УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ПОДКРАНОВОГО РЕЛЬСА

Полезная модель относится к промышленному транспорту, а именно к устройству подкрановых путей, в частности к устройствам для крепления рельса к подкрановой балке, и предназначено для эффективного крепления подкранового рельса для перемещения грузоподъемного крана мостового типа, эксплуатируемого в напряженных условиях.
Из уровня техники известны различные решения подкрановых рельс к балкам ж/д путей, ближайшим из которых является устройство для крепления рельса к подкрановой балке (SU, 1209574, А 07.02.1986), согласно которому подкрановый путь содержит рельсы, которые закреплены на продольных плитах с помощью клемм. Плиты выполнены в плане с трапециевидными выступами и соединены между собой с помощью смонтированных на торцах каждой плиты по меньшей мере четырех петель, расположенных попарно в параллельных горизонтальных плоскостях и соединенных с петлями смежного блока установленными горизонтально коническими штифтами. Клеммы установлены с зазором в горизонтальной и вертикальной плоскости относительно рельса, что обеспечивает его свободные деформации от давления колеса. При этом снижаются контактные напряжения и уменьшается износ рельсов и реборд колес кранов.
В качестве ближайшего аналога принята полезная модель по патенту RU 119337, опуб. 27.08.2012 Бюл. №24, в котором раскрыто устройство для крепления подкранового рельса, содержащее расположенный на подкрановой балке подкрановый рельс, по обе стороны основания которого расположены упоры для опоры пружинных элементов, установленных с возможностью закрепления и относительного перемещения подкранового рельса на подкрановой балке при возникновении на головке рельса не вертикальных нагрузок, при этом между подкрановыми рельсом и балкой расположена пластина с коэффициентом трения, ниже коэффициента трения сталь по стали, а зазор между упорами и основанием в сумме не превышает половины ширины основания.
К недостаткам известных устройств относится низкий срок службы крановых колес, рельсов, металлоконструкции крана и здания, что для кранов с большим числом циклов работы является весьма ощутимым. Это обусловлено использованием в устройстве крепления деталей, применяемых для крепления ж/д рельс, эксплуатация которых существенно отличается от условий функционирования подкрановых рельс.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является снижение себестоимости при повышении надежности крепления подкранового рельса к подкрановой балке, что в результате оказывает существенное значение на повышение безопасности эксплуатации крана. Технический результат заключается в обеспечении возможности компенсации перемещения рельса относительно основания упругими элементами и прокладками в широком диапазоне величин и в различных направлениях для кранов, работающих в тяжелых режимах и повышенной грузоподъемностью.
Согласно полезной модели указанный технический результат достигается тем, что устройство для крепления подкранового рельса, содержащее расположенный на подкрановой балке подкрановый рельс, по обе стороны подошвы которого расположены упоры для опоры пружинных элементов, установленных с возможностью закрепления и относительного перемещения подкранового рельса на подкрановой балке при возникновении на головке рельса не вертикальных нагрузок, при этом между рельсом и подкрановыми балкой расположена пластина с высокой стойкостью к истиранию, превышающей соответствующий параметр материала подкрановой балки, а зазор между упорами и подошвой рельса в сумме не превышает половины ширины подошвы, снабжено дополнительными пружинными элементами, выполненными дугообразной формы в поперечном сечении, расположены между упомянутыми упорами и рельсом выпуклостью вверх с возможностью упора в шейку рельса.
Возможны и другие варианты выполнения полезной модели, согласно которым необходимо, чтобы:
- каждый пружинный элемент в плане был бы выполнен П-образной формы с загнутыми концами ножек, опертыми в упор и закрепленными на нем шайбой и болтовым соединением.
- упомянутая пластина была бы выполнена из стали с покрытием верхней поверхности, выполненным с коэффициентом трения, ниже коэффициента сталь по стали.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата, касающегося, в частности, повышения надежности и долговечности кранового пути, включая крепление рельса, с обеспечением в широком диапазоне величин и направлений компенсации усилий, действующих на рельс со стороны опорного колеса крана, эксплуатируемого в тяжелых режимах и повышенной грузоподъемности.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
На фиг.1 изображен общий вид сбоку.
На фиг.2 - вид сверху.
Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.
Раскрытие сущности устройство для крепления подкранового рельса поясняется позициями, изображенными на чертежах:
поз.1 - подкрановый рельс;
поз.2 - балка для крепления подкранового рельса, также является подкрановой;
поз.3 - прижим, включающий шайбу и болтовое соединение;
поз.4 - головка рельса 1;
поз.5 - зазор между упорами 6 и подошвой 7 рельса 1, который в сумме не должен превышать половины ширины подошвы;
поз.6 - упор;
поз.7 - подошва рельса 1;
поз.8 -пружинный элемент - основной;
поз.9 - дополнительный пружинный элемент;
поз.10 - пластина, поверхность которой со стороны рельса, выполнена с высокой стойкостью к истиранию, превышающей соответствующий параметр подкрановой балки;
поз.11 - шейка рельса.
Согласно полезной модели устройство для крепления подкранового рельса 1 содержит расположенный на подкрановой балке 2 рельс 1, по обе стороны подошвы 7 которого расположены упоры 6 для опоры пружинных элементов 8 и 9, установленных с возможностью закрепления и относительного перемещения подкранового рельса 1 на подкрановой балке 2 при возникновении на головке рельса не вертикальных нагрузок. Применение дополнительных пружинных элементов 9 позволяет повысить боковую жесткость крепления рельса.
Для повышения эффективности поглощения энергии перемещения подошвы рельса 1, между подкрановым рельсом 1 и балкой 2 расположена пластина 10 с высокой стойкостью к истиранию, превышающей соответствующий параметр материала рельса 1, причем зазор 5 между упорами 6 и подошвой 7 рельса 1 в сумме не превышает половины ширины подошвы.
С целью расширения диапазона поглощения энергии перемещения подошвы рельса 1 относительно пластины 10, расположенной между упорами 6, она выполнена из стали с покрытием верхней поверхности, имеющим коэффициент трения ниже коэффициента сталь по стали.
С целью повышения прочностных свойств крепления и эффективности поглощения энергии смещения рельса 1 относительно подкрановой балки 2, пружинные элементы 9 выполнены дугообразной формы в поперечном сечении (фиг.1) и расположены между упомянутыми упорами 6 и рельсом 1 выпуклостью вверх с возможностью упора в шейку 11, в частности, в зоне сопряжения шейки 11 и подошвы 7 рельса. Каждый пружинный элемент 8, 9 (фиг.1) в плане выполнен П-образной формы с загнутыми концами ножек, опертыми в упор 6 и закрепленными на нем прижимом 3 в виде шайбы и болтовым соединением.
Предложенная конструкция устройства крепления подкранового рельса 1 к балке 2 работает следующим образом. Во время эксплуатации мостового или башенного крана повышенной грузоподъемности, вся нагрузка приходится на рельсы 1 и воспринимается их головками 4, далее - на подкрановую балку 2. Если силы, действующие на головку 4 подкранового рельса 1 вертикальные, то в этом случае все происходит в штатном режиме, т.е. силы равномерно распределяются и воспринимаются рельсами 1 и подкрановой балкой 2. В этом случая нет опасений повреждения и выхода из строя деталей устройства крепления, а длительность и безопасность подстраховывается наличием пружинных элементов 8, 9 и возможностью перемещения подошвы 7 рельса 1 относительно пластины 10 с коэффициентом трения ниже коэффициента сталь по стали.
Если силы, действующие на головку 4 рельса 1, не вертикальные, например, действуют под углом, то в этом случае на нее действуют не только вертикальные силы, а также и боковые силы, выворачивающие рельс 1 относительно подкрановой балки 2. Учитывая, что рельс 1 прикреплен к подкрановой балке 2 посредством пружинных элементов 8 и 9, которые не только воспринимают боковые усилия, но и позволяют обеспечить некоторое перемещение рельса 1 относительно подкрановой балки 2 в поперечном направлении на участке зазора 5. Такое решение обеспечивает поглощение энергии путем перемещения рельса 1 относительно подкрановой балки 2, за счет применения группы пружинных элементов 8 и 9, взаимосвязанных определенным образом с рельсом, и пластины 10.
Применение полезной модели позволяет предпочтительно для высоконагруженных крановых механизмов, повысить надежность и долговечность деталей крепления подкранового рельса к подкрановой балке и, как следствие, повысить безопасность эксплуатации крана повышенной грузоподъемности.