КОМПАКТНОЕ ВАКУУМНОЕ ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО
COMPACT VACUUM HANDLING DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится в основном к вакуумным погрузочно-разгрузочным устройствам. Более конкретно настоящее изобретение относится к компактному вакуумному погрузочно-разгрузочному устройству, используемому для перемещения труб, плоского полосового проката крупных и сравнительно тяжелых объектов из стали и других материалов, имеющих гладкую ровную поверхность
СВЕДЕНИЯ О ПРЕДШЕСТВУЮЩЕМ УРОВНЕ ТЕХНИКИ
Вакуумные погрузочно-разгрузочные устройства являются частью оборудования, которое может быть смонтировано на стреле экскаватора, на мостовом кране или на другом оборудовании для перемещения крупных и тяжелых объектов. В большинстве случаев они находят применение на строительстве трубопроводов и на некоторых производственных предприятиях, где они могут быть использованы для перемещения труб большого диаметра или стального плоского полосового проката. Вакуумные погрузочно-разгрузочные устройства, предлагаемые на рынке в настоящее время, как правило, имеют раму с гидравлическим поворотным механизмом, которая может быть закреплена на стреле экскаватора. Для питания поворотного механизма и поворота перемещаемого материала используется гидравлическая жидкость высокого давления из экскаватора.
На раме размещается двигатель внутреннего сгорания, который может работать на бензине или дизельном топливе. Этот двигатель служит для привода вакуумного насоса. Вакуумный насос соединен с вакуумной камерой. Вакуумная камера соединена с расположенным под рамой большим чашечным присосом, обычно называемым "подушкой". Подушка имеет слегка фасонную форму, которая должна стыковаться с поверхностью перемещаемого объекта, так что для согласования с кривизной перемещаемой трубы подушка должна быть слегка вогнутой. Аналогичным образом подушка может быть сравнительно плоской для согласования с поверхностью листового металла.
Известные прототипы вакуумных погрузочно-разгрузочных устройств имели довольно ограниченное применение из-за возможности использования только на оборудовании, имеющем источник гидравлической жидкости. Их также было затруднительно передать с одного оборудования на другое вместе с удерживаемым материалом, т.е. до сего времени было невозможно захватить трубу погрузочно-разгрузочным устройством на экскаваторе и затем переместить погрузочно-разгрузочное устройство вместе с трубой на другое оборудование, например на вилочный погрузчик или мостовой подъемный кран.
Эти ограничения обусловлены двумя основными причинами. Во-первых, известные прототипы вакуумных погрузочно-разгрузочных устройств требуют для поворота подачи гидравлической жидкости высокого давления из экскаватора. Во-вторых, в них отсутствует механизм, посредством которого погрузочно-разгрузочное устройство можно было бы переместить с первого оборудования на второе оборудование, сохраняя при этом удерживание трубы или другого материала.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение представляет собой компактное вакуумное погрузочно-разгрузочное устройство, имеющее раму с расположенным на ней двигателем, вращающим расположенный на раме вакуумный насос и гидравлический насос. Гидравлический насос питает поворотный механизм. Рама также имеет расположенную на ней пару встроенных проемов для вил.
Настоящее изобретение обеспечивает создание компактного вакуумного погрузочно-разгрузочного устройства, которое может быть соединено с различными подушками для перемещения труб и других крупных громоздких материалов. Настоящая конструкция обладает тем преимуществом, что она позволяет переносить ее с первого оборудования, такого как экскаватор или мостовой подъемный кран, на второе оборудование, например на вилочный погрузчик, с сохранением захвата трубы или другого материала. Это возможно благодаря тому, что данное вакуумное погрузочно-разгрузочное устройство не зависит от подвода гидравлической мощности от экскаватора для работы поворотного механизма или вакуумного насоса.
Благодаря соединению выходного вала приводного двигателя с входным валом вакуумного насоса и затем наличию на вакуумном насосе выходного вала, который в свою очередь соединяется с входным валом гидравлического насоса, достигается возможность получать и вакуум, и гидравлическую мощность от одного и того же двигателя, расположенного на раме вакуумного погрузочно-разгрузочного устройства. Такая конструкция исключает также дополнительные затраты, массу и место, необходимые для использования силовой передачи или раздаточной коробки для отбора мощности от двигателя для привода таких двух устройств, как вакуумный и гидравлический насосы. Если их размеры и масса не являются существенным фактором, то настоящее устройство может быть изготовлено с использованием передачи для отбора мощности от приводного двигателя и вращения расположенных на раме вакуумного и гидравлического насосов.
Дополнительные варианты осуществления настоящего изобретения включают погрузочно-разгрузочное устройство, имеющее раму с встроенными проемами для вил и расположенные на раме вакуумный насос и поворотный механизм с гидравлическим приводом, питаемым от оборудования, на котором смонтирована рама.
