передвижная машина для комплексной обработки горизонтальных и других поверхностей

Формула изобретения

Передвижная машина для комплексной обработки горизонтальных и других поверхностей, содержащая рабочий орган с приводом, смонтированный на опорной стойке, привод, подъемно-спусковой механизм, смонтированный на тележке, отличающаяся тем, что она снабжена кондуктором, содержащим приводной рабочий орган, внутренний и внешний диски, закрепленные на концентрично расположенных и вращающихся в противоположные стороны валах редукторного двигателя, установленного вертикально в обойме с возможностью осевого перемещения, причем в корпусе обоймы по оси симметрии расположены гильзы, в которых установлены подпружиненные штоки, опоры которых взаимодействуют с корпусом редукторного двигателя, а обойма установлена в неподвижных направляющих несущей фермы с возможностью возвратно-поступательного движения, причем привод выполнен в виде реверсивного электродвигателя, кинематически соединенного посредством тягового троса с обоймой, направляющими роликами и концевыми переключателями, при этом подъемно-спусковой механизм выполнен в виде гидроцилиндра с механизмом поворота, имеющим реверсивный электродвигатель, кинематически соединенный с червячной парой, червячное колесо, которое жестко соединено с гидроцилиндром, поворотного круга с опорными катками, который посредством подвижных опор и гидроцилиндра соединен с двухконсольной фермой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к средствам комплексной механизации и может быть практически использовано во всех отраслях промышленности, где применяется индивидуальная и комплексная технологическая обработка различных поверхностей и на различных высотах без устройств лесов, лестниц, подмостей и других приспособлений.

Известная штукатурно-затирочная машина, включающая затирочное устройство, состоящее из диска, натяжного ролика и асинхронного электродвигателя, механическую руку, состоящую из направляющих, наголовника с блоком, тросиков. Все части машины смонтированы на передвижной тележке (авт. св. 324359). Однако известная машина может выполнять только лишь одну технологическую операцию - затирку штукатурного слоя и только лишь на вертикальных поверхностях. Наиболее близким аналогом является известное устройство для затирки накрывочного слоя, выполненного в виде передвижной рамы, несущей перемещаемую по ней в вертикальном направлении каретку с затирочным механизмом (авт. св. 177063).

Однако по функциональному и технологическому назначению и устройству все известные машины и устройства имеют одинаковые технологические недостатки. Основной недостаток состоит в том, что ими можно выполнять только лишь одну технологическую операцию - затирку штукатурного слоя и только на вертикальных поверхностях.

В основу настоящего изобретения поставлена задача - создать такую передвижную машину для комплексной технологической обработки горизонтальных и других поверхностей, в которой за счет оснащения ее новыми конструктивными устройствами, аппаратами и элементами стало возможным без устройства лесов, инвентарных лестниц, подмостей и различных приспособлений и на различных высотах выполнять различные технологические операции по обработке горизонтальных и других поверхностей, в том числе выравнивать и затирать мокрый (сырой) штукатурный намет, удалять наплывы отвердевшего бетона и раствора, очищать поверхности от налипших остатков бетона и раствора, снимать старые краски, продукты коррозии, шлифовать их под окраску, полировать пастами, и другие операции как внутри зданий и сооружений, так и в других устройствах.

Передвижная машина для комплексной обработки горизонтальных и других поверхностей содержит рабочий орган с приводом, смонтированный на опорной стойке, привод, подъемно-спусковой механизм, смонтированный на тележке. Машина снабжена кондуктором, содержащим приводной рабочий орган, внутренний и внешний диски, закрепленные на концентрично расположенных и вращающихся в противоположные стороны валах редукторного двигателя, установленного вертикально в обойме с возможностью осевого перемещения. В корпусе обоймы по оси симметрии расположены гильзы, в которых установлены подпружиненные штоки, опоры которых взаимодействуют с корпусом редукторного двигателя, а обойма установлена в неподвижных направляющих несущей фермы с возможностью возвратно-поступательного движения, причем привод выполнен в виде реверсивного электродвигателя, кинематически соединенного посредством тягового троса с обоймой, направляющими роликами и концевыми переключателями.

