МЕХАНИЗМ ПЛАВНОГО ПУСКА

МЕХАНИЗМ ПЛАВНОГО ПУСКА
Полезная модель относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использована в конструкциях грузоподъемных машин, используемых для выполнения различных погрузочно-разгрузочных операций на складах, перевалочных пунктах, в цехах и других местах.
Техническим результатом при использовании заявленной полезной модели является обеспечение нужного диапазона скоростей, плавного пуска с минимальными динамическими воздействиями на металлоконструкцию крана при работе крановых механизмов.
Известен зубчатый цилиндрический редуктор [А.с. № 1425387 кл. F16H 3/02, 59/02], состоящий из корпуса, нескольких цилиндрических пар колесо - шестерня, при этом пары имеют разные передаточные числа, а колеса и шестерни выполнены с различным числом зубьев.
Недостатком этого редуктора является сложность изготовления, связанная с наличием колес и шестерней с различными числами зубьев.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому редуктору является зубчатый цилиндрический редуктор [Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т.3. - 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001. - 864 с.], состоящий из несколько последовательно соединенных цилиндрических передач, заключенных в общий корпус, у которого обе ступени имеют колеса одинакового типа. Данный механизм принят в качестве прототипа.
Недостатком данного редуктора является повышенная концентрация нагрузки по длине зуба из-за несимметричного расположения колес на валах.
Технической задачей настоящей полезной модели является осуществление простых и оптимально работающих крановых механизмов, обеспечивающих плавный пуск использованием предлагаемого редуктора. Это приведет к упрощению управления процессом разгона, уменьшению потерь и экономии энергии, к снижению динамических нагрузок на металлоконструкцию крана, а также к упрощению самой конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что в редукторе для подвижных элементов крановых механизмов, содержащем корпус, в котором установлены входной вал с шестернями и выходной вал с шестернями, шестерни упомянутых валов кинематически связаны друг с другом посредством соответствующих зубчатых колес, причем упомянутые зубчатые колеса снабжены встроенными обгонными муфтами.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена кинематическая схема редуктора в составе механизма подъема груза; на фиг. 2 - схема зубчатого колеса со встроенной обгонной муфтой; на фиг. 3 - кинематическая схема редуктора в составе механизма передвижения крана (тележки).
Кинематическая схема предлагаемого редуктора в составе механизма подъема изображена на фиг. 1. Механизм содержит основной редуктор 1, муфту-тормоз 2, двигатель 3, барабан 4 и полиспаст 5. В этой части механизм выполнен по типовой схеме. Количество ступеней редуктора 1, кратность полиспаста 5, а также их другие особенности и параметры могут быть изменены в зависимости от грузоподъемности , диапазона скоростей  груза и т.д.
Механизм дополнен редуктором 6, входной вал которого муфтой 7 соединен с двигателем 8. Редуктор 6 двухпоточный: на валу 9 закреплены шестерни 10 и 11, находящиеся в зацеплении с промежуточными «паразитными» зубчатыми колесами 12 и 13 соответственно. Колеса 12, 13 расположены на валу 14 и связаны с ним посредством встроенных обгонных муфт (не обозначены). Второй поток передачи мощности через редуктор 6 осуществляют через колеса 12, 13 и шестерни 15, 16 соответственно. Вал 17 редуктора 6, на котором закреплены шестерни 15 и 16, фрикционной электромагнитной муфтой 18 соединен с быстроходным валом редуктора 1. Каждое из зубчатых колес 12, 13 (фиг. 2) устроено одинаково и содержит полумуфту 19, жестко закрепленную на валу 14, собственно зубчатое колесо 12 (или 13), ролики 20, замыкающие (размыкающие) кинематическую цепь в зависимости от направления вращения. При разомкнутой цепи колесо 12 (или 13) вращается относительно вала 14 на подшипниках 21.
Работает редуктор в составе механизма подъема следующим образом. При включении двигателя 8 подается напряжение на нормально-разомкнутую муфту 18 и на нормально-замкнутый тормоз 2, т.е. муфта 18 включается, связывая выходной и входной валы редукторов 1 и 6; тормоз 2 выключается, делая возможным вращение валов редуктора 1. При вращении ротора двигателя 8, например, по часовой стрелке, вращение будет передаваться от шестерни 10 на колесо 12 и далее по цепи, т.к. обгонная муфта, встроенная в колесо 12, включится; колесо 13 при этом будет вращаться вхолостую, т.к. его обгонная муфта при этом направлении вращения разомкнута. Поскольку муфта 18 замкнута, то приходят во вращение валы, зубчатые колеса редуктора 1 и барабан 4. Благодаря полиспасту 5 груз, например, перемещается вверх плавно и с минимальной заданной скоростью . Через определенный промежуток времени включают двигатель 3, при этом выключаются двигатель 8, муфта 18. Тормоз 2 остается расторможенным. Ротор двигателя 3 перед включением вращался вхолостую, что способствует плавному увеличению скорости  подъема груза до наибольшего (номинального) значения.
Основную часть времени операций подъема - опускания груза при погрузочно-разгрузочных работах, включая холостые перемещения, выполняют при использовании двигателя 3, редуктора 1, полиспаста 5.
При монтажно-сборочных операциях перемещение груза с малыми «посадочными» скоростями обеспечивают включением двигателя 8, редуктора 6 и далее по кинематической цепи описанным способом.
Кинематическая схема предлагаемого редуктора в составе механизма передвижения крана (тележки) изображена на фиг. 3. Механизм передвижения содержит редуктор, муфту-тормоз 22, двигатели 8 и 23, муфту 24, двигатель 23 соединен с валом 17, двигатель 8 - с валом 9. Редуктор дополнен еще одной ступенью, соединенной с двигателем. Особенностью является наличие промежуточных «паразитных» зубчатых колес 12 и 13, закрепленных на валу 14 для вращения валов 9 и 17 в одну сторону (по часовой стрелке или против часовой стрелке).
На валу 17 закреплены шестерни 15 и 16, находящиеся в зацеплении с промежуточными «паразитными» зубчатыми колесами 12 и 13 соответственно. Колеса 12, 13 расположены на валу 14 и соединены с ним посредством встроенных обгонных муфт 19. На валу 9 закреплена шестерня 25, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом 26, соединенным с валом 27. Передача мощности через редуктор осуществляется также зацеплением шестерней 28 и 29, закрепленных на валу 27 с зубчатыми колесами 30 и 31 соответственно. Выходной вал 32 редуктора, на котором закреплены зубчатые колеса 30 и 31, передает вращение валу ходового колеса 33.
Работа предлагаемого редуктора в составе механизма передвижения крана (тележки) происходит следующим образом. При включении двигателя 23 тормоз 22 растормаживается. При вращении ротора двигателя 23, например, по часовой стрелке, вращение передается от шестерни 15 на шестерню 10 и далее по цепи, так как обгонная муфта, встроенная в колесо 12, включена; шестерня 11 при этом вращается вхолостую, так как его обгонная муфта разомкнута. При этом двигатель 8 не включается, он вращается вхолостую. Через определенный промежуток времени включают двигатель 8, при этом выключается двигатель 23. Ротор двигателя 8 перед включением вращался вхолостую, что способствует плавному увеличению скорости перемещения крана до наибольшего (номинального) значения.
При режиме торможения  двигатель 8 работает с номинальной рабочей скоростью движения, двигатель 23 включается противовключением, в этом случае двигатель 23 работает в качестве генератора, т.е. он притормаживает двигатель 8. Затем двигатель 8 отключается, а тормоз 22 еще не включается, тем самым обеспечивается плавное торможение крана.
Предложенное устройство обеспечивает снижение динамических нагрузок на металлоконструкцию крана, позволяет регулировать диапазон изменений скоростей подъема-опускания груза, передвижения крана (тележки), сокращает рабочий цикл механизмов. Тем самым повышается эффективность работы крановых механизмов.