Быстродействующее соединительное устройство для закрепления навесного оборудования на конце рычага погрузчика или аналогичной машины

 

Изобретение относится к быстродействующему соединительному устройству, предназначенному для закрепления навесного оборудования, например ковша, на конце рабочего рычага погрузчика или аналогичной машины. Быстродействующее соединительное устройство, предназначенное для закрепления навесного оборудования на конце рычага погрузчика или аналогичной машины, содержит две части, из которых первая часть закреплена на рычаге, а вторая часть закреплена на навесном оборудовании или сформирована органами, составляющими часть навесного оборудования. Первая часть содержит ложемент для захвата оси, закрепленной на навесном оборудовании, для обеспечения подъема навесного оборудования. Первая часть выполнена в виде органа зацепления, который имеет форму скобы, содержит в своей средней части вырез для прохождения детали второй части, содержащей проходящий в направлении, противоположном по отношению к оси навесного оборудования, выступ в виде крюка с возможностью прохода под него пластины блокировки, закрепленной на первой части. Устройство имеет средства для удержания пластины блокировки напротив средней части первой части и обеспечения направляющего воздействия на нее. Пластина блокировки имеет вырез, совпадающий с вырезом в первой части, при блокировке первой части на навесном оборудовании. Упрощается конструкция устройства. 10 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение касается быстродействующего соединительного устройства, предназначенного для закрепления навесного оборудования, например ковша, на конце рабочего рычага погрузчика или аналогичной машины.

Известным образом такое быстродействующее соединительное устройство содержит две различные части, первая из которых жестко закреплена на рабочем рычаге машины и образует орган зацепления, тогда как вторая часть, которая имеет возможность взаимодействовать с первой частью, представляет собой элемент модификации данного навесного оборудования или может быть образована специальной деталью, закрепленной на этом навесном оборудовании.

Существующее состояние техники в данной области может быть проиллюстрировано соединительным устройством, описанным в патенте США № 4836741, первая часть в котором представляет собой крюки, образующие ложемент, способный захватить вал, закрепленный на второй части В результате вращения первой части устанавливают в положение совпадения подшипники, размещенные на этой части, и подшипники, предусмотренные на данном навесном оборудовании, причем соединение обеспечивается путем вставления в осевом направлении оси в эти подшипники.

Такое устройство соединения представляет собой не вполне удовлетворительное техническое решение, поскольку в данном случае водитель машины должен покинуть свою кабину и спуститься на землю. Таким образом, соединение навесного оборудования с рычагом машины не является автоматическим.

Соединительное устройство, описанное в Французской патентной заявке № 2641343, позволяет обеспечить автоматическое зацепление. Для этого в этом устройстве используется гильза, разрезанная в продольном направлении, которая под действием пружин поворачивается и замыкает ложемент, установленный на первой части, запирая при этом ось, установленную на навесном оборудовании. Это соединительное устройство отличается сложностью механизма и в нем не предусмотрены средства для выбора зазоров, присущих различным входящим в контакт между собой деталям.

Соединительное устройство, описанное в Европейской патентной заявке № 0438931 А, позволяет устранить недостатки, свойственные упомянутым выше устройствам. Это устройство отличается использованием поворотных кулачков, которые автоматически убираются в процессе поворота первой части, образующей орган зацепления, и входят в упор с осью блокировки, установленной на навесном оборудовании.

Это соединительное устройство является полностью автоматическим и позволяет обеспечить компенсацию имеющихся зазоров. Однако в данном случае имеет место достаточно высокая себестоимость, обусловленная, в частности, временем, необходимым для сборки различных деталей, образующих первую часть в виде органа зацепления, который содержит упомянутые выше кулачки. Кроме того, эти кулачки содержат внутренние расточки, которые должны подвергаться механической обработке, и расстояние между осью ложемента для оси, несущей на себе кулачки, и осью блокировки должно выдерживаться достаточно точно.

Техническим результатом настоящего изобретения является упрощение изготовления и снижение стоимости быстродействующего соединительного устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что в быстродействующем соединительном устройстве, предназначенном для закрепления навесного оборудования на конце рычага погрузчика или аналогичной машины, содержащем две части, из которых первая часть закреплена на рычаге, а вторая часть закреплена на навесном оборудовании или сформирована органами, составляющими часть навесного оборудования, причем первая часть содержит ложемент для захвата оси, закрепленной на навесном оборудовании, для обеспечения подъема навесного оборудования, согласно изобретению первая часть выполнена в виде органа зацепления, который имеет форму скобы, содержит в своей средней части вырез для прохождения детали второй части, содержащей проходящий в направлении, противоположном по отношению к оси навесного оборудования, выступ в виде крюка с возможностью прохода под него пластины блокировки, закрепленной на первой части, при этом имеются средства для удержания пластины блокировки напротив средней части первой части и обеспечения направляющего воздействия на нее, причем пластина блокировки имеет вырез, совпадающий с вырезом в первой части, при блокировки первой части на навесном оборудовании.

