БАШЕННЫЙ ГРУЗОПОДЪЁМНЫЙ КРАН

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к грузоподъемным поворотным стреловым башенным кранам, и может быть использована в строительстве.
Известен грузоподъемный кран, содержащий основание, опорно-поворотное устройство, на котором установлена поворотная платформа с расположенным на ней функциональным оборудованием и стрелой, и направляющие. Направляющие выполнены на поворотной части опорно-поворотного устройства и на них установлена, с возможностью перемещения от привода, платформа с установленным на ней функциональным оборудованием и стрелой (патент РФ №2281242 B66C 23/76).
Недостатками данного грузоподъемного крана являются:
1. Сложность конструкции, т.к. необходимо перемещение функционального оборудования и стрелы.
2. Невозможность использования данного решения для башенного крана.
3. Ручное управление привода перемещения платформы, обеспечивающего противоопрокидывание, делает акцент на человеческий фактор.
Известен подвижный противовес грузоподъемного крана (патент РФ №2268234 B66C 23/76).
Подвижный противовес грузоподъемного крана, содержащий две половины, закрепленные каждая на одном плече соответствующего рычага. Рычаги расположены по бокам поворотной платформы грузоподъемного крана и шарнирно закреплены на поперечной балке, соединяющей две подвижные тележки, перемещающиеся по наклонным ездовым балкам, расположенным по бокам поворотной платформы грузоподъемного крана, имеющие консоли, расположенные вдоль упомянутых балок и соединенные с плечами рычагов полиспастами, имеющими общий канат. Последний соединен со сбегающей ниткой грузового полиспаста крана через уравнительный блок из двух роликов так, чтобы две ветви общего каната подходили к трубчатой балке, соединяющей обе консоли, с противоположных сторон, причем рычаги имеют два упора для ограничения поворота от максимального до минимального вылета противовеса. Подвижные тележки установлены на наклонных ездовых балках с возможностью перемещения по ним с помощью полиспаста, имеющего общий канат, соединенный с уравнительным блоком канатной тяги, концы которой закреплены к оголовку стрелы крана, если кран в стреловом исполнении, или к треугольной стойке маневрового клюва, если кран в башенно-стреловом исполнении.
Недостатками данного подвижного противовеса грузоподъемного крана являются:
1. Сложность конструкции
2. Использование в конструкции грузоподъемного крана дополнительных элементов увеличивают его массу и сложность в управлении.
3. Наличие дополнительных элементов снижает надежность конструкции и усложняет эксплуатацию.
Известен самоходный подъемный кран и способ обеспечения его работы (патент РФ №2467946 B66C 23/76).
Подъемный кран, содержащий ходовое шасси с подвижными элементами, поворотную платформу, соединенную с ходовым шасси с возможностью вращения, стрелу, установленную на передний части поворотной платформы с возможностью вращения, подвижную секцию противовеса, линейный исполнительный механизм.
Недостатками данного самоходного подъемного крана являются:
1. Сложность конструкции
2. Наличие дополнительных противовесов увеличивает массу крана, что снижает его маневренность.
3. Перемещение противовесов на большие расстояния до 20 м не дает возможность работы в стесненных условиях, снижая устойчивость крана при ветровых нагрузках.
Наиболее близким аналогом к заявленной полезной модели относится поворотный башенный кран с поворотной башней и подъемной стрелой (Л.А. Невзоров, Г.Н. Пазельскии, В.А. Романюха - Башенные краны: Москва «Высшая школа» 1980 г., с 6), содержащий крюковую подвеску, на которую подвешивается груз, перемещение груза по вертикали осуществляется за счет грузовой лебедки, стрела приводится в движение при помощи стреловой лебедки через стреловой полиспаст, соединенный с тросами, проведенными через оголовок крана и распорки. Противоопрокидывающим элементом является противовес, установленный на поворотной платформе, вращение крана осуществляется посредