Схема прокладки каната грузораспределения для башенных кранов - RU2271331C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к технической области башенных кранов с распределительной стрелой, т.е. с крановой стрелой, оборудованной поверхностью качения, на которой смонтирована с возможностью передвижения вдоль нее грузовая тележка, под которой, в свою очередь, расположен грузовой крюк, перемещаемый вместе с грузовой тележкой. Изобретение, в особенности, относится к схеме прокладки каната грузораспределения с устройством натяжения этого каната для соответствующих башенных кранов, причем "канат грузораспределения" - это канат с приводом, который в кранах такого типа обеспечивает перемещение грузовой тележки вдоль стрелы.

Как правило, канаты грузораспределения башенных кранов должны быть натянуты с соответствующим образом контролируемым натяжением. Кроме того, в случае складываемых стрел, состоящих из двух или нескольких последовательных элементов, шарнирно соединенных между собой, схемы прокладки канатов грузораспределения должны быть совместимы с положениями складывания стрелы.

Канат грузораспределения может быть единственным канатом, описывающим замкнутую траекторию. Этот канат может быть выполнен также из двух частей, т.е. состоящим из первого каната грузораспределения и второго каната грузораспределения.

В известных видах выполнения канатов грузораспределения для башенного крана среди других существуют устройства контролируемого автоматического натяжения канатов, размещенные в зоне первого каната грузораспределения. Эти особые устройства создают на канате грузораспределения усилие определенной величины, не зависящее от положения крана, при помощи специального шкива, оборудованного пневморессорой, установленной на грузовой тележке.

Известны также устройства компенсации длины каната грузораспределения при помощи шкивов, установленных в рычажных механизмах шарнирного соединения основания стрелы с головной частью стрелы, с автоматическим и регулируемым поддержанием натяжения второго каната грузораспределения при помощи механического упругого элемента (см. документ ЕР 0414646 А2).

Эти существующие системы сохраняют некоторые неудобства. Так, они располагаются в некоторой промежуточной точке по длине стрелы (в известных случаях на грузовой тележке, как в первом устройстве, упоминавшемся выше), таким образом, что их собственный вес создает момент, который добавляется к другим моментам, оказывающим действие на стрелу. Кроме того, их регулировка затруднительна.

В частности, устройство, упомянутое выше в документе ЕР 0414646 А2, представляет следующие специфические неудобства:

- устройство компенсации включает полиспаст, повышенный собственный вес которого создает значительный дополнительный момент на конструкцию крана;

- спиральный упругий элемент создает усилие, пропорциональное его удлинению, что приводит при малом ходе к значительному изменению усилия на компенсационном канате и требует частой регулировки;

- при работе крана с приподнятой стрелой груз создает усилие на грузовую тележку, направленное назад, которое ослабляет передний канат грузораспределения.

Настоящее изобретение направлено на усовершенствование схем прокладки канатов грузораспределения с устройством натяжения с тем, чтобы исключить ранее изложенные неудобства, предусматривая, в частности, задачи изобретения:

- во время монтажа крана удержание канатов грузораспределения под натяжением с постоянным усилием, удерживая грузовую тележку на месте, с компенсацией длины каната в области шарнирного соединения элементов стрелы, вне зависимости от взаимного расположения этих элементов, и с возможностью регулировки предварительного натяжения канатов на высоте человека;

- во время использования крана удержание канатов грузораспределения под натяжением с постоянным усилием без необходимости новых регулировок за период жизни канатов для компенсации их удлинений, минимизируя моменты, создаваемые собственным весом устройства.