Подъемно-спусковой механизм выполнен в виде гидроцилиндра с механизмом поворота, имеющим реверсивный электродвигатель, кинематически соединенный с червячной парой, червячное колесо, которое жестко соединено с гидроцилиндром поворотного круга с опорными катками, который посредством подвижных опор и гидроцилиндра соединен с двухконсольной фермой.

Разработанная машина предназначена для выполнения различных технологических операций, корпус которой выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, опирающегося на четыре ходовых колеса (см. фиг.1 и 2). На верху корпуса машины смонтирован поворотный круг для прочного удержания вертикально установленного гидроцилиндра с подвижными опорами и поворота их вокруг вертикальной оси на 360^o в обоих направлениях. Поворот круга вместе с гидроцилиндром, подвижными опорами и несущей фермой с ее механизмами осуществляется червячным механизмом, который состоит из цилиндрического винта (червяка), сопряженного с ним зубчатого (червячного) колеса и реверсивного двигателя. Вместе они образуют блок. Поворотный круг опирается на ряд катков, которые передвигаются по круговому рельсу.

На крышку гидроцилиндра и на верхние концы подвижных опор посажена несущая двухконсольная ферма, последняя снабжена двумя параллельно смонтированными и горизонтально установленными неподвижными направляющими.

Машина также снабжена кондуктором, который содержит внутренний 1 и внешний 2 диски, закрепленные на концентрично расположенных и вращающихся в противоположные стороны валах привода, выполненного в виде редукторного двигателя 3, вертикально установленного в обойме 4 с возможностью осевого возвратно-поступательного вертикального движения внутри обоймы 4 посредством продольных выступов 5, которые размещены на его корпусе и взаимодействуют с пазами обоймы 4, образованными на ее внутренней поверхности.

Для обеспечения регулирования рабочего давления Р инструментов на обрабатываемую поверхность, уменьшения вибраций и колебаний, образующихся от вращения дисков, в боках обоймы 4 имеются гильзы (гнезда), в которых размещены пружины сжатия с подпружинными штоками 8, на которые редукторный двигатель 3 опирается своими опорами 6. Давление пружин сжатия регулируется пробками, благодаря такому устройству пружины сжатия воспринимают колебания крутящего момента и смягчают его действие.

Для обеспечения периодического возвратно-поступательного подъема и спуска несущей фермы 10 с ее механизмами на различные высоты машина снабжена подъемным и спусковым механизмом, состоящим из объемного насоса 21, бака 24, предохранительного клапана 23 и шлангов в полость силового гидроцилиндра 15, где давление рабочей жидкости на поршень силового гидроцилиндра 15 осуществляет подъем и спуск несущей фермы 10 с ее механизмами, а для обеспечения возвратно-поступательного движения кондуктора 3 (приводного рабочего органа) по неподвижным направляющим 9 несущей фермы 10 машина снабжена передаточным механизмом, который смонтирован внутри несущей фермы 10 и состоит из двигателя 11, тягового троса 12, направляющих роликов 13 и путевых переключателей 14 (см. фиг.1 и 2).

Конструкция машины поясняется чертежами. На фиг.1 машина изображена в сборе, общий вид; на фиг.2 - вид Б на фиг.1; на фиг.3 - общий вид кондуктора в сборе вместе с обоймой и дисками с рабочими инструментами; на фиг.4 - разрез кондуктора по А-А; на фиг.5 - диски с рабочими инструментами, завиток; на фиг.6 - диски 1 и 2 с рабочими инструментами, ножи; на фиг.7 - диски 1 и 2 с рабочими инструментами, щетки; на фиг.8 - показан вид А на фиг.1.

Передвижная машина для комплексной обработки горизонтальных и других поверхностей (показана на фиг.1 и 2), которая содержит рабочий орган с приводом, смонтированный на опорной стойке, привод, подъемно-спусковой механизм, смонтированный на тележке, кондуктор (устройство), состоящий из двух вращающихся дисков (внешнего 1 и внутреннего 2) со вставными рабочими инструментами (элементами), закрепленными на концентрически расположенных вращающихся в противоположные стороны валах привода, выполненного в виде редукторного двигателя 3, подвижно-вертикального в обойме 4 с возможностью осевого перемещения внутри обоймы 4 посредством продольных выступов 5, расположенных на его корпусе и взаимодействующих с П-образными пазами обоймы 4, образованными на ее внутренней поверхности. Вверху корпуса редукторного двигателя 3 имеются неподвижные выступы 6 для ограничения его возвратно-поступательного движения в пределах длины обоймы 4. На боках обоймы 4 с каждой ее боковой стороны расположены несущие опорные ролики 7, а также вмонтированы подпружиненные штоки 8 в гильзах обоймы 4, расположенных на его верхней части. Для присоединения концов тягового троса 12 передвижного механизма к обойме 4 с одной и другой сторон устроены ушки (см. фиг.3).

Для обеспечения прямолинейного возвратно-поступательного движения кондуктора (приводного рабочего органа) по прямым неподвижным направляющим 9 несущей фермы 10 машина снабжена передаточным механизмом, который смонтирован внутри несущей фермы 10 и состоит из реверсивного электродвигателя 11, кинематически соединен через тяговый трос 12 с ушками обоймы 4, направляющими роликами 13 и концевыми переключателями 14.

Передаточный механизм обеспечивает возвратно-поступательное движение кондуктора по неподвижным горизонтальным направляющим 9 несущей фермы 10 реверсивным электродвигателем 11 с помощью тяговых тросов 12, взаимодействуя с концевыми переключателями 14.

Для обеспечения периодического возвратно-поступательного подъема и спуска несущей фермы 10 с ее механизмами на различные высоты машина оснащена подъемным и спусковым механизмами. Механизмы подъема и спуска обеспечивают подъем и спуск несущей фермы 10 с ее механизмами, где объемный насос 21 через шланг подает рабочую жидкость из бака 24 в полость гидроцилиндра 15, где создается давление рабочей жидкости на поршень гидроцилиндра. Под действием давления рабочей жидкости поршень гидроцилиндра 15 поднимает несущую ферму 10 с кондуктором и передаточным механизмом до тех пор, пока диски 1 и 2 вместе с рабочими инструментами достигнут обрабатываемой поверхности. Обратным клапаном в период работы машины в гидросистеме поддерживается постоянное давление при работе машины. По окончании работы несущая ферма 10 с ее механизмами опускается под действием собственного веса. При этом рабочая жидкость из полости гидроцилиндра 15 возвращается в гидробак 24. Объемный насос 21, приводимый в действие электродвигателем 17, подает рабочую жидкость в полость гидроцилиндра 15, а из гидроцилиндра по гидрошлангу рабочая жидкость поступает через предохранительный клапан 23 в гидробак 24. Таким образом образуется замкнутая рабочая гидравлическая система.

Машина также оснащена механизмом поворота, который предназначается для обеспечения равномерного вращения гидроцилиндра 15 вместе с подвижными опорами 16 в вертикальном положении, а несущей фермы 10 с ее механизмами - в горизонтальном положении на 360^o в обоих направлениях. Поворот гидроцилиндра 15 вместе с несущей фермой 10 осуществляется реверсивным электродвигателем 17 непосредственно через червяк 18 и червячное колесо 19. Для обеспечения прочного удержания и поворота в вертикальном положении гидроцилиндра 15 вместе с подвижными опорами 16 гидроцилиндр 15 установлен на скользящей опоре 22.