Пластина блокировки может быть установлена с возможностью перемещения ее под действием усилия в направлении оси шарнирного соединения первой части с концом стрелы.

Устройство может иметь средство для удержания пластины блокировки в ее взведенном положении. Это средство может иметь палец, шарнирно закрепленный одним из своих концов со средней частью скобы, расположен над ее средней частью и содержит часть в виде уступа и часть, проходящую над вырезом пластины блокировки при нахождении пластины блокировки в своем взведенном положении, причем часть, проходящая над вырезом пластины блокировки, установлена с возможностью воздействия со стороны упора , расположенного на навесном оборудовании, в процессе поворота органа зацепления.

Средство для удержания пластины блокировки в взведенном положении может иметь упор, расположенный на верхней поверхности средней части скобы, с возможностью упора пластины в него под действием усилия, перемещающего пластину в направлении оси шарнирного соединения первой части.

Пластина блокировки может быть прижата к средней части посредством, по меньшей мере, одной пружины, установленной с возможностью смещения пластины блокировки в направлении оси шарнирного соединения первой части.

Деталь может содержать уступ для упирания в него части пластины блокировки в процессе поворота органа зацепления для закрепления навесного оборудования, определяя некоторый подъем упомянутой части, являющийся следствием поворота пластины блокировки.

Крюк может содержать на своем конце наклонную поверхность, установленную с возможностью контактирования с поверхностью пластины блокировки для ее перемещения, преодолевая воздействующее на нее усилие.

Свободный конец пластины блокировки может содержать два ушка, каждое из которых имеет щель, открытую в направлении оси шарнирного соединения первой части, для инструмента содержащего рукоятку, имеющую на одном из своих концов два пальца, расположенных один над другим, причем один палец снабжен двумя боковыми цапфами, каждая из которых вставлена в соответствующую щель, а другой палец имеет размерные параметры, обеспечивающие возможность его упора в поверхность средней части.

Устройство может иметь средства, предназначенные для противодействия созданию зазоров между двумя соединяемыми частями и для компенсации этих зазоров при их возникновении.

Контакт между крюком и пластиной блокировки может осуществляться при помощи поверхностей, наклонных по отношению к направлению перемещения пластины блокировки. Предлагаемое изобретение будет лучше понято из приведенного ниже описания не являющихся ограничительными примеров его реализации, со ссылками на приведенные чертежи, на которых:

фиг. 1 представляет схематический вид спереди быстродействующего соединительного устройства в соответствии с предлагаемым изобретением, применяемого для крепления ковша на конце рычага погрузчика;

фиг. 2 представляет схематический вид в вертикальном разрезе органа зацепления;

фиг. 3 представляет схематический вид сверху органа зацепления, показанного на фиг. 2;

фиг. 4 представляет схематический вид второй части соединительного устройства в вертикальном разрезе;

фиг. 5 представляет схематический вид сверху второй части устройства, показанной на фиг. 4;

фиг. 6 представляет схематический вид в вертикальном разрезе соединительного устройства в соответствии с предлагаемым изобретением, иллюстрирующий первую стадию осуществления процесса соединения, которая состоит в подъеме навесного оборудования;

фиг. 7 представляет схематический вид, аналогичный виду, показанному на фиг. 6, который демонстрирует последующую стадию осуществления процесса соединения;

фиг. 8 представляет схематический вид в увеличенном масштабе соединительного устройства, заблокированного на второй части устройства;

фиг. 9 представляет схематический вид, аналогичный виду, показанному на фиг. 8, который демонстрирует возможный вариант реализации предлагаемого изобретения, с навесным оборудованием, находящимся в процессе его зацепления;

фиг. 10 представляет частичный схематический вид в вертикальном разрезе, демонстрирующий специфический вариант реализации пластины блокировки;

фиг. 11 представляет схематический вид сверху пластины блокировки, показанной на фиг. 10;

фиг. 12 представляет схематический вид спереди, демонстрирующий способ реализации инструмента, позволяющего вручную отсоединять ковш;

фиг. 13 представляет схематический вид сверху инструмента, показанного на фиг. 12;

фиг. 14 представляет схематический вид, демонстрирующий способ практического использования инструмента, показанного на фиг. 12;

фиг. 15 представляет частичный схематический вид в поперечном разрезе, демонстрирующий средство, обеспечивающее возможность устранения зазоров между двумя частями соединительного устройства;

фиг. 16 представляет схематический вид, аналогичный виду, показанному на фиг. 6, и демонстрирующий другой возможный способ реализации;

фиг. 17 представляет схематический вид, аналогичный виду, показанному на фиг. 8, и относящийся к способу реализации, показанному на фиг. 16.

