таль пневматическая

Формула изобретения

1. Таль пневматическая, содержащая тележку с колесами и механизмом ее передвижения, включающим в себя пневмодвигатель и редуктор, корпус, соединенный с тележкой, в которой установлен выполненный с возможностью изменения скорости механизм подъема с крюковой подвеской, пневмодвигателем с выходным валом, редуктором с входным валом, грузоподъемным и грузоупорным тормозами, устройства для ограничения верхнего, нижнего положений крюковой подвески и грузоподъемности тали и систему управления, состоящую из пневмосети с соединительными пневмомагистралями, подвесного пульта, оснащенного выключателем питания, выполненным в виде тумблера с замковым устройством, и задающим устройством, и панели управления, включающей трехходовые двухпозиционные пневмораспределители, пневмораспределитель отключения питания, соединенный пневмомагистралью с выключателем питания, отличающаяся тем, что пневмодвигатели механизма передвижения тележки и привода механизма подъема выполнены с возможностью бесступенчатого регулирования частоты вращения при постоянном крутящем моменте, при этом выходной вал пневмодвигателя привода механизма подъема непосредственно соединен с входным валом редуктора, панель управления закреплена на тележке, а подвесной пульт выполнен в виде поворотной штанги со штурвалом, соединенной посредством пружинно-рычажного механизма принудительного возврата в нейтраль с размещенным на панели поворотным дросселирующим золотником четырехходового трехпозиционного пневмораспределителя, магистрали которого в нейтральном положении перекрыты, а в крайних положениях соединены со входами трехходовых двухпозиционных пневмораспределителей, выходы которых соединены с пневмодвигателями, причем задающее устройство выполнено в виде четырехходового трехпозиционного пневматического переключателя вида движения, соединенного со входами управления трехходовых двухпозиционных пневмораспределителей через клапаны быстрого выхлопа.

2. Таль пневматическая по п.1, отличающаяся тем, что поворотная штанга выполнена состоящей из трубчатых звеньев, соединенных посредством шарниров Гука.

3. Таль пневматическая по п.1, отличающаяся тем, что пружинно-рычажный механизм принудительного возврата поворотной штанги в нейтраль выполнен в виде закрепленного на штанге двуплечего рычага, взаимодействующего со сферической поверхностью подпружиненной опоры, закрепленной на панели управления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к грузоподъемному оборудованию, в частности к грузоподъемным машинам, предназначенным для подъема и транспортирования грузов в пожароопасных и взрывоопасных средах.

Известна пневматическая таль (см. а.с. СССР №263100, МПК B 66 D), содержащая тележку с колесами и механизмом передвижения, включающим в себя пневмодвигатель и редуктор. С тележкой соединен механизм подъема, приводимый в действие пневмодвигателем и содержащий редуктор с грузоподъемным и грузоупорным тормозами и крюковую подвеску. Система управления тали включает подвесной пульт, связанный с панелью управления, закрепленной на корпусе механизма подъема.

Данная таль не отвечает современным требованиям безопасности, предъявляемым к работе во взрывоопасных условиях. В частности, не обеспечивается отключение тали при перегрузке и в крайнем нижнем положении крюка, отсутствует привод ручного опускания груза при отказах в работе, нет замкового устройства против несанкционированного включения пульта управления. Запаздывание при прохождении пневмосигнала управления от пульта до панели управления и возможность одновременного включения двух движений могут спровоцировать аварийную ситуацию.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому (прототипом) является «Таль пневматическая» (см. патент на изобретение РФ №2208572, МПК 7 B 66 D 3/20).

