Устройство для перемещения тяжеловесных конструкций

Предлагаемая полезная модель относится к области подъемно-транспортного машиностроения, в частности к устройствам для горизонтального перемещения и вертикального подъема грузов, а также может найти применение при натяжении тросовых систем. Устройство для перемещения тяжеловесных конструкций содержит корпус с крышками, поршни, установленные в нем и имеющие отверстие для троса, каналы для подачи рабочей среды, выполненные в корпусе, передние и задние втулки с захватами и снабжено цапфами, установленными на средней части корпуса, полым штоком, установленным соосно тросу, шариковыми винтовыми парами качения, гайки которых установлены на одном винте, имеющем центральное осевое отверстие, винтовую разнонаправленную профильную резьбу с двух противоположных его концов, взаимодействующую с гайками, жестко установленными в поршнях, и резьбу на средней части его наружной поверхности, механизмом переключения каналов, помещенным между поршнями в средней части корпуса, оснащенным резьбовой втулкой, взаимодействующей с резьбой средней части винта, и имеющей шаг меньше шага профильной резьбы винта, и поводком, закрепленным в резьбовой втулке и заведенным в продольный паз, выполненный в механизме переключения каналов, захваты, состоят из зубчатых эксцентриков, реечного толкателя и разрезных прижимов, имеющих скосы, и размещены в крышках со шпоночными пазами, а шпонки установлены в передней и задней втулках, один из разрезных прижимов захвата подпружинен, оснащен регулировочной гайкой, а скосы выполнены с уклоном. Кроме того, в устройстве для перемещения тяжеловесных конструкций, механизм переключения каналов выполнен в виде ступенчатого толкателя с пазом под поводок, золотника, концентрично установленного на толкателе, средняя часть корпуса имеет две конусные канавки, взаимодействующие с подпружиненными шариками, установленными в вертикальном отверстии увеличенной части толкателя, а расстояние между торцевыми поверхностями золотника и уступа толкателя равно половине шага между коническими канавками корпуса.

Предлагаемая полезная модель относится к области подъемно-транспортного машиностроения, в частности к устройствам для горизонтального перемещения и вертикального подъема грузов, а также может найти применение при натяжении тросовых систем.

Из патентной литературы известен «Подъемник», а. с. №1323524, В 66 F 1/02, содержащий двух поршневые силовые цилиндры, штоки которых связаны верхней и нижней балками, винтовые пары, выполненные не самотормозящимися, гайки которых связаны с указанными балками и выполнены с нарезкой разного направления, а винты прикреплены к корпусам силовых цилиндров с возможностью осевого вращения, направляющую и элементы фиксации балок на направляющих с их приводом, имеющие форму подпружиненных эксцентриков, шарнирно закрепленных на гайках винтовых пар, расположенные на направляющей и имеющие привод, выполненный в виде дополнительных цилиндров, шарнирно закрепленных на грузовой траверсе, которая смонтирована на корпусах силовых цилиндров.

Недостаток конструкции этого подъемника заключается в ее сложности, которая объясняется наличием двух гидравлических цилиндров, малой технологичности (используются только жесткие направляющие) и надежности.

Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели, по технической сущности и достигаемому эффекту, можно считать «Шаговый подъемник», патент РФ №2027661, В 66 F 1/02, содержащий корпус, поршень, крышки корпуса со сквозными отверстиями для троса, передние и задние втулки с шарнирно закрепленными на них захватами и трубку, установленную в отверстии поршня и задней крышки, в котором поршень выполнен в виде полого цилиндра, с каналами в верхнем основании, и кольца с радиальными перемычками и трубкой, установленной по оси подъемника, в нижнем основании, а внутри поршня установлен дополнительный поршень в виде полого цилиндра.

Недостаток предложенной конструкции шагового подъемника заключается в его ненадежности и малой технологичности: в устройстве нет уплотнений, нет взаимосвязи между поршнями и отсутствует возможность автоматического переключения подачи рабочей среды.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель - расширение функциональных возможностей, улучшение технических характеристик и надежности работы.

