Патент на изобретение №2305064

(54) КРАН СТРЕЛОВОГО ТИПА

(57) Реферат:

Изобретение относится к конструкциям специальных кранов с неизменяемым углом наклона стрелы. Кран стрелового типа включает ходовую тележку с механизмом перемещения, на которой установлена опора поворотной платформы, платформу с грузовой лебедкой, механизм поворота платформы, вертикальные и горизонтальные фермы крепления стрелы, противовесы и кабину управления, закрепленные на платформе. Стрела выполнена в виде плоской конструкции из цельнотянутых труб с растяжками и грузовой подвеской и шарнирно соединена с вертикальными фермами, а также оснащена двумя нижними раскосами, выполненными в виде стальных штанг с амортизаторами, шарнирно соединенными со стрелой на расстоянии 0,3-0,4 вылета стрелы от оси ее крепления к фермам платформы. Противовесы крана имеют в сечении Г-образную форму, установлены вертикально в гнезда, выполненные в виде жесткой рамы из двутавровых балок, соединенной с верхней платформой, и выступом опираются на раму. Технический результат – повышение надежности, эффективности и безопасности работы крана. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к конструкциям специальных кранов с неизменяемым углом наклона стрелы и предназначено для использования при перегрузке различных грузов, преимущественно металлического лома, а также для погрузки и выгрузки подвижного состава.

Известна конструкция крано-манипуляторной установки, которая содержит опорно-поворотное устройство, выносные аутригеры, односекционную стрелу, грузоподъемную лебедку и крюковую подвеску (Пат. RU №2240971, МПК 7 В66С 23/00, опубл. 20.03.2004).

Недостатком данной конструкции при погрузке и выгрузке вагонов является весьма ограниченная видимость с места управления установки пространства вагона и возможная потеря устойчивости при сбросе груза.

Известна конструкция крана с поворотной платформой и подъемной стрелой, имеющей специальный канатный расчал, связанный с полиспастом, имеющим подвижные и неподвижные обоймы, между которыми установлены тяги из жестких шарнирно соединенных звеньев, соединенных с обоймами (Пат. RU №2254285, МПК 7 В66С 23/26, опубл. 20.06.2005).

При погрузочно-разгрузочных работах со сбросом груза данным краном канатный расчал стрелы не обеспечивает необходимую жесткость стрелы, что может приводить к ее раскачиванию.

Известна конструкция перегрузочного портального крана, включающая портал в виде пространственной рамы, опирающийся на ходовые тележки, поворотную часть, которая состоит из платформы с размещенными на ней механизмами подъема, поворота, изменения вылета стрелы, электрооборудованием и кабиной управления, колонны и стрелового устройства, выполненного прямым или шарнирно-сочлененным (см. Гохберг М.М. Справочник по кранам. Т.2. Л.: Машиностроение. 1988, с.106, рис.IY.4.1).

Данные краны широко используются для погрузки и выгрузки подвижного состава, причем вагоны перемещаются между колоннами портала крана. Однако в стесненных условиях ломозаготовительных площадок применение кранов данной конструкции имеет существенные ограничения, связанные с низкой маневренностью и громоздкостью крана и отсутствием в его конструкции механизмов гашения колебаний, возникающих при резком сбросе груза.

Наиболее близким к заявляемому является кран-погрузчик, включающий портал с балансирными ходовыми тележками, цилиндрическую башню, выполненную из листа, противовесную консоль с прикрепленными к ней снизу противовесами, грузовую лебедку, механизм поворота, стрелу, выполненную в виде пространственной решетчатой конструкции, и кабину, расположенную на уровне стрелы крана (Пат. RU №2172291, МПК 7 В66С 23/00, опубл. 20.08.2001).

Недостатками данной конструкции крана являются:

– выполнение стрелы пространственно-решетчатой конструкции без механизмов гашения колебаний при сбросе груза, что приводит к раскачиванию крана при резком сбросе груза, например пачки или брикета лома;

– подвешивание противовесов снизу под противовесной консолью, что уменьшает габарит от рельсов до нижней точки противовеса и может привести при повороте крана к задеванию противовесов о вагон или другие конструкции, а также снижает безопасность работы людей в зоне действия крана;

– нахождение кабины управления на уровне стрелы непосредственно на платформе затрудняет обзор крановщику и зачастую требует наличия внизу стропальщика.

Целью данного изобретения является повышение надежности, эффективности и безопасности работы крана в условиях ломозаготовительных площадок путем совершенствования его конструктивных элементов и их взаиморасположения.

Указанная цель достигается тем, что кран стрелового типа, включающий ходовую тележку с механизмом перемещения, на которой установлена опора поворотной платформы, непосредственно платформу с грузовой лебедкой, механизм поворота платформы, вертикальные и горизонтальные фермы крепления стрелы, противовесы и кабину управления, закрепленные на платформе, стрелу с растяжками и грузовой подвеской, связанную с фермами, выполнен со стрелой в виде плоской конструкции из цельнотянутых труб, шарнирно соединенной с вертикальными фермами, образуя с их вертикальной осью угол 72°, которая оснащена двумя нижними раскосами, выполненными в виде стальных штанг с амортизаторами, шарнирно соединенными с платформой и стрелой, а противовесы имеют в сечении Г-образную форму, установлены вертикально в гнезда, выполненные в виде жесткой рамы из двутавровых балок, соединенной с верхней платформой, и выступом опираются на раму.

Кроме того, амортизатор нижнего раскоса стрелы выполнен в виде цельносварной вилки с упором, в которую плотно посажены полые втулки из эластичного материала, и проходящего внутри втулок цилиндрического штока с пружиной, имеющего возможность возвратно-поступательного движения и связанного с пружиной посредством гаек через тарельчатые шайбы.

Нижние раскосы соединены со стрелой на расстоянии 0,3-0,4 вылета стрелы от оси ее крепления к фермам платформы.

Кабина управления установлена непосредственно под стрелой таким образом, что расстояние от передней стенки кабины до оси грузового блока стрелы составляет не более 0,8 вылета стрелы.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид крана, а на фиг.2 – конструкция амортизатора нижних раскосов стрелы. Дополнительно сущность изобретения иллюстрируется фотографиями, где на фиг.3 и 4 представлен общий вид крана и расположение противовесов, на фиг.5 – внешний вид амортизаторов нижних раскосов стрелы, на фиг.6 – фрагмент стрелы с местами крепления к ней штанг нижних раскосов, на фиг.7 – кабина управления краном и вид из нее.

Кран состоит из ходовой тележки 1 (см. фиг.1), которая изготовлена в виде жесткой рамы из продольных балок коробчатого сечения, соединенных сваркой. Поверх рамы приварен настил из стального листа, на котором закреплена кольцевая опора колонны крана. На площадке ходовой тележки 1 размещен механизм передвижения крана 2, состоящий из приводных и холостых колес с ребордами, редуктора, валов и электродвигателя с тормозом. К кольцевой опоре ходовой тележки 1 болтами жестко закреплена колонна 3, выполненная из листа в виде трубы с внутренними ребрами и фланцами крепления колонны 3 к раме тележки и опорно-поворотному устройству 4. Опорно-поворотное устройство 4 выполнено в виде опоры качения с верхним и нижним дисками и роликами между ними. Нижний диск устройства 4 выполнен неподвижным и имеет внутреннюю зубчатку, обеспечивающую поворот платформы 5 крана, к которой болтами прикреплен верхний диск. Поворотная платформа 5 выполнена в виде жесткой рамы из балок с ребрами жесткости для крепления верхнего диска опорно-поворотного устройства 4, соединенных сваркой, и закрытой настилом из листа, приваренным к балкам. На платформе 5 установлены: грузовые лебедки 6, механизм поворота 7, пространственная рама 8 из горизонтальных 9, вертикальных 10 и наклонных 11 ферм, а также кабина 12 управления краном, которая установлена под стрелой 13 на определенном расстоянии от ее головки. К задней части платформы 5 прикреплена рама 14 из двутавровых балок с гнездами, в которых размещены противовесы 15, в виде залитых бетоном металлических коробов, имеющих в поперечном сечении Г-образную форму. По периметру платформы 5 установлено ограждение 16, снаружи к ней стационарно прикреплена лестница 17 для подъема на платформу и спуска с нее. На настиле платформы 5 размещены шкафы с электрооборудованием крана. Стрела крана 13, выполненная в виде рамной трубчатой конструкции, в головке которой установлен грузовой блок 18, шарнирно соединена с вертикальными фермами 10. Стационарное положение стрелы 13 и определенный угол ее наклона обеспечивают верхние канатные растяжки 19, соединенные с наклонными фермами 11 рамы 8. Снизу стрела 13 шарнирно соединена посредством раскосов 20, выполненных в виде стальных штанг с амортизаторами 21, с вертикальными фермами 10, что обеспечивает дополнительную устойчивость и жесткость ее положения. Шарниры 22 соединения раскосов 20 со стрелой крана расположены на расстоянии 0,3-0,4 вылета стрелы 17 от оси ее крепления к вертикальным фермам 10. В ручьях грузового блока 18 уложены канаты, соединяющие грузовую лебедку 6 и крюковую подвеску 23, состоящую из блока, крюка, установленного в траверсе, и корпуса.

