Механизм шагового перемещения по направляющей

) 2005224 С 1 9) КЫЦ Е ИЗОБ ОНИ К ПАТЕН Комитет Российской Федерац по патентам и товарным знак(73) Улькин Михаил Михайлович(54) МЕХАНИЗМ ШАГОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПО НАПРАВЛЯЮЩЕЙ(57) Использование: для доставки грузов в условиях горных выработок по неподвижной направляющей /например, канату/ относительно неподвижно закрепленного механизма Сущность: к торцу пневмоцилиндра прикреплен силовой цилиндр привода одного из клиновых зажимов для взаимодействия с направляющей, а к концу его штока - ограничитель хода поршня и силовой цилиндр привода другого клинового зажима. Система управления состоит из рабочего золотникового распределителя, попеременно связывающего рабочий пневмоцилиндр с источником сжатого воздуха и атмосферой, нажим- ного золотникового распределителя, попеременно связывающего полости силовых цилиндров с источником сжатого воздуха и атмосферой, управляемого золотникового распределителя, попеременно связывающего торцевые полости рабочего золотникового распределителя с источником сжатого воздуха и атмосферой, поворотного трехходового крана связывающего с источником сжатого воздуха указанные золотниковые распределители, регулятора скорости опускания груза, установленного на торце золотника рабочего распределителя и толкателей, установленных на торцах управляемого и нажимного золотников. Система управления снабжена дополнительным золотниковым распределителем, поэтапно связывающим поворотный трехходовой кран и нажимной золотниковый распределитель с полостями силовых цилиндров, К корпусу нажимного золотникового распределителя прикреплен двуплечий рычаг, один конец которого шарнирно соединен с толкателем наемного золотникового распределителя, а другой - попереченно контактирует с двумя упорами, прикрепленными к ограничителю хода поршня с возможностью их перемещения вдоль оси штока. 2 иаИзобретение относится к механизмам шагового перемещения груза по направляющей и может быть использовано при доставке оборудования. в условиях горных выработок по неподвижной направляющей 5 или перемещающийся направляющей с грузом (например, каната) относительно неподвижно закрепленного механизма,Известен механизм шагового перемещения по направляющей, содержащий ра- "0 бо:ий цилиндр с левой и правой торцовыми крышками, левый и правый дополнительные цилиндры с полыми шпинделями, поршни с полыми штоками, установленными во всех цилиндрах на шпинделях, золотниковые пе реключатели и дроссельный золотник, установленные. на левой крышке, рабочего цилиндра, силовой и поддеркивающий клиновье зажимы для попеременного вэаи 20модействия с направляющей, проходящейчерез штоки и шпинделя.Недостатком данной конструкции является то, что переключение золотников управления рабочим и дополнительными цилиндрами происходит оцновременно, а 25 это приводит к тому, что при опускании груза (рабочий ход) вместо холостого хода произойдет возврат поршня с грузом в исходное положение., так как время тормохения поршня рабочего цилиндра меньше, ЗО чем время срабатывания поддерживающего клинового зажима, в результате чего последний не успевает осуществить перехват направляющей с грузом.35Известен также механизм шагового перемещения по направляющей, содержащий рабочий пневмоцилиндр, к торцу которого прикреплен силовой цилиндр привода одного из клиновых зажимов для взаимодей ствия с, направляющей, а к концу его штока - ограничитель хода поршня и силовой цилиндр другого клинового зажима, и систему управления, состоящую из рабочего эолотникового распределителя, попеременно 45 связывающего рабочий пневмоцилиндр с источникам сжатого воздуха и атмосферой, иажимного золотникового распределителя, попеременно связывающего полости силовых цилиндров с источником сжатоо 50 воздуха и атмосферой, управляемого золотникового распределителя, попеременно связывающего полости рабочего эолотнико вого распределителя с источником сжатого воздуха и атмосферой, поворотного треххо дового крана, связывающего с источником . Сжатого воздуха золотниковые распределители, регулятора скорости опускания груза, установленного нг торце золотника рабочего распределителя, и толкателей установленных на торцах управляемого и иажимного золотников.Недостатком данной конструкции является то, что поворотный трехходовой кран находится на самом механизме и при его переключении оператор находится в зоне действия механизма, что может привести к травматизму оператора, Большое количество связей с узлами механизма не позволяет Отделить поворотный трехходовой кран от механизма и вынести его за пределы эоны действия механизма.