соединение секций башни

Формула изобретения

1. Соединение секций башни, включающее расположенные по периметру соединения внутренние проушины одной секции и охватывающие их внешние проушины другой секции, соединенные клиньями, установленными в отверстиях проушин, рабочие поверхности каждого отверстия проушины выполнены вогнутыми, а взаимодействующие с ними рабочие поверхности каждого клина выполнены выпуклыми, отличающееся тем, что каждый клин образован цилиндрическими сегментами, соединенными средней частью, с боковых сторон каждого сегмента выполнены параллельно расположенные лыски, а расстояние между смежными лысками клина больше ширины его средней части.

2. Соединение секций башни по п.1, отличающееся тем, что высота цилиндрического сегмента Н=(1,4÷1,6)·R, а расстояние между смежными лысками F=(1,5÷1,9)·R, где R - радиус цилиндрического сегмента.

Описание изобретения к патенту

Данное техническое решение относится к стыковым соединениям секций пространственных металлоконструкций, в частности к соединениям секций башен, преимущественно секций башен башенных кранов, и может быть использовано в соединениях секций пространственных башен вообще.

Известны соединения секций башни башенного крана, каждое из которых включает внешнюю проушину одного элемента секции и внутреннюю проушину другого элемента, соединяемого с первым элементом, при этом проушины имеют отверстия в которых расположены соединительные элементы [1-4].

Известны также соединения секций металлоконструкций башен, включающие проушины соединяемых секций, в которых расположены соединительные элементы [5-9].

Известны соединения секций башни, каждое из которых включает расположенные по периметру соединения внутренние проушины одной секции и охватывающие их внешние проушины другой секции, соединенные клиньями (цилиндрическим пальцами), установленными в отверстиях проушин, рабочие поверхности каждого отверстия проушины выполнены вогнутыми, а взаимодействующие с ними рабочие поверхности каждого клина выполнены выпуклыми, при этом между выпуклыми поверхностями клина расположена его средняя часть [10, 11].

Наиболее близким техническим решением по сущности и достигаемому эффекту является соединение секций башни, включающее расположенные по периметру соединения внутренние проушины одной секции и охватывающие их внешние проушины другой секции, соединенные клиньями, установленными в отверстиях проушин, рабочие поверхности каждого отверстия проушины выполнены вогнутыми, а взаимодействующие с ними рабочие поверхности каждого клина выполнены выпуклыми [12].

Решаемой и достигаемой технической задачей данного изобретения является повышение прочности, надежности, удобства соединения и уменьшения его металлоемкости.

Для решения этой задачи в соединении секций башни, включающем расположенные по периметру соединения внутренние проушины одной секции и охватывающие их внешние проушины другой секции, соединенные клиньями, установленными в отверстиях проушин, рабочие поверхности каждого отверстия проушины выполнены вогнутыми, а взаимодействующие с ними рабочие поверхности каждого клина выполнены выпуклыми, - каждый клин образован цилиндрическими сегментами, соединенными средней частью, с боковых сторон каждого сегмента выполнены параллельно расположенные лыски, а расстояние между смежными лысками клина больше ширины его средней части.

Высота цилиндрического сегмента Н=(1,4÷1,6) R, расстояние F=(1,5÷1,9)R, где R - радиус цилиндрического сегмента.

Цилиндрические сегменты и средняя часть клина выполнены из одной цельной заготовки штамповкой.

Такое выполнение соединения секций при введении клиньев в проушины секций обеспечивает возможность максимального устранения зазоров в соединяемых проушинах секций, повышает прочность, надежность и удобство соединения, а также обеспечивает возможность уменьшения его металлоемкости.

На фиг.1 показано соединение секций башни,

На фиг.2 - схема соединения по стрелке А на фиг.1,

На фиг.3 - вид Б на фиг.1,

На фиг.4 - сечение В - В на фиг.3,

На фиг.5 - сечение Г - Г на фиг.3,

На фиг.6 - отверстия проушин, вид Д на фиг.4 (планка и клин не показаны),

На фиг.7 - клин сварной, вид сбоку,

На фиг.8 - вид Е на фиг.7,

На фиг.9 - клин в поперечном сечении в другом исполнении, выполненный путем пластической деформации клиновидной заготовки.

Соединение секций башни представлено на примере его реализации в конструкции башни башенного крана (фиг.1), что не исключает использование данного соединения в конструкциях башен иного назначения.