С этой целью объектом изобретения является схема прокладки канатов грузораспределения для башенного крана со складной стрелой, состоящей из двух или нескольких последовательных элементов, шарнирно соединенных между собой, из которых один элемент - основание стрелы и один элемент - головная часть стрелы, вдоль которых перемещается грузовая тележка стрелы, включающая:

- первый канат грузораспределения, один конец которого закреплен на одной стороне наматывающего барабана грузораспределительной лебедки, имеющей привод, и второй конец закреплен на грузовой тележке стрелы, причем этот канат проходит, по меньшей мере, через один шкив, закрепленный на задней части основания стрелы,

- второй канат грузораспределения, один конец которого закреплен на другой стороне наматывающего барабана грузораспределительной лебедки, и второй конец закреплен на грузовой тележке стрелы, причем этот канат проходит, по меньшей мере, через один шкив, закрепленный на переднем конце головной части стрелы,

- устройство натяжения, воздействующее на первый или второй канат грузораспределения, для поддержания в натянутом состоянии этих двух канатов и

- систему компенсации длины каната для одного или каждого из шарнирных соединений между двумя элементами стрелы, состоящую из комбинации шкивов, закрепленных на примыкающих концах двух элементов стрелы, и/или на элементах устройства шарнирного соединения между этими двумя элементами стрелы, причем устройство натяжения содержит рычаг, шарнирно закрепленный на элементе основания стрелы, причем этот шарнирно закрепленный рычаг несет шкив, через который проходит первый канат грузораспределения и, по меньшей мере, одну пневморессору, установленную между точкой крепления на основании стрелы и концом рычага, шарнирно закрепленного на основании стрелы.

Предпочтительно, устройство натяжения с шарнирно закрепленным рычагом и пневморессорой установлено в задней части основания стрелы.

Согласно другому предпочтительному варианту выполнения изобретения, другой конец первого каната грузораспределения или второго каната грузораспределения закреплен на натяжном барабане, установленном на грузовой тележке стрелы, причем этот барабан оборудован средствами привода в движение и блокировки при вращении для создания натяжения каната.

Целесообразным является то, что в случае использования устройства шарнирного соединения между двумя последовательными элементами стрелы, содержащего горизонтальную ось шарнирного соединения, расположенную строго по половине высоты этих двух элементов стрелы, входящих один в другой, первый рычаг шарнирно установлен на нижнем переднем конце основания стрелы, а второй рычаг шарнирно установлен на заднем нижнем конце головной части стрелы, при этом оба рычага шарнирно соединены между собой, а также с домкратом складывания, кроме того, в этой шарнирной системе предусмотрена система компенсации, относящаяся к переднему канату грузораспределения, которая включает:

- шкив, установленный на первом рычаге,

- шкив, установленный на верхнем переднем конце основания стрелы,

- шкив, установленный впереди предыдущего и

- шкив, установленный на втором рычаге.

В целом, схема прокладки канатов грузораспределения, объект изобретения, обладает следующими преимуществами.

Пневморессора системы натяжения имеет значительный ход при постоянном усилии и не требует никакого вмешательства для компенсации удлинений каната грузораспределения за все время службы каната. Говоря по другому, значительный ход пневморессоры обеспечивает "пожизненную" регулировку натяжения второго и первого канатов грузораспределения.

Устройство натяжения, которое не требует применение полиспаста и расположено на основании стрелы, преимущественно в задней части этого основания, создает только очень малый момент вследствие его собственного веса.

Натяжной барабан, расположенный на грузовой тележке, на одном из концов системы канатов грузораспределения, первом или втором, позволяет осуществить предварительное натяжение канатов грузораспределения на уровне земли, без какого-либо заранее определенного положения грузовой тележки на свободной части стрелы.

Будучи установленным на первом канате грузораспределения устройство натяжения удерживает его постоянно в состоянии натяжения, не допуская ослабления каната под действием поднимаемого груза при работе крана с приподнятой стрелой.

Наконец, техническое решение, согласно изобретению, обеспечивает точную компенсацию длины каната грузораспределения в зоне шарнирного соединения двух последовательных элементов стрелы, будучи адаптированным к устройству шарнирного соединения с двумя рычагами, так как это описано в предыдущей французской заявке на изобретение FR 2796632 А (или в ее эквиваленте FR 1072553 А1) от имени заявителя, при котором траектория второго каната грузораспределения позволяет обогнуть ось соединения верхних ребер переднего элемента и заднего элемента стрелы.

