Кран-манипулятор
CRANE ARM

Изобретение относится к подъемно-транспортным машинам для проведения погрузочно-разгрузочных и прочих работ, выполняемых мобильными подъемно-транспортными агрегатами с ограниченной грузоподъемностью.
Известен кран-манипулятор, содержащий смонтированное на транспортном средстве поворотное в вертикальной плоскости основание в виде плоской треугольной фермы и три гидроцилиндра, корпуса которых шарнир-но закреплены на вершинах основания, а штоки всех трех гидроцилиндров соединены между собой и с грузозахватным органом, при этом для поворота основания предусмотрено два гидроцилиндра, штоки которых закреплены на обращенной вверх стороне основания, при этом вершина основания, противолежащая упомянутой стороне основания, снабжена горизонтальной балкой, параллельной этой стороне основания, гидроцилиндры поворота основания расположены параллельно друг другу, их штоки закреплены на вершинах основания, соединенных между собой верхней его стороной, при этом между горизонтальной балкой и наклонными сторонами основания расположены укосины, при этом упомянутая горизонтальная балка соединена с фермой, установленной на вертикальных стойках, охватывающих кабину и закрепленных на раме транспортного средства (RU Патент РФ №2207317, опубл. 2003).
Известен кран-манипулятор, содержащий основание, выполненное в виде треугольной фермы, состоящей из двух силовых гидроцилиндров и жесткой траверсы, на которой шарнирно смонтированы стержни и силовые гидроцилиндры составляющие конструкцию стрелы с грузонесущим органом, при этом стержни составляющие конструкцию стрелы одними концами сходятся в месте крепления грузонесущего органа, а другими концами два стержня стрелы крепятся опорно-поворотными устройствами к жесткой траверсе основания и один стержень стрелы монтируется на передней верхней направляющей передней стойки четырехгранной фермы, все стержни конструкции стрелы закреплены без возможности регулирования по длине, при этом установленные два силовых гидроцилиндра расположены под углом у друг к другу, который зависит от размеров конструкции, при этом два силовых гидроцилиндра штоками сходятся в общем сферическом шарнире, который своими цапфами монтируется на передней верхней направляющей передней стойки четырехгранной фермы, при этом основание двух силовых гидроцилиндров крепится посредством опорно-поворотных устройств к жесткой траверсе основания, поворот стрелы с грузонесущим органом на определенный угол регулируется работой силовых гидроцилиндров и дополнительных параллельных друг другу силовых гидроцилиндров, при этом для большего поворота стрелы дополнительные параллельные силовые гидроцилиндры работают поочередно друг относительно друга, при этом подъем и опускание стрелы с грузонесущим органом регулируется синхронной работой дополнительных параллельных силовых гидроцилиндров, штоки которых с помощью цилиндрических шарниров крепятся к жесткой траверсе основания, а концами параллельные силовые гидроцилиндры монтируются на задней верхней направляющей задней стойки четырехгранной фермы, задние стойки четырехгранной фермы опираются жестко на парные стойки-укосины, выполненные с возможностью крепления на транспортном средстве (RU Патент №2725367, опубл. 2019).
Известен кран-манипулятор, содержащий основание, выполненное в виде четырехгранной фермы, на которой шарнирно смонтирована с возможностью поворота посредством двух силовых гидроцилиндров шарнирно-стержневая стрела с грузонесущим органом, выполненная в виде фермы, состоящей из треугольных шарнирно-стержневых соединений, при этом установленные два силовых гидроцилиндра шарнирно-стержневой стрелы расположены под углом α друг к другу, который зависит от размеров конструкции, при этом два силовых гидроцилиндра имеют общий сферический шарнир с цапфами, соединенными с соответствующими фермами стрелы, при этом шарнирно-стержневая стрела и ее силовые гидроцилиндры закреплены на основании посредством опорно-поворотных устройств, стержни всех треугольников конструкции стрелы закреплены без возможности регулирования по длине, поворот стрелы с грузонесущим органом на определенный угол регулируется работой силовых гидроцилиндров, подъем и опускание стрелы с грузонесущим органом регулируется двумя параллельными синхронными гидроцилиндрами, которые штоками крепятся к вершинам основания с помощью цилиндрических шарниров, а нижними концами монтируются в вершинах четырехгранной фермы, передние стойки и задние стойки четырехгранной фермы опираются жестко на парные стойки-упоры, выполненные с возможностью крепления на транспортном средстве (RU Патент №2722762, опубл. 2019).
