ПОРТАЛЬНЫЙ КРАН
PORTAL CRANE

Изобретение относится к портальным кранам, в частности к передвижным портальным кранам, содержащим портал и установленное на нем верхнее поворотное строение, при этом портал выполнен в модульном варианте, позволяющим с помощью соединительных модулей менять ходовые тележки в зависимости от необходимости.
Такой кран с порталом модульного типа, который можно на выбор соединять с колесной ходовой тележкой либо гусеничной ходовой частью, уже известен, например, из патентной заявки Германии №3013513 С3 или из европейского патента №1209118.
В патенте США №3638805 также описан кран, содержащий гусеничную ходовую часть, которую можно отсоединить от портала и заменить на колесную.
Далее, в патентной заявке Германии 19944927 С2 описан так называемый передвижной портальный кран. Его портал установлен на обычной ходовой тележке на колесах с шинами или на обычной гусеничной ходовой части.
Если соответствующие портальные краны имеют портал по типу козлового крана с колесными ходовыми тележками для качения по рельсам или на шинах, либо с гусеничными ходовыми механизмами, то их классифицируют как портальные краны козлового типа. Для этих кранов ходовую часть и характеристики, такие как грузоподъемность, выдерживаемые нагрузки и проч., подбирают индивидуально с учетом назначения крана и требований потребителя.
Обычные портальные краны имеют небольшой дорожный просвет под порталом. В противоположность им портальные краны козлового типа имеют очень большое пространство под порталом, которое можно использовать для проезда под ним грузовиков, контейнеровозов, ездящих по контейнерному терминалу или пристани как в одном направлении, так и в обе стороны. И наоборот - такой портальный кран может перемещаться по пирсу над контейнеровозами и прочими грузовыми автомашинами, не повреждая их. Пространство под таким порталом ограничено двумя вертикальными опорными рамами, установленными на ходовых тележках, и высотой дна оголовка портала, опирающегося на указанные рамы. Могут быть также проложены рельсы и портальный кран с соответствующими ходовыми тележками установлен на эти рельсы. Рельсы также могут быть проложены и для соответствующего транспорта, развозящего по рабочей площадке грузы и имеющего необходимость проезжать под порталом крана.
В брошюре «Generation 5 - Hafenkran-Modell 8» [Поколение 5 - Портальный кран модель 8], выпущенной компанией «Готвальд Порт Текнолоджи ГмбХ», Дюссельдорф, Германия, на странице 5 описано изготовление портального крана, в основе которого лежит платформа, на которой установлена башня со стрелой. И эту платформу можно устанавливать на портале той или иной конструкции. Описанные типы порталов включают и порталы на колесных ходовых тележках, и порталы по типу козлового крана, установленные на рельсах, а также - на понтоне.
В противоположность этому, задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного портального крана, портал которого состоит из собираемых модулей, у которого довольно просто заменить ходовую часть в соответствии с изменившимися условиями эксплуатации крана.
Поставленная задача решается за счет того, что у портального крана, в частности передвижного портального крана, содержащего портал и верхнее поворотное строение, установленное на портале с возможностью поворота на нем, причем указанный портал составлен из модулей, благодаря чему он имеет возможность быть связанным через соединительные модули разной конфигурации с различными ходовыми тележками, указанный портал связан через соединительные модули с выбранными ходовыми тележками таким образом, что они вместе образуют конструкцию по типу козлового крана с дорожным просветом такой величины, при которой возможен проезд под порталом грузового транспорта, включая контейнеровозы, по крайней мере в одну сторону.
Благодаря этому портальный кран путем простой замены готовых модулей на другие может быть легко приспособлен к различным условиям эксплуатации или к требованиям заказчика, таким как длина портала, величина дорожного просвета, который можно сделать такой величины, что станет возможен проезд под порталом грузового транспорта, включая контейнеровозы, в одну или в обе стороны. Это дает большие преимущества такому портальному крану, поскольку позволяет оптимизировать трафик перевозок на пирсе, или иной рабочей площадке, сэкономить пространство, облегчить доступ к окружающему портальный кран пространству. Кроме того, такое решение позволяет оптимизировать серийное производство портальных кранов, разделив его на производство отдельных модулей, т.е. создать производства с более узкой специализацией, а значит - с более высокой производительностью и экономичностью.
В предпочтительном варианте портал содержит центральный модуль коробчатой формы с торцовыми проемами, несущий поворотный узел и снабженный соединительными средствами для крепления различных соединительных модулей к торцам центрального модуля, и/или к его боковым сторонам, и/или к его нижней стороне. Иначе говоря, портал возможно собрать вокруг центрального модуля, используя его соединительные средства. Простейшим примером соединительного средства является соединительная поверхность, подготовленная для приваривания к ней соединительных модулей.
Простым решением получения портального крана с порталом по типу портала козлового крана является наличие двух опорных рам, на которые опирается портал и которые, в свою очередь, опираются на ходовые тележки, представленные, например, в виде маятниковых мостов, каждый из которых имеет индивидуальное управление и средства регулирования высоты, с колесами на шинах, или тележками с колесами для качения по рельсам. Высота указанных опорных рам должна обеспечивать достаточный дорожный просвет для двустороннего проезда грузового транспорта под портальным краном.
В другом предпочтительном варианте указанные опорные рамы прикреплены к торцовым проемам горизонтально ориентированного центрального модуля.
Для упрощения конструкции указанные опорные рамы прикреплены к торцовым проемам горизонтально ориентированного центрального модуля посредством г-образных соединительных модулей, прикрепленных к ранее упомянутым соединительным средствам центрального модуля.
У обоих г-образных соединительных модулей одна часть тела расположена горизонтально, продлевая длину центрального модуля, а другая направлена под прямым углом вниз и соединена с соответствующей опорной рамой, вследствие чего и образована конструкция по типу козлового крана. А каждая из опорных рам в нижней своей части соединена с той или иной из названных ходовых тележек и снабжена стационарными или выносными опорами на своих нижних концах.
Для связи ходовых тележек с порталом предпочтительнее, чтобы соединительные модули были выполнены в виде кронштейнов, стоек, стержней и имели возможность быть прикрепленными к центральному модулю не только со стороны его торцовых проемов, но и к его боковым сторонам и к его нижней стороне.
Соответственно, к центральному модулю могут быть прикреплены обычные колесные пары на шинах. В качестве альтернативы это могут быть управляемые индивидуально и регулируемые по высоте маятниковые мосты с колесами на шинах. Кроме того, дополнительно к двум рядам ходовых тележек на нижней части центрального модуля может быть закреплен третий ряд ходовых тележек.
Также возможно, чтобы, в зависимости от типа ходовых тележек и производственной необходимости, к порталу или к его центральному модулю с помощью соединительных модулей были прикреплены стационарные или выносные опоры. В предпочтительном варианте указанные соединительные модули выполнены т-образными и расположены по обоим торцам центрального модуля. То же относится и к блоку генератора электрического тока, который также представляет собой модуль в форме параллелепипеда. Этот модуль может быть присоединен к торцовой, боковой или нижней стороне портала. Например, если ходовые тележки представлены в виде обычных колесных пар на шинах или в виде маятниковых мостов с колесами на шинах, то модуль - блок генератора может быть прикреплен к торцовой стороне т-образного торцового соединительного модуля. В случае выполнения портала по типу козлового крана, модуль-блок генератора может быть прикреплен к боковой стороне портала или может быть установлен на модуле-консоли, прикрепленном к верхней или нижней стороне портала. Если кран имеет внутренний источник питания, то блок питания содержит модуль-дизельный привод, модуль-генератор, модуль-топливный бак и соответствующие модули-переферийные устройства к ним. Если кран питается от внешнего силового кабеля, то все вышеперечисленные модули отсутствуют и блок генератора имеет существенно меньшие габариты.
Предпочтительнее, чтобы и башня со стрелой были сконструированы с возможностью модульной сборки, тогда полный комплект модулей охватит не только портал, но и весь кран.
В предпочтительном варианте верхнее поворотное строение содержит башню со стрелой, имеющей возможность поворота вокруг горизонтальной оси. Сама башня может быть укомплектована по модульному типу из различных грузоподъемных устройств, механизмов для изменения угла наклона стрелы, стрел, противовесов и электрогидравлических узлов. Сама башня тоже может быть составлена из модулей, установленных один на другой.
Преимущественные варианты воплощения изобретения далее описаны более подробно в патентном описании и показаны на чертежах, на которых:
Фиг. 1 - схематическое изображение в аксонометрии составляющих портал по данному изобретению модулей по отдельности;
Фиг. 2 - вариант модульного портала с ходовой тележкой в виде индивидуально управляемых и регулируемых по высоте маятниковых мостов с колесами на шинах и выносными опорами в т-образных торцовых соединительных модулях;
Фиг. 2а - портальный кран с верхним поворотным строением, установленным на портале фиг. 2.
Фиг. 3 - вариант модульного портала, выполненного по типу козлового крана и установленного на рамы с ходовыми тележками с колесами на шинах, и со стационарными опорами.
Фиг. 3а - портальный кран с верхним поворотным строением, установленным на портале фиг. 3.
Фиг. 4 - вариант модульного портала, выполненного по типу козлового крана и установленного на рамы с ходовыми тележками с колесами для качения по рельсам.
Фиг. 5 - еще один вариант модульного портала, содержащего в качестве ходовой тележки обычные колесные пары на шинах и снабженного выносными опорами в т-образных торцовых соединительных модулях.
На Фиг. 1 показаны модули, из которых можно собрать модульный портал по изобретению.
Портал по изобретению может быть собран из модулей-компонентов с различными ходовыми тележками (на шинах, на рельсах) и опорами по требованию заказчика.
Портал содержит центральный модуль 1 коробчатой формы, на котором установлен поворотный механизм 2. У центрального модуля 1 имеются два торцовых проема 3, из которых выступают наружу соединительные стержни 4.
Соединительные стержни 4 предназначены для соединения с т-образными торцовыми соединительными модулями 5 или г-образными соединительными модулями 6.
Т-образные торцовые соединительные модули 5 снабжены выносными опорами 7.
На одном из т-образных торцовых соединительных модулей 5, сбоку или сверху, закреплен блок генератора 8. В другом варианте блок генератора 8 установлен на консоли 20 (см. Фиг. 3, 3а) вдоль боковой стороны центрального модуля 1, к нижней стороне которого и прикреплена консоль 20. При этом между блоком генератора 8 и боковой стенкой центрального модуля 1 расположен первый помост 17 для прохода персонала.
К продольным боковым сторонам центрального модуля 1 прикреплены обычные колесные пары на шинах 22 или это могут быть индивидуально управляемые и регулируемые по высоте маятниковые мосты 9 на колесах с шинами в качестве ходовых тележек.
У каждого г-образного соединительного модуля 6 одна часть тела расположена под прямым углом к другой части его тела и направлена вниз для крепления к ней несущего ходовую тележку модуля. Таким модулем, например, является рама 10.
В зависимости от вида работ портальный кран может опираться через раму 10 на ходовые тележки с колесами для качения по рельсам, или на индивидуально управляемые и регулируемые по высоте маятниковые мосты 9 на колесах с шинами.
Рама 10 на обоих своих концах снабжена стационарными опорами 12.
Дополнительно кран имеет платформу 13 модульного типа, содержащую округлую площадку 14, ступеньки 15, лестницу 16 и помосты 17.
Некоторые возможные комбинации сочетаний перечисленных элементов портала поясняются с помощью примеров.
На Фиг. 2 представлен портал UW1 обычного передвижного портального крана. К торцовым проемам 3 центрального модуля 1 коробчатой конфигурации приварены т-образные торцовые соединительные модули 5 с выносными опорами 7. На втором т-образном торцовом соединительном модуле 5В дополнительно закреплен блок генератора 8.
Округлая площадка 14 установлена на поворотном механизме 2, а к первому т-образному торцовому соединительному модулю 5А прикреплены ступеньки 15 для подъема машиниста на портал.
Индивидуально управляемые с возможностью регулирования по высоте маятниковые мосты 9 (в данном примере их пять) на колесах с шинами установлены в промежутке между т-образными торцовыми соединительными модулями 5 вдоль боковых стенок 19, с которыми они связаны посредством кронштейнов 18, приваренных к стенкам 19.
На Фиг. 2а портальный кран показан целиком с порталом UW1 фиг. 2 и установленным на нем верхним поворотным строением OW. Портал UW1 содержит в качестве ходовых тележек обычные колесные пары с колесами на шинах. Верхнее поворотное строение OW представляет собой башню 24 со стрелой 25, имеющей возможность поворота вокруг горизонтальной оси. Сама башня 24 может быть собрана по модульному типу из различных грузоподъемных устройств, механизмов для изменения угла наклона стрелы, стрел, противовесов и электрогидравлических узлов.
На Фиг. 3 представлен портал UW2 передвижного портального крана, выполненный по типу козлового крана. Приваренные к торцовым проемам 3 центрального модуля 1 г-образные соединительные модули 6 опираются на рамы 10, каждая из которых опирается на пять ходовых тележек в виде пяти маятниковых мостов 9, каждый из которых имеет индивидуальное управление и средства регулирования высоты, с колесами на шинах. Мосты 9 прикреплены к нижней балке 10А. Обе рамы 10 обеспечивают большую высоту портала UW2, как у козлового крана, при которой под порталом возможен проезд грузовых машин, контейнеровозов и других видов транспорта, работающих на причале или контейнерном терминале. Величину дорожного просвета под порталом в этом случае определяет расстояние между двумя рамами 10 и высота каждой из рам 10 от нижней стороны балки 10А до нижней стороны центрального модуля 1.
Блок генератора 8 в форме параллелепипеда закреплен на консоли 20, прикрепленной к центральному модулю 1.
Сегменты округлой площадки 14 установлены на поворотном узле 2 и возле начала одного из г-образных соединительных модулей 6, один из сегментов переходит во второй помост 17, который заканчивается ступеньками 15 и лестницей 16, при этом второй помост 17, отходящий от площадки 14, лежит на уровне верхней горизонтальной стенки блока генератора 8. Между боковой стенкой блока генератора 8 и боковой стенкой центрального модуля 1, расположен первый помост 17 на уровне консоли 20.
На Фиг. 3а показан портальный кран целиком. На портале UW2 фиг. 3, выполненного по типу козлового крана, установлено верхнее поворотное строение OW, такое же, как и на фиг. 2а. Из чертежа видно, что портал UW2, благодаря высоте рам 10, имеет достаточный дорожный просвет под собой для проезда под ним контейнеровозов и прочих грузовых машин.
На Фиг. 4 представлен портал UW3, выполненный по типу козлового крана, как на Фиг. 3, но у которого рамы 10 опираются на ходовые тележки 11 с колесами для качения по рельсам. У рам 10 на этот раз отсутствуют стационарные опоры 12. Поскольку портал UW3 выполнен аналогично порталу UW2, то под ним также могут проезжать контейнеровозы и прочие грузовые машина.
В данном варианте портал UW3 снабжен наружным силовым кабелем 21. При этом габариты блока генератора 8 уменьшены и последний установлен на консоли 20, прикрепленной к центральному модулю 1. Указанный силовой кабель может быть использован и для обычного портала с маленьким дорожным просветом.
На Фиг. 5 показан обычный портал UW4 передвижного портального крана, у которого, в отличие от портала фиг. 2, ходовая часть представлена не маятниковыми мостами, а обычными колесными парами на шинах 22, соединенными с нижней стенкой центрального модуля 1 с помощью стоек 23.
Стойки 23 приварены к центральному модулю 1 и прикреплены болтами к поперечным рулевым тягам или к подвеске. Благодаря этому стойки 23, с одной стороны, держат поперечные рулевые тяги и, с другой стороны, служат средством крепления подвески.
Перечень позиций на чертежах
1 центральный модуль коробчатой формы
2 поворотный узел
3 торцовый проем
4 соединительные стержни
5 т-образный торцовый соединительный модуль
5А первый т-образный торцовый соединительный модуль
5В второй т-образный торцовый соединительный модуль
6 г-образный соединительный модуль
7 выносная опора
8 блок генератора
9 индивидуально управляемый и регулируемый по высоте маятниковый мост с колесами на шинах
10 рама
10А балка
11 тележка
12 стационарная опора
13 платформа
14 округлая площадка
15 ступеньки
16 лестница
17 помост
18 соединительный модуль в виде кронштейна
19 боковая стенка
20 консоль
21 внешний силовой кабель
22 обычные колесные пары на шинах
23 стойка
24 башня
25 стрела
OW верхнее поворотное строение
UW1 портал
UW2 портал
UW3 портал
UW4 портал