Поставленная задача решается тем, что устройство для перемещения тяжеловесных конструкций, содержащее корпус с крышками, поршни, установленные в нем и имеющие отверстие для троса, каналы для подачи рабочей среды, выполненные в корпусе, передние и задние втулки с захватами, снабжено цапфами, установленными на наружной поверхности средней части корпуса, полым штоком, установленным соосно тросу, шариковыми винтовыми парами качения, гайки которых установлены на одном винте, имеющем центральное осевое отверстие, винтовую разнонаправленную профильную резьбу с двух противоположных его концов, взаимодействующую с гайками, жестко установленными в

поршнях, и резьбу на средней части его наружной поверхности, механизмом переключения каналов, помещенным между поршнями в средней части корпуса, оснащенным резьбовой втулкой, взаимодействующей с резьбой средней части винта, и имеющей шаг меньше шага профильной резьбы винта, и поводком, закрепленным в резьбовой втулке и заведенным в продольный паз, выполненный в механизме переключения каналов, захваты, состоят из зубчатых эксцентриков, реечного толкателя и разрезных прижимов, имеющих скосы, и установлены в крышках со шпоночными пазами, шпонки установлены в передней и задней втулках, причем один из разрезных прижимов захвата подпружинен, оснащен регулировочной гайкой, а скос выполнен с уклоном.

Кроме того, в устройстве для перемещения тяжеловесных конструкций механизм переключения каналов выполнен в виде ступенчатого толкателя с пазом под поводок, золотника, концентрично установленного на толкателе, средняя часть корпуса имеет две конусные канавки, взаимодействующие с подпружиненными шариками, установленными в вертикальном отверстии увеличенной части толкателя, а расстояние между торцевыми поверхностями золотника и уступа толкателя равно половине шага между коническими канавками корпуса.

На фиг.1 - представлен разрез корпуса устройства для перемещения тяжеловесных конструкций, на фиг.2 - общий вид устройства для перемещения тяжеловесных конструкций, на фиг.3 - механизм переключения каналов в момент перемещения поршней, на фиг.4 - разрез А-А фиг.1, фиг.5 - гидравлическая схема в момент начала движения поршней, когда левый эксцентриковый захват обжимает трос, на фиг.6 - гидравлическая схема в момент начала движения поршней, когда правый эксцентриковый захват обжимает трос.

Устройство для перемещения тяжеловесных конструкций содержит корпус 1 с крышками 2 и 3, поршни 4 и 5, установленные в нем и имеющие отверстия для троса 6, и каналы 7-15 для подачи и слива рабочей среды. Передние 16 и задние 17 втулки с захватами, установленные в крышках 2 и 3 соответственно.

Средняя часть корпуса 1 снабжена цапфами 18 для установки устройства, например, в раме 19, закрепленной на каком - либо основании 20.

Устройство для перемещения тяжеловесных конструкций имеет полый шток 21, установленный соосно тросу 6, шариковые винтовые пары качения, гайки 22 и 23 которых установлены на одном винте 24, имеющем центральное осевое отверстие 25, винтовую разнонаправленную профильную резьбу 26 и 27 с двух противоположных его концов, взаимодействующую с гайками 22, 23, жестко установленными в поршнях 4, 5, и резьбу 28 на средней части его наружной поверхности.

Механизмом переключения каналов помещен между поршнями 4 и 5, в средней части корпуса 1, и оснащен резьбовой втулкой 29, взаимодействующей с резьбой 28, имеющей шаг меньше шага профильной резьбы 26,27 винта, и поводком 30, закрепленным в резьбовой втулке 29 и заведенным в продольный паз 31, выполненный в механизме переключения каналов.

Захваты, состоят из зубчатых парных эксцентриков 32,33, установленных на осях 34 и 35, реечных толкателей 36, 37 и разрезных прижимов 38 и 39, размещенных в передней 16 и задней 17 втулках, соответственно. В крышках 2 и 3 выполнены шпоночные пазы 40 под шпонки 41, закрепленные во втулках 16, 17.

