башня крана

Формула изобретения

1. БАШНЯ КРАНА, содержащая устанавливаемые с тюбинге с отверстиями вертикальные пояса с поперечными связями, платформу выдвижения, расположенную в нижней части башни с возможностью ее взаимодействия с тюбингом, гидроцилиндр выдвижения башни, шарнирно связанный с нею и с платформой выдвижения, опорно-выдвижное устройство, закрепленное на поясах с возможностью его взаимодействия с тюбингом, и средство для фиксации башни в горизонтальном направлении, отличающаяся тем, что платформа выдвижения и опорно выдвижное устройство представляют собой горизонтальные крестообразные рамы с установленными в них выдвижными опорными балками, выполненными с возможностью их захода в отверстия тюбинга посредством гидроцилиндров их выдвижения, при этом выдвижные опорные балки рамы опорно-выдвижного устройства выполнены с шарнирно закрепленными на их концах самоустанавливающимися головками закрепления балок в отверстиях тюбинга, а средство для фиксации башни в горизонтальном направлении представляет собой распорные гидроцилиндры, закрепленные на поперечных связях поясов, и угловые упорные башмаки, шарнирно связанные с поясами башни и со штоками распорных гидроцилиндров с возможностью упора в стенки тюбинга.

2. Башня по п. 1, отличающаяся тем, что каждая самоустанавливающаяся головка выполнена в виде двух размещенных в общей гильзе соосных гидроцилиндров двойного действия с клиновыми башмаками, закрепленными на их противоположно ориентированных штоках посредством сферических шарниров с возможностью их взаимодействия со стенками отверстия тюбинга.

3. Башня по п. 1, отличающаяся тем, что каждая самоустанавливающаяся головка выполнена в виде двух винтовых домкратов с клиновыми башмаками, закрепленными на их противоположно ориентированных винтах посредством сферических шарниров с возможностью их взаимодействия со стенками отверстия тюбинга.

4. Башня по п. 2, отличающаяся тем, что каждая общая гильза гидроцилиндров двойного действия закреплена на конце соответствующей ей выдвижной опорной балки посредством шарнира с горизонтальной осью с возможностью ограничения углового и осевого перемещения гильзы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к самоподъемным башням кранов, вертикальные перемещения которых происходят в проемах сооружаемых зданий.

Известны башни кранов, вертикальные перемещения которых осуществляются гидроцилиндром, шарнирно соединенным с башней и с устройством выдвижения. При этом опорными узлами снабжены как башня, так и устройство выдвижения, а средства фиксации перемещаемой башни в горизонтальном направлении расположены либо на башне, либо в устройстве выдвижения, либо в проемах сооружаемого здания.

В качестве аналога рассматривается решение, использованное для перемещения и раскрепления башни самоподъемного башенного крана КБС-471 А/О "Бакра" ПО "Строймаш" [1]

Башня этого крана имеет два яруса раскрепления в шахте здания. Каждый ярус раскрепления имеет шесть оконных проемов, из которых четыре попарно расположены на одном уровне в противоположных стенах шахты, а два других расположены в стене шахты против дверного проема. Обойма выдвижения при работе крана висит в верхней части башни под поворотной платформой.

Ориентация и раскрепление башни крана осуществляется при помощи двух вертикальных и двух горизонтальных болтов, расположенных в конце каждой из двенадцати выдвижных опорных балок.

Для выдвижения башни крана обойма выдвижения опускается на верхний торец шахты.

Для вертикального перемещения башни ее освобождают от раскрепления в двенадцати проемах шахты. Поочередно перемещают вверх двумя парами гидроцилиндров обоймы выдвижения, которая при этом фиксирует перемещаемую башню в горизонтальном направлении.

