рельсобалочная конструкция с двуглавыми рельсами

Формула изобретения

Рельсобалочная конструкция, содержащая подкрановую и тормозную балки и закрепленные на подкрановой балке два двуглавых рельса, главы каждого из которых соединены посредством шейки, отличающаяся тем, что подкрановая балка выполнена с крестообразным верхним поясом, имеющим вертикальный элемент, пересекающийся с лоткообразным элементом, обращенным выпуклостью вниз, причем шейка каждого из двуглавых рельсов выполнена изогнутой по дуге круга, размещена в лоткообразном элементе, упомянутые рельсы размещены симметрично относительно вертикального элемента крестообразного верхнего пояса и расположены с контактированием боковых поверхностей одних из глав между собой и образованием этими главами опирающейся на упомянутый вертикальный элемент крестообразного верхнего пояса центральной главы для восприятия ею вертикальных сил от основных колес крана и горизонтальных сил от его направляющих роликов, причем шейки двуглавых рельсов с лоткообразным элементом и упомянутые рельсы с вертикальным элементом крестообразного верхнего пояса соединены полыми заклепками с внедряемыми в них сердечниками, а тормозная балка выполнена в зоне сопряжения с подкрановой балкой швеллерного сечения.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к конструкциям внутрицехового транспорта преимущественно с тяжелым интенсивным режимом работы кранов (8К, 7К) при числе циклов нагружений более 20 миллионов за весь срок эксплуатации.

Известен четырехглавый рельс [1]. Прокат цельного четырехглавого рельса затруднен, и центр тяжести такого рельса по отношению к рельсобалочной конструкции понижен, что снижает ее эффективность.

Сварной же шов подкрановой балки с желобчатым верхним поясом [2] всегда имеет дефекты, допускаемые техническими условиями [3, с. 5]. Поэтому сварной шов должен быть помещен в малонапряженной зоне, то есть на достаточном удалении от возмущающих сил Р и Т [4].

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является рельсобалочная конструкция, раскрытая в RU 2183186 С1, опубл. 10.06.2002, содержащая подкрановую и тормозную балки и закрепленные на подкрановой балке два двуглавых рельса, главы каждого из которых соединены посредством шейки.

Технический результат изобретения - повышение долговечности и ремонтопригодности рельсобалочной конструкции и снижение ее материалоемкости.

Он реализован тем, что в рельсобалочной конструкции, содержащей подкрановую и тормозную балку и закрепленные на подкрановой балке два двуглавых рельса, главы каждого из них соединены посредством шейки.

Отличие в том, что подкрановая балка выполнена с крестообразным верхним поясом, имеющим вертикальный элемент, пересекающийся с лоткообразным элементом, обращенным выпуклостью вниз.

Шейка каждого из двуглавых рельсов изогнута по дуге круга и помещена в лоткообразный элемент. Упомянутые рельсы помещены симметрично относительно вертикального элемента крестообразного верхнего пояса и расположены с контактированием боковых поверхностей одних из глав между собой. Контактирующие главы образуют центральную главу, опирающуюся на упомянутый вертикальный элемент крестообразного верхнего пояса.

Центральная глава воспринимает вертикальные силы от основных колес крана и горизонтальные силы от его направляющих роликов.

Шейки двуглавых рельсов с лоткообразным элементом и упомянутые рельсы с вертикальным элементом крестообразного верхнего пояса соединены полыми заклепками с внедряемыми в них сердечниками, а тормозная балка выполнена в зоне сопряжения с подкрановой балкой швеллерного сечения.

Сопоставление разработанной рельсобалочной конструкции с аналогами показывает ее существенные отличия:

- все четыре главы четырехглавого рельса находятся на верхнем краю рельсобалочной конструкции, что обеспечивает снижение материалоемкости;

- прокат четырехглавого рельса упрощается, так как первоначально прокатывается двуглавый рельс с прямолинейной шейкой, а затем в процессе проката шейка рельса принимает очертание, например, по дуге круга;

- усталостные трещины в разработанной конструкции появиться не могут, так как сварной шов с неизбежными дефектами в нем [3, с.5] размещен в зоне, где локальные напряжения близки к нулю (снижение локальных напряжений пропорционально кубу расстояния от возмущающих сил Р и Т [4]).

Таким образом, разработанная конструкция существенно отличается от аналогов.

На фиг.1 показано сечение рельсобалочной конструкции, на фиг.2 - вид сбоку, на фиг.3 - ее опорные ребра.

Рельсобалочная конструкция содержит основную подкрановую балку 1, верхний пояс которой выполнен из прокатного крестообразного профиля 2. На крестообразном профиле 2 размещены два двуглавых рельса 3. Сбоку к основной балке 1 симметрично относительно оси Y примыкают тормозные балки 4.

В единое целое рельсобалочная конструкция объединена [5] - полыми заклепками с внедряемыми выстрелами сердечниками.

Нижняя часть подкрановой балки 1 выполнена как обычно. Нижний пояс и стенка выполнены из листов, причем заранее верхний край стенки отбортован и образуется продольное ребро.

Верхний пояс подкрановой балки 1 выполнен прокатным из крестообразного профиля 2, состоящего из вертикального элемента a, пересекающегося с лоткообразным элементом b, имеющим положительную кривизну, то есть выпуклостью вниз.

На крестообразном профиле 2 неподвижно (сдвигоустойчиво) закреплены симметрично относительно вертикальной оси Y два двуглавых рельса 3.

Тормозные 4 балки прикреплены к главной 1 балке неподвижно (сдвигоустойчиво).

Главы d каждого из рельсов 3 соединены друг с другом трубчатой шейкой i, вложенной в лоток b крестообразного профиля 3, и соединены с ним соединением 5. Главы двух смежных рельсов 3 примыкают друг к другу сбоку, соединены в единое целое соединениями 5, пропущенными сквозь вертикальный элемент а профиля 3 и опираются на его торец сверху. Опорные ребра 6 прикреплены к балке соединениями 5.

Рельсобалочная конструкция изготавливается следующим образом.

Двуглавые рельсы 3 с цилиндрической шейкой i прокатывают из износостойкой стали на прокатном стане.

Крестообразный профиль 2 также прокатывается в соответствии с сортаментом рельсов 3.

Полые заклепки 5 и внедряемые сердечники изготавливают штамповкой на специальных автоматах с последующей обработкой.

Остальные элементы рельсобалочной конструкции изготавливают из листов стали на обычном оборудовании заводов металлоконструкций.

Сборка конструкции производится в специальных сборочных стендах [6].

Источники информации

1. Нежданов К.К., Нежданов А.К. Подкрановый рельс. Патент России 2081049, приоритет от 12.10.93. Зарегистрирован 10 июня 1997 г.

2. Нежданов К.К., Нежданов А.К. Металлическая подкрановая конструкция. Патент России №2095527. Бюл. №31, 10.11.1997.

3. СНиП III-18-75. Правила производства и приемки работ. Металлические конструкции. М., 1976, с. 161.

4. Нежданов К.К. Совершенствование подкрановых конструкций и методов их расчета /дисс. на соискание уч. степени доктора техн. наук. - Пенза, 1992.

5. Нежданов К.К., Васильев А.В. и др. Способ и устройство для неподвижного соединения металлических элементов. Патент России №2114328. Бюл. №18, 12.05.1995.

6. Абаринов А.А. и др. Технология изготовления стальных конструкций. - М.: Госстройиздат, 1963. - 307 с.