смещенных относительно продольных осей кривошипов. Челюсти шарнирно соединены с рычагами. Корпусы гидроцилиндров раскрытия челюстей шарнирно связаны с рычагами, а штоки - с челюстями. К рычагам прикреплены очистители и ограничители поворота челюстей. К раме в нижней части прикреплена стойка с поперечной пластиной. Рама имеет направляющие, в которых перемещается ползун, соединенный шарнирно посредством толкателей с кривошипом. Рама несет нижнюю проушину, связанную общей осью с шарнирами соединения нижних концов кривошипов, и верхнюю для навески на базовую машину в различных вариантах. Челюсти имеют опорные катки.A device is known [Pat. RF №2082854, IPC ⁶ E02F 3/413. Grapple / Bogdanov VV, Bogdanov VI, Bogdanov EN, Bogdanov NI] - a grab containing a frame, jaws, interconnected by means of a spatial articulated polygon, which includes articulated cranks with extension rods , connecting rods, the upper free ends of their extensions are connected through rods with cranks of opposite sides. The lower ends of the cranks are pivotally connected to the frame, and the upper ends are connected with rods equal in length to them. The rods - extensions of the cranks - are connected to the rods of hydraulic cylinders, the shells of which are connected via brackets to the lower ends of the connecting rods, to which are also connected levers, the free ends of which are connected by cranks to the cranks by means of hinges displaced relative to the longitudinal axes of the cranks. The jaws are pivotally connected to the levers. The bodies of the jaw opening hydraulic cylinders are pivotally connected to the levers, and the rods to the jaws. Cleaners and jaw rotation limiters are attached to the levers. A stand with a transverse plate is attached to the frame at the bottom. The frame has guides in which the slider moves pivotally connected by means of pushers with a crank. The frame carries a lower eye, connected by a common axis with hinges for connecting the lower ends of the cranks, and the upper one for hanging on the base machine in various versions. The jaws have track rollers.

Недостатком аналога является сложность конструкции, малый объем захватываемого груза, ограничение видов машин, на которых может использоваться устройство в связи с отсутствием на грейфере гидроаппаратуры.The disadvantage of the analogue is the complexity of the design, the small amount of cargo to be captured, the limitation of the types of machines on which the device can be used due to the lack of hydraulic equipment on the grab.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является [Пат. RU №2314991, МПК В66С 3/16 (2006.01). Многочелюстной гидравлический грейфер/ Щербунов А.И., Мельников В.А.]. Многочелюстной гидравлический грейфер содержит несущую конструкцию, выполненную в виде полого цилиндра, на котором шарнирно закреплены челюсти и гидропривод перемещения челюстей, с каждой из которых связаны гидроцилиндры. Каждый гидроцилиндр на одном конце шарнирно закреплен на полом цилиндре несущей конструкции и снабжен гидрозамком и закрытым кожухом. Штоковые и поршневые полости гидроцилиндров челюстей посредством трубопроводов соединены через гидрораспределитель с гидронасосом и сливной магистралью. На боковой поверхности цилиндра расположены карманы для гидроаппаратуры, закрытые кожухами, а в нижней части цилиндра, выполненного за одно целое с ним, для рабочей жидкости гидросистемы размещена емкость.Of the known technical solutions, the closest in technical essence to the claimed object is [Pat. RU No. 2314991, IPC В66С 3/16 (2006.01). Maxillary hydraulic grab / Scherbunov A.I., Melnikov V.A.]. A multi-jaw hydraulic grab contains a supporting structure made in the form of a hollow cylinder, on which the jaws and the hydraulic drive for moving the jaws are articulated, each of which has hydraulic cylinders. Each hydraulic cylinder at one end is pivotally mounted on the hollow cylinder of the supporting structure and is equipped with a hydraulic lock and a closed casing. The rod and piston cavities of the jaw hydraulic cylinders are connected via pipelines through a hydraulic distributor to a hydraulic pump and a drain line. On the side surface of the cylinder there are pockets for hydraulic equipment closed by casings, and in the lower part of the cylinder, made in one piece with it, a container is placed for the working fluid of the hydraulic system.

Недостатком прототипа является малый объем захватываемого груза, большее усилие сопротивления при зачерпывании.The disadvantage of the prototype is the small amount of trapped cargo, a greater force of resistance when scooping.

Задачей изобретения является повышение производительности за счет увеличения вместимости грейфера посредством челюстей эллипсоидной формы; повышение эффективности работы грейфера за счет возможности совершать челюстями вращательное движение относительно оси грейфера сферического.The objective of the invention is to increase productivity by increasing the capacity of the grab through the jaws of an ellipsoidal shape; increasing the efficiency of the grab due to the ability to make jaws rotational motion relative to the axis of the grab spherical.

Техническим результатом заявленного технического решения являются повышение производительности, повышение эффективности работы грейфера.The technical result of the claimed technical solution is to increase productivity, increase the efficiency of the grab.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве, содержащем несущую конструкцию, гидропривод, включающий связанные с каждой челюстью гидроцилиндры, штоковые и поршневые полости которых посредством трубопроводов соединены через гидрораспределитель с гидронасосом и сливной магистралью, верхняя часть несущей конструкции цилиндрической формы и нижняя часть несущей конструкции сферической формы соединены сваркой, челюсти выполнены эллипсоидной формы с возможностью перекрытия друг на друга боковыми поверхностями, закреплены к штокам гидроцилиндров посредством пальцев шарнирно, с возможностью осуществления вращательного движения при зачерпывании, боковая поверхность нижней части несущей конструкции, выполненной сферической формы, имеет пазы дугообразной формы.The specified technical result is achieved by the fact that in the known device containing the supporting structure, the hydraulic actuator includes hydraulic cylinders associated with each jaw, the rod and piston cavities of which are connected via pipelines through the valve with a hydraulic pump and a drain line, the upper part of the supporting structure is cylindrical in shape and the lower part of the bearing spherical structures are connected by welding, the jaws are ellipsoidal with the possibility of overlapping each other with lateral surfaces styami, fastened to the rods by means of hydraulic cylinders hinged fingers, to perform a rotational movement at the scooping, the side surface of the lower part of the bearing structure made of spherical shape, the arcuate shape has grooves.

Изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, где на фигуре 1 приведен вид сверху грейфера сферического, на фигуре 2 - общий вид грейфера сферического (в разрезе), на фигуре 3 - верхняя часть несущей конструкции грейфера (в разрезе), на фигуре 4 - схема гидравлическая.The invention is illustrated by the accompanying drawings, where in Fig. 1 is a top view of a spherical grab, in Fig. 2 is a general view of a spherical grab (in section), in Fig. 3 is the upper part of the supporting structure of the grab (in section), in Fig. 4 is a hydraulic diagram.

Грейфер сферический содержит несущую конструкцию 1, соединенную путем сварки, из верхней части несущей конструкции цилиндрической формы, нижней части несущей конструкции сферической формы, которая имеет окна четырехгранной формы 2 для уменьшения металлоемкости и ссыпания материала, создающего сопротивление в работе гидропривода, и пазы дугообразной формы 3 (фиг.1), в которые вставлены пальцы цилиндрической формы 4, с одной стороны к ним закреплены челюсти эллипсоидной формы 5, выполненные с возможностью перекрытия друг друга в открытом состоянии грейфера сферического боковыми поверхностями, а с другой стороны через шаровые шарниры 6 закреплены к штокам гидроцилиндров 7. Через шаровые шарниры 8 корпусы гидроцилиндров 7 закреплены внутри верхней части несущей конструкции 1, внутри которой также расположены элементы гидропривода (фиг.2, 3), которые соединены со штоковыми и поршневыми полостями гидроцилиндров 7, такие как: гидрораспределитель электромагнитного управления 9, управляемый через электрический кабель 10, два клапана предохранительных 11 через гибкие трубопроводы 12 соединенные с гидронасосом 13, соединенным через вал 14 с муфтой 15 с электродвигателем 16, получающим ток через электрический кабель 17, фильтр 18 для поступления в гидробак 19 рабочей жидкости (фиг.4). Грейфер сферический имеет проушину 20, для съема элементов гидропривода с него, для ремонта и осмотра имеет болты 21.The spherical grab contains the supporting structure 1, joined by welding, from the upper part of the supporting structure of a cylindrical shape, the lower part of the supporting structure of a spherical shape, which has windows with a tetrahedral shape 2 to reduce the metal consumption and sprinkle of the material that creates resistance in the hydraulic drive, and arc-shaped grooves 3 (figure 1), in which fingers of a cylindrical shape 4 are inserted, on one side jaws of an ellipsoid shape 5 are fixed to them, made with the possibility of overlapping each other in an open standing grab spherical lateral surfaces, and on the other hand through the ball joints 6 are fixed to the rods of the hydraulic cylinders 7. Through the ball joints 8 the bodies of the hydraulic cylinders 7 are fixed inside the upper part of the supporting structure 1, inside which are also located the hydraulic drive elements (figure 2, 3), which connected to the rod and piston cavities of the hydraulic cylinders 7, such as: the electromagnetic control valve 9, controlled via an electric cable 10, two safety valves 11 through flexible pipes 12 s Unification with the hydraulic pump 13, connected through a shaft 14 with coupling 15 to the motor 16, receiving the current through the electrical cable 17, a filter 18 for entry to the hydraulic reservoir 19 of working fluid (4). The spherical grab has an eye 20, has bolts 21 for removing the hydraulic drive elements from it, for repair and inspection.

