Пристрій для демонтажу вертикальних опор

Реферат: UA 92123 U UA 92123 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до устаткування для демонтажу вертикальних опор шляхом їх висмикування з ґрунту (фундаменту), зокрема опор ліній електропередач, опор зовнішнього освітлення, опор контактної мережі залізничних і трамвайних колій. Для демонтажу вертикальних опор загальновідоме застосування механічних домкратів (рейкових, гвинтових), за допомогою яких до опори, що демонтується, прикладається вертикальне зусилля, що витягає її з ґрунту або з фундаменту. Такі пристрої мають просту конструкцію, проте незначна вантажопідйомність і висота підйому обмежують їх використання. Широко відомі пристрої для демонтажу вертикальних опор, в яких вантажопідйомний механізм, що створює зусилля витягання опори, виконаний у вигляді гідравлічних циліндрів з необхідною вантажопідйомністю і величиною ходу робочого штока. Принципова схема таких пристроїв включає основу, яка спирається на ґрунт (фундамент) навколо опори, механізм захвату опори, розташований над основою, і гідравлічні циліндри, що встановлені між основою і механізмом захвату опори, робочі штоки яких передають зусилля на механізм захвату опори для витягання опори з ґрунту (фундаменту) у вертикальному напрямі. Прикладом (аналогом) таких пристроїв є пристрій для витягання з основи (ґрунт, фундамент) залізобетонних опор контактної мережі залізниці, що відомий за патентом Російської Федерації на винахід № 2177525, МПК E02D9/02, дата подання заявки 10.02.2000. Пристрій містить опорну основу і механізм захвату опори, які з'єднані між собою силовими гідравлічними циліндрами. Опорна основа виконана у вигляді скоби, що охоплює опору, з розкривними замковими створами. Механізм захвату опори виконаний у вигляді окремих губок, шарнірно закріплених на кінцях двоплечих важелів, кожний з яких шарнірно з'єднаний з робочим штоком силового гідравлічного циліндра і виконаний з цапфами, які у протилежних двоплечих важелів з'єднані горизонтальними стягуючими гідравлічними циліндрами. Спочатку встановлюють опорну основу так, щоб опора, що демонтується, опинилася в зіві опорної основи. Губки механізму захвату опори при цьому розсунені, а горизонтальні стягуючі гідравлічні циліндри від'єднані від протилежних двоплечих важелів. Далі, з'єднують протилежні двоплечі важелі стягуючими гідравлічними циліндрами. Подають в них тиск і стискають губки. Подають тиск у силові гідравлічні циліндри, робочі штоки яких висуваються, витягуючи опору на величину ходу штоків. Потім проводять перехват опори механізмом захвату опори, під час якого опора утримується стріловим краном, і процес повторюється знову до тих пір, поки опора не вийде з ґрунту настільки, що її можна видалити з місця установки за допомогою стрілового крана. Загальними ознаками аналога і рішення, що заявляється, є: пристрій для демонтажу вертикальних опор, що включає основу, виконану з можливістю її розташування навколо опори, механізм захвату опори, розташований над зазначеною основою, і вантажопідйомний механізм, виконаний у вигляді силових гідравлічних циліндрів, з'єднаних з основою, робочі штоки яких з'єднані з механізмом захвату опори. Наявність в механізмі захвату опори двох стягуючих гідравлічних циліндрів істотно ускладнює конструкцію пристрою. Другим прикладом (аналогом) є пристрій для витягання з ґрунту стрижньових конічних елементів, переважно опор контактної мережі електричної залізниці, що відомий за патентом Російської Федерації на винахід № 2139389, МПК E02D9/02, дата подання заявки 29.07.1997. Пристрій включає основу, механізм захвату опори і вантажопідйомний механізм, виконаний у вигляді силових гідравлічних циліндрів, змонтованих на основі з можливістю взаємодії з механізмом захвату опори. Основа виконана у вигляді складеної опорної плити, окремі частини якої зв'язані між собою швидкороз'ємними замками. Механізм захвату опори включає кільцеве роз'ємне ярмо, на якому шарнірно закріплені коромисла. На внутрішніх плечах коромисел шарнірно закріплені захвати опори у вигляді п'ят, що самовстановлюються. Зовнішні плечі коромисел шарнірно з'єднані з робочими штоками силових гідравлічних циліндрів вантажопідйомного механізму. Силові гідравлічні циліндри змонтовані на опорній плиті симетрично навколо опори, що демонтується. Пристрій працює таким чином. Роз'ємні частини опорної плити розміщають навколо опори, що демонтується, і з'єднують за допомогою швидкороз'ємних замків. Роз'ємне кільцеве ярмо в зборі з коромислами і захватними пристосуваннями монтують навколо опори, забезпечуючи контакт захватних пристосувань з поверхнею опори. Зовнішні плечі коромисел шарнірно з'єднують з робочими штоками силових гідравлічних циліндрів вантажопідйомного механізму, змонтованих на опорній плиті. До силових гідравлічних циліндрів підводять тиск. Робочі штоки силових гідравлічних циліндрів, шарнірно з'єднані із зовнішніми плечима коромисел, переміщаються вгору, провертаючи коромисла в шарнірах їх з'єднання з кільцевим ярмом. При цьому захватні пристосування, шарнірно 1 UA 92123 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 закріплені на внутрішніх плечах коромисел, притискаються до поверхні опори, що демонтується, забезпечуючи захват опори і реалізацію осьової сили, прикладеної до опори. Фіксацію опори у вертикальному положенні у міру її витягання з ґрунту виконують за допомогою тросів, що утримують опору і з'єднані із стріловим краном. Для перехвату опори відключають тиск, робочі штоки силових гідравлічних циліндрів разом з ярмом, коромислами і захватними пристосуваннями опускають в нижнє положення, підтримуючи опору стріловим краном, Далі цикл витягання опори повторюють до тих пір, поки опора не буде витягнута з ґрунту настільки, що для продовження її підйому буде досить зусилля самого стрілового крана. Загальними ознаками аналога і рішення, що заявляється, є: пристрій для демонтажу вертикальних опор, що включає основу, виконану з можливістю її розташування навколо опори, механізм захвату опори, розташований над зазначеною основою, і вантажопідйомний механізм, виконаний у вигляді силових гідравлічних циліндрів, з'єднаних з основою, робочі штоки яких з'єднані з механізмом захвату опори. Описана конструкція, як аналог пристрою для демонтажу вертикальних опор, передбачає використання окремих силових гідравлічних циліндрів вантажопідйомного механізму для приводу окремих захватів опори. Тобто, кожен захват опори потребує кінематичного з'єднання з окремим силовим гідравлічним циліндром вантажопідйомного механізму, що ускладнює конструкцію пристрою, обмежує можливості зменшення його ваги, мобільності і зручності використання в польових умовах. Як прототип вибрана установка демонтажу опор контактної мережі, що відома за патентом Російської Федерації № 2207430, МПК E02D9/00, E02D9/02, дата подання заявки 23.02.2001. Установка демонтажу опор контактної мережі включає основу, механізм захвату опори для витягання опори з ґрунту, розташований над зазначеною основою, і вантажопідйомний механізм, змонтований на основі і виконаний з можливістю взаємодії з механізмом захвату опори. Основа виконана з можливістю її установки навколо опори, що демонтується (основа виконана, з сектором, що відкривається, який служить технологічним отвором при монтажі установки навколо опори). Вантажопідйомний механізм виконаний у вигляді діаметрально рознесених силових гідравлічних циліндрів, змонтованих на опорі з можливістю взаємодії з механізмом захвату опори. Механізм захвату опори виконаний у вигляді шарнірно-важільного механізму, що включає шарнірно з'єднані між собою щоки