БАРАБАН С ПРУЖИННЫМ ПРИВОДОМ

Полезная модель относится к подъемно-транспортной технике и может быть использована в устройствах для измерения линейного перемещения секций телескопической стрелы грузоподъемной машины и/или передачи электроэнергии и электрических сигналов на оборудование, установленное на ее выдвижной секции, а также в качестве токоподвода передвижных потребителей электроэнергии и передачи электрических сигналов.
Известен барабан с пружинным приводом, входящий в состав устройства для определения длины телескопической стрелы грузоподъемного крана (Приборы безопасности грузоподъемных кранов. Часть II - учебно-методическое пособие. СПб.; 2001, с.77-79, рис.3.6, 3.7). Барабан с пружинным приводом содержит собственно барабан с намотанным на него гибким элементом в виде троса, и размещенный в барабане пружинный блок, включающий в себя корпус с крышкой и размещенную в корпусе спиральную ленточную пружину, один конец которой заведен во втулку, консольно закрепленную на торцевой стенке барабана, а другой конец пружины закреплен на корпусе. В данной конструкции емкость барабана, а соответственно диапазон приращения длины стрелы, определяется максимальным числом оборотов спиральной пружины. Поэтому использование данной конструкции на современных грузоподъемных машинах с повышенной длиной телескопической стрелы привело бы к необходимости увеличения длины спиральной пружины и соответственно к увеличению внешнего диаметра барабана и его массы.
Известен также кабельный барабан с пружинным приводом, входящий в состав устройства для определения длины телескопической стрелы гидравлического автомобильного крана NG-700EG компании TADANO LTD (Япония). Барабан содержит корпус с крышкой, в котором установлен собственно барабан с намотанным на него гибким элементом в виде кабеля, и размещенный в барабане пружинный привод, включающий спиральную ленточную пружину, один конец которой закреплен в оси, консольно закрепленной на крышке корпуса, а другой - на барабане (Инструкция по ремонту гидравлического автомобильного крана NG-700EG. TADANO LTD, 1988, раздел «Датчик длины стрелы», с.2). Данная конструкция обладает тем же недостатком, что и описанная выше. Поэтому использование кабельных барабанов данной конструкции на грузоподъемных машинах с длиной телескопической стрелы 40…50 м и выше также привело бы к необходимости увеличения длины спиральной пружины и соответственно к увеличению внешнего диаметра барабана и его массы.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по совокупности существенных признаков является кабельный барабан с пружинным приводом, содержащий корпус с крышкой, в котором установлен собственно барабан с намотанным на него гибким элементом в виде кабеля и размещенный в барабане пружинный привод, включающий установленную на оси, консольно закрепленной на крышке корпуса, вращающуюся втулку и две параллельно расположенные и последовательно связанные спиральные ленточные пружины с одинаковым направлением навивки. Один из концов первой пружины закреплен на барабане, а другой конец первой пружины закреплен во вращающейся втулке. Между пружинами расположен промежуточный элемент в виде диска, закрепленного на торце вращающей втулки. На кромке диска установлен палец, в котором закреплен один из концов второй пружины, другой конец которой закреплен в указанной неподвижной оси (Инструкция по ремонту гидравлического автомобильного крана NG-700EG. TADANO LTD, 1988, раздел «Датчик длины стрелы», с.3). Конструкция данного устройства обеспечивает возможность использования его на грузоподъемных кранах с повышенной длиной стрелы за счет последовательного включения в работу двух связанных между собой спиральных пружин. Однако, консольное крепление барабана приводит к тому, что подшипниковый узел воспринимает, помимо радиальных, изгибающие нагрузки. Связь разноименных концов пружин вызывает необходимость во введении в конструкцию промежуточного элемента между двумя пружинами в виде диска с пальцем. Это усложняет конструкцию пружинного привода, увеличивает его массу и снижает надежность пружинного привода.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является упрощение конструкции самого пружинного привода, уменьшение его массы и повышение надежности за счет разнесения подшипниковых опор барабана и снижения числа промежуточных элементов, связывающих концы пружин.
Поставленные технические задачи решаются тем, что в барабане с пружинным приводом, содержащем корпус, в котором установлен собственно барабан с намотанным на него гибким элементом в виде кабеля или троса, и размещенный в барабане пружинный привод, включающий установленную на оси вращающуюся втулку и две параллельно расположенные и последовательно связанные между собой спиральные ленточные пружины, при этом один из концов первой пружины закреплен на барабане, а другой конец закреплен во втулке, согласно полезной модели, ось соединена с барабаном и барабан с осью установлен в корпусе на подшипниках, пружины размещены в барабане так, что направление навивки первой пружины противоположно направлению навивки второй пружины, связанные между собой концы пружин закреплены непосредственно во втулке, а другой конец второй пружины закреплен на корпусе.
Сущность предложенного технического решения заключается в том, что барабан с осью установлен в корпусе на разнесенных опорных элементах в виде подшипников, что снижает биение барабана и исключает действие изгибающего момента в опоре барабана. При этом размещение пружин в барабане так, что направление навивки первой пружины противоположно направлению навивки второй пружины, при закреплении связанных между собой концов пружин (внутренних концов) непосредственно во вращающейся втулке, установленной на оси барабана, свободного (наружного) конца первой пружины - на барабане, а свободного (наружного) конца второй пружины - на корпусе, позволило снизить количество промежуточных элементов (отказаться от промежуточного элемента, связывающего концы пружин, включающего диск, закрепленный на торце вращающей втулки, и установленный на кромке диска палец), что упрощает конструкцию самого пружинного привода, уменьшает его массу и повышает надежность привода.
Таким образом, достигаемый технический результат выражается в повышении надежности барабана с пружинным приводом.
На чертеже показан в упрощенном изображении вид на пружинный привод предлагаемого барабана.
Барабан с пружинным приводом содержит корпус 1, в котором установлен собственно барабан 2 с намотанным на него гибким элементом 3 в виде кабеля или троса, и размещенный в барабане пружинный привод, включающий установленную на оси 4 вращающуюся втулку 5 и две параллельно расположенные и последовательно связанные между собой спиральные ленточные пружины 6 и 7. Ось 4 соединена с барабаном 2 и барабан с осью 4 установлен в корпусе 1 на подшипниках скольжения. Пружины 6 и 7 размещены в барабане 2 так, что направление навивки первой пружины 6 противоположно направлению навивки второй пружины 7. Пружины 6 и 7 связаны между собой путем закрепления их концов непосредственно во вращающейся втулке 5. Свободный (наружный) конец первой пружины 6 закреплен на барабане 2, а свободный (наружный) конец второй пружины 7 закреплен на корпусе 1.
Ось 4 барабана может быть связана с встроенным в корпус 1 токосъемником (на чертеже не показан). В этом случае предлагаемый барабан с пружинным приводом может быть использован в качестве токоподвода передвижных потребителей электроэнергии и передачи электрических сигналов, например, для передачи электроэнергии и электрических сигналов на оборудование, установленное на выдвижной секции телескопической стрелы грузоподъемной машины.
Устройство работает следующим образом.
В исходном положении на барабан 2 намотан гибкий элемент 3, например, в виде кабеля-троса. При вытягивании кабеля-троса поворачивается барабан 2 и соответственно ось 4, сжимая первую спиральную пружину 6 и связанную с ней вторую спиральную пружину 7. Подпружиненный кабельный барабан 2, взаимодействующий с гибким элементом 3 (кабелем-тросом), обеспечивает его постоянное натяжение. Движение барабана 2 в противоположную сторону происходит под действием спиральных пружин 6 и 7. Одновременно кабель-трос осуществляет электропитание приборов, установленных на выдвижной секции телескопической стрелы грузоподъемной машины.
Описанная конструкция барабана с пружинным приводом является лишь частным примером осуществления предлагаемой полезной модели. При ее реализации могут использоваться различные конструктивные исполнения элементов устройства, отличающиеся от описанных в данной заявке и приведенных на рисунке, иллюстрирующем полезную модель.
Предлагаемая полезная модель может быть изготовлена промышленным способом на машиностроительном предприятии с использованием известных материалов и технологий.