Грейфер сферический представляет собой устройство для перемещения насыпных грузов. Машинист управляет грейфером сферическим, подавая ток через электрический кабель 17 на электродвигатель 16. Электродвигатель 16 приводит в движение через вал 14 с муфтой 15 гидронасос 13, который всасывает рабочую жидкость из гидробака 19 по гибким трубопроводам 12. Далее рабочая жидкость от гидронасоса 13 поступает через клапан предохранительный 11 к управляемому через электрический кабель 10 гидрораспределителю электромагнитного управления 9 по гибким трубопроводам 12. Гидрораспределитель электромагнитного управления по гибким трубопроводам 12 подает рабочую жидкость для закрытия грейфера сферического в поршневые полости гидроцилиндров 7. Для открытия грейфера сферического рабочая жидкость подается в штоковые полости гидроцилиндров 7. Челюсти эллипсоидной формы 5 перекрывают друг друга боковыми поверхностями, когда открывается грейфер сферический.The spherical grab is a device for moving bulk cargo. The driver controls the spherical grab by supplying current through an electric cable 17 to the electric motor 16. The electric motor 16 drives the hydraulic pump 13 through the shaft 14 with the coupling 15, which sucks the working fluid from the hydraulic tank 19 through flexible conduits 12. Next, the working fluid from the hydraulic pump 13 enters through the valve safety 11 to the electromagnetic control valve 9 controlled via an electric cable 10 through flexible pipelines 12. The electromagnetic control valve across flexible pipelines 12 supplies the working fluid to close the spherical grab into the piston cavities of the hydraulic cylinders 7. To open the spherical grab, the working fluid is supplied to the rod cavities of the hydraulic cylinders 7. The jaws of an ellipsoidal shape 5 overlap each other with their lateral surfaces when the spherical grab opens.

Выполнение нижней части несущей конструкции сферической формы позволяет посредством пазов дугообразной формы в ней совершать челюстям вращательное движение относительно оси грейфера сферического.The implementation of the lower part of the supporting structure of a spherical shape allows through the grooves of an arcuate shape in it to make the jaws rotational motion relative to the axis of the spherical grab.

Выполнение челюстей эллипсоидной формы позволяет повысить эффективность работы грейфера сферического посредством их вращательного движения вокруг его оси, уменьшаются силы сопротивления при зачерпывании, приложенные в основном на боковую поверхность [Таубер Б.А. Грейферные механизмы. - М.: Машиностроение, 1967. 277-282 с.], а площадь боковой поверхности меньше площади внутренней поверхности, на которую приложены силы сопротивления в возвратно-поступательном движении челюстей при зачерпывании. Данная форма позволяет повысить производительность [Вайнсон А.А., Андреев А.Ф. Крановые грузозахватные устройства. - М.: Машиностроение, 1982. 88-93 с.] за счет увеличения вместимости грейфера.The execution of the jaws of an ellipsoidal shape allows to increase the efficiency of the spherical grab by means of their rotational movement around its axis, the drag forces when scooping, mainly applied to the side surface, decrease [Tauber B.A. Clamshell gears. - M .: Mechanical Engineering, 1967. 277-282 p.], And the area of the lateral surface is less than the area of the inner surface, on which the resistance forces are applied in the reciprocating movement of the jaws when scooping. This form allows you to increase productivity [Vainson A.A., Andreev A.F. Crane lifting devices. - M.: Mechanical Engineering, 1982. 88-93 p.] By increasing the capacity of the grab.

Выполнение пазов дугообразной формы позволяет при перемещении челюсти по нижней части несущей конструкции сферической формы совершать вращательное движение относительно оси грейфера.The implementation of the grooves of an arcuate shape allows you to rotate about the grapple axis when moving the jaw along the lower part of the supporting structure of a spherical shape.

Claims

A spherical grab containing a supporting structure, a hydraulic actuator including hydraulic cylinders associated with each jaw, the rod and piston cavities of which are connected via pipelines through a hydraulic distributor to a hydraulic pump and a drain line, characterized in that the upper part of the supporting structure is cylindrical and the lower part of the supporting structure is spherical by welding, the jaws of an ellipsoidal shape with the possibility of overlapping each other with lateral surfaces are fixed to the rods of the hydraulic cylinders in the middle With the help of fingers, pivotally, with the possibility of rotational movement during scooping, the lateral surface of the lower part of the supporting structure, made of a spherical shape, has grooves of an arcuate shape.