Кран
CRANE

Изобретение относится к крану, в частности к крану большой грузоподъемности. Основной областью применения изобретения являются краны большой грузоподъемности, которые для транспортировки на большие расстояния грузятся на транспортные средства, а на месте использования сгружаются и перемещаются на собственной ходовой части.
В заявке DE 196 02 972 А1 представлен кран с рамой, на которой расположена вращающаяся вокруг вертикальной оси станина, в которой закреплена телескопически выдвижная, поворачивающаяся вокруг горизонтальной оси стрела с несколькими расположенными друг в друге с возможностью движения в аксиальном направлении секциями.
Однако при этом не все секции выдвигаются одновременно, а в каждом случае лишь часть секций полностью, а остальные не выдвигаются совсем.
У представленного в заявке DE 39 13 560 А1 крана все секции при любой выбранной длине выдвижения могут выдвигаться на соответствующую предписанную часть их максимальной длины выдвижения, однако здесь происходит одновременное увеличение длины всех секций.
В заявке DE 694 17 228 Т2 показана стрела крана, в которой с каждой секцией сопряжена система гидроцилиндров. Впрочем, отдельные системы гидроцилиндров приводятся в действие одновременно, в результате чего отдельные секции также выдвигаются одновременно.
В заявке ЕР 2 388 228 В1 описывается управляющий блок для телескопически выдвижной стрелы крана, причем среди прочего говорится о последовательном выдвижении отдельных секций. Однако здесь не говорится о том, что отдельные секции должны выдвигаться по отдельности друг за другом, начиная с самой нижней секции.
Исходя из этого, задачей настоящего изобретения является такое усовершенствование крана описанного типа, которое с помощью простых экономичных средств позволит достичь относительно высокой стабильности и грузоподъемности.
Данная задача в соответствии с изобретением решается за счет того, что каждая секция обладает собственной системой гидроцилиндров соответствующей мощности, которая в каждом отдельном случае приводится в действие независимо от систем гидроцилиндров, относящихся к другим секциям, а также за счет того, что в управляющий блок заложена программа выдвижения, выполненная таким образом, что все секции выдвигаются по отдельности друг за другом, и включающая в себя схему последовательного включения, в соответствии с которой удлинение стрелы начинается с выдвижения нижней секции и последовательно продолжается за счет верхних.
Так как все секции выдвигаются по отдельности друг за другом на соответствующую предписанную часть их максимальной длины выдвижения, удается добиться особо высокой устойчивости стрелы при выдвижении и обеспечить оптимальное использование возможностей крана в соответствии с изобретением. Поскольку приведение в действие отдельных секций начинается с выдвижения нижней секции и последовательно продолжается за счет верхних, обнаруживается очевидное преимущество последовательности выдвижений, состоящее в том, что выдвижение начинается с самой мощной секции.
Преимущества вариантов исполнения и предпочтительные усовершенствования основного решения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения. Так, предпочтительным образом может быть предусмотрено, что все секции выдвигаются на одну и ту же часть их максимальной длины выдвижения, что упрощает программу выдвижения и облегчает эксплуатацию.
Кроме того, гидроцилиндры, входящие в системы гидроцилиндров секций, предпочтительно выполнены в виде цилиндров двойного действия с двумя подключениями для гидромагистралей, с которыми в каждом случае сопряжен соответствующий управляемый посредством управляющего блока вентиль, предпочтительно выполненный в качестве многоходового вентиля с функциями впуска, выпуска и функцией поддержания давления. Данные решения обеспечивают точное приводное выдвижение и сдвижение, а также надежную блокировку каждой секции в достигнутом выдвинутом положении.
Кроме того, предпочтительно можно предусмотреть, чтобы выдвижение секции начиналось с опережающего движения по отношению к соответствующей останавливающейся предшествующей секции. За счет этого можно, несмотря на индивидуальное выдвижение отдельных секций, обеспечить практически непрерывное удлинение стрелы и соответственно сравнительно короткое общее время удлинения.
Устройство измерения перемещений предпочтительно может быть расположено внутри стрелы, секции которой предпочтительно выполнены в качестве полых профилей. Благодаря этому обеспечивается защищенное компактное расположение.
Устройство измерения перемещений предпочтительно может включать разматывающийся от взаимодействующего с устройством измерения угла поворота барабаном, закрепленный на верхней секции трос. Таким образом, удается обеспечить прочное механическое исполнение устройства измерения перемещений, обладающего, тем не менее, высокой точностью.
В дальнейших вариантах усовершенствования основных решений может быть предусмотрена программа, наложенная на программу последовательно осуществляемого равномерного телескопического выдвижения, которая обеспечит ручное управление, по меньшей мере, частичного выдвижения секций. Преимуществом здесь является возможность простой корректировки предварительно установленной длины выдвижения стрелы.
Еще одно преимущество может заключаться в решении, подразумевающем, что с управляющим блоком сопряжен выполненный в качестве пульта дистанционного управления блок ввода данных, с помощью которого можно ввести выбранную длину стрелы, задать выбранную программу, а также активировать гидравлическое приводное устройство и управляющий блок. Пульт дистанционного управления повышает удобство эксплуатации, а также обеспечивает надежный контроль крана или стрелы снаружи.
Дальнейшие преимущества разработки и предпочтительных усовершенствований видны в остальных зависимых пунктах формулы и последующем описании предпочтительного образца исполнения изобретения на основании чертежа.
Единственная фигура описанного далее чертежа содержит вид крана в соответствии с изобретением со схематическим изображением исполнительного механизма, сопряженного с телескопически выдвижной стрелой.
Представленный на фигуре кран включает раму 1 в форме плоской основы, установленную на роликах 2, которые могут быть оснащены большегрузными шинами, и способную благодаря этому к перемещению. Для обеспечения устойчивости против опрокидывания рама 1 оснащена в представленном образце телескопически выдвижной опорной балкой 3, которая в области углов рамы крепится с возможностью поворота вокруг вертикальной оси к раме 1, а ее свободный конец оснащен устанавливаемой на грунт опорной стойкой 4, которая выдвигается посредством сопряженного гидроцилиндра или образована таким цилиндром.
На раме 1 расположена вращающаяся посредством поворотного венца 5 вокруг вертикальной оси станина 6, на которой с одной стороны навешен балласт 7, а с другой стороны крепится поворачивающийся вокруг горизонтальной оси поворотный и откидной лафет 8, на котором крепится с возможностью поворотных и откидных перемещений вокруг горизонтальной оси нижний конец телескопически выдвижной стрелы 9. Для вращения станины 6, а также для поворота лафета 8 и стрелы 9 предусмотрены гидроцилиндры 10.
Телескопически выдвижная стрела 9 состоит из нескольких телескопически вложенных друг в друга, предпочтительно выполненных в виде полых профилей, секторов с уменьшающимся от сектора к сектору просветом. При этом нижний сектор с самым большим просветом закреплен на лафете 8. Остальные секторы выполнены в виде секций, которые раздвигаются и сдвигаются посредством гидравлического приводного устройства. В представленном образце предусмотрены пять выдвигаемых из нижнего сектора 11 секций 12, которые по отдельности приводятся в движение посредством той или иной относящейся к ним системы гидроцилиндров соответствующей мощности. Для исполнения сопряженных с секциями 12 соответствующих систем гидроцилиндров могут быть предусмотрены отдельные гидроцилиндры 13 или несколько параллельных гидроцилиндров 13. В представленном образце с двумя верхними секциями 12 сопряжены соответствующие отдельные гидроцилиндры 13, а с двумя, расположенными ниже секциями 12 сопряжены по два параллельных гидроцилиндра 13. В представленном образце они посредством поршневого штока оказывают воздействие на соответствующую относящуюся к ним секцию и опираются своим цилиндрическим блоком на ту или иную предшествующую секцию 12 или на сектор 11. Для этого нижний сектор и секции 12 включают по одному предусмотренному на их переднем конце, отстоящему в периферийном направлении захватному и опорному хомуту.
Для обеспечения всех гидроагрегатов напорным маслом кран оснащен включающей необходимые насосы, приводы и топливные резервуары станцией снабжения 15, обозначенной только прямоугольной рамкой, которая посредством специальных гидромагистралей, выступающих в качестве подводящих и отводящих магистралей, соединена с соответствующими гидроагрегатами. На чертеже подробно представлены лишь сопряженные с гидроцилиндром 13 гидромагистрали 16, образующие подводящие и отводящие магистрали. Сопряженные с другими гидроагрегатами магистрали обозначены только входами или выходами станции снабжения 15. Сопряженные с секциями 12 гидроцилиндры 13 выполнены в качестве цилиндров двойного действия, которые имеют по одному верхнему и нижнему подключению к соответствующей гидромагистрали 16. При этом каждому подключению соответствует вентиль 17, выступающий в качестве управляемого многоходового вентиля с функциями впуска, выпуска и функцией поддержания давления.
Для управления всей гидравлической системой крана и, соответственно, для управления всеми запускаемыми с помощью гидравлики функциями крана предусмотрен также обозначенный лишь прямоугольной рамкой управляющий блок 18, управляемый с помощью соответствующего пульта дистанционного управления 19. Для управления сопряженными с секциями 12 стрелы 9 гидравлическими цилиндрами 13 управляющий блок 18 связан посредством сигнальной шины 20 с выполненными в качестве многоходовых вентилей вентилями 17, сопряженными с гидроцилиндрами 13. При удлинении стрелы на выбранную величину до максимально возможной длины управление гидроцилиндрами 13 осуществляется таким образом, что все секции 12 последовательно по отдельности выдвигаются на соответствующую предписанную, предпочтительно одинаковую, длину. При удлинении стрелы на часть максимальной длины это значение составляет соответствующую часть максимальной длины выдвижения каждой секции 12.
Предпочтительно удлинение стрелы 9 начинается с выдвижения нижней секции 12 и продолжается последовательно по секциям до верхней секции 12. Для этого в управляющий блок 18 заложена символически обозначенная на чертеже программа 21 выдвижения, которая на основании выбранной длины стрелы 9, вводимой с помощью пульта 19 дистанционного управления, высчитывает длины выдвижения отдельных секций 12 и соответственно настраивает вентили 17. Настройка при этом осуществляется таким образом, что каждая секция по отдельности выдвигается на то же расстояние, которое при максимальной длине стрелы соответствует максимальной длине выдвижения секций 12, а при меньшей длине стрелы составляет соответствующую часть максимальной длины выдвижения. Программа 21 выдвижения задает очередность выдвигающихся последовательно друг за другом секций 12, причем предпочтительно начинать с нижней наиболее мощной секции 12 и последовательно продолжать за счет верхних. Для этого программа 21 выдвижения содержит соответствующую схему последовательного включения.
Для обеспечения непрерывного увеличения длины стрелы 9 схема последовательного включения, лежащая в основе программы 21 выдвижения, может быть выполнена таким образом, чтобы процесс выдвижения секций 12, следующих за первой выдвинутой секцией 12 осуществлялся путем опережающего движения по отношению к соответствующей останавливающейся предшествующей секции 12. Данное опережение может составлять около 1% максимальной длины выдвижения. Это означает, что если каждая секция выдвигается, например, на 20% своей максимальной длины выдвижения, то выдвижение следующей секции начинается, если предшествующая секция 12 достигла 19%. То же самое действительно, конечно, и в случае сокращения длины стрелы 9.
Управляющий блок 18 вычисляет из заданной выбранной длины стрелы 9 расстояние выдвижения отдельных секций 12. Необходимое для этого время открытия и закрытия вентилей 17 можно определить с помощью учета количества гидравлического масла, подаваемого или отводимого от соответствующего гидроцилиндра 13. Для упрощения процесса в представленном примере предусмотрено устройство измерения перемещений, которое постоянно определяет достигнутую длину стрелы 9 и посылает соответствующие сигналы на управляющий блок 18, что обозначено с помощью сигнальной шины 22. Представленное устройство измерения перемещений состоит из троса 23 и т.п., который с одной стороны закреплен на верхней секции 12, а с другой стороны разматывается от барабана 24, который взаимодействует с устройством измерения угла поворота, выход которого посредством сигнальной шины 22 подает соответствующие сигналы на управляющий блок 18. Образующие основу стрелы 9 секторы 11 стрелы предпочтительно выполнены в качестве полых профилей, что позволяет разместить устройство измерения перемещений внутри стрелы 9, как показано прерывистыми линиями на чертеже. Образующие основу стрелы секторы 11 предпочтительно имеют квадратное или прямоугольное сечение, благодаря чему с каждой стороны возможно надежное продольное перемещение с сравнительно малым люфтом.
Для легкой корректировки достигнутой длины стрелы 9 с помощью программы 21 выдвижения в независимости от программы 21 выдвижения в управляющем блоке 18 предусмотрена наложенная на программу 21 выдвижения программа ручного управления 25, также символически обозначенная на чертеже, которая делает возможной настройку системы гидроцилиндров, по меньшей мере, одной секции. Поэтому пульт дистанционного управления 19 позволяет наряду с вводом выбранной длины стрелы и активированием станции снабжения 15 и управляющего блока 18 также выбрать программу. Дополнительно пульт дистанционного управления 19 может быть оснащен монитором для отображения актуальных режимов эксплуатации стрелы 9 или других управляемых с него агрегатов крана.