Самоустанавливающийся мостовой кран
SELF-INSTALLING OVERHEAD CRANE

Изобретение относится к мостовым подъемным кранам и может быть использовано преимущественно в конструкциях опорных мостовых кранов широкого диапазона грузоподъемности, а при определенных условиях может быть использовано также в подвесных мостовых кранах.
Широко известны мостовые краны, пролетное строение которых жестко соединено с концевыми балками, на которых установлены ходовые колеса, опирающиеся на крановые рельсы. Недостатком таких кранов является их статическая неопределимость, то есть отсутствие самоустанавливаемости крана на крановых рельсах. Их жесткая пространственная металлоконструкция, образованная пролетным строением и концевыми балками, не обеспечивает равномерного распределения нагрузки на ходовые колеса концевых балок и не может компенсировать неизбежные отклонения от точности положения крановых рельсов как в горизонтальной плоскости (отклонения колеи), так и в вертикальной плоскости (отклонения профиля). В связи с этим металлоконструкция крана и его ходовые колеса при работе испытывают, помимо номинальных рабочих нагрузок, значительные и неподдающиеся точному учету дополнительные нагрузки, вызывающие ускоренный износ ходовых колес и появление дефектов металлоконструкций, в частности - появление трещин в сварных соединениях.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является мостовой опорный кран по патенту РФ 2272780 (прототип). В нем одна из концевых балок соединена с пролетным строением жестко, а вторая соединена с ним посредством двух цилиндрических шарниров (в терминологии формулы изобретения - посредством валов, расположенных вдоль направления движения крана). Конструкция обеспечивает возможность ограниченного качания одной из концевых балок в вертикальной плоскости, перпендикулярной к направлению движения крана. Это снижает степень статической неопределимости металлоконструкции крана, но не устраняет ее. При этом обеспечивается лишь частичная самоустанавливаемость крана на крановых рельсах. За счет ограниченного качания одной из концевых балок компенсируются отклонения колеи крановых рельсов, но не компенсируются отклонения профиля этих рельсов и не обеспечивается равномерное распределение нагрузки на ходовые колера концевых балок крана. Кроме того, конструкция этого крана имеет высокий уровень сложности.
Задача изобретения - упрощение конструкции крана и обеспечение полной самоустанавливаемости крана на крановых рельсах, для уменьшения износа его ходовых колес и повышения надежности его металлоконструкций.
Задача решается тем, что соединение одной из концевых балок мостового крана с его пролетным строением выполнено с возможностью поворотов этой концевой балки относительно пролетного строения вокруг трех осей координат, например в виде сферического шарнира.
Возможное конструктивное исполнение мостового крана схематично показано на рисунке. Кран содержит пролетное строение 1, грузовую тележку 2 и две концевые балки 3 и 4, каждая из которых имеет по меньшей мере два ходовых колеса. Концевая балка 3 соединена с пролетным строением 1 жестко, а концевая балка 4 соединена с пролетным строением 1 посредством сферического шарнира 5.
Благодаря сферическому шарниру 5 в соединении пролетного строения 1 с концевой балкой 4, эта балка имеет возможность поворота вокруг оси Y (первая подвижность), возможность поворота вокруг оси Ζ (вторая подвижность) и возможность поворота вокруг оси X (третья подвижность). Этими тремя подвижностями обеспечивается полная самоустанавливаемость крана на крановых рельсах.
При движении крана отклонения колеи крановых рельсов компенсируются первой подвижностью, отклонения от параллельности этих рельсов компенсируются второй подвижностью, отклонения профиля крановых рельсов, а также погрешности формы металлоконструкций самого крана компенсируются третьей подвижностью. Благодаря полной самоустанавливаемости крана, его металлоконструкции и ходовые колеса испытывают только нормальные рабочие нагрузки, чем обеспечивается уменьшение износа ходовых колес и повышение надежности металлоконструкций крана. Кроме того, предлагаемая конструкция крана существенно проще конструкции прототипа.
Схематичное изображение мостового крана условно. На рисунке показано пролетное строение в виде двутавровой балки и подвесная грузовая тележка. Но пролетное строение может быть и двухбалочным, а грузовая тележка может быть опорной. На каждой концевой балке на рисунке показаны два ходовых колеса, но это не обязательно. Концевые балки могут иметь по две балансирные тележки с двумя ходовыми колесами каждая или еще более сложную конструкцию своей ходовой части. На рисунке показан сферический шарнир, выполненный на основе стандартного шарнирного подшипника, но он может иметь и иные конструктивные исполнения. Соединение концевой балки с пролетным строением может быть выполнено не в виде сферического шарнира, а, например, в виде узла, состоящего из карданного шарнира и цилиндрического шарнира.
Такие отличия не меняют сути изобретения, состоящей в том, что соединение одной из концевых балок мостового крана с его пролетным строением выполнено с возможностью поворотов этой концевой балки относительно пролетного строения вокруг трех осей координат.