Узел стрелы
Изобретение относится к стреле для машины для перемещения материалов. Узел стрелы содержит стрелу, шарнирно соединенную с рамой машины. Стрела имеет пару боковых плит, верхнюю плиту и нижнюю плиту, которые жестко соединены между собой. Верхние плиты имеют пару прорезей, которые проходят через нее. С концом стрелы шарнирно соединен рычаг. Между центральной частью боковых плит расположен установочный блок. Между рамой и установочным блоком присоединена пара гидравлических цилиндров стрелы. На установочном блоке жестко установлена пара разделенных промежутком монтажных плит цилиндра рычагов. Каждая монтажная плита проходит сквозь соответствующую одну из прорезей. Между монтажными плитами и рычагом присоединен цилиндр рычага. Достигается уменьшение массы стрелы. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие относится к узлу стрелы, например, для рабочего транспортного средства.
Уровень техники изобретения
Промышленные погрузочные машины, используемые в строительной и добывающей промышленности, имеют раму, которая несет стрелу погрузочной машины. Стрелу погрузочной машины обычно опускают и поднимают посредством пары гидравлических цилиндров, имеющих один конец, соединенный с секцией рамы погрузочной машины, и концы поршневого штока, соединенные с разделенными промежутком в поперечном направлении рычагами стрелы. Рычаги стрелы, как правило, жестко соединены между собой посредством одного или более поперечных элементов. Цилиндры подъема стрелы передают большие усилия на рычаги стрелы.
Один способ прикрепления цилиндровых штоков к рычагам погрузочной машины состоит в предоставлении хомута на конце штока цилиндра с поперечным штифтом, проходящим сквозь хомут и часть рычага стрелы. В таком случае, цилиндр располагается в той же самой вертикальной плоскости, что и рычаг погрузочной машины, и для передачи соответствующих усилий требуется относительно большой хомут. Также всю нагрузку принимает только толщина рычага стрелы.
Если цилиндры соединены с монтажными плитами рычага стрелы, то монтажные плиты должны быть относительно большими, а сварные работы, чтобы выдерживать усилия - дорогими. Результатом этого является дорогая и тяжелая стрела. Если масса стрелы слишком большая, гидравлический цилиндр может иметь трудно управляемую стрелу во время работы.
Патент US № 4798512 показывает стрелу погрузочной машины, которая управляется с помощью пары гидравлических цилиндров, действующих между главной рамой погрузочной машины и парой параллельных, разделенных промежутком в поперечном направлении рычагов стрелы, которые соединены между собой с помощью поперечной трубы. К трубе соответствующим образом приварена пара лепестков на коротком расстоянии от противоположных концов трубы, а поршневые концы цилиндров соответствующим образом соединены с рычагами стрелы посредством поперечного штифта, проходящего сквозь выровненные отверстия в лепестках серег, прикрепленных к концам поршневых штоков гидравлических цилиндров, и рычаги стрелы. Однако в данной конструкции стрела соединена непосредственно с ковшом, а цилиндры как стрелы, так и ковша соединены с участком рамы транспортного средства.
Сущность изобретения
Согласно аспекту настоящего раскрытия предоставлен узел стрелы пониженной стоимости.
Согласно аспекту настоящего раскрытия предоставлен узел стрелы более легкой массы.
Узел стрелы содержит стрелу, шарнирно соединенную с рамой машины. Стрела имеет пару разделенных промежутком в поперечном направлении боковых плит стрелы, верхнюю плиту и нижнюю плиту, которые жестко соединены между собой. Верхняя плита имеет пару прорезей, отделенных промежутком друг от друга. С концом стрелы шарнирно соединен рычаг. Между центральной частью боковых плит расположен поперечный установочный блок. Со стрелой соединена пара гидравлических цилиндров стрелы. Каждый цилиндр стрелы имеет первый конец, соединенный с рамой, и второй конец, соединенный с соответствующим концом установочного блока. На установочном блоке жестко установлена пара монтажных плит цилиндра рычага. Монтажные плиты отделены промежутком друг от друга и выступают из установочного блока. Каждая монтажная плита проходит сквозь соответствующую одну из прорезей, а гидравлический цилиндр рычага имеет первый конец, соединенный с монтажными плитами, и имеет второй конец, соединенный с рычагом.
Краткое описание чертежей
фиг.1 представляет собой вид сбоку рабочего транспортного средства со стрелой, воплощающей изобретение;
фиг.2 представляет собой перспективное изображение узла стрелы со стрелой, воплощающей изобретение;
фиг.3 представляет собой перспективное изображение в разрезе центральной части стрелы согласно фиг.2 с удаленными частями;
фиг.4 представляет собой изображение в разрезе по линиям 4-4 на фиг.2;
фиг.5 представляет собой перспективное изображение в частичном разрезе центральной части стрелы согласно фиг.2 с удаленными частями;
фиг.6 представляет собой перспективное изображение центральной части верхней плиты стрелы согласно фиг.2; и
фиг.7 представляет собой перспективное изображение опор согласно фиг.3-5.
Подробное описание чертежей
Со ссылкой на фиг.1 и 2, рабочее транспортное средство 10, такое как экскаватор, может быть оборудовано стрелой для осуществления экскаваторной и другой работы в тяжелом режиме. Рабочее транспортное средство 10 содержит основание или ходовую часть 12, на которой предоставлен сцепляющийся с землей узел 14 для опоры и продвижения транспортного средства 10. Сцепляющийся с землей узел 14 может содержать гусеницы, как показано, или в качестве альтернативы может содержать колеса. Транспортное средство 10 снабжено опорной конструкцией 16, которая расположена на основании 12. Рядом с опорной конструкцией 16 расположена кабина 18, которая может содержать управляющие рычаги, рукоятки управления и другие узлы для управления движением и работой транспортного средства 10.
Рабочее транспортное средство также может содержать рабочее приспособление, такое как ковш 20, для выполнения рабочей операции. Ковш 20 шарнирно установлен на одном конце рычага 22, который, в свою очередь, шарнирно установлен на стреле 24. Гидравлический цилиндр 26 ковша используется для поворачивания ковша 20 относительно рычага 22. Аналогичным образом, для поворачивания рычага 22 относительно стрелы 24 предоставлен гидравлический цилиндр 28 рычага. Для поворачивания стрелы 24 относительно опорной конструкции 16 предоставлена пара гидравлических цилиндров 30 стрелы. Опорная конструкция 16 может поворачиваться относительно основания 12 посредством гидравлического двигателя (не показано).
Стрела 24 представляет собой удлиненный корпус, который во время работы имеет нагрузку на обоих своих концах, а также имеет большую нагрузку в точках крепления цилиндров. Стрела 24 имеет верхнюю плиту 32, нижнюю плиту 34, левую боковую плиту 36 и правую боковую плиту 38 (видно на фиг.3).
Как лучше всего видно на фиг.3 и 6, в центральной части верхней плиты 32 образована пара прорезей 40 и 42. Прорези 40 и 42 разделены промежутком в поперечном направлении, расположены параллельно друг другу и боковым плитам 36 и 38 и проходят сквозь верхнюю плиту 32 от ее нижней поверхности до ее верхней поверхности. В левой и правой боковых плитах 36 и 38, соответственно, образованы левое и правое круглые отверстия 44 и 46.
Обращаясь теперь к фиг.3-7, стрела 24 содержит установочный блок 39, который установлен в центральной части стрелы 24. Установочный блок 39 содержит левую и правую ступицы 48 и 50, неподвижно установленные в соответствующих отверстиях 44 и 46. Каждая ступица 48 и 50 содержит полый вал 52 и круглый фланец 54, который выступает радиально наружу от ее внутреннего конца, и центральное цилиндрическое отверстие 56. Полая поперечная труба или поперечная труба 60 имеет противоположные концы, прикрепленные, например, с помощью сварки, к обращенным внутрь сторонам ступиц 48 и 50. Ступицы 48 и 50 принимают вал 62, который имеет левый и правый концы 64 и 66, которые выступают наружу от ступиц. Серьга 68 левого цилиндра 30 стрелы принимает левый конец 64 вала 62. Серьга 70 правого цилиндра 30 стрелы принимает правый конец 66 вала 62. Фланцы 54 предпочтительно сваривают в виде компоновочного узла с центральной трубой 60 и с плитами 80 и 82 цилиндра рычага. Затем ступицы 48 приваривают к боковым плитам 36 и 38.
Снаружи серьги 68 левый конец 64 вала 62 принимает фиксирующее кольцо 72, которое соединено без возможности вращения с валом 62 с помощью штифта 74. Снаружи серьги 70 правый конец 66 вала 62 принимает фиксирующее кольцо 76, которое соединено без возможности вращения с валом 62 с помощью штифта 78.
