Кран-манипулятор
CRANE ARM

Изобретение относится к подъемно - транспортным машинам для проведения погрузочно-разгрузочных и прочих работ, выполняемых мобильными подъемно-транспортными агрегатами с ограниченной грузоподъемностью.
Известен кран-манипулятор, содержащий смонтированное на транспортном средстве поворотное в вертикальной плоскости основание в виде плоской треугольной фермы и три гидроцилиндра, корпуса которых шарнирно закреплены на вершинах основания, а штоки всех трех гидроцилиндров соединены между собой и с грузозахватным органом, при этом для поворота основания предусмотрено два гидроцилиндра, штоки которых закреплены на обращенной вверх стороне основания, при этом вершина основания, противолежащая упомянутой стороне основания, снабжена горизонтальной балкой, параллельной этой стороне основания, гидроцилиндры поворота основания расположены параллельно друг другу, их штоки закреплены на вершинах основания, соединенных между собой верхней его стороной, при этом между горизонтальной балкой и наклонными сторонами основания расположены укосины, при этом упомянутая горизонтальная балка соединена с фермой, установленной на вертикальных стойках, охватывающих кабину и закрепленных на раме транспортного средства (RU Патент РФ №2207317, опубл. 2003).
Известен кран-манипулятор, содержащий основание, выполненное в виде треугольной фермы, состоящей из двух силовых гидроцилиндров и жесткой траверсы, на которой шарнирно смонтированы стержни и силовые гидроцилиндры составляющие конструкцию стрелы с грузонесущим органом, при этом стержни составляющие конструкцию стрелы одними концами сходятся в месте крепления грузонесущего органа, а другими концами два стержня стрелы крепятся опорно-поворотными устройствами к жесткой траверсе основания и один стержень стрелы монтируется на передней верхней направляющей передней стойки четырехгранной фермы, все стержни конструкции стрелы закреплены без возможности регулирования по длине, при этом установленные два силовых гидроцилиндра расположены под углом у друг к другу, который зависит от размеров конструкции, при этом два силовых гидроцилиндра штоками сходятся в общем сферическом шарнире, который своими цапфами монтируется на передней верхней направляюще передней стойки четырехгранной фермы, при этом основание двух силовых гидроцилиндров крепится посредством опорно-поворотных устройств к жесткой траверсе основания, поворот стрелы с грузонесущим органом на определенный угол регулируется работой силовых гидроцилиндров и дополнительных параллельных друг другу силовых гидроцилиндров, при этом для большего поворота стрелы дополнительные параллельные силовые гидроцилиндры работают поочередно друг относительно друга, при этом подъем и опускание стрелы с грузонесущим органом регулируется синхронной работой дополнительных параллельных силовых гидроцилиндров, штоки которых с помощью цилиндрических шарниров крепятся к жесткой траверсе основания, а концами параллельные силовые гидроцилиндры монтируются на задней верхней направляющей задней стойки четырехгранной фермы, задние стойки четырехгранной фермы опираются жестко на парные стойки-укосины, выполненные с возможностью крепления на транспортном средстве (RU Патент №2725367, опубл. 2019).
Известен кран-манипулятор, содержащий основание, выполненное в виде четырехгранной фермы, на которой шарнирно смонтирована с возможностью поворота посредством двух силовых гидроцилиндров шарнирно-стержневая стрела с грузонесущим органом, выполненная в виде фермы, состоящей из треугольных шарнирно-стержневых соединений, при этом установленные два силовых гидроцилиндра шарнирно-стержневой стрелы расположены под углом α друг к другу, который зависит от размеров конструкции, при этом два силовых гидроцилиндра имеют общий сферический шарнир с цапфами, соединенными с соответствующими фермами стрелы, при этом шарнирно-стержневая стрела и ее силовые гидроцилиндры закреплены на основании посредством опорно-поворотных устройств, стержни всех треугольников конструкции стрелы закреплены без возможности регулирования по длине, поворот стрелы с грузонесущим органом на определенный угол регулируется работой силовых гидроцилиндров, подъем и опускание стрелы с грузонесущим органом регулируется двумя параллельными синхронными гидроцилиндрами, которые штоками крепятся к вершинам основания с помощью цилиндрических шарниров, а нижними концами монтируются в вершинах четырехгранной фермы, передние стойки и задние стойки четырехгранной фермы опираются жестко на парные стойки-упоры, выполненные с возможностью крепления на транспортном средстве (RU Патент №2722762, опубл. 2019).
