СТЫКОВОЧНЫЙ АГРЕГАТ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для проведения подъемно-перегрузочных и стыковочных работ с ответственными изделиями большой массы и различных габаритов без применения грузоподъемных кранов.

Известен опорно-стыковочный агрегат, содержащий раму с колесным ходом на рельсах. На раме с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном рельсовым путям, установлена траверса, на которой смонтирована поворотная балка с центральным штырем и грузонесущая балка с ложементами, установленная на ролики поворотной балки. Поворотная балка связана с гидроцилиндрами ее подъема и может взаимодействовать с домкратами стопорения. Поворотная балка соединена с механизмом ее подъема посредством опор, размещенных на ней и на поршнях этих гидроцилиндров, и соединенных друг с другом посредством стержней, причем каждый из них по торцам имеет сферические опорные поверхности, образованные одним радиусом R из одного центра, а по торцам каждого стержня установлены втулки с наружной заходной поверхностью в форме эльвентоида, образующей эльвентоидный зуб, привязанный к сферической поверхности торцов стержней.

В процессе стыковочных работ осевое перемещение изделия, уложенного на ложементы грузонесущей балки, осуществляется перемещением рамы по рельсам, радиальное перемещение изделия осуществляется перемещением траверсы в направлении, перпендикулярном рельсам, вертикальное перемещение изделия осуществляется перемещением вверх - вниз поворотной балки посредством гидроцилиндров.

В заданном положении по вертикали поворотная балка, а следовательно, и изделие удерживается посредством домкратов. В случае необходимости поворота изделия относительно вертикальной оси осуществляют поворот балки относительно центрального штыря на стержнях со сферическими опорными поверхностями.

(см. патент РФ, №2041159, кл. B66F 19/00, 1995 г.).

В результате анализа конструкции известного агрегата установлено, что он обеспечивает осевое перемещение изделия, горизонтальное перемещение изделия в направлении, перпендикулярном осевому, вертикальное перемещение изделия, а также поворот изделия относительно вертикальной и горизонтальной осей. Однако известный стыковочный агрегат сложен конструктивно, не обеспечивает наклона изделия по тангажу, не универсален, поскольку поворот изделия на ложементах вокруг продольной оси осуществляется по фиксированному радиусу, стыковка блоков изделий данным агрегатом сложна по сравнению с агрегатами, в которых изделие подвешено на гибких связях.

Известно грузоподъемное устройство для монтажа составных частей мобильного объекта, содержащее качающийся портал П-образной формы, состоящий их двух стоек с полиспастами и лебедками механизма подъема и закрепленной на их верхней части поперечины (ригеля). Портал с возможностью покачивания (шарнирно) смонтирован на стационарной раме, снабженной горизонтирующими домкратами и упорами для взаимодействия с опорной поверхностью ходовой рамы мобильного объекта. Механизм поворота портала выполнен в виде гидроцилиндров, шарнирно установленных на раме, штоки которых соединены со стойками портала. Портал снабжен траверсой с грузовым крюком, подвешенной на гибких связях - канатах полиспастов.

До начала монтажа составных частей мобильного объекта раму устройства размещают под ходовой рамой объекта, горизонтируют домкратами и опирают ее упорами снизу в ходовую раму объекта для восприятия опрокидывающего момента портала с самого начала подъема составной части объекта.

Для монтажа составную часть объекта подвешивают на крюк траверсы, подъем и опускание траверсы с составной частью осуществляют посредством лебедок и полиспастов; перемещение траверсы с составной частью объекта к месту монтажа выполняют гидроцилиндрами, изменяя угол наклона портала.

Попеременно работая лебедками и гидроцилиндрами, обеспечивают заданное положение составной части объекта относительно стыковочной плоскости, в том числе поворот вокруг вертикальной оси, по крену, тангажу и смещение ее вдоль перемычки портала, которое выполняют вручную, используя оттяжки, что весьма затруднительно при монтаже длинномерных и тяжелых изделий.

(см. патент РФ, №2097312, кл. B66F 11/00. 1997 г.) - наиболее близкий аналог.

В результате анализа конструкции известного устройства необходимо отметить, что данное устройство не является универсальным, так как может обеспечивать стыковку составной части, имеющей только две такелажные точки, расположенные на определенном расстоянии, и не может быть использовано для монтажа объекта не допускающего опирания на него рамы устройства, а также составных частей с четырьмя такелажными точками с неодинаковыми расстояниями и центром масс между ними.

Задачей настоящего изобретения является разработка конструкции универсального стыковочного агрегата с высокими эксплуатационными возможностями, обеспечивающего стыковку различных, в том числе длинномерных блоков и изделий с четырьмя неодинаково расположенными такелажными точками, путем наведения блоков на место стыковки по трем взаимно перпендикулярным осям и поворота по курсу, крену и тангажу.

Поставленная задача обеспечивается тем, что в стыковочном агрегате, содержащем П-образный портал, выполненный в виде двух стоек и закрепленной на их верхних частях поперечины, полиспасты механизма подъема изделия, установленные на стойках портала, грузозахватные органы, закрепленные на свободных концах гибких элементов полиспастов и предназначенные для соединения с изделием, новым является то, что стыковочный агрегат снабжен аркой и вторым порталом, порталы оснащены колесными ходами и соединены друг с другом сверху продольными балками, арка состоит из поперечины и двух пристыкованных к ней колонн и смонтирована с возможностью перемещения на продольных балках, на колоннах арки установлены полиспасты механизма подъема изделия, на концах гибких элементов которых закреплены грузозахватные органы, предназначенные для соединения с изделием, на поперечинах портала с полиспастами и арки установлены с возможностью поворота в вертикальной поперечной плоскости по два маятниковых рычага с блоком на каждом из них, причем через блоки пропущены гибкие элементы полиспастов с грузозахватными органами, при этом каждый рычаг снабжен механизмом его поворота.

При проведении патентных исследований из уровня техники не выявлены решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленное изобретение соответствует условию охраноспособности «новизна».

Сущность заявленного изобретения не следует явным образом из решений, известных из уровня техники, а следовательно, заявленное изобретение соответствует условию охраноспособности «изобретательский уровень».

Сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления изобретения.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, на которых:

на фиг.1 - стыковочный агрегат, общий вид;

на фиг.2 - разрез А - А по фиг.1;

на фиг.3 - разрез Б - Б по фиг.1;

на фиг.4 - вид В по фиг.1.

Стыковочный агрегат выполнен в виде двух П-образных порталов 1 и 2 на колесном ходу 3. Каждый портал содержит две вертикальные стойки 4 и 5, соединенные друг с другом поперечиной А, закрепленной сверху на стойках 4 и 5.

Порталы 1 и 2 соединены друг с другом продольными балками 6 и 7, закрепленными параллельно друг другу сверху на порталах 1 и 2. Два портала, соединенных продольными балками, образуют жесткую пространственную конструкцию, портал 2 является опорным и не предназначен для манипулирования изделием.

На продольных балках 6 и 7 с возможностью перемещения по ним установлена арка 8, выполненная в виде поперечины 9, на которой имеются опоры качения 10, установленные на продольных балках 6 и 7. Для исключения заклинивания арки при ее перемещении по продольным балкам на одной стороне поперечины имеется одна опора качения 10, а на другой - две опоры качения 10. К концам поперечины 9 пристыкованы две колонны 11 и 12. Поперечина 9, колонны 11 и 12 и образуют арку 8.

В стойки 4 и 5 одного портала (1) встроены гидроцилиндры (соответственно 13 и 14).

В колонны 11 и 12 также встроены гидроцилиндры (соответственно 15 и 16). На штоке каждого гидроцилиндра (13, 14, 15, 16) установлен блок (соответственно 17, 18, 19, 20). Через каждый блок (17, 18, 19, 20) перекинут гибкий элемент (канат - соответственно 21, 22, 23, 24), конец каждого каната 21, 22, 23, 24 закреплен либо на одной из стоек (4 или 5), либо на одной из колонн (11 или 12).

На поперечине А портала 1 с возможностью поворота в вертикальной поперечной плоскости установлены два маятниковых рычага 25 и 26, на каждом из которых имеются блоки (соответственно 27 и 28). Через блок 27 перекинут гибкий элемент 21, а через блок 28 - гибкий элемент 22. На свободных концах гибких элементов 21 и 22 закреплены грузозахватные органы 29 и 30, предназначенные для крепления на изделии.

На поперечине 9 арки 8 с возможностью поворота в вертикальной поперечной плоскости также установлены два маятниковых рычага 31 и 32, на которых имеются блоки (соответственно 33 и 34). Через блок 33 перекинут гибкий элемент 23, а через блок 34 - гибкий элемент 24. На свободных концах гибких элементов 23 и 24 закреплены грузозахватные органы 35 и 36, предназначенные для креплении на изделии. Таким образом, каждый грузозахватный орган закреплен на конце гибкого элемента автономного полиспаста.

Каждый из рычагов (25, 26, 31, 32) снабжен механизмом его поворота (настройки на размер между такелажными точками изделия). Механизм поворота рычага выполнен идентичным для всех рычагов. Он может быть выполнен различным образом, например в виде винта 37, установленного с возможностью вращения на стойке (колонне) и ввинченного в установленную на оси рычага гайку (не показана).

Изделие, размещенное на стапеле, схематично обозначено позицией 38.

Для осуществления подъема и наведения составной части изделия при пристыковке агрегат оснащен гидросистемой, содержащей гидронасос (насосную станцию), предохранительные клапаны на напорных линиях гидроцилиндров и гидрозамки на каждом гидроцилиндре, а также пульт управления, посредством которого по мере необходимости включают в работу одновременно все четыре гидроцилиндра или два любых.

Стыковочный агрегат функционирует следующим образом.

Для выполнения стыковки размещенных на стапелях составной части изделия с изделием агрегат перемещают (перекатывают) к составной части и накатывают его порталом 1 (с полиспастами) на составную часть таким образом, чтобы агрегат встал к ней по возможности соосно, а грузозахватные органы 29 и 30 портала оказались в одной плоскости с парой такелажных точек составной части изделия, расположенных ближе к стыковочной плоскости.

Вращением винтов 37 поворачивают рычаги 25 и 26 в такое положение, чтобы свисающие с их блоков 27 и 28 грузозахватные органы 29 и 30 оказались над такелажными точками составной части изделия. Управляя гидроцилиндрами 13 и 14, опускают грузозахватные органы 29 и 30 к такелажным точкам и закрепляют на них грузозахватные органы.

Перемещают арку 8 по балкам 6 и 7 ко второй паре такелажных точек составной части изделия и вращением ее винтов 37 поворачивают рычаги 31 и 32 в такое положение, чтобы грузозахватные органы 35 и 36 оказались над такелажными точками; управляя гидроцилиндрами 15 и 16, опускают грузозахватные органы 35 и 36 и закрепляют их на такелажных точках.

Управляя одновременно всеми четырьмя гидроцилиндрами 13, 14, 15, 16, поднимают составную часть изделия на некоторую высоту, закрепляют ее растяжками (не показаны) за грузозахватные органы к стойкам 4 и 5 портала 1 и колоннам 11 и 12 арки 8, после чего перекатывают агрегат с составной частью изделия к изделию, сближая их стыковочные плоскости. Гидрозамки (не показаны) гидроцилиндров не допускают утечки рабочей жидкости из гидроцилиндров 13, 14, 15, 16 при неработающей насосной станции и таким образом предохраняют составную часть изделия от опускания.

Открепляют растяжки от грузозахватных органов и совмещают стыковочные поверхности составной части изделия и изделия, выполняя при необходимости:

- поворот составной части изделия по крену, управляя парой гидроцилиндров 13 и 16 или 14 и 15;

- наклон составной части изделия по тангажу, управляя парой гидроцилиндров 13 и 14 или 15 и 16;

- подъем (опускание) составной части изделия, управляя одновременно всеми четырьмя гидроцилиндрами;

- смещение составной части изделия поперек продольной оси, отклоняя (поворачивая) рычаги 25 и 32 (или 26 и 31) вращением в одну сторону винтов 37 на стойке 4 и колонне 12 или на стойке 5 и колонне 11;

- поворот составной части изделия по курсу, вращая в разные стороны пары винтов 37 рычагов 25 и 31 или 26 и 32;

- кантование изделия на 90 градусов путем подъема грузозахватов 29 и 30 парой гидроцилиндров 13 и 14 с одновременным опусканием грузозахватов 35 и 36 парой гидроцилиндров 15 и 16 и перемещением при этом арки 8 к порталу 1.

После завершения стыковки и закрепления места стыка открепляют все четыре грузозахватных органа и поднимают их гидроцилиндрами 13, 14, 15, 16 к блокам рычагов 25, 26, 31, 32.

Для отстыковки составной части изделия от изделия агрегат накатывают порталом 1 на отстыковываемую составную часть, как было описано выше, наводят грузозахватные органы 29, 30, 35, 36 на такелажные точки составной части изделия и закрепляют их на этих такелажных точках. Затем, включая все четыре гидроцилиндра на подъем, натягивают канаты 21, 22, 23, 24 полиспастов, причем предохранительные клапаны напорной линии каждого гидроцилиндра обеспечивают расчетные усилия на канатах в сумме, равной силе тяжести составной части изделия, что предотвращает ее перегрузку (или «проседание») в момент отстыковки и упрощает отстыковку составной части изделия от изделия.

Заявленный стыковочный агрегат является универсальным и обеспечивает безопасное и удобное выполнение подъемно-перегрузочных, стыковочных и кантовочных работ с составными частями изделий, имеющих различные массу, габаритные размеры и расстояния между такелажными точками, с наведением их стыковочных поверхностей по трем взаимно перпендикулярным осям и повороту по курсу, крену и тангажу.