ТЕЛЕЖКА-КАНТОВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к сборочному оборудованию и может быть использована для сборки, кантования (поворота), транспортировки и подъема различных грузов.
Цель полезной модели - расширение функциональных возможностей путем использования части конструкции - съемной траверсы для подъема грузов, а также повышение надежности введением фиксатора положений при кантовании (повороте)грузов.
Уровень техники
Известна тележка для перевозки корзин с бутылями, содержащая, опирающиеся на колеса, продольные балки, соединенные поперечиной, установленные на продольных балках стойки, закрепленную на стойках поворотную в вертикальной плоскости траверсу (лапу), имеющую узел крепления для перевозимых грузов (захват), а также привод поворота траверсы (трехплечий рычаг). (А.С. СССР №36818, кл. 63 b, 3, заявл. 09.06.1933 г., опубл. 31.05.1934 г.) [1].
При работе с тележкой ее подводят к грузу (корзина с бутылью) и подцепляют последний траверсой (лапой) при помощи привода (трехплечий рычаг), транспортируют к месту разгрузки, опускают груз в необходимом месте поворотом упомянутой траверсы и разблокируют захват.
Недостатком известной конструкции является невозможность поворота груза на 360°, а также невозможность строповки
и подъема груза непосредственно с тележки, т.е. использования поворотной траверсы в качестве также и грузозахватной траверсы.
За прототип, как наиболее близкая по технической сущности к заявляемой, выбрана тележка по Авторскому свидетельству СССР №1062089, МКИ 3 В62В 3/04,1982 г., опубл. Бюл.№47,1983 г. [2].
Тележка, выбранная в качестве прототипа, содержит, опирающиеся на колеса, продольные балки, соединенные поперечиной, установленные на продольных балках стойки, поворотную в продольной вертикальной плоскости траверсу, имеющую узел крепления для перевозимых грузов, привод поворота траверсы, а также дополнительную траверсу с приводом, сблокированным с приводом первой траверсы, причем оба привода представляют собой, закрепленные на продольных балках домкраты. Кроме того, имеется устройство блокировки траверс, предотвращающее их поворот при незакрепленном грузе.
Тележка-прототип работает следующим образом. В исходном положении, при незакрепленном грузе, устройство блокировки не позволяет поворачивать траверсы. При закреплении груза штатными болтами, они же и разблокируют поворот траверс. При помощи привода поворачивают траверсы с грузом по заданной схеме, производят необходимые операции сборки, затем возвращают траверсы в исходное положение и снимают груз, при этом траверсы снова блокируются от поворота.
Тележка-прототип позволяет закреплять, транспортировать и кантовать (поворачивать) грузы, но имеет ряд недостатков:
- невозможность поворота груза на 360°, т.е. ограниченный доступ к грузу (изделию) при сборке, из-за применения в качестве привода сблокированных (согласованных) между
собой домкратов, закрепленных на продольных балках и траверсах;
- сложность конструкции, обусловленная наличием двух приводов (домкратов) и механизма согласования приводов между собой;
- отсутствие фиксации положений траверс с грузом при сборке и кантовании (повороте) на любой угол;
- невозможность съема поворотных траверс для использования их в качестве грузозахватной траверсы для подъема груза непосредственно с тележки, без дополнительных приспособлений, и установки его (груза), например в приспособление для механических испытаний или в герметичную тару при упаковке.
Целью полезной модели является расширение функциональных возможностей путем использования части конструкции - поворотной траверсы в качестве также и грузозахватной траверсы для подъема груза (изделия), а также повышение надежности введением фиксатора положений упомянутой траверсы при сборке и кантовании (повороте) на любой угол.
Указанная цель достигается тем, что в тележке, содержащей опирающиеся на колеса, продольные балки, соединенные поперечиной, установленные на продольных балках стойки, закрепленную на последних, поворотную траверсу и привод ее поворота на одной из стоек, упомянутая поворотная траверса выполнена съемной и со строповочным элементом, а на оси ее вращения установлен фиксатор положений в виде диска с отверстиями по окружности, поочередно совпадающими с отверстием в упомянутой стойке и стопорного штыря, входящего через отверстие в стойке в одно из отверстий на диске при повороте траверсы.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена полезная модель заключается в следующем.
При изготовлении (сборке), регулировке, испытаниях и транспортировке агрегатов, блоков и т.п.(далее - изделия) применяются тележки-кантователи (кантователь - от польского - kantowac, от немецкого - kanten - переворачивать).