з протилежно встановленими на них шарнірними затискними захватами опори. Щоки шарнірно з'єднані з робочими штоками гідравлічних циліндрів в точках, протилежних відносно загального шарніра з'єднання щік між собою. Захвати виконані знімними з можливістю їх заміни для підбору радіуса кривизни обхватів радіуса кривизни опори, що демонтується. Установка також містить механізм фіксації основи опори, який встановлений на основі установки і складається з підпружинених притискних ексцентриків і важелів для підведення і відведення ексцентриків від поверхні опори в нижній її частині. Установка працює таким чином. Основу встановлюють навколо опори, що демонтується, через сектор, що служить технологічним отвором при монтажі установки навколо опори. За допомогою ексцентриків фіксують основу опори. До гідравлічних циліндрів підводять тиск від зовнішнього джерела. Робочі штоки гідравлічних циліндрів висуваються і передають зусилля на шарнірно з'єднані щоки, вимушують їх провертатися навколо загального шарніра в протилежних напрямках. При цьому захвати опори рухаються назустріч один одному, затискаючи опору. Зусилля, що діють на опору з боку захватів, розкладається на горизонтальну складову (силу, що притискує захвати до поверхні опори) і вертикальну складову, що піднімає опору. Зусилля затискання опори захватами пропорційне зусиллю витягання опори, що демонтується, з ґрунту. Чим більше зусилля витягання опори з ґрунту, тим більше зусилля затискання опори захватами. Опора виходить з ґрунту. Для підтримки опори у вертикальному положенні її зачалюють стропою вище центра тяжіння опори, яку з'єднують із стрілою відповідного підйомного механізму, наприклад стрілового крана. Цикл повторюється кілька разів, поки опора не буде витягнута з ґрунту настільки, що для продовження її підйому буде досить зусилля самого стрілового крана. У проміжках між циклами (для перехвату опори на новому рівні захвати тимчасово відводяться від поверхні опори) опору підтримують від падіння стріловим краном за допомогою стропи. 2 UA 92123 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Загальними ознаками прототипу і рішення, що заявляється, є: пристрій для демонтажу вертикальних опор, що включає опорну основу, виконану з можливістю її розташування навколо опори, механізм захвату опори, розташований над зазначеною основою, і вантажопідйомний механізм, виконаний у вигляді силових гідравлічних циліндрів, з'єднаних з основою, робочі штоки яких з'єднані з механізмом захвату опори. У прототипі механізм захвату опори виконаний у вигляді шарнірно-важільного механізму, що реалізує взаємодію захватів опори з силовими гідравлічними циліндрами, з множиною конструктивних елементів (щоки, осі, шарніри), що ускладнює конструкцію, обмежує можливості зниження її ваги. Крім того, конструкція є готовим виробом в зібраному вигляді і не передбачає виконання у вигляді окремих легкозбираних модулів, що забезпечують мобільність і зручність застосування конструкції, особливо в польових умовах (у важкодоступних місцях). В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення пристрою для демонтажу вертикальних опор, в якому за рахунок конструктивних особливостей досягається спрощення конструкції, зменшення кількості конструктивних елементів, зниженням ваги пристрою, а також можливість виконання конструкції у вигляді окремих легкозбираних модулів, що забезпечує мобільність і зручність застосування конструкції, особливо в польових умовах (у важкодоступних місцях). Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для демонтажу вертикальних опор, який включає основу, виконану з можливістю її розташування навколо опори, механізм захвату опори, розташований над зазначеною опорою, і вантажопідйомний механізм, що виконаний у вигляді силових гідравлічних циліндрів, з'єднаних з основою, робочі штоки яких з'єднані з механізмом захвату опори, відповідно до корисної моделі механізм захвату опори виконаний у вигляді щонайменше однієї пари симетрично розташованих відносно вертикальної осі пристрою захватних хомутів, протилежні кінці яких з'єднані між собою стягуючими різьбовими шпильками. Зазначені ознаки є істотними ознаками корисної моделі, що заявляється. Доцільно вузли з'єднання силових гідравлічних циліндрів з основою виконати у вигляді чашок, закріплених на основі, порожнини яких виконані з можливістю вільної установки в них опорних елементів силових гідравлічних циліндрів. Це підвищує зручність і оперативність монтажу силових гідравлічних циліндрів на основі. Доцільно вузли з'єднання робочих штоків силових гідравлічних циліндрів з механізмом захвату опори виконати у вигляді чашок, вільно встановлених між механізмом захвату опори і робочими штоками силових гідравлічних циліндрів, порожнини яких виконані з можливістю вільної установки в них опорних елементів робочих штоків силових гідравлічних циліндрів. Це підвищує зручність і оперативність з'єднання робочих штоків силових гідравлічних циліндрів з механізмом захвату опори. Доцільно форму внутрішніх поверхонь захватних хомутів виконати відповідній формі зовнішньої поверхні опори, що демонтується. Крім того, на внутрішніх поверхнях захватних хомутів доцільно виконати зубчаті насічки. Це підвищує надійність зчеплення захватних хомутів з поверхнею опори, дозволяє передати на опору зусилля без ковзання захватних хомутів по поверхні опори. Механізм захвату опори може бути виконаний у вигляді декількох пар захватних хомутів, наприклад двох пар, із стягуючими різьбовими шпильками. Це доцільно при демонтажі тривалоексплуатованих опор, поверхневий шар яких ослаблений настільки, що надійне зчеплення захватного механізму з опорою за допомогою однієї пари хомутів стає неможливим. Істотні ознаки корисної моделі знаходяться в причинно-наслідковому зв'язку з технічним результатом, що досягається. Так, відмітні ознаки корисної моделі (механізм захвату опори виконаний у вигляді щонайменше однієї пари симетрично розташованих відносно вертикальної осі пристрою захватних хомутів, протилежні кінці яких з'єднані між собою стягуючими різьбовими шпильками) в сукупності з істотними ознаками, загальними з прототипом, забезпечують спрощення конструкції, зменшення кількості конструктивних елементів і ваги пристрою, а також можливість виконання конструкції у вигляді окремих легко збираних модулів. Спрощення конструкції забезпечується відсутністю проміжних кінематичних елементів (важелів, шарнірів та інше) в механізмі взаємодії силових гідравлічних циліндрів із захватами опори, робочі штоки силових гідравлічних циліндрів безпосередньо взаємодіють із захватними хомутами. Можливість модульного виконання конструкції забезпечується особливостями виконання механізму захвату опори, його взаємодії з силовими гідравлічними циліндрами, а також особливостями з'єднання силових гідравлічних циліндрів і їх робочих штоків з основою і механізмом захвату опори відповідно. 3 UA 92123 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Нижче наводиться докладний опис пристрою для демонтажу вертикальних опор і його роботи з посиланнями на креслення, на яких показано: Фіг. 1 - Пристрій для демонтажу вертикальних опор, вид збоку. Фіг. 2 - Пристрій для демонтажу вертикальних опор, вид А на фіг. 1 для опори з прямокутним поперечним перерізом. Фіг. 3 - Пристрій для демонтажу вертикальних опор, вузол І на фіг. 2. Фіг. 4 - Пристрій для демонтажу вертикальних опор, вид А на фіг. 1 для опори з круговим поперечним перерізом. Фіг. 5 - Пристрій для демонтажу вертикальних опор, виконання механізму захвату опори у вигляді двох пар захватних хомутів. Фіг. 6 - Пристрій для демонтажу вертикальних