Опора шпагового манипулятора
SWORD MANIPULATOR SUPPORT

Изобретение относится к защитной технике, а именно к вспомогательному оборудованию манипуляторов, предназначенных для дистанционной работы в герметичных боксах, исключающих воздействие агрессивных веществ на обслуживающий персонал.
Известна шаровая опора манипулятора, содержащая корпус, внутри которого установлен сферический шарнир с отверстием под шпагу манипулятора (1). Недостатком этой шаровой опоры является то, что в процессе эксплуатации из-за постоянного истирания контактирующих поверхностей зазор между корпусом и шаровым шарниром постепенно увеличивается. Рост зазора приводит к повышению вероятности попадания агрессивных веществ в операторское помещение, то есть способствует снижению степени биологической защиты.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявленной является опора шпагового манипулятора, содержащая разъемный корпус, внутри которого установлен сферический шарнир с отверстием под штангу шпагового манипулятора для повышения степени биологической защиты в корпусе, а на сферической шарнире установлены уплотняющие вставки из материала с более высокой поглощающей способностью к радиоактивному излучению (2).
Хотя прототип по сравнению с аналогом характеризуется более высокой степенью биологической защиты, но ему также присуще увеличение зазора между корпусом и шаровым шарниром из-за истирания контактирующих поверхностей в процессе эксплуатации.
Целью изобретения является повышение степени биологической защиты.
Поставленная цель достигается тем, что в известной опоре шпагового манипулятора, содержащей корпус, размещенные в нем сферический шарнир с отверстием под штангу, уплотнение, герметизирующее зазор между корпусом и сферическим шарниром и согласно изобретению выполненное в виде манжеты, установлено в кольцевой полости корпуса. Кольцевая полость выполнена Y-образной формы в поперечном сечении. На корпусе установлено прижимное приспособление, поджимающее образованные кольцевой полостью кромки корпуса к сферическому шарниру.
Кроме того согласно изобретению прижимное приспособление образовано расположенными по обе стороны корпуса упорными кольцами, периферийные части которых связаны с корпусом регулирующими стяжками.
Отличительные от прототипа признаки являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе с ограничительными достаточны для достижения поставленной цели. Действительно выполнение уплотнителя в виде манжеты, установленной в кольцевой полости корпуса, обеспечивает герметизацию зазора между сферическим шарниром и корпусом. Y-образная сфера поперечного сечения кольцевой полости обеспечивает подвижность кромок корпуса, прилегающих к сферическому шарниру. Прижимное приспособление в сочетании с подвижностью кромок корпуса позволяет сдвигать кромки противоположных граней корпуса. При сдвигании кромок корпуса объем кольцевой полости уменьшается и уплотнитель, деформируясь, поджимается к сферическому шарниру, устраняя образующийся при эксплуатации зазор.
Из отличительных от прототипа признаков в исследованных аналогах найдены следующие:
- выполнение уплотнителя в виде манжеты, установленной в кольцевой полости корпуса;
- использование прижимного приспособления для поджатая уплотнителя к сферическому шарниру (А.С. СССР №1249336, М.кл.4 G21 F7/06, 1934 г. )
Такие же отличительные признаки, как Y-образная форма поперечного сечения кольцевой полости, выполнение прижимного приспособления из двух упорных колец, расположенных по обе стороны корпуса, соединение периферийных частей каждого упорного кольца регулирующими стяжками с корпусом в аналогах не обнаружены. Y-образная форма поперечного сечения кольцевой полости и манжеты уплотнителя по сравнению с прямоугольной формой поперечного сечения кольцевой полости по А.С. №1249336 обеспечивает большую площадь контакта уплотнителя со сферическим шарниром, что повышает надежность герметизации зазора между корпусом и сферическим шарниром. Y-образная форма поперечного сечения кольцевой полости и введение в конструкцию опоры прижимного приспособления, образованного упорными кольцами, расположенными по обе стороны корпуса, периферийные части которых соединены с корпусом регулирующими стяжками, обеспечивают возможность регулирования усилия прижатия уплотнителя к сферическому шарниру.
Выполнение же прижимного приспособления в виде кольцевой пружины, как предусмотрено конструкцией манипулятора по А.С. №1249336, создает постоянное поджатие уплотнителя к сферическому шарниру, но не позволяет регулировать усилие поджатая. Поэтому на начальных этапах эксплуатации шаровой опоры этого манипулятора усилие поджатая уплотнителя к сферическому шарниру самое большое и по мере эксплуатации будет ослабевать. Большое усилие поджатая уплотнителя на начальной стадии эксплуатации манипулятора затрудняет управление исполнительным органом и обуславливает повышенный износ трущихся поверхностей уплотнителя и сферического шарнира. Таким образом, заявленная опора отвечает критерию «существенные отличия».
Сущность изобретения пояснена чертежом, где изображен продольный разрез опоры.
Опора шпагового манипулятора содержит корпус 1, внутри которого установлен сферический шарнир 2 с отверстием 3 под штангу 4. В корпусе 1 выполнена кольцевая открытая полость, имеющая в поперечном сечении Y-образную форму и примыкающая широкой частью к сферическому шарниру, заполненная резиновым уплотнителем 5. По обе стороны корпуса 1 установлены упорные кольца 6, упоры которых контактируют с кромками корпуса, примыкающими к сферическому шарниру. По периферии каждого упорного кольца выполнены 4 отверстия, лежащие на взаимноперпендикулярных диаметрах. Через отверстия упорных колец пропущены стяжки 7, одним концом замоноличенные в тело корпуса 1. На свободных концах стяжек 7 нарезана резьба и навинчены гайки 3, прижимающие упорные кольца к корпусу 1.
Опора шпагового манипулятора работает следующим образом.
При необходимости сферический шарнир 2 может совершать вращение как в горизонтальной, так и в вертикальных плоскостях. Вращение сферического шарнира в горизонтальной плоскости обеспечивает исполнительному органу манипулятора вращательное движение. Вращение сферического шарнира в вертикальных плоскостях обеспечивает исполнительному органу качательное движение. Герметизацию зазора между корпусом и сферическим шарниром 2 осуществляют завинчиванием гаек 3, которые прижимают упорные кольца 6 к корпусу 1. При этом упоры упорных колец сжимают друг к другу прилегающие к сферическому шарниру кромки противолежащих сторон корпуса, объем кольцевой полости уменьшается, уплотнитель 5 деформирует и поджимается к сферическому шарниру, герметизируя зазор.
Источники информации:
1. А.С. ЧССР №2211755, М. кл. 4 B25J 15/00, 1985 г.
2. А.С. СССР №885003, М. кл. 4 B25J 15/00, 1981 г. (прототип).
3. А.С. СССР №1249336, М. кл. 4 G21F 7/06, 1984 г.