подвижный противовес грузоподъемного крана

Формула изобретения

Подвижный противовес грузоподъемного крана, содержащий две половины, закрепленные каждая на одном плече соответствующего рычага, отличающийся тем, что рычаги расположены по бокам поворотной платформы грузоподъемного крана и шарнирно закреплены на поперечной балке, соединяющей две подвижные тележки, перемещающиеся по наклонным ездовым балкам, расположенным по бокам поворотной платформы грузоподъемного крана, имеющие консоли, расположенные вдоль упомянутых балок и соединенные с плечами рычагов полиспастами, имеющими общий канат, соединенный со сбегающей ниткой грузового полиспаста крана через уравнительный блок из двух роликов так, чтобы две ветви общего каната подходили к трубчатой балке, соединяющей обе консоли, с противоположных сторон, причем рычаги имеют два упора для ограничения поворота от максимального до минимального вылета противовеса, подвижные тележки установлены на наклонных ездовых балках с возможностью перемещения по ним с помощью полиспаста, имеющего общий канат, соединенный с уравнительным блоком канатной тяги, концы которой закреплены к оголовку стрелы крана, если кран в стреловом исполнении, или к треугольной стойке маневрового клюва, если кран в башенно-стреловом исполнении.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области краностроения, а именно к подвижному противовесу грузоподъемного крана, синхронно изменяющему вылет в зависимости от изменения вылета стрелы крана и величины транспортируемого груза.

В настоящее время большинство грузоподъемных самоходных кранов оборудуются (по крайней мере отечественные) стационарными противовесами.

Такие краны имеют ограниченные возможности в грузоподъемности и вылете.

Это выражено уравнением

(1) К_г.у.=К_с.у. =1,15 - идеальный случай, где

К_г.у. - коэффициент грузовой устойчивости крана,

К_с.у. - коэффициент собственной устойчивости крана.

Из уравнения (1) видно: увеличивая вылет и массу противовеса с целью увеличения грузоподъемности и вылета стрелы крана, коэффициент собственной устойчивости на минимальном вылете стрелы крана уменьшается и достигает предела К_с.у.=1,15.

Дальнейшее увеличение параметров противовеса грозит опрокидыванием крана при минимальном вылете стрелы без поднимаемого груза.

Чтобы избежать опрокидывания, искусственно увеличивают массу той части крана, центр тяжести которой находится между ребрами опрокидывания, увеличивают базу крана. Такие краны не мобильны и транспортируются по частям на трейлерах, железнодорожных платформах. Это очень трудоемко, занимает много времени и дорого.

Известны портальные грузоподъемные краны с подвижными противовесами.

Наиболее близким аналогом является подвижный противовес, раскрытый в SU 626024 А1, 16.08.1978 г. "Уравновешивающее устройство стрелы". Известный прототип содержит общие с заявленным изобретением признаки: подвижный противовес, содержащий две части, каждая из которых закреплена на одном плече соответствующего рычага.

Недостаток прототипа заключается в том, что суммарный момент от обеих частей противовеса уравновешивает момент только от массы стрелы, но не груза, в противном случае увеличение вылета стрелы без груза будет невозможно (момент от противовеса будет больше момента от стрелы).

Задачей предлагаемого подвижного противовеса является увеличение транспортируемого груза, обеспечив при этом условие уравнения (1), путем уравновешивания не только момента от массы стрелы, но и момента от груза, уменьшение общей массы грузоподъемного крана, возможность установки поворотной части грузоподъемного крана на автомобильные или пневмоколесные шасси как более современные и мобильные по сравнению с гусеничными и рельсовыми, универсальность противовеса, позволяющая применить предлагаемый подвижной противовес на любом кране:

с канатным механизмом маневра стрелы крана, клюва;

с гидравлическим механизмом маневра стрелы;

с реечным механизмом маневра стрелы.

Указанная задача решается тем, что в подвижном противовесе грузоподъемного крана, содержащем две половины, закрепленные каждая на одном плече соответствующего рычага, согласно изобретению рычаги расположены по бокам поворотной платформы грузоподъемного крана и шарнирно закреплены на поперечной балке, соединяющей две подвижные тележки, перемещающиеся по наклонным ездовым балкам, расположенным по бокам поворотной платформы грузоподъемного крана, имеющие консоли, расположенные вдоль упомянутых балок, и соединенные с плечами рычагов полиспастами, имеющими общий канат, соединенный со сбегающей ниткой грузового полиспаста крана через уравнительный блок из двух роликов так, чтобы две ветви общего каната подходили к трубчатой балке, соединяющей обе консоли, с противоположных сторон, причем рычаги имеют два упора для ограничения поворота от максимального до минимального вылета противовеса, тележки установлены на наклонных ездовых балках с возможностью перемещения по ним с помощью полиспаста, имеющего общий канат, соединенный с уравнительным блоком канатной тяги, концы которой закреплены к оголовку стрелы крана, если кран в стреловом исполнении, или к треугольной стойке маневрового клюва, если кран в башенно-стреловом исполнении.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где

на фиг.1 показан общий вид самоходного крана с заявленным противовесом в стреловом исполнении;

на фиг.2 - общий вид крана в башенно-стреловом исполнении;

на фиг.3 - схема запасовки полиспастов консолей тележек;

на фиг.4 - схема запасовки тележечных полиспастов для крана в стреловом исполнении;

на фиг.5 - схема запасовки тележечных полиспастов для крана в башенно-стреловом исполнении.

Предлагаемый подвижный противовес (фиг.1, 2) состоит из двух половинок 2, каждая из которых закреплена на одном плече соответствующего рычага 1. На фиг.1, 2 позицией 16 обозначена двуногая стойка крана, позицией 17 - полиспаст изменения вылета стрелы.

Рычаги 1 расположены по бокам поворотной платформы 18 грузоподъемного крана, шарнирно закреплены на поперечной трубчатой балке 4, которая соединяет две подвижные тележки 3, являющиеся дополнительными противовесами, перемещающимися по наклонным ездовым балкам 5, расположенным по бокам поворотной платформы 18 грузоподъемного крана.

Тележки 3 имеют консоли 6, расположенные вдоль ездовых балок 5, два двухребордных колеса сверху ездовой балки и два двухребордных колеса снизу ездовой балки, чтобы при передвижении тележки не соскочили с ездовых балок.

Консоли 6 соединены с плечами рычагов 1 полиспастами 7, имеющими общий канат 8. Общий канат 8 соединен со сбегающей ниткой 9 грузового полиспаста 10 крана уравнительным блоком 11, состоящим из двух роликов, так, чтобы две ветки общего каната подходили к трубчатой балке 12, соединяющей обе консоли, с противоположных сторон.

Рычаги 1 имеют два упора, ограничивающие поворот рычага от минимального вылета противовеса до максимального.

Тележки 3 имеют возможность перемещаться по ездовой балке с помощью тележечных полиспастов 13 (см. фиг.4 и 5). Оба тележечных полиспаста 13 имеют общий канат и соединены уравнительным блоком 14, состоящим из двух роликов, с канатной тягой 15, концы которой закреплены к оголовку стрелы крана, если кран в стреловом исполнении, или к треугольной стойке маневрового клюва, если кран в башенно-стреловом исполнении.

При подъеме краном груза рычаги 1 начинают поворачиваться вокруг шарниров, перемещая противовесы 2 в сторону увеличения вылета, под воздействием полиспастов 7, усилия в которых зависят от усилия в сбегающей нитке грузового полиспаста 10 крана, которое в свою очередь зависит от величины массы поднимаемого груза и числа ниток в грузовом полиспасте 10 крана.

При увеличении вылета стрелы под воздействием тележечных полиспастов 13 тележки 3 синхронно перемещаются вверх по наклонным ездовым балкам 5, и синхронно вниз при уменьшении вылета стрелы под воздействием скатной составляющей от массы тележек и противовесов, причем угол поворота рычагов 1 при изменении вылета стрелы крана не меняется.

Пример:

Пусть угол наклона ездовой балки =6°,

S=2,5 т - усилие в стреловом полиспасте, или полиспасте маневра клюва,

n=2 - число ниток в тележечном полиспасте 13.

Условие равновесия тележки при движении вверх по уклону.

(одна тележка 3 и один противовес 2)

где Р_тел - масса тележки,

Р_пр - масса противовеса,

f_тр - коэффициент трения в подшипниках колес тележки,

для двух тележек масса тележек и противовесов будет 40,3 т.

Условие равновесия тележки при движении вниз по уклону:

S_ск-(Р_тел+Р_пр )·(Sin-(Р _тел+Р_пр)f_тр=(Р_тел +Р_пр)·(Sin-f _тр)=(Р_тел+Р_пр)·(0,104-0,02)=20,16·0,084=1,74 т<S=2,5 т,

при S1,74 тележка двигается вниз по уклону,

S_ск - скатывающее усилие.

Из расчетов видно, что суммарная масса тележек и противовесов может быть достаточно большой (в данном примере 40 т). На первый взгляд кажется, что противовесы на рычагах излишни и их можно стационарно закрепить на тележках, но тогда может оказаться, что коэффициент собственной устойчивости меньше допускаемого Ксу<1,15 и что возникает необходимость в уменьшении массы противовеса, что автоматически влечет уменьшение массы поднимаемого краном груза.