лебедка привода грузовой тележки башенного крана

Формула изобретения

1. Лебедка привода грузовой тележки, содержащая установленный на раме приводной барабан с первым и вторым канатами, связанный с приводом, причем барабан выполнен из двух отдельных секций, установленных с зазором между их торцами, первая из которых жестко соединена с валом, а вторая секция установлена с возможностью вращения ее на валу и фиксации на нем, подшипниковую опору для вала, отличающаяся тем, что вторая секция барабана выполнена из двух частей и расположена между упомянутой подшипниковой опорой и первой секцией барабана, диаметр первой части второй секции равен диаметру первой секции барабана, зазор между торцами секций выполнен с возможностью прохождения канатов с одной секции на другую и возможностью свободного вращения второй секции относительно первой секции барабана без соприкосновения торцов секций, причем один конец первого каната закреплен на первой секции барабана, один конец второго каната закреплен на второй части второй секции этого барабана, который связан с приводом зубчатой муфтой.

2. Лебедка по п.1, отличающаяся тем, что вторая секция барабана выполнена с первой, второй и третьей ребордами, последняя из которых расположена на торцевой части этой секции с противоположной стороны от первой секции барабана, установлена на упомянутом валу на подшипнике и выполнена с полостью, в которой на осях расположены подпружиненные собачки, в полости этой реборды расположено установленное на валу и взаимодействующее с собачками храповое колесо, имеющее зубчатую полумуфту, между подшипниковой опорой и храповым колесом на валу с возможностью осевого перемещения по нему и фиксации установлена зубчатая полумуфта включения второй секции барабана, зубчатый венец которой расположен с возможностью взаимодействия с зубчатой полумуфтой храпового колеса при включении второй секции барабана в работу, причем между третьей и второй ребордами второй секции образована кольцевая полость, в которой расположены перемычки, жестко соединенные с обеими ребордами, а на раме закреплен откидной упор, который расположен с возможностью взаимодействия с упомянутыми перемычками в рабочем положении и его фиксации в этом положении, при этом первая и вторая реборды, между которыми на второй секции образована кольцевая емкость для запасных витков второго каната, выполнены с прорезями для прохождения второго тягового каната из упомянутой кольцевой полости, где закреплен конец этого второго каната, в кольцевую емкость для запасных витков каната и далее на часть второй секции барабана, диаметр которой равен диаметру первой секции барабана.

3. Лебедка привода по п.1 или 2, отличающаяся тем, что на раме установлен ручной тормоз, тормозная колодка которого расположена с возможностью взаимодействия с наружной поверхностью третьей реборды, образующей поверхность тормозного шкива ручного тормоза.

Описание изобретения к патенту

Данное техническое решение относится к канатным лебедкам, имеющим по крайней мере два барабана, которые связаны с общим валом привода лебедки. Лебедка предназначена для использования в канатных приводах машин для перемещения их подвижных частей и органов, для монтажных, демонтажных и грузоподъемных работ.

Известна лебедка, содержащая соосно установленные на приводном валу барабаны, огибаемые канатом, средства соединения барабанов, электродвигатель и редуктор, с которым связан приводной вал, при этом один барабан жестко установлен на валу, а второй барабан установлен на приводном валу с возможностью вращения относительно него и фиксации, при этом обечайки лебедки выполнены с отверстиями под стопорный элемент, первый барабан выполнен с хвостовиком, а второй барабан свободно посредством подшипниковых опор установлен на хвостовике первого барабана [1].

Конструкция этой лебедки обеспечивает вращение одного барабана от привода, свободное вращение этого барабана, вращение второго барабана от привода синхронно с первым барабаном и стопорение второго барабана.

Известна также лебедка, содержащая редукторы с корпусами и крышками, установленные на оси барабаны и тормоза, при этом корпусы редукторов жестко соединены с осью барабанов, которая выполнена с проточками, образующие двухсторонние упоры на ее обоих концах, взаимодействующие со стенками корпусов редукторов [2]. Конструкция данной лебедки решает технологические задачи.

Известна двухбарабанная лебедка, содержащая электродвигатель, тормоза, механические передачи на барабаны, которые смонтированы на одной оси, при этом в одном из барабанов закреплен палец, свободный конец которого входит в паз другого барабана [3].

Известна двухбарабанная лебедка, содержащая два барабана разного диаметра, храповой механизм, закрепленный на одной оси, при этом барабан большого диаметра закреплен на оси свободно и снабжен съемным фиксатором, соединяющим его попеременно с храповым колесом и с корпусом, а другой барабан жестко закреплен на оси [4].

Известна одновальная двухбарабанная лебедка, содержащая приводной вал, на котором установлены барабаны, связанные с валом фрикционными муфтами, при этом лебедка выполнена с механизмами блокировки фрикционных муфт, включающими в себя установленные на валу с возможностью осевого перемещения шестерни и прикрепленные к корпусу каждой муфты зубчатые венцы, взаимодействующие с шестернями [5].

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению по сущности и достигаемому эффекту является лебедка для натяжения канатов привода перемещения транспортирующих тележек, содержащая барабаны со ступицами, установленными на валу, привод и устройство для выравнивания натяжения канатов, которое выполнено в виде свободно насаженной на вал заодно с червячным колесом прямозубой шестерни, кинематически соединенной с сателлитовыми шестернями, закрепленными на ступице одного из барабанов и обкатывающимися по зубчатому ободу обоймы, свободно насаженной на ступицу [6].

Общими признаками наиболее близкого технического решения и данного изобретения является то, что лебедка привода грузовой тележки включает установленный на раме приводной барабан с первым и вторым канатами, связанный с приводом зубчатой муфтой, причем барабан выполнен из двух отдельных секций, первая из которых жестко связана с валом, а вторая секция установлена с возможностью ее вращения на валу и фиксации на нем.

Данная лебедка, однако, не в полной мере отвечает современным требованиям в части выполнения различных функций, связанных с монтажными и другими операциями.

Решаемой и достигаемой технической задачей данного изобретения является повышение функциональных возможностей лебедки.

Для решения поставленной задачи в лебедке привода грузовой тележки, включающей установленный на раме приводной барабан с первым и вторым канатами, связанный с приводом зубчатой муфтой, причем барабан выполнен из двух отдельных секций, первая из которых жестко связана с валом, а вторая секция установлена с возможностью ее вращения на валу и фиксации на нем, вторая секция барабана выполнена из двух частей и расположена между подшипниковой опорой и первой секцией барабана, диаметр первой части второй секции равен диаметру барабана первой секции, при этом первая и вторая секции барабана расположены с зазором между их торцами, обеспечивающим возможность прохождения канатов с одной секции на другую и возможность свободного вращения второй секции барабана относительно первой секции барабана без соприкосновения торцов секций, один конец первого каната закреплен на первой секции барабана, один конец второго каната закреплен на второй части второй секции барабана. Вторая секция имеет три реборды.

Торцовая часть второй секции барабана, расположенная с противоположной стороны от первой секции барабана, выполнена с третьей ребордой, которая установлена на валу на подшипнике, и выполнена с полостью, в которой на осях третьей реборды расположены подпружиненные собачки, в полости третьей реборды расположено установленное на валу и взаимодействующее с собачками храповое колесо, имеющее зубчатую полумуфту, между подшипниковой опорой и храповым колесом на валу с возможностью осевого перемещения по нему и фиксации установлена зубчатая полумуфта включения второй секции барабана, зубчатый венец которой расположен с возможностью взаимодействия с зубчатой полумуфтой храпового колеса при включении второй секции барабана в работу, причем между третьей ребордой и второй ребордой образована кольцевая полость, в которой расположены перемычки, жестко соединенные со второй и третьей ребордами.

Рама выполнена с откидным упором, который расположен с возможностью взаимодействия с упомянутыми перемычками в рабочем положении упора и возможностью его фиксации в этом положении, при этом на раме установлен ручной тормоз, тормозная колодка которого расположена с возможностью взаимодействия с наружной поверхностью третьей реборды, образующей поверхность тормозного шкива ручного тормоза, при этом первая и вторая реборды выполнены с прорезями для прохождения второго тягового каната из кольцевой полости в кольцевую емкость между первой и второй ребордами для запасных витков каната и далее - на верхнюю вторую часть второй секции барабана.

На фиг.1 показана лебедка привода грузовой тележки башенного крана,

на фиг.2 - вид А на фиг.1,

на фиг.3 - вид Б на фиг.1,

на фиг.4 - сечение В-В на фиг.3,

на фиг.5 - ручной тормоз лебедки,

на фиг.6 - откидной упор во взаимодействии с перемычкой,

на фиг.7 - третья реборда барабана лебедки,

на фиг.8 - вид Г на фиг.1 - первая реборда барабана лебедки,

на фиг.9 - вид Д на фиг.1 - вторая реборда барабана лебедки,

на фиг.10 - кинематическая схема привода грузовой тележки.

Лебедка привода грузовой тележки показана на примере ее реализации в конструкции башенного крана, вдоль стрелы которого перемещается грузовая тележка от действия данной лебедки. В этом примере реализации лебедки она включает установленные на раме 1 (фиг.1) и соединенные между собой электродвигатель 2, редуктор 3 и барабан 4 с первым и вторым тяговыми канатами 5 и 6 передвижения грузовой тележки, муфту 7 с тормозом, соединенную с электродвигателем и редуктором. Один конец 8 барабана (фиг.4) связан с редуктором зубчатой муфтой 9, полумуфта 10 которой установлена на тихоходном валу 11 редуктора, а другой конец 12 барабана 4 установлен на валу 13. Конец 14 вала 13 расположен в подшипниковой опоре 15 на раме, а другой конец 16 вала 13 связан с барабаном 4.

