гидромеханический грейфер

Формула изобретения

Гидромеханический грейфер, содержащий несущий корпус, поворотные челюсти захвата, шарнирно связанные с поворотным корпусом, механизм поворота грейфера вокруг вертикальной оси, механизм смыкания и размыкания челюстей и муфту включения упомянутых механизмов, отличающийся тем, что он снабжен реверсивным гидромотором, механизм смыкания и размыкания челюстей выполнен в виде червячной пары, на осях червячных колес которой жестко закреплены челюсти, а червяк которой расположен соосно с валом гидромотора с возможностью взаимодействия с ним посредством образующих упомянутую муфту включения двух кулачковых полумуфт, одна из которых установлена на шлицевой части вала гидромотора, а другая - на шлицевой части червячного вала, при этом упомянутая червячная пара и полумуфты установлены в поворотном корпусе, верхняя цилиндрическая часть которого с внутренней стороны имеет зубчатый венец для взаимодействия с сателлитами, установленными в водиле, а верхняя внешняя поверхность поворотного корпуса и внешняя поверхность водила образуют тормозные барабаны ленточных тормозов, причем на несущем корпусе установлены нажимная лапка включения полумуфт и гидроразмыкатель, на штоке которого шарнирно закреплено коромысло, к концам которого шарнирно прикреплены взаимодействующие с возвратными пружинами тяга ползуна, обеспечивающего растормаживание поворотного корпуса и водила, и тяга упомянутой нажимной лапки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к грузозахватным устройствам, например к гидравлическим грейферам, входящим в состав стреловых манипуляторов и предназначенным для безчокерной погрузки длинномерных грузов.

Известен гидравлический грейфер, содержащий поворотные от привода челюсти, гидродвигатель поворота вокруг оси и тяги, одни концы которых присоединяются к челюстям (SU 1013392 A, 23.04.1983). Недостатками известного грейфера являются ограниченный угол поворота вокруг вертикальной оси, всего около 300 градусов, встроенный гидроцилиндр размыкания-смыкания челюстей, расположенный вертикально, делает гидрогрейфер слишком высоким, что малоприемлемо для навесного оборудования, насыщенность механизма гидравлическими уплотнениями, соединениями, в том числе и вращающимися, делает агрегат ненадежным в работе и дорогим в производстве.

Аналогом этого грейфера является также "Привод захватных органов" (SU 1323517, 05.07.1987). Это устройство имеет небольшие изменения относительно предыдущего и такую же компоновку привода захватных челюстей, то есть тот же большой размер по высоте и тот же недостаток механизма разворота вокруг вертикальной оси - угол ограничивается 300 градусами.

Наиболее близким аналогом является "Моторный редуктор" (SU 285195 A, 31.05.1971), содержащий раму, захватные челюсти, шарнирно соединенные с рамой, винтовой механизм поворота челюстей и зубчатый механизм поворота грейфера вокруг оси, приводимые в действие от первичного редуктора, связанного с двигателем, а также подвижную зубчатую муфту, связывающую механизм поворота челюстей и механизм поворота грейфера с редуктором, и электромагнитный привод, управляющий подвижной зубчатой муфтой.

Недостатком моторного грейфера являются неудачная компоновка механизмов, сложность отдельных узлов, что отражается на габаритных размерах и весе грейфера.

Задача изобретения - повышение эффективности и скорости операций при бесчокерной погрузке-разгрузке длинномерных грузов гидромеханическим грейфером.

Это достигается тем, что гидромеханический грейфер, содержащий несущий корпус, поворотные челюсти захвата, шарнирно связанные с поворотным корпусом, механизм поворота грейфера вокруг вертикальной оси, механизм смыкания и размыкания челюстей и муфту включения упомянутых механизмов, снабжен реверсивным гидромотором, механизм смыкания и размыкания челюстей выполнен в виде червячной пары, на осях червячных колес которой жестко закреплены челюсти, а червяк которой расположен соосно с валом гидромотора с возможностью взаимодействия с ним посредством образующих упомянутую муфту включения двух кулачковых полумуфт, одна из которых установлена на шлицевой части вала гидромотора, а другая - на шлицевой части червячного вала, при этом упомянутая червячная пара и полумуфты установлены в поворотном корпусе, верхняя цилиндрическая часть которого с внутренней стороны имеет зубчатый венец для взаимодействия с сателлитами, установленными в водиле, а верхняя внешняя поверхность поворотного корпуса и внешняя поверхность водила образуют тормозные барабаны ленточных тормозов, причем на несущем корпусе установлены нажимная лапка включения полумуфт и гидроразмыкатель, на штоке которого шарнирно закреплено коромысло, к концам которого шарнирно прикреплены взаимодействующие с возвратными пружинами тяга ползуна, обеспечивающего растормаживание поворотного корпуса и водила, и тяга упомянутой нажимной лапки.