Один из разрезных прижимов 38 захвата подпружинен, оснащен регулировочной гайкой 42 и имеет скосы 43, выполненные с уклоном.

Механизм переключения каналов состоит из ступенчатого толкателя 44 с пазом 31 под поводок 30, золотника 45, концентрично установленного на толкателе 44, средняя часть корпуса 1 имеет две конусные канавки 46, взаимодействующие с подпружиненными шариками 47, установленными в вертикальном отверстии 48 увеличенной части толкателя 44. Расстояние между торцевыми поверхностями золотника 45 и уступа толкателя 44 равно половине шага между конусными канавками 46 корпуса 1.

Бак 49 для рабочей среды и ручной насос 50, могут быть установлены на раме 19, конец троса 6 намотан на барабан 51, кинематически связанный с ручным насосом 50.

Устройство для перемещения тяжеловесных конструкций работает следующим образом:

Перед первым перемещением троса 6 влево реечные толкатели 36 и 37 взаимодействуют с торцевыми стенками корпуса 1. Пара зубчатых эксцентриков 32, связанная с реечными толкателями 36 и повернута таким образом, что между ними и разрезными прижимами 38 имеется зазор, обеспечивающий свободное перемещение троса 6 в полом штоке 21. Одновременно с этим, пара зубчатых эксцентриков 33 развернуты таким образом, что гарантируется обжатие разрезного прижима 39, под действием реечных толкателей 37.

Рабочая среда из бака 49 ручным насосом 50 по напорным каналам магистралей 8, 9, 15, связанным кольцевой проточкой золотника 45, и обратный клапан, подается в поршневую полость корпуса 1.

Поршни 4 и 5, штоки которых жестко связаны с неподвижными передней 16 и задней 17 втулками, расходятся.

Происходит перемещение троса 6 по отношению к неподвижному корпусу 1 под нагрузкой на шаг равный ходу поршня 5.

В связи с тем, что гайки 22 и 23 шариковых винтовых пар жестко закреплены в поршнях 4 и 5, а винт 24 установлен в подшипниковых опорах средней части корпуса 1, резьбовая втулка 29, взаимодействующая с резьбой 28, выполненной между подшипниковыми опорами, на центральном участке винта 24, начинает двигаться параллельно оси устройства.

При этом поводок 30, закрепленный в резьбовой втулке 29 и заведенный в паз 31 толкателя 44, дает команду на переключение каналов.

Участки винтовой профильной разнонаправленной резьбы 26, 27 обеспечивают равномерное перемещение поршней 4 и 5, проворот которых невозможен благодаря наличию

шпонок 41, закрепленных на втулках 16, 17, и шпоночных пазов 40, выполненных в крышках 2 и 3 параллельно центральной оси.

Слив рабочей среды из штоковых полостей происходит по каналам 13, 14, 12, 11, через кольцевую проточку золотника 45 в бак 49 к насосу 50.

В конце хода перемещения поршней 4 и 5, реечные толкатели 36, 37 эксцентриковых захватов 32,33 взаимодействуют с внутренней торцевой стенкой крышек 2 и 3.

Обжатие троса 6 разрезным прижимом 38 происходит раньше, чем открытие и освобождение троса 6 прижимом 39.

В тот момент, когда эксцентриковый захват 33 открывается, подпружиненные шарики 47, устройства переключения каналов, выходят на вершину, образованную двумя кольцевыми конусными канавками 46. Поводок 30, после перемещения резьбовой втулки 29, упирается в торцевую стенку паза 31, а торец увеличенной части ступенчатого толкателя 44 упирается в торцевую поверхность золотника 45. Далее подпружиненный шарик 47, передвигаясь по конусной поверхности соседней канавки 46, отбрасывает толкатель 44, а вместе с ним и золотник 45 вправо на величину равную половине шага между кольцевыми коническими канавками 46. В этот момент происходит мгновенное переключение каналов. Положение золотника фиксируется шариковым стопором механизма переключения каналов.