Изобретение будет лучше понято при помощи описания, которое следует со ссылками на схематические чертежи этой схемы прокладки каната грузораспределения для башенных кранов, представленные в качестве примеров:

Фиг.1 - вид сбоку башенного крана, оборудованного схемой прокладки каната грузораспределения согласно представленному изобретению;

Фиг.2 - деталь переднего конца головной части стрелы башенного крана по фиг.1;

Фиг.3 - деталь заднего конца основания стрелы этого крана с устройством натяжения каната грузораспределения;

Фиг.4 - часть середины стрелы в выпрямленном положении с представлением шарнирного соединения двух элементов стрелы и с грузовой тележкой;

Фиг.5 - другой вид части середины стрелы, соответствующей фиг.4, но в сложенном положении.

Фиг.1 представляет схематически складной башенный кран, включающий базовое шасси 1, на котором установлено поворотное шасси 2, ориентируемое вокруг вертикальной оси 3. Кран состоит из мачты 4, выполненной из двух элементов 5 и 6, шарнирно соединенных между собой вокруг горизонтальной оси 7. Нижний элемент 5 мачты шарнирно соединен своим основание вокруг горизонтальной оси 8 с передом поворотного шасси 2. На вершине верхнего элемента 6 мачты шарнирно присоединена вокруг горизонтальной оси 9 стрела 10, вдоль которой перемещается грузовая тележка 11, причем в данном случае стрела составлена из двух элементов, из которых задний элемент называют основанием 12 стрелы, а передний элемент называют головной частью 13 стрелы. Как это показывает фиг.1, данный кран имеет растяжку 14 выпрямления мачты 4, устройство 15 удержания стрелы 10 и противовес 16, установленный на задней части поворотного шасси 2.

Основание 12 стрелы имеет треугольное сечение, а головная часть стрелы имеет сечение U-образной формы. Эта головная часть 13 стрелы шарнирно соединена своей задней частью с передней частью основания 12 стрелы по горизонтальной оси 17, расположенной строго по половине высоты стрелы 10. Таким образом, в сложенном положении (см. фиг.1, штрих пунктирные линии, и фиг.5) оба элемента стрелы, выполненные в виде основания 12 стрелы и головной части 13 стрелы, оказываются вставленными один в другой, треугольное сечение основания 12 стрелы входит в сечение U-образной формы опрокинутой головной части 13 стрелы.

В особенности в примере, иллюстрируемом чертежами, как показано на фиг.4 и 5, основание 12 стрелы и головная часть 13 стрелы соединены шарнирньм устройством 18, которое кроме горизонтальной оси 17 содержит следующие элементы:

- в передней части основания 12 стрелы две боковых пластины 19,

- в задней части головной части 13 стрелы две боковых пластины 20, каждая с прорезью 21 в форме дуги окружности (горизонтальная ось 17 пересекает все боковые пластины 19 и 20 строго по половине высоты),

- горизонтальную ось 22, расположенную на верхнем переднем конце основания 12 стрелы и пересекающую прорезь 21,

- двойной изогнутый рычаг 23, шарнирно соединенный в 24 с нижним передним концом основания 12 стрелы,

- двойной строго прямолинейный рычаг 25, шарнирно соединенный в 26 с задним нижним концом головной части 13 стрелы,

- горизонтальную ось 27 шарнирного соединения обоих рычагов 23 и 25.

Вышеописанное шарнирное устройство 18 снабжено приводом в виде домкрата 28 двойного действия, корпус 29 которого шарнирно соединен своим задним концом с верхним ребром 30 на некотором расстоянии от переднего конца основания 12 стрелы. Стержень 31 домкрата 28 шарнирно соединен своим передним концом с осью 27 соединения обоих рычагов 23 и 25.

Излом первого рычага 23 обеспечивает свободный проход оси 22; конфигурация этого двойного изогнутого рычага 23, так же как и второго рычага 25, обеспечивает свободный проход стержня 31 домкрата 28.

