Устройство предотвращения опрокидывания грузоподъемных машин
ANTI-TILT DEVICE FOR HOISTING MACHINES

Изобретение относится к области подъемно-транспортного машиностроения, а именно к предохранительным устройствам для предотвращения опрокидывания грузоподъемных машин (ГПМ).
Цель изобретения повышение устойчивости грузоподъемных машин к опрокидыванию как на твердом основании, так и мягком грунте.
Задача изобретения – обеспечить предотвращение опрокидывания ГПМ, повышения надежности работы и упрощение конструкции противоопрокидывающего устройства.
Известно устройство противоопрокидывания транспортного средства (RU 2499717 С1 B62D 49/08, B60K 28/14). Относится оно к транспортному машиностроению, в частности к системам, обеспечивающим пассивную безопасность при опрокидывании в поперечной плоскости транспортного средства за счет автоматического срабатывания антиопрокидывающего узла. При наклоне кузова транспортного средства на угол, превышающий критическое значение, блок управления соединяет с источником тока пиропатрон газогенератора, установленный на антиопрокидывающем узле. Пиропатрон активизируется, воспламеняя поджигающий заряд, который поджигает выталкивающий заряд, образующийся газ поступает в пневмоцилиндр и выталкивает шток с закрепленным на его конце упором. Кузов транспортного средства продолжает изменять свое положение относительно продольной оси до соприкосновения упора с опорной поверхностью колес транспортного средства.
Недостатки данного устройства:
1. Не обеспечивает возможность предотвращения опрокидывания в продольном направлении (наклон передней части или наклон задней части ГПМ).
2. Замедленное действие срабатывания гидроситемы.
Известно устройство для предотвращения опрокидывания мобильного грузоподъемного агрегата (RU 2184671 B62D 49/08, В66С 23/53), содержащее электрический датчик крена с вмонтированными двумя электродами, электрически соединенными с источником звукового и светового сигналов и электрически соединенными с исполнительным механизмом, выполненным в виде установленного под рамой между передними и задними колесами противоопрокидывающего механизма, содержащего корпус с левым и правым гидроцилиндрами штоки которых соединены с балластными грузами, а полости выполнены с возможностью соединения через нормально закрытые электромагнитные клапаны со сливной магистралью и через нормально открытые электромагнитные клапаны с гидролинией, электромагнитные клапаны левого гидроцилиндра электрически соединены с правым электродом, электромагнитные клапаны правого гидроцилиндра электрически соединены с левым электродом, электрический датчик крена выполнен в виде двух одинаковых симметрично расположенных одна относительно другой емкостей, частично заполненных маслом, на поверхности которого расположены электроды, одними концами шарнирно закрепленные на боковых внутренних поверхностях емкостей, а на другом конце каждого электрода установлены друг напротив друга поплавок и контакт, напротив этих контактов на верхних внутренних поверхностях емкостей расположены контакты, электрически соединенные между собой и подсоединенные к источнику тока.
Недостатки данного устройства:
1. Не обеспечивает возможность предотвращения опрокидывания в продольном направлении (наклон передней части или наклон задней части ГПМ).
2. Замедленное действие срабатывания гидроситемы.
3. Учитывая свойства жидкости в датчике крена (масло) может произойти расплескивание ее при вибрации, что может привести к ложному срабатыванию устройства.
4. При отрицательных температурах масло загустеет, что негативно скажется на датчике крена, полученные данные будут некорректны.
Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению относится устройство для предотвращения опрокидывания мобильного грузоподъемного агрегата (RU 131689 B62D 49/08), содержащее датчик крена, источник звукового и светового сигналов, противоопрокидывающий механизм, отличающееся тем, что датчик крена представляет собой четыре ультразвуковых датчика, каждый из которых установлен на своей выносной штанге и вынесен за габариты машины, при этом штанги жестко закреплены на остове ходовой части машины симметрично относительно продольной и поперечной осей машины, сигнал от ультразвуковых датчиков крена поступает на входы блока контроля и управления, пятый вход которого электрически соединен с датчиком, а выход блока контроля и управления через блок задержки сигнала соединен с соленоидом, сердечник которого взаимодействует со стопорной планкой, имеющей отверстие, соосное с сердечником, и жестко связанной с тросом, один конец которого жестко соединен со стержнем с возможностью его поворота на 90º, на котором установлен балластный груз с возможностью его перемещения и последующей жесткой его фиксацией на стержне, второй конец которого закреплен на оси, установленной на поворотной раме противоположно грузоподъемной стреле, а второй конец троса через блок соединен с барабаном с трещёткой, при этом пружина установлена с возможностью ее взаимодействия со стержнем.
Недостатки данного устройства:
1. Использование морально устаревших измерительных приборов.
2. Замедленное действие срабатывания гидросистемы.
3. Противоопрокидывающее устройство содержит множество сложных узлов и агрегатов.
4. Не предусматривается использование на нестабильном грунте.
Поставленная задача решается за счет того, что устройство для предотвращения опрокидывания грузоподъемных машин, содержит дополнительные точки опоры в виде гидроцилиндров «веерообразных» и «сегментных», а также раздвижной телескопический диск, установленный в главных опорах аутригера меняющий размер, в случае их просадки. В случае если при работе ГПМ одна или несколько опор гидроцилиндров сместились относительно горизонтальной плоскости на высоту h и центр тяжести машины сместился, выйдя за пределы допустимой границы значений, сигнал от инклинометров 8 подается по электроцепи 11 на реле задержки 3, после на блок управления 1. Информация обрабатывается, и в зависимости от полученных данных инклинометров 8, блок управления 1 подает сигнал на панель управления 2 оператором о внештатной ситуации. Параллельно включается гидронасос 4, который из расширительного бака 5 распределяет масло через систему трубопроводов 6 к гидроцилиндрам 10, 14, 15 для стабилизации положения автокрана, путем корректировки высоты гидроцилиндров и раскрыванием телескопического диска в выносных опорах, повышая точки опоры машины. Предложенное устройство позволяет предотвратить опрокидывание грузоподъемных машин, на которых будет установлена данная система.
Новые существенные признаки:
- в основание опоры аутригера установлен телескопический диск, который в случае необходимости раскрывается, тем самым увеличивает площадь соприкосновения
- имеется дополнительные точки опоры выполненных в виде навесного оборудования к выносным опорам
Перечисленные новые существенные признаки, в совокупности с известными, необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется объем правовой защиты.
Технический результат достигается за счет гидравлических опор, которые в автоматическом режиме меняют высоту, в случае изменения центра тяжести, для удержания ГПМ в строго рабочем положении.
На фиг.1 – Вид сверху, схематичное расположение приборов.
На фиг.2 – Разрез, вид сбоку, схематичное расположение приборов.
На фиг.3 – Вид сбоку на аутригер.
На фиг.4 – Вид сверху, схематичное расположенные дополнительных опор.
На фиг.5 – Работа системы предотвращения опрокидыванию на мягком грунте.
Устройство работает следующим образом.
Выносные опоры ГПМ выдвинуты за ее остов, гидроцилиндрами 10 (фиг.1,2) поддерживается центр тяжести в рабочем положении, инклинометры 8 установлены за габаритами машины на выносных опорах 12 и контролируют угол наклона машины, а датчики давления на опору фиксируют давление на каждую из опор. Полученные данные от датчиков 8 и 12 поступают на реле времени 3 для формирования нормируемых временных задержек, далее сигнал поступает на блок управления 1, сопоставляется с пороговыми значениями предельного угла наклона машины и давления на опоры, и выводится на панель управления оператором 2.
При работе краном на нестабильном грунте происходит его продавливание одной из опор, на глубину h (фиг.5), например, левой, инклинометры 8 определяют угол «α», на который отклонилась ГПМ от своей первоначальной оси, непрерывно подается сигнал по электроцепи 11 на реле времени 3 (фиг.2), после сигнал передается на блок управления 1, где данные обрабатываются и выводятся на панель управления оператором 2. Если угол наклона критичный и требует скорейшего принятия решения, то блок управления 1 без участия оператора подает сигнал на насос 4 для забора масла из расширительного бака 5 и распределения по трубопроводам 6 к гидроцилиндрам 10, которые продавили грунт, давление нагнетается до тех пор, пока угол «α» не придет в нормальное положение (фиг.3). В случае продолжения дальнейшего нестабильного положения ГПМ, в работу подключается ступенчатая система защиты от опрокидывания, раскрывается телескопический диск 9 (фиг.3,4) установленный в основных точках опор крана, далее в работу вступает «крестообразные» гидравлические цилиндры 14 и «сегментные» гидравлические цилиндры 15, повышая в разы точку опоры крана с грунтом, тем самым повышая сопротивление опрокидыванию крана.