аутригер

Формула изобретения

Аутригер преимущественно гидроманипуляторов, устанавливаемых на транспортных средствах, содержащий шарнирно подвешенную на основании поворотную стойку с выдвижной лапой в виде гидроцилиндра двустороннего действия, на штоке которого смонтирована опорная пята, механизм перевода стойки с гидроцилиндром из транспортного положения в рабочее и наоборот и съемный элемент фиксации ее в крайних положениях штыревого типа, отличающийся тем, что в нем механизм перевода стойки из одного положения в другое выполнен по кривошипно-шатунной схеме в виде кронштейна, консольно закрепленного на конце штока гидроцилиндра в районе размещения пяты и кинематически соединенного при помощи цилиндрического шарнира с расположенной в плоскости поворота стойки тягой, шарнирно сочлененной с поворотным рычагом, закрепленным на консоли оси, установленной в сквозном отверстии, выполненном в боковых стенках основания, причем между центрами вращения стойки и рычага в основании выполнено сквозное отверстие, спрофилированное по диаметру устанавливаемого в него съемного элемента фиксации стойки, консольная часть которого служит в качестве взаимодействующего с поворотным рычагом механического упора, обеспечивающего необходимую траекторию движения звеньев рычажной системы, а следовательно, и стойки с гидроцилиндром в целом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится, преимущественно, к области техники гидравлических манипуляторов, устанавливаемых на транспортных средствах, и может быть использовано и в других областях техники, где возникает необходимость повышения устойчивости машины при помощи дополнительных убирающихся опорных устройств.

Известно достаточно большое количество аналогов изобретения, реализованных в конструкциях гидроманипуляторов, грузоподъемных кранов и различного рода транспортных средств как отечественной, так и зарубежной разработки.

Из отечественных к ним можно отнести аутригеры гидроманипуляторов МКС-4531 "Балашихинского завода автомобильных кранов" [1].

Из известных образцов опорных устройств зарубежной разработки наибольший интерес для рассмотрения представляют аутригеры по [2 и 3].

Практически все из известных аутригеров имеют выдвигаемые вручную либо при помощи гидроцилиндра лапы, оканчивающиеся опорными пятами.

В ряде из них перевод выдвинутой лапы в транспортное положение осуществляют посредством втягивания ее вовнутрь стойки аутригера без отклонения последней от вертикали. Опорная пята при этом ориентирована вниз [4].

Однако, несмотря на относительную простоту указанного решения, оно имеет очевидные недостатки, обусловленные низким расположением аутригера в транспортном положении. По этой причине несколько ограничивается возможность использования машины на сильнопересеченной местности и, особенно, в лесу при наличии различного рода преодолеваемых преград (пней, кочек и др.). При эксплуатации такой техники в условиях бездорожья в весенне-осенний сезоны аутригеры при движении машины интенсивно забрасываются дорожной грязью.

Согласно другим известным техническим решениям аутригеры со втянутыми вовнутрь стойки лапами посредством соответствующего поворота относительно оси подвеса в плоскости, параллельной продольной оси машины, отклоняются от вертикали на угол порядка 30-90^o с фиксацией в этом положении.

Но и в этом случае они, практически, остаются в нижней части машины, и по этой причине им присущи те же самые недостатки, что и у рассмотренных выше аналогов.

В некоторых случаях перевод аутригеров из крайнего нижнего (рабочего) положения в транспортное с укладкой вовнутрь основания манипулятора (машины) осуществляется при помощи специально предусмотренных для этого механизмов рычажного либо иного типа, приводящихся в действие от автономных гидроцилиндров [2 и 3].

Но такие решения сложны в конструктивном исполнении и из-за наличия автономного привода на основе гидроцилиндра требуют организации дополнительных гидравлических каналов управления.

Наиболее оптимальным в плане защиты аутригеров от грязи и увода их в безопасную при движении машины зону является схемокомпоновочное решение, реализующее перевод аутригера из рабочего положения в транспортное посредством поворота его относительно точки подвеса на 180^o в плоскости, перпендикулярной продольной оси машины, опорной пятой вверх.

В этом случае аутригеры оказываются высокоприподнятыми над замлей и не мешают движению машины по сильнопересеченной лесистой местности.

В конструкции гидроманипулятора ряда отечественных и зарубежных аналогов вышеуказанный поворот стойки с гидроцилиндром аутригера на 180^o осуществляют вручную. Это позволяет предельно упростить конструкцию, но значительно ухудшает условия труда оператора. Из-за большого веса аутригеров (для гидроманипуляторов среднего класса с грузоподъемным моментом 65-85 кНм он составляет порядка 50-70 кг) выполнение этой операции для одного человека нередко оказывается непосильной задачей.

Из числа известных аналогов предполагаемого технического решения ближайшим (прототипом) может служить аутригер [5].