Теперь давление рабочей среды при работе насоса 50 нарастает в штоковых полостях корпуса 1, при этом рабочая среда движется по напорным каналам 8, 7, 13, 14, через кольцевую проточку золотника 45 и обратный клапан. Поршни перемещаются навстречу друг другу, а трос 6 обжатый прижимом 39 перемещается. Слив рабочей среды из поршневой полости происходит по каналам 15, 10, 11 через кольцевую проточку золотника 45 в бак 49 и к насосу 50.

В конце хода поршней реечные толкатели 36,37 опять упираются в торцевые поверхности корпуса 1. При этом зубчатый парный эксцентрик 33 обжимает разрезной прижим

39, фиксируя трос 6, зубчатый парный эксцентрик 32 поворачивается и освобождает разрезной прижим 38, а вместе с ним и трос 6.

Винт 24, вращаясь, перемещает резьбовую втулку 29 влево до взаимодействия поводка 30 с другой торцевой стенкой паза 31. В этот момент толкатель 44 опять выводит шарики 47 на вершину образованную канавками 46. Дальнейшее перемещение поршней 4 и 5 ведет к переходу шариков 47 в соседнюю конусную канавку 46, отбрасывая толкатель 44 и золотник 45 упором хвостовика влево. Стопор золотника 45 возвращается в исходное положение. Происходит обратное переключение каналов и перемещение троса 6 еще на шаг.

Далее цикл перемещения поршней 4, 5 и, вместе с тем, переключения каналов повторяется.

Для возвращения троса 6 в исходное положение достаточно отвернуть регулировочную гайку 42. Подпружиненный разрезной прижим 38 переместится вправо и выйдет из взаимодействия со скосом 43, уклон которого гарантирует быстрое освобождение троса 6 и, кроме того, обеспечивает регулировку последовательности обжатия и освобождения троса при настройке устройства.

Для сборки троса 6 предусмотрен намоточный барабан 51, который может быть установлен на раме 19 и кинематически связан гибким приводом, звездочки которого установлены на осях рукоятки ручного насоса 50 и барабана 51, причем одна из них имеет храповой механизм.

Предлагаемое в качестве полезной модели устройство для перемещения тяжеловесных конструкций, по сравнению с существующими конструкциями, наиболее универсально, надежно. Может найти применение при горизонтальном перемещении грузов, а также их вертикальном подъеме. Кроме того, предлагаемое устройство может быть применено при натяжении тросовых систем.

1. Устройство для перемещения тяжеловесных конструкций, содержащее корпус с крышками, поршни, установленные в нем и имеющие отверстие для троса, каналы для подачи рабочей среды, выполненные в корпусе, передние и задние втулки с захватами, отличающееся тем, что оно снабжено цапфами, установленными на средней части корпуса, полым штоком, установленным соосно тросу, шариковыми винтовыми парами качения, гайки которых установлены на одном винте, имеющем центральное осевое отверстие, винтовую разнонаправленную профильную резьбу с двух противоположных его концов, взаимодействующую с гайками, жестко установленными в поршнях, и резьбу на средней части его наружной поверхности, механизмом переключения каналов, помещенным между поршнями в средней части корпуса, оснащенным резьбовой втулкой, взаимодействующей с резьбой средней части винта, и имеющей шаг меньше шага профильной резьбы винта, и поводком, закрепленным в резьбовой втулке и заведенным в продольный паз, выполненный в механизме переключения каналов, захваты, состоят из зубчатых эксцентриков, реечного толкателя и разрезных прижимов, имеющих скосы, и размещены в крышках со шпоночными пазами, а шпонки установлены в передней и задней втулках, причем один из разрезных прижимов захвата подпружинен, оснащен регулировочной гайкой, а скосы выполнены с уклоном.

2. Устройство для перемещения тяжеловесных конструкций по п.1, отличающееся тем, что механизм переключения каналов выполнен в виде ступенчатого толкателя с пазом под поводок, золотника, концентрично установленного на толкателе, средняя часть корпуса имеет две конусные канавки, взаимодействующие с подпружиненными шариками, установленными в вертикальном отверстии увеличенной части толкателя, а расстояние между торцевыми поверхностями золотника и уступа толкателя равно половине шага между коническими канавками корпуса.