Пневматическая таль содержит тележку с колесами и механизмом ее передвижения, включающим в себя пневмодвигатель и редуктор. С тележкой соединен корпус, в котором установлен с возможностью изменения скорости механизм подъема, содержащий крюковую подвеску, пневмодвигатель с выходным валом, редуктор с входным валом, грузоупорный и грузоподъемный тормоза, устройства для ограничения верхнего, нижнего положения крюковой подвески и грузоподъемности тали. В состав пневматической тали входит система управления, состоящая из пневмосети с соединительными пневмомагистралями, подвесного пульта, оснащенного выключателем питания, выполненным в виде тумблера с замковым устройством, и задающим устройством. Система управления содержит также панель управления, в состав которой входят трехходовые двухпозиционные пневмораспределители и пневмораспределитель отключения питания, соединенный пневмомагистралью с выключателем питания. Подвесной пульт закреплен на панели управления.

Данная пневматическая таль обеспечивает дискретное регулирование скорости подъема за счет введения планетарного механизма с фрикционными муфтами между пневмодвигателем и редуктором, что снижает технологические возможности тали (по сравнению с вариантом непрерывного регулирования) и усложняет ее конструкцию. Вследствие пневматической связи между пультом и панелью система управления дает задержку при прохождении сигнала управления в случае реверсирования, что снижает быстродействие тали, кроме того, закрепление панели управления на корпусе может привести к раскачиванию корпуса от действия сил при отклонении подвесного пульта от вертикали в процессе работы.

Задачей предлагаемого технического решения является расширение технологических возможностей, упрощение конструкции и повышение эксплуатационных характеристик пневматической тали.

Поставленная задача решается за счет того, что пневмодвигатели механизма передвижения тележки и привода подъема выполнены с возможностью регулирования частоты вращения при постоянном крутящем моменте в заданном диапазоне, при этом выходной вал пневмодвигателя привода подъема непосредственно соединен с входным валом редуктора, панель управления закреплена на тележке, а подвесной пульт выполнен в виде поворотной штанги со штурвалом, соединенной посредством пружинно-рычажного механизма принудительного возврата в нейтраль с размещенным на панели поворотным дросселирующим золотником четырехходового трехпозиционного пневмораспределителя, магистрали которого в нейтральном положении перекрыты, а в крайних положениях соединены со входами трехходовых двухпозиционных пневмораспределителей, выходы которых соединены с пневмодвигателями, причем задающее устройство выполнено в виде четырехходового трехпозиционного пневматического переключателя вида движения, соединенного со входами управления трехходовых двухпозиционных пневмораспределителей через клапаны быстрого выхлопа. Поворотная штанга выполнена, из трубчатых звеньев, соединенных посредством шарниров Гука, а пружинно-рычажный механизм принудительного возврата поворотной штанги в нейтраль выполнен в виде закрепленного на штанге двуплечевого рычага, взаимодействующего со сферической поверхностью подпружинной опоры, закрепленной на панели управления.

Проведенный анализ общедоступных источников информации об уровне развития техники в данной области не позволил выявить техническое решение, тождествленное заявленному, на основании чего делается вывод о неизвестности последнего, т.е. соответствии представленного в настоящей заявке решения критерию «новизна».

Сопоставительный анализ заявленного решения с известными техническими решениями позволил выявить, что представленная совокупность отличительных признаков неизвестна для специалиста в данной области и не следует явным образом из известного уровня техники, на основании чего делается вывод о соответствии представленного в настоящей заявке решения критерию «изобретательский уровень».

Техническое решение поясняется прилагаемыми чертежами, где на фиг.1 показан общий вид тали пневматической; на фиг.2 показан вид А на фиг.1; на фиг.3 показана принципиальная кинематическая схема механизма подъема; на фиг.4 показана принципиальная кинематическая схема механизма передвижения; на фиг.5 показана пневматическая схема системы управления тали; на фиг.6 показан резрез по Б-Б на фиг.1.

Таль пневматическая, см. фиг.1, 2, содержит корпус 1, в котором установлены основные детали, узлы и агрегаты механизма подъема. Корпус 1 шарнирно подвешен к тележке 2, имеющей приводные 3 и неприводные 4 колеса. К корпусу тележки 2 крепится панель управления 5 с подвесным пультом 6.