Корпус машины выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, который опирается на опорную раму 26 с четырьмя ходовыми колесами 25 (см. фиг.1 и 2). Эта часть машины служит для пространственного координирования (увязки), расположения и кинематической связи механизмов и частей машины и для восприятия усилий, действующих между этими механизмами и частями при работе машины. На верху корпуса машины смонтирован поворотный круг 20 для обеспечения поворота силового гидроцилиндра 15 вместе с подвижными опорами 16 и несущей фермой 10 с ее механизмами. Поворот круга 20 вместе с силовым цилиндром 15, подвижными опорами и несущей фермой 10 с ее механизмами осуществляется червячным механизмом, который содержит цилиндрический винт (червяк), соединенный с зубчатым (червячным) колесом 19 и электродвигателем 17. Поворотный круг 20 опирается на катки, которые передвигаются по круговому рельсу. Рельса закреплена на верху корпуса машины, а на крышке силового гидроцилиндра 15 и на верхних концах подвижных опор 16 посажена (смонтирована) несущая двухконсольная ферма 10, последняя имеет два параллельно смонтированных и горизонтально установленных неподвижных направляющих 9.

Машина работает следующим образом. Посредством перемещения машины в рабочее положение силовой гидроцилиндр 15 и подвижные опоры 16 располагаются вертикально, а неподвижные направляющие 9 несущей фермы 10 располагаются параллельно обрабатываемой неподвижной поверхности, на которую предварительно нанесен слой штукатурного намета, пасты или другого материала, а кондуктор своими дисками 1 и 2 вместе со сменными рабочими инструментами прижимается к обрабатываемой неподвижной поверхности пружинами сжатия. С пульта управления производится включение редукторного двигателя 3 и реверсивного двигателя 11 передаточного механизма возвратно-поступательного движения.

Редукторный двигатель 3 вместе с обоймой 4, взаимодействуя с концевыми переключателями 14 и направляющими роликами 13 возвратно-поступательного движения, перемещаются по неподвижным направляющим 9 несущей фермы 10, а вращающие диски 1 и 2 вместе с рабочими инструментами осуществляют горизонтальную неподвижную обработку поверхности.

Поворот гидроцилиндра 15 вместе с подвижными опорами 16 несущей фермы 10 осуществляется реверсивным электродвигателем 17 механизма поворота непосредственно через червячную пару (фиг.1), которая состоит из цилиндрического винта 18 (червяка) и сопряженного с ним зубчатого (червячного) колеса 19. В этом механизме гидроцилиндр 15 является осью червячного колеса 19, а поворотный круг 20 служит для удержания гидроцилиндра 15 и подвижных опор 16 в вертикальном положении. Кондуктор (см. фиг.1 и 2) работает в кинематическом сочетании с редукторным двигателем 3 и обоймой 4, перемещаясь по неподвижным направляющим 9 параллельно обрабатываемой поверхности, а внутренний 1 и внешний 2 диски со сменными рабочими инструментами вращаются в противоположные стороны по отношению друг к другу от ведущего вала редукторного двигателя 3. Качественная обработка происходит при заданном удельном давлении рабочих инструментов на обрабатываемую поверхность. В зависимости от вида обработки поверхности производится каждый раз подборка сменных рабочих инструментов, а затем устанавливают их в пазах дисков 1 и 2, предварительно соединив рабочие инструменты с фиксирующими элементами и цилиндрическими штифтами, и начинают снова обработку. Сменные рабочие инструменты закрепляют в пазах дисков (см. фиг.5, 6, 7, 8).

При подъеме несущей фермы 10 рабочая жидкость от объемного насоса 21 под давлением по шлангу поступает в полость гидроцилиндра 15 и давит на поршень, который поднимает несущую ферму 10 вверх с ее механизмами. Рабочая жидкость гидросистемы засасывается объемным насосом 21 из гидробака 24 и подается в полость гидроцилиндра.

Машина в зависимости от назначения позволяет выполнять комбинированным инструментом различные технологические операции.

Рабочими инструментами (см. фиг.5), имеющими форму завитков 27, изготовленными из упругих материалов (жесткой резины, пластиков и др.), можно разравнивать и затирать мокрый (сырой) штукатурный намет, цементные стяжки, плоские и фасонные поверхности и др.

Рабочими инструментами (см. фиг. 6), имеющими форму прямого ножа 28, изготовленными из твердого металла и закрепленными в пазах дисков под определенным углом наклона, работают как торцовой дисковой фрезой. Этот инструмент позволяет обрабатывать различные твердые поверхности, снимать (срезать) с поверхностей старую краску, удалять наплывы отвердевшего бетона и раствора, продукты коррозии, а также выполнять другие виды поверхностной обработки.

Щеточными инструментами 29 (см. фиг.7) в зависимости от материала, из которого они изготовлены, можно очищать металлические поверхности и осуществлять другие технологические операции.

На фиг.8 показаны рабочие диски 1 и 2 в сборе с рабочими инструментами, в пазах которых радиально закреплены рабочие режущие инструменты (плоские ножи) 31.

Управление машиной. После того как машина поставлена в исходное положение и проведены все подготовительные работы, ее подключают к сети и приводят в функциональное действие. При пуске машины сначала включается редукторный двигатель 3, затем реверсивный электродвигатель 11 передаточного механизма, который обеспечивает возвратно-поступательное движение кондуктора по неподвижным направляющим 9 несущей фермы 10.

Нажатием кнопки "Пуск", установленной на панели пульта управления, объемный насос 21 начинает подавать рабочую жидкость в полость гидроцилиндра 15, шток гидроцилиндра 15 осуществляет подъем несущей фермы 10 вместе с приводным рабочим органом и передаточным механизмом до тех пор, пока рабочие инструменты (элементы) не прижмутся к базирующейся обрабатываемой поверхности, а чувствительный аппарат давления не зафиксирует заданное давление на обрабатываемую поверхность. После этого включается реверсивный электродвигатель 11 передаточного механизма, который начинает осуществлять возвратно-поступательное движение кондуктора по неподвижным направляющим 9, и таким образом, машина находится в рабочем состоянии, где рабочие диски 1 и 2 вместе со сменными рабочими инструментами вращаются параллельно обрабатываемой поверхности в противоположные стороны по отношению друг к другу от ведущего вала редукторного двигателя 3. Качественная обработка происходит при заданном удельном давлении Р инструментов на обрабатываемую поверхность.

Как только рабочие инструменты прижмутся к обрабатываемой поверхности, а чувствительный аппарат давления зафиксирует заданное давление, автоматически прекратится подъем несущей фермы 10 и механизм подъема держит давление на всем промежутке времени до перестановки или до перемещения машины на новое место работы.

При пуске (при подъеме) рабочая жидкость из бака 24 подается рабочим насосом 21 в полость гидроцилиндра 15, где создается давление рабочей жидкости. Под действием давления рабочей жидкости поршень гидроцилиндра 15 осуществляет подъем несущей фермы 10 с устройством и передаточным механизмом до тех пор, пока диски 1 и 2 достигнут обрабатываемой поверхности. Предохранительный клапан 23 в системе поддерживает постоянное давление. Пуск и остановка всей гидравлической системы осуществляется поворотом крана, который может соединить нагнетательную линию объемного насоса 21 со сливным баком 24.

Технико-экономическая и промышленная полезность машины. Технико-экономическая и промышленная полезность машины отличается от всех известных тем, что одной машиной можно выполнять несколько технологических операций по обработке горизонтальных и других поверхностей, на различных высотах без устройства лесов, инвентарных лестниц, подмостей и различных приспособлений. Достигается возможность исключить физический и ручной труд, повысить в 2-3 раза производительность труда и снизить соответственно стоимость обработки этих операций. Кроме того, такая конструкция машины позволяет сократить затраты на закупку материала для устройства лесов и различных приспособлений и их изготовления.

Для удобства и непосредственного управления механизмами и двигателями машины во время ее работы на корпусе машины установлена панель управления с кнопками 30.

Предложенная машина существенно отличается своей новизной и полезностью от существующих тем, что она оснащена совершенно новыми конструктивными механизмами, аппаратами, узлами и др., которые способствуют резкому сокращению трудоемкости и повышению производительности. Машина практически может быть использована в различных отраслях промышленности, при постройке различных новых и реконструкции старых промышленных и гражданских зданий и сооружений; при строительстве метро, атомных электростанций, подземных сооружений, дворцов и др.