Верхнее ребро 30 основания 12 стрелы соединено стержневой решеткой 32 с двумя нижними ребрами 33 основания 12 стрелы, которые образуют участок поверхности качения грузовой тележки 11. Головная часть 13 стрелы имеет два верхних ребра 34, соединенных стержневой решеткой 35 с двумя нижними ребрами 36 головной части 13 стрелы, которые образуют другой участок поверхности качения грузовой тележки 11.

Поступательное перемещение грузовой тележки 11 вдоль своей поверхности качения по стреле 10 осуществляется посредством механической лебедки грузораспределения с наматывающим барабаном 37 и расположенной в иллюстрируемом примере в области основания 38 мачты (см. фиг.1, внизу). Перемещение грузовой тележки 11 осуществляется при помощи первого каната 39 грузораспределения и второго каната 40 грузораспределения.

Первый канат 39 грузораспределения поднимается вдоль мачты 4 и проходит через шкив 41 (см. фиг.3) с горизонтальной осью, установленный на вершине 42 мачты, затем через шкив 43 с горизонтальной осью, установленный в задней части основания 12 стрелы. После этого первый канат 39 грузораспределения проходит через шкив 44 с горизонтальной осью, установленный на рычаге 45, шарнирно соединенном горизонтальной осью 46 с основанием 12 стрелы, затем этот канат 39 возвращается на шкив 47 с горизонтальной осью, установленный на заднем конце основания 12 стрелы, причем этот последний шкив 47 расположен позади предыдущего шкива 44. Наконец, первый канат 39 грузораспределения, имея переменную длину, проложен вперед вдоль стрелы 10 до грузовой тележки 11, на которой он закреплен своим другим концом.

Вновь обращаясь к фиг.3, рассмотрим устройство 48 натяжения, расположенное на трассе первого каната 39 грузораспределения в задней части основания 12 стрелы. Это устройство 48 натяжения включает вышеупомянутый шкив 44, установленный на конце рычага 45, шарнирно закрепленного на основании 12 стрелы. Устройство 48 натяжения включает также пневморессору 49, шарнирно закрепленную между точкой крепления 50 на основании 12 стрелы с одной стороны и концом рычага 45, шарнирно закрепленного на основании 12 стрелы с другой стороны.

Один конец второго каната 40 грузораспределения закреплен с другой стороны наматывающего барабана 37 лебедки грузораспределения, в то время как его другой конец закреплен на натяжном барабане 51, расположенном на грузовой тележке 11, причем этот канат 40 проходит следующим образом (см. фиг.1, 2, 3 и 4).

Второй канат 40 грузораспределения поднимается вдоль мачты 4 и проходит через шкив 52 с горизонтальной осью, установленный на вершине 42 мачты, затем через шкив 53 с горизонтальной осью, установленный в задней части основания 12 стрелы. Оба шкива 52 и 53 могут иметь общие оси соответственно с двумя соответствующими шкивами 41 и 43, через которые проходит первый канат 39 грузораспределения.

От шкива 53 второй канат 40 грузораспределения продолжен вперед вдоль основания 12 стрелы по всей ее длине до шкива 54 с горизонтальной осью, установленного на изогнутом рычаге 23, принадлежащем устройству шарнирного соединения 18 основания 12 стрелы и головной части 13 стрелы. Затем канат 40 проходит через шкив 55 с горизонтальной осью, установленный на верхнем переднем конце основания 12 стрелы, затем через другой шкив 56 с горизонтальной осью, установленный перед предыдущим и рядом с ним также на верхнем переднем конце основания 12 стрелы.

Отсюда второй канат 40 грузораспределения проходит через шкив 57 с горизонтальной осью, установленный на другом рычаге 25 устройства 18 шарнирного соединения, причем рычаг 25 шарнирно закреплен на заднем конце головной части 13 стрелы. Затем канат 40 продолжен вперед вдоль головной части 13 стрелы по всей ее длине до шкива 58 с горизонтальной осью, установленного на переднем конце головной части 13 стрелы (см. деталь на фиг.2).