С механизмом подъема посредством цепи 7 связана крюковая подвеска 8, в которой установлен с возможностью вращения крюк 9. При подъеме крюковой подвески 8 цепь складывается в цепесборник 10.

Устройство ограничения 11 нижнего положения крюковой подвески 8 и устройство ограничения 12 ее верхнего положения, которое одновременно выполняет функции устройства ограничения грузоподъемной тали, выполнены в виде рычажных механизмов, связанных с соответствующими пневмовыключателями.

Механизм подъема, см. фиг.1, 2, 3, состоит из пневмодвигателя 13 и редуктора 14, оснащенного грузоподъемным 15 и грузоупорным 16 тормозами. Выходной вал 17 пневмодвигателя 13 соединен с входным валом 18 редуктора 14. На выходном валу 19 редуктора 14 установлена звездочка 20, которая зацепляется с цепью 7 крюковой подвески 8. С входным валом 18 посредством муфты 21 соединена рукоятка 22 ручного опускания груза в аварийной ситуации, например при отключении сжатого воздуха.

Механизм передвижения, см. фиг.1, 4, состоит из пневмодвигателя 23, соединенного с редуктором 24, на выходном валу которого установлена шестерня, зацепляющаяся с зубчатыми венцами приводных колес 3 тележки 2.

На фиг.5 показана пневматическая схема системы управления, содержащая блок кондиционирования (подготовки сжатого воздуха) 25, подвесной пульт 6 и панель управления 5. Соединение элементов системы управления между собой и с пневмодвигателями осуществляется посредством жестких или гибких трубопроводов (на фиг.1, 2 условно не показаны).

Сжатый воздух, см. фиг.5, от блока кондиционирования 25 поступает в панель управления 5, на которой установлен пневмораспределитель отключения питания 26, соединенный пневмомагистралью с поворотным дросселирующим золотником 27, выполненным в виде четырехходового трехпозиционного пневмораспределителя, магистрали которого в нейтральном положении перекрыты, а в крайних положениях соединены со входами трехходовых двухпозиционных пневмораспределителей 28, 29, 30, 31, выходы которых соединены с пневмодвигателями 13 и 23. В магистралях управления пневмораспределителей 28, 29, 30, 31 установлены для повышения быстродействия клапаны быстрого выхлопа 32, 33, 34, 35.

На подвесном пульте 6 смонтированы выключатель питания, выполненный в виде тумблера 36 с замковым устройством, и задающее устройство, выполненное в виде четырехходового трехпозиционного пневматического переключателя 37 вида движения (работа механизма подъема или механизма перемещения тележки). Тумблер 36 пневмомагистралью управления (показаны тонкими линиями) соединен с пневмораспределителем отключения питания 26, а переключатель 37 - со входами управления пневмораспределителей 28, 29, 30, 31 через клапаны быстрого выхлопа 32, 33, 34, 35.

В пневмомагистрали управления пневмодвигателя механизма подъема 13 между переключателем 37 и клапанами быстрого выхлопа 32, 33 подключены пневмовыключатель 38 устройства ограничения 11 (см. фиг.1) нижнего положения крюковой подвески 8 и пневмовыключатель 39 устройства ограничения 12 (см. фиг.1) верхнего положения крюковой подвески (ограничения грузоподъемности).

В магистрали питания параллельно пневмодвигателям 13 и 23 (см. фиг.5) через клапаны «или» 40 и 41 подключены соответственно пневмоцилиндр 42 грузоподъемного тормоза механизма подъема и пневмоцилиндр 43 тормоза механизма передвижения.

Внешний вид подвесного пульта 6 показан на фиг.1, 2. Подвесной пульт состоит из поворотной штанги 44 и штурвала 45. Поворотная штанга для обеспечения гибкости состоит, например, из трубчатых звеньев, соединенных посредством шарниров Гука 46. Количество трубчатых звеньев определяется длиной подвесного пульта. Поворотная штанга 44 подвесного пульта 6 в верхней части соединяется с поворотным дросселирующим золотником 27 посредством пружинно-рычажного механизма 47 принудительного возврата в нейтраль.