опор, основа, вид зверху. Фіг. 7 - Пристрій для демонтажу вертикальних опор, вид Б на фіг. 5. Пристрій для демонтажу вертикальних опор складається з основи 1, виконаної з можливістю її розташування навколо опори, механізму захвату опори 2, розташованого над зазначеною опорою 1, і вантажопідйомного механізму 3, виконаного у вигляді силових гідравлічних циліндрів 4, з'єднаних з основою 1, робочі штоки 5 яких з'єднані з механізмом захвату опори 2 (фіг. 1). Основа 1 виконана у вигляді двох симетричних піврам 6 із засобами їх з'єднання, виконаними у вигляді роз'ємних різьбових з'єднань 7, з можливістю утворення єдиної основи 1, що розташовується навколо опори. На симетричних піврамах 6 закріплені вертикальні стійки 8 з чашками 9, порожнини яких виконані з можливістю вільної установки в них опорних елементів силових гідравлічних циліндрів 4. Вертикальні стійки 8 сполучені з піврамами 6 за допомогою укосин 10, що дозволяє більш рівномірно розподілити зусилля, що діють на піврами 6 з боку силових гідравлічних циліндрів 4 по периметру піврам 6 і попередити локальну деформацію піврам 6 при сприйнятті ними зусиль від силових гідравлічних циліндрів 4 (фіг. 5, 6). Механізм захвату опори 2 виконаний у вигляді щонайменше однієї пари симетрично розташованих щодо вертикальної осі 11 пристрою захватних хомутів 12, протилежні кінці яких сполучені між собою стягуючими різьбовими шпильками 13 (фіг. 1, 2, 3, 4). Форма внутрішніх поверхонь захватних хомутів 12 відповідає формі зовнішньої поверхні опори, що демонтується. На фіг. 2 показане виконання захватних хомутів 12 для опори з прямокутним поперечним перерізом, на фіг. 4 - для опори з круговим поперечним перерізом. На внутрішній поверхні хомутів 12 виконані зубчаті насічки 14. Вказане виконання підвищує надійність зчеплення захватних хомутів 12 з поверхнею опори. Опірна поверхня гайок 15 стягуючих різьбових шпильок 13 може мати сферичну форму. При цьому відповідні опірні поверхні захватних хомутів 12 також мають сферичну форму, що відповідає формі опірних поверхонь гайок 15. В результаті в місцях з'єднання стягуючих різьбових шпильок 13 з захватними хомутами 12 утворюються шарніри, які дозволяють захватним хомутам 12 самовстановлюватися при демонтажі опор, що мають вертикальну конусність чи конусність в поперечному перерізі, що підвищує надійність зчеплення захватних хомутів 12 з поверхнею опори. Таке виконання показано на фіг. 3. Механізм захвату опори 2 може бути виконаний у вигляді декількох пар захватних хомутів 12, наприклад двох пар, із стягуючими різьбовими шпильками 13 (фіг. 5). Таке виконання доцільно при демонтажі опор з ослабленим поверхневим шаром, коли надійне зчеплення захватного механізму 2 з опорою не забезпечується однією парою захватних хомутів 12. Вантажопідйомний механізм 3 складається з двох силових гідравлічних циліндрів 4, з'єднаних з основою 1, робочі штоки 5 яких з'єднані з механізмом захвату опори 2. Вузли з'єднання силових гідравлічних циліндрів 4 з основою 1 виконані у вигляді чашок 9, закріплених на вертикальних стійках 8 основи 1. Відкриті порожнини чашок 9 виконані з можливістю вільної установки в них опорних елементів силових гідравлічних циліндрів 4. Вузли з'єднання робочих штоків 5 силових гідравлічних циліндрів 4 з механізмом захвату опори 2 виконані у вигляді чашок 16, вільно встановлених між захватними хомутами 12 і робочими штоками 5 силових гідравлічних циліндрів 4. Відкриті порожнини чашок 16 виконані з можливістю вільної установки в них опорних елементів робочих штоків 5 силових гідравлічних циліндрів 4. Вказані особливості виконання вузлів з'єднання дозволяють легко і просто монтувати силові гідравлічні циліндри 4 на основі 1 та забезпечувати їх взаємодію з механізмом захвату опори 2. Конструктивні особливості пристрою дозволяють виконати пристрій у вигляді трьох роздільних модулів: основи 1 у вигляді двох піврам 6, з'єднаних роз'ємними різьбовими з'єднаннями 7; захватних хомутів 12 із стягуючими різьбовими шпильками 13; силових гідравлічних циліндрів 4 з чашками 16. 