Направленный в обратном направлении шкивом 58 второй канат 40 грузораспределения продолжен далее вдоль головной части 13 стрелы по всей ее длине до шкива 59 с горизонтальной осью, установленного на нижнем заднем конце головной части 13 стрелы (это в том случае, если грузовая тележка 11 расположена на основании 12 стрелы, как показано на фиг.4 и 5).

Маршрут второго каната 40 грузораспределения включает еще один шкив 60 с горизонтальной осью, установленный на нижнем переднем конце основания 12 стрелы.

Около шарнирного устройства 18 между основанием 12 стрелы и головной частью 13 стрелы два шкива 54 и 57 установлены соответственно на двух рычагах 23 и 25 и образуют с двумя другими шкивами 55 и 56, установленными на уровне верхнего ребра 30 основания 12 стрелы, систему компенсации длины каната. Проходя по этим двум шкивам 55 и 56, второй канат 40 грузораспределения огибает ось 22, соединяющую верхние ребра 30 и 34 соответственно основания 12 стрелы и головной части 13 стрелы, выполняя это также хорошо как при выпрямленном положении стрелы 10 (фиг.4), так и в сложенном положении (фиг.5).

Как указано выше, второй конец второго каната 40 грузораспределения закреплен на барабане 51, установленном на грузовой тележке 11. Барабан 51 оборудован квадратом привода в движение его оси вращения, которая может быть приведена в движение с помощью ключа, также предусмотрены средства блокировки вращения этого барабана 51. Эти средства позволяют создать предварительное натяжение канатов 39 и 40 (как детально описано далее), а также хранение возможной избыточной длины каната в случае уменьшения длины стрелы 10.

Описанные выше устройства работают следующим образом.

1. Создание предварительного натяжения каната.

Эту операцию осуществляют на горизонтально сложенном кране при либо сложенной, либо выпрямленной стреле 10. Грузовую тележку 11 помещают при этом в переднюю часть основания 12 стрелы, если стрела сложена, или в какую-либо позицию по длине головной части стрелы, если стрела 10 выпрямлена.

При расположении грузовой тележки 11 на высоте человека оператор наматывает второй канат 40 грузораспределения на натяжной барабан 51, расположенный на грузовой тележке 11, при помощи ключа и квадрата привода в движение. В результате этого грузовая тележка 11 перемещается к передней части головной части 13 стрелы, что натягивает первый канат 39 грузораспределения. При этом первый канат 39 грузораспределения, проходя по шкиву 44, установленному на конце рычага 45, поворачивает его в направлении, противоположном показанному стрелкой F, по другому говоря - назад. Поворот рычага 45 сжимает пневморессору 49 до ее максимального хода сжатия.

После окончания этого маневра пневморессора оказывает давление на шкив 44, установленный на рычаге 45. Поскольку грузовая тележка 11 свободно расположена на своей поверхности качения вдоль стрелы 10, шкив 44 создает натяжение первого каната 39 грузораспределения и второго каната 40 грузораспределения, одинаковое для обоих канатов 39 и 40.

2. Поддержание натяжения во время работы крана.

Во время использования крана первый 39 и второй 40 канаты грузораспределения удлиняются под действием грузов, поднимаемых крюком 61 и распределяемых грузовой тележкой 11. При удлинении этих канатов пневморессора воздействует на рычаг 45 с постоянным толкающим усилием, который сохраняет постоянное значение натяжения на первом 39 и втором 40 канатах грузораспределения.

3. Складывание стрелы.

Складывание стрелы 10 из выпрямленного положения (фиг.4) осуществляется при помощи домкрата 28, который оказывает действие на рычаги 23 и 25 устройства 18 шарнирного соединения основания 12 стрелы с головной частью 13 стрелы. Поскольку грузовая тележка 11 расположена в какой-либо точке основания 12 стрелы, эта операция складывания отражается только на втором канате 40 грузораспределения, точнее на его части, расположенной в зоне системы компенсации.