Недостатками известных технических решений является недостаточные функциональные возможности стрелы крана-манипулятора и недостаточная зона обслуживания.
Техническая проблема - не обеспечиваются достаточные функциональные возможности стрелы крана-манипулятора и зона обслуживания.
Технический результат - обеспечение достаточных функциональных возможностей стрелы крана-манипулятора и расширение зоны обслуживания в горизонтальной и вертикальной плоскостях крана-манипулятора.
Технический результат достигается краном-манипулятором, содержащий основание, выполненное в виде треугольной фермы, на котором шарнирно смонтирована с возможностью поворота шарнирно-стержневая стрела, выполненная в виде шарнирно-стержневых ферм, при этом шарнирно-стержневые фермы, составляющие конструкцию стрелы имеют вид стержневых треугольников с плоскими фермами в поперечном направлении, при этом два силовых гидроцилиндра треугольной фермы основания расположены под углом τ друг к другу, который зависит от размеров конструкции, и своими штоками сходятся в общем разнонаправленном шарнире, который своими цапфами монтируется на переднем верхнем стержне, опирающемся на передние подпоры четырехгранной фермы, а своими основаниями указанные два силовых гидроцилиндра треугольной фермы закреплены посредством опорно-поворачивающихся устройств к жесткой перекладине основания треугольной фермы, при этом поворот шарнирно-стержневой стрелы на заданный оператором угол регулируется работой силовых гидроцилиндров основания треугольной фермы, при этом шарнирно-стержневая стрела представляет собой треугольные соединения стержней, в основании двух из которых последовательно и парно расположены четыре силовых гидроцилиндра, при этом основания двух первых параллельно расположенных силовых гидроцилиндров крепятся в опорно-поворачивающихся устройствах, размещенных на переднем верхнем стержне, опирающемся на передние подпоры четырехгранной фермы, а их штоки последовательно связаны посредством подвижных шарниров с основаниями двух других параллельно расположенных силовых гидроцилиндров, штоки которых посредством подвижных шарниров крепятся на перекладине, которая является окончанием шарнирно-стержневой стрелы, при этом на указанной перекладине размещается грузонесущий орган, при этом грузонесущий орган способен перемещаться по поверхности перекладины, при этом все стержни, составляющие шарнирно-стержневую стрелу, соединяются между собой посредством подвижных шарниров и не способны изменять свою длину, при этом подъем, опускание шарнирно-стержневой стрелы на заданную величину оператором осуществляется при помощи двух параллельных друг другу и отдаленных от шарнирно-стержневой стрелы силовых гидроцилиндров, штоки которых монтируются с помощью подвижных шарниров к жесткой перекладине основания треугольной фермы, а своим основанием указанные силовые гидроцилиндры крепятся на заднем верхнем стержне, опирающемся на задние подпоры четырехгранной фермы, при этом задние подпоры четырехгранной фермы утолщены и опираются жестко на пары парных распорок, при этом парные распорки выполнены в виде стержней с возможностью крепления на транспортном средстве, при этом одновременной работой всех силовых гидроцилиндров достигается расширенная зона обслуживания крана-манипулятора.
Изобретение поясняется чертежами.
На фигуре 1 схематично представлен кран-манипулятор с возможностью установки его на транспортное средство, общий вид.
На фигуре 2 изображен вид сверху.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения заключаются в следующем.