Амортизаторы 21 (см. фиг.1) выполнены в виде цельносварной вилки 24 (см.фиг.2) с упором, в которой плотно установлены эластичные полые втулки 25 квадратного сечения. Внутри втулок 25 проходит цилиндрический шток 26 с надетой на него пружиной 27. Определенное положение пружины 27 относительно штока 26 обеспечивается путем ее фиксации гайками 28 через тарельчатые шайбы 29. С помощью гаек 28 можно изменять жесткость амортизаторов 21 (см. фиг.1). Цилиндрический шток 26 (см. фиг.2) жестко соединен со стальной штангой 30, которая в свою очередь через проушины шарнирно соединена со стрелой 13 крана (см.фиг.1). Вилка 24 (см. фиг.2) через проушины шарнирно соединена с платформой 5 (см. фиг.1).

Работает данный кран следующим образом. Ходовая тележка 1 (см. фиг.1) крана устанавливается на подкрановые пути. Перемещение осуществляется за счет пары приводных колес, вращение которым передается от общего редуктора механизма передвижения 3 крана через промежуточные валы с зубчатыми муфтами. В свою очередь привод редуктора осуществляется через муфту и вал от электродвигателя. В механизме передвижения также имеется электрогидравлический тормоз. Возможно выполнение привода передвижения крана с передачей вращающего момента на каждое приводное колесо от отдельного электродвигателя с редуктором.

Поворот платформы 5 крана и стрелы 13 с грузом осуществляется от вертикально установленного электродвигателя через редуктор с электромагнитным тормозом. На выходном валу редуктора имеется шестерня, находящаяся в зацеплении с зубчатым венцом опорно-поворотного устройства 4. Вращение шестерни обеспечивает необходимый угол поворота стрелы 13. Поворотное устройство снабжено ограничителем угла поворота платформы 5.

Подъем груза осуществляется передачей вращающего момента от электродвигателя на барабан грузовой лебедки 6, на котором нарезаны винтовые канавки и с помощью крепежных элементов закреплены концы каната. Полиспаст грузовой лебедки 6 однократный одноветьевой. Канат грузовой лебедки 6 проходит через блоки, установленные на раме 8 платформы 5, в головке стрелы 13 и в крюковой подвеске 25. При вращении барабана лебедки 6 происходит наматывание или сматывание каната, тем самым обеспечивается подъем или опускание груза.

В условиях ломозаготовительных площадок данный кран работает преимущественно с электромагнитом или грейфером. На платформе 5 крана для работы с механическим грейфером установлена дополнительная лебедка 6, работающая на закрытие и раскрытие грейфера. Возможно использование на данном кране электрогрейфера. При погрузке и разгрузке подвижного состава кран может работать с крюковой подвеской.

