тупиковый упор

Формула изобретения

1. Тупиковый упор, содержащий буфер, с которым связан установленный на рельсе рельсового пути захват, выполненный из двух связанных между собой болтовыми соединениями частей, закрепленный на захвате посредством оси ролик, а также установленный на рельсе между роликом и верхней поверхностью головки рельса фиксатор клина, при этом нижний горизонтальный конец каждой части захвата выполнен с обращенным к рельсу выступом, отличающийся тем, что он снабжен закрепленным на выступе каждой части захвата подхватом, выполненным в виде цилиндрического элемента, расположенного вдоль рельса с возможностью его взаимодействия с наклонной поверхностью головки рельса, ось ролика расположена со смещением от вертикальной оси захвата в сторону от буфера, а между торцом каждого выступа захвата и рельсом образован зазор.

2. Тупиковый упор по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с дополнительным болтовым соединением, расположенным перед основным болтовым соединением между буфером и головкой рельса, при этом болт дополнительного болтового соединения расположен с возможностью взаимодействия его головки и гайки с внешними сторонами частей захвата.

3. Тупиковый упор по п.1, отличающийся тем, что фиксатор клина установлен на захвате с возможностью его перемещения относительно захвата вдоль рельса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для ограничения движения преимущественно грузоподъемных кранов на рельсовом ходу, в частности к буферным упорам, устанавливаемым на рельсах рельсового пути в тупиковых зонах, и предназначено для его использования в строительстве. Оно может быть также использовано на железнодорожном транспорте.

Изобретение решает задачу повышения надежности останова грузоподъемных кранов в аварийных ситуациях.

Известен путевой упор, содержащий установленный на рельсе рельсового пути клещевой захват, части которого соединены между собой винтовой стяжкой, а также клиновую опору со съемным фрикционным элементом, причем последний установлен с возможностью взаимодействия с головкой рельса, а захваты в нижней части выполнены с выступами, расположенными с возможностью взаимодействия с нижними наклонными поверхностями головки рельсов [1].

При действии ударной нагрузки на упор клиновая опора расклинивает захваты вверх и в стороны, при этом поскольку наклонные поверхности нижней части рельса работают как клин, то боковые расклинивающие усилия на частях захвата весьма значительны, что в случаях больших нагрузок приводит к деформации упора и снижает его надежность.

Для повышения сцепления захвата с рельсом на внутренних поверхностях захватов рельсового упора устанавливают тормозные фрикционные накладки, как это выполнено в известном техническом решении [2].

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является тупиковый упор, содержащий установленный на рельсе рельсового пути захват, выполненный из двух связанных между собой болтовым соединением частей, закрепленный на захвате посредством оси ролик, установленный на рельсе между захватами клин, расположенный между роликом и верхней поверхностью головки рельса, при этом нижний горизонтальный конец каждой части захвата выполнен в виде обращенного к рельсу выступа, на верхней части захвата закреплен буфер, а в нижней части - фиксатор клина [3].

В этом тупиковом упоре при ударе в буфер башенного крана упор в передней его части со стороны буфера работает на отрыв, горизонтальные выступы каждой части захвата входят своими торцами во взаимодействие с наклонными поверхностями нижней части головки рельса, которые распирают в стороны части захвата, а при чрезмерной ударной нагрузке выступы захвата изгибаются в стороны и разрываются в зонах перехода в вертикальные части захвата. В связи с этим тупиковый упор срывается с рельса, что приводит, как правило, при наезде крана на упор к падению крана.

При этом, поскольку во время удара передняя часть захвата со стороны буфера изгибается от усилия на отрыв вверх от головки рельса, то прижимное усилие клина к рельсу уменьшается, трение клина о рельс также уменьшается, а эффективность торможения крана тупиковым упором снижается.

Следует также заметить, что при большом износе рельсов клин может не войти в контакт с роликом и тупичковой упор становится неработоспособным, что также является существенным недостатком известного тупикового упора.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности тупикового упора.

