РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СТРЕЛА ДЛЯ БЕТОНОНАСОСОВ
DISTRIBUTING BOOM FOR CONCRETE PUMPS

Изобретение относится к распределительной стреле для стационарных или передвижных бетононасосов указанного в п. 1 формулы типа.
Известные распределительные стрелы такого рода состоят по существу из вращающейся вокруг выполненной в виде вертикальной оси оси вращения поворотной головки и состоящей из нескольких поворотных по отношению друг к другу или телескопически выдвижных стрел секционного пакета. Секционный пакет на конце первой секции стрелы шарнирно соединен с поворотной головкой и при помощи шарнирно соединенного с ней в каждом шарнирном сочленении поворотной головки и первой секции стрелы узла цилиндр/поршень может поворачиваться вокруг горизонтальной оси сочленения между по существу горизонтально ориентированным сложенным положением и рабочим положением.
Распределительная стрела служит в бетононасосе в качестве опоры для подающего трубопровода для бетона. Через указанный трубопровод жидкий бетон, который во время бетонирования непрерывно подается в приемный резервуар для материала, передается в удаленное от места расположения транспортного средства место бетонирования. Конструкция секций стрелы секционного пакета и расположенных между ними шарниров согласована друг с другом таким образом, что распределительная стрела в своем сложенном положении компактно сложена на соответствующем основании или раме транспортного средства. За счет активизации приводного агрегата между секциями стрелы распределительная стрела может быть переведена в свое рабочее положение, в котором головка стрелы с концевым звеном трубопровода может перемещаться вдоль области бетонирования. Особенное значение для осуществления процесса складывания и раскладывания имеет шарнир между первой секцией стрелы и поворотной головкой и расположенным там узлом цилиндр/поршень. Если секционный пакет находится в горизонтальном положении, то на первую ось сочленения действует наибольший момент нагрузки из-за собственного веса секции, рабочей нагрузки и максимального удаления центра тяжести от первой оси сочленения. Таким образом, соответствующий узел поршень/цилиндр в этом положении должен создавать наибольшее усилие, чтобы удерживать разложенный секционный пакет. Если секционный пакет переводится в вертикальное положение, то удаление центра тяжести пакета от первой оси сочленения уменьшается при каждом увеличении угла установки. То же самое имеет место в случае, когда отдельные секции стрелы сдвигаются в направлении поворотной головки. Это приводит к тому, что цилиндровое усилие первого узла цилиндр/поршень уменьшается, и, начиная с определенного удаления центра тяжести относительно точки приложения воздействия цилиндра, достигается уровень усилия, начиная с которого становится принципиально возможным уменьшение диаметра цилиндра.
На основании этих соображений в основу данного изобретения положена задача, состоящая в том, чтобы снизить затраты на изготовление за счет использования одинаковых элементов и/или недорогих дополнительных элементов также в отношении узла цилиндр/поршень.
Для решения этой задачи предлагается комбинация признаков согласно п. 1 формулы. Предпочтительные варианты осуществления и модификации изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы.
Предлагаемое в изобретении решение по существу состоит в том, что на первую секцию стрелы воздействует, по меньшей мере, один вспомогательный подъемный элемент, являющийся активным в определенном диапазоне поворота, начиная от ее сложенного положения. Вспомогательный подъемный элемент оказывает поддержку первому узлу цилиндр/поршень, в особенности в области высокой нагрузки при горизонтально вытянутом секционном пакете. За счет этого, начиная со сложенного положения с горизонтально вытянутым секционным пакетом, требуемое для подъема цилиндровое усилие воздействующего на первую секцию стрелы узла цилиндр/поршень уменьшается, благодаря чему открывается новый путь для использования одинаковых элементов или использования более дешевых конфигураций цилиндра.
Является целесообразным, чтобы вспомогательный подъемный элемент был выполнен в виде работающего на сжатие элемента, который, например, может быть выполнен в виде действующего между местами контакта со стороны поворотной головки и со стороны секции стрелы гидроцилиндра. Принципиально также возможно вместо гидроцилиндра использовать пружины сжатия, которые расположены между местами контакта со стороны поворотной головки и со стороны секции стрелы. Пружины сжатия имеют преимущество, состоящее в том, что в существующий гидравлический контур не должны быть введены дополнительные элементы управления, и конструкция может быть выполнена легче и экономичнее. Поскольку вспомогательный подъемный элемент требуется лишь на определенном пути с высоким моментом нагрузки, образующий вспомогательный подъемный элемент исполнительный элемент должен быть выполнен с местом разъединения. При этом целесообразным образом речь идет о месте контакта, которое обеспечивает силовое замыкание. Начиная с определенного угла, первый узел цилиндр/поршень самостоятельно удерживает вес всего секционного пакета. Для этого необходимо рассчитать параметры узла цилиндр/поршень. В области разделения усилия вспомогательный подъемный элемент должен иметь такие размеры, чтобы он создавал требуемую разницу усилий для осуществления поддержки разложенного секционного пакета. В процессе складывания упомянутый, по меньшей мере, один вспомогательный подъемный элемент вдоль определенного пути поворота до сложенного положения переводится в предварительно напряженное состояние.
Предпочтительно предусмотрены два вспомогательных подъемных элемента.
В одном другом предпочтительном варианте осуществления изобретения предусмотрено, что ось сочленения первой секции стрелы расположена с эксцентриситетом со смещением по отношению к оси вращения поворотной головки на стороне оси вращения, противоположной головке вершины первой секции стрелы в его ориентированном по существу перпендикулярно оси вращения сложенном положении. Кроме того, оказалось выгодным, если находящийся со стороны поворотной головки шарнир узла цилиндр/поршень расположен с эксцентриситетом по отношению к оси вращения поворотной головки с той же стороны, что и ось сочленения.
Предлагаемая в изобретении распределительная стрела предпочтительно используется в качестве опоры для подающего трубопровода для бетона в стационарном или передвижном бетононасосе, причем поворотная головка расположена на основании или раме бетононасоса с возможностью вращения вокруг своей выполненной в виде вертикальной оси оси вращения, и причем проведенный через распределительную стрелу подающий трубопровод присоединен к напорному выходу неподвижно расположенного на (относительно) раме насосного агрегата.
Ниже изобретение детально разъясняется на примере его осуществления при помощи схематических чертежей. На чертежах представлено:
фиг. 1 - вид сбоку автобетононасоса с выполненной в виде складной стрелы распределительной стрелой в ее сложенном положении;
фиг. 2 - наглядное изображение в разрезе первой секции стрелы с поворотной головкой, узлом цилиндр/поршень и вспомогательным подъемным элементом.
Изображенный на фиг. 1 автобетононасос содержит транспортное средство 10, выполненный, например, в виде двухцилидрово-поршневого насоса насосный агрегат 12 для жидкого бетона, а также распределительную стрелу 14 в качестве опоры (носителя) для подающего трубопровода 16. Через подающий трубопровод 16 в рабочем положении распределительной стрелы 14 жидкий бетон передается в удаленное от места расположения транспортного средства 10 место бетонирования.
Распределительная стрела 14 содержит вращающуюся вокруг неподвижной относительно транспортного средства, выполненной в виде вертикальной оси ось 18 вращения, и имеющую поворотный круг 20 поворотную головку 22 и состоящий из нескольких поворотных по отношению друг к другу секций 1, 2, 3, 4 стрелы секционный пакет 24, который при помощи шарнирного сочленения 26 концом своей первой секции 1 стрелы присоединен к поворотной головке 22 и при помощи шарнирно соединенного с его концами в шарнирных сочленениях 28, 30 поворотной головки 22 и первой секции 1 стрелы узла 32 цилиндр/поршень может поворачиваться вокруг горизонтальной оси A сочленения между по существу горизонтально ориентированным сложенным положением и рабочим положением. Оси A, B, C, D и секции 1, 2, 3, 4 стрелы секционного пакета 24 по своим размерам, кинематическим характеристикам согласованы друг с другом таким образом, что распределительная стрела 14 в сложенном положении может быть в компактной транспортной конфигурации помещена на транспортное средство 10. Узел 32 цилиндр/поршень так же, как и приводные агрегаты между остальными секциями стрелы, выполнен в виде гидроцилиндра. Посредством программно управляемой активизации приводных агрегатов, которые по одному согласованы с осями A, B, C, D сочленения, распределительная стрела может быть разложена на различное расстояние и/или разность высот между местом бетонирования и местом расположения транспортного средства. Водитель автобетононасоса управляет, например, при помощи радиотелеуправления, движением стрелы, за счет которого вершина стрелы своим концевым рукавом перемещается вдоль области бетонирования.
Как видно из фиг. 1 и 2, ось A сочленения первой секции 1 стрелы расположена с эксцентриситетом по отношению к оси 18 вращения поворотной головки 22 так, что в сложенном состоянии она расположена на обращенной к кабине 34 водителя стороне оси 18 вращения. В представленном примере осуществления изобретения ось A сочленения находится радиально снаружи ограничивающего поворотную головку 22 поворотного круга 20. Благодаря этому при данной длине распределительной стрелы обеспечивается уменьшение момента нагрузки в области поворотной головки 22.
Особенность изобретения состоит в том, что на первую секцию 1 стрелы воздействуют два вспомогательных подъемных элемента 36, являющихся активными на определенном пути поворота, начиная со сложенного положения. Вспомогательные подъемные элементы 36 оказывают поддержку узлу 32 цилиндр/поршень, в особенности в диапазоне высокой нагрузки при горизонтально расположенном секционном пакете 24. За счет этого исходя из сложенного положения с горизонтально вытянутым секционным пакетом 24, требуемое для подъема усилие цилиндра воздействующего на первую секцию 1 стрелы узла 32 цилиндр/поршень уменьшается.
В представленном на фиг. 2 примере осуществления изобретения вспомогательные подъемные элементы 36 выполнены, например, в виде действующих между шарнирным сочленением 38 со стороны поворотной головки и местом 40 контакта со стороны секции стрелы гидроцилиндров. В процессе раскладывания первая секция 1 стрелы после превышения определенного пути поворота своим местом 40 контакта отрывается от вспомогательного подъемного элемента 36, так что, начиная с этого углового положения, воздействующую остаточную нагрузку секционного пакета 24 принимает на себя только узел 32 цилиндр/поршень. Вспомогательные подъемные элементы 36 обеспечивают возможность того, что узел 32 цилиндр/поршень может быть выполнен меньших размеров, так что открывается новый путь для использования заимствованных элементов или для использования более дешевых конфигураций цилиндра.
Последующие конструктивные соображения нацелены на то, чтобы вместо гидроцилиндров в качестве вспомогательных подъемных элементов 36 использовать пружины сжатия. Они могут быть в целом выполнены легче и экономичнее. Кроме того, может отпасть необходимость использовать дополнительный модуль управления в гидравлическом контуре.
Обобщая вышеизложенное, следует констатировать следующее: изобретение относится к распределительной стреле 14 для стационарных или передвижных бетононасосов. Распределительная стрела 14 состоит по существу из вращающейся вокруг выполненной в виде вертикальной оси оси 18 вращения поворотной головки 22 и состоящей из нескольких поворотных по отношению друг к другу или телескопируемых секций стрелы секционного пакета 24. Секционный пакет 24 на одном конце своей первой секции 1 стрелы шарнирно присоединен к поворотной головке 22 и при помощи шарнирно соединенного с его концами в шарнирных сочленениях 28, 30 поворотной головки 22 и первой секции 1 стрелы первого узла 32 цилиндр/поршень может поворачиваться вокруг горизонтальной оси A сочленения между по существу горизонтально ориентированным сложенным положением и рабочим положением. Цель изобретения состоит в том, чтобы обеспечить возможность уменьшения воздействующего на первую секцию 1 стрелы узла 32 цилиндр/поршень. Для осуществления этого, согласно изобретению, предлагается, что на первую секцию 1 стрелы воздействует, по меньшей мере, один вспомогательный подъемный элемент 36, являющийся активным в определенном диапазоне поворота, начиная со сложенного положения.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
A, B, C, D - горизонтальная ось сочленения
1, 2, 3, 4 - секции стрелы
10 - транспортное средство
12 - насосный агрегат
14 - распределительная стрела
16 - подающий трубопровод
18 - ось вращения
20 - поворотный круг
22 - поворотная головка
24 - секционный пакет
26, 28, 30 - шарнирное соединение
32 - узел цилиндр/поршень
34 - кабина водителя
36 - вспомогательный подъемный элемент
38 - шарнирное соединение со стороны поворотной головки
40 - место контакта со стороны секции стрелы.