ПЕРЕЧЕНЬ ЧЕРТЕЖЕЙ
Предпочтительные варианты осуществления изобретения будут далее описаны более подробно. Прочие особенности, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут лучше понятны из последующего подробного описания, патентной формулы и сопутствующих чертежей (выполненных не в масштабе), где
Фиг.1 представляет собой перспективное изображение одного из вариантов осуществления настоящего изобретения, смонтированного на экскаваторе Е с подушкой, удерживающей трубу Р.
Фиг.2 представляет собой перспективное изображение одного из вариантов осуществления вакуумного погрузочно-разгрузочного устройства согласно настоящему изобретению.
Фиг.3 представляет собой изображение встроенного приводного двигателя, вакуумного насоса и гидравлического насоса согласно настоящему изобретению.
Фиг.4 представляет собой вид с левой стороны на внутреннее сечение согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 представляет собой вид с правой стороны на внутреннее сечение согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.6 представляет собой схему одного из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 представляет собой схему второго варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.8 представляет собой перспективное изображение третьего варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.9 представляет собой вид спереди на третий вариант осуществления вакуумного погрузочно-разгрузочного устройства согласно настоящему изобретению.
Фиг.10 представляет собой вид с левой стороны на внутреннее сечение согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения
Фиг.11 представляет собой вид с правой стороны на внутреннее сечение согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.12 представляет собой схему третьего варианта осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как показано на фиг.1-6, компактное вакуумное погрузочно-разгрузочное устройство согласно настоящему изобретению 20 имеет раму 22, расположенный на раме приводной двигатель 24, расположенный на раме вакуумный насос 26, расположенный на раме гидравлический насос 28, поворотный механизм 30 и подушки 32. При эксплуатации вакуумное погрузочно-разгрузочное устройство 20 может быть прикреплено к экскаватору, стреле, канавокопателю с обратной лопатой или другому оборудованию Е путем подсоединения к нему поворотного механизма 30. Погрузочно-разгрузочное устройство 20 может также использоваться при подсоединении к крану или другому подъемному механизму путем замены поворотного механизма 30 на такелажную проушину (не показана). Если погрузочно-разгрузочное устройство 20 монтируется на экскаваторе или другом оборудовании Е, оно может быть использовано для захвата листового металла, трубы Р или других крупных объектов со сравнительно гладкой и ровной поверхностью. Экскаваторщик опускает вакуумное погрузочно-разгрузочное устройство 20 до тех пор, пока подушки 32 не придут в соприкосновение с трубой Р или другим материалом, который требуется поднять.
Как только подушки 32 коснутся трубы Р, открывается вакуумный электромагнитный клапан 18, соединяющий подушки с вакуумной камерой 54 и вакуумным насосом 26. При этом между подушкой 32 и поднимаемой трубой Р создается разрежение. После образования этого разрежения экскаватор Е может поднять трубу Р с помощью погрузочно-разгрузочного устройства 20. Ориентацию трубы Р относительно торца экскаватора Е можно отрегулировать, манипулируя поворотным механизмом 30.
Как показано на фиг.2 и 6, вакуумное погрузочно-разгрузочное устройство 20 согласно настоящему изобретению имеет встроенный приводной двигатель 24 с выходным валом 34. Двигатель 24 предпочтительно работает на бензине или дизельном топливе, однако могут быть использованы двигатели других типов. Выходной вал 34 соединен с входным валом 36 вакуумного насоса 26. Вакуумный насос 26 также имеет выходной вал 38, который соединен с входным валом 40 гидравлического насоса 28. Такая схема позволяет иметь один встроенный приводной двигатель 24 для вращения и вакуумного насоса 26, и гидравлического насоса 28 без использования силовой передачи или другой раздаточной коробки. Благодаря этому уменьшаются затраты на изготовление, а также эксплуатационные затраты и масса вакуумного погрузочно-разгрузочного устройства 20.
Во время эксплуатации вакуумный насос 26 работает при исключительно высоких температурах. Это вызывает износ вакуумного насоса. Встроенный приводной двигатель 24 может быть снабжен воздуховодом 42, по которому воздух, используемый для охлаждения двигателя 24, направляется также для обдува вакуумного насоса 26, поскольку двигатель 24 работает обычно при более низкой температуре, чем вакуумный насос 26. Этот поток воздуха способствует охлаждению вакуумного насоса 26.
