SU1460238A1

SU1460238A1 - Rotating mechanism

Info

Publication number: SU1460238A1
Application number: SU874224753A
Authority: SU
Inventors: Леонид Трофимович Дворников; Виктор Гаврилович Краснов
Original assignee: Фрунзенский политехнический институт
Priority date: 1987-02-06
Filing date: 1987-02-06
Publication date: 1989-02-23

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и м. б. использовано как приводной двигатель звеньев манипул торов, в том числе и стрел манипул торов горных машин. Цель - увеличение угла поворота выходного звена при одновременном уменьшении габаритов механизма. Механизм поворота включает гидроцилиндр (ГЦ) 1 с поршнем 2 и полым штоком 5. Внутри ГЦ 1 расположен винт 7, который образует с поршнем 2 первую винтовую пару (ВП) 8. На ujTOKe 5 установлена гайка 9, образующа с ним вторую ВП 10. Направление нарезки ВП 10 совпадает с направлением нарезки ВП 8. Соосно с винтом 7 расположен винт 11, образуюший со штоком 5, имеюшим внутреннюю резьбу, третью ВП 12. Направление нарезки ВП 12 совпадает с направлением нарезки ВП 8 и 10. Величина шага резьбы ВП 8 соответственно больше величины шага резьбы ВП 12 и меньше величины шага резьбы ВП 10. Винт 11 кинематически св зан посредством муфты 14 свободного ходе с выходным звеном 13. Муфта 15 осуществл ет св зь выходного звена с гайкой 9. Неоднократные переключени подачи рабочей жидкости в полости ГЦ 1 вызывают поочередное переключение кинематической св зи выходного звена 13 то с винтом 11, то с гайкой 9 на период, когда они вра- шаютс против часовой стрелки. При этом обеспечиваетс вращение выходного звена 13 и, следовательно, и стрелы манипул тора в одном направлении. 1 ил. S (ЯThis invention relates to mechanical engineering and m. B. used as a driving engine of links manipula tori, including arrows manipula tori mining machines. The goal is to increase the angle of rotation of the output link while reducing the size of the mechanism. The turning mechanism includes a hydraulic cylinder (HZ) 1 with a piston 2 and a hollow rod 5. Inside HZ 1 there is a screw 7, which forms with the piston 2 the first screw pair (VP) 8. UjTOKe 5 has a nut 9, which forms with it the second VP 10. The direction of cutting VP 10 coincides with the direction of cutting VP 8. Coaxially with the screw 7 is a screw 11, forming with the rod 5, having an internal thread, the third VP 12. The cutting direction of the VP 12 and the direction of cutting VP 8 respectively, greater than the thread pitch of the VP 12 and less than the pitch VP threads 10. Screw 11 is kinematically connected by means of a free-running coupling 14 to the output link 13. The coupling 15 communicates the output link with the nut 9. Repeated switching of the working fluid in the cavity HZ 1 causes the alternate switching of the kinematic link of the output link 13 then with screw 11, then with nut 9 for the period when they turn counterclockwise. At the same time, the output link 13 and, consequently, the boom arms in one direction are rotated. 1 il. S (I

Description

Изобретение относится к общему машиностроению и горной промышленности и может быть использовано как приводной двигатель звеньев манипуляторов, в том числе и стрел манипуляторов горных машин.The invention relates to general engineering and mining and can be used as a drive engine for the links of manipulators, including the arrows of the manipulators of mining machines.

Цель изобретения — увеличение угла поворота выходного звена при одновременном уменьшении габаритов механизма.The purpose of the invention is to increase the angle of rotation of the output link while reducing the size of the mechanism.

На чертеже изображена кинематическая схема механизма поворота.The drawing shows a kinematic diagram of the rotation mechanism.

Механизм поворота содержит гидроцилиндр 1, в котором размещены установленные соосно с ним поршень 2, разделяющий гидроцилиндр 1 на полости 3 и 4, и полый шток 5, внутренняя полость которого разделена поперечной перегородкой 6 на две части.The rotation mechanism comprises a hydraulic cylinder 1, in which a piston 2 mounted coaxially with it is placed, separating the hydraulic cylinder 1 into cavities 3 and 4, and a hollow rod 5, the internal cavity of which is divided into two parts by the transverse partition 6.

Винт 7 расположен внутри гидроцилиндра 1 соосно с его поршнем 2 и образует с последним первую винтовую пару 8. На штоке 5 установлена гайка 9, которая образует с ним вторую винтовую пару 10, направление нарезки которой совпадает с направлением нарезки винтовой пары 8. Дополнительный винт 11 расположен внутри гидроцилиндра 1 соосно с основным винтом 7 и образует третью винтовую пару 12 с штоком 5, который выполнен с внутренней резьбой. Выходное звено 13 механизма кинематически связано с гайкой 9. Муфта 14 свободного хода кинематически соединяет дополнительный винт 11 с выходным звеном 13, а вторая муфта 15, свободного хода установленная с возможностью передачи вращающего момента выходному звену 13 в направлении, противоположном направлению передачи вращающего момента от первой муфты 14, осуществляет кинематическую связь выходного звена 13 с гайкой 9. Направление нарезки третьей винтовой пары 12 совпадает с направлением нарезки винтовых пар 8 и 10, при этом величина шага резьбы винтовой пары 8 соответственно больше величины шага резьбы винтовой пары 12 и меньше величины шага резьбы винтовой пары 10.The screw 7 is located inside the hydraulic cylinder 1 coaxially with its piston 2 and forms the first screw pair 8. The nut 5 is mounted on the stem 5, which forms the second screw pair 10 with it, the cutting direction of which coincides with the direction of cutting of the screw pair 8. Additional screw 11 located inside the hydraulic cylinder 1 coaxially with the main screw 7 and forms a third screw pair 12 with a rod 5, which is made with an internal thread. The output link 13 of the mechanism is kinematically connected to the nut 9. The free-wheeling clutch 14 kinematically connects the additional screw 11 to the output link 13, and the second free-running clutch 15 is installed with the possibility of transmitting torque to the output link 13 in the opposite direction of the torque transmission from the first the clutch 14, provides a kinematic connection of the output link 13 with the nut 9. The cutting direction of the third screw pair 12 coincides with the direction of cutting of the screw pairs 8 and 10, while the thread pitch in ntovoy pair 8 respectively greater than the thread pitch of the screw pair 12 and smaller than the thread pitch screw pair 10.