Недостатками известных технических решений является недостаточная маневренность оголовка стрелы крана-манипулятора с грузонесущим органом и недостаточная зона обслуживания.
Техническая проблема - не обеспечивается маневренность оголовка стрелы крана-манипулятора с грузонесущим органом и недостаточная зона обслуживания.
Технический результат - обеспечение маневренности оголовка шарнирно-стержневой стрелы с грузонесущим органом и расширение зоны обслуживания в горизонтальной и вертикальной плоскостях крана-манипулятора.
Технический результат достигается краном-манипулятором, содержащий основание, выполненное в виде треугольной фермы, представляющей собой два силовых гидроцилиндра и жесткую поперечину, на которой шарнирно смонтирована с возможностью поворота шарнирно-стержневая стрела, выполненная в виде шарнирно-стержневых ферм, с выдвижным грузонесущим органом, при этом два силовых гидроцилиндра треугольной фермы основания расположены под углом δ друг к другу, который зависит от размеров конструкции, и своими штоками сходятся в общем многоходовом шарнире, который своими цапфами монтируется на переднем верхнем стержне, опирающемся на передние опоры четырехгранной фермы, а своими основаниями два силовых гидроцилиндра треугольной фермы крепятся посредством опорно-поворотных устройств к жесткой поперечине основания треугольной фермы, при этом поворот шарнирно-стержневой стрелы с выдвижным грузонесущим органом на определенный угол регулируется работой силовых гидроцилиндров треугольной фермы, при этом шарнирно-стержневая стрела выполнена из шарнирно-стержневых ферм и связанных с ними двух гидроцилиндров, не имеет возможности регулирования стержней по длине, при этом стержни шарнирно-стержневых ферм соединены между собой посредством подвижных шарниров, при этом в основании ферм составляющих шарнирно-стержневые соединения стрелы установлен дополнительный силовой гидроцилиндр, при этом дополнительный силовой гидроцилиндр крепится к жесткой поперечине основания с помощью цилиндрических шарниров, при этом дополнительный силовой гидроцилиндр имеет жесткую связь с выдвижным грузонесущим органом, при этом выдвижной грузонесущий орган выдвигается по направляющей на поверхности нижней поперечины оголовка стрелы на расстояние, регулируемое работой дополнительного силового гидроцилиндра, при этом подъем, опускание и поворот шарнирно-стержневой стрелы с выдвижным грузонесущим органом на определенный угол регулируется работой двух вспомогательных параллельных силовых гидроцилиндров, штоки которых с помощью цилиндрических шарниров крепятся к жесткой поперечине основания, а концами параллельные силовые гидроцилиндры монтируются на заднем верхнем стержне, опирающемся на задние опоры четырехгранной фермы, задние опоры четырехгранной фермы опираются жестко на парные подкосы, при этом парные подкосы выполнены в виде стержней с возможностью крепления на транспортном средстве, при этом для большего поворота шарнирно-стержневой стрелы вспомогательные параллельные силовые гидроцилиндры работают поочередно друг относительно друга, а подъем и опускание шарнирно-стержневой стрелы с выдвижным грузонесущим органом регулируется синхронной работой вспомогательных силовых гидроцилиндров, при этом выдвижной, дополнительным силовым гидроцилиндром, грузонесущий орган способствует расширению зоны обслуживания крана-манипулятора.
Изобретение поясняется чертежами.
На фигуре 1 схематично представлен кран-манипулятор с возможностью установки его на транспортное средство, общий вид. На фигуре 2 изображен вид сверху.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения заключаются в следующем.
Кран-манипулятор содержит основание 1, выполненное в виде треугольной фермы, представляющей собой два силовых гидроцилиндра 2, 3 и жесткую поперечину 4, на которой шарнирно смонтирована с возможностью поворота шарнирно-стержневая стрела. Шарнирно-стержневая стрела 5 выполнена в виде шарнирно-стержневых ферм. Два силовых гидроцилиндра 2, 3 треугольной фермы основания 1 расположены под углом 8 друг к другу, который зависит от размеров конструкции, и своими штоками 6, 7 сходятся в общем многоходовом шарнире 8, который своими цапфами монтируется на переднем верхнем стержне 9, опирающемся на передние опоры 10 четырехгранной фермы 11, а своими основаниями два силовых гидроцилиндра 2, 3 треугольной фермы крепятся посредством опорно-поворотных устройств 24 к жесткой поперечине 4 основания 1 треугольной фермы. Поворот шарнирно-стержневой стрелы 5 с выдвижным, посредством дополнительного силового гидроцилиндра 19, грузонесущим органом 12 на определенный угол регулируется работой силовых гидроцилиндров 2, 3 треугольной фермы. Шарнирно-стержневая стрела 5 выполненная из шарнирно-стержневых ферм и связанных с ними двух гидроцилиндров 2, 3, не имеет возможности регулирования стержней по длине. Стержни 13, 14, 15, 16, 17, 18 шарнирно-стержневых ферм соединены между собой посредством подвижных шарниров. В основании ферм составляющих шарнирно-стержневые соединения стрелы установлен дополнительный силовой гидроцилиндр 19. Дополнительный силовой гидроцилиндр 19 с помощью цилиндрических шарниров крепится к переднему верхнему стержню 9, опирающемуся на передние опоры 10 четырехгранной фермы 11. Дополнительный силовой гидроцилиндр 19 имеет жесткую связь с выдвижным грузонесущим органом 12. Выдвижной грузонесущий орган 12 выдвигается по направляющей 20 на поверхности нижней поперечины 21 оголовка 22 стрелы 5 на расстояние, регулируемое работой дополнительного силового гидроцилиндра 19. Подъем, опускание и поворот шарнирно-стержневой стрелы 5 с выдвижным грузонесущим органом 12 на определенный угол, регулируется работой двух вспомогательных параллельных силовых гидроцилиндров 23, штоки 27, 28 которых с помощью цилиндрических шарниров крепятся к жесткой поперечине 4 основания 1, а концами параллельные силовые гидроцилиндры монтируются на заднем верхнем стержне 29, опирающемся на задние опоры 25 четырехгранной фермы, задние опоры 25 четырехгранной фермы опираются жестко на парные подкосы 26. Парные подкосы 26 выполнены в виде стержней с возможностью крепления на транспортном средстве. Для большего поворота шарнирно-стержневой стрелы 5 вспомогательные параллельные силовые гидроцилиндры 23 работают поочередно друг относительно друга, а подъем и опускание шарнирно-стержневой стрелы 5 с выдвижным грузонесущим органом 12 регулируется синхронной работой вспомогательных силовых гидроцилиндров 23. Выдвижной, дополнительным силовым гидроцилиндром 19, грузонесущий орган 12 способствует расширению зоны обслуживания крана-манипулятора.
Кран-манипулятор работает следующим образом.
Синхронной работой двух параллельных силовых гидроцилиндров 23 сообщается подъем и опускание, и изменение вылета как оголовка 22 шарнирно-стержневой стрелы 5 так и самой шарнирно-стержневой стрелы с выдвижным, посредством дополнительного гидроцилиндра 19, грузонесущим органом 12. Работа шарнирно-стержневой стрелы 5 и ее поворот на определенные углы, обеспечивается одновременной или поочередной работой силовых гидроцилиндров 2, 3. Совместной работой силовых гидроцилиндров 2, 3 и вспомогательных гидроцилиндров 23 регулируется процесс поворота на больший угол подъема и опускания груза с выдвижным, посредством дополнительного гидроцилиндра 19, грузонесущим органом 12 на необходимую величину. Зона действия стрелы 5 и ее выдвижного грузонесущего органа 12 за счет работы силовых гидроцилиндров 2, 3, вспомогательных гидроцилиндров 23 и дополнительного гидроцилиндра 21 увеличивается. В многоходовом шарнире 8 происходит взаимное перемещение штоков 6, 7 силовых гидроцилиндров 2, 3 друг относительно друга и относительно плоскости стержневой стрелы 5. Опорные устройства 11 на основании 1 обеспечивают жесткую связь шарнирно-стержневой стрелы 5 и силовых гидроцилиндров 2, 3 с основанием 1. Основание 1 выполненное в виде треугольной фермы обеспечивает жесткую связь с конструкцией шарнирно-стержневой стрелы 5. Задние опоры четырехгранной фермы 11 опираются жестко на парные подкосы 26, выполнены в виде стержней с возможностью крепления на транспортном средстве. Жесткие соединения стержней 13-18 стрелы 5 повышают жесткость в работе, а жесткость соединения треугольной фермы основания 1 и четырехгранной фермы 11 обеспечивает жесткость в работе всей конструкции.
Таким образом, обеспечивается маневренность как оголовка шарнирно-стержневой стрелы, так и стрелы с выдвижным грузонесущим органом в целом и расширяется зона обслуживания в горизонтальной и вертикальной плоскостях крана-манипулятора.