Подвесной автоматический захват-ловитель
Владельцы патента RU 2474528:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") (RU)
Изобретение предназначено для использования в процессе демонтажа радиоактивного оборудования по безлюдной технологии на атомных электростанциях. Захват-ловитель подвешен на подъемном канате и содержит шарнирную муфту, корпус с находящимся внутри него поворачивающимся относительно установленной в корпусе с помощью шплинта и шайбы оси плоским фигурным с кулачковым профилем, зажимным выступом и вилочной прорезью фиксатором, выполненным в виде плоской стальной детали с конфигурацией, винт с пружиной. Корпус выполнен с прорезью для расположения в ней фиксатора, который выполнен плоским с кулачковым профилем, с возможностью взаимодействия с опорным стержнем и зажимным выступом. Ползун выполнен с прорезью для размещения элемента фиксатора и отверстием для оси. Цилиндрический стержень выполнен с отверстием для взаимодействия с кулачковым профилем фиксатора. Достигается упрощение процесса захвата объекта и повышение надежности захвата и зажима объекта. 2 ил.
Подвесной автоматический захват-ловитель (ПАЗЛ) предназначен для использования в процессе демонтажа радиоактивного оборудования по безлюдной технологии на атомных электростанциях, при проведении подводных работ с использованием специальных грузозахватных приспособлений при подъеме объектов, частью которых является горизонтальный или слабонаклонный круглый металлический пруток, проволока, канат или трубка, с поверхностью которого может взаимодействовать захватное устройство ПАЗЛ.
Такие операции в настоящее время производятся с применением известных грузозахватных устройств в виде крюка грузоподъемного крана или подвесных грузозахватных и зажимных устройств типа широко известных плоскогубцев с дополнительным механизмом для зажима объекта во время его перемещения.
Недостатком таких устройств является необходимость применения дополнительных устройств с ручным или механическим приводом для надежного зажатия объекта во время его перемещения.
Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является упрощение процесса захвата объекта и повышение надежности захвата и зажима объекта за счет автоматического усиления зажима при увеличении силы сопротивления в процессе поднятия объекта, что связано с весом поднимаемого объекта или сопротивлением среды, в которой этот объект расположен.
Эта задача достигается тем, что ПАЗЛ, подвешенный на подъемном канате, содержит шарнирную муфту, корпус ПАЗЛ с находящимся внутри него поворачивающимся относительно установленной в корпусе с помощью шплинта и шайбы оси плоским фигурным с кулачковым профилем, зажимным выступом и вилочной прорезью фиксатором, выполненным в виде плоской стальной детали с конфигурацией, обеспечивающей подвижное взаимодействие кулачкового профиля с верхней плоскостью прорези опорного стержня и вилочной прорезью с осью ползуна, винт с пружиной, поджимающей ползун с установленной в нем осью, взаимодействующей с вилочной прорезью фиксатора по ходовой посадке для создания условий захвата объекта, последующего его зажима при воздействии объекта на стержень опорный, причем усилие зажатия увеличивается автоматически с увеличением силы тяжести объекта или силы сопротивления среды перемещению объекта.
Описываемое решение позволяет упростить процесс захвата объекта - прутка, проволоки, каната или трубки, - находящегося в горизонтальном или слабонаклонном положении, и осуществить надежный зажим объекта, причем усилие зажатия автоматически возрастает с ростом силы сопротивления объекта его перемещению.
На фиг.1 представлен общий вид описываемого устройства, сечение А-А, сечение Б-Б, на фиг.2 - устройство в момент захвата-зажима объекта.
Шарнирная муфта 1 [Иосилевич Г.Б. Детали машин: Учебник для студентов машиностроит. Спец. Вузов. - М.: Машиностроение, 1988. - 368 с. - стр.277] предназначена для соединения вверху с канатным подвесом грузоподъемного устройства и внизу с корпусом 2 захвата-ловителя. Муфта предназначена для обеспечения возможности отклонения оси ПАЗЛ от вертикального положения при проведении операции подвода ПАЗЛ под объект при ограничении свободного пространства.
Корпус 2 захвата-ловителя является основной базовой деталью с прорезью П, в которой расположен фиксатор 7 с возможностью вращения по посадке скольжения относительно оси 9.
В корпусе 2 расположен опорный стержень 10, который по посадке скольжения может перемещаться по вертикали в цилиндрическом отверстии корпуса 2.
В прорезь стержня 10 входит со свободным зазором кулачковый профиль фиксатора 7 для взаимодействия при передаче усилия от объекта 8 на стержень 10, далее на фиксатор 7, который при повороте относительно оси 9 против часовой стрелки зажимным выступом фиксирует объект 8.
