ПОДЪЕМНЫЙ МЕХАНИЗМ ШТАБЕЛЕРА

Полезная модель может быть использована в погрузочно-транспортной технике, в частности в штабелерах с высотой подъема 5-11 метров, и относится к устройствам для переноса и складирования грузов в складских помещениях и на погрузочно-разгрузочных площадках.
Известно грузоподъемное устройство (Авторское свидетельство №557051, дата подачи заявки 29.07.74, дата публикации 05.05.77, МПК B66F 9/08), включающее мачту с подвижной и неподвижной рамами, грузозахватное приспособление, грузовую каретку с кронштейном и роликами, блок, огибаемый гибким органом, кронштейн грузовой каретки, выполненный треугольным, а в нижней части подвижной рамы установлен дополнительный блок с гибким органом, закрепленным одним концом к неподвижной раме, а другим к грузовой каретке, на которой установлен упор.
Недостатком данного грузоподъемного устройства является меньшая остаточная грузоподъемность по сравнению с предлагаемым решением, а так же необходимость максимальной точности расположения грузовой каретки с грузозахватным приспособлением для поднятия груза.
В качестве прототипа выбран грузоподъемник погрузчика (Патент на изобретение №2442744, дата приоритета 31.08.2010, дата публикации 20.02.2012, МПК B66F 9/08), содержащий три секции, грузовую каретку, два гибких тяговых элемента, гидроцилиндр подъема со штоком, шкив второй секции и шкив третьей секции, причем вторая секция, третья секция и грузовая каретка прикреплены, соответственно, к первой, второй и третьей секциям с возможностью своего перемещения вверх, гидроцилиндр подъема, шкив второй секции и шкив третьей секции прикреплены, соответственно, к первой, второй и третьей секциям, шкив второй секции и шкив третьей секции огибаются, соответственно, первым и вторым гибкими тяговыми элементами, концы первого гибкого тягового элемента прикреплены к первой и третьей секциям, концы второго гибкого тягового элемента прикреплены к грузовой каретке и второй секции, так же содержит шкив гидроцилиндра подъема, нижний шкив второй секции и два ограничителя перемещения второго гибкого тягового элемента, который имеет два упора, выполненных с возможностью взаимодействия каждый со своим ограничителем, второй гибкий тяговый элемент последовательно огибает прикрепленный к штоку гидроцилиндра подъема шкив гидроцилиндра подъема и прикрепленный ко второй секции нижний шкив второй секции, при этом ограничители перемещения второго гибкого тягового элемента могут быть прикреплены к одной из секций или штоку гидроцилиндра подъема и могут быть выполнены с возможностью своего включения/отключения.
Недостатком данного грузоподъемника погрузчика является необходимость максимальной точности расположения грузовой каретки с грузозахватным приспособлением для поднятия груза.
Технической проблемой, не решаемой аналогами, является возможность опрокидывания при подъеме груза без дополнительных приспособлений (в том числе ограничителей).
Предлагаемый подъемный механизм обеспечивает решение следующего технического результата: - исключение возможности опрокидывания подъемника.
Указанная техническая проблема решается созданием подъемного механизма штабелера, содержащего три секции (рамы), грузовую каретку, соединенные между собой с возможностью перемещения вверх и вниз относительно друг друга, гибкие тяговые элементы, гидроцилиндры, шкивы, причем концы первой пары гибких тяговых элементов огибают шкивы средней секции и прикреплены к наружной и внутренней секциям, внутренняя и наружная секция соединены гибкими тяговыми элементами через шкивы, закрепленные на средней секции, которая имеет возможность перемещения при помощи гидроцилиндров, закрепленных на наружной секции, а грузовая каретка связана с внутренней секцией гибким тяговым элементами, через шкивы, размещенные на штоке центрального гидроцилиндра, расположенного на внутренней секции, при этом грузовая каретка снабжена грузозахватным приспособлением и состоит из основной и подвижной части, причем подвижная часть выполнена с возможностью изменения угла наклона и поперечного перемещения при помощи гидроцилиндров, закрепленных на основной части грузовой каретки. Изменение угла наклона происходит при помощи двух гидроцилиндров наклона, установленных на основной части грузовой каретки. На штоке каждого цилиндра наклона имеется глухое ступенчатое отверстие, в которое помещена невыпадающая сферическая опора, которая имеет возможность поворота относительно штока и обеспечивает постоянный контакт по плоскости через ползун с подвижной частью каретки. Поперечное перемещение (смещение в горизонтальной плоскости) каретки осуществляется за счет двухстороннего гидроцилиндра смещения.