При перегрузке металлолома в брикетах или россыпью (см. фиг.3 и 4) кран подъезжает к месту складирования лома, электромагнитом или грейфером захватывает и поднимает груз и по подкрановым путям движется к месту его погрузки в полувагоны, складирования или брикетирования. Высоко расположенные на платформе 5 (см. фиг.1) крана противовесы 15 (см. фиг.1 и фиг.4) оригинальной формы позволяют ему беспрепятственно двигаться с возможностью поворота стрелы 13 в довольно стесненных условиях площадки. При подъеме и перевозке груза штанги 30 (см. фиг.2) нижних раскосов 20 (см. фиг.1) стрелы 13 за счет регулировочных гаек 28 (см. фиг.2) амортизаторов соосны с вилкой 24. В момент размыкания грейфера или обесточивания электромагнита груз резко сбрасывается, при этом стрела 13 (см. фиг.1) стремится двигаться вверх. Однако за счет того, что нижние раскосы 20 стрелы 13 имеют амортизаторы 21, происходит движение штанги 30 (см. фиг.1) раскоса и штока 26 амортизатора, жестко связанного с ней (см. фиг.5), которое смягчают пружина и эластичные втулки. Таким образом колебательное движение стрелы гасится, что повышает устойчивость крана в целом и способствует повышению ресурса работы и сохранности верхних канатных растяжек и стрелы. При грузоподъемности крана 5 тонн, что вполне достаточно для перегрузки металлолома, вылет стрелы составляет 13 метров при массе противовесов 14 тонн. Для крана с такими параметрами максимальное гашение колебаний стрелы происходит при расположении шарниров крепления нижнего раскоса к стреле на расстоянии 3,9-5,2 метра от оси крепления стрелы к вертикальным фермам рамы поворотной платформы (см. фиг.6).

При погрузке и выгрузке вагонов, например, с металлоломом при данном вылете стрелы и расположении передней части (остекления) кабины управления на расстоянии не более 10,4 метров от оси грузового блока стрелы крановщик имеет хороший обзор (см. фиг.7) и может видеть полностью пространство вагона и работать без помощников внизу.

Таким образом, результатом данного изобретения является повышение надежности, эффективности и безопасности работы кранов стрелового типа в условиях ломозаготовительных площадок путем изменения его конструктивных элементов и оптимизации их взаиморасположения.

Формула изобретения

1. Кран стрелового типа, включающий ходовую тележку с механизмом перемещения, на которой установлена опора поворотной платформы, непосредственно платформу с грузовой лебедкой, механизм поворота платформы, вертикальные и горизонтальные фермы крепления стрелы, противовесы и кабину управления, закрепленные на платформе, стрелу с растяжками и грузовой подвеской, связанную с фермами, отличающийся тем, что стрела крана, выполненная в виде плоской конструкции из цельнотянутых труб, шарнирно соединена с вертикальными фермами, образуя с их вертикальной осью угол 72°, и оснащена двумя нижними раскосами, выполненными в виде стальных штанг с амортизаторами, шарнирно соединенными с платформой и стрелой, а противовесы имеют в сечении Г-образную форму, установлены вертикально в гнезда, выполненные в виде жесткой рамы из двутавровых балок, соединенной с верхней платформой, и выступом опираются на раму.

2. Кран по п.1, отличающийся тем, что амортизатор нижнего раскоса стрелы выполнен в виде цельносварной вилки с упором, в которую плотно посажены полые втулки из эластичного материала, и проходящего внутри втулок цилиндрического штока с пружиной, имеющего возможность возвратно-поступательного движения и связанного с пружиной посредством гаек через тарельчатые шайбы.

3. Кран по п.1, отличающийся тем, что нижние раскосы соединены со стрелой на расстоянии 0,3-0,4 вылета стрелы от оси ее крепления к фермам платформы.

4. Кран по п.1, отличающийся тем, что кабина управления установлена непосредственно под стрелой таким образом, что расстояние от передней стенки кабины до оси грузового блока стрелы составляет не более 0,8 вылета стрелы.

РИСУНКИ