Эта цель достигается тем, что тупиковый упор, содержащий буфер, с которым связан установленный на рельсе рельсового пути захват, выполненный из двух связанных между собой болтовым соединением частей, закрепленный на захвате посредством оси ролик, а также установленный на рельсе в направляющей захвата клин, расположенный между роликом и верхней поверхностью головки рельса, фиксатор клина, при этом нижний горизонтальный конец каждой части захвата выполнен с обращенным к рельсу выступом, снабжен закрепленным на выступе каждой части захвата подхватом, выполненным в виде цилиндрического элемента, расположенного вдоль рельса с возможностью его взаимодействия с наклонной поверхностью головки рельса, ось ролика расположена со смещением от вертикальной оси захвата в сторону от буфера, а между торцом каждого выступа захвата и рельсом образован зазор.

В этом тупиковом упоре использовано дополнительное болтовое соединение, расположенное перед основным болтовым соединением между буфером и головкой рельса, при этом болт дополнительного болтового соединения расположен с возможностью взаимодействия его головки и гайки с внешними сторонами частей захвата, при этом фиксатор клина установлен на захвате с возможностью его перемещения относительно захвата вдоль рельса.

Подхват может иметь иную форму, отличающуюся от цилиндрической, например, в виде элемента, имеющего в сечении треугольную форму с вершиной, обращенной к наклонной поверхности рельса, что минимизирует распирающие усилия на частях захвата.

Совокупность изложенных выше признаков тупикового упора в значительной мере уменьшает боковые нагрузки на частях захвата и расклинивание его частей рельсом во время удара буферной части башенного крана в буфер тупикового упора. Кроме того, смещение оси ролика и клина от оси вертикальной захвата в сторону от буфера упора увеличивает расстояние от оси ролика до линии отрыва захвата от рельса, когда его передняя часть стремится оторваться от рельса вверх. Это обстоятельство создает возможность увеличения силы, препятствующей отрыву задней части захвата вниз, когда его передняя часть поднимается вверх от удара в буфер. При этом установка фиксатора клина с возможностью его перемещения вдоль рельса обеспечивает возможность использования захвата на изношенных рельсах, а также на рельсах различных типоразмеров.

На фиг. 1 показан тупиковый упор.

На фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

На фиг. 3 - схема нагрузок на тупиковом упоре.

Тупиковый упор содержит установленный на рельсе 1 (фиг. 1) рельсового пути башенного крана захват, выполненный из двух связанных между собой болтовым соединением 2 двух частей 3 и 4 захвата. На упомянутых частях захвата посредством болта 5 болтового соединения закреплен ролик 6. Между рельсом 1 и роликом 6 расположен клин 7, который установлен между захватами с возможностью его перемещения вдоль рельса и фиксации чекой 8 (фиг. 2) между рельсом 1 и захватом. Фиксация клина 7 обеспечивается фиксатором 9, выполненным в виде регулировочного болта, входящего в чеку 8.

Нижние концы частей 3 и 4 захвата (фиг. 1) выполнены в виде обращенных к рельсу выступов 10 и 11 с цилиндрическими или иными выступающими подхватами 12 и 13, закрепленными на выступах 10 и 11 и расположенными вдоль рельса. Подхваты 12 и 13 предназначены для снижения распорных нагрузок. На верхней части захвата закреплен буфер 14. Фиксатор 9 клина 7 (фиг. 2) расположен в нижней части захвата над рельсом 1.

Подхваты 12 и 13 (фиг. 1) расположены под головкой рельса 1 с возможностью их взаимодействия с наклонными нижними поверхностями головки рельса 1.

Болт 5 выполняет, кроме того, функции оси ролика 6, который как и клин 7 расположен со смещением от вертикальной оси 15 захвата (фиг. 3) в сторону от буфера 14. Между торцом 16 (фиг. 1) каждого выступа захвата и рельсом 1 образован зазор.