Вариант исполнения пружинно-рычажного механизма принудительного возврата поворотной штанги в нейтраль показан на фиг.6. Данный механизм состоит из закрепленного на поворотной штанге 44 двуплечего рычага 48, взаимодействующего со сферической поверхностью подпружиненной опоры 49, закрепленной на панели управления 5. Для снижения трения на концах двуплечего рычага 48 установлены подшипники качения 50.

Пневматические двигатели 13 и 23 выполнены с возможностью регулирования частоты вращения при постоянном крутящем моменте. Таким свойством обладают поршневые (аксиальные и радиальные) пневмодвигатели, а так же пластинчатые с высокой степенью уплотнения шиберных пластин.

Таль пневматическая работает следующим образом.

Посредством блока кондиционирования 25, см. фиг.5, в пневмосистеме тали задают номинальное давление, которое подается к тумблеру 36 и пневмораспределителю 26. Включением тумблера 36 выключателя питания переключают пневмораспределитель 26 в левое положение, при этом сжатый воздух подается к поворотному дросселирующему золотнику 27 и переключателю 37 вида движения. В отключенном положении, показанном на схеме, переключатель 37 заперт.

В зависимости от вида работ (работа механизма подъема или механизма передвижения тележки) переключатель 37 устанавливают в соответствующее положение. Если переключатель 37 установлен в среднее положение, соответствующее работе механизма подъема, давление управления через пневмовыключатели 38, 39 и клапаны быстрого выхлопа 32, 33 подается на входы управления пневмораспределителей 28 и 29 и переключает их, подготавливая пневмодвигатель 13 к работе. Поворачивая штурвал 45 по часовой стрелке от положения «нейтраль», т.е. в положение опускания крюка, открывают поворотный дросселирующий золотник 27 (левое положение по схеме фиг.5). От золотника 27 давление сжатого воздуха через пневмораспределитель 28 подается в левую полость пневмодвигателя 13, а правая полость пневмодвигателя 13 через пневмораспределитель 29 соединяется с атмосферой, при этом от давления сжатого воздуха, поступающего через клапан 40 «или», срабатывает цилиндр 42 и грузоподъемный тормоз 15, см. фиг.3, растормаживается. При повороте штурвала 45 против часовой стрелки, т.е. в положении подъема крюка, дросселирующий золотник 27, см. фиг.5, занимает правое положение и давление подается в правую полость пневмодвигателя 13 через пневмораспределитель 29, левая же полость пневмодвигателя 13 соединяется с атмосферой через пневмораспределитель 28. Аналогично ранее описанному, грузоподъемный тормоз 15 растормаживается. Частоту вращения пневмодвигателя 13 задают углом поворота штурвала 45. Угол поворота штурвала определяет проходное сечение дросселирующего золотника 27 и тем самым расход сжатого воздуха, подаваемого к пневмодвигателю 13.

Если при опускании крюка 9, см. фиг.1, 2, крюковая подвеска 8 достигает крайнего нижнего положения, то за счет натяжения цепи 7 срабатывает рычажный механизм 11 устройства ограничения нижнего положения крюковой подвески, который воздействует на пневмовыключатель 38, см. фиг.5. При этом магистраль управления пневмораспределителя 28 соединяется с атмосферой, а сам пневмораспределитель 28 под действием пружины переключается, перекрывая подачу сжатого воздуха к пневмодвигателю 13. Давление в левой полости пневмодвигателя 13 падает до атмосферного, тормозной цилиндр 42 за счет пружин возвращается в исходное положение, при этом затормаживается грузоподъемный тормоз 15, см. фиг.3, и крюковая подвеска останавливается.