В качестве прототипа принято решение, используемое для выдвижения башни самоподъемных кранов GT1194В, HIC фирмы "Richier" [2] В этом решении в центре башни установлен шарнирно соединенный с ней гидроцилиндр выдвижения. Шток этого гидроцилиндра соединен со сдвоенной балкой, которая проходит своими концами с двух сторон за секцию башни и несет с каждой стороны соединенные со сдвоенной балкой выдвижные колонны, заканчивающиеся в верхней части балансирными опорами, которые при выдвижении башни опираются на переносные опорные рамы. При этом каждая выдвижная колонна имеет два фиксатора, один из которых соединяет ее с башней крана, а второй с балками штока гидроцилиндра. На самой башне крана имеются четыре выдвижные опорные балки, на которые они опираются при работе крана.

Основные недостатки прототипа следующие:

необходимость в свободном межэтажном пространстве для размещения колонн, механизмов подъема и управления фиксаторами, а также необходимость в установке опорных балок и балансирных опор;

высокая трудоемкость ручных работ, связанных с перетаскиванием балансирных опор с этажа на этаж и выдвижением опорных балок, а также регулировка угловых направляющих;

необходимость установки башни крана на специальном фундаменте для возведения двух первых этажей сооружаемого здания.

Преимущества предлагаемого изобретения заключаются в снижении высоты, металлоемкости и стоимости монтажной шахты и работ, связанных с установкой, ориентацией и раскреплением башни.

Это достигается тем, что платформа выдвижения и опорно-выдвижное устройство башни выполнены в виде крестовых рам с установленными на каждой из них выдвижными опорными балки с гидроцилиндрами, при этом выдвижные опорные балки снабжены самоустанавливающимися головками закрепления и ориентации, а средство фиксации башни в горизонтальном направлении выполнено в виде угловых упорных башмаков, шарнирно связанных с вертикальными поясами башни и жестко связанных с гидроцилиндром, закрепленным на поперечных связях башни, а также за счет того, что самоустанавливающаяся головка раскрепления и ориентации выполнена в виде двух соосных гидроцилиндров двойного действия с общей гильзой, при этом шток каждого гидроцилиндра посредством сферического шарнира связан с клиновым башмаком и общая гильза гидроцилиндров двойной действия связана с несущей балкой посредством шарнира с горизонтальной осью и ограничена угловой и осевой податливостью, самоустанавливающаяся головка раскрепления и ориентации может быть выполнена в виде двух винтовых домкратов, винты которых посредством сферического шарнира связаны с клиновыми упорами.

Платформа выдвижения расположена под башней и имеет такую же как в башне конструкцию в виде крестовой рамы с выдвижными опорными балками и расположенными внутри их гидроцилиндрами и соединена с башней одним центрально расположенным гидроцилиндром выдвижения.

Каждый этаж лифтовой шахты или проема, в котором устанавливается башня крана, имеет два яруса диагонально расположенных отверстий, по четыре в каждом ярусе, отстоящих друг от друга на расстояние, равное половине высоты этажа здания.

На фиг.1 изображена башня крана, на фиг.2 средство фиксации башни в горизонтальном направлении; на фиг.3 сечение А-А на фиг.4 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.5 головка раскрепления; на фиг.6 тюбинг.

В верхней части башни на вертикальных поясах 1 шарнирно закреплены четыре угловых упорных башмака 2, фиксирующих ее относительно тюбинга 3 шахты при помощи гидроцилиндра 4. Упорные башмаки 2 шарнирно связаны с вертикальными поясами башни 1 и со штоками распорных гидроцилиндров 4, жестко закрепленных на поперечных связях 5 башни. В центре по оси башни расположен гидроцилиндр 6 выдвижения башни, шток 7 которого шарнирно соединен с башней вертикальными поясами 1 посредством раскосов 8, а гильза 9 шарнирно соединена с крестообразной рамой 10 платформы выдвижения. К вертикальным поясам башни жестко прикреплена крестообразная рама 11 опорно-выдвижного устройства. В центральной части рамы 11 имеется отверстие, внутри которого проходит гильза 9 гидроцилиндра 6. Между крестообразной рамой 11 опорно-выдвижного устройства и крестообразной рамой 10 платформы выдвижения расположены телескопические направляющие 12, жестко связанные соответственно с крестообразной рамой 10 и крестообразной рамой 11.