Механизм поворота работает следующим образом.The rotation mechanism operates as follows.

При подаче рабочей жидкости в полость 3 гидроцилиндра 1 происходит перемещение поршня 2 со штоком 5 вправо. Так как поршень 2 связан с винтом 7, то одновременно происходит его вращение против часовой стрелки в гидроцилиндре 1. Поскольку шаг резьбы винтовой пары 10 больше шага резьбы винтовой пары 8, а гайка 9 зафиксирована от осевого перемещения, то происходит вращение гайки 9 против часовой стрелки и передача вращения через включенную в этом направлении вращения муфту 15 свободного хода выходному звену 13, которым может быть, например, стрела манипулятора. Поскольку величина шага резьбы.винтовой пары 12 меньше величины шага резьбы винтовой пары 8, винт 11 будет вращаться по часовой стрелке. Муфта 14 свободного хода при этом направлении вращения отключена и не будет передавать вращение винта 11 на выходное звено 13.When the working fluid is supplied into the cavity 3 of the hydraulic cylinder 1, the piston 2 moves with the rod 5 to the right. Since the piston 2 is connected with the screw 7, then it rotates counterclockwise in the hydraulic cylinder 1. Since the thread pitch of the screw pair 10 is greater than the thread pitch of the screw pair 8, and the nut 9 is fixed from axial movement, the nut 9 rotates counterclockwise and transmitting rotation through the freewheel clutch 15 included in this direction of rotation to the output link 13, which may be, for example, a boom of a manipulator. Since the thread pitch of the screw pair 12 is less than the thread pitch of the screw pair 8, the screw 11 will rotate clockwise. The freewheel clutch 14 is disconnected in this direction of rotation and will not transmit the rotation of the screw 11 to the output link 13.

При перемещении поршня 2 в крайнее правое положение рабочая жидкость подается в полость 4 гидроцилиндра 1. Поршень 2 со штоком 5 перемещаются влево. Гайка 9 и винт 12 при этом вращаются в обратном направлении. Так как гайка 9 вращается по часовой стрелке, муфта 15 не вращается, а вращение на выходное звено 13 передается от винта 11 через муфту 14, которая при вращении в этом направлении вращения включена. Винт 11 и выходное звено 13 вращаются против часовой стрелки. Таким образом, неоднократные переключения подачи рабочей жидкости в полости гидроцилиндра 1 вызывают поочередное переключение кинематической связи выходного звена 13 то с винтом 11, то с гайкой 9 на период, когда они вращаются против часовой стрелки, обеспечивая вращение выходного звена 13, а, следовательно, и стрелы манипулятора всегда в одном направлении. При необходимости величина угла поворота выходного звена 13 может составлять 360°.When moving the piston 2 to the extreme right position, the working fluid is supplied into the cavity 4 of the hydraulic cylinder 1. The piston 2 with the rod 5 moves to the left. The nut 9 and the screw 12 in this case rotate in the opposite direction. Since the nut 9 rotates clockwise, the coupling 15 does not rotate, and the rotation to the output link 13 is transmitted from the screw 11 through the coupling 14, which is turned on during rotation in this direction of rotation. The screw 11 and the output link 13 rotate counterclockwise. Thus, the repeated switching of the working fluid supply in the cavity of the hydraulic cylinder 1 causes the kinematic connection of the output link 13 to the screw 11, then to the nut 9 to alternate between when they rotate counterclockwise, ensuring the rotation of the output link 13, and, consequently, the boom of the manipulator is always in the same direction. If necessary, the angle of rotation of the output link 13 may be 360 °.

Claims

Claim

The rotation mechanism, including a hydraulic cylinder with a piston and a hollow rod, a screw that is located inside the hydraulic cylinder coaxially with its piston and forms a screw pair with the latter, a nut mounted on the hydraulic cylinder rod and forming a second screw pair with it, the cutting direction of which coincides with the cutting direction of the first a screw pair, and an output link, which is kinematically connected with a nut, characterized in that, in order to increase the angle of rotation of the output link while reducing the dimensions of the mechanism, it is equipped with a single screw located inside the hydraulic cylinder coaxially with the main screw, and a freewheel coupling kinematically connecting the additional screw to the output link of the mechanism, and the rod is made with an internal thread, forming a third screw pair with the additional screw, and with a transverse partition separating its internal cavity into two parts, while the kinematic connection of the output link with the nut is made in the form of a second freewheel, which is installed with the possibility of transmitting torque to the output link in the direction opposite to the direction of torque transmission to the output link from the first freewheel, and the direction of cutting of the third screw pair coincides with the direction of cutting of the first and second screw pairs, and the thread pitch of the first screw pair is correspondingly greater than the thread pitch of the third screw pair and less than thread pitch of the second screw pair.