ПЛАВУЧЕЕ ПОДЪЕМНОЕ СРЕДСТВО
BARGE LIFTING FACILITY

Изобретение относится к плавучим подъемным сооружениям, используемым для подъемных, монтажных и перегрузочных работ.
Известны плавучие краны большой грузоподъемности, которые включают в себя плавучее основание и установленное на нем поворотное стреловое грузоподъемное устройство с постоянным противовесом, вылет которого ограничен шириной понтона, и снабжены системой водяной балластировки (Справочник по кранам, т.2, Машиностроение, 1988). Такие краны грузоподъемностью более 100 тонн имеют ширину плавучего основания более 20-33 метров и потому не могут использоваться на внутренних водных путях с ограниченными габаритами.
Известно устройство для компенсации крена судна при выносе за борт тяжеловесного груза №364498, МПК В63b39/02 от 29. XII. 1969., опубл. 28.XII. 1972. в бюл. №5 за 1973, содержащее противовес, отличающееся тем, что с целью снижения весовой нагрузки судна и расчистки надпалубного пространства, с которого производятся подъем и опускание тяжеловесного груза, противовес выполнен в виде забортного подвесного понтона, заполняемого водяным балластом.
Недостатки: сложность устройства, недостаточно снижена нагрузка на судно, большая масса противовеса, маленькая маневренность, недостаточно устранен крен судна при выносе за борт груза.
Наиболее близким к предложенному нами техническому решению как по конструктивным, так и по функциональным признакам является плавучий кран в описании изобретения к авторскому свидетельству СССР №1765103, МПК В66С 23/52 от 19.07.89., опубл. 30.09.92, бюл. №36, содержащий плавучее основание и поворотную платформу со стойкой, установленную на последней с возможностью поворота в вертикальной плоскости стрелу с грузовым полиспастом, устройство изменения вылета стрелы, включающее в себя установленный с возможностью вертикального перемещения противовес, связанный с ним концом и связанный со стрелой трос, установленные с возможностью взаимодействия с последним на верхней части стойки обводные блоки и связанный с тросом своим тяговым органом привод, смонтированный на поворотной платформе, отличающийся тем, что с целью улучшения эксплуатационных характеристик механизм изменения вылета стрелы снабжен дополнительным обводным блоком, установленным между основными с возможностью опирания на трос и соединенным с тяговым органом привода, а противовес выполнен в виде колокола с обратным клапаном в верхней части и расположен с возможностью размещения в жидкости своей нижней частью в рабочем режиме.
Кран по п.1, отличающийся тем, что колокол выполнен цилиндрическим, а в его нижней части выполнены отверстия, расположенные на расстоянии Н от горизонтальной плоскости раздела верхней и нижней частей колокола, при этом Н=Р/Sγ, где Р - усилие в тросе при максимальной нагрузке, S - площадь сечения по горизонтали внутренней полости колокола, γ - коэффициент плотности жидкости.
Недостатки: сложность устройства, недостаточно снижена нагрузка на судно, большая масса противовеса, недостаточно устранен крен судна при выносе за борт груза.
Технический результат: упрощение конструкции с одновременным повышением грузоподъемности, устранение крена судна при выносе за борт груза.
Плавучее подъемное средство, включающее плавучее основание (корпус судна) и установленное на нем грузоподъемное стреловое устройство, выполненное уравновешенным на поворотной колонне, содержащее основную грузовую стрелу и вспомогательную противовесную стрелу с навешиваемым на нее выносным противовесом, связанные между собой полиспастными системами, и опирающиеся на опорные гидроцилиндры, отличающееся тем, что в качестве противовеса, навешиваемого на вспомогательную стрелу с изменяемым вылетом, используется противовес в виде полого сосуда, перевернутого вверх дном, преимущественно в форме чаши, и/или половины цилиндра, снабженный в верхней части воздушным краном.
Упрощение конструкции в заявляемом изобретении достигается за счет того, что противовес выполнен в виде полого сосуда, перевернутого вверх дном, преимущественно в форме чаши, и/или половины цилиндра, масса которого при заполнении его водой равна его объему и плотности воды. Такой противовес просто и легко изготовляется, прост в эксплуатации и обслуживании. Упрощение конструкции в заявляемом изобретении приводит к уменьшению массы, габаритных размеров противовеса с одновременным повышением грузоподъемности, устранению крена судна.
Это достигается за счет того, что противовес выполнен в виде полого сосуда, перевернутого вверх дном, масса которого равна его объему и плотности воды. В нерабочем состоянии противовес находится за бортом судна и поддерживается на плаву за счет остатка воздуха, находящегося внутри противовеса. При наклоне грузовой стрелы с грузом масса груза и стрелы через трос и систему блоков передается на противовес, стараясь поднять его из воды. Внутри противовеса образуется вакуум, заполняемый водой, в результате масса груза и противовеса уравновешиваются, в результате чего крен судна устраняется.
Отличительной особенностью заявляемого изобретения является то, что оно позволяет отказаться от применения тяжелых траверс и соответственно повысить полезную грузоподъемность подъемного средства, распределить весовую нагрузку по длине корпуса судна и длине поднимаемого изделия, снизить напряжения в их элементах и предотвратить их деформацию и повреждения.
В транспортном положении противовес может располагаться как на палубе плавучего основания, так и непосредственно в сцепке с ним. Если вакуумный противовес обеспечить палубой, то на ней можно расположить вспомогательное оборудование, которое будет увеличивать массу противовеса. Так же противовес можно обеспечить открывающимся дном. В этом случае противовес в транспортном положении может использоваться дополнительным плавучим основанием.
Проведенный научно-технический анализ предложения и уровня техники свидетельствует о том, что предложенное техническое решение для специалиста не следует явным образом из уровня техники, при этом признаки, изложенные в совокупности, взаимосвязаны, находятся в причинно-следственной связи с ожидаемым результатом и являются необходимыми и достаточными для его получения. Все это свидетельствует о том, что предложение имеет изобретательский уровень.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".
На фиг.1 изображено плавучее подъемное средство в рабочем положении (поперечный разрез).
На фиг.2 - плавучее подъемное средство в рабочем положении (вид сверху).
Плавучее подъемное средство состоит из плавучего основания 1, поворотной платформы 2, лебедки 3 наклона грузовой стрелы 5 и вспомогательной стрелы 6 противовеса 7, основной грузовой лебедки 4 и вакуумного противовеса 7.
Противовес 7, заполненный водой, находится в воде с одного борта плавучего основания 1 и удерживается стрелой противовеса 6. Трос от основной грузовой лебедки 4 проходит через шкив 11 вспомогательной стрелы противовеса 6 и через шкив противовеса 12, возвращается на вспомогательную стрелу противовеса 6, проходит через шкив 13 и идет через шкив 14 грузовой стрелы 5 на грузовой гак 15 с грузом. Для уравновешивания грузовой стрелы 5 и стрелы противовеса 6 трос от второй стреловой лебедки 3 пропущен через шкив 9 стрелы противовеса на шкив 10 основной грузовой стрелы. В транспортном положении противовес 7 может располагаться как на палубе плавучего основания 1, так и непосредственно в сцепке с ним. Если вакуумный противовес обеспечить палубой 8, то на ней можно расположить вспомогательное оборудование, которое будет увеличивать массу противовеса. Так же противовес можно обеспечить открывающимся дном. В этом случае противовес 7 в транспортном положении может использоваться дополнительным плавучим основанием.
Заявляемое плавучее подъемное средство работает следующим образом.
Противовес 7 опускается за борт плавучего основания 1 с помощью стрелы 6. Открывается воздушный кран (на чертеже не обозначен), и полость противовеса 7 заполняется водой. За счет остаточного воздуха противовес 7 находится на плаву. К гаку 15 крепится груз. При подъеме груза усилие грузовой лебедки 4, через шкивы 11-14 передается на гак 15, к которому закреплен груз, поднимая его вверх и на противовес 7, который стремится подняться вверх, создавая внутри себя разрежение. Противовес 7 заполняется водой, равной массе груза, в результате и происходит уравновешивание. Груз с помощью поворотной платформой 2 доставляется на место разгрузки. При опускании груза основной грузовой стрелой 5 лебедка наклона стрелы 3 через шкивы 9, 10 передает усилие на основную грузовую стрелу 5 и на стрелу противовеса 6, уравновешивая их. Заполнение противовеса 7 водой происходит путем открытия воздушного крана, находящегося в верхней части противовеса (на чертеже не обозначен). Подъем противовеса из воды происходит, так же при открытом воздушном кране.
Технико-экономический эффект
Использование заявляемого плавучего подъемного средства позволяет упростить конструкцию, уменьшить массу, габаритные размеры с одновременным повышением грузоподъемности, устранить крен судна при выносе за борт груза.
Перечень позиций:
1 - плавучее основание
2 - поворотная платформа
3 - лебедка наклона стрелы
4 - основная грузовая лебедка
5 - основная грузовая стрела
6 - стрела противовеса
7 - вакуумный противовес
8 - палуба противовеса
9, 10, 11, 13, 14 - шкив основной стрелы и стрелы противовеса
12 - шкив противовеса
15 - грузовой гак.