Внутри каждой балки крестообразной рамы 11 с возможностью осевого перемещения установлена выдвижная опорная балка 13, внутри которой, в свою очередь, расположен гидроцилиндр, шток 14 которого шарнирно связан с выдвижной балкой 13, а гильза также шарнирно связана с крестообразной рамой 11. С выдвижной балкой 13 посредством шарнира 15 связана головка 16 ориентации и закрепления. Головка 16 может быть выполнена в виде двух гидроцилиндров двойного действия с одной гильзой 17. На штоках 18 и 19 посредством сферических шарниров 20 установлены клиновые башмаки 21 (см. фиг.5).

Шарнир 15 выполнен с конструктивно заданным осевым люфтом и снабжен средствами, ограничивающими его угловую подвижность. В качестве этих средств могут быть, например, использованы упоры 22, закрепленные на выдвижной балке 13. Вышеуказанное обеспечивает самоустановку головки 16 ориентации и закрепления при фиксации ее в тюбинге 3. Головка 16 может быть также выполнена в виде двух винтовых домкратов, винты которых посредством сферических шарниров связаны с клиновыми башмаками (не показаны). В углах тюбинга 3 выполнены ряды отверстий 23 и 24, расстояние с между которыми равно половине этажа монтируемого здания.

Внутри крестовой рамы 10 с возможностью осевого перемещения установлены выдвижные балки 25, внутри которых соответственно расположены гидроцилиндры их выдвижения, штоки 26 которых шарнирно связаны с выдвижными балками 25, а гильзы шарнирно связаны с крестообразными рамами 10. Концевые участки выдвижных балок 25 имеют форму, конгруэнтную нижней части отверстий 24 тюбинга 3.

Клиновые упоры 21 имеют форму, также конгруэнтную нижней и верхней частям отверстий 23 и 24 тюбинга 3.

Башня крана монтируется и функционирует следующим образом.

В основание фундамента здания жестко устанавливается первый тюбинг 3, далее монтажным краном башня опускается в этот тюбинг, затем посредством головок закрепления 16 башня крана фиксируется в опорных отверстиях 24 за счет выдвижения клиновых башмаков 21 (см. фиг.5) и создания ими расклинивающего усилия. После этого на башню устанавливается рабочее оборудование крана. В дальнейшем вокруг башни монтируется второй тюбинг 3, изготовляемый путем отливки в опалубку или собираемый из нескольких частей борного железобетона. После формирования шахты из тюбингов 3 с целью снижения нагрузок включают гидроцилиндр 4 привода угловых башмаков 2 для фиксации башни в горизонтальном направлении (для раскрепления). Выдвижение крана возможно после сооружения двух этажей при наличии двух или трех установленных тюбингов.

Передвижение башни вдоль шахты, сформированной тюбингами, осуществляется следующим образом.

Выдвижением штоков 26 осуществляют ввод концов участков выдвижной балки 25 в отверстия 23 тюбинга 3 затем втягиванием штоков гидроцилиндра 4 обеспечивают снятие распорного усилия с угловых башмаков 2. Далее втягиванием штоков 18 и 19 освобождают клиновые башмаки 21 от контакта с отверстиями 24 тюбинга 3, вследствие чего вес крана воспринимается выдвижными балками 25. При дальнейшем втягивании штоков 14 выводят головки 16 из отверстий 24 тюбинга 3, затем включают гидроцилиндр 6 на выдвижение штока, в результате башня крана перемещается вверх вдоль шахты, сформированной тюбингами 3, контактируя с ними направляющими. Выдвижение штока 7 прекращается после того, как головки 16 займут положение напротив отверстия 23 следующего тюбинга. В дальнейшем включают гидроцилиндр 14 на выдвижение, что обеспечивает ввод головок 16 в отверстия 23 следующего тюбинга 3, а включение выдвижения штоков 18 и 19 приводит к самоустановлению и раскреплению крана. После этого выдвижением штока 26 вводят концевые участки балок 25 в отверстия 24 предыдущего тюбинга 3. При необходимости дальнейшего выдвижения операции повторяются.