ГРУЗОПОДЪЕМНЫЙ МЕХАНИЗМ
LOAD-LIFTING MECHANISM

Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может найти применение на различных подъемных кранах.
Известно грузоподъемное устройство полиспаст, содержащее системы подвижных и неподвижных блоков, огибаемых грузовым тросом. (Большой энциклопедический словарь, гл. ред. A.M. Прохоров, т. 2, Н-Я, М., Советская энциклопедия, 1991, с.171).
Недостатками полиспаста является большой собственный вес, недостаточное увеличение силы при значительном увеличении длины грузового троса.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией полиспаста.
Известно также грузоподъемное устройство, состоящее из корпуса подвижного блока, внутри которого установлено на оси колесо с желобом, охватываемое грузовым тросом, связанный с корпусом подвижного блока посредством стержня гидроцилиндр, кинематически связанный с гидроцилиндром грузовой крюк. Кинематическая связь гидроцилиндра с крюком включает в себя каркас, внутри которого расположен упомянутый гидроцилиндр, выполненный из вертикального цилиндра, закрытого снизу крышкой и имеющего в верхней части несколько пар разветвлений такого же сечения, расположенных под углом друг к другу.
(Патент РФ №2045460, кл. В66С 13/08, 10.10.98, Бюл. №28).
Известный грузоподъемный механизм по патенту РФ №2 045 460, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому полезному результату, принят за прототип.
Недостатками известного грузоподъемного механизма являются: большой собственный вес, сложность конструкции, периодические подъемы и опускания груза.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией грузоподъемного механизма.
Задачей настоящего изобретения является повышение технических характеристик грузоподъемного механизма.
Технический результат обеспечивается тем, что в грузоподъемном механизме, содержащем корпус подвижного блока, на верхней крышке которого закреплено колесо с желобом, охватываемое грузовым тросом, а на нижней крышке закреплена скоба с крюком для подвески груза, согласно изобретению внутри корпуса размещены в четном количестве, в два ряда, параллельно друг другу инерционные механизмы, каждый из которых представляет собой неподвижную плоскую шестерню с зубьями на торцевой стороне, обращенной в сторону верхней крышки, прикрепленную внутри к корпусу и имеющую центральное отверстие, через которое пропущен вертикальный составной вал, концы которого установлены в подшипниках крышек, на нижнем конце которого закреплена ведомая шестерня, входящая в зацепление с ведущей шестерней электродвигателя, причем часть составного вала выполнена заодно с крестовиной, на каждом из четырех концов которой установлено по одной цилиндрической шестерне с возможностью свободного вращения, входящими в зацепление с зубьями неподвижной шестерни и имеющими противовесы, причем противовес каждой последующей шестерни смещен относительно предыдущей шестерни на 90 градусов.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображен общий вид грузоподъемного механизма;
на фиг. 2 - схема привода грузоподъемного механизма;
на фиг. 3 - устройство грузоподъемного механизма в разрезе;
на фиг. 4 - вид на инерционный механизм со стороны верхней крышки;
на фиг. 5 - развертка неподвижной шестерни и расположение противовесов на шестернях крестовины;
на фиг. 6 - схема траектории движения противовеса при вращении крестовины;
на фиг. 7 - схема расположения грузоподъемного механизма на подъемном кране.
Грузоподъемный механизм содержит корпус подвижного блока 1, на верхней крышке 2 которого закреплено колесо с желобом 3, охватываемое грузовым тросом 4, а на нижней крышке 5 закреплена скоба 6 с крюком 7 для подвески груза. Внутри корпуса 1 размещены в четном количестве, в два ряда, параллельно друг другу инерционные механизмы 8, каждый из которых представляет собой неподвижную шестерню 9 с зубьями на торцевой стороне, обращенной к верхней крышке 2, прикрепленную внутри к корпусу 1 и имеющую центральное отверстие. Через центральное отверстие неподвижной шестерни 9 пропущен вертикальный составной вал, состоящий из двух частей: верхней 10 и нижней 11, на нижнем конце которого закреплена ведомая шестерня 12, входящая в зацепление с ведущей шестерней 13, закрепленной на валу электродвигателя 14. На частях 10 и 11 составных валов сделаны проточки 15 до половины каждой части вала и надеты втулки 16. Концы составных валов установлены в подшипниках верхней 2 и нижней 5 крышек. Каждая из частей 10 и 11 составных валов выполнена заодно с крестовиной 17, на каждом из четырех концов которой установлено по одной цилиндрической шестерне 18 с возможностью свободного вращения, входящими в зацепление с неподвижной шестерней 9 и имеющими противовесы 19. Противовес 19 каждой последующей шестерни 18 смещен относительно предыдущей шестерни 18 на 90 градусов.
Питание к электродвигателю 14 подается по кабелю 20.
Работает грузоподъемный механизм следующим образом.
На грузоподъемный крюк 7 подвешивается груз, включается лебедка подъемного крана и груз поднимается. Одновременно с подъемом груза включается электродвигатель 14, ток к которому подается по кабелю 20. При этом ведущая шестерня 13 вращается и через ведомые шестерни 12 приводит во вращение вертикальные составные валы 10 и 11 в противоположные стороны. Вместе с вертикальными составными валами вращаются крестовины 17 и шестерни 18, которые двигаются по зубьям неподвижных шестерен 9, а противовесы 19 совершают движения по криволинейным траекториям, как показано на фиг. 6. В этом случае возникают инерционные центробежные силы Fв, действующие в направлении верхней крышки 2, вектор действия которых совпадает с направлением движения груза и силы Fн, действующие в направлении нижней крышки 5. В виду того, что противовесы 19 установлены со смещением на 90 градусов относительно друг друга (фиг. 5), силы Fв и Fн действуют на них в разное время. В каждый отдельный момент времени t сила Fн одного из противовесов 19 уравновешивается одной из сил Fв, а две другие силы Fв направлены вверх и являются дополнительными силами, совпадающими с силой Fк, которая создается лебедкой подъемного крана. Таким образом, при работе подъемного крана создается дополнительная инерционная цетробежная сила, помогающая и облегчающая работу лебедки, поднимающей груз. Грузоподъемный механизм может быть использован на башенных, стреловых и козловых кранах.
Предлагаемый грузоподъемный механизм обеспечивает упрощение конструкции, уменьшение давления груза на трос подъемного крана, меньшее усилие, необходимое для подъема груза, экономию электроэнергии и облегчение конструкции подъемного крана.