устройство для определения длины телескопической стрелы

Формула изобретения

1. Устройство для определения длины телескопической стрелы, содержащее гибкий элемент, одним концом закрепленный на оголовке последней выдвижной секции телескопической стрелы, имеющей по меньшей мере одну промежуточную выдвижную секцию, и тело вращения, установленное на неподвижной секции телескопической стрелы с возможностью взаимодействия с гибким элементом и кинематически связанное с датчиком линейного перемещения, отличающееся тем, что оно снабжено телами вращения, установленными соответственно на переднем конце неподвижной секции телескопической стрелы и на обоих концах промежуточной выдвижной секции, и устройством для натяжения гибкого элемента, при этом гибкий элемент, идущий от упомянутого оголовка, последовательно охватывает тело вращения, кинематически связанное с датчиком линейного перемещения, и упомянутые тела вращения, установленные соответственно на переднем конце неподвижной секции телескопической стрелы, на заднем и переднем концах промежуточной выдвижной секции телескопической стрелы, и вторым концом закреплен на заднем конце последней выдвижной секции телескопической стрелы.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство для натяжения гибкого элемента выполнено в виде пружинного упругого звена, установленного между гибким элементом и оголовком последней выдвижной секции телескопической стрелы.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкий элемент выполнен в виде троса, который по меньшей мере двумя витками охватывает тело вращения, кинематически связанное с датчиком линейного перемещения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к устройствам кранов с телескопической стрелой, и может быть использовано для определения длины вылета телескопической стрелы крана.

Известно устройство для определения длины телескопической стрелы по патентной заявке DE N 3913516, кл. B 66 C 13/46, 1990 г. Известное устройство обеспечивает возможность замера величины хода каждой из выдвижных секций телескопической стрелы. Для регистрации перемещений секций используют прикрепленные к ним гибкие канатные тяги, одним концом закрепленные соответственно на оголовке последней выдвижной секции телескопической стрелы и на передних концах каждой промежуточной выдвижной секции стрелы. Каждая из этих тяг наматывается на соответствующее тело вращения, установленное на неподвижной секции телескопической стрелы, снабженное датчиком его поворота. Сигналы от датчиков поступают к электронному блоку, связанному с панелью управления, размещенной в кабине крана. Требуемый ход каждой из выдвижных секций задают с помощью предусмотренных на панели управления кнопок. Фактические величины выдвижения секций высвечиваются на дисплеях панели управления. При подходе какой-либо из секций к предельному положению электронный блок воздействует на гидроаппаратуру питания цилиндров выдвижения стрелы, снижающую скорость перемещения соответствующей секции. По достижении предельного положения секции питание ее цилиндра автоматически прекращается.

Недостатком известного устройства является то, что оно предполагает наличие специальных средств, обеспечивающих наматывание гибких канатных тяг на соответствующие тела вращения. Наличие подобных средств усложняет устройство и снижает его надежность.

Также известен указатель грузоподъемности крана с телескопической стрелой по авт. св. СССР N 548549, кл. 2 B 66 C 23/88, 1977 г. Известное устройство содержит тело вращения (барабан), смонтированное на валу редуктора, размещенного на неподвижной секции телескопической стрелы. На барабан наматывается канат, второй конец которого закреплен на заднем конце последней выдвижной секции телескопической стрелы. На выходном валу упомянутого редуктора свободно установлена стрелка и жестко закреплен поворотный диск со шкалой и возвратной пружиной, связанной с кронштейном неподвижной секции стрелы. При наклоне телескопической стрелы на определенный угол стрелка, свободно установленная на выходном валу редуктора с подобранным передаточным числом, указывает на шкале допустимый вес груза для крана при данном угле наклона стрелы. При выдвижении телескопической стрелы усилие от последней выдвижной секции, на которой закреплен канат, передается через барабан и редуктор на поворотный диск. Последний отклоняется на некоторый угол, при этом стрелка указывает вес груза, который разрешается поднять при заданном вылете стрелы. При уменьшении длины стрелы возвратная пружина через редуктор передает крутящий момент на барабан, на который наматывается канат.

В вышеописанном устройстве контроль длины вылета телескопической стрелы осуществляется посредством закрепленного на последней выдвижной секции телескопической стрелы каната, наматываемого на подпружиненный барабан, закрепленный на неподвижной секции стрелы. Подобное устройство может быть использовано в устройствах для определения длины вылета телескопической стрелы. Однако применение такого устройства для телескопических стрел с большой длиной вылета конструктивно ограничено возможностями возвратной пружины, которая при наматывании каната на барабан может обеспечить относительно небольшое количество оборотов последнего.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков с заявленным изобретением является устройство для определения длины телескопической стрелы по авт.св. СССР N 1703609, кл. B 66 C 23/88, 1992, которое и принято в качестве ближайшего аналога-прототипа. Известное устройство содержит расположенный вдоль телескопической стрелы и закрепленный одним концом на оголовке последней выдвижной секции телескопической стрелы гибкий элемент, второй конец которого закреплен на неподвижной секции телескопической стрелы, имеющий также промежуточную выдвижную секцию. На неподвижной секции телескопической стрелы с возможностью взаимодействия с гибким элементом установлено тело вращения (шкив), которое кинематически связано с датчиком линейного перемещения. Гибкий элемент выполнен в виде многожильного резинового шнура, который находится в зацеплении с обрезиненной поверхностью упомянутого тела вращения. К последнему резиновый шнур поджимается посредством двух роликов. В сложенном положении телескопической стрелы для исключения провисания под собственным весом резиновый шнур имеет предварительный натяг. При выдвижении секций телескопической стрелы происходит линейная деформация (вытяжка) резинового шнура по всей его длине. В зависимости от расстояния от точки крепления шнура на неподвижной секции до оси вращения шкива последний поворачивается на больший или меньший угол, что позволяет подобрать нужное передаточное отношение в зависимости от требуемого угла поворота оси датчика линейного перемещения.

Недостатками известного устройства являются сложность настройки датчика линейного перемещения и нестабильность показаний последнего во времени, что обусловлено изменением характеристик резинового шнура, в частности, в зависимости от температуры окружающей среды, которая в условиях эксплуатации крана может изменяться, например, от минус 40 до +40^oC. Вместе с этим ограничена возможность применения подобного устройства для телескопических стрел с большой длиной вылета, поскольку резиновый шнур имеет предел упругой деформации, т.е. предел его вытяжки.

Задачей настоящего изобретения является создание надежного, простого устройства для определения длины телескопической стрелы, обеспечивающего возможность получения достоверной информации о телескопической стреле, имеющей достаточно большую длину вылета.

Решение указанной задачи обеспечивается тем, что известное устройство для определения длины телескопической стрелы, содержащее гибкий элемент, одним концом закрепленный на оголовке последней выдвижной секции телескопической стрелы, имеющей по меньшей мере одну промежуточную выдвижную секцию, и тело вращения, установленное на неподвижной секции телескопической стрелы с возможностью взаимодействия с гибким элементом и кинематически связанное с датчиком линейного перемещения, согласно изобретению снабжено телами вращения, установленными соответственно на переднем конце неподвижной секции телескопической стрелы и на обоих концах промежуточной выдвижной секции, и устройством для натяжения гибкого элемента. Гибкий элемент, идущий от упомянутого оголовка, последовательно охватывает тело вращения, кинематически связанное с датчиком линейного перемещения, и упомянутые тела вращения, установленные соответственно на переднем конце неподвижной секции телескопической стрелы, на заднем и переднем концах промежуточной секции телескопической стрелы, и вторым концом закреплен на заднем конце последней выдвижной секции телескопической стрелы.

Вместе с этим устройство для натяжения гибкого элемента выполнено в виде пружинного упругого звена, установленного между гибким элементом и оголовком последней выдвижной секции телескопической стрелы.