Для предохранения от несанкционированного смещения (соскакивания) грузозахватного приспособления с подвижной части каретки к ней прикреплен зацеп, который не препятствует поперечному перемещению и наклону подвижной части каретки 6 вместе с установленным на ней грузозахватным приспособлением 7. Кроме того, вертикальные стойки наружной секции представляют собой швеллеры, а средней и внутренней секции - двутавры, причем перемещение секций и грузовой каретки относительно друг друга выполняется с использованием роликов, размещенных между наружной, средней и внутренней секцией, а так же грузовой каретки.
Существо заявляемой полезной модели поясняется чертежами:
Фиг. 1 - схематическое изображение подъемного механизма штабелера в исходном положении.
Фиг. 2 - схематическое изображение подъемного механизм штабелера в раздвинутом положении.
Фиг. 3 - вид сбоку на каретку подъемного механизма штабелера.
Фиг. 4 - сечение А-А по гидроцилиндру смещения каретки (повернуто и без ряда элементов).
Фиг. 5 - вид Б, увеличенное изображение фрагмента основной и подвижной части каретки.
Подъемный механизм штабелера, содержит три секции (рамы): наружную 1, среднюю 2 и внутреннюю 3, грузовую каретку 4 с основной 5 и дополнительной подвижной частью 6, к которой прикреплено грузозахватное приспособление 7, центральный гидроцилиндр подъема 8, два боковых гидроцилиндра подъема 10, шкивы внутренней рамы 9, шкивы средней рамы 11, два гидроцилиндра наклона подвижной части грузовой каретки 13, гидроцилиндр смещения подвижной части грузовой каретки 14, а через шкивы средней 2 и внутренней 3 секции перекинуты первая и вторая пара гибких тяговых элементов 15 и 12 соответственно.
Наружная секция (рама) 1 выполнена неподвижной, средняя 2 и внутренняя 3 - подвижные. Рамы 1-3 крепятся последовательно: средняя 2 и внутренняя 3 к наружной 1 и средней 2 соответственно с возможностью перемещения по вертикали (вверх и вниз), что обеспечивает максимальную высоту подъема до 11 метров.
Грузовая каретка 4 прикреплена к внутренней раме 3 с возможностью перемещения вверх и вниз и содержит основную 5 и подвижную часть 6.
Вертикальные стойки наружной секции 1 представляют собой швеллера, а средней 2 и внутренней 3 секции - двутавры, причем перемещение секций 1- 3 и грузовой каретки 4 относительно друг друга выполняется с исполнением роликов, размещенных между наружной 1, средней 2 и внутренней 3 секцией, а так же грузовой каретки 4.
Грузозахватное приспособление 7 (например, вилы) крепится к подвижной части грузовой каретки 6. За счет двух боковых гидроцилиндров наклона 13, присоединенных одним концом к основной 5, а другим - к подвижной части грузовой каретки 6 обеспечивается изменение угла наклона подвижной части 6. Каждый шток 16 гидроцилиндров наклона 13 основной части каретки 5 содержит глухое ступенчатое отверстие 17, в которое установлена невыпадающая сферическая опора 18, имеющая с одного конца сферическую поверхность, а с другого цилиндрообразную шляпку. Каждая из двух невыпадающих сферических опор 18 соединена с ползуном 19 (возможно винтами), который упирается в прокладку 20, изготовленную из антифрикционного материала и закрепленную в подвижной части каретки 6. При выдвижении штока 16 происходит поворот подвижной части каретки 6, при этом поворачиваются и невыпадающие опоры 18 с ползуном 19 относительно штока 16. Постоянный контакт по плоскости между ползуном 19 и через прокладку 20 с подвижной частью каретки обеспечивается наличием на подвижной части каретки 6 грузозахватного механизма 7. Поворот подвижной части каретки 6 вместе с прикрепленным к ней грузозахватным приспособлением 7 может выполняться от - 2° до +4°. Такая возможность наклона позволяет исключить опрокидывание груза при работе на высоте и исключает необходимость использования дополнительных ограничителей для груза: наклоняется подвижная часть грузовой каретки 6 вместе с грузозахватным приспособлением 7 (вилы) при неизменном положении остальной части грузоподъемного механизма штабелера, наклон достаточен, чтобы груз опирался на грузозахватное приспособление 7 и не имел возможности скатится с него. Для предохранения от несанкционированного смещения (соскакивания) подвижной части каретки 6 и грузозахватного приспособления 7 с основной части каретки 5 к подвижной части каретки 6 крепиться зацеп 21, который не препятствует поперечному перемещению и наклону подвижной части каретки 6 вместе с установленным на ней грузозахватным приспособлением 7. Гидроцилиндр смещения 14 подвижной части грузовой каретки 6 обеспечивает возможность изменения (подстройки) положения каретки по ширине (в горизонтальной плоскости). Изначальное положение гидроцилиндра смещения 14 - центральное, но он выполнен с возможностью смещения по 80 мм и вправо, и влево. Такое решение позволяет исключить опрокидывание груза и минимизацию времени, затраченное на позиционирование груза на грузозахватном приспособлении.
