УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОПРОКИДЫВАНИЯ ГУСЕНИЧНЫХ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН

Полезная модель относится к области подъемно-транспортного машиностроения, а именно к предохранительным устройствам для предотвращения опрокидывания гусеничных грузоподъемных машин (ГПМ).
Известно предохранительное устройство для предотвращения опрокидывания стреловой грузоподъемной машины на гусеничном ходу А.С. (№1291533 В66С 15/00) содержащее шарнирно закрепленный одним концом на платформе машины рычаг, на другом конце которого установлен с возможностью перемещения контргруз, гидроприводы перемещения рычага и контргруза и распределительные механизмы управления, включенные в линию питания упомянутых приводов. Оно снабжено датчиком крена платформы с установленным на шасси корпусом, внутри которого размещен подпружиненный шток с роликом прижатия к звену гусеницы, взаимодействующим с контактами, включенными в цепь управления распределительным механизмом гидропривода перемещения контргруза.
Недостатки данного устройства:
1. He обеспечивает возможность предотвращения опрокидывания в продольном направлении (наклон передней части или наклон задней части гусеничной ГПМ).
2. Замедленное действие срабатывания гидроситемы
3. Сложность конструкции
Наиболее близким аналогом к заявленному устройству относится устройство для предотвращения опрокидывания мобильного грузоподъемного агрегата патент РФ (№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 с ложному срабатыванию устройства.
Задача полезной модели - обеспечение предотвращения опрокидывания в продольном и поперечном направлении и повышения надежности работы при упрощении конструкции.
Поставленная задача решается за счет того, что устройство для предотвращения опрокидывания гусеничной грузоподъемной машины, содержащее электрический датчик крена, источник звукового и светового сигнала, противоопрокидывающий механизм, четыре ультразвуковых датчика крена, каждый из которых установлен на своей выносной штанге и вынесены 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 задатчиком, а выход блока контроля управления, через блок задержки сигнала соединен с соленоидом, сердечник которого взаимодействует со стопорной планкой, имеющей отверстие соосное с сердечником и жестко связанную с тросом, один конец которого жестко соединен со стержнем с возможностью его поворота на 90 градусов, 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 трещеткой, при этом пружина установлена с возможностью ее взаимодействия со стержнем.
Новые существенные признаки:
1. Четыре ультразвуковых датчика крена, каждый из которых установлен на своей выносной штанге и вынесены за габариты машины.
2. Штанги жестко закреплены на остове ходовой части машины симметрично относительно продольной и поперечной осей машины.
3. Сигнал от ультразвуковых датчиков крена поступает на входы блока контроля и управления, пятый вход которого электрически соединен с задатчиком, а выход блока контроля управления, через блок задержки сигнала соединен с соленоидом.
4. Сердечник соленоида взаимодействует со стопорной планкой, имеющей отверстие соосное с сердечником, и жестко связанную с тросом.
5. Один конец троса жестко соединен со стержнем с возможностью его поворота на 90 градусов, на котором установлен балластный груз с возможностью его перемещения и последующей жесткой его фиксацией на стержне.
6. Второй конец стержня закреплен на оси установленной на поворотной раме противоположно грузоподъемной стреле.
7. Второй конец троса, через блок соединен с барабаном с трещеткой.
8. Пружина установлена с возможностью взаимодействия со стержнем.
Технический результат заключается в надежности устройства и упрощении конструкции. Четыре ультразвуковых датчиков крена, каждый из которых установлен на своей выносной штанге и вынесены за габариты машины симметрично относительно продольной и поперечной осей машины, что дает возможность предотвращать опрокидывание грузоподъемной машины как в продольном так и в поперечном направлении.
Сигнал от ультразвуковых датчиков крена поступает на входы блока контроля и управления где происходит их обработка и вывод обработанных сигналов в удобном для оператора виде на дисплей, которой расположен в кабине оператора например в градусах угла крена, пятый вход которого электрически соединен с задатчиком, где заблаговременно заложены параметры пороговых значений углов наклона для данной ГПМ, а выход блока контроля управления, через блок задержки сигнала, который подает сигнал на соленоид с задержкой 1,5-2 секунды, для того чтобы оператор грузоподъемной машины мог самостоятельно отреагировать на опасную ситуацию в плане опрокидывания и принять необходимые меры по ее предупреждению.
При без действии оператора сигнал из блока задержки сигнала поступает на соленоид сердечник которого взаимодействует со стопорной планкой имеющее отверстие соосное с сердечником и жестко связанную с тросом. Сердечник соленоида под действием электрического тока втягивается в соленоид освобождая при этом стопорную планку при этом пружина установлена с возможностью взаимодействия со стержнем разжимается и толкает стержень который имеет возможность поворота на 90 градусов и возможность перемещаться с последующей жестокой фиксацией на стержне при помощи фиксатора на котором установлен балластный груз, установленной на поворотной раме противоположно грузоподъемной стреле, начинает перемещаться вместе с балластным грузом в крайнее нижнее положение тем самым создавая противопрокидывающий момент и предупреждая процесс опрокидывания ГПМ.
Технический результат так же заключается в надежности устройства за счет быстроты распространения ультразвука излучаемого датчиками и обработки полученных сигналов с датчиков блока контроля и управления БКУ мгновенно и обеспечивающих информацией оператора о положении гусеничной ГПМ в пространстве относительно земли при помощи дисплея. Датчики расстояния имеют возможность регулироваться по высоте в зависимости от типа ГПМ. Простота конструкции так же повышает надежность работы.
Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результаты во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Фиг.1 - Схематично изображено расположение ультразвуковых датчиков расстояния при продольном и поперечном наклоне гусеничной ГПМ.
Фиг.2 - Изображена блок схема устройства для предотвращения опрокидывания гусеничной ГПМ.
Устройство для предотвращения опрокидывания гусеничной ГПМ содержит:
Четыре ультразвуковых датчика крена - 1, каждый из которых установлен на своей выносной штанге - 2 и вынесены за габариты машины. При этом штанги - 2 жестко закреплены на остове ходовой части - 3 машины симметрично относительно продольной и поперечной осей машины. Сигнал от ультразвуковых датчиков крена - 1 поступает на входы блока контроля и управления - 4, пятый вход которого электрически соединен с задатчиком - 5. Выход блока контроля управления - 4, соединен с дисплеем - 6 и звуковой и световой сигнализацией - 7, а также через блок задержки сигнала - 8 соединен с соленоидом - 9, сердечник - 10 которого взаимодействует со стопорной планкой - 11. В стопорной планке - 11 имеется отверстие - 12 соосное с сердечником - 10 и жестко связанную с тросом - 13. Один конец троса - 13 жестко соединен со стержнем - 14 с возможностью его поворота на 90 градусов, на котором установлен балластный груз - 15 с возможностью его перемещения и последующей жесткой его фиксацией на стержне - 14. Второй конец стержня - 14 закреплен на оси - 16 установленной на поворотной раме - 17 противоположно грузоподъемной стреле - 18, а второй конец троса - 13, через блок - 19 соединен с барабаном с трещеткой - 20. При этом пружина - 21 установлена с возможностью ее взаимодействия со стержнем - 14. Так же имеется опорно-стальная полоса - 22 с которой взаимодействует балластный груз - 15, которая смягчает динамически удар в момент падения балластного груза - 15, тем самым предотвращая опрокидывание.
Устройство работает следующим образом
При нормальном горизонтальном положении в рабочих условиях гусеничной ГПМ ультразвуковые датчики крена - 1, установленные каждый на своей выносной штанге - 2 и вынесены за габариты машины, фиксируют определенное расстояние от уровня земли, путем излучения ультразвуковых импульсов. Полученные сигналы от каждого ультразвукового датчика крена - 1 поступают на блок контроля и управления БКУ - 4 обрабатываются и сравниваются с пороговыми значения предельного угла наклона для грузоподъемной машины в задатчике - 5 в котором заблаговременно заложены предельные параметры крена для данной гусеничной ГПМ в зависимости от изменения расстояния до земли, которые постоянно фиксируют каждый из ультразвуковых датчиков крена - 1 отдельно. При этом информация выводится на дисплей - 6 в удобном для оператора виде (например в градусах).
При наклоне гусеничной ГПМ например влево, ультразвуковые датчики крена - 1 фиксируют уменьшение расстояния до поверхности земли (L) с одной стороны, а ультразвуковой датчик крена - 1 находящейся на противоположной стороне от наклона будет фиксировать увеличения расстояния (L2) от уровня земли, сигналы от каждого из ультразвуковых датчиков - 1 поступят на БКУ - 4, где произойдет их обработка и сравнения полученного значения с ультразвуковых датчиков - 1 (либо по уменьшению расстояния до земли, либо по увеличению расстояния от уровня земли, в зависимости от того какое значение первым выйдет за пределы допустимого значения) с пороговыми значения углов наклона для данного типа гусеничной ГПМ, которые заложены в задатчике - 5. После чего при приближении наклона гусеничной ГПМ к пороговым значениям будет поступать сигнал вырабатываемый БКУ - 4 на звуковую и световую сигнализацию - 7 и на блок задержки сигнала - 8.
При отсутствии принятия мер оператором (или запоздавшей его реакции) и достижением пороговых значений углов наклона гусеничной ГПМ сигнал из блока задержки сигнала - 8 подаваемой с задержкой 1,5-2 секунды подает напряжение на соленоид - 9, в которым под действием напряжения сердечник - 10 втягивается в соленоид - 9 освобождая при этом стопорную планку - 11 из отверстия - 12. Под действием пружины - 21 происходит моментальный выброс балластного груза - 15, закрепленного на стержне - 14. Стержень - 14 с балластным грузом - 15 под действием пружины - 21 и собственным весом балластного груза - 15 переместится из вертикального положения в горизонтальное до встречи с опорно-стальной полосой - 22, которая смягчает динамически удар в момент падения балластного груза - 15.
Величину действия противоопрокидывающего момента можно регулировать за счет: веса балластного груза - 15, длины плеча «ОБ», силы пружины - 21.
После предотвращения опрокидывания поднимаем балластный груз - 15 в исходное (верхнее положение), оператор должен переместить ручку - 23 барабана с трещеткой - 20, наматывая трос - 13, через блок - 19 на барабан с трещеткой - 20 поднимает стержень - 14 и при этом сжимает пружину - 21. Сердечник - 10 соленоида - 9 заходит в отверстие - 12 стопорной планки - 11.
При транспортном положении опорный стержень - 14 закрепляется в вертикальном положении.
Величина регулируемого противопрокидывающего момента создается массой груза и регулируемым плечом его выброса.