Соединение включает расположенные по периметру соединенных секций 1 и 2 башни 3 внутренние проушины 4 (фиг.4) одной секции и охватывающие их внешние проушины 5 другой секции. Проушины 4 и проушины 5 соединены клиньями 6, установленными в соответствующих отверстиях 7 и 8 проушин 4 и 5. Рабочие поверхности 9 и 10 каждого отверстия каждой проушины выполнены вогнутыми (фиг.6), а взаимодействующие с ними рабочие поверхности 11 и 12 каждого клина выполнены выпуклыми (фиг.4, 7-9). Между выпуклыми поверхностями 11 и 12 клина расположена его средняя клиновидная часть 13.

В данном изобретении выпуклые рабочие поверхности 11 и 12 каждого клина образованы цилиндрическими сегментами 14 и 15 (фиг.4, 7, 8), на боковых сторонах которых выполнены параллельно расположенные лыски 16 и 17, при этом расстояние F между смежными лысками 17-17 (фиг.8) меньше ширины f средней части 13 клина.

Высота каждого цилиндрического сегмента Н=(1,4÷1,6) R, а расстояние F=(1,5÷1,9) R, где R - радиус цилиндрического сегмента. Каждый клин может быть выполнен составным из одной средней клиновидной части 13 и двух жестко соединенных с ней цилиндрических сегментов 14 и 15 (фиг.7 и 8). Цилиндрические сегменты и средняя часть клина могут быть соединены между собой сваркой (фиг.8). Цилиндрические сегменты и средняя часть клина могут быть выполнены из одной цельной заготовки - клиновидной пластины, при этом форма клина 6 (фиг.9) при его изготовлении может быть получена методом пластической деформации материала пластины.

В соединении секций 1 и 2 башни (фиг.2) стрелками 18 показаны уклоны клиньев 6, которые расположены по периметру соединения. В диаметрально противоположных проушинах соединения стрелки 18, указывающие направления уклонов, направлены в противоположные стороны. Клинья 6 в проушинах соединения зафиксированы планками 19 и болтами 20, обеспечивающими постоянное их поджатие к рабочим поверхностям проушин.

Работает соединение секций следующим образом. Состыковывают секции 1 и 2 башни так, как это показано на фиг.1, путем введения внутренних проушин 4 секции 2 во внешние проушины 5 секции 2 (фиг.4). При этом секция 1 опирается на торец секции 2 торцами внешних проушин 5. Затем в отверстия 7 и 8 внутренних и внешних проушин вводят клинья 6 таким образом, чтобы диаметрально расположенные клинья своими уклонами были направлены по стрелкам 18 навстречу друг другу (фиг.2). Далее каждый клин 6 забивают в отверстия 7 и 8 внутренних и внешних проушин 4 и 5 с натягом в сторону уклона клина, который фиксируют в отверстиях проушин секций планкой 19 посредством болтов 20. При забивке клиньев 6 в соединениях секций выбираются зазоры, расположенные в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при этом зазоры выбираются одновременно благодаря форме выполнения выпуклых рабочих поверхностей 11 и 12 каждого клина и вогнутых рабочих поверхностей 9 и 10 внутренних и внешних проушин 4 и 5. В результате достигается прочное и надежное соединение секций путем одновременного устранения зазоров в соединении в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

При работе башни, пояса которой испытывает растягивающие и крутящие усилия, внутренние и внешние проушины 4 и 5 работают на растяжение и кручение, при этом нагрузки от внешних и внутренних проушин передаются от их вогнутых рабочих поверхностей 9 и 10 на выпуклые рабочие поверхности 11 и 12 клиньев, которые за счет формы рабочих поверхностей исключают возможность появления зазоров в соединении в вертикальном и горизонтальном направлениях.

Для обеспечения эффективного, надежного и удобного соединения секций башни и их разъединения существенным является выполнение на поверхности цилиндрических сегментов клина лысок 16 и 17, поскольку при введении клина в проушины соединения клин взаимодействует с последними своими рабочими поверхностями 11 и 12, исключая соприкосновение его боковых поверхностей с боковыми поверхностями проушин. Этому также способствует форма клина, ширина f средней части 13 которого меньше расстояния F между смежными лысками 16 и 17 цилиндрического сегмента клина (фиг.8).

Источники информации

1. SU 522713 A, 15.01.1977.

2. SU 670527 A, 30.06.1979.

3. SU 1079600 A, 15.03.1984.

4. RU 2001129818/28, 08.11.2001 с решением о выдаче патента.

5. SU 341746 A, 14.06.1972.

6. SU 1057404 А, 30.11.1983.

7. SU 846496 А, 15.07.1981.

8. RU 2007368 С1, 15.02.1994.

9. SU 935454 А, 15.06.1982.

10. ЕР 0974546 А1, 26.01.2000.

11. ЕР 0530114 В1, 03.03. 1993.

12. SU 887440 А, 07.12.1981.