Кроме того, опережение срабатывания нажимного золотникового распределителя, зависящее от многих Факторов (подводимого давления сжатого воздуха к механизму, загрязнения силовых цилиндров, качества материала уплотнительных устройств силовых цилиндров, качества изготовления каналов и трубопроводов и количества их изгибов, жесткости пружины эажимных устройств, величины деформации каната) не регулируется.Целью изобретения является обеспечение возможности дистанционного управления механизмом и регулирования опережения срабатывания иажимного золотиикового распределителя,Это достигается тем, что в механизме шагового перемещения по направляющей, содеркащем рабочий пневмоцилиндр, к торцу которого прикреплен силовой цилиндо привода одного из клиновых зажимов для взаимодействия с направляющей, а к концу его штока - ограничитель хода поршня и силовой цилиндр другого клинового зажима, и систему управления, состоящую из рабочего эолотиикового распределителя, попеременно связывающего рабочий пневмоцилиндр с источником сжатого воздуха и атмосферой, нажимиого золотникового распределителя, попеременно связывающего полости силовых цилиндров с источником сжатого воздуха и атмосферой, управляемого золотникового распределителя, попеременно связывающего торцовые полости рабочего золотиикового распределителя с источником сжатого воздуха и атмосферой, поворотного трехходового крана, связывающего с источником сжатого воздуха золотниковые распределители, регулятора скорости опускания груза. установленного на торце золотника рабочего распределителя, и толкателей, установленных нэ торцах управляемых и нажимного золотников, система управления снабжена дополнительными золотииковым распределителем, поэтапно связывающим поворотный трех- ходовой кран и нажимной эолониковый распределитель с полостями силовых ци 2005224соединен с тол кателем нажимного зслотникового распределителя, а другой попере 10 20 30 ЗБ 46 и каналы 47,63.Механизм шагового перемещения работает следующим образом., 50 линдров, а к корпусу нэжимного золотникового распределителя прикреплен двуплечий рычаг, один конец которого шарнирно менно контактирует с двумя упорами, прикрепленными к ограничителю хода поршня с возможностью их перемещения вдоль оси штока.На фиг,1 изображен предложенный механизм, продольный разрез со схемой распределения сжатого воздуха; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1. Механизм шагового перемещения по направляющей содержит. рабочий цилиндр 1 с установленным в нем поршнем и пустотелым штоком 3 с ограничителем хода 4, нажимные цилиндры 5, 6 с поршнями 7,.8, , взаимодействующими с подпружиненными клиновыми зажимами 9, 10, расположенными в зажимных головках 11, 12,Зажимная головка 12 жестко связана со штоком 3, проходящим через крышку 13 рабочего цилиндра 1. В клиновых зажимах 9, 10, установлены пружинные кольца 14, 15, отжимающие их от направляющей 16, В цилиндрических расточках крышки 13 размещены золотник 17 нажимного рэспседелителя с толкателем 18, золотник ,9 управляемого распределителя с толкателями 20 и 21, подпружиненногс пружиной 22, золотник 23 и регулятор 24 скорости опускания груза рабочего распределителя, золотник 25 и пружины 26, 27 дополнительного распределителя, К золотниковым распределителям сжатый воздух подводится по двум рукавам 28, 29 через поворотный трехходовой кран 30, в котором выполнены два паээ 31, 32 и два канала ЗЗ и 34, К поворотному трехходовому крану 30 сжатый воздух подводится по рукаву 35. На крышке 13 установлен двуплечий рычаг 36, который имеет два выступа 37, 38, К ограничителю хода поршня 4 болтами 39. 40, прикреплены два упора 41, 42. На рабочем цилиндре 1 закреплены проушины 43. Система распределения сжатого воздуха включает трубопроводы 44, 45,П ри трэн с порти рова ни и, подъеме и опускании груза механизм шагового перемещения закрепляют в точке доставки или опускания груза за проушины 4 3 посредством сцепного устройства, а груз псикрепляют к направляющей 16 (например, к канату).При положении поворотного трехходового крана 30, показанного на чертеже, будет осуществляться опускание груза. По рукаву 35 сжатый воздух подводится к поворотному трехходоеому крану 30, при этом сжатый воздух пс пазу 31, кана. у 34 и рукаву 29 подводится к золотникам 17, 19, 23 и левой торцовой полости дополнительного золотникового распределителя, а по каналу .33, пазу 32 и рукаву 28 - в правые торцовые .полости рабочего и дополнительного золотниковых распределителей. Золотник 25 будет удерживаться в среднем положении, а регулятор скорости 24 - в крайнем левом положенииНажимной цилиндр 6 соединен трубопроводом 46 и каналом 50 с атмосферой, Клиновые зажимы 10 под воздействием пружины и опускаемого груза заклинены в 5 эажимнсй головке 12 и прижаты к направляющей 16. В нажимной цилиндр.5 по трубоп.