Тележка-кантователь представляет собой сварную раму, внизу которой установлены четыре поворотных (самоустанавливающихся) колеса. На верху рамы имеются две вертикальные стойки с цапфами, в которых установлена поворотная траверса (платформа) для закрепления изделия. На одной из стоек имеется червячный редуктор (привод), на выходном валу которого и закреплена одна из цапф при помощи шпоночного соединения. Рама представляет собой две продольные балки, соединенные поперечиной (П-образная конструкция), т.е. одна из сторон рамы отсутствует для возможности прохождения изделия при его кантовании с целью уменьшения габарита по высоте, уменьшения клиренса и, соответственно повышения устойчивости при работе и транспортировке.
Тележка-кантователь обеспечивает:
- закрепление изделия и его составных частей на поворотной траверсе;
- сборку изделия, в том числе электромонтаж;
- кантование, т.е. поворот траверсы с изделием на 360° для обеспечения сборки при помощи червячного редуктора (привода);
- регулировку (настройку) изделия;
- транспортировку изделия со сборочного участка к местам регулировки, испытаний и упаковки;
- проведение климатических испытаний в термо - и барокамерах (повышенная и пониженная температура, термический удар, повышенная влажность, морской и соляной туман и проверка работоспособности при избыточном и пониженном давлении воздуха), где требуется загрузка (закатка) изделий на
транспортном средстве с минимальным клиренсом и возможно низким положением центра масс.
- установку изделия, при помощи грузоподъемного устройства, в вертикальном положении в приспособление для проведения механических испытаний (технологическая синусоидальная вибрация по одной оси на одной частоте, испытания на вибропрочность и виброустойчивость во включенном состоянии по трем взаимно перпендикулярным осям в диапазоне частот на вибростенде, испытания на линейное ускорение на центрифуге, однократный удар на копре, многократные удары, т.е. имитация транспортной тряски на стенде многократного удара, бортовая и килевая качка под различными углами, длительные наклоны на стенде морской качки и другие испытания, требующие установку изделия в упомянутом приспособлении);
- упаковку изделия при помощи грузоподъемного устройства в вертикальном положении в герметичную тару;
Осуществление двух последних функций, т.е. установка изделия в вертикальном положении в приспособление для механических испытаний и упаковка в герметичную тару требует отдельного устройства - грузозахватной траверсы. Однако, такелажные точки изделия задействованы для закрепления его на поворотной траверсе и их (точек) освобождение для закрепления изделия на грузозахватной траверсе требует дополнительных приспособлений, например устройства для подъема и поворота груза и значительного времени.
Оптимальным вариантом решения обозначенной задачи является использование части конструкции тележки-кантователя, а именно поворотной траверсы в качестве также и грузозахватной траверсы. Для этого она может выполняться съемной и иметь строповочный элемент в виде съемных рым-болта и ветви цепной. Кроме того, упомянутая съемная грузозахватная траверса может иметь балансир для устранения дисбаланса (отклонение вертикальной оси изделия от оси, перпендикулярной плоскости приспособления для механических испытаний и герметичной тары). Для надежности фиксации положений поворотной
траверсы целесообразно применить фиксатор в виде диска с отверстиями по окружности, поочередно совпадающими с отверстием в стойке (при повороте траверсы с изделием), при этом диск закрепляется на выходном валу червячного редуктора (на оси вращения траверсы) и стопорится штырем через упомянутое отверстие в стойке.
Положительный эффект от использования полезной модели, по сравнению с прототипом, заключается в расширении функциональных возможностей путем выполнения поворотной траверсы съемной и со строповочным элементом, т.е. использования части конструкции тележки-кантователя в качестве также и грузозахватной траверсы для подъема изделия непосредственно с упомянутой тележки, а также в повышении надежности введением фиксатора положений поворотной и одновременно грузозахватной траверсы при повороте изделия на кантователе.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображена тележка-кантователь, общий вид, поворотная (она же и грузозахватная) траверса в нижнем положении, изделие фланцем вниз; на фиг.2 - то же, разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - то же вид сверху; на фиг.4 - то же, общий вид, поворотная траверса в верхнем положении, изделие фланцем вверх; на фиг.5 - выноска I на фиг.1 (фиксатор увеличено); на фиг.5 - вид Б на выноске I; на фиг.7 - грузозахватная (она же и поворотная) траверса с изделием снята с тележки-кантователя, штрих - пунктирными линиями показано изделие.
Тележка-кантователь содержит, опирающиеся на колеса 1, продольные балки 2, соединенные поперечиной 3, установленные на продольных балках 2, стойки 4, закрепленную на последних, съемную поворотную траверсу 5 со строповочным элементом 6, привод 7 на одной из стоек 4, а также, установленный на оси вращения траверсы 5, фиксатор положений 8 в виде диска 9 с отверстиями 10 по окружности, поочередно совпадающими с отверстием 11 в упомянутой стойке 4 и стопорного штыря 12, входящего через отверстие 11 в стойке 4 в одно из отверстий 10 на диске 9 при повороте траверсы 5.
Работа с тележкой-кантователем осуществляется следующим образом:
- изделие или его составные части (на чертеже не обозначены) закрепляют на поворотной траверсе 5;
- производят сборку изделия, при этом траверсу 5 разблокируют и кантуют (поворачивают) на различные углы в диапазоне 360° для доступности к составным частям, в том числе для элекромонтажа;
- все положения (в том числе, транспортное и рабочее) стопорят фиксатором 8, при этом стопорный штырь 12 входит
в одно из отверстий 10 диска 9 (в зависимости от угла поворота) через отверстие 11 в стойке 4;
- транспортируют тележку с изделием на колесах 1 к местам регулировки, испытаний или упаковки в вертикальном положении, фланцем вниз (для снижения точки центра масс, и соответственно повышения устойчивости);
- переводят поворотную траверсу 5 с изделием в вертикальное положение, фланцем вверх (поворот на 180°, для доступности к такелажным точкам на фланце изделия) при помощи привода 7;
- устанавливают на траверсу 5 (на стороне обратной стороне закрепления изделия) строповочный элемент 6 (без натяга) и закрепляют его на гаке грузоподъемного механизма (кран, тельфер и т.п., на чертеже не показаны);
- вывешивают траверсу 5 с изделием некоторым подъемом (с натягом) при помощи грузоподъемного механизма;
- освобождают крепление поворотной (она же и грузозахватная) траверсы 5 к тележке, изделие при этом находится в вывешенном состоянии;
- поднимают и перемещают изделие на, освобожденной от крепления к тележке, траверсе 5 при помощи грузоподъемного механизма;
- производят установку изделия, например в приспособление для механических испытаний или в контейнер герметичной тары и снимают траверсу 5 с изделия.
Извлечение изделия из объекта установки производят в обратной последовательности.
Осуществление полезной модели
Разработана конструкция тележки-кантователя.
Тележка состоит из П-образной рамы с четырьмя поворотными (самоустанавливающимися) колесами 1, двух вертикальных стоек 4, установленных на раме, закрепленной на последних съемной поворотной траверсы 5 со строповочным элементом 6, привода 7 на одной из стоек 4, а также, установленного на оси вращения траверсы 5, фиксатора положений 8.
Конструктивно П-образная рама представляет собой две продольные балки 2 длиной 1200 мм, каждая и, соединенную с ними при помощи ручной дуговой сварки по ГОСТ 5264-80, поперечину 3 длиной 750 мм. Балки 2 и поперечина 3 изготовлены из стальных прямоугольных труб 60×30×3 мм по ГОСТ 8546-68.
Поворотные (самоустанавливающиеся) колеса 1 представляют собой стальные обрезиненные диски диаметром 150 мм и шириной 60 мм, они устанавливаются в поворотных вилках на осях диаметром 20 мм и крепятся при помощи кронштейнов (на чертеже не обозначены) к раме.
Поворотные вилки, в свою очередь, представляют собой прямоугольные сварные корпуса из стального листа толщиной 6 мм и размерами 70×70×40 мм, продолжения боковых стенок являются щеками длиной 120 мм, на концах которых и закреплены упомянутые оси, в верхних частях корпусов, при помощи сварки, установлены стальные шкворни диаметром 30 мм и длиной 80 мм с резьбовыми концами М24.
Кронштейны, в свою очередь, представляют собой стальные цилиндрические полые корпуса диаметром 70 мм и высотой 100 мм с фланцами толщиной 10 мм для крепления к раме при помощи болтов М8×50 по ГОСТ 7805-70, гаек М8 по ГОСТ 5927-70 и шайб 8 по ГОСТ 10450-78.
Между кронштейнами и вилками на шкворнях установлены шариковые упорные одинарные подшипники 8206 по ГОСТ
6874-75 с внутренним диаметром 30,2 мм, наружным - 52 мм и высотой 16 мм. Шкворни закрепляются в полости кронштейнов при помощи гаек М24 по ГОСТ 5927-70, шайб 24 по ГОСТ 10450-78 и подшипников скольжения в виде втулок из латуни ЛС 59-1 с внутренним диаметром 30,2 мм, наружным - 40 мм и высотой 30 мм. Шкворни имеют возможность вращения (вместе с вилками и колесами) вокруг вертикальной оси в упомянутых подшипниках скольжения и упорных подшипниках 8206.
Стойки 4 представляют собой прямоугольные трубы 60×30×3 мм высотой 550 мм, каждая, с откосами для устойчивости и надежности, и закрепляются на продольных балках 2 при помощи сварки. В одной из стоек 4 имеется резьбовое отверстие M16 для установки стопорного штыря 12.