На трубе 60 жестко установлена пара опор или монтажных плит 80 и 82 цилиндра стрелы, которые отделены промежутком друг от друга. Обращаясь теперь к фиг.7, каждая монтажная плита 80 и 82 содержит полое цилиндрическое кольцо 84, которое жестко прикреплено к поперечной трубе 60, и основание 86, которое принимает соответствующая одна из прорезей 40 и 42. Каждая монтажная плита 80 и 82 также содержит пару разделенных промежутком опорных рычагов 88 и 90, которые прикрепляют основание 86 к кольцу 84, и опорный кронштейн 92, соединенный с основанием. Около наружного конца кронштейна 92 образовано отверстие 94. Предпочтительно каждая монтажная плита 80 и 82 представляет собой неразъемную целую конструкцию. Отверстия 94 принимают поперечный штифт 96, который шарнирно соединен с серьгой 98 цилиндра 28 рычага. Таким образом, монтажная плита 80 проходит сквозь прорезь 40, а монтажная плита 82 проходит сквозь прорезь 42. Каждый опорный кронштейн 92 имеет поверхность 79, 81, которая входит в зацепление с верхней поверхностью верхней плиты 32 рядом с соответствующей одной из прорезей 40, 42.
Таким образом, стрела 24 имеет первый конец 23, выполненный с возможностью шарнирного соединения с первым элементом или основанием 12, и имеет второй конец 25, выполненный с возможностью шарнирного соединения со вторым элементом или рычагом 22. Установочный блок 39 представляет собой поперечный элемент, который прикреплен к центральной части боковых плит 36 и 38 и расположен между ними. Каждым из цилиндров 30 стрелы является первый гидравлический цилиндр, имеющий первый конец 31, соединенный с первым элементом или основанием 12, и второй конец или серьгу 68 или 70, соединенную с поперечным элементом или установочным блоком 39. Каждая монтажная плита 80 и 82 цилиндра жестко установлена на поперечном элементе или установочном блоке 39 и выступает из поперечного элемента или установочного блока 39. Цилиндром 28 рычага является второй гидравлический цилиндр, имеющий первый конец 27, соединенный с монтажными плитами 80 и 82, и имеющий второй конец 29, соединенный со вторым элементом или рычагом 22.
Результатом является стрела, в которой нагрузки от цилиндра 28 рычага и цилиндров 30 стрелы передаются непосредственно на установочный блок 39, а не на верхнюю плиту 32. Монтажные плиты 80 и 82 цилиндра рычага проходят сквозь прорези 40 и 42 в верхней плите 32, при этом они охватывают трубу 60 для создания более прямого пути передачи нагрузки для нагрузок на цилиндр рычага. В результате, верхняя плита 32 может быть изготовлена более тонкой и более легкой, при этом уменьшается масса центральной секции стрелы. Данное уменьшение массы также снизит стоимость.
Несмотря на то что данное раскрытие было подробно проиллюстрировано и описано на чертежах и в приведенном выше описании, также иллюстрацию и описание необходимо рассматривать по своему характеру как иллюстративные, а не ограничивающие, при этом следует учитывать, что показаны и описаны были иллюстративные варианты осуществления, и предполагается, что все изменения и модификации, которые попадают в пределы сущности данного раскрытия, являются защищенными. Необходимо заметить, что альтернативные варианты осуществления представленного раскрытия могут не содержать всех описанных признаков и все-таки извлекать выгоду по меньшей мере из некоторых преимуществ подобных признаков. Квалифицированные специалисты в данной области могут легко разработать свои собственные варианты реализации, которые включают один или более признаков представленного раскрытия и попадают в пределы сущности и объема правовых притязаний представленного изобретения, которые определены приложенной формулой изобретения.
1. Узел стрелы для машины для перемещения материалов, при этом узел стрелы содержит:
стрелу, шарнирно соединенную с рамой машины и имеющую пару разделенных промежутком в поперечном направлении боковых плит стрелы, верхнюю плиту и нижнюю плиту, которые жестко соединены между собой, при этом верхняя плита имеет пару прорезей, отделенных промежутком друг от друга;
рычаг, шарнирно соединенный с концом стрелы;
установочный блок, расположенный между центральной частью боковых плит;
пару гидравлических цилиндров стрелы, при этом каждый цилиндр стрелы имеет первый конец, соединенный с рамой, и второй конец, соединенный с соответствующим концом установочного блока;
пару монтажных плит цилиндра рычага, жестко установленных на установочном блоке, при этом монтажные плиты отделены промежутком друг от друга и выступают из установочного блока, причем каждая монтажная плита проходит сквозь соответствующую одну из прорезей; и
гидравлический цилиндр рычага, имеющий первый конец, соединенный с монтажными плитами, и имеющий второй конец, соединенный с рычагом.
2. Узел стрелы по п.1, в котором каждая монтажная плита содержит:
цилиндрическое кольцо, которое прикреплено и принимает установочный блок;
основание, которое принимает соответствующая одна из прорезей;
пару разделенных промежутком опорных рычагов, которые прикрепляют основание к кольцу; и
опорный кронштейн, соединенный с основанием и выступающий из него.
3. Узел стрелы по п.2, дополнительно содержащий:
пару отверстий, при этом каждое отверстие образовано в одном из опорных кронштейнов; и
поперечный штифт, имеющий концы, принимаемые отверстиями.
4. Узел стрелы по п.3, в котором:
цилиндр рычага шарнирно соединен с поперечным штифтом.
5. Узел стрелы по п.2, дополнительно содержащий:
каждый опорный кронштейн, имеющий поверхность, которая входит в зацепление с верхней поверхностью верхней плиты рядом с соответствующей одной из прорезей.
6. Узел стрелы по п.1, в котором установочный блок содержит:
пару элементов ступицы, каждый из которых установлен на одной из боковых плит; и
полую трубу, имеющую противоположные концы, прикрепленные к элементам ступицы.
7. Узел стрелы по п.6, в котором:
элементы ступицы имеют центральные отверстия, которые проходят через нее; и
установленный в центральных отверстиях вал, который проходит сквозь элементы ступицы, при этом вал имеет концы, которые соединены с цилиндрами стрелы.
8. Узел стрелы для машины для перемещения материалов, при этом узел стрелы содержит:
стрелу, шарнирно соединенную с рамой машины и имеющую пару разделенных промежутком в поперечном направлении боковых плит стрелы, верхнюю плиту и нижнюю плиту, которые жестко соединены между собой, при этом верхняя плита имеет пару прорезей, отделенных промежутком друг от друга;
рычаг, шарнирно соединенный с концом стрелы;
установочный блок, расположенный между центральной частью боковых плит;
пару гидравлических цилиндров стрелы, при этом каждый цилиндр стрелы имеет первый конец, соединенный с рамой, и второй конец, соединенный с соответствующим концом установочного блока;
пару монтажных плит, жестко установленных на установочном блоке, при этом монтажные плиты отделены промежутком друг от друга и выступают из установочного блока, причем каждая монтажная плита проходит сквозь соответствующую одну из прорезей, и каждая монтажная плита содержит цилиндрическое кольцо, которое принимает установочный блок, основание которого принимает соответствующая одна из прорезей, пару разделенных промежутком опорных рычагов, которые прикрепляют основание к кольцу, и опорный кронштейн, соединенный с основанием;
поперечный штифт, поддерживаемый опорными кронштейнами; и
гидравлический цилиндр рычага, имеющий первый конец, шарнирно соединенный с поперечным штифтом, и имеющий второй конец, шарнирно соединенный с рычагом.
9. Узел стрелы для машины для перемещения материалов, при этом узел стрелы содержит:
стрелу, имеющую пару разделенных промежутком в поперечном направлении боковых плит стрелы, которые жестко соединены между собой, при этом стрела имеет первый конец, выполненный с возможностью шарнирного соединения с первым элементом, и имеет второй конец, выполненный с возможностью шарнирного соединения со вторым элементом;
поперечный элемент, прикрепленный к центральным частям боковых плит и расположенный между ними;
по меньшей мере один первый гидравлический цилиндр, имеющий первый конец, соединенный с первым элементом, и второй конец, соединенный с поперечным элементом;
монтажную плиту цилиндра, жестко установленную на поперечном элементе и выступающую из поперечного элемента, и
второй гидравлический цилиндр, имеющий первый конец, соединенный с монтажной плитой, и имеющий второй конец, соединенный со вторым элементом.
10. Узел стрелы по п.9, в котором:
стрела содержит верхнюю плиту, жестко соединенную с боковыми плитами, при этом верхняя плита имеет прорезь, проходящую сквозь нее, и монтажную плиту, проходящую сквозь прорезь таким образом, чтобы нагрузки передавались со второго гидравлического цилиндра непосредственно на поперечный элемент в обход верхней плиты.
