Ограничитель высоты подъёма грузозахватного устройства грузоподъёмной машины

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к подъемно-транспортной технике, а именно к ограничителям высоты подъема грузозахватного устройства при подходе его к оголовку стрелы.
Уровень техники
Известен ограничитель высоты подъема грузозахватного устройства стрелового крана, содержащий концевой выключатель и подвешенный к оголовку стрелы крана на гибком элементе (тросе) управляющий элемент в виде контрольного груза. Концевой выключатель смонтирован на контрольном грузе, который соединен с гибким элементом посредством подпружиненного толкателя, взаимодействующего с концевым выключателем (SU 1084231 А, В66С 15/00, В66С 23/88, 07.04.1984).
Размещение концевого выключателя на контрольном грузе создает неудобство при эксплуатации крана, связанное с обслуживанием концевого выключателя и получением сигнала с него. Кроме того, все элементы ограничителя подвержены воздействию внешней среды, что снижает надежность работы ограничителя.
Известен также ограничитель высоты подъема грузозахватного устройства грузоподъемного крана, содержащий закрепленную на несущей конструкции крана силовую конструкцию, на которой установлен концевой выключатель с управляющим элементом в виде рычага, к которому подсоединен верхний конец троса, на нижнем конце которого закреплен контрольный груз. На несущей конструкции крана закреплена криволинейная направляющая с желобом для поддерживания троса, связывающего рычаг с контрольным грузом (Федосеев В.Н. Приборы и устройства безопасности грузоподъемных машин. Справочник. М.: Машиностроение, 1990, с. 122-123, рис. 3.19 б).
Крепление концевого выключателя на несущей конструкции крана упрощает контроль его состояния, однако, в данной конструкции по-прежнему концевой выключатель с управляющим элементом в виде рычага подвержены воздействию внешней среды, в том числе дождя и снега, что снижает надежность эксплуатации ограничителя. Кроме того, в конструкции данного ограничителя использован механический рычажный концевой выключатель, имеющий ограниченный ресурс работы.
Наиболее близким к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков является ограничитель высоты подъема грузозахватного устройства грузоподъемного крана, содержащий силовую конструкцию, выполненную в виде открытого снизу корпуса и шарнирно закрепленную на несущей конструкции крана или на оголовке стрелы крана, внутри которого установлены индуктивный бесконтактный концевой выключатель для управления приводом грузозахватного устройства с управляющим элементом в виде шарнирно закрепленного углового двуплечего рычага из токопроводящего материала, к первому плечу которого подвешен на гибком элементе контрольный груз, взаимодействующий с грузозахватным устройством, а второе плечо расположено напротив указанного выключателя, упругий элемент, взаимодействующий со вторым плечом углового двуплечего рычага и выполненный в виде вертикально закрепленной на корпусе плоской пружины из токопроводящего материала, и ограничитель перемещения первого плеча углового рычага под действием контрольного груза. В стенке корпуса выполнена продольная прорезь, через которую пропущено первое плечо углового рычага, нижняя кромка продольной прорези является ограничителем перемещения первого плеча углового рычага, а в верхней части корпуса выполнено отверстие для гермоввода соединительных проводов (RU 54024 U1, В66С 15/00, В66С 23/88, 10.06.2006).
Размещение управляющих элементов ограничителя внутри корпуса повышает степень защищенности ограничителя только от прямого воздействия  дождя и снега, но выполнение в стенке корпуса продольной прорези, через которую пропущено первое плечо углового рычага, не предотвращает налипание на ней снега или длительное прямое воздействие воды при дожде, что может привести к обледенению места контакта первого плеча углового рычага с корпусом ограничителя и несрабатыванию выключателя при работе крана в условиях низких температур. Кроме того, выполнение силовой конструкции ограничителя в виде открытого снизу корпуса, внутри которого расположены его управляющие элементы, усложняет процесс сборки ограничителя в производственных условиях и затрудняет проведение регламентных работ при его эксплуатации в составе грузоподъемной техники.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в создании ограничителя высоты подъема грузозахватного устройства грузоподъемной машины, имеющего повышенную защиту от воздействия внешних неблагоприятных факторов, таких, как дождь и снег, и конструкция которого обеспечивала бы возможность проведения регламентных работ при эксплуатации ограничителя в составе грузоподъемной техники без снятии ограничителя с грузоподъемной машины.