В заявленном изобретении, таким образом, обе рабочие операции осуществляются одним реверсивным гидромотором. От аналогов заявленное изобретение отличается тем, что поворотный корпус может вращаться вокруг вертикальной оси относительно несущего корпуса. Захватный механизм содержит червячный редуктор, червяк которого расположен соосно с валом реверсивного гидромотора и взаимодействует с ним посредством двух кулачковых полумуфт, одна из которых установлена на шлицевой части червяка, а другая - на шлицевом валу гидромотора.

Вращение поворотного корпуса осуществляется от гидромотора посредством планетарного редуктора, при этом использование совместно планетарного и червячного редукторов позволяет минимизировать количество деталей исполнительного механизма. За счет исключения рычагов и штоков конструкция легче и проще конструкций известных захватов, что существенно важно для навесного оборудования, кроме того, данная конструкция превосходит известные конструкции по быстродействию и эксплуатационным качествам.

Гидромеханический грейфер иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид, на фиг. 2 - вид сбоку, на фиг. 3 - разрез по A-A, на фиг. 4 - разрез Б-Б.

Гидромеханический грейфер включает в себя несущий корпус 1, содержащий гидромотор 2, два ленточных тормоза 3 и 4, гидроразмыкатель 5, на штоке которого шарнирно закреплено коромысло 6, к концам которого шарнирно крепятся тяги ползуна 7 и нажимной лапки 8, взаимодействующие с возвратными пружинами 9 и 10; ползун 11, разжимающий ролики 12 привода ленточного тормоза; нажимную лапку 13, воздействующую на солнечную шестерню-полумуфту 14, расположенную на шлицевой части вала гидромотора, поворотный корпус 15, содержащий водило 16, в котором установлены сателлиты 17; ось сателлита 18; опорные подшипники 19, кулачковую полумуфту 20, прижимную пружину 21; червяк 22, установленный в корпусе на опорных подшипниках 23, червячные колеса 24, оси червячных колес 25, шарнирно закрепленные в корпусе и выходящие по обе стороны корпуса консольно; челюсти захвата 26, которые жестко крепятся к осям 25.

Внутренняя поверхность верхней части поворотного корпуса 15 представляет собой зубчатый венец, в постоянном зацеплении с которым находятся сателлиты 17. Внешняя поверхность водила 16 и верхняя внешняя поверхность поворотного корпуса 15 служат в качестве тормозных барабанов.

Гидромеханический грейфер работает следующим образом: для раскрытия челюстей захвата оператор установки рычагом золотникового устройства подает давление рабочей жидкости на гидроразмыкатель 5. Шток гидроразмыкателя перемещает коромысло 6 и соединенные с ним тяги 7 и 8. Тяга 7 перемещает ползун 11, который в верхнем фиксированном положении растормаживает тормоз 3 водила и затормаживает тормоз 4 поворотного корпуса, а тяга 8 перемещает нажимную лапку 13, которая, опираясь на упорный болт 27, другим своим концом сдвигает по шлицам вала гидромотора шестерню-полумуфту 14. Кулачки шестерни-полумуфты 14 входят в зацепление с кулачками полумуфты 20, а вся кулачковая муфта 14/20 смещается вниз, преодолевая сопротивление прижимной пружины 21, и выводит полумуфту 20 из фрикционного зацепления с накладками 28 поворотного корпуса 15.

После срабатывания гидроразмыкателя 5 вступает в работу гидромотор 2; вал гидромотора вращается и передает крутящий момент через включенную муфту 14/20 на червячный вал 22, который приводит в движение червячные колеса 24, а те в свою очередь сообщают угловое перемещение челюстям захвата 26 через валы 25, на которых червячные колеса 24 посажены жестко, на шпонке или на шлицах. Открывание или закрывание челюстей производят реверсированием гидромотора 2. Движение челюстей прекращается, как только оператор переводит рычаг золотникового устройства в нейтральное положение: прекращается вращение вала гидромотора 2, а пружины 9 и 10 возвращают в исходное положение ползун 11 и нажимную лапку 13 с соединенной с ней шестерней-полумуфтой 14, причем в самом начале обратного хода шестерни-полумуфты 14 пружина 21 прижимает полумуфту 20 к накладкам 28 поворотного корпуса 15, тем самым затормаживая червячный вал 22, а значит, и челюсти 26 захвата от произвольного открывания или закрывания.

Для того чтобы развернуть грейфер над грузом или кузовом транспортного средства, оператор рычагом золотникового устройства подает рабочую жидкость только на гидромотор 2. Крутящий момент с вала гидромотора 2 через шестерню-полумуфту 14 передается на сателлиты 17, а так как водило 16 заторможено тормозом 3, то далее движение передается зубчатому венцу поворотного корпуса 15, ленточный тормоз 4 которого расторможен ползуном 11. Поэтому вращаться будет поворотный корпус 15, и это позволяет ориентировать захват в горизонтальной плоскости на любой угол. Направление вращения изменяют реверсированием гидромотора.

Предложенная конструкция гидромеханического грейфера имеет небольшие габариты и вес, менее требовательна в обслуживании и более надежна, чем гидравлические аналоги, а также способна значительно повысить производительность работ по безчокерной погрузке-разгрузке длинномерных грузов.