В сечении А-А на фиг.1 показано положение фиксатора на оси 9, установленной в корпусе 2 с помощью шплинта 11 и шайбы 12.
Винт 3 предназначен для поджима и регулирования пружины 4, поддерживающей ползун 5, в прорези которого установлена ось 6, которую охватывает по ходовой посадке вилочная прорезь фиксатора 7, как показано на фиг.1 и в сечении Б-Б на фиг.1.
Пружина 4 передает только усилие управляющего воздействия в паре «ось 6 - вилочная прорезь фиксатора 7». Фиксатор 7 выполнен так, чтобы центр его масс совпадал с осью отверстия; таким образом момент сопротивления повороту фиксатора является минимальным. В функцию пружины 4 входит задача возврата фиксатора 7 в исходное положение после снятия нагрузки с объекта 8 на стержень опорный 10.
В ползуне 5 установлена ось 6, взаимодействующая по скользящей посадке в паре «ось 6 - вилочная прорезь фиксатора 7».
Стержень опорный 10 может быть выполненным как в форме цилиндра, так и в форме четырехгранной призмы, если необходимо обеспечить большее усилие зажима объекта; в таком случае толщина фиксатора 7 должна быть больше, что обеспечит большую величину длины контактной линии объекта и фиксатора при зажиме.
Устройство работает следующим образом.
Объект 8 захватывается способом подведения ПАЗЛ снизу, как при работе с крюком обычной грузоподъемной машины, в положение, показанное на фиг.1. Объект 8 под воздействием силы его тяжести или силы сопротивления среды его перемещению надавливает на стержень опорный 10. Верхняя плоскость прорези стержня опорного 10 передает усилие на кулачковый профиль фиксатора 7, поворачивая последний относительно оси 9 против часовой стрелки, при этом зажимный выступ фиксатора 7 входит в контакт с поверхностью объекта 8 и прижимает последний к верхней поверхности стержня опорного 10 и к боковой или нижней опорным поверхностям входной полости ПАЗЛ.
Поверхности вилочной прорези фиксатора 7 взаимодействуют с осью 6 ползуна 5, при этом ползун сдвигается влево, сжимая пружину 4.
Пружина 4 рассчитана на управляющее небольшое усилие воздействия, т.е. на усилие преодоления момента трения в паре «фиксатор 7 - ось фиксатора 9» и обеспечивающее условие возврата фиксатора 7 в исходное положение при снятии нагрузки в паре «объект 8 - опорный стержень 10».
При снятии нагрузки с объекта 8 на стержень опорный 10 пружина 4, воздействуя на ползун 5, сдвигает его вправо. Ось 6 ползуна 5, воздействуя на вилочную прорезь фиксатора 7, возвращает последний в исходное положение.
Положение объекта 8 в зажатом состоянии представлено на фиг.2.
Главной особенностью ПАЗЛ является повышение усилия зажатия объекта при возрастании усилия сопротивления его перемещению, повышая надежность операции захвата, зажима и удержания объекта, что крайне важно при работе по безлюдной технологии в условиях демонтажа радиоактивного оборудования или при подводных и спасательных операциях.
Подвесной автоматический захват-ловитель, содержащий шарнирную муфту, прикрепленный к ней корпус захвата-ловителя с прорезью, плоский фигурный с кулачковым профилем, зажимным выступом и вилочной прорезью фиксатор, установленный на оси, расположенной в отверстиях корпуса захвата-ловителя с помощью шплинта и шайбы, стержень опорный с прорезью, в которую входит кулачковый профиль фиксатора, ползун с прорезью, в которой установлена ось, охватываемая вилочной прорезью фиксатора по посадке скольжения, винт с пружиной, поджимающей ползун с осью, возвращающей фиксатор в исходное положение, отличающийся тем, что корпус захвата-ловителя выполнен с прорезью для расположения в ней фиксатора, с отверстием для оси фиксатора, отверстием под опорный цилиндрический стержень, с отверстием для ползуна, фиксатор выполнен плоским с кулачковым профилем, с возможностью взаимодействия со стержнем опорным, зажимным выступом, взаимодействующим с объектом и вилочной прорезью, взаимодействующей с осью ползуна, с возможностью свободного вращения относительно оси в прорези корпуса захвата-ловителя, ползун выполнен с прорезью размещения в ней элемента фиксатора с вилочной прорезью, и отверстием для оси, взаимодействующей с вилочной прорезью фиксатора, стержень опорный выполнен цилиндрическим с отверстием, стенки которого предназначены для взаимодействия с кулачковым профилем фиксатора, винт регулировочный выполнен с пружиной, позволяющей регулировать усилия управляющих воздействий при взаимодействии оси ползуна с вилочной прорезью фиксатора.