Однако он сложен в конструктивном исполнении и ему тоже присущи многие из недостатков выше рассмотренных аналогов изобретения.

Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции и улучшение эксплуатационных качеств заявляемого аутригера и, как следствие, гидроманипулятора с транспортным средством в целом.

В соответствии с изобретением поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом аутригере механизм перевода стойки с выдвижной лапой из одного положения в другое и наоборот выполнен по кривошипно-шатунной схеме, ведущим звеном в которой является шток гидроцилиндра выдвижения лапы.

Согласно этой схеме возвратно-поступательное прямолинейное перемещение штока (ползуна) при помощи рычажной системы преобразуется во вращательное движение стойки аутригера с гидроцилиндром выдвижения лапы.

Указанный механизм обеспечивает перевод аутригера из транспортного положения в рабочее и наоборот посредством соответствующего поворота его на 180^o относительно точки подвеса в плоскости, перпендикулярной продольной оси машины.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображены:

на фиг.1, 2 - общий вид заявляемого аутригера;

на фиг. 3 - продольное сечение А-А по месту подвеса стойки аутригера на основании;

на фиг. 4 - выносной элемент Б, поясняющий схему шарнирного сочленения тяги с поворотным рычагом кривошипно-шатунной системы заявляемого устройства;

на фиг.5 - выносной элемент В, поясняющий схему закрепления консольного кронштейна кривошипно-шатунного механизма на штоке гидроцилиндра выдвижения опорной пяты;

на фиг. 6 - поперечное сечение Г-Г основания по месту расположения оси шарнирного крепления поворотного рычага на основании;

На фиг. 7 - поперечное сечение Д-Д конструкции по месту фиксации стойки аутригера в основании в транспортном положении;

на фиг. 8 - траектория движения стойки аутригера с выдвижной лапой при переводе его из транспортного положения в рабочее и наоборот.

Заявляемый аутригер содержит шарнирно подвешенную при помощи оси 1 на основании 2 стойку 3 с выдвижной лапой 4 в виде гидроцилиндра двухстороннего действия, на штоке 5 которого смонтирована самоустанавливающаяся опорная пята 6, механизм 7 перевода стойки с гидроцилиндром из транспортного положения в рабочее и наоборот и съемный элемент (шкворень) 8 фиксации ее в крайних положениях штыревого типа.

Механизм 7 аутригера представляет собой кривошипно-шатунную систему, ведущим звеном которой является шток 5 гидроцилиндра 4. Конструктивно он выполнен в виде кронштейна 9, консольно закрепленного на конце штока 5 в районе размещения пяты 6 и кинематически соединенного при помощи цилиндрического шарнира 10 с расположенной в плоскости поворота стойки 3 тягой 11, шарнирно сочлененной при помощи оси 12 с поворотным рычагом 13, закрепленным гайкой 14 на консоли 15 оси 16, установленной в сквозном отверстии 17 основания 2.

Крепление кронштейна 9 на штоке 5 гидроцилиндра 4 осуществляется посредством поджатия его к опорному буртику 18 штока шестигранником 19 резьбового присоединителя 20 пяты 6 через отгибную шайбу 21. При этом один край шайбы 21 после затяжки присоединителя 20 отгибают на грань 22 шестигранника 19, а другой - на торец 23 кронштейна 9.

Между центрами 24 и 25 вращения стойки 3 и рычага 13 в основании 2 выполнено сквозное отверстие 26, спрофилированное по диаметру устанавливаемого в него шкворня 8.

Консольная часть (ручка) 27 установленного в это отверстие шкворня служит в качестве взаимодействующего с поворотным рычагом 13 механического упора, обеспечивающего необходимую траекторию движения звеньев 11 и 13 рычажной системы механизма 7.

В исходном (транспортном) положении аутригер поднят в крайнее верхнее положение опорной пятой 6 вверх и зафиксирован шкворнем 8 в отверстии 28 основания 2. При этом шток 5 гидроцилиндра 4 полностью "утоплен" (втянут), а узел шарнирного сочленения тяги 11 с рычагом 13 отклонен вправо, к продольной оси машины (поз. А, фиг.8).

Перевод аутригера из транспортного положения в рабочее и обратно осуществляется следующим образом.

Сначала посредством подачи рабочей жидкости под давлением в подпоршневую полость 29 гидроцилиндра 4 выдвигают его шток 5 на полную длину (поз. Б, фиг. 8). Затем, вынимая из отверстия 28 шкворень 8, расфиксируют стойку 3. Вынутый шкворень устанавливают в отверстие 26 основания 2 с ориентацией ручки 27 в сторону звеньев 11 и 13 рычажной системы механизма 7.

После этого стойку 3 с гидроцилиндром 4 отклоняют вручную в положение В, указанное на фиг. 8, в котором центр масс аутригера гарантированно перейдет влево за вертикаль, проходящую через точку (ось) 1 его подвеса на основании 2. При подаче рабочей жидкости в штоковую полость 30 гидроцилиндра 4 происходит втягивание штока 5. При этом звенья 11 и 13 рычажной системы механизма 7 преобразуют поступательное прямолинейное перемещение штока 5 гидроцилиндра 4 во вращательное движение стойки 3 с гидроцилиндром.

При встрече поворотного рычага 13 с ручкой 27 шкворня 8 он останавливается (поз. Г, фиг.8), а тяга 11, поворачиваясь относительно оси 12, обеспечивает перевод стойки 3 с гидроцилиндром 4 в конце втягивания штока 5 в крайнее нижнее положение (поз. Д, фиг.8).

В этом положении узел шарнирного сочленения тяги 11 с поворотным рычагом 13 оказывается отклоненным влево (в сторону от продольной оси машины), а стойка 3 с гидроцилиндром 4 - повернутыми на 180^o относительно исходной позиции.

После этого стойку 3 фиксируют шкворнем 8, вынимаемым из отверстия 26 и вставляемым в отверстие 31 основания 2 с ориентацией ручки 27 в сторону, противоположную расположению звеньев 11 и 13 рычажной системы механизма 7.

Затем, подавая рабочую жидкость в подпоршневую полость 29 гидроцилиндра 4, выдвигают шток 5 до встречи опорной пяты 6 с грунтом 32, обеспечивая силовую "разгрузку" рессор шасси транспортного средства и повышение устойчивости его в процессе выполнения погрузочно-разгрузочных работ (поз. Е, фиг. 8).

По окончании указанных работ посредством подачи рабочей жидкости в полость 30 гидроцилиндра 4 шток 5 втягивается в его корпус до упора (поз. Д, фиг. 8). После этого, вынимая шкворень 8 из отверстия 31, вновь расфиксируют стойку 3 аутригера и освободившийся шкворень устанавливают в отверстие 26 основания 2 ручкой 27 в сторону расположения звеньев 11 и 13 рычажной системы механизма 7. При этом рычаг 13 опирается на ручку 27 шкворня 8, исключающую возможность его опускания. Затем, подавая рабочую жидкость в подпоршневую полость 29 гидроцилиндра 4, выдвигают шток 5 его на полную длину. При выдвижении штока 5 поступательное прямолинейное движение его преобразуется во вращательное перемещение стойки 3 с гидроцилиндром 4 и аутригер, автоматически поворачиваясь относительно точки (оси) 1 подвеса, поднимается в позицию В, указанную на фиг.8.

Из этого положения он легко переводится вручную (под действием усилия не более 5-10 кг) в крайнее верхнее положение, а тяга 11 и рычаг 13 отклоняются в сторону продольной оси транспортного средства (поз. Б, фиг.8). В этом положении аутригер фиксируют шкворнем 8, вынимаемым из отверстия 26 и вводимым в отверстие 28 основания 2. Исключение самопроизвольного (несанкционированного) выпадения шкворня 8 из отверстий основания обеспечивается при помощи подпружиненного фиксатора 33.

После фиксации стойки 3 посредством подачи рабочей жидкости в штоковую полость 30 гидроцилиндра 4 втягивают шток 5 до упора (поз. А, фиг.8).

Этим собственно и завершается перевод аутригера из рабочего положения в транспортное, опорной пятой вверх. При этом он располагается в безопасной и наиболее благоприятной по условиям эксплуатации зоне, высоко над землей.

Для подъема и опускания аутригеров предлагаемой конструкции не требуется автономный гидропривод. Для этой цели используются имеющиеся гидроцилиндры выдвижения лап.

Заявляемый аутригер несложен в конструктивном исполнении и удобен в эксплуатации. Для обслуживания его достаточно одного оператора.

В конструкции аутригера используются широко применяемые в машиностроении материалы и типовая технология изготовления и сборки.

С учетом этого аутригер может быть многократно воспроизведен по разработанной на него документации в условиях производства на обычных машиностроительных заводах, а рычажная система - даже в ремонтных мастерских.

Данное техническое решение реализовано в опытных образцах модернизируемой конструкции гидроманипулятора "Синегорец-75" разработки ЗАО "НК Уралтерминалмаш", установленных на шасси автомобильных транспортных средств. Эти образцы прошли успешную экспериментальную проверку. Проведенные испытания подтвердили высокую эффективность заложенных в конструкции заявляемого аутригера технических решений.

Полученные в ходе проведенных испытаний заявляемого аутригера данные подтверждают возможность получения при осуществлении изобретения вышеупомянутого технического эффекта, заключающегося в упрощении конструкции и повышении эксплуатационных качеств предлагаемых аутригеров, а следовательно, и оснащаемых ими гидроманипуляторов с транспортными средствами в целом.