УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЪЕМА И ПОВОРОТА ГРУЗА

Полезная модель относится к подъемным устройствам с приспособлениями для поворота груза в вертикальной плоскости и может быть использована для подъема, перемещения и перевода груза из горизонтального в вертикальное положение и обратно в вывешенном состоянии.
Целью полезной модели является упрощение конструкции и повышение надежности.
Уровень техники
Известен универсальный захват, содержащий балку со строповочным узлом, две вертикальные строповочные ветви по краям балки, блок и подпружиненный фиксатор. (Коротеев Д.В. и др. « Справочник мастера-строителя », М., « Стройиздат», 1986 г., стр.243, рис.107, схема «ж») [1].
При работе с захватом разблокируют блок со строповочными ветвями, закрепляют их на грузе, а затем устанавливают на балку и фиксируют блок и ветви при помощи подпружиненного фиксатора.
Недостатком известного устройства является невозможность поворота груза в вертикальной плоскости, а также невозможность строповки за различные такелажные точки в вывешенном положении.
02
08
Известен захват, содержащий горизонтальную балку с центральным такелажным отверстием (строповочный узел), установленные по краям балки П-образные траверсы (вертикальные штанги) и поворотные кулачки (захваты) в нижних концах упомянутых траверс (А.С. СССР №129318, Кл. 35 b, 6; 35 b, 6, 1959 г, опубл. Бюл. №12, 1960 г.) [2].
При работе устройство опускают на груз, последний подхватывают поворотными кулачками и далее перемещают в вертикальной и горизонтальной плоскостях при помощи грузоподъемного механизма.
Недостатком известного устройства является невозможность поворота груза в вертикальной плоскости (перевод из горизонтального положения в вертикальное и обратно) в вывешенном (приподнятом) состоянии.
Известна траверса для одновременной транспортировки и установки в проектное положение столбов, содержащая горизонтальную раму (балку) и установленные по краям рамы тросы (вертикальные штанги) со строповочными элементами вверху и захватами внизу (А.С. СССР №219146, Кл. 35 b, 6/25, 1967 г., опубл. Бюл. №18, 1968 г.) [3].
Траверсу заводят на груз (столбы), который находится в горизонтальном положении на базовой поверхности, захваты соединяют с такелажными элементами груза. Затем грузоподъемным механизмом поднимают раму, при этом тросы натягиваются и груз переводится в вертикальное положение. Перемещают груз в необходимое место, устанавливают в проектное положение и закрепляют его, после чего снимают траверсу.
Недостатком известного устройства являются невозможность перевода груза из горизонтального положения в вертикальное и обратно в вывешенном состоянии, а также отсутствие фиксации груза в крайних положениях.
Известна траверса для монтажа секций башни крана, содержащая горизонтальную балку со стропами по краям, поворотную раму, подвижно закрепленную одной стороной на конце балки при помощи шарниров и фиксаторов и имеющую возможность крепления к балке другой стороной при повороте упомянутой рамы с грузом (секцией) на 180°, и противовес, с возможностью перемещения вдоль балки, состоящий из двух частей - верхней и нижней, связанных между собой гибкой связью (А.С. СССР №443833, М.кл. В66С 23/34; 1/16, 1970 г, опубл. Бюл. №35, 1974 г.) [4].
Балку подвешивают с помощью строп на крюке грузоподъемного механизма, при этом поворотная рама находится в зафиксированном горизонтальном положении. Противовес устанавливают в центральное положение и уравновешивают балку с рамой относительно крюка грузоподъемного механизма. Заводят балку на груз, лежащий на базовой поверхности, переводят раму в вертикальное положение и закрепляют на ее фланце упомянутый груз, при этом гибкая связь составных частей противовеса остается не натянутой и его нижняя часть лежит на базовой поверхности. Перемещают противовес в конец балки, противоположный концу, на котором закреплена поворотная рама для уравновешивания траверсы с грузом относительно крюка грузоподъемного механизма. Поднимают и перемещают горизонтально траверсу с грузом в сторону поворотной рамы при помощи грузоподъемного механизма. При этом груз начинает разворот в вертикальное положение до тех пор, пока его центр тяжести не подойдет к вертикали, проходящей через шарниры, гибкая связь противовеса натягивается, а его нижняя часть отрывается от базовой поверхности и траверса с грузом уравновешивается. Оттягивают (вручную) груз по направлению к центру балки до занятия им вертикального положения на базовой поверхности, а затем фланец поворотной рамы, противоположный фланцу, на котором установлен груз, закрепляют на балке. После этого производят монтаж груза (секции) на башне крана, закрепляют и освобождают его от упомянутой траверсы.
Недостатком известной траверсы является невозможность перевода груза из горизонтального положения в вертикальное и обратно в вывешенном (подвешенном) состоянии.
За прототип, как наиболее близкий по технической сущности к заявляемому выбран мостовой кран для разливки стали, содержащий поперечную балку с приводом и подвижную траверсу с грузоподъемным механизмом, приводом и двумя вертикальными штангами с крюками для захвата и подъема ковша за цанги на боковой поверхности, а также дополнительный грузоподъемный механизм с приводом, на упомянутой балке, и крюковой обоймой для опрокидывания ковша за его нижний захват в вывешенном положении. (Александров М.П. «Подъемно-транспортные машины», М., « Высшая школа », 1979 г, стр.33, рис.18) [5].
При работе ковш с расплавленным металлом подцепляют вертикальными штангами с крюками за цанги на боковой поверхности, поднимают грузоподъемным механизмом при помощи траверсы на необходимую высоту и перемещают к месту разливки посредством балки с приводом. Затем ковш цепляют крюковой обоймой дополнительного грузоподъемного механизма за захват в нижней части и подъемом последнего, при фиксированной высоте, осуществляют опрокидывание (поворот) упомянутого ковша в вывешенном состоянии.
Недостатком устройства-прототипа является сложность конструкции, обусловленная наличием двух сложных грузоподъемных механизмов с приводами на одной балке, а также отсутствие фиксации крайних положений изделия.
Цель полезной модели - упрощение конструкции и повышение надежности.
Указанная цель достигается тем, что в устройстве для подъема и поворота груза, содержащем балку со строповочным узлом, вертикальные штанги с захватами, установленные по краям балки и дополнительный захват, последний
установлен в центре упомянутой балки и выполнен в виде траверсы с механизмом вертикального и горизонтального перемещения, штанги выполнены съемными, а захваты - в виде горизонтальных пластин, соединенных со штангами, с возможностью поворота в вертикальной плоскости и фиксатора положений груза.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в следующем.
При изготовлении, ремонте и межцеховой перевозке агрегатов, блоков и т.п. (далее - изделия) применяются тележки-кантователи (кантователь - от польского - kantowac, от немецкого - kanten - переворачивать).
Изделия закрепляют на поворотной платформе (траверсе) тележки через такелажные (крепежные) точки на фланце, и они проходят весь производственный цикл, вплоть до испытаний и упаковки.
В процессе работы изделия поворачивают на тележке-кантователе в вертикальной плоскости на 360°, но транспортировка производится в вертикальном положении для устойчивости и сохранности, при этом такелажные точки находятся внизу на фланце изделия.
Установка изделий в приспособлении для механических испытаний (вибрация, линейное ускорение, многократные и одиночные удары, боковая качка и т.п.), а также в герметичную тару при упаковке производится в вертикальном положении при помощи траверсы с балансиром и горизонтальной балки, при этом фланец изделия с такелажными точками должен находиться вверху.
Для закрепления траверсы с балансиром изделие необходимо перевести при помощи кантователя в горизонтальное положение для доступа к такелажным точкам, освободить
последние от крепления к поворотной платформе (траверсе) тележки-кантователя, а затем перевести изделие в вертикальное положение, уже при помощи грузоподъемного устройства. Причем перевод изделия из горизонтального положения в вертикальное должен производиться в вывешенном состоянии, с фиксацией крайних положений для исключения ударов корпуса и резких толчков, поскольку изделия являются точными и дорогостоящими приборами и их повреждение может привести к значительным материальным потерям.
Для этого применяется устройство для подъема и поворота груза, оно содержит:
- горизонтальную балку;
- строповочный узел в виде скобы, с возможностью перемещения вдоль балки;
- крюк, установленный в центре балки, с механизмом его вертикального и горизонтального перемещения (талреп);
- две съемные вертикальные штанги, установленные по краям балки, с перпендикулярными им (горизонтальными) и подвижными в вертикальной плоскости пластинами с отверстиями для закрепления изделия через точки крепления на боковой поверхности;
- фиксатор крайних положений изделия, в виде подпружиненного стержня, установленного в месте подвижного соединения одной из вертикальных штанг с ее горизонтальной пластиной;
- траверсу с балансиром в виде горизонтальной треугольной пластины с цепной ветвью и отверстиями для закрепления изделия через такелажные точки на фланце и подвешенной на упомянутом крюке при помощи цепной ветви.
Описанное устройство закрепляется на дополнительные боковые точки крепления изделия при помощи горизонтальных пластин вертикальных штанг. Однако, их использование для установки изделия в приспособление для механических испытаний и в герметичную тару при упаковке невозможно ввиду конструктивных особенностей приспособления и тары, поскольку изделие устанавливается в отверстия последних с минимальным кольцевым зазором (2-2,5 мм) для надежности крепления и нахождение на боковой поверхности дополнительных
элементов подъема недопустимо.
Таким образом, устройство для подъема и поворота груза должно обеспечивать:
- закрепление на изделии через боковые точки крепления;
- подъем и опускание изделия в горизонтальном и вертикальном положениях;
- поворот вывешенного изделия в вертикальной плоскости на 90°, т.е. перевод из горизонтального положения в вертикальное и обратно;
- фиксацию крайних (вертикального и горизонтального) положений изделия;
- закрепление траверсы с балансиром на фланце изделия через такелажные точки;
- подвешивание траверсы с балансиром (с изделием и без него) на горизонтальной балке;
- перемещение траверсы с балансиром и изделием в вертикальной плоскости (регулировка высоты подъема относительно горизонтальной балки) для натяжения цепной ветви упомянутой траверсы;
- перемещение строповочного узла и механизма перемещения крюка (с траверсой с балансиром и изделием) вдоль горизонтальной балки для уравновешивания при возможных перекосах;
- освобождение крепления с боковых точек изделия, при одновременном удерживании его в вывешенном состоянии посредством траверсы с балансиром и горизонтальной балки;
- снятие вертикальных штанг и их горизонтальных пластин с устройства (частичную разборку), при одновременном удерживании изделия в вывешенном состоянии посредством траверсы с балансиром и горизонтальной балки;
- установку изделия в приспособление для механических испытаний или в герметичную тару для упаковки;
- проведение вышеперечисленных операций в обратной последовательности.
Положительный эффект, по сравнению с прототипом, заключается в упрощении конструкции путем замены сложного
дополнительного механизма подъема на простую траверсу с механизмом вертикального и горизонтального перемещения, а также повышение надежности - введением фиксатора положений при повороте изделия.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображено устройство для подъема и поворота груза, общий вид, груз (изделие) в горизонтальном положении, траверса 6 не установлена; на фиг.2 - то же, вид сбоку, груз в горизонтальном положении; на фиг.3 - то же, общий вид, груз в вертикальном положении, траверса 6 установлена; на фиг.4 - то же, общий вид, груз в вертикальном положении, вертикальные штанги 3, пластины 4 и фиксатор 5 сняты, штрих - пунктирными линиями показан груз.
Устройство для подъема и поворота груза содержит балку 1 со строповочным узлом 2, установленные по краям балки 1, съемные вертикальные штанги 3 с захватами в виде горизонтальных пластин 4, подвижно закрепленных внизу упомянутых штанг 3 с возможностью поворота в вертикальной плоскости, фиксатор положений 5 и дополнительный захват в виде траверсы 6 с механизмом вертикального и горизонтального перемещения 7.
Устройство работает следующим образом.
Изделие (на чертеже не обозначено) в вертикальном положении на тележке-кантователе (на чертеже не обозначена) перемещают к месту установки в приспособление для механических испытаний или упаковки в герметичную тару (на чертеже не показаны). Переводят его при помощи кантователя в горизонтальное положение.
После этого производят следующее:
- подводят к тележке с изделием устройство при помощи грузоподъемного механизма (кран, тельфер и т.п., на чертеже
не показан) и закрепляют его на боковые точки изделия через отверстия на горизонтальных пластинах 4 (захватах);
- вывешивают изделие (выбирают « слабину ») некоторым подъемом при помощи грузоподъемного механизма и строповочного узла 2;
- освобождают такелажные точки на фланце изделия от крепления к поворотной платформе (траверсе) тележки-кантователя, при этом изделие находится в вывешенном (горизонтальном) состоянии;
- разблокируют фиксатор 5 и поворачивают горизонтальные пластины 4 с изделием на 90° вокруг точек крепления к вертикальным штангам 3 (перевод изделия в вертикальное положение, фланцем вверх) и фиксируют это положение;
- закрепляют траверсу 6 (дополнительный захват) на такелажные точки на фланце изделия;
- вывешивают траверсу 6 с изделием относительно горизонтальной балки 1 (балка 1 поднята грузоподъемным устройством за строповочный узел 2) механизмом вертикального и горизонтального перемещения 7;
- уравновешивают изделие (при необходимости) перемещением механизма 7 вдоль горизонтальной балки 1;
- освобождают боковые точки изделия от крепления к горизонтальным пластинам 4 (захватам), при этом изделие находится в вывешенном (вертикальном) состоянии;
- снимают вертикальные штанги 3 с горизонтальными пластинами 4 (захватами) и фиксатором 5 с горизонтальной балки 1, при этом изделие находится в вывешенном (вертикальном) состоянии посредством грузоподъемного механизма, строповочного узла 2, горизонтальной балки 1 и траверсы 6 (дополнительного захвата) с механизмом вертикального и горизонтального перемещения 7;
- устанавливают изделие в приспособление для механических испытаний или в герметичную тару при помощи грузоподъемного механизма (крана, тельфера и т.п.).
Извлечение изделия из приспособления или распаковка производится в обратной последовательности.
Осуществление полезной модели
Разработана конструкция устройства для подъема и поворота груза.
Устройство состоит из горизонтальной балки 1 со строповочным узлом 2, вертикальных штанг 3 с захватами и дополнительного захвата.
Горизонтальная балка 1 представляет собой два стальных уголка 25×25×4 мм по ГОСТ 8509-86 длиной 480 мм каждый, между которыми по краям закреплены выступающие крюки при помощи ручной газовой сварки по ГОСТ 5264-80, и образующие цельную конструкцию длиной 540 мм с просветом посредине, образованным вертикальными полками упомянутых уголков.
Строповочный узел 2 представляет собой стальную П-образную скобу из прутка диаметром 12 мм, высотой 180 мм и шириной 140 мм, с резьбой M12×50 мм на концах и шайбами 12 по ГОСТ 6958-68, установленными при помощи сварки на размере 55 мм от края резьбы. Строповочный узел 2 устанавливается в просвет балки 1 и закрепляется гайками M12 по ГОСТ 5927-70, шайбами 12 по ГОСТ 10450-78 и пружинными шайбами 12 65 Г по ГОСТ 6402-70, с возможностью перемещения вдоль упомянутой балки 1 при отжатых гайках.
Вертикальные штанги 3 представляют собой стальные полосы высотой 1100 мм, шириной 40 мм и толщиной 10 мм. На верхних концах штанг 3 имеются отверстия для установки на крюки балки 1 и защелки (на чертеже не обозначены) для их фиксации. На нижних концах штанг 3 имеются отверстия диаметром 14 мм для крепления горизонтальных пластин 4 (захватов). На одной из штанг (в данном случае - левой) установлен фиксатор положений 5.
Горизонтальные пластины 4 (захваты), в свою очередь, представляют собой стальные диски диаметром 130 мм и толщиной 30 мм с приваренными к ним полосами длиной 340 мм, шириной 40 мм и толщиной 10 мм с отверстиями 20×11 мм для закрепления груза (изделия).
В центре каждого диска имеется резьбовое M12 для подвижного крепления к вертикальным штангам 3 болтами M12×40 по ГОСТ 7805-70, с возможностью поворота на 90°. На одном из дисков (в данном случае - левом) на диаметре 100 мм имеются два сквозных перпендикулярных друг другу отверстия диаметром 12,5 мм для фиксации положений пластин 4 при их повороте.
Фиксатор положений 5, в свою очередь, представляет собой стальной подпружиненный стержень диаметром 12 мм, установленный на одной из штанг 3 при помощи колонки с внутренним диаметром 22 мм, наружным - 36 мм, высотой 50 мм и болтов М6 по ГОСТ 7805-70. В качестве упругого элемента применена цилиндрическая пружина сжатия по ОСТ 5.9539-80 с наружным диаметром 20 мм, длиной 52 мм и числом витков 12 из проволоки диаметром 2 мм по ГОСТ 9389- 75. Упомянутый стержень входит в отверстие диаметром 12,5 мм диска одной из горизонтальных пластин 4 и имеет ручку для отжима и сжатия пружины.
Траверса 6 (дополнительный захват) представляет собой стальную пластину толщиной 10 мм в виде равнобедренного треугольника с основанием 370 мм и высотой 200 мм с тремя отверстиями диаметром 14 мм для крепления груза (изделия), расположенными в вершинах пластины. В центре пластины установлены рым-болт M16 по ГОСТ 4751-73 и, соединенная с ним, ветвь цепная ВЦ - 0,5/500 по РД - 10-33-93 грузоподъемностью 500 кг и длиной 500 мм. На траверсе 6 имеется также балансир для устранения дисбаланса (перекоса) при подъеме груза (изделия).
Механизм вертикального и горизонтального перемещения 7 представляет собой талреп в виде стальной обоймы диаметром 30 мм и длиной 140 мм с двумя втулками по краям, при этом в одной втулке (в данном случае - нижней) резьба M12 левая, а в другой - M12 правая. В нижней части обоймы в резьбе установлен стальной крюк, соответственно с резьбой M12 левой, диаметром 12 мм и длиной 170 мм, на который подвешивается упомянутые ветвь цепная ВЦ - 0,5/500 и траверса 6. Кроме того, крюк имеет замок в виде пластины из пружинной стали 65 Г, толщиной 1,0 мм, длиной 64 мм и шириной 10 мм. В верхней
части обоймы в резьбе установлена стальная шпилька, соответственно с резьбой M12 правой, диаметром 12 мм и длиной 130 мм, при помощи которой механизм 7 крепится в просвете балки 1 между креплением скобы строповочного узла 2, гайками М12 по ГОСТ 5927-70, шайбами 12 по ГОСТ 10450-78 и пружинными шайбами 12 65 Г по ГОСТ 6402-70. В средней части обоймы закреплены при помощи сварки четыре стальные ручки, диаметром 12 мм и длиной 70 мм, для вращения обоймы при регулировке высоты подъема траверсы 6.
Устройство работает следующим образом.
Изделие (на чертеже не обозначено) в вертикальном положении на тележке-кантователе (на чертеже не обозначена) перемещают к месту установки в приспособление для механических испытаний или упаковки в герметичную тару (на чертеже не показаны). Переводят его при помощи кантователя в горизонтальное положение.
После этого производят следующее:
- подводят к тележке с изделием устройство для подъема и поворота груза при помощи грузоподъемного механизма (кран, тельфер и т.п. на чертеже не показаны) и закрепляют его (устройство) на боковые точки изделия через отверстия 20×11 мм на горизонтальных пластинах 4 (захватах) четырьмя болтами М10×25 по ГОСТ 7805-70;
- вывешивают изделие подъемом при помощи грузоподъемного механизма и строповочного узла 2;
- освобождают такелажные точки на фланце изделия от крепления к поворотной платформе (траверсе) тележки-кантователя, при этом изделие находится в вывешенном (горизонтальном) состоянии;
- отжимом стержня фиксатора 5 за его ручку (сжатие пружины) разблокируют и поворачивают горизонтальные пластины 4 (захваты) с изделием на 90° вокруг точек крепления к вертикальным штангам 3 (перевод изделия из горизонтального положения в вертикальное, фланцем вверх) и фиксируют их, при этом упомянутый стержень под действием пружины входит в отверстие диаметром 12,5 мм на диске одной из пластин 4;
- закрепляют траверсу 6 (дополнительный захват) на такелажные точки на фланце изделия тремя болтами М8×30 по ГОСТ 7805-70 и подвешивают ее на крюке механизма вертикального и горизонтального перемещения 7 без натяга;
- вращением обоймы талрепа механизма 7 вывешивают траверсу 6 с изделием относительно горизонтальной балки 1 (при вращении происходит вкручивание левой резьбы M12 крюка и правой резьбы M12 шпильки внутрь обоймы), т.е. натягивают ветвь цепную ВЦ - 0,5/500;
- уравновешивают изделие (при необходимости) перемещением механизма 7 с траверсой 6 и изделием вдоль балки 1;
- освобождают боковые точки изделия от крепления к пластинам 4 (захватам) отворотом болтов M10×25 по ГОСТ 7805-70, при этом изделие находится в вывешенном (вертикальном) состоянии;
- снимают вертикальные штанги 3 с пластинами 4 (захватами) с крюков горизонтальной балки 1, для чего разблокируют защелки (на чертеже не обозначены), при этом изделие остается в вывешенном состоянии посредством грузоподъемного механизма, строповочного узла 2, горизонтальной балки 1 и траверсы 6 (дополнительного захвата) с механизмом вертикального и горизонтального перемещения 7;
- устанавливают изделие в приспособление для механических испытаний или в герметичную тару при помощи грузоподъемного механизма.
Извлечение изделия из приспособления после испытаний или распаковку производят в обратной последовательности.