Рама 22 имеет верхнюю часть 44, пару противоположных боковых секций 46 и 48, базовую секцию 50 и пару встроенных проемов для вил 52. Рама 22 содержит также вакуумную камеру 54, топливный бак 56 и резервуар гидравлической жидкости 58. Проемы для вил 52 представляют собой пару отверстий, проходящих от передней стороны рамы 22 до ее задней стороны. Их размеры рассчитаны на прохождение вил большинства вилочных погрузчиков и расположены по сторонам центра тяжести для обеспечения сравнительно уравновешенного подъема.
Точное местонахождение вакуумной камеры 54, топливного бака 56 и резервуара гидравлической жидкости 58 может меняться в зависимости от проектных требований, однако в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения вакуумная камера 54 находится в верхней части 44 рамы 22. Эта камера 54 обеспечивает дополнительную производительность вакуумной откачки и дополнительное время удержания в случае остановки вакуумного насоса 26.
Топливный бак 56 в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения находится в боковой секции 46, ближайшей к приводному двигателю 24. Аналогично резервуар гидравлической жидкости 58 находится в боковой секции 48, ближайшей к гидравлическому насосу 28. Рекомендуется разместить резервуар гидравлической жидкости 58 выше гидравлического насоса 28. Тем самым обеспечивается напор на входе гидравлического насоса 28 и гарантируется, что гидравлический насос 28 будет заполнен жидкостью в момент его включения. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения базовая секция 50 состоит из трех отдельных полых балок 60. Одна или несколько этих балок 60 могут использоваться в качестве теплообменника гидравлической жидкости 62, используемого для охлаждения гидравлической жидкости. Эффективность этого теплообменника 61 может быть увеличена за счет установки перегородок (не показаны) внутри балок для увеличения времени пребывания жидкости в теплообменнике 62 и улучшения перемешивания жидкости по мере ее охлаждения.
В предпочтительном варианте осуществления гидравлическая жидкость заливается в резервуар гидравлической жидкости 58. Затем она протекает через теплообменник гидравлической жидкости 62 и поступает на впуск гидравлического насоса 64. Жидкость нагнетается под большим давлением и выходит из насоса через выпуск 66 гидравлического насоса. Затем она направляется в электромагнитный клапан 68, который направляет поток гидравлической жидкости в гидравлический двигатель 70, используемый для привода поворотного механизма 30.
Как показано на фиг.7, второй вариант осуществления настоящего изобретения включает использование силовой передачи 72 для передачи мощности с выходного вала 34 приводного двигателя на входной вал 36 вакуумного насоса и на входной вал 40 гидравлического насоса.
Третий вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой вакуумное погрузочно-разгрузочное устройство 100, приводимое посредством гидравлической жидкости от экскаватора Е или другого оборудования, на котором оно смонтировано, см. фиг.8-12. В этом варианте осуществления используются та же рама 22 и компоненты рамы, которые были описаны выше. Однако в этом третьем варианте осуществления не используется встроенный приводной двигатель для вращения вакуумного насоса. Кроме того, поскольку гидравлическая мощность для привода поворотного механизма 30 и вакуумного насоса 126 подается от экскаватора или другого оборудования, нет необходимости в монтаже на раме 22 гидравлического резервуара, гидравлического контура охлаждения или гидравлического насоса.
Гидравлическая жидкость высокого давления поступает в гидравлический электромагнитный клапан 130, который управляет потоком гидравлической жидкости к гидравлическому двигателю 132, вращающему встроенный вакуумный насос 126. Гидравлический электромагнитный клапан управляет также поворотом вакуумного погрузочно-разгрузочного устройства 100 путем регулирования потока гидравлической жидкости в поворотный механизм 134. После использования гидравлической жидкости в гидравлическом двигателе 132 или в поворотном механизме 134 она возвращается в экскаватор Е или в другое оборудование по обратной линии.
Встроенный вакуумный насос 126 подсоединен к вакуумной камере 136. Вакуумный электромагнитный клапан 138 может быть активирован для соединения подушек 32 с вакуумной камерой 136 и для подъема трубы Р или другого материала.
В любом варианте осуществления настоящего изобретения система управления 150, используемая для управления устройством, может содержать систему управления с дистанционным радиоуправлением. Она включает дистанционный блок 152, расположенный около оператора оборудования. Дистанционный блок 152 осуществляет беспроводной обмен данными с приемником 154, находящимся в системе управления 150. Затем эта система управления управляет вакуумным погрузочно-разгрузочным устройством 20, 100 с помощью электромагнитных клапанов и датчиков.
В вышеприведенном описании подробно изложены определенные варианты осуществления настоящего изобретения и наилучший предусмотренный режим. Однако следует иметь в виду, что в детали конструкции и конфигурации компонентов могут быть внесены изменения, не нарушающие дух и букву раскрытого изобретения. Поэтому представленное в настоящем документе описание должно рассматриваться как примерное, а не ограничительное, и истинной областью действия изобретения является область действия, определенная нижеследующей патентной формулой.