Съемная поворотная (она же и грузозахватная) траверса 5 представляет собой стальную пластину размером 520×260×20 мм с тремя отверстиями диаметром 9 мм для установки изделия и закрепленную на стойках 4 болтами M10×60 по ГОСТ 7805-70, гайками M10 по ГОСТ 5927-70 и шайбами по ГОСТ 10450-78.
В центре траверсы 5 (пластины) установлен строповочный элемент 6, представляющий собой рым - болт M16 по ГОСТ 4751-73 и, соединенную с ним ветвь цепную ВЦ - 0,5/500 по РД - 10-33-93 грузоподъемностью 500 кг и длиной 500 мм.
0
Привод 7 представляет собой червячный редуктор с передаточным числом i - 48, межосевым расстоянием А - 61 мм, состоящий, в свою очередь, из (не обозначенных на чертеже):
- стального корпуса с размерами 140×70×140 мм;
- Архимедова червяка из стали 40Х, термически обработанной с твердостью HRC 35...40, модуль - 2, число заходов - 1, направление витков - правое, диаметром 30 мм и длиной 130 мм;
- выходного вала из стали 40Х, термически обработанной с твердостью HRC 35...40, диаметром 26 мм и длиной 230 мм;
- колеса червячного из бронзы БрАЖ 9-4, модуль, соответственно - 2, число зубьев - 48, диаметром 110 мм и толщиной со ступицей 38 мм.
Червяк установлен в корпусе во втулках из латуни ЛС 59-1,
при этом на выходящем конце установлена ручка. Червячное колесо закреплено на выходном валу при помощи призматической шпонки 6×6×30 мм по ГОСТ 8789-68.
Фиксатор положений 8 представляет собой:
- диск 9 из стали 45, жестко закрепленный на выходном валу привода 7 (на оси вращения траверсы 5), диаметром 150 мм, толщиной со ступицей 16 мм и имеющий двадцать четыре отверстия 10 диаметром 12,5 мм на диаметре 120 мм (шаг 15°);
- стопорный штырь 12 из стали 45 с заходной частью диаметром 12 мм и длиной 14 мм, резьбовой частью Ml 6 длиной 34 мм и рукояткой (для вращения) на конце.
Работа с тележкой-кантователем осуществляется следующим образом:
- составные части или целое изделие, при помощи грузоподъемного механизма (крана, тельфера и т.п., на чертеже не показаны) устанавливают на поворотную траверсу 5 и закрепляют штатными болтами, гайками и шайбами;
- для сборки изделия поворачивают траверсу 5 вращением ручки привода 7 (червячный редуктор), при этом крутящий момент через червяк передается червячному колесу, а затем через выходной вал - цапфам и, соответственно поворотной траверсе 5;
- для блокировки положений траверсы 5 в диапазоне 360° с интервалом (шагом) 15° вращают стопорный штырь 12 за рукоятку, при этом резьбовая часть Ml 6 штыря 12 взаимодействует с резьбой Ml 6 отверстия 11 в стойке 4, упомянутый штырь 12 перемещается поступательно и его заходная часть диаметром 12 мм входит в одно из отверстий 10 диаметром 12,5 мм диска 9 (в зависимости от угла поворота) фиксируя тем самым последний и, соответственно выходной вал привода 7 (червячный редуктор), цапфы и траверсу 5 с изделием в необходимом положении;
- после проведения необходимых операций по сборке (в том числе, электромонтаж) и регулировки переводят траверсу 5 с изделием в вертикальное положение, фланцем вниз и стопорят (блокируют) ее фиксатором положений 8;
- перемещают тележку-кантователь с изделием на колесах 1 к местам испытаний или упаковки;
- разблокируют траверсу 5 с изделием и переводят ее в вертикальное положение, фланцем вверх (поворот на 180°) при помощи привода 7 и вновь стопорят фиксатором положений 8;
- на траверсу 5 (на стороне, обратной стороне крепления изделия) устанавливают строповочный элемент 6 (рым-болт M16 и ветвь цепную ВЦ - 0,5/500);
- зацепляют строповочный элемент 6 (за кольцо ветви цепной) гаком грузоподъемного механизма и вывешивают траверсу 5 с изделием с некоторым натягом;
- освобождают траверсу 5 от крепления к стойкам 4, при этом изделие находится в вывешенном состоянии;
- далее, перемещением траверсы 5 при помощи грузоподъемного механизма устанавливают изделие в приспособление для механических испытаний или в герметичную тару и затем снимают упомянутую траверсу 5 с изделия.
Извлечение изделия из приспособления для механических испытаний или из герметичной тары при распаковке производят в обратной последовательности.