Центральный гидроцилиндр подъема 8 расположен на внутренней раме 3. На центральном гидроцилиндре 8 расположены шкивы 9 внутренней рамы 3. Боковые гидроцилиндры подъема 10 расположены на наружной раме 1 и установлены таким образом, что их штоки давят на шкивы 11 закрепленные на средней раме.
Через шкивы 9 и 11 перекинуто две пары гибких тяговых элементов 12 и 15. В качестве гибких тяговых элементов 12 и 15 может выступать трос или цепь и, в частности, пластинчатая цепь.
Первая пара гибких тяговых элементов 12 перекинута через шкивы 9, расположенные на центральном гидроцилиндре 8, который предназначен для подъема грузовой каретки 4. У гибких тяговых элементов 12 один конец присоединен к внутренней раме 3, а второй - к каретке 4.
Вторая пара гибких тяговых элементов 15 перекинута через шкивы 11, закрепленные на средней раме 2. Один конец гибких тяговых элементов 15 закреплен на наружной раме 1, а второй - на внутренней раме 3, такая конструкция обеспечивает подъем средней 2 и внутренней 3 рам.
Предлагаемый грузоподъемный механизм штабелера работает следующим образом (с вилами в качестве грузозахватного приспособления 7):
Начальное (исходное) положение грузоподъемного механизма: секции (рамы) 1-3 находятся в крайнем нижнем положении, штоки боковых 10 и центрального цилиндра 8 задвинуты, вилы 7 находятся в центральном положении.
Штабелер подъезжает к грузу грузоподъемным механизмом 7, находящимся в исходном положении. Оператор штабелера проверяет точность постановки грузоподъемного приспособления относительно груза, и, при необходимости, смещает подвижную часть грузовой каретки 6 вправо/влево при помощи гидроцилиндра смещения 14 так, чтобы обеспечить захват груза (вилы 7 попали в специальные места на поддоне с грузом). Таким образом, исключается смена положения штабелера полностью и минимизируется время захвата груза. После того, как вилы 7 попали в специальные места на поддоне с грузом, оператор штабелера наклоняет вилы 7 за счет гидроцилиндров наклона 13 подвижной части грузовой каретки 6 (что препятствует падению груза при движении) и приподнимаем груз для транспортировки.
Подъем грузовой каретки 4 осуществляется следующим образом: в центральный гидроцилиндр 8 подается масло, за счет чего происходит движение его штока, который в свою очередь толкает шкивы внутренней рамы 9. Цепи 12, перекинутые через шкивы 9 поднимают грузовую каретку 4.
Если шток центрального гидроцилиндра 8 полностью поднят, значит, каретка поднята на свободную высоту подъема центральным гидроцилиндром 8. После того, как шток центрального гидроцилиндра выдвинулся, подключаются боковые гидроцилиндры подъема 10. Штоки боковых гидроцилиндров 10 давят на кронштейны средней рамы 2, тем самым осуществляя ее подъем. За счет того, что через шкивы средней рамы И перекинуты гибкие элементы 15, одним концом присоединенные к наружной раме 1, а вторым - к внутренней 3, поднимается внутренняя рама 3. После того, как груз поднят на необходимую высоту, можно подстроить точность установки груза за счет двух боковых гидроцилиндров наклона 13 и гидроцилиндра смещения 14 подвижной части каретки 6, опускаются вилы (грузозахватное приспособление) 7, оставляя груз.
Предлагаемый подъемный механизм штабелера был опробован в реальных условиях и показал, что он обеспечивает удобство и безопасный подъем груза, исключается возможность его опрокидывания при подъеме на максимально возможную высоту при выдвижении вверх всех трех секций.