Кроме того, гибкий элемент выполнен в виде троса, который по меньшей мере двумя витками охватывает тело вращения, кинематически связанное с датчиком линейного перемещения. Такое выполнение позволяет исключить проскальзывание троса относительно упомянутого тела вращения и тем самым обеспечивает достоверность показаний датчика линейного перемещения.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство для определения длины телескопической стрелы, смонтированное на ней; на фиг. 2 схематически показана телескопическая стрела в сложенном положении с устройством для определения ее длины, вид в плане, продольный разрез; на фиг. 3 - то же, вид А на фиг. 2.

Устройство для определения длины телескопической стрелы 1 содержит гибкий элемент 2, концы которого закреплены соответственно на оголовке 3 и на заднем конце последней выдвижной секции 4 телескопической стрелы. Таким образом гибкий элемент совместно с упомянутой секцией телескопической стрелы образуют замкнутую систему. Гибкий элемент 2, идущий от оголовки 3, последовательно охватывает тело вращения 5, установленное на неподвижной секции 6 телескопической стрелы, и тела вращения 7-9, установленные соответственно на переднем конце неподвижной секции 6 и на переднем и заднем концах промежуточной выдвижной секции 10.

В варианте выполнения изобретения гибкий элемент выполнен в виде троса, который двумя витками охватывает тело вращения 5, выполненное в виде барабана, при этом тела вращения 7-9 выполнены в виде блоков. Гибкий элемент может быть выполнен, например, в виде цепи, а тело вращения 5 - в виде звездочки. Тело вращения 5 кинематически связано с ротором датчика линейного перемещения 11, статор которого закреплен на неподвижной секции 6. Охват тела вращения 5 двумя витками троса позволяет исключить проскальзывание троса относительно упомянутого тела вращения и тем самым обеспечивает достоверность показаний датчика линейных перемещений, т.е. достоверность информации о длине вылета телескопической стрелы.

На телескопической стреле предусмотрено устройство для натяжения гибкого элемента. В варианте изобретения упомянутое устройство выполнено в виде пружинного упругого звена 12, установленного между гибким элементом 2 и оголовком 3. Возможно другое исполнение этого устройства, например, в виде взаимодействующего с гибким элементом подпружиненного ролика, установленного на неподвижной секции 6 (на чертеже не показано). В варианте исполнения оси вращения барабана 5 и блока 9 расположены перпендикулярно плоскости наклона телескопической стрелы, а оси вращения блоков 7 и 8 расположены параллельно между собой и скрещиваются под прямым углом с упомянутыми осями вращения барабана 5 и блока 9. Подобное взаимное расположение осей вращения барабана 5 и блоков 7-9 обеспечивает компактное размещение трособлочной системы на телескопической стреле.

В случае оснащения телескопической стрелы несколькими промежуточными выдвижными секциями они аналогичным образом оснащаются телами вращения 8, 9, которые последовательно охватываются гибким элементом 2.

Устройство для определения длины телескопической стрелы работает следующим образом.

При выдвижении телескопической стрелы 1 усилие от последней выдвижной секции 4 стрелы передается закрепленному на оголовке 3 упомянутой секции тросу 2, который перемещается, поворачивая барабан 5 и кинематически связанный с последним ротор датчика линейного перемещения 11, и перекатывается по блокам 7-9. Датчик линейного перемещения 11 образует угол поворота барабана 5 в электрический сигнал, пропорциональный линейному перемещению оголовка 3. При уменьшении длины телескопической стрелы усилие от данного конца последней выдвижной секции 4 передается тросу 2, который перекатывается по блокам 9, 8 и 7, поворачивая барабан 5 в обратном направлении. Благодаря тому, что последняя выдвижная секция 4 телескопической стрелы с тросом 2 образуют замкнутую систему, предлагаемое устройство позволяет обойтись без специальных средств, обеспечивающих намотку троса при уменьшении длины телескопической стрелы.

Таким образом, благодаря особенности выполнения устройства для определения длины телескопической стрелы изобретение обеспечивает возможность создания надежного, простого устройства, обеспечивающего получение достоверной информации о телескопической стреле, имеющей достаточно большую длину вылета. При этом увеличение числа промежуточных выдвижных секций телескопической стрелы не усложняет предлагаемого устройства.