рсводу 45, каналам 51, 54, 53, рукаву 29, каналу 34 и пазу 31 подается сжатый воздух, под воздействием которого поршень 7 смещен вправо, а клиновые зажимы 9 отжаты от направляющей 16 за счет пружинного кольца 14.Под воздействием груза, закрепленногок направляющей 16, и сжатого воздуха, под.5 водимого по трубопроводу 44, каналам 56.53, рукаву 29, каналу 34 и пазу 31, шток 3 с поршнем 2 будет перемещаться влево. Груз будет опускаться, Из штскоэой полости цилиндра 1 будет вытесняться воздух пс каналу 63 в атмосферу. Скорость опускания груза будет эав с ть от величины перекрытия золотником 23 выхлопного канала посредством регулятора скорости 24, При завершении рабочего хода (при спускании груза) упор 42 упирается в выступ 37 и поворачивает двуплечий рычаг 36. который посредством толкателя 18 переключает золотник 17 вправо, при этом по пазу 31, каналу 34, рукаву 29, каналам 53, 54,50 и 0 трубопроводу 46 сжатый воздух будет подаваться в нажимной цилиндр 6. Иэ нажимного цилиндра 5 сжатый воздух по трубопроводу 45 и каналу 51 пойдет на выхлоп, при этом клиновые зажимы 9 при жмутся к направляющей 16 эа счет усилияот сжатой пружины. а зг счет сил трения между направляющей 16 и клиновыми зажимами 9 произойдет заклинивание их в эажимной головке 11, Опускание груза прекратится, а клиновые зажимы 10 переместятся вправо от воздействия поршня 8 и отожмутся от направляющей 16 за счет усилия от пружинного кольца 15. В этот момент поршень 2 начнет перемещать толкатель 20 5 и переключит золотник 19 в крайнее левоеположение, при атом левая торцовая полость рабочего эолстникового распределителя по каналу 55 соединится с атмосферой, а правая - пс каналам 57, 56, 53, рукаву 29, каналу 34 и пазу 1 - с источником сжатоговоздуха, Золотник переключается 23 в крайнее левое положение.8 штоковую полость рабочего цилиндра 1 по каналам 63, 56, 53, рукаву 29, каналу 34 и пазу 31 будет подаваться сжатцй воздух, а поршневая полость по трубопроводу 44 соединится с атмосферой, Поршень 2 со штоком 3 начнет двигаться вправо(холостой ход при опускании груза), При завершении холостого хода упор 41 упирается в выступ 38 и поворачивает двуплечий рычаг 36 по часовой стрелке, который посрведством тол кателя 18 переключит золотник 17 влево, при этом нажимной цилиндр 6.соединится с атмосферой, а нажимной цилиндр 5 - . с источником сжатого воздуха, при этом клиновые зажимы 10 за счет сил от пружины прижимаются к направляющей 16, а клиновые зажимы 9 пока не перемещаются, так как сила от поршня 7 меньше, чем силы трения между направляющей 16 и клиновыми зажимами 9 (равная весу груза), Пока шток перемещается до касания с толкателем 21, клиновые зажимы 10 заклиниваются в зажимной головке 12 и сила от массы груза, действующая на направляющую 16, передается на зажимную головку 1:2 и шток 3. Р процессе заклинивания направляющей 16 в эахимной головке 12 происходит переключение золотника 19 и уменьшение силы от массы груза, действующей на напрэвляощую 16 правее эажимной головки 12. После того, как сила от массы груза не будет действовать на направляющую 16 правое зажимной головки 12, поршень 7 сместит клиновые зажимы 9 вправо и направляющая 16 в захимной головке 11 освободится, а золотник 23 переместится в правое крайнее положение за счет силы, действующей на золотник 23 от сжатого воздуха, подводимого по каналу 55, Штоковая полость рабочего цилиндра 1 по каналу 63 соединится с атмосферой, а в поршневую полость по трубопроводу 44 будет подаваться сжатый воздух, Цикл повторится, Золотники 17 и 19 удерживаются в крайних положениях в течение хода поршня 2 за счет сил от снэтого воздуха, подводимого по каналам 59 - 62,При повороте трехходового крана 30 против часовой стрелки на угол 90 от положения, показанного на чертеже, работа механизма прекратится, подача сжатого воздуха будет прекращена за счет перекры тия подводящего рукава 35.При повороте трехходового крана 30 против часовой стрелки или по часовой стрелке на угол 180 от положения, показанного на чертеже, будет осуществляться подьем или транспоргировэние груза, при этом рукав 28 отсоединится от паза 32 и в20 25 30 35 и каналу 34 соединится с источником сжато 40 5 10 45 50 правые торцовые полости дополнительного золотникового распределителя и регулятора 24 скорости опускания груза сжатый воздух подводится не будет. Золотник 25 и регулятор скорости опускания груза будут находиться в крайнем правом положении. При рабочем ходе поршня 2 (перемещение поршня 2 вправо) полость нажимного цилиндра 6 соединена трубопроводом 46 и каналами 47, 49, 52, 51 с атмосферой. Клиновые зажимы 10 под воздействием пружины и перемещаемого груза эаклиненц в зажимной головке 12 и прижаты к направляющей 16. В полость нажимного цилиндра.5 по трубопроводу 45, каналам 48, 50, 54, 53, рукаву 29, пазу 31 и каналу 34 подается сжатый воздух, под воздействием которого поршень 7 смещен вправо, а клиновые зажимы 9 отжаты от направляющей 16 за счет пружинного кольца 14, Под воздействием сжатого воздуха, подводимого в штоковую полость рабочего цилиндра 1 по каналам 63, 56, 53, рукаву 29, пазу 31 и каналу 34, поршень 2 со штоком 3 и эажимной головкой 12,в котором зажата направляющая 16, перемещается вправо. Из поршневой полости рабочего цилиндра 1 по трубопроводу 44 осуществляется выхлоп, При завершении рабочего хода вначале переключится эолотник 17, при этом полость нажимного цилиндра 5 по трубопроводу 45, каналам 48, 50 соединится с атмосферой, э полость нажим- ного цилиндра 6 по трубопроводу 46, каналам 47, 49, 52, 51, 54, 53, рукаву 29, пазу 31 го воздуха, Так как сила, действующая нэ клиновые зажимы 10, больше, чем сила от сжатого воздуха, действующая на поршень 8, клиновыс зажимы 10 не отключаются и груз с направляющей 16 будет продолжать перемещаться. За время, пока шток 3 будет перемещаться до касания с толкателем 21, из полости нажимного цилиндра 5 произойдет выхлоп и клиновые зажимы 9 будут подхаты к направляющей 16, Затем произойдет переключение золотника 19 и левая торцевая полость золотника 23 соединится с источником сжатого воздуха, а правая полость - с атмосферой. Золотник 23 переключится в правое крайнее положение и штоковэя полость рабочего цилиндра 1 соединится с атмосферой, а поршневая - с источником сжатого воздуха, Произойдет холостой ход. Для возврата направляющей 16 вручную и при вводе ее в механизм поворотный трехходовой кран 30 поворачивают по часовой стрелке нэ угол 30 от положения, показанного на чертеже. При этом сжатый воздух по пазу 31, каналу 33, пазу 32 и рука2005224 ву 28 будет подаваться в правую торцовую полость золотника 25, Золотник 25 переключится в крайнее левое положение и па каналам 47, 48, трубопроводам 45 и 46 сжатый воздух будет подводиться к нажимным цилиндрам 5 и 6 одновременно, клиновые зажимы 9 и 10 отожмутся и направляющая 16 освободится.При запуске механизма как на подъем, так и на опускание груза золотник 23 переключается в правое крайнее положение, так формула изобретенияМЕХАНИЗМ ШАГОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПО НАПРАВЛЯ 10 ЩЕЙ, содержащий рабочий пневмацилиндр с размещенными по обе стороны от него силовыми цилиндрами привода клиновых зажимов, установленных на направляющих, ограничитель хода параня рабочего пневмоцилиндра, размещенный на конце штока последнего, а также систему управления, включающую размещенные в корпусе рабочий золоткиковый распределитель для попеременного соединения рабочего пневмоцилиндра с источником сжатого воздуха и атмосферой, выполненный с торцевым толкателем нажимной золотникавый распределитель для попеременного соединения полостей силовых цилиндров с источником сжатого воздуха и атмоСферай, выполненный с торцевым толкателем управляемый золатниковый распределитель для попеременного соединен;я торцевых полостей золотника рабочего распределителя с источником сжатого воздуха и атмосферой,как золотник 19 за счет пружины 22 переключен в правое крайнее положение, В пар.шневую полость рабочего цилиндра 1 будет подаваться сжатый воздух и поршень 2 са 5 штоком 3 будет совершать вначале холостой. ход, что обеспечивает возможность запуска механизма на опускание груза, превышающего грузоподъемность механизма. 10 (56) Авторское свидетельство СССР М 1467135, кл. Р 15 В 11/12, 1989 поворотный трехходавый кран для подключения упомянутых залотниковых распреде,лителей к источнику сжатого воздуха, и поршневой регулятор скорости опускания , груза, размещенный на одном из торцов 20 золотника рабочего распределителя, отличающийся тем, что, с целью расширения ,диапазона управления и регулирования, система управления снабжена дополнительным золатниковым распределителем с 25. торцевыми камерами управления. подключенными к поворотному трехходоваму крануу, при этом нажимной распределительсоединен с полостями силовых цилиндровчерез указанный дапол нител ьн ый распре, делитель и снабжен закрепленным на кор пусе двуплечим аычагом, один конецкоторого шарнирно соединен с толкателем нажимнага распределителя, а другой размещен с возможностью попеременного 35 взаимодействия с двумя упорами, дополнительно установленными на ограничителехода поршня с возможностью перемеще, ния вдоль оси штока рабочего пневмоцилиндра.