Для решения поставленной задачи предлагается ограничитель высоты подъема грузозахватного устройства грузоподъемной машины, содержащий: силовую конструкцию, шарнирно закрепленную на несущей конструкции грузоподъемной машины, индуктивный бесконтактный концевой выключатель для управления приводом грузозахватного устройства с управляющим элементом в виде шарнирно закрепленного углового двуплечего рычага из токопроводящего материала, к первому плечу которого подвешен на гибком элементе контрольный груз, взаимодействующий с грузозахватным устройством, а второе плечо расположено напротив указанного выключателя, упругий элемент, взаимодействующий со вторым плечом углового двуплечего рычага и выполненный в виде вертикально закрепленной плоской пружины из токопроводящего материала, и ограничитель перемещения первого плеча углового рычага под действием контрольного груза, в котором, согласно полезной модели, силовая конструкция выполнена в виде вертикально расположенной панели управления, включающей в себя собственно панель в виде плоской удлиненной серьги из листового материала, на которой установлены указанные выключатель, угловой двуплечий рычаг и упругий элемент, при этом панель управления снабжена съемной крышкой с уплотнительной прокладкой, на торцевой поверхности стенки крышки, примыкающей к серьге, выполнена продольная прорезь, через которую пропущено первое плечо углового рычага, а ограничителем перемещения первого плеча углового рычага является нижняя кромка серьги.
Достижению технического результата способствуют также частные существенные признаки полезной модели.
На торцевой поверхности стенки крышки, примыкающей к серьге, дополнительно выполнен вырез для прохода соединительного кабеля.
Серьга снабжена приливом с двумя отверстиями, через которые последовательно пропущен соединительный кабель.
Предлагаемая конструкция ограничителя упрощает его изготовление, так как все элементы ограничителя размещены на одной панели управления, а снабжение панели управления съемной крышкой с уплотнительной прокладкой и выполнение на торцевой поверхности стенки крышки, примыкающей к серьге, продольной прорези, через которую пропущено первое плечо углового рычага, к которому подвешен на гибком элементе контрольный груз, взаимодействующий с грузозахватным устройством, защищает панель управления от случайных внешних воздействий, повышает степень защищенности ограничителя от воды и снега и упрощает доступ к элементам ограничителя для контроля их состояния при проведении регламентных работ. При этом выполнение панели управления из листового материала упрощает ее изготовление, так как собственно панель может быть изготовлена из пластины с использованием высокоточной лазерной резки и современных компьютерных технологий, что повышает технологичность данной конструкции и уменьшает стоимость ее изготовления.
Выполнение на торцевой поверхности стенки крышки, примыкающей к серьге, выреза для прохода под крышку соединительного кабеля обеспечивает возможность свободного съема крышки, не затрагивая при этом сам кабель, что также упрощает доступ к элементам ограничителя для контроля их состояния при проведении регламентных работ.
Снабжение серьги приливом с двумя отверстиями, через которые последовательно пропущен соединительный кабель, обеспечивает надежную фиксацию соединительного кабеля на панели управления, предотвращая тем самым случайную поломку проводов кабеля при работе грузоподъемной машины и съеме крышки для проведения регламентных работ.
Технический результат, получаемый при использовании полезной модели, заключается в повышении эксплуатационной надежности ограничителя.
Приведенные далее описание и сопровождающие чертежи предназначены только для иллюстрации полезной модели и ни в коем случае не ограничивают объема формулы полезной модели.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого ограничителя в рабочем положении, на фиг. 2 - при перемещении грузозахватного устройства в крайнее верхнее положение; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - расположение ограничителя на оголовке стрелы крано-манипуляторной установки; на фиг. 5 - место Б на фиг. 4. На приведенных чертежах одни и те же элементы обозначены одинаковыми позициями.
Осуществление полезной модели
Ограничитель 1 высоты подъема грузозахватного устройства грузоподъемной машины, например, крано-манипуляторной установки, содержит вертикально расположенную панель 2 управления, снабженную цилиндрической втулкой 3 для шарнирного присоединения к оголовку 4 телескопической стрелы крано-манипуляторной установки или несущей конструкции любой другой грузоподъемной машины.
Панель 2 управления включает в себя собственно панель, выполненную в виде плоской удлиненной серьги 5 из листового материала, например, стали, на которой установлен с помощью двух стержней 6 и винтов 7 индуктивный нормально разомкнутый бесконтактный концевой выключатель 8 для управления приводами, состояние которых может привести к приближению/отдалению грузозахватного устройства 9 к/от оголовку/оголовка 4 (например: привод подъема/опускания крюка, привод телескопирования стрелы и т.д.). На нижней части серьги 5 закреплены напротив друг друга две проушины 10 с образованием вилки. В отверстия проушин вставлена ось 11, на которой шарнирно закреплен управляющий элемент в виде углового двуплечего рычага 12 из токопроводящего материала, например, стали, а между рычагом 12 и проушинами 10 размещены шайбы 13, при этом ось 11 и шайбы 13 выполнены из антифрикционного материала.
