таль пневматическая

Формула изобретения

1. Таль пневматическая, содержащая тележку с колесами и механизмом ее передвижения, включающим в себя пневмодвигатель и редуктор, корпус, соединенный с тележкой, в котором установлен выполненный с возможностью изменения скорости механизм подъема с крюковой подвеской, пневмодвигателем с выходным валом, редуктором с входным валом, грузоподъемным и грузоупорным тормозами, устройства для ограничения верхнего и нижнего положения крюковой подвески и систему управления, состоящую из пневмосети с соединительными пневмомагистралями, подвесного пульта, оснащенного выключателем питания с тумблером, кнопкой "пуск", задающим устройством и тумблером задания скорости подъема и опускания, и закрепленную на корпусе панель управления подачей питания к упомянутым пневмодвигателям механизма подъема и механизма передвижения тележки, отличающаяся тем, что пневмодвигатели механизма передвижения тележки и привода подъема снабжены стабилизаторами скорости перемещения тележки и подъема груза соответственно, причем стабилизатор скорости подъема вмонтирован в пневмодвигатель подъема, механизм передвижения закреплен на тележке со стороны двух ее колес, при этом на упомянутых колесах выполнены зубчатые венцы, предназначенные для соединения с зубчатым колесом, закрепленным на консоли выходного вала редуктора механизма передвижения, при этом выключатель питания снабжен ключом и замковым устройством в виде подпружиненных пластин с пазами, предназначенных для включения тумблера этого выключателя при совмещении последних с ключом, а задающее устройство содержит многопозиционный пневматический переключатель вида и направления движения груза, обеспечивающий подачу воздуха к упомянутым пневмодвигателям, снабженным реверсивными золотниковыми распределителями, сообщенными с распределителем питания, которым оснащена панель управления, и кинематически связанными со стабилизаторами упомянутых пневмодвигателей, причем таль снабжена ограничителем грузоподъемности, соединенным с крюковой подвеской и соответствующим пневмодвигателем, и ручным приводом опускания груза.

2. Таль по п.1, отличающаяся тем, что для изменения скорости подъема и опускания таль снабжена зубчатым планетарным редуктором с входной шестерней и выходным водилом, на котором установлены зубчатые колеса, находящиеся в зацеплении с указанной шестерней и колесом с внутренними зубьями, соединенным с корпусом редуктора механизма подъема фрикционной муфтой через два пневмоцилиндра с пружинами сжатия, причем входной вал редуктора и выходной вал пневмодвигателя соединены посредством муфт соответственно с выходным водилом и с входной шестерней.

3. Таль по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что ограничитель грузоподъемности выполнен в виде рычажно-пружинного механизма, снабженного концевым пневмовыключателем.

4. Таль по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что стабилизаторы скоростей пневмодвигателей выполнены в виде центробежных регуляторов подачи воздуха в последние.

5. Таль по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что грузоупорный тормоз выполнен в виде храпового механизма.

6. Таль по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что система управления снабжена установленными на панели и подвесном пульте управления гидроцилиндрами для соединения кнопки "пуск" с распределителем подачи питания посредством магистрали, заполненной гидравлической смесью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к грузоподъемному оборудованию и может быть использовано в качестве устройства для подъема и транспортировки грузов в пожароопасных и взрывоопасных средах.

Известна таль пневматическая цепная грузоподъемностью 0,5 т, разработанная ВНИИПТМАШем, см. Подъемно-транспортное оборудование. Каталог-справочник. ЦИНТИ, М.: Машиностроение, 1962 г.

Таль пневматическая цепная состоит из корпуса с ходовой тележкой и крюковой подвеской, соединенной с механизмом подъема, устройства для ограничения верхнего и нижнего положения крюковой подвески и ручной системы управления. Механизм подъема включает в себя пневматический шестеренчатый двигатель, двухступенчатый редуктор, на выходном валу которого закреплена звездочка, и грузоупорный тормоз. Крюковая подвеска состоит из грузового крюка, подвешенного на втулочно-роликовой цепи, зацепляющейся со звездочкой, и цепесборника. Передвижение тали по двутавровой балке ручное. Управление переключением золотника пневмодвигателя производится вручную тягами.

Данная таль имеет ряд недостатков. Во-первых, скорость подъема и опускания груза только одна. Это не позволяет использовать данную таль для подъема и опускания целого ряда опасных грузов, для грузоподъемных работ с которыми регламентируется иметь две скорости: основную и доводочную. Во-вторых, ручное передвижение тали не позволяет применить ее при работе с опасными грузами, скорость передвижения с которыми также регламентируется. Третьим недостатком данной тали является ручная система управления. Кроме того, таль не имеет механизма для ручного опускания груза в аварийных ситуациях, что также недопустимо при грузоподъемных работах со многими грузами.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству (прототипом) является "Пневматическая таль" (см. а.с. СССР 263100).

Пневматическая таль содержит тележку с колесами и механизмом передвижения, включающим в себя пневмодвигатель и редуктор. С тележкой соединен корпус, в котором установлен с возможностью изменения скорости механизм подъема, включающий крюковую подвеску, пневмодвигатель с выходным валом, редуктор с входным валом, грузоупорный и грузоподъемный тормоза, устройство для ограничения положения крюковой подвески. В состав пневматической тали входит система управления, состоящая из пневмосети с соединительными пневмомагистралями, подвесного пульта, оснащенного выключателем питания с тумблером, кнопкой "пуск", задающим устройством и тумблером задания скорости подъема и опускания. На корпусе закреплена панель управления подачей питания к пневмодвигателям механизма подъема и механизма передвижения.

Согласно требованиям на работу с опасными грузами и высокоточные работы известная пневматическая таль не обеспечивает поддержания постоянства скорости подъема и перемещения с изменением массы перемещаемого груза, отсутствуют ограничитель грузоподъемности тали, ручной привод опускания груза и замковое устройство, предотвращающее несанкционированное включение тали. Кроме того, запаздывание при прохождении сигнала управления от кнопки "пуск" до распределителей подачи питания и возможность одновременного включения двух движений могут привести к возникновению аварийной ситуации.

Задачей предлагаемого технического решения является расширение функциональных возможностей тали пневматической и повышение безопасности при ее эксплуатации.

Поставленная задача решается тем, что пневмодвигатели механизма передвижения тележки и привода подъема снабжены стабилизаторами скорости перемещения тележки и подъема груза соответственно, причем стабилизатор скорости подъема вмонтирован в пневмодвигатель подъема. Механизм передвижения закреплен на тележке со стороны двух ее колес, при этом на упомянутых колесах выполнены зубчатые венцы, предназначенные для соединения с зубчатым колесом, закрепленным на консоли выходного вала редуктора механизма передвижения. Выключатель питания снабжен ключом и замковым устройством в виде подпружиненных пластин с пазами, предназначенных для включения тумблера этого выключателя при совмещении последних с ключом. Задающее устройство содержит многопозиционный пневматический переключатель вида и направления движения груза, обеспечивающий подачу воздуха к пневмодвигателям, снабженным реверсивными золотниковыми распределителями, сообщенными с распределителем питания, которым оснащена панель управления, и кинематически связанными со стабилизаторами пневмодвигателей. Таль снабжена ограничителем грузоподъемности, соединенным с крюковой подвеской и соответствующим пневмодвигателем, и ручным приводом опускания груза. Для изменения скорости подъема и опускания таль снабжена зубчатым планетарным редуктором с входной шестерней и выходным водилом, на котором установлены зубчатые колеса, находящиеся в зацеплении с указанной шестерней и колесом с внутренними зубьями, соединенным с корпусом редуктора механизма подъема фрикционной муфтой через два пневмоцилиндра с пружинами сжатия, причем входной вал редуктора и выходной вал певмодвигателя соединены посредством муфт соответственно с выходным водилом и с входной шестерней. Ограничитель грузоподъемности выполнен в виде рычажно-пружинного механизма, снабженного концевым пневмовыключателем, который предназначен для прерывания подачи воздуха в пневмодвигатель подъема при превышении грузом допустимой массы. Стабилизаторы скорости пневмодвигателей выполнены в виде центробежных регуляторов подачи воздуха в последние. Грузоупорный тормоз выполнен в виде храпового механизма. Система управления снабжена установленными на панели и подвесном пульте управления гидроцилиндрами для соединения кнопки "пуск" с распределителем подачи питания посредством магистрали, заполненной гидравлической смесью.

Изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, где:

на фиг.1 показан общий вид тали пневматической;

на фиг.2 показан вид А на фиг.1;

на фиг.3 показаны устройство для ограничения верхнего положения крюка и ограничитель грузоподъемности;

на фиг.4 показана принципиальная кинематическая схема механизма подъема;

на фиг.5 показана принципиальная кинематическая схема механизма передвижения;

на фиг.6 показана пневматическая схема системы управления тали;

на фиг.7 показан подвесной пульт, общий вид;

на фиг.8 показан разрез по А-А на фиг.7.

Таль пневматическая, см. фиг.1, 2 состоит из корпуса 1, в котором установлены основные детали, узлы и агрегаты механизма подъема, а также панель системы управления. Корпус 1 подвешен к приводной тележке 2 механизма передвижения 3, с механизмом подъема связана крюковая подвеска 4 и панель управления 5 с подвесным пультом 6 системы управления. Подача сжатого воздуха и соединение элементов системы управления с пневмодвигателями осуществляется с помощью гибких шлангов (условно не показаны).

Крюковая подвеска может иметь различные исполнения (цепное или канатное). На фиг.1 показано исполнение крюковой подвески, когда крюк 7 подвешен на цепи 8. При подъеме крюка 7 цепь 8 складывается в специальный цепесборник 9, рассчитанный на размещение всей цепи для верхнего положения крюка. В качестве цепи может применяться как втулочно-роликовая, так и круглозвенная цепь.

Устройство ограничения нижнего положения крюка состоит из закрепленного на цепесборнике 9 пневмовыключателя 10, см. фиг.1, а устройство ограничения верхнего положения крюка - из скобы 11, соединенной толкателем 12 с пневмовыключателем 13, см. фиг.3.

Механизм подъема, см. фиг.4, состоит из пневмодвигателя 14, механизма переключения скорости 15 и двухступенчатого цилиндрического редуктора 16.

Пневмодвигатель 14, см. фиг.4, выполнен в виде шестеренчатого пневматического мотор-редуктора с выходным валом 17. Пневмодвигатель 14 оснащен стабилизатором скорости, который выполнен в виде центробежного регулятора 18, управляющего подачей воздуха в пневмодвигатель.

Механизм переключения скорости 15, см. фиг.4, выполнен в виде зубчатого планетарного редуктора с входной валом-шестерней 19 и выходным водилом 20, на котором установлены, по меньшей мере, два зубчатых колеса-сателита 21, каждое из которых находится в зацеплении с валом-шестерней 19 и колесом 22 с внутренним зубчатым венцом. Колесо 22 может быть неподвижным (заторможенным) с помощью фрикционной муфты 23 и пневмоцилиндров 24 или подвижным (расторможенным). Входной вал-шестерня 19 соединен муфтой 25 с выходным валом 17 пневмодвигателя 14.

Быстроходная ступень редуктора 16, см. фиг.4, образована установленной на входном валу 26 шестерней 27 и колесом 28, установленным на промежуточном валу 29, имеющем на своем торце шлицевую нарезку 30. Тихоходная ступень редуктора 16 образована шестерней 31 и колесом 32, установленным на полом тихоходном валу 33 редуктора. Кроме того, на тихоходном валу 33 установлена звездочка 34, которая зацепляется с цепью 8 (см. фиг.2) крюковой подвески. Входной вал 26 редуктора 16 соединен муфтой 35 с выходным водилом 20 механизма переключения скорости 15. В варианте исполнения с канатом вместо грузовой цепи звездочка 34 может быть заменена барабаном.

В состав редуктора 16 входят грузоподъемный и грузоупорный тормоза и ручной привод опускания груза. Грузоподъемный тормоз 36, см. фиг.4, установлен на наименее нагруженном входном валу 26 редуктора и представляет собой дисковое фрикционное устройство, работающее под действием усилия пружины (не показана), установленной в пневмоцилиндре 37, который давлением воздуха отключает грузоподъемный тормоз. Грузоупорный тормоз 38, см. фиг.4, установленный на валу 29 и колесе 28, автоматически срабатывает от веса поднимаемого груза. Ручной привод опускания груза состоит из рычага 39, предназначенного для отключения грузоподъемного тормоза, и поворотной рукоятки 40 со шлицевой нарезкой 41 на конце, см. фиг.2 и 4.

Ограничитель грузоподъемности тали пневматической, см. фиг.3, состоит из рычага 42 с регулируемой пружиной 43, установленного на эксцентриковую втулку 44 и соединяющего цепь 8 с толкателем 45 и пневмовыключателем 13.

Механизм передвижения, см. фиг.5, состоит из пневмодвигателя 46 шестеренчатого типа, соединенного с редуктором 47, на выходном валу 48 которого установлена шестерня 49, зацепляющаяся с зубчатыми венцами 50 ведущих колес 51 приводной тележки. В состав механизма передвижения входит колодочный тормоз 52. В зависимости от исполнения тали пневматической за счет подбора сменных зубчатых колес 53 и 54 редуктора 47 можно обеспечить различные скорости передвижения. Нормально закрытый с помощью пружины 55 колодочный тормоз 52 открывается с помощью пневмоцилиндра 56.

На фиг. 6 показана пневматическая схема системы управления, из которой видно, что часть пневмоаппаратуры установлена на панели управления 5 и подвесном пульте 6, см. фиг.2. Другая часть пневмоаппаратуры входит в состав механизмов тали.

Питание системы управления сжатым воздухом, см. фиг.6, осуществляется через блок кондиционирования 57, в котором воздух очищается, фильтруется и насыщается распыленным маслом. Кроме того, с помощью этого блока в системе поддерживается давление в заданном диапазоне.

Далее сжатый воздух, см. фиг.6, поступает в панель управления 5, на которой установлены распределитель отключения питания 58 и распределитель подачи питания 59 с гидроцилиндром 60. Распределитель подачи питания соединен с реверсивными распределителями 61 и 62 соответственно пневмодвигателя подъема 14 и пневмодвигателя передвижения 46. Реверсивные распределители 61 и 62 пневмодвигателей выполнены в виде дросселирующих распределителей, золотники которых кинематически связаны (связь на фиг.6 показана прерывистой линией) со стабилизаторами скорости соответствующих пневмоцилиндров.

На подвесном пульте 6, см. фиг.6, смонтированы пневмовыключатель питания 63, кнопка "пуск" 64 с гидроцилиндром 65 и задающее устройство, включающее тумблер 66, предназначенный для задания скорости подъема (опускания) груза, и многопозиционный пневматический переключатель 67 задания вида и направления движения груза. Тумблер задания скорости 66 магистралью управления соединен с распределителем 76, который управляет пневмоцилиндрами 24 механизма переключения скорости 15, см. фиг.4. Многопозиционный пневматический переключатель 67 задания вида и направления движения груза соединен пневмомагистралями управления с реверсивными распределителями 61 и 62. Гидроцилиндры 60 и 65 соединены гидромагистралью 68, заполненной жидкостью. Возможен вариант исполнения с применением вместо гидравлической связи механической, например, тросиком, тягой и т.п.

Внешний вид подвесного пульта показан на фиг.7, а на фиг.8 - его разрез по А-А по выключателю питания, который оснащен тумблером 69, ключом-маркой 70 и замковым устройством, выполненным в виде пластин 71 с пазами 72 и пружин сжатия 73.

Пневмовыключатель 10 нижнего положения крюка и пневмовыключатель 13 верхнего положения крюка, см. фиг.6, соединены с реверсивным распределителем 61 и переключателем 67 задания вида и направления движения груза.

Пневмоцилиндр 37, см. фиг.6, грузоподъемного тормоза 36 соединен через клапан 74 "или" с магистралями питания пневмодвигателя подъема 14, а пневмоцилиндр 56 колодочного тормоза 52, см. фиг.5, соединен через клапан 75 "или" с магистралями питания пневмодвигателя передвижения 46. Кроме того, для повышения взрывобезопасности узлы трения пневматической тали (грузоподъемный тормоз, грузоупорный тормоз, механизм переключения скорости) заключены во взрывонепроницаемую оболочку согласно ГОСТу 51330.2-99.

Наладочные операции перед началом работы тали пневматической производятся следующим образом. Во-первых, по эталонному грузу, соответствующему предельной грузоподъемности тали, регулируется сжатие пружины 43, см. фиг.3, ограничителя грузоподъемности. Во-вторых, в соответствии с нормами на скорость передвижения по двутавровой балке заданного груза вместе с талью пневматической при необходимости производится переустановка сменных колес 53 и 54 редуктора 47 механизма передвижения, см. фиг.5.

Таль пневматическая работает следующим образом. Ключ 70, см. фиг.8, вставляется в замковое устройство и тумблер 69 переводится в положение "вкл", см. фиг.7 и 8. При этом срабатывает пневмовыключатель 63, см. фиг. 6, и сжатый воздух через распределитель 58 подается в систему управления, которая готова к работе.

Для того чтобы опустить крюк, на подвесном пульте 6, см. фиг.7 и 8, тумблер 66 ставится в одно из двух положений (быстро или медленно), на устройстве 67 задания вида и направления движения груза переключатель переводится в положение, при котором крюк будет опускаться, и нажимается кнопка "пуск" 64. При данной команде сжатый воздух будет подаваться на пневмодвигатель 14 механизма подъема, см. фиг.4 и 6, задавая направление вращения пневмодвигателя 14. При подаче давления в одну из полостей пневмодвигателя 14 происходит срабатывание клапана "или" 74 и сжатый воздух поступает в цилиндр 37, растормаживая грузоподъемный тормоз 36, см. фиг.4.

При положении тумблера 66 "медленно", см. фиг.6, 7, сжатый воздух через реверсивный распределитель 76, см. фиг.6, подается к двум пневмоцилиндрам 24 механизма переключения скорости. Указанные пневмоцилиндры, см. фиг.4, затормаживают колесо 22 с внутренним зубчатым венцом, передача между валом-шестерней 19 и водилом 20 становится планетарной с медленной скоростью вращения выходного водила 20, а следовательно, и скоростью опускания крюка. Если тумблер 66 выставлен в положение "быстро", то пневмоцилиндры 24 будут сообщаться с атмосферой, колесо 22 будет расторможено и выходное водило 20 будет иметь ту же скорость, что и входной вал-шестерня 19, см. фиг.4. При этом механизм подъема будет работать с основной, большей, чем в первом случае, скоростью.

При достижении крюком заданной высоты кнопку "пуск" 64 отпускают, под действием пружины она возвращается в исходное положение, отключая через распределитель 59 подачу сжатого воздуха к пневмодвигателям.

Если крюк опустится до нижнего положения, из цепесборника 9, см. фиг.1, 2, будет выходить последняя ветвь цепи 8, которая, натягиваясь, будет воздействовать на пневмовыключатель 10. Пневмовыключатель 10, см. фиг.6, прервет подачу сжатого воздуха на пневмодвигатель 14 механизма подъема и крюк остановится.

Далее на крюк 7, см. фиг.2, подвесят груз. С помощью тумблера 66, см. фиг. 7, выберут скорость подъема груза, которая обеспечивается работой механизма переключения скорости так, как было описано выше. Переключатель 67, см. фиг. 6 и 7, задания вида и направления движения груза устанавливается в положение, при котором крюк будет подниматься, и нажимается кнопка "пуск". При данной команде сжатый воздух будет подаваться на пневмодвигатель 14 механизма подъема, см. фиг.4 и 6, задавая направление вращения пневмодвигателя 14 на подъем.

Если вес груза превышает допустимый, то сработает ограничитель грузоподъемности тали пневматической, см. фиг.3, который с помощью пружины 43 отрегулирован на величину допускаемого веса груза. Пневмовыключатель 13, см. фиг. 6, прервет подачу сжатого воздуха на пневмодвигатель 14. При этом рычаг 42 провернется относительно эксцентриковой втулки 44 и, сжимая пружину 43, толкателем 45 будет воздействовать на пневмовыключатель 13, прерывая подачу сжатого воздуха на пневмодвигатель 14.

Если вес груза допустимый для подъема, то сжатый воздух подается в полость подъема пневмодвигателя 14, см. фиг.6, происходит растормаживание тормоза 36, см. фиг.4, и крюк поднимается.

Когда крюк поднимется до верхнего положения, то он, нажимая на шарнирно установленную скобу 11, см. фиг.3, повернет ее вверх и скоба 11 через толкатель 12 будет воздействовать на пневмовыключатель 13. Пневмовыключатель 13, см. фиг. 6, прервет подачу сжатого воздуха на пневмодвигатель 14 механизма подъема.

Для перемещения по двутавру тали пневматической вместе с грузом или без него необходимо переключатель 67, см. фиг.6 и 7, задания вида и направления движения груза установить в положение, соответствующее направлению перемещения, и нажать кнопку "пуск" 64. При данной команде сжатый воздух будет подаваться на пневмодвигатель 46 механизма передвижения, см. фиг.4 и 6, задавая направление вращения пневмодвигателя 46, а следовательно, и направление движения тали. При подаче давления в одну из полостей пневмодвигателя 46 происходит срабатывание клапана "или" 75 и сжатый воздух поступает в цилиндр 56, растормаживая колодочный тормоз 52, см. фиг.5.

При перемещении тали в заданное место на подвесном пульте 6, см. фиг.6 и 7, кнопку "пуск" 64 отпускают, под действием пружины она возвращается в исходное положение, отключая через распределитель 59 подачу сжатого воздуха к пневмодвигателям.

При перерывах в работе с целью повышения безопасности отключают тумблером 69, см. фиг.7, пневмовыключатель питания 63, см. фиг.6, который через распределитель 58 отключает пневмосистему тали от сети.

Далее, как было описано выше, подаются команды на опускание крюка с грузом или без него. Рабочий цикл повторяется.

Предлагаемая таль пневматическая позволяет расширить функциональные возможности при работе за счет введения в механизм подъема тали механизма изменения скорости, а в подвесной пульт управления - тумблера с выбором скорости подъема или опускания груза, позволяющих поднимать или опускать груз с основной и малой доводочной скоростью.

Предлагаемая таль пневматическая позволяет обеспечить повышение безопасности в работе за счет:

- введения механизма переключения скорости, позволяющего иметь малую доводочную скорость подъема или опускания груза;

- введения ограничителя грузоподъемности;

- установки в механизме подъема грузоупорного тормоза;

- установки в пневмодвигателях подъема и передвижения стабилизаторов скорости;

- исполнения задающего устройства на пульте управления в виде тумблера задания скорости подъема (опускания) и многопозиционного пневматического переключателя, которые не позволяют одновременно задавать более чем одну команду;

- гидросвязи кнопки "пуск" на пульте управления с распределителем подачи питания, позволяющей устранить запаздывание срабатывания пневмодвигателей;

- введения в пульт управления замкового устройства.

Пневматическая таль может применяться в различных отраслях промышленности, в том числе для работы с опасными грузами и в пожаро- и взрывоопасных зонах.