Кран-манипулятор, содержит основание 1, выполненное в виде треугольной фермы, на котором шарнирно смонтирована с возможностью поворота шарнирно-стержневая стрела 2, выполненная в виде шарнирно-стержневых ферм. Шарнирно-стержневые фермы 3, 4, 5, составляющие конструкцию стрелы 2 имеют вид стержневых треугольников с плоскими фермами в поперечном направлении. Два силовых гидроцилиндра 6, 7 треугольной фермы основания 1 расположены под угломдруг к другу, который зависит от размеров конструкции, и своими штоками 8, 9 сходятся в общем разнонаправленном шарнире 10, который своими цапфами монтируется на переднем верхнем стержне 11, опирающемся на передние подпоры 12 четырехгранной фермы 13, а своими основаниями указанные два силовых гидроцилиндра 6, 7 треугольной фермы закреплены посредством опорно-поворачивающихся устройств 14, 15 к жесткой перекладине 16 основания 1 треугольной фермы. Поворот шарнирно-стержневой стрелы 2 на заданный оператором угол регулируется работой силовых гидроцилиндров 6, 7 основания 1 треугольной фермы. Шарнирно-стержневая стрела 2 представляет собой треугольные соединения 3, 4, 5 стержней, в основании двух из которых последовательно и парно расположены четыре силовых гидроцилиндра 17, 18. Основания двух первых параллельно расположенных силовых гидроцилиндров 17 крепятся в опорно-поворачивающихся устройствах 19, размещенных на переднем верхнем стержне 11, опирающемся на передние подпоры 12 четырехгранной фермы 13, а их штоки 20 последовательно связаны посредством подвижных шарниров 21 с основаниями 22 двух других параллельно расположенных силовых гидроцилиндров 18, штоки 23 которых посредством подвижных шарниров 24 крепятся на перекладине 25, которая является окончанием шарнирно-стержневой стрелы 2. На указанной перекладине 25 размещается грузонесущий орган 26. Грузонесущий орган 26 способен перемещаться по поверхности перекладины 25. Все стержни, составляющие шарнирно-стержневую стрелу 2 соединяются между собой посредством подвижных шарниров и не способны изменять свою длину. Подъем, опускание шарнирно-стержневой стрелы 2 на заданную величину оператором осуществляется при помощи двух параллельных друг другу и отдаленных от шарнирно-стержневой стрелы 2 силовых гидроцилиндров 27 штоки 28 которых монтируются с помощью подвижных шарниров 29 к жесткой перекладине основания 1 треугольной фермы, а своим основанием 30 указанные силовые гидроцилиндры 27 крепятся на заднем верхнем стержне 31, опирающемся на задние подпоры 32 четырехгранной фермы 13. Задние подпоры 32 четырехгранной фермы 13 утолщены и опираются жестко на пары парных распорок 33. Парные распорки 33 выполнены в виде стержней с возможностью крепления на транспортном средстве. Одновременной работой всех силовых гидроцилиндров 6, 7, 17, 18, 27 достигается расширенная зона обслуживания крана-манипулятора.
Кран-манипулятор работает следующим образом.
Синхронной работой двух параллельных силовых гидроцилиндров 27 сообщается подъем и опускание, и изменение вылета шарнирно-стержневой стрелы 2. Работа шарнирно-стержневой стрелы 2 и ее поворот на определенные углы, обеспечивается одновременной или поочередной работой силовых гидроцилиндров 6, 7. Работой параллельных друг другу силовых гидроцилиндров 17, 18 регулируется процесс изменения величины выноса окончания шарнирно-стержневой стрелы 2. Совместной работой силовых гидроцилиндров 6, 7 и двух параллельных друг другу и отдаленных от шарнирно-стержневой стрелы 2 силовых гидроцилиндров 27 регулируется процесс поворота на больший угол подъема и опускания груза грузонесущим органом 26. Грузонесущий орган 26 способен перемещаться по поверхности перекладины 25 на величину установленную оператором. Одновременной работой всех силовых гидроцилиндров 6, 7, 17, 18, 27 достигается расширенная зона действия шарнирно-стержневой стрелы 2. В разнонаправленном шарнире 10 происходит взаимное перемещение штоков 8, 9 силовых гидроцилиндров 6, 7 друг относительно друга и относительно плоскости шарнирно-стержневой стрелы 2. Основание 1 выполненное в виде треугольной фермы обеспечивает жесткую связь с конструкцией шарнирно-стержневой стрелы 2. Для придания жесткости и устойчивости конструкции в работе задние подпоры 32 четырехгранной фермы 13 утолщены и опираются жестко на пары парных распорок 33. Сами парные распорки 33 выполнены в виде стержней с возможностью крепления на транспортном средстве.
Таким образом, обеспечивается маневренность шарнирно-стержневой стрелы и расширяется зона обслуживания в горизонтальной и вертикальной плоскостях крана-манипулятора.