Барабан 4 выполнен из двух отдельных секций 17 и 18, одна из которых (секция 17) жестко связана с валом, а вторая секция 18 барабана установлена с возможностью ее вращения на валу 13 и фиксации на нем. Вторая секция 18 барабана выполнена в продольном ее сечении ступенчатой с верхней и нижней частями 19 и 20 соответственно и расположена между подшипниковой опорой 15 и первой секцией 17 барабана. Диаметр нижней части 20 второй секции 18 меньше диаметра верхней части 19 секции 18 барабана, а диаметр верхней части 19 второй секции 18 равен диаметру барабана первой секции 17, при этом первая и вторая секции 17 и 18 барабана расположены с зазором 21 между торцами 22 и 23 первой и второй секций 17 и 18 барабана. Зазор 21 выполнен минимальным, обеспечивающим возможность свободного вращения второй секции барабана относительно первой секции барабана без соприкосновения торцов 22 и 23 секций. Один конец первого тягового каната 5 закреплен на первой секции 17 барабана, один конец второго тягового каната 6 закреплен на нижней части 20 второй секции 18 барабана. Вторая секция 18 барабана выполнена с двумя ребордами 24 и 25, реборда 24 расположена между второй секцией 18 барабана и нижней частью 20 этой секции, а вторая реборда 25 расположена между подшипниковой опорой 15 и первой ребордой 24. Между ребордой 24 и второй ребордой 25 образована кольцевая накопительная емкость 26 под дополнительные витки 27 второго тягового каната 6. Торцовая часть 28 второй секции 18 барабана, расположенная с противоположной стороны от первой секции 17 барабана, выполнена с жестко закрепленной на ней третьей ребордой 29, имеющей наружную поверхность для взаимодействия с тормозом и ступицу, посредством которой эта реборда установлена на валу 13 на подшипнике 30. Третья реборда 29 выполнена с внутренней полостью 31, в которой на осях 32 реборды расположены подпружиненные собачки 33. В полости 31 реборды расположено также храповое колесо 34 (фиг.7), взаимодействующее с собачками 33, при этом храповое колесо 34 установлено на валу 13 (фиг.4) на подшипнике 35. Средняя часть храпового колеса выполнена с зубчатой полумуфтой 36, между подшипниковой опорой 15 и храповым колесом 34 на валу 13 с возможностью осевого перемещения по нему и фиксации установлена наружная зубчатая полумуфта 37 включения второй секции 18 барабана. Зубчатый венец 38 зубчатой полумуфты 37 расположен с возможностью взаимодействия с зубчатой полумуфтой 36 храпового колеса 34. Между третьей ребордой 29 и второй ребордой 25 образована кольцевая полость 39, в которой расположены элементы 40 крепления конца второго тягового каната 6 к нижней части второй секции 18 барабана, а также расположены в ней перемычки 41, жестко соединенные со второй ребордой 25 и третьей ребордой 29. Рама 1 (фиг.1 и 6) выполнена с откидным упором 42, который расположен с возможностью взаимодействия с упомянутыми перемычками 41 в рабочем положении упора 42 и возможностью его фиксации в этом положении. На раме 1 установлен дополнительный ручной тормоз 43 (фиг.5), тормозная колодка 44 которого расположена с возможностью взаимодействия с наружной поверхностью 45 третьей реборды 29, образующей поверхность тормозного шкива под колодку ручного тормоза. Первая и вторая реборды 24 и 25 (фиг.8 и 9) выполнены с прорезями 46 и 47 для прохождения через них второго тягового каната 6 из кольцевой полости 39 (фиг.4) в кольцевую накопительную емкость 26 и далее - на верхнюю часть 19 второй секции 18 барабана.

Первая секция 17 барабана выполнена с расположенными во внутренней ее полости ступицами 48 и 49, жестко закрепленными на этой секции барабана, при этом в одной ступице 48 жестко закреплена ось 12, на которой установлена полумуфта 10 тихоходного вала редуктора. Зубчатая полумуфта 37 включения второй секции 18 барабана выполнена с фиксатором 50 полумуфты 37, взаимодействующим с валом 13.

Откидной упор 42 (фиг.1,6) установлен на оси 51. Фиксатор откидного упора 42 выполнен в виде стопорного пальца 52, расположенного в отверстиях упора 42. На раме 1 (фиг.2) на оси 53 установлен отводной ролик 54, расположенный с возможностью взаимодействия с канатами 5 и 6 лебедки при ее использовании для выполнения монтажных операций, при этом ось 53 ролика установлена в рычагах 55, шарнирно закрепленных на раме 1. На рычагах 55 закреплены дополнительные ролики 56, расположенные с возможностью взаимодействия со стрелой при ее подъеме во время монтажа стрелы.

На фиг.10 схематично изображен канатный привод перемещения грузовой тележки 57 башенного крана, которая установлена в направляющих 58 под стрелой крана с возможностью ее перемещения в обоих направлениях посредством канатов 5 и 6, один из которых (канат 5) набегает на секцию 17 барабана сверху и наматывается на него, а другой канат 6 сбегает с секции 18 барабана снизу и сматывается с него.

Данная лебедка является многофункциональной. Она обеспечивает работу крана со стрелами различной длины при одних и тех же длинах канатов 5 и 6, натяжение этих канатов электродвигателем 2, а также раздельное вращение секций 17 и 18 барабана лебедки при монтаже крана, при этом секцию 17 барабана вращают путем включения электродвигателя 2, а секцию 18 барабана вращают вручную.

Работает лебедка следующим образом. При работе лебедки зубчатая полумуфта 37 (фиг.4) включена, канат 5, закрепленный на секции 17 барабана, набегает на эту секцию сверху, а канат 6 сходит с секции 18 барабана снизу. При этом длина рабочих участков канатов зависит от разницы между максимальной и минимальной длинами стрел, устанавливаемых на кране в зависимости от технологических требований строительства.

При передвижении грузовой тележки 57 (фиг.10) в сторону минимального вылета канат 6 с нижней части 20 (фиг.4) секции 18 через зазор 21 между секциями 17 и 18 барабана переходит на секцию 17 барабана.

При вращении барабана 4 в любую из сторон его секции 17 и 18 (фиг.2) работают как один барабан, поскольку обе секции в это время зафиксированы на приводном валу 13 лебедки. При использовании лебедки для натяжения канатов натяжение последних производят после установки стрелы из вертикального положения в горизонтальное.

В процессе эксплуатации канатного привода грузовой тележки, в котором используется данная лебедка, канаты 5 и 6 лебедки вытягиваются, вследствие чего ветви этих канатов (фиг.10) провисают и принимают положение, показанное пунктирными линиями. Для устранения провиса канатов переводят грузовую тележку 57 (фиг.10) на минимальный вылет, при этом канат 5 сматывается с секции 17 (фиг.4) барабана и переходит на секцию 18 барабана. После этого фиксируют секцию 18 барабана на раме 1 лебедки. Фиксацию секции 18 производят путем поворота откидного упора 42 (фиг.1,3) вокруг оси 51 и введения его в кольцевую канавку 39 под перемычку 41. Откидной упор 42 запирают в рабочем положении на раме 1 стопорным пальцем 52. После этого кратковременным включением электродвигателя 2 привода поворачивают секцию 17 (фиг.4) барабана на необходимый угол. При этом, поскольку канат 5 будет наматываться на барабан 4, а канат 6 будет заторможен вместе с заторможенной секцией 18 барабана, произойдет натяжение обоих канатов 5 и 6 и провис этих канатов будет устранен. Затем убирают упор 42 - отводят его в горизонтальное нерабочее положение.

В процессе монтажа крана используют ручной тормоз 43 (фиг.5) во время сматывания каната 6 с секции 18 барабана. При этом нажимают на рукоятку ручного тормоза 43, вводят тормозную колодку 44 тормоза во взаимодействие с поверхностью 45 третьей реборды 29 секции 18 и притормаживают ее.

При необходимости проведения монтажных работ лебедка используется для перемещения частей крана. Для этого сматывают канат 5 с секции 17 барабана, отсоединяют один конец каната 5 от грузовой тележки и соединяют его с соответствующей частью крана, которую необходимо переместить в заданное положение, а затем с помощью лебедки проводят монтажную операцию.

Во всех вышеупомянутых циклах работы лебедки канат 5 свободно перемещается с секции 17 на секцию 18 через зазор 21 (фиг.4) между секциями благодаря выбранному соотношению зазора 21 и диаметра каната. При перемещении витков каната 5 вдоль оси барабана 4 витки каната проходят сначала винтовые канавки секции 17 и через зазор 21 переходят на винтовые канавки секции 18 барабана.

Источники информации

1. SU 1678754 А1 (С.С.Сидякин и Э.А.Смоляницкий),06.07.1989.

2. SU 747805 (А.Л.Попович и Г.П.Панкратьева), 25.04.1977.

3. SU 282638 (Ю.П.Новожилов), 10.07.1969.

4. SU 480633 (А.М.Власов), 14.01.1972.

5. SU 994394 (H.B.Лифшиц, K.H.Bopoбьев, A.M.Mexpeнцев), 22.09.1980.

6. SU 305128 (А.П.Винокуров, П.А.Почтарев и В.Н.Плотников), 11.04.1970 (прототип).