4 UA 92123 U 5 10 15 20 Зазначені модулі легко транспортувати, переносити до місця виконання демонтажних робіт і монтувати у функціонально єдиний пристрій для демонтажу опори, що дуже важливо при демонтажі опор в польових умовах (у труднодоступних місцях). Пристрій для демонтажу вертикальних опор застосовують наступним чином. Піврами 6 розташовують навколо опори, що демонтується, і з'єднують між собою роз'ємними різьбовими з'єднаннями 7. На опору встановлюють захватні хомути 12 із стягуючими різьбовими шпильками 13. Монтують силові гідравлічні циліндри 4, встановлюючи їх опорні елементи в чашки 9, закріплені на вертикальних стійках 8, і упираючи робочі штоки 5 в захватні хомути 12 через чашки 16, в порожнинах яких розташовані опорні елементи робочих штоків 5. При цьому робочі штоки 5 знаходяться у заглибленому стані. Стягують захватні хомути 12 різьбовими шпильками 13, забезпечуючи надійне зчеплення хомутів 12 з поверхнею опори, що демонтується. До силових гідравлічних циліндрів 4 підводять тиск, наприклад, від ручного гідравлічного насоса (не показаний). Робочі штоки 5 висуваються, передаючи зусилля висмикування опори до захватних хомутів 12 через чашки 16. Опора витягується з ґрунту на величину ходу робочих штоків 5 силових гідравлічних циліндрів 4. В процесі витягання опори її підтримують у вертикальному положенні стропою, що зачалена вище центра тяжіння опори і з'єднана із стрілою відповідного підйомного механізму, наприклад стрілового крана. При необхідності описаний цикл витягання опори повторюють кілька разів, поки опора не буде витягнута з ґрунту настільки, що для продовження її підйому буде досить зусилля самого стрілового крана. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 45 1. Пристрій для демонтажу вертикальних опор, що містить опорну основу, виконану з можливістю її розташування навколо опори, механізм захвату опори, розташований над зазначеною основою, і вантажопідйомний механізм, виконаний у вигляді силових гідравлічних циліндрів, з'єднаних з основою, робочі штоки яких з'єднані з механізмом захвату опори, який відрізняється тим, що механізм захвату опори виконаний у вигляді щонайменше однієї пари симетрично розташованих відносно вертикальної осі пристрою захватних хомутів, протилежні кінці яких з'єднані між собою стягуючими різьбовими шпильками. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що вузли з'єднання силових гідравлічних циліндрів з основою виконані у вигляді чашок, закріплених на основі, порожнини яких виконані з можливістю вільної установки в них опорних елементів силових гідравлічних циліндрів. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що вузли з'єднання робочих штоків силових гідравлічних циліндрів з механізмом захвату опори виконані у вигляді чашок, вільно встановлених між механізмом захвату і робочими штоками силових гідравлічних циліндрів, порожнини яких виконані з можливістю вільної установки в них опорних елементів робочих штоків силових гідравлічних циліндрів. 4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що форма внутрішніх поверхонь захватних хомутів відповідає формі зовнішньої поверхні опори, що демонтується. 5. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що внутрішні поверхні захватних хомутів виконані із зубчатими насічками. 6. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що механізм захвату опори виконаний у вигляді декількох пар захватних хомутів, наприклад двох пар, із стягуючими різьбовими шпильками. 5 UA 92123 U 6 UA 92123 U 7 UA 92123 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8