Первое плечо 14 рычага 12 выполнено ступенчатым. Средняя часть первого плеча расположена горизонтально, напротив нижней кромки серьги 5, являющейся ограничителем перемещения первого плеча 14 рычага 12. Второе плечо 15 расположено напротив выключателя 8. К концу первого плеча 14 присоединен верхний конец гибкого элемента в виде троса 16, на нижнем конце которого закреплен контрольный груз 17, имеющий две серьги 18, через которые пропущен грузовой канат 19 крано-манипуляторной установки.
Панель 2 управления снабжена съемной крышкой 20 с уплотнительной прокладкой 21 для защиты элементов ограничителя от атмосферных осадков в виде дождя и снега. Крышка 20 закреплена на серьге 5 с помощью двух стержней 22 и винтов 23. На торцевой поверхности стенки крышки 20, примыкающей к серьге 5, выполнены продольная прорезь 24, через которую пропущена концевая часть первого плеча 14 рычага 12, и вырез (на чертеже не показан) для прохода под крышку 20 соединительного кабеля 25, подключенного к выключателю 8.
При этом нижняя часть серьги 5 снабжена приливом 26, выступающим за пределы крышки 20, в котором выполнены два отверстия 27, через которые последовательно пропущен соединительный кабель 25.
Ограничитель снабжен взаимодействующим со вторым плечом 15 рычага 12 упругим элементом 28, расположенным между выключателем 8 и вторым плечом 15 рычага 12. Упругий элемент 28 выполнен в виде плоской и токопроводящей, например, стальной пружины, вертикально закрепленной на серьге 5. В рабочем положении упругий элемент 28 поджат к выключателю 8 вторым плечом 15 рычага 12. Упругий элемент 28 и второе плечо 15 рычага 12 расположены в активной зоне 29 выключателя 8, граница которой показана на чертежах пунктиром.
При перемещении грузозахватного устройства в крайнее верхнее положение (см. фиг. 2), упругий элемент 28 занимает вертикальное, или близкое к нему положение за пределами активной зоны 29 выключателя 8. Второе плечо 15 рычага 12, контактирующее с упругим элементом 28, также располагается за пределами активной зоны 29.
Ограничитель подключается с помощью соединительного кабеля 25 к блоку 30 обработки сигналов, располагаемому, например, на оголовке 4 телескопической стрелы крано-манипуляторной установки. К блоку 30 обработки сигналов подключен также датчик натяжения каната (не показан).
Блок 30 обработки сигналов может быть выполнен в виде печатной платы, на которой смонтированы микроконтроллер с энергонезависимым запоминающим устройством, к дискретному входу которого подключен выключатель 8, и схема согласования с линией связи, преобразующая цифровые сигналы микроконтроллера в цифровой код последовательного интерфейса. Выход блока 30 обработки сигналов подключается к системе управления крано-манипуляторной установки с помощью проводной или беспроводной линии связи.
Ограничитель работает следующим образом.
В рабочем положении (см. фиг. 1) контрольный груз 17 через трос 16 воздействует на первое плечо 14 рычага 12 и поворачивает плечо 14 по часовой стрелке до соприкосновения с серьгой 5. Второе плечо 15 рычага 12 нажимает на упругий элемент 28 и перемещает его к выключателю 8. Упругий элемент 28 и второе плечо 15 рычага 12 входят в активную зону 29 выключателя 8, вызывая его переход в замкнутое состояние (срабатывание). На выходе выключателя 8 появляется информационный сигнал, поступающий в блок 30 обработки сигналов. Обработанный сигнал с ограничителя 1 подается в систему управления крано-манипуляторной установки.
При подходе к предельному верхнему положению (см. фиг. 2) обойма грузозахватного устройства 9 поднимает контрольный груз 17, ослабляя натяжение троса 16. Вес контрольного груза 17 перестает действовать на первое плечо 14 рычага 12 и последний под воздействием упругого элемента 28 поворачивается по часовой стрелке. Второе плечо 15 рычага 12 и упругий элемент 28 перемещаются в исходное вертикальное положение и выходят из активной зоны 29 выключателя 8, что вызывает переход его в разомкнутое состояние. Информационный сигнал с выключателя 8 исчезает. Система управления крано-манипуляторной установки отключает механизмы установки, работа которых приводит к приближению грузозахватного устройства 9 к оголовку 4 телескопической стрелы крано-манипуляторной установки.
Промышленная применимость
Заявленный ограничитель может быть изготовлен промышленным способом на приборостроительном предприятии с использованием известных материалов и технологий. В ограничителе 1 могут быть использованы различные индуктивные бесконтактные конечные выключатели 8, в том числе нормально замкнутые, использование которых определяется системой управления крана, например, выключатель ВБ2А.40.ХХ.12.1.1 ТУ 14.593.03-00, выпускаемый научно-производственной фирмой «МЕГА-К» (г. Калуга).