В случае подъема крюка 9, см. фиг.1, 2, при достижении подвеской 8 крайнего верхнего положения последняя воздействует на рычажный механизм 12 устройства ограничения верхнего положения крюковой подвески. Срабатывает пневмовыключатель 39, см. фиг.5, переключается пневмораспределитель 29, что приводит, как описано выше, к затормаживанию грузоподъемного тормоза 15, см. фиг.3, и остановке крюковой подвески.

Для вывода крюковой подвески 8 из крайних положений штурвал 45 возвращают в нейтраль, а затем поворачивают в противоположном от ранее выбранного направления.

Если на крюк 9, см. фиг.1, 2, подвешен груз с массой, превышающей грузоподъемность тали, срабатывает рычажный механизм 12, приводящий к срабатыванию пневмовыключателя 39, см. фиг.5. Далее происходит отключение пневмодвигателя 13, срабатывание тормоза 15 и остановка крюковой подвески аналогично случаю достижения крюковой подвеской крайнего верхнего положения.

В соответствии с требованиями безопасности посредством механизма, изображенного на фиг.6, обеспечивается принудительный возврат поворотной штанги 44 в нейтраль за счет того, что при повороте штанги 44 в любом направлении относительно нейтрали подшипники 50, размещенные на рычаге 48, соединенном со штангой 44 посредством, например, шпонки, воздействуют на сферическую поверхность подпружиненной опоры 49. Последняя перемещается, сжимая пружину. Усилие сжатой пружины через рычаг 45 и штангу 44 передается на штурвал 45, см. фиг.1, 2, и воспринимается оператором. Если оператор отпускает штурвал, усилие пружины опоры 49 возвращает штангу 44, а вместе с ней и дросселирующий золотник 27, в нейтраль, что приводит к перекрытию подачи сжатого воздуха к пневмодвигателям 13 или 23 и их остановке.

Если необходимо переместить тележку, то переключатель 37, см. фиг.5, устанавливают в правое положение, при этом давление управления через клапаны быстрого выхлопа 34, 35 подается на входы управления пневмораспределителей 30, 31, переключая их и подготавливая пневмодвигатель 23 к работе. Поворачивая штурвал 45 по часовой стрелке или против часовой стрелки от нейтрального положения, открывают дросселирующий золотник 27, переводя его, соответственно, в левое или правое (по схеме) положение. При этом давление сжатого воздуха поступает в левую или правую полость пневмодвигателя 23 через один из предварительно открытых пневмораспределителей 30 или 31 соответственно. Одновременно давление сжатого воздуха через клапан 41 «или» поступает в тормозной цилиндр 43, который растормаживает тормоз тележки, установленный на выходном валу редуктора 24, см. фиг.4. Пневмодвигатель 23 с частотой вращения, заданной углом поворота дросселирующего золотника 27, см. фиг.5, через редуктор 24, см. фиг.1, 4, приводит во вращение приводные колеса 3 тележки 2, и тележка 2 перемещается с заданной скоростью.

При перерывах в работе тумблер 36, см. фиг.5, в целях безопасности (исключения возможности самопроизвольного вращения пневмодвигателей 13 и 23 при появлении утечек в пневмоаппаратах) отключают, прерывая подачу сжатого воздуха к дросселирующему золотнику 27 переключением пневмораспределителя 26 отключения питания.

Предлагаемая пневматическая таль позволяет расширить технологические возможности за счет обеспечения непрерывного (бесступенчатого) регулирования скорости подъема-опускания груза и перемещения тележки. Упрощается конструкция тали за счет уменьшения количества звеньев кинематической цепи. Повышаются эксплуатационные характеристики тали, в частности быстродействие за счет ускоренного реверса механизмов, удобство в работе и исключение возможности раскачивания за счет подвеса пульта на тележке и его шарнирной конструкции. Безопасность пневматической тали повышается за счет самовозврата штурвала пульта управления в нейтральное положение, отключающее любые движения тали.