способ надвижки новых подкрановых балок взамен старых с минимальными помехами основному производственному процессу

Формула изобретения

Способ продольной надвижки в действующем цехе новых подкрановых балок с высоким эксплуатационным ресурсом взамен старых, исчерпавших свой ресурс, с минимальными помехами основному производственному процессу, заключающийся в том, что изготавливают новые балки, являющиеся, например, трехпролетными, с верхним поясом из пары симметричных коробчатых профилей, охватывающих стенку и неподвижно соединенных с ней легированными шпильками (сталь 40 X «Селект») с гарантированным натягом и соосно закрепленными на них рельсами, оснащают нижние пояса старых заменяемых балок опорными консолями, выступающими внутрь цеха на ширину новых балок с запасом, оснащают тележку мостового крана гидродомкратами, монтируют на плунжеры гидродомкратов двухконсольную траверсу, выполняют в торцовой стене здания на отметке торца старых балок монтажное отверстие по габаритам сечения новых балок, в торце цеха снаружи монтируют направляющую балку и закрепляют на ней сверху скользкие подкладки, например, из винипласта, для подачи новых балок внутрь цеха, стреловым краном укладывают сверху новую балку на скользкие подкладки направляющей балки, и заводят ее конец через монтажное отверстие внутрь цеха, жесткой сцепкой прикрепляют монтируемую балку к мостовому крану и горизонтально буксируют по скользким подкладкам новую балку внутрь цеха на всю ее длину на опорные консоли, прикрепленные к нижним поясам старых балок, отцепляют конец жесткой сцепки от мостового крана, своим ходом перемещают мостовой кран к центру тяжести новой балки, тяжами подвешивают концы новой балки к траверсе, опирающейся на плунжеры пары гидродомкратов, установленных на тележке мостового крана, поддомкрачивают монтируемую новую балку на 100 120 мм выше опорных консолей старых балок и мостовым краном транспортируют ее продольно вдоль цеха к месту монтажа, совмещают передний конец новой балки со стыком старых балок, перемещением тележки крана устраняют зазор между тремя старыми и новой балками, опускают гидродомкратами новую балку на опорные консоли, по всей длине соединяют ее с этими консолями и верхним поясом старой балки, отцепляют подвески и своим ходом перегоняют кран к торцу цеха за следующей балкой, циклы повторяют и подготавливают все новые балки к поперечной надвижке их в проектное положение.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к модернизации подкрановых сооружений, преимущественно в действующем цехе с тяжелым интенсивным режимом работы мостовых кранов 8К, 7К, например мартеновском.

В настоящее время большое количество подкрановых балок в цехах с тяжелым интенсивным режимом работы эксплуатации повреждены усталостными трещинами ввиду накопления миллионов циклов прокатывания колес кранов. Поэтому вероятность возникновения аварийного состояния и даже обрушения поврежденной усталостными трещинами подкрановой балки постоянно увеличивается.

Актуальность разработки технологии замены балок, достигших аварийного состояния, высокая. Замена таких балок должна осуществляться без остановки работы мостовых кранов и с наименьшими помехами основному производственному процессу.

За аналог примем известный способ замены рельсов в действующем цехе без остановки работы мостовых кранов [1], [2], разработанный К.К.Неждановым и др. Известный способ заключается в следующем. Заменяемую плеть рельсов наращивают с одного конца, затем ослабляют рельсовые крепления, поступательно перемещают плеть, скользя по подкрановым балкам, и укорачивают ее с другого конца цеха.

На основе этого эффективного способа разработаем новый способ монтажа подкрановых балок продольной надвижкой в действующем цехе.

В качестве прототипа примем «Способ монтажа подкрановых балок», разработанный Неждановым К.К. [3, а.с. № 1818295]. Этот способ монтажа в действующем цехе может быть усовершенствован.

Технический результат изобретения - обеспечение механизированной технологии замены вышедших из строя подкрановых балок в стесненных условиях действующего цеха с минимальными помехами основному производственному процессу и повышение эксплуатационного ресурса подкрановых конструкций при интенсивном тяжелом режиме работы мостовых кранов.

Технический результат по технологии продольной надвижки новых подкрановых балок с высоким эксплуатационным ресурсом взамен старых, исчерпавших свой ресурс, в действующем цехе с минимальными помехами основному производственному процессу достигнут следующим образом.

Технологический процесс надвижки новых подкрановых балок в действующем цехе с высоким эксплуатационным ресурсом продольно взамен старых, исчерпавших свой ресурс, с минимальными помехами основному производственному процессу реализован следующим образом.

Способ заключается в том, что изготавливают новые балки, являющиеся, например, трехпролетными, с верхним поясом из пары симметричных коробчатых профилей, охватывающих стенку и неподвижно соединенных с ней легированными шпильками (сталь 40 Х «Селект») с гарантированным натягом и соосно закрепленными на них рельсами.

Оснащают тележку мостового крана гидродомкратами, монтируют на плунжеры гидродомкратов двухконсольную траверсу, оснащают нижние пояса старых, заменяемых балок опорными консолями, выступающими внутрь цеха на ширину новых балок.

Выполняют в торцовой стене здания на отметке торца старых балок монтажное отверстие по габаритам сечения новых балок, в торце цеха снаружи монтируют направляющую балку и закрепляют на ней сверху скользкие подкладки, например, из винипласта, для подачи и скольжения новых балок внутрь цеха.

Стреловым краном укладывают сверху новую балку на скользкие подкладки направляющей балки и заводят ее конец через монтажное отверстие внутрь цеха.

Жесткой сцепкой прикрепляют монтируемую балку к мостовому крану и горизонтально буксируют по скользким подкладкам новую балку внутрь цеха на всю ее длину на опорные консоли, прикрепленные к нижним поясам старых балок.

Отцепляют конец жесткой сцепки от мостового крана, своим ходом перемещают мостовой кран к центру тяжести новой балки, тяжами подвешивают концы новой балки к траверсе, опирающейся на плунжеры пары гидродомкратов, установленные на тележке мостового крана.

Поддомкрачивают монтируемую новую балку на 100 120 мм выше опорных консолей старых балок и мостовым краном транспортируют ее продольно вдоль цеха к месту монтажа.

Совмещают передний конец новой балки со стыком старых балок, перемещением тележки крана устраняют зазор между тремя старыми и новой балками, опускают гидродомкратами новую балку на опорные консоли.

По всей длине соединяют ее с этими консолями и верхним поясом старой балки, отцепляют подвески и своим ходом перегоняют кран к торцу цеха за следующей балкой, циклы повторяют и подготавливают все новые балки к поперечной надвижке их в проектное положение на консоли колонны.

На фиг.1 схематично показан продольный разрез промышленного здания, в котором продольно надвигают новые подкрановые балки, по разработанному способу, взамен вышедших из строя балок. На фиг.2 - разрез по подкрановым конструкциям.

Последовательность осуществления способа следующая. Изготавливают новые, например, трехпролетные 1 подкрановые балки с верхним поясом из пары симметричных коробчатых профилей 2, неподвижно соединенных со стенкой легированными шпильками 3 (сталь 40 Х «Селект») с гарантированным натягом.

Оснащают мостовой кран 4 гидродомкратами 5 для подвески упомянутых балок 1. Прикрепляют к нижним поясам старых 6 заменяемых балок с одной стороны цеха опорные консоли 7, выступающие внутрь цеха на ширину новых балок 1.

Выполняют в торцовой 8 стене здания на отметке торцов старых балок 6 монтажное отверстие 9 по габаритам сечения новых балок 1 с одной стороны цеха. Монтируют направляющие балки 10 для подачи новых балок 1 снаружи цеха и закрепляют на них сверху скользкие 11 подкладки, например, из винипласта.

Стреловым самоходным краном (не показано) подают новую трехпролетную 1 балку на направляющую балку 10 и заводят ее конец через монтажные отверстия 9 внутрь цеха. Подвешивают этот конец, используя гидродомкраты 3 и подвески 8, к мостовому крану 2 и продольно, поступательно вдоль старой плети балок буксируют новую 1 балку по скользким подкладкам 11 внутрь цеха и заводят их на всю длину на опорные консоли 7, прикрепленные к нижним поясам старых 6 балок.

Отцепляют конец новой 1 балки от мостового крана 4 и своим ходом перемещают его к центру тяжести новой 1 балки. Подвешивают трехпролетную 1 балку подвесками 12 к мостовому крану 4, в двух точках. Используя гидродомкраты 5, установленные на мостовом кране 4, поддомкрачивают эту новую 1 балку на 100 120 мм выше опорных консолей 7 и транспортируют ее продольно вдоль цеха к месту монтажа параллельно старой балке, опирающейся на уступ 13 колонны 14.

Совмещают передний конец новой 1 балки со стыком 15 старых 6 балок и опускают гидродомкратами 5 новую 1 трехпролетную балку на опорные консоли 7. Соединяют ее со старыми 6 балками в трех пролетах.

Отцепляют подвески 12 и своим ходом перегоняют кран 4 в торец 8 цеха за следующей новой 1 балкой.

Сопоставление нового способа продольной надвижки новых подкрановых балок в действующем цехе со способом монтажа стреловым самоходным краном показывает следующие существенные отличия:

- Обеспечена механизированная замена вышедших из строя подкрановых балок в стесненных условиях действующего цеха с минимальными помехами основному производственному процессу, так как демонтаж оборудования не требуется.

- Снижена трудоемкость замены подкрановых балок их продольной надвижкой.

- Новые трехпролетные подкрановые балки выполнены с коробчатым верхним поясом [12], поэтому обладают высоким эксплуатационным ресурсом. Такая конструкция верхнего пояса обеспечивает неповреждение их подрельсовой зоны усталостными трещинами при накоплении 6 млн циклов прокатывания колес кранов [4].

- Замена разрезных подкрановых балок трехпролетными неразрезными балками позволяет значительно повысить надежность подкрановых конструкций и управлять их напряженно-деформированным состоянием [13, 14, 15].

Таким образом, новую неразрезную плеть 1 балок непрерывно наращивают с одного из концов цеха, затягивая с помощью мостового крана по направляющей балке через монтажное отверстие в торцевой стене цеха новые балки. Поступательно вдоль цеха перемещают новые балки параллельно старой плети балок. Соединяют старую и новую подкрановые балки и подготавливают их к поперечной надвижке на уступах колонн в проектное положение.

Список литературы

1. Нежданов К.К., Мишанин И.Н., Иллюстров Г.Б. Способ замены кранового рельса: а.с. № 0358248, СССР, М. Кл. B66C 7/08 // Бюл. № 33. - 1972.

2. Нежданов К.К., Нежданов С.К., Богданов Г.И. Способ замены рельса рельсового пути: а.с. № 1146353, СССР, М. Кл. E01B 29/16 // Бюл. № 11. - 1985.

3. Нежданов К.К., Нежданов С.К. Способ монтажа подкрановых балок: а.с. № 1818295, М. Кл. B66C 7/10, бюл. № 20. - 1993 (прототип).

4. Нежданов К.К. Совершенствование подкрановых конструкций и методов их расчета / дисс д-ра техн. наук. - Пенза, 1992. - С.349.

5. Нежданов К.К., Нежданов С.К. Устройство для крепления подкранового пути к колонне: а.с. № 1525113, СССР, М. Кл. B66C 6/00 // Бюл. № 44. - 1989.

6. Нежданов К.К., Нежданов С.К. Подкрановая балка: а.с. № 1594118, СССР. М. Кл. B66C 6/00 // Бюл. № 35. - 1990.

7. Нежданов К.К., Нежданов С.К. Металлическая подкрановая балка: а.с. № 1625811, СССР, М. Кл. B66C 6/00 // Бюл. № 5. - 1991.

8. Нежданов К.К. Устройство для крепления подкрановых балок к колоннам: а.с. № 945054, СССР, М. Кл.³ В 66 С 7/00 // Бюл. № 27. - 1982.

9. Нежданов К.К., Нежданов С.К. Устройство для крепления подкранового пути к колонне: а.с. № 1525113, СССР, М. Кл. B66C 6/00 // Бюл. № 44. - 1989.

10. Нежданов К.К., Нежданов С.К. Металлическая подкрановая балка: а.с. № 1625811, СССР, М. Кл. B66C 6/00 // Бюл. № 5. - 1991.

11. Нежданов К.К., Нежданов С.К., Семаев С.Н. Подкрановая балка: а.с. № 1696372, СССР, М. Кл. B66C 6/00 // Бюл. № 45. - 1991.

12. Нежданов К.К., Нежданов А.К., Тамбовцев Е.Н., Васильев А.В. Способ усиления подкранового пути. Патент России № 2114045. Бюл. № 18, 1998. Зарег. 27.06.1998.

13. Нежданов К.К. Управление напряженно-деформированным состоянием подкрановых конструкций [Текст] / К.К.Нежданов, А.К.Нежданов // Строительная механика и расчет сооружений. - 2008. № 4. - С.32-37.

14. Нежданов К.К. О пути решения проблемы управления неравномерными осадками вызывающими опасные крены и напряжения в сооружении [Текст] / К.К.Нежданов, П.В.Куничкин // Строительная механика и расчет сооружений. - 2008. № 5. - С.71-74.

15. Нежданов К.К. Об исключении возможности появления усталостных трещин в подрельсовой зоне подкрановых балок. [Текст] / К.К.Нежданов, А.К.Нежданов // Строительная механика и расчет сооружений. - 2008. № 6. - С.33-37. 2009-02-08