САМОХОДНЫЙ ПОДЪЕМНЫЙ КРАН И СПОСОБ ЕГО РАЗБОРКИ, ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ И НАЛАДКИ
SELF-PROPELLED HOISTING CRANE AND METHOD OF ITS DISASSEMBLY, TRANSPORTATION AND ADJUSTMENT

Предпосылки к созданию изобретения
Настоящее изобретение имеет отношение к самоходному подъемному крану, в котором использован барабан лебедки подъема стрелы и такелаж для изменения угла стрелы. В изобретении предложен способ транспортирования барабана лебедки подъема стрелы и такелажа между рабочими площадками, когда кран разбирают для его транспортировки, так что канат лебедки подъема стрелы не приходится вновь закреплять, когда кран собирают на новой рабочей площадке.
Самоходный подъемный кран типично содержит шасси, имеющее подвижные элементы сцепления с землей; поворотное основание, соединенное с шасси с возможностью поворота, так что поворотное основание может совершать поворот относительно элементов сцепления с землей; стрелу, шарнирно установленную на переднем участке поворотного основания, с канатом грузоподъемной лебедки, идущим от нее (который свешивается с нее) и противовес, помогающий уравновешивать кран, когда кран поднимает груз. Известны различные пути изменения угла стрелы относительно поворотного основания во время работы крана, в том числе с использованием гидроцилиндров, установленных между стрелой и поворотным основанием. Однако для изменения угла стрелы обычно используют барабан лебедки подъема стрелы и такелаж. На многих кранах также используют мачту, установленную на поворотном основании, для поддержки такелажа, в том числе такелажа лебедки подъема стрелы, которая может передавать усилия от поднятого груза на заднюю часть шасси и к противовесу. Такелаж лебедки подъема стрелы должен выдерживать большие растягивающие нагрузки и должен поддерживать не только стрелу, но и противодействовать угловой силе, приложенной к стреле, когда она поддерживает груз. Такелаж лебедки подъема стрелы содержит канат лебедки подъема стрелы, идущий от барабана лебедки подъема стрелы и пропущенный через нижний выравниватель (который может быть прикреплен к вершине мачты), и верхний выравниватель с множеством участков каната, так что большие растягивающие нагрузки, воздействующие на такелаж, распределяются по множеству участков каната. Верхний выравниватель обычно соединен с вершиной стрелы при помощи подвесок фиксированной длины. Длину подвесок выбирают в соответствии с длиной стрелы.
Так как кран часто используют в различных местоположениях, его необходимо проектировать с возможностью перемещения с одной рабочей площадки на другую. Это обычно требует разборки крана на компоненты, размеры и вес которых позволяют их перевозить на грузовике с соблюдением транспортных ограничений автомобильных дорог. Легкость, с которой кран может быть разобран и вновь собран, влияет на полную себестоимость эксплуатации крана. Прямой выгодой для владельца крана являются меньшие трудозатраты в человеко-часах, необходимые для сборки крана. Если канат лебедки подъема стрелы может оставаться пропущенным через нижний и верхний выравниватели во время операции транспортирования, то канат не придется вновь пропускать вокруг шкивов на выравнивателях, когда кран вновь собирают.
Уже известны различные модели кранов, которые позволяют транспортировать кран без сматывания (удаления) каната лебедки подъема стрелы. Например, в патенте США №5,484,069 описан кран, в котором верхний выравниватель отсоединяют от вершины стрелы и соединяют с мачтой (в этом случае мачта является частью портала) для транспортировки. Так как портал имеет прикрепленный к нему нижний выравниватель и так как портал не следует отсоединять от поворотного основания, к которому прикреплен барабан лебедки подъема стрелы, то не следует вытягивать канат лебедки подъема стрелы с нижнего выравнивателя (с узла шкива вершины мачты) и с верхнего выравнивателя во время процесса разборки крана.
В некоторых очень больших кранах размеры мачты и барабана лебедки подъема стрелы являются такими большими, что они не могут транспортироваться вместе на одном грузовике. В этой ситуации в соответствии с известной ранее практикой обычно наматывали весь канат лебедки подъема стрелы на барабан лебедки подъема стрелы, так что он не проходит вокруг шкивов на вершине мачты. Затем мачта может быть отсоединена от поворотного основания и может транспортироваться отдельно. К сожалению, это требует пропускания каната лебедки подъема стрелы вокруг узлов шкивов в нижнем и верхнем выравнивателях, когда кран вновь собирают, что представляет собой длительный процесс. Таким образом было бы большим преимуществом, если бы могла быть создана система, которая позволяет в случае таких очень больших кранов производить транспортирование без вытягивания (сматывания) каната лебедки подъема стрелы с выравнивателей.
Сущность изобретения
В соответствии с настоящим изобретением предлагается кран, который имеет барабан лебедки подъема стрелы и такелаж для изменения угла стрелы, и систему, которая позволяет канату лебедки подъема стрелы оставаться пропущенным через выравниватели, даже если барабан лебедки подъема стрелы транспортируют между рабочими площадками на трейлере отдельно от мачты и от поворотного основания. В соответствии с настоящим изобретением предлагается также способ разборки и транспортировки крана и сборки крана с использованием системы транспортирования лебедки подъема стрелы.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается самоходный подъемный кран, содержащий шасси, имеющее подвижные элементы сцепления с землей; поворотное основание, соединенное с шасси с возможностью поворота, так что поворотное основание может совершать поворот относительно элементов сцепления с землей; стрелу, шарнирно установленную на поворотном основании; канат грузоподъемной лебедки, протянутый вокруг шкива на стреле и намотанный на барабан грузоподъемной лебедки, соединенный с поворотным основанием; причем барабан лебедки подъема стрелы установлен в каркасе, при этом указанный каркас соединен с поворотным основанием; канат лебедки подъема стрелы, намотанный на барабан лебедки подъема стрелы и соединенный с верхним выравнивателем и нижним выравнивателем, причем верхний выравниватель соединен с вершиной стрелы при помощи подвесок фиксированной длины, так что вращение барабана лебедки подъема стрелы изменяет длину участка каната лебедки подъема стрелы между нижним выравнивателем и верхним выравнивателем, за счет чего изменяется угол между поворотным основанием и стрелой; причем каждый из компонентов, выбранных из группы, в которую входят каркас барабана лебедки подъема стрелы, нижний выравниватель и верхний выравниватель, содержит взаимодействующие структуры крепления, за счет чего нижний и верхний выравниватели могут быть соединены с возможностью отсоединения с каркасом, так что барабан лебедки подъема стрелы, нижний выравниватель, верхний выравниватель и канат лебедки подъема стрелы могут транспортироваться как объединенный узел.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предлагается способ разборки и транспортировки самоходного подъемного крана, который в рабочем состоянии имеет i) поворотное основание, ii) стрелу, шарнирно установленную на поворотном основании, iii) барабан лебедки подъема стрелы, установленный в каркасе, причем указанный каркас соединен с поворотным основанием, iv) нижний выравниватель, соединенный с поворотным основанием, v) верхний выравниватель, vi) подвески фиксированной длины, подсоединенные между верхним выравнивателем и вершиной стрелы, и vii) канат лебедки подъема стрелы, намотанный на барабан лебедки подъема стрелы и пропущенный через нижний выравниватель и верхний выравниватель, так что вращение барабана лебедки подъема стрелы изменяет длину участка каната лебедки подъема стрелы между нижним выравнивателем и верхним выравнивателем, за счет чего изменяется угол между поворотным основанием и стрелой; причем указанный способ включает в себя следующие операции: а) разъединение подвесок фиксированной длины от вершины стрелы и верхнего выравнивателя; b) разъединение нижнего выравнивателя от поворотного основания; с) разъединение каркаса барабана лебедки подъема стрелы от поворотного основания; d) сохранение каната лебедки подъема стрелы пропущенным между нижним выравнивателем и верхним выравнивателем и намотанным на барабан лебедки подъема стрелы; е) соединение нижнего выравнивателя, а преимущественно также и верхнего выравнивателя с каркасом барабана лебедки подъема стрелы; и f) транспортирование барабана лебедки подъема стрелы, каркаса барабана лебедки подъема стрелы, нижнего выравнивателя, верхнего выравнивателя и каната лебедки подъема стрелы вместе на одном трейлере между одной и другой рабочими площадками.
В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предлагается способ разборки самоходного подъемного крана, который в рабочем состоянии имеет i) поворотное основание, ii) стрелу, шарнирно установленную на поворотном основании, iii) барабан лебедки подъема стрелы, установленный в каркасе, причем указанный каркас соединен с поворотным основанием, iv) нижний выравниватель, соединенный с поворотным основанием, v) верхний выравниватель, vi) подвески фиксированной длины, подсоединенные между верхним выравнивателем и вершиной стрелы, и vii) канат лебедки подъема стрелы, намотанный на барабан лебедки подъема стрелы и пропущенный через нижний выравниватель и верхний выравниватель, так что вращение барабана лебедки подъема стрелы изменяет длину каната лебедки подъема стрелы между нижним выравнивателем и верхним выравнивателем, за счет чего изменяется угол между поворотным основанием и стрелой; причем указанный способ включает в себя следующие операции: а) разъединение подвесок фиксированной длины от вершины стрелы и верхнего выравнивателя; b) разъединение нижнего выравнивателя от поворотного основания; с) разъединение каркаса барабана лебедки подъема стрелы от поворотного основания; d) сохранение каната лебедки подъема стрелы пропущенным между нижним выравнивателем и верхним выравнивателем и намотанным на барабан лебедки подъема стрелы и е) соединение нижнего выравнивателя и верхнего выравнивателя с каркасом барабана лебедки подъема стрелы, чтобы образовать объединенный узел для транспортирования.
В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения предлагается способ сборки самоходного подъемного крана, который предусматривает использование шасси, имеющего подвижные элементы сцепления с землей, и поворотного основания, соединенного с шасси с возможностью поворота, так что поворотное основание может совершать поворот относительно элементов сцепления с землей; использование комбинации барабана лебедки подъема стрелы, прикрепленного к каркасу, первого выравнивателя, имеющего множество шкивов, второго выравнивателя, имеющего множество шкивов, и каната лебедки подъема стрелы, причем первый выравниватель соединен с возможностью отсоединения с каркасом барабана лебедки подъема стрелы, второй выравниватель также соединен с возможностью отсоединения с каркасом барабана лебедки подъема стрелы, а канат лебедки подъема стрелы намотан на барабан лебедки подъема стрелы и пропущен между шкивами первого и второго выравнивателей; соединение объединенных барабана лебедки подъема стрелы, каркаса и выравнивателей с поворотным основанием; разъединение первого и второго выравнивателей от каркаса барабана лебедки подъема стрелы при сохранении каната лебедки подъема стрелы пропущенным вокруг множества шкивов; соединение первого выравнивателя с поворотным основанием; шарнирное соединение стрелы, имеющей вершину стрелы, с поворотным основанием и соединение второго выравнивателя с вершиной стрелы при помощи подвесок фиксированной длины.
В соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения предлагается комбинация барабана лебедки подъема стрелы, прикрепленного к каркасу, первого выравнивателя, имеющего множество шкивов, второго выравнивателя, имеющего множество шкивов, и каната лебедки подъема стрелы, причем первый выравниватель соединен с возможностью отсоединения с каркасом барабана лебедки подъема стрелы, второй выравниватель также соединен с возможностью отсоединения с каркасом барабана лебедки подъема стрелы, а канат лебедки подъема стрелы намотан на барабан лебедки подъема стрелы и пропущен вокруг шкивов первого и второго выравнивателей.
За счет установки барабана лебедки подъема стрелы в каркасе, к которому легко могут быть прикреплены нижний и верхний выравниватели, и за счет использования нижнего выравнивателя, который может быть отсоединен от мачты, канат лебедки подъема стрелы может оставаться пропущенным вокруг шкивов выравнивателей и намотанным на барабан лебедки подъема стрелы, причем вся комбинация может транспортироваться как единый узел. За счет надлежащих операций сборки эта упаковка затем может быть установлена на поворотном основании при повторной сборке крана и выравниватели могут быть отсоединены от каркаса лебедки подъема стрелы и соединены в соответствующий момент времени и в соответствующих местах с другими компонентами крана. Не только не требуется канат лебедки подъема стрелы вновь пропускать (вокруг шкивов) при сборке крана, но и обеспечена возможность транспортировки такелажа лебедки подъема стрелы в аккуратной упаковке, которая не позволяет канату лебедки подъема стрелы образовывать петли или спутываться с другими компонентами крана во время процедуры разборки, транспортировки и повторной сборки.
Указанные ранее и другие характеристики и преимущества изобретения будут более ясны из последующего детального описания, приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан вид в перспективе предпочтительных объединенных барабана лебедки подъема стрелы, каркаса, верхнего выравнивателя и нижнего выравнивателя в соответствии с настоящим изобретением, соединенных вместе в их транспортной конфигурации. Для упрощения показан только участок каната лебедки подъема стрелы.
На фиг.2 показан вид в перспективе барабана и каркаса лебедки подъема стрелы, показанных на фиг.1, без прикрепленных выравнивателей. Для упрощения показан только участок каната лебедки подъема стрелы.
На фиг.3 показан вид в перспективе верхнего выравнивателя, использованного в комбинации, показанной на фиг.1.
На фиг.4 показан вид в перспективе нижнего выравнивателя, использованного в комбинации, показанной на фиг.1.
На фиг.5 показан вид сбоку объединенных барабана лебедки подъема стрелы, каркаса, нижнего выравнивателя и верхнего выравнивателя, показанных на фиг.1, которые показаны здесь прикрепленными к каркасу второго барабана.
На фиг.6 показан вид сбоку объединенных барабана лебедки подъема стрелы, каркаса, нижнего выравнивателя и верхнего выравнивателя, показанных на фиг.1, которые показаны здесь установленными на поворотном основании во время операции сборки крана.
На фиг.7 показан вид сбоку собранных компонентов крана, показанных на фиг.6, с переставленными выравнивателями, с добавленными мачтой, конструкцией перемещения противовеса и верхним барабаном грузоподъемной лебедки.
На фиг.8 показан с увеличением вид в перспективе вершины мачты при проведении операции установки, промежуточной между операциями, показанными на фиг.6 и на фиг.7.
На фиг.9 показан с увеличением вид в перспективе нижнего участка мачты, показанной на фиг.7.
На фиг.10 показан вид сбоку собранных компонентов крана, показанных на фиг.7, с добавленными задним упором и натяжным элементом противовеса.
На фиг.11 показан вид сбоку собранных компонентов крана, показанных на фиг.10, с добавленным лотком противовеса.
На фиг.12 показан вид сбоку собранных компонентов крана, показанных на фиг.11, с конструкцией перемещения противовеса, соединенной с противовесом.
На фиг.13 показан вид сбоку собранных компонентов крана, показанных на фиг.12, с добавленной стрелой.
На фиг.14 показан вид сбоку собранных компонентов крана, показанных на фиг.13, с добавленными дополнительными секциями стрелы и переставленным верхним выравнивателем.
На фиг.15 показан с увеличением вид в перспективе секции стрелы с верхним выравнивателем, прикрепленным так, как это показано на фиг.14.
На фиг.16 показан вид сбоку собранных компонентов крана, показанных на фиг.15, с добавленными подкосами дополнительной подъемной стрелы.
На фиг.17 показан вид сбоку собранных компонентов крана, показанных на фиг.16, с подвесками фиксированной длины, прикрепленными между вершиной стрелы и верхним выравнивателем, и с поднятыми подкосами дополнительной подъемной стрелы.
На фиг.18 показан вид сбоку собранных компонентов крана, показанных на фиг.17, с добавленными компонентами дополнительной подъемной стрелы.
На фиг.19 показан вид сбоку собранных компонентов крана, показанных на фиг.18, с завершенной дополнительной подъемной стрелой и с частично поднятой (основной) стрелой.
На фиг.20 показан вид сбоку собранных компонентов крана, показанных на фиг.19, когда кран полностью собран и находится в рабочем положении.
Подробное описание изобретения
Далее будут подробно описаны различные аспекты настоящего изобретения. Каждый из таких аспектов может быть объединен с любым другим аспектом, если только четко не указано иное. В частности, любой предпочтительный или преимущественный признак может быть объединен с любым другим признаком или признаками, которые являются предпочтительными или преимущественными.
Ниже определено значение различных терминов, использованных в описании изобретения и в формуле изобретения.
Термином "выравниватель" обозначена схема расположения шкивов, закрепленных вместе так, чтобы работать во взаимодействии друг с другом, так чтобы распределять растягивающие усилия между множеством узлов линии (каната). Выравниватели используют парами. Термином "верхний выравниватель" в такелажном оборудовании лебедки подъема стрелы называют выравниватель, который находится ближе всего к вершине стрелы. Термином "нижний выравниватель" называют выравниватель, спаренный с верхним выравнивателем, но расположенный дальше от вершины стрелы. "Нижний выравниватель" типично прикреплен к мачте или порталу и может быть встроен в мачту или в верхнюю часть портала. Этот тип нижнего выравнивателя часто называют шкивным блоком вершины мачты. В некоторых кранах используют вспомогательную мачту, причем подвесок фиксированной длины прикрепляют между вершиной стрелы и вспомогательной мачтой, так что изменение длины каната лебедки подъема стрелы непосредственно изменяет угол вспомогательной мачты относительно поворотного основания, что вторично изменяет угол стрелы относительно поворотного основания. В этом случае верхний выравниватель крепят к вершине мачты, а нижний выравниватель соединяют с поворотным основанием в нижней точке, например на портале (см., например, заявку на патент США №2007/0256999). В этом патенте вариант, показанный на фиг.2, имеет растяжку 44 между вершиной стрелы и мачтой. В контексте настоящего изобретения боковой распределитель 45 мачты следует считать верхним выравнивателем, а боковой распределитель 46 портала следует считать нижним выравнивателем.
Термином "барабан лебедки подъема стрелы" называют барабан лебедки, который используют для сматывания и разматывания (травления) каната, который используют для регулировки угла стрелы. Барабан лебедки подъема стрелы содержит в целом цилиндрический корпус, на котором намотан канат лебедки подъема стрелы, а также содержит механические и электрические органы управления для регулировки вращения цилиндрического корпуса. В качестве примера можно указать, что в заявке на патент США №2007/0256999 барабан 7а лебедки 7 представляет собой пример барабана лебедки подъема стрелы.
Термином "каркас барабана лебедки подъема стрелы" называют конструкцию, которую используют для удержания вместе компонентов барабана лебедки подъема стрелы и для их установки на другие компоненты крана. Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением другие компоненты могут быть установлены на этом каркасе. Однако термином "каркас" называют конструкцию, которая в разумных пределах близка по размерам к размерам барабана и которую используют для указанных целей. Таким образом, конструкцию, которую используют как другой главный компонент крана или которая больше чем в 2 раза превышает длину цилиндрической части барабана или больше чем в 2 раза превышает диаметр барабана, не считают каркасом барабана. В качестве примера можно указать, что в заявке на патент США №2007/0256999 ось 7b поддержки кронштейнов является частью каркаса. Однако, когда лебедка 7 соединена с элементом 42 сжатия, как это показано на фиг.2, или прикреплена к компонентам, которые образуют мачту 8 на фиг.1А и 1C, то элемент 42 сжатия и мачта 8 не являются частью каркаса барабана лебедки подъема стрелы.
Несмотря на то, что настоящее изобретение может быть использовано в системах лебедки подъема стрелы, которые используют в различных типах кранов, оно будет описано здесь со ссылкой на самоходный подъемный кран 10, показанный в рабочей конфигурации на фиг.20. Самоходный подъемный кран 10 содержит нижнюю конструкцию, называемую шасси 12, и подвижные элементы сцепления с землей в виде гусениц 14 и 16. Само собой разумеется, что имеются две передние гусеницы 14 и две задние гусеницы 16, только по одной из которых можно видеть в виде сбоку на фиг.20. На кране 10 элементами сцепления с землей может быть только один комплект гусениц, по одной гусенице на каждой стороне. Само собой разумеется, что могут быть использованы дополнительные к показанным гусеницы или другие элементы сцепления с землей, такие как шины.
Поворотное основание 20 соединено с шасси 12 с возможностью поворота, так что поворотное основание может совершать поворот относительно элементов сцепления с землей. Поворотное основание установлено на шасси 12 при помощи поворотного кольца, так что поворотное основание 20 может совершать поворот вокруг своей оси относительно элементов 14, 16 сцепления с землей. Поворотное основание поддерживает стрелу 22, шарнирно установленную на переднем участке поворотного основания; мачту 28, первый конец которой установлен на поворотном основании, с нижним выравнивателем 70, соединенным с мачтой рядом со вторым концом мачты; задний упор 30, установленный между мачтой и задним участком поворотного основания; и подвижный узел 34 противовеса. Противовес может иметь вид множества наборов индивидуальных контргрузов 44 на опорном элементе.
Такелаж лебедки подъема стрелы (описанный ниже более подробно) между вершиной мачты 28 и стрелой 22 используют для регулировки угла стрелы и перемещения груза таким образом, что противовес может быть использован для уравновешивания груза, поднятого краном. Канат 24 грузоподъемной лебедки пропущен вокруг шкива на стреле 22 и поддерживает крюк 26. На другом конце канат грузоподъемной лебедки намотан на барабан грузоподъемной лебедки, соединенный с поворотным основанием. Поворотное основание 20 также может содержать и другие элементы, которые обычно имеются на самоходном подъемном кране, такие как кабина машиниста и барабаны для такелажа лебедки подъема стрелы и канатов других лебедок и воротов. По желанию и как это показано на фиг.20, стрела 22 может содержать дополнительную подъемную стрелу 23, шарнирно закрепленную на вершине основной стрелы, или может иметь другие конфигурации стрелы. Когда имеется дополнительная подъемная стрела 23, тогда кран может иметь первый и второй подкосы 27 и 29 стрелы, а также соответствующий такелаж стрелы 23.
Задний упор 30 соединен с мачтой 28 поблизости от ее вершины, но достаточно низко для того, чтобы не мешать другим элементам, соединенным с мачтой. Задний упор 30 может содержать решетчатый элемент, как это показано на фиг.20, выдерживающий нагрузки сжатия и растяжения. В кране 10 мачта удерживается под постоянным углом относительно поворотного основания при работе крана, например, при операциях захвата и перемещения груза краном и при сборке крана.
Узел 34 противовеса выполнен с возможностью перемещения относительно остальной части поворотного основания 20. Натяжной элемент 32, соединенный с мачтой поблизости от ее вершины, поддерживает узел противовеса в подвешенном состоянии. Конструкция перемещения противовеса установлена между поворотным основанием и узлом противовеса таким образом, что узел противовеса может перемещаться в первое положение впереди вершины мачты и удерживаться в этом положении и может перемещаться во второе положение позади вершины мачты и удерживаться в этом положении.
По меньшей мере одно линейное исполнительное устройство 36, такое как гидроцилиндр или, альтернативно, механизм реечной передачи и по меньшей мере один кронштейн, шарнирно соединенный на первом конце с поворотным основанием и на втором конце с линейным исполнительным устройством 36, используют в конструкции перемещения противовеса крана 10, чтобы изменять положение противовеса. Кронштейн и линейное исполнительное устройство 36 установлены между поворотным основанием и узлом противовеса так, что удлинение (выдвижение) и втягивание линейного исполнительного устройства 36 изменяет положение узла противовеса относительно поворотного основания. В то время как на фиг.20 показан узел противовеса в его самом переднем положении, линейное исполнительное устройство 36 может быть частично или полностью выдвинуто, что перемещает узел противовеса в среднее и заднее (кормовое) положения или в любое промежуточное положение, например когда груз подвешен на крюке 26.
В предпочтительном варианте конструкции для перемещения противовеса используют шарнирную стойку 40, которая может быть выполнена как сплошная сварная пластинчатая конструкция, введенную между поворотным основанием 20 и вторым концом линейного исполнительного устройства 36. Используют также задний кронштейн 38, введенный между шарнирной стойкой 40 и узлом противовеса. Задний кронштейн 38 также может быть выполнен как сплошная сварная пластинчатая конструкция с угловым участком 39 на конце, который соединен с шарнирной стойкой 40. Это позволяет непосредственно соединять кронштейн 38 с шарнирной стойкой 40. Задний упор 30 имеет А-образную каркасную конфигурацию с двумя смещенными друг от друга нижними опорами, что позволяет конструкции для перемещения противовеса при необходимости проходить между этими опорами.
Кран 10 может быть оборудован системой поддержки противовеса (не показана), которая может потребоваться для соответствия правилам безопасности кранов, существующим в некоторых странах. Конструкция для перемещения противовеса и конструкция поддержки противовеса описаны более подробно в заявке на патент США №12/023,902, которая включена в данное описание в качестве ссылки.
Такелаж лебедки подъема стрелы содержит канат лебедки подъема стрелы в виде проволочного каната 25, намотанного на барабан 50 лебедки подъема стрелы и пропущенного через шкивы (вокруг шкивов) на нижнем выравнивателе 70 и на верхнем выравнивателе 80. Барабан 50 лебедки подъема стрелы установлен в каркасе 60, соединенном с поворотным основанием. Такелаж также содержит подвески 21 фиксированной длины, подсоединенные между вершиной стрелы и верхним выравнивателем 80. Нижний выравниватель 70 соединен с поворотным основанием 20 через мачту 28. Эта схема расположения позволяет вращаться барабану 50 лебедки подъема стрелы, чтобы изменять длину участка каната 25 лебедки подъема стрелы между нижним выравнивателем 70 и верхним выравнивателем 80, за счет чего изменяется угол между поворотным основанием 20 и стрелой 22.
Каркас 60 барабана лебедки подъема стрелы, нижний выравниватель 70 и верхний выравниватель 80 содержат взаимодействующие структуры крепления, за счет чего нижний и верхний выравниватели могут быть соединены с возможностью отсоединения с каркасом, так что барабан лебедки подъема стрелы, нижний выравниватель, верхний выравниватель и канат лебедки подъема стрелы могут транспортироваться как объединенный узел. Объединенные барабан 50 лебедки подъема стрелы, каркас 60, нижний выравниватель 70 и верхний выравниватель 80, расположенные так, как они могут транспортироваться между рабочими площадками, показаны на фиг.1. Это представляет собой новую комбинацию барабана лебедки подъема стрелы, прикрепленного к каркасу, первого выравнивателя, второго выравнивателя и каната лебедки подъема стрелы, в которой первый выравниватель соединен с возможностью отсоединения с каркасом барабана лебедки подъема стрелы, второй выравниватель также соединен с возможностью отсоединения с каркасом барабана лебедки подъема стрелы, а канат намотан на барабан лебедки подъема стрелы и пропущен между шкивами первого и второго выравнивателей.
Барабан 50 лебедки подъема стрелы и каркас 60 лучше всего показаны на фиг.2. Верхний выравниватель 80 лучше всего показан на фиг.3. Нижний выравниватель 70 лучше всего показан на фиг.4. Объединенные барабан лебедки подъема стрелы, каркас и выравниватели, когда они сначала соединены с поворотным основанием во время сборки крана, показаны на фиг.5. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения каркас барабана лебедки подъема стрелы соединен с поворотным основанием за счет соединения с каркасом другого барабана, который, в свою очередь, соединен с поворотным основанием. На фиг.2 и 5 каркас 60 показан прикрепленным на верхней части каркаса нижнего барабана 46 грузоподъемной лебедки, который, в свою очередь, прикреплен к поворотному основанию 22. Проволочный канат 25, который нормально намотан на барабан 50 и пропущен через выравниватели 70, 80, для упрощения не показан на фиг.3-4, а показан только частично на фиг.1-2.
Канат 25 лебедки подъема стрелы преимущественно постоянно запасован, причем оба конца каната привязаны на барабане 50 лебедки подъема стрелы. Как и в обычных барабанах лебедки подъема стрелы, использующих постоянную запасовку, барабан 50 (фиг.2) содержит главный цилиндр, на который намотан канат 25 с сепаратором 55, который разделяет два конца 53 и 54 каната, намотанные на барабан. Предусмотрен узел 56 собачки и храповика для блокировки барабана в случае необходимости. Приводной узел 58 на каждом конце барабана содержит сдвоенные гидравлические двигатели переменного рабочего объема и подпружиненный тормоз с гидравлическим отпусканием (не показан).
Каркас 60 барабана лебедки подъема стрелы содержит концевые пластины 61 и несколько установочных пластин 62 различной формы, введенных внутри между концевыми пластинами 61. Каркас стягивают при помощи траверс 63, 64, 65 и 66.
Формы и места расположения установочных пластин 62 зависят от вида приводного механизма, тормоза и других компонентов, которые прикреплены к ним. Эти и другие характеристики барабана зависят от компонентов, использованных для изготовления барабана лебедки подъема стрелы, и не являются ключевыми для изобретения. Однако, чтобы устанавливать выравниватели на каркас 60 в соответствии с настоящим изобретением, каркас должен иметь некоторые дополнительные установочные кронштейны. Взаимодействующие структуры крепления, которые позволяют соединять выравниватели с возможностью отсоединения с каркасом 60, содержат отверстия в каркасе и выравнивателях, которые расположены так, что они могут быть совмещены друг с другом, после чего через отверстия могут быть пропущены шпильки для крепления выравнивателей к каркасу. Верхняя задняя траверса 64 содержит два набора кронштейнов 67, которые используют для установки нижнего выравнивателя 70. Верхняя передняя траверса 65 содержит два элемента 68 связи, которые идут вверх вдоль длины траверсы 65 и заканчиваются кронштейнами 69, с которыми может быть соединен верхний выравниватель 80.
Нижний выравниватель 70 (фиг.4) имеет две боковины 71 с поперечиной 72 между ними и два боковых удлинения 73. Поперечина 72 поддерживает множество шкивов 74, вокруг которых проходит проволочный канат 25 (для упрощения на фиг.4 не показан). Каждая из двух боковин 71 имеет первое большое отверстие 75, через которое нижний выравниватель 70 может быть соединен с мачтой 28, и второе отверстие 76, меньшее чем первое отверстие 75, которое используют для соединения с возможностью отсоединения нижнего выравнивателя с каркасом 60 барабана лебедки подъема стрелы. Каждое из боковых удлинений 73 содержит отверстие 77 (показанное на фиг.4 с пропущенной через него шпилькой 78), при помощи которого нижний выравниватель 70 может быть соединен с верхним выравнивателем 80 во время транспортировки между рабочими площадками (см. фиг.1). Отверстие 77 преимущественно представляет собой сдвоенное отверстие, проходящее через обе стенки имеющего две стенки элемента 79, прикрепленного к концу удлинения 73. Имеющий две стенки элемент 79 также содержит гнездо 95.
Верхний выравниватель 80 (фиг.3) также имеет две боковины 81 с поперечиной 82 между ними и два боковых удлинения 83. Поперечина 82 поддерживает множество шкивов 84, вокруг которых проходит проволочный канат 25 (для упрощения на фиг.3 не показан). Каждая из двух боковин 81 имеет первое большое отверстие 85, через которое верхний выравниватель 80 может быть соединен с другим компонентом самоходного подъемного крана, например, при помощи шпилек 99, позволяющих соединять верхний выравниватель с подвесками 21 фиксированной длины. Каждое из боковых удлинений 83 имеет первое отверстие 86, позволяющее соединять шпилькой 78 верхний выравниватель с нижним выравнивателем 70 во время транспортировки между рабочими площадками, и второе отверстие 87, которое используют для соединения с возможностью отсоединения верхнего выравнивателя с каркасом 60 барабана лебедки подъема стрелы. Каждое из удлинений 83 заканчивается выступом 88, который имеет введенную в него шпильку 89. Эта шпилька 89 входит в гнездо 95, когда верхний выравниватель соединяют с нижним выравнивателем для транспортировки. Шпильки 97 вводят в отверстия в кронштейнах на боковых сторонах имеющего две стенки элемента 79 поверх шпильки 89, чтобы удерживать шпильку 89 в гнезде 95 при транспортировке, как это лучше всего показано на фиг.1.
За счет использования отверстий 87 верхний выравниватель 80 может быть соединен шпилькой с возможностью отсоединения с каркасом 60 барабана лебедки подъема стрелы; а за счет использования отверстий 76 нижний выравниватель может быть соединен шпилькой с возможностью отсоединения с каркасом 60 барабана лебедки подъема. За счет использования отверстий 77 и 86 и шпильки 78, а также гнезд 95 и 89 и шпилек 97 верхний и нижний выравниватели могут быть соединены друг с другом в дополнение к их соединению с каркасом барабана лебедки подъема стрелы.
Теперь со ссылкой на фиг.6-19 будет описан способ наладки (сборки) самоходного подъемного крана 10 с использованием настоящего изобретения. Как это показано на фиг.6, сначала устанавливают шасси 12 с подвижными элементами сцепления с землей, в данном случае с гусеницами 14 и 16. Затем поворотное основание 20 соединяют с шасси 12 с возможностью поворота, так что поворотное основание может совершать поворот относительно элементов 14, 16 сцепления с землей. Это объединенное шасси и поворотное основание типично требует использования нескольких трейлеров для транспортировки этих узлов на рабочую площадку. В заявке №61/099,098 от 22 сентября 2008 г. описан предпочтительный способ транспортирования и соединения деталей, используемых для получения комбинации шасси и гусениц. На поворотном основании могут быть установлены другие детали, такие как нижний барабан 46 грузоподъемной лебедки и барабан 47 подъемного ворота, и энергоблок 48.
Затем комбинацию барабана 50 лебедки подъема стрелы крепят к каркасу 60 с нижним выравнивателем 70 и верхним выравнивателем 80, прикрепленными к каркасу 60, и с канатом 25 лебедки подъема стрелы, намотанным на барабан 50 и пропущенным через шкивы 74 и 84 на выравнивателях, как это показано на фиг.1, и устанавливают на место. Объединенные барабан лебедки подъема стрелы, каркас и выравниватели прикрепляют к поворотному основанию 20 за счет прикрепления каркаса 60 к каркасу нижнего барабана 46 грузоподъемной лебедки. Гидравлические линии от энергоблока подключают к приводному узлу 58 на каждом конце барабана 50, а также к другим барабанам на поворотном основании.
Руководствуясь показанным на фиг.7, проводят несколько операций. Прежде всего конструкцию для перемещения противовеса в различные положения, которая содержит линейное исполнительное устройство 36, рычаг 38 и шарнирную стойку 40, устанавливают на поворотном основании. Затем верхний и нижний выравниватели отсоединяют от каркаса 60 барабана лебедки подъема стрелы, однако оставляя канат лебедки подъема стрелы пропущенным между множеством шкивов 74 и 84. Шпильки 78 и 97 могут быть оставлены на месте, чтобы выравниватели оставались соединенными друг с другом. Для содействия подъему выравнивателей при помощи крана травят проволочный канат 25 лебедки подъема стрелы. Выравниватели устанавливают в удобном месте на земле рядом с краном. Затем верхний барабан 49 грузоподъемной лебедки поднимают лебедкой на место и соединяют с поворотным основанием через каркас барабана 47 подъемного ворота. Мачту 28 собирают на земле и поднимают в заданное положение при помощи крана, а ее нижний конец соединяют с поворотным основанием за счет соединения с каркасом верхнего барабана 49 грузоподъемной лебедки. Гидроцилиндр (не показан) поднимает линейное исполнительное устройство 36 до тех пор, пока оно не входит в зацепление с мачтой, чтобы удерживать ее. Затем при помощи крана устанавливают верхний и нижний выравниватели у вершины мачты, как это показано на фиг.8. Канат 25 лебедки подъема стрелы стравливают с барабана лебедки подъема стрелы в соответствии с необходимостью. Установка нижнего выравнивателя на вершине мачты эффективно соединяет нижний выравниватель 70 с поворотным основанием 20. Затем отсоединяют верхний выравниватель 80 и при помощи крана втягивают верхний выравниватель на нижнюю часть мачты. Затем его закрепляют во временном положении, как это показано на фиг.9, и вновь стравливают канат 25 лебедки подъема стрелы в соответствии с необходимостью. При этом кран находится в положении, показанном на фиг.7.
Затем собирают задний упор 30 и поднимают его в заданное положение и закрепляют рядом с вершиной мачты, как это показано на фиг.10. Натяжной элемент 32 закрепляют рядом с вершиной мачты. Колесо на конце заднего упора может быть использовано при его перемещении в положения, показанные на фиг.11, за счет втягивания линейного исполнительного устройства 36, которое поднимает мачту. Затем лоток противовеса, который используют в узле 34 противовеса, прикрепляют к натяжному элементу 32. Канат 37 вспомогательной лебедки временно прикрепляют к свободному концу заднего упора 30, так что он может быть втянут в заданное положение и соединен с поворотным основанием 20, как это показано на фиг.12. После установки заднего упора в заданное положение линейное исполнительное устройство 36 может быть отсоединено от мачты, так что рычаг 38 может быть выдвинут до контакта с лотком противовеса.
Затем узел противовеса может быть втянут назад в направлении поворотного основания 20, как это показано на фиг.13, и грузы 44 противовеса могут быть установлены на лотке. После этого стрелу 22 шарнирно соединяют с поворотным основанием. Это начинают с разгрузки нижней части и первого сегмента стрелы, укладки их на подмостки и соединения их вместе. Затем их поднимают выше барабана 41 дополнительной подъемной стрелы, который соединяют с сегментом стрелы. Всю эту конструкцию затем устанавливают на шарнире стрелы на поворотном основании и закрепляют, как это показано на фиг.13. (В альтернативном варианте (не показан) барабан 41 дополнительной подъемной стрелы устанавливают на переднем участке роликовой несущей поворотного основания, а не рядом с основанием стрелы.)
Затем добавляют дополнительные сегменты стрелы и верхнюю часть стрелы, чтобы получить желательную длину стрелы. Оттяжки дополнительной подъемной стрелы и подвески 21 фиксированной длины присоединяют к вершине стрелы. При верхнем выравнивателе 80, прикрепленном к нижней части мачты (фиг.13), стравливают канат монтажной лебедки, пропускают его вокруг вершины стрелы и прикрепляют к верхнему выравнивателю 80. Вспомогательный кран также прикрепляют к верхнему выравнивателю. Затем верхний выравниватель отсоединяют от нижней части мачты и поддерживают при помощи вспомогательного крана. Канат 25 лебедки подъема стрелы стравливают, в то время как канат монтажной лебедки выбирают (подматывают). Вспомогательный кран при этом обеспечивает вертикальную поддержку верхнего выравнивателя. Затем верхний выравниватель поднимают на место и временно прикрепляют к стреле, как это показано на фиг.14 и 15. После этого подвески 21 фиксированной длины могут быть соединены с верхним выравнивателем, за счет чего верхний выравниватель соединяют с вершиной стрелы.
Затем устанавливают первый и второй подкосы 27 и 29 дополнительной стрелы, а также соответствующий такелаж дополнительной стрелы, как это показано на фиг.16. Канат от подъемного ворота 47 может быть использован для втягивания первого подкоса дополнительной стрелы до центра с его одновременным подъемом при помощи вспомогательного крана до точки, в которой может быть прикреплена оттяжка. Верхний выравниватель отсоединяют от стрелы и затем используют такелаж лебедки подъема стрелы и такелаж дополнительной стрелы, чтобы поднять стрелу и первый и второй подкосы в положение, показанное на фиг.17. Затем подсоединяют дополнительную стрелу 23, как это показано на фиг.18. После этого стравливают канат 24 грузоподъемной лебедки и второй канат грузоподъемной лебедки. При необходимости также стравливают канат подъемного ворота. Второй подкос опускают, так что второй подкос может быть соединен при помощи подвески фиксированной длины к вершине дополнительной стрелы. Канат лебедки подъема стрелы выбирают, поднимая стрелу 22 и сочленение дополнительной стрелы 23, в положение, показанное на фиг.19. Затем может быть поднят блок 26 крюка вместе с набором шкивов на вершину дополнительной стрелы при помощи канатов грузоподъемной лебедки. В соответствии с предпочтительным вариантом оба каната грузоподъемной лебедки соединяют с механизмом выравнивания в блоке крюка, так что оба барабана 46 и 49 могут быть использованы вместе для подъема груза. Барабан 50 подъема лебедки стрелы используют для того, чтобы выбирать проволочный канат 25, причем такелаж дополнительной стрелы также используют для того, чтобы выбирать канат, в результате чего кран 10 поднимают в рабочее положение, как это показано на фиг.20.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается также способ разборки и транспортировки самоходного подъемного крана. Настоящее изобретение используют при разборке крана после завершения работ на рабочей площадке, чтобы его было можно транспортировать на другую рабочую площадку. Для этого может быть использован порядок операций, обратный тому, который был использован для приведенного здесь выше объяснения со ссылкой на фиг.6-20. В этом случае используют следующие некоторые основные операции: а) разъединение подвесок фиксированной длины от вершины стрелы и верхнего выравнивателя; b) разъединение нижнего выравнивателя от поворотного основания; с) разъединение каркаса барабана лебедки подъема стрелы от поворотного основания; d) сохранение каната лебедки подъема стрелы пропущенным между нижним выравнивателем и верхним выравнивателем и намотанным на барабан лебедки подъема стрелы; е) присоединение верхнего выравнивателя к каркасу барабана лебедки подъема стрелы или присоединение нижнего выравнивателя к каркасу барабана лебедки подъема стрелы, а преимущественно присоединение как нижнего выравнивателя, так и верхнего выравнивателя к каркасу барабана лебедки подъема, чтобы образовать объединенный узел для транспортирования, и f) транспортирование барабана лебедки подъема стрелы, каркаса барабана лебедки подъема стрелы, нижнего выравнивателя, верхнего выравнивателя и каната лебедки подъема стрелы вместе на одном трейлере между рабочими площадками. Операция разъединения нижнего выравнивателя от поворотного основания в соответствии с предпочтительным вариантом предусматривает разъединение нижнего выравнивателя от мачты. В соответствии с предпочтительным вариантом подвески 21 фиксированной длины содержат множество стропов, каждая из которых имеет длину, соответствующую длине сегмента стрелы 22, причем операция разъединения подвесок фиксированной длины предусматривает разъединение указанных стропов как от стрелы, так и от верхнего выравнивателя. Когда стропы отсоединяют от стрелы, секцию стропа, соединенную с вершиной стрелы, часто оставляют прикрепленной к вершине стрелы.
Преимущественно, операцию соединения нижнего выравнивателя с каркасом барабана лебедки подъема стрелы проводят ранее операции разъединения каркаса барабана лебедки подъема стрелы от поворотного основания. Как и в процессе сборки крана, в соответствии с предпочтительным вариантом верхний выравниватель подсоединяют рядом со вторым концом мачты (в промежутке времени) между операцией разъединения подвесок фиксированной длины от вершины стрелы и от верхнего выравнивателя и операцией соединения нижнего выравнивателя с каркасом барабана лебедки подъема стрелы. Кроме того, преимущественно, операция соединения нижнего выравнивателя и верхнего выравнивателя с каркасом барабана лебедки подъема стрелы, чтобы образовать объединенный узел для транспортирования, предусматривает прикрепление нижнего выравнивателя и верхнего выравнивателя к каркасу, как уже было указано здесь выше.
Следует иметь в виду, что в описанные предпочтительные варианты осуществления изобретения специалистами в данной области могут быть внесены различные изменения и дополнения. Например, нет необходимости в том, чтобы крепить верхний выравниватель к стреле, когда он отсоединен от нижней части мачты и перемещен поверх стрелы. Вместо этого могут быть присоединены стропы, которые обеспечивают достаточное усилие для надлежащего натяжения верхнего выравнивателя и такелажа лебедки подъема стрелы. Кроме того, в кране может быть использована дополнительная мачта с верхним выравнивателем, соединенным с мачтой, и нижним выравнивателем, соединенным с поворотным основанием или порталом на поворотном основании. Некоторые из описанных здесь выше операций сборки крана могут быть выполнены в другом порядке. Например, стрела может быть прикреплена к поворотному основанию ранее отсоединения первого и второго выравнивателей от каркаса барабана лебедки подъема стрелы. Все такие изменения и модификации могут быть выполнены не выходя за рамки настоящего изобретения и в соответствии с его сущностью без снижения его заявленных преимуществ. Поэтому все такие изменения и модификации перекрываются формулой изобретения.