Тупиковый упор имеет дополнительное болтовое соединение 17 (фиг. 3), расположенное перед основным болтовым соединением 2 между буфером 14 и рельсом 1. Головка 18 (фиг 1) и гайка 19 дополнительного болтового соединения 17 расположены с возможностью их взаимодействия с внешними сторонами 20 и 21 частей 3 и 4 захвата. Чека 8 выполнена с возможностью ее перестановки вдоль захвата и рельса, для чего в захвате предусмотрены окна 22, в которые вставляется чека 8 (фиг. 2).

Наклонные поверхности рельса 1 показаны позицией 23.

Работает тупиковый упор следующим образом. В случае аварийной ситуации (потери управления башенным краном или несвоевременного торможения) башенный кран совершает назад на установленные на рельсовом пути тупиковые упоры. При этом башенный кран ударяется о буферы тупиковых упоров, на каждом из которых возникает ударная нагрузка P (фиг. 3).

Эта нагрузка P гасится тупиковым упором. При этом, поскольку части 3 и 4 захвата расклинены клином 7 между роликом 6 и рельсом 1, то относительно оси 5 ролика 6 создается момент сил. Части 3 и 4 захвата стремятся оторваться от рельса 1 вверх в передней части тупикового упора и прижать клин 7 к рельсу 1 (фиг. 2). При этом возможны незначительные перемещения тупиковых упоров по рельсам 1.

При ударе в буфер тупикового упора последний стремится сдвинуться назад, ролик наезжает на клин 7, создавая при этом значительное усилие прижатия клина 7 и упора к рельсу 1, достаточное, чтобы сила трения между рельсом и клином могла бы удержать кран от дальнейшего перемещения по рельсовому пути.

Как показывает опыт эксплуатации тупиковых упоров, максимальные нагрузки на тупиковый упор возникают в его передней части - на выступах 10 и 11 (фиг. 1).

В данном техническом решении восприятие ударной нагрузки захватом при наезде крана на буфер 14 происходит через подхваты 12 и 13, которые при отрыве передней части тупикового упора от рельса прижимаются к наклонным поверхностям 23 рельса 1 и передают на него ударную нагрузку. Благодаря форме выполнения подхватов 12 и 13 расклинивающий эффект на частях 3 и 4 захвата образуется минимальный, поскольку подхват контактирует с рельсом в точке Б.

При этом зона контакта захвата с рельсом находится под рельсом в местах, где угол наклона наклонных поверхностей 23 рельса к горизонтали является минимальным. Снижение распорных нагрузок на частях 3 и 4 захвата уменьшает нагрузки в зонах контакта захвата с рельсом 1.

При ударе крана в буфер 14 тупикового упора возникает момент сил M=PH (фиг. 3), где P - сила удара, H - плечо действия силы на тупиковоый упор. Этот момент гасится удерживающим моментом _уд = TL, где T = удерживающая сила захвата на рельсе, а L - плечо действия этой силы. Плечо L значительно увеличено в данном техническом решении благодаря смещению ролика 6 и клина 7 в сторону от буфера 14 тупикового упора, что повышает сопротивление упора.

Остановка же крана происходит за счет создания при наезде ролика на клин значительного усилия прижатия T, благодаря которому сила между рельсом и клином оказывается достаточной для удержания крана.

При установке захвата на изношенном рельсе чеку 8 переставляют в левое окно 22 (фиг. 2) для увеличения хода клина 7.

Поскольку перед основным болтовым соединением частей 3 и 4 захвата, в частности перед болтом 5, установлено дополнительное болтовое соединение 17, стягивающее части 3 и 4 захвата, то в итоге в значительной мере повышается сопротивление захвата его перемещению вдоль рельса, а надежность работы тупикового упора увеличивается.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР N 1463602, кл. B 61 K 7/16, 1987.

2. Патент ФРГ N 19506997, кл. B 61 K 7/18, опубл. 1996.

3. Инструкция по устройству, эксплуатации и перебазировке рельсовых путей строительных башенных кранов, М., "Стройиздат", 1986, стр. 27, фиг. 17 (прототип).