Быстродействующее соединительное устройство, показанное на фиг.1, содержит две части 1, 2. Первая часть 1, которая образует орган зацепления, шарнирно соединена при помощи оси 3 с концом стрелы 4 экскаватора или погрузчика, и она имеет возможность поворачиваться вокруг этой оси под согласованным действием двух рычагов 5, 6, приводимых в движение штоком поршня 7 обычного гидравлического силового цилиндра.

Вторая часть 2 закреплена на навесном оборудовании 8, представляющем собой в данном варианте ковш.

В соответствии с другим вариантом реализации органы, образующие вторую часть, могут представлять собой неотъемлемую часть данного навесного оборудования.

В наиболее простом варианте реализации вторая часть 2 выполнена в виде детали, имеющей форму скобы и закрепленной в своей средней части на поверхности 8а данного навесного оборудования. Обе ветви скобы соединены при помощи оси 9, и ее средняя часть содержит деталь 10, выходящую за пределы поверхностей 11. Эта деталь 10 содержит выступ 12 в виде крюка, который проходит в направлении, противоположном по отношению к оси 9.

Первая часть 1, образующая орган зацепления, содержит ложемент 13, образующий крюк и обеспечивающий возможность поднятия данного навесного оборудования, ось 9 которого располагается в ложементе, как показано на фиг. 8.

В соответствии с одним из возможных вариантов реализации предлагаемого изобретения первая часть 1 выполнен по существу в виде скобы, сквозь боковые ветви которой проходит, в частности, ось 3.

Средняя часть 1а первой части 1 содержит вырез 14, сквозь который может проходить деталь 10 в процессе вращения этой части 1 органа вокруг оси 3.

В данном варианте реализации верхняя часть детали 10 образует упор 15, способный при его встрече с поворотным пальцем 16 освобождать пластину 17 блокировки, которая имеет возможность скользить на средней части первой части 1 с тем, чтобы войти под выступ 12.

В соответствии с одним из возможных вариантов реализации пластина 17 содержит вырез 18, который может, по существу, совпадать с вырезом 14 в том случае, когда эта пластина 17 находится в своем “взведенном” положении, то есть в положении, в частности, схематически представленном на фиг. 2.

Пластина 17 постоянно подвергается воздействию усилия, которое стремится переместить ее в направлении ложемента 13 для перекрытия выреза 14. В данном варианте реализации это усилие реализуется при помощи двух пружин 19 (фиг. 3).

Предусмотрены специальные средства для того, чтобы удерживать пластину 17 в ее взведенном положении.

Таким образом, пластина 17 удерживается в своем взведенном положении с помощью пальца 16 блокировки. Как показано на фигурах, этот палец 16 шарнирно закреплен одним из своих концов над средней частью 1а таким образом, чтобы под действием своего веса он стремился повернуться в направлении этой средней части и оставаться в этом положении. Из соображений предосторожности это действие может быть усилено действием специальной пружины (не показана).

Палец 16 содержит часть, выполненную в виде уступа 20, в которую упирается соответствующая поверхность пластины 17, и содержит, за пределами этой части в виде уступа, часть 21, которая проходит над вырезом 14.

Процесс зацепления в данном случае осуществляется следующим образом.

В результате перемещения стрелы 4 и штока поршня 7 захватывают навесное оборудование 8 и приподнимают его для того, чтобы перевести в положение, показанное на фиг. 6.

Затем осуществляют поворот первой части 1 в направлении, показанном стрелкой F1, путем выдвижения штока поршня 7. В процессе осуществления этого движения упор 15 встречает на своем пути выступ 21 пальца 16 и оказывает на него толкающее воздействие, освобождая вследствие этого пластину 17, которая под действием своих возвратных пружин входит под выступ 12 ( фиг. 8), причем часть 1а первой части 1 при этом упирается своей нижней поверхностью в поверхности 11 второй части 2.

В данном варианте реализации выступ 12 и упор 15 представляют собой неотъемлемые части детали 10. Однако две эти функции в принципе могут выполняться и двумя различными органами.

Направляющее устройство для пластины 17 не создает никаких проблем, и оно схематически представлено на фигурах направляющими 22.

Контакт между выступом 12 и пластиной 17 блокировки осуществляется посредством поверхностей, наклонных по отношению к направлению перемещения упомянутой пластины.

Как показано на фигурах, пластина 17 блокировки имеет скошенную кромку на своей части 23, которая должна входить под выступ 12. В соответствии с возможным вариантом реализации эта часть образует с нижней поверхностью пластины 17 угол, имеющий величину порядка 7°.

Аналогичным образом поверхность 12а (фиг. 8) выступа 12, которая должна находиться в контакте с частью 23, образует угол, идентичный углу опорной поверхности переходника и образованный поверхностями 11. Таким образом, орган зацепления плотно прижимается к переходнику под действием усилия, развиваемого упомянутыми пружинами, которые стремятся протолкнуть пластину блокировки под выступ 12.

На фиг. 9 схематически представлен другой вариант реализации, который позволяет отказаться от использования упомянутого пальца блокировки. Под действием усилия, которое стремится сместить пластину 17, эта пластина прижимается к упору 24 и частично перекрывает вырез 14.

Выступ 12 содержит на своем конце наклонную поверхность 25. В процессе вращательного движения первой части 1 верхняя часть наклонной поверхности 25 входит в контакт с краем 26 выреза 18 пластины блокировки и перемещает эту пластину, противодействуя усилию, которое воздействует на эту пластину, в частности, в направлении, показанном стрелкой F2. В конце упомянутого выше вращательного движения конец выступа 12 располагается над вырезом 18, и пластина под влиянием действующего на нее усилия входит под этот выступ.

Упомянутый палец блокировки может быть заменен на гидравлический силовой цилиндр (не показан).

В некоторых случаях ручное разблокирование может оказаться предпочтительным, и далее будет описана совокупность средств, обеспечивающих возможность его реализации.

Понятно, что для отсоединения данного навесного оборудования необходимо переместить пластину блокировки в направлении, показанном стрелкой F2.

Для этого свободный конец пластины 17, противоположный месту расположения оси 3, содержит два ушка 27, каждое из которых имеет щель 28, открывающуюся в направлении оси 3. Такое конструктивное решение позволяет использовать инструмент 29 (фиг. 12), содержащий рукоятку 30 и имеющий на одном из ее концов два пальца 31 и 32, причем палец 31 содержит две диаметрально противоположные цапфы 33.

В процессе введения этих цапф в щели 28 нижний палец 32, который обладает соответствующими размерными параметрами, упирается в поверхность средней части 1а первой части 1.

При этом становится понятно, что обеспечивая поворот рукоятки 30 в направлении, показанном стрелкой F3, можно привести в движение пластину 17, которая при этом перемещается в направлении, показанном стрелкой F2.

В соответствии с предлагаемым изобретением предусматриваются также средства, предназначенные для противодействия формированию зазоров между частями 1, 2 и компенсации этих зазоров при их возникновении.

В соответствии с вариантом реализации предлагаемого изобретения, как это схематически показано на фиг. 15, упомянутый переходник содержит две кромки 34, проходящие перпендикулярно по отношению к оси 9, причем поверхности 35 этих кромок механически обработаны таким образом, чтобы располагаться в форме буквы V. Средняя часть органа зацепления содержит пластину 36, поверхности 37 которой скошены таким образом, чтобы сформировать охватываемую V-образную поверхность. При этом понятно, что в том случае, когда две части 1, 2 входят в контакт друг с другом, первая часть 1 неподвижно фиксируется в поперечном направлении по отношению ко второй части 2, и наоборот.

Само собой разумеется, что механическая обработка, необходимая для реализации поверхностей 35, 37, может быть выполнена непосредственно на поверхности 11 второй части и на поверхности средней части 1а первой части 1.

Далее со ссылками на фиг. 16 и 17 будет описан другой вариант реализации средств, обеспечивающих возможность удержания пластины 17 в ее взведенном положении.

В соответствии с предлагаемым изобретением средняя часть 1а содержит на своей поверхности, в которую упирается пластина 17 блокировки, небольшой упор 38, к которому прижимается конец 17а упомянутой пластины под действием пружин 19 в том случае, когда обеспечивается, по существу, совпадение вырезов 14 и 18.

В данном варианте реализации упомянутые пружины выполняют также функцию прижатия пластины 17 к части 1а, и только одна пара направляющих 22, показанных на фиг.16 и 17, в данном случае полезна. Здесь существует значительный зазор между направляющими и верхней частью этой пластины 17.

Верхняя часть детали 10, противоположная выступу 12, содержит выступ 39.

В том случае, когда, начиная от положения, схематически представленного на фиг. 16, первая часть 1 поворачивается в направлении, показанном стрелкой F1, конец 17а пластины блокировки встречает на своем пути выступ 39, что вызывает его поднятие. Действительно, пластина 17 немного поворачивается в обратном направлении, упираясь в край части 1а и изгибая каждую пружину 19 в плоскости ее продольной оси. Вследствие этого конец 17а проходит над упором 38 и, под действием пружин 19, которые при этом растягиваются, пластина 17 занимает положение, которое показано на фиг. 17.

Для облегчения перехода пластины 17 из своего положения, показанного на фиг. 17, в положение, показанное на фиг. 16, упор 38 содержит позади своей опорной поверхности 38 а наклонную поверхность 38б.

Совокупность ручных средств, описанных выше со ссылками на фиг. 10 - 14 и предназначенных для разблокирования данного устройства зацепления, также может быть использована в том, что касается способа реализации, представленного на фиг. 16 и 17, причем отмечено, что в данном случае палец 31 шарнирно закреплен на рукоятке 30.

Формула изобретения

1. Быстродействующее соединительное устройство, предназначенное для закрепления навесного оборудования на конце рычага погрузчика или аналогичной машины, содержащее две части, из которых первая часть закреплена на рычаге, а вторая часть закреплена на навесном оборудовании или сформирована органами, составляющими часть навесного оборудования, причем первая часть содержит ложемент для захвата оси, закрепленной на навесном оборудовании, для обеспечения подъема навесного оборудования, отличающееся тем, что первая часть выполнена в виде органа зацепления, который имеет форму скобы, содержит в своей средней части вырез для прохождения детали второй части, содержащей проходящий в направлении, противоположном по отношению к оси навесного оборудования, выступ в виде крюка с возможностью прохода под него пластины блокировки, закрепленной на первой части, при этом имеются средства для удержания пластины блокировки напротив средней части первой части и обеспечения направляющего воздействия на нее, причем пластина блокировки имеет вырез, совпадающий с вырезом в первой части, при блокировке первой части на навесном оборудовании.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластина блокировки установлена с возможностью перемещения ее под действием усилия в направлении оси шарнирного соединения первой части с концом стрелы.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно имеет средство для удержания пластины блокировки в ее взведенном положении.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что средство для удержания пластины блокировки в взведенном положении имеет палец, шарнирно закрепленный одним из своих концов со средней частью скобы, расположен над ее средней частью и содержит часть в виде уступа и часть, проходящую над вырезом пластины блокировки при нахождении пластины блокировки в своем взведенном положении, причем часть, проходящая над вырезом пластины блокировки, установлена с возможностью воздействия со стороны упора, расположенного на навесном оборудовании, в процессе поворота органа зацепления.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что средство для удержания пластины блокировки в взведенном положении имеет упор, расположенный на верхней поверхности средней части скобы, с возможностью упора пластины в него под действием усилия, перемещающего пластину в направлении оси шарнирного соединения первой части.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что пластина блокировки прижата к средней части посредством, по меньшей мере, одной пружины, установленной с возможностью смещения пластины блокировки в направлении оси шарнирного соединения первой части.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что деталь содержит уступ для упирания в него части пластины блокировки в процессе поворота органа зацепления для закрепления навесного оборудования, определяя некоторый подъем упомянутой части, являющийся следствием поворота пластины блокировки.

8. Устройство по п.3, отличающееся тем, что крюк содержит на своем конце наклонную поверхность, установленную с возможностью контактирования с поверхностью пластины блокировки для ее перемещения, преодолевая воздействующее на нее усилие.

9. Устройство по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что свободный конец пластины блокировки содержит два ушка, каждое из которых имеет щель, открытую в направлении оси шарнирного соединения первой части, для инструмента, содержащего рукоятку, имеющую на одном из своих концов два пальца, расположенных один над другим, причем один палец снабжен двумя боковыми цапфами, каждая из которых вставлена в соответствующую щель, а другой палец имеет размерные параметры, обеспечивающие возможность его упора в поверхность средней части.

10. Устройство по любому из пп.1–9, отличающееся тем, что оно имеет средства, предназначенные для противодействия созданию зазоров между двумя соединяемыми частями и для компенсации этих зазоров при их возникновении.

11. Устройство по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что контакт между крюком и пластиной блокировки осуществляется при помощи поверхностей, наклонных по отношению к направлению перемещения пластины блокировки.

Приоритет по пунктам:

12.11.1998 по пп.1-4, 8-11;

12.10.1999 по пп.5-7.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17