При складывании стрелы 10 с переходом из позиции, изображенной на фиг.4, к позиции, изображенной на фиг.5, относительное перемещение двух рычагов 23 и 25, несущих соответственно шкивы 54 и 57, уменьшает длину части каната, расположенной между этими двумя шкивами 54 и 57 на расстояние, равное увеличению длины части каната между двумя шкивами 59 и 60, расположенными рядом, когда стрела 10 выпрямлена, но удаляющимися один от другого во время складывания. Следовательно, длина части второго каната 40 грузораспределения между шкивом 51, расположенным на основании 12 стрелы и натяжным барабаном 51, расположенным на грузовой тележке 11, не изменяется в особенности в области шарнирного устройства 18.

Поэтому имеет место точная компенсация длины каната, и, следовательно, грузовая тележка 11 остается неподвижной и удерживаемой на своей первоначальной позиции во время этой операции складывания стрелы 10.

Кроме того, во время и после этой операции первый 39 и второй 40 канаты грузораспределения остаются постоянно натянутыми с тем же усилием натяжения, задаваемым пневморессорой.

4. Разгибание стрелы.

Рассмотрим теперь операцию, обратную предыдущей, которая состоит в выпрямлении стрелы 10 из сложенного положения (фиг.5), причем эта операция также приводима в действие при помощи домкрата 28. Компенсация длины каната осуществляется при этом аналогичным образом в области шарнирного устройства 18 и она приводит к таким же результатам, т.е. сохранению положения грузовой тележкой 11, а также натяжения канатов 39 и 40 грузораспределения.

5. Работа крана с частично сложенной стрелой.

Перевод крана в такое положение соответствует частично операции складывания стрелы 10, описанной выше в параграфе 3. Эту фазу осуществляют точно таким же образом с компенсацией длины второго каната 40 грузораспределения.

Кроме того, во время работы крана с частично сложенной стрелой 10 поддерживается натяжение первого 39 и второго 40 канатов грузораспределения согласно описанию, данному выше в параграфе 2.

Не выходят за рамки изобретения предпочтительные варианты, которые определены в приложенной формуле изобретения:

- заменяя единственную пневморессору 49 в устройстве 48 натяжения двумя или несколькими пневморессорами, установленными и работающими параллельно;

- изменяя положение лебедки грузораспределения на кране, эта лебедка могла бы быть помещена на вершину 42 мачты, или на основание 12 стрелы, или также по середине стрелы 10;

- распространяя применение изобретения на кран со стрелой, имеющей несколько составных элементов, например три элемента, при этом эти элементы могут иметь произвольную форму, с системой компенсации длины каната около каждого шарнирного соединения последовательных элементов стрелы;

- адаптируя схему прохождения каната, в частности в его части, образующей систему компенсации, к особенностям шарнирного устройства между элементами стрелы, поскольку это шарнирное устройство может быть другого типа.

Реферат

Изобретение относится к технической области башенных кранов с распределительной стрелой, т.е. крановой стрелой. Схема прокладки канатов грузораспределения для башенного крана со складной стрелой (10) состоит из двух или нескольких последовательных элементов, выполненных в виде основания (12) стрелы и головной части (13) стрелы, шарнирно соединенных между собой. Первый канат (39) имеет один конец, закрепленный на одной стороне наматывающего барабана (37) грузораспределительной лебедки, и второй конец, закрепленный на грузовой тележке (11) стрелы, причем канат (39) проходит через устройство (48) натяжения, установленное на основании (12) стрелы и содержащее шарнирно закрепленный рычаг (45) со шкивом (44), испытывающий усилие со стороны пневморессоры (49). Второй канат (40) имеет один конец, закрепленный на другой стороне барабана (37) лебедки, и второй конец, закрепленный на барабане, расположенном на грузовой тележке (11), причем канат (40) проходит через систему компенсации длины, состоящую из комбинации шкивов, расположенных в области шарнирного соединения (18) основания (12) стрелы и головной части (13) стрелы. Технический результат - усовершенствование схем прокладки канатов грузораспределения с устройством натяжения. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула