ГРУЗОЗАХВАТНАЯ ТРАВЕРСА УКЛАДОЧНОГО КРАНА

Полезная модель относится к грузоподъемному оборудованию, а именно к грузозахватной траверсе для захвата, подъема и транспортировки грузов, в частности для перегрузки рельсовых звеньев при ремонте железнодорожного пути при использовании укладочных железнодорожных кранов (УК) и козловых кранов.
Рельсошпальная решетка (далее - РШР) при звеньевой технологии представляет собой крупные транспортабельные блоки (длиной до 25 м, массой до 18 т) - звенья. Сборкой, разборкой и ремонтом звеньев РШР в стационарных условиях - на производственных базах путевых машинных станций (далее - ПМС) занимаются звеносборочно-разборочно-ремонтные технологические линии. Производство работ по перегрузке звеньев при ремонте пути производится укладочными железнодорожными кранами типов УК 25/9-18, УК 25/25 грузоподъемностью 18 и 25 тонн соответственно. При работе на базах ПМС погрузо-разгрузочные работы производятся преимущественно козловыми кранами грузоподъемностью 10 и 12,5 тонн, работающими на перегрузке звеньев парами. Для быстрого захвата звеньев предусмотрено применение специальных грузоподъемных устройств - звеньевых траверс.
Из уровня техники известны следующие технические решения.
Известна грузовая траверса, содержащая раму, включающую балку, корпус и грузозахватные устройства. Грузозахватные устройства шарнирно закреплены соответственно на краях балки. В качестве грузозахватных устройств используются клещевые захваты (патент РФ №2214961, дата публикации 27.10.2003).
Также известно автоматическое грузозахватное устройство, в нижней части корпуса которого имеются два разводных крюка, выполненные с возможностью поворота в вертикальной плоскости относительно друг друга, имеющие ограничители их поворота, два электромагнита, закрепленные внутри корпуса грузозахватного устройства и связанные через тяги с разводными крюками (патент РФ №189102, дата публикации 13.05.2019).
Наиболее близким аналогом патентуемого решения является рельсовый захват, содержащий корпус, в котором смонтированы шарнирно соединенные между собой крюкообразные рычаги и связанный со штоком силового цилиндра упор, имеющий возможность взаимодействия с внутренними поверхностями крюкообразных рычагов, на упоре шарнирно закреплена обойма с роликами, перемещающимися вдоль крюкообразных рычагов. Внутренняя поверхность крюкообразных рычагов имеет клиновой профиль, а их верхняя часть выполнена в виде зацепов, при этом хвостовик упора выполнен в виде кулачка, нижняя часть которого имеет возможность взаимодействия с клиновым профилем для поворота рычагов до замыкания зева захвата на головке рельса, а верхняя - возможность взаимодействия с зацепами крюкообразных рычагов, причем ось шарнира, соединяющего между собой крюкообразные рычаги, смонтирована в корпусе захвата с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси захвата (патент РФ №2484195, дата публикации 10.06.2013).
Недостаток известных устройств состоит в том, что в них предусмотрен один из видов управления захватом/расцепом захватного механизма: либо ручной, либо автоматический. При перегрузке звеньев из штабеля в штабель, или например, со штабеля на подвижной состав или наоборот, требуется выполнение работ с траверсами на высоте для приведения рукоятки в требуемое положение. При этом некоторые задачи требуют привлечения монтеров пути для ручного размыкания захватов звеньев РШР. Эта работа сопряжена с небезопасными условиями, т.к. требуется производить работы на высоте при погрузочно-разгрузочных работах в штабелях звеньев. В практике на производственных базах ПМС звенья РШР с железобетонными шпалами складируют в штабели до 15 звеньев в высоту, что составляет около 6 метров и требуют ручного управления захватом/расцепом. Это является источником опасности падения работников с высоты при проведении погрузочно-разгрузочных работ в штабелях звеньев на высоте.
Техническая проблема, решаемая разработкой предлагаемого устройства, состоит в повышении безопасности, сокращении эксплуатационных расходов и времени производства погрузо-разгрузочных работ со звеньями РШР за счет возможности как автоматического, так и ручного способа замыкания/расцепа захватов.
Технический результат патентуемой полезной модели заключается в исключении ручных операций замыкания/расцепа захватов, повышении безопасности и производительности погрузо-разрузочных работ за счет автоматического замыкания/расцепа захватов с возможностью применения ручного замыкания/расцепа захватов в нештатных ситуациях.
Заявленный технический результат достигается за счет конструкции грузозахватной траверсы укладочного крана, содержащей балку, в которой установлены две пары захватов, выполненных из двух подвижных частей, и запорные механизмы захватов, каждый из которых содержит фиксатор, рычаг с противовесом, ручную тягу, линейный актуатор, подключенный к электроприводу, и упор, расположенный на внутренней части захвата. Фиксатор установлен внутри балки с возможностью его перемещения с целью приведения его в соприкосновение с упором захвата и отведения от упора захвата. Рычаг с противовесом подвижно присоединен к фиксатору, а ручная тяга и шток линейного актуатора присоединены каждый посредством своего троса к фиксатору для его задвигания и выдвигания при перемещении ручной тяги или при автоматическом управлении штоком линейного актуатора.
Основные элементы конструкции размещены внутри корпуса балки траверсы для защиты от воздействия атмосферных осадков, повреждений при работе с траверсой (в процессе производства погрузо-разгрузочных работ и их защиты от воздействия атмосферных осадков), а также от вандализма.
Линейный актуатор подключен к электроприводу для обеспечения возможности управления им.
За счет наличия ручной тяги и соединения ее с основными функциональными элементами траверсы обеспечивается возможность ручного управления (замыкания и размыкания) захватом. За счет наличия линейного актуатора, соединенного с основными функциональными элементами траверсы, обеспечивается возможность автоматического управления (замыкания и размыкания) захватом. Таким образом, за счет выполнения запорного механизма вышеуказанным образом обеспечивается возможность приводить фиксатор в соприкосновение с упором и отводить фиксатор от упора, то есть возможность как ручного, так и автоматического управления захватом траверсы.
В частном случае осуществления полезной модели в качестве линейного актуатора может быть использован электроцилиндр или гидроцилиндр. При этом траверса предпочтительно содержит блок дистанционного управления положением штока линейного актуатора для дистанционного управления захватом.
Для автономного электропитания линейного актуатора используется энергия, полученная за счет вращения вала генератора от блока канатно-блочной системы и накопленная в аккумуляторной батарее или конденсаторе.
Заявленная полезная модель поясняется следующими чертежами, иллюстрирующими конструкцию траверсы в частном случае реализации полезной модели:
фиг. 1 - схема установки траверсы на балке;
фиг. 2 - схема установки траверсы на укладочном кране;
фиг. 3 - вид А сверху;
фиг. 4 - вид Б;
фиг. 3 - разрез В-В;
фиг. 6 - вид Г;
фиг. 7 - разрез Д-Д;
фиг. 8 - положение разведенных частей захвата траверсы;
фиг. 9 - положение сведенных частей захвата траверсы;
фиг. 10 - блок-схема оборудования автоматизации управления траверсой.
Позициями на чертежах обозначены следующие элементы:
1 - траверса;
2 - балка траверсы;
3 - захват;
4 - рычаг с противовесом;
5 - ручная тяга;
6 - трос;
7 - упор;
8 - фиксатор;
9 - линейный актуатор (электроцилиндр);
10 - кабель;
11 - передатчик радиоуправления;
12 - приемник радиоуправления;
13 - генератор;
14 - привод генератора (канатный блок со звездочкой цепной передачи);
15 - цепная передача;
16 - ограничитель заряда;
17 - батарея аккумуляторная или конденсатор;
18 - коробка с реле;
19 - распределительная коробка;
20 - блок управления.
В конструкции укладочного крана траверса 1 смонтирована постоянно в канатно-блочной грузоподъемной системе полиспаста, при этом использовались две траверсы 1, соединенные канатно-блочной балкой и установленные на ее концах (фиг. 1-3). Грузозахватная траверса 1 содержит балку 2, в которой смонтированы две пары захватов 3 на ее концах. Каждая пара захватов 3 выполнена из двух частей (внешней и внутренней), подвижно соединенных друг с другом. Балка 2 снабжена запорным механизмом захватов, содержащим рычаг 4 с противовесом, ручную тягу 5 с рукояткой, тросы 6, упор 7, расположенный на внутренней части захвата 3, и фиксатор 8. Рычаг 4 с противовесом подвижно присоединен к фиксатору 8, а штока электроцилиндров 9 (линейных актуаторов с кабелями подключения 10) и ручная тяга 5 присоединены посредством тросов 6 к фиксатору 8. Таким образом, фиксатор 8 установлен с возможностью его перемещения (задвигания и выдвигания) с целью приведения его в соприкосновение с упором 7 захвата 3 и отведения от упора 7 захвата 3 при перемещении ручной тяги 5 или при управлении электроцилиндром 9 за счет передатчика радиоуправления 11, установленного в кабине крана или на выносном дистанционном пульте управления, и приемника радиоуправления 12, установленного в канатно-блочной раме (фиг. 2, 6-10).
Устройство траверсы содержит также генератор 13 с приводом 14, цепную передачу 15, преобразующую вращение канатного блока во вращение вала генератора 13, ограничитель заряда 16, батарею аккумуляторную или конденсатор 17, коробку с реле 18, распределительную коробку 19 и блок управления 20 (фиг. 10). Генератор 13 обеспечивает заряд аккумуляторной батареи или конденсатора 17.
Оборудование автоматизации управления траверсой 1 изображено на блок схеме (фиг. 10) и включает в свой состав:
- технические средства электрического привода фиксатора 8 захватов 3 траверсы 1: актуаторы 9 (электроцилиндры) (ПФ на фиг. 10);
- технические средства передачи, трансформации и преобразования электроэнергии от источника питания к актуаторам (электроцилиндрам 9): генератор 13, соединенный с приводом 14 цепной передачей 15, ограничитель заряда 16, батарея аккумуляторная или конденсатор 17, приемник радиоуправления 12 и блок управления 20 (ПА на фиг. 10);
- технические средства управления электроцилиндрами: передатчик радиоуправления 11 и приемник радиоуправления 12 (ДУ на фиг. 10).
Основная функция оборудования заключается в том, чтобы воздействием штока электроцилиндра 9 (при втягивании штока) или ручным воздействием на рукоятку ручной тяги 5 (при ее вытягивании из балки 2) через трос 6 отводить фиксатор 8 от соприкосновения с внутренней поверхностью захвата 3, на которой расположен упор 7. Обратное движение фиксатора (соприкосновение с внутренней поверхностью захвата 3, на которой расположен упор 7) производится при обратном движении штока электроцилиндра 9 (при выдвижении штока) или рукоятки ручной тяги 5 (при ее введении в балку 2), при этом рычаг с противовесом 4 принудительно за счет противовеса способствует движению захвата 8 в соприкосновение с внутренней поверхностью захвата 3, на которой расположен упор 7.
Если фиксаторы 8 находятся в соприкосновении с поверхностью внутренних захватов 3 (шток электроцилиндра 9 выдвинут или рукоятка 5 вдвинута в балку 2 траверсы 1), то при подъеме траверсы 1 со звена РШР, упор 7, дойдя до фиксатора 8, не даст захватам 3 свестись (фиг. 9). Этим положением запорного механизма пользуются для автоматической отгрузки звеньев, когда после отгрузки при снятии траверс 1 их захваты 3 находятся в разведенном положении.
Если фиксаторы 8 отведены от соприкосновения с поверхностью внутренних захватов 3 (рукоятка 5 выдвинута из корпуса траверсы 1), то при подъеме траверсы 1 со звена упор 7, не встречая препятствия от фиксатора 8, даст захватам 3 свестись (фиг. 10). Этим положением запорного механизма пользуются для автоматической зацепки звеньев РШР, когда после опускания траверс 1 на звено они автоматически захватят его.
Для работы в автоматическом режиме рукоятка ручной тяги 5 должна быть введена в балку 2 траверсы 1.
Пример
Использовался кран типа УК 25/25 грузоподъемностью 25 тонн.
Для привода фиксаторов траверсы применены электроцилиндры со следующими параметрами:
- ход - 50 мм;
- усилие - 12 кг;
- напряжение - 12 В;
- скорость движения штока - 40 мм/с.
Параметры технических средств управления электроцилиндрами:
- передатчик и приемник радиоуправления 21-2S Telecrane;
- генератор GS-0,5.
Таким образом, заявленная траверса для укладочного крана оснащена автоматическим захватом и расцепом захватного устройства с дистанционным управлением, что позволяет повысить безопасность, сократить эксплуатационные расходы и время производства погрузо-разгрузочных работ со звеньями РШР за счет замены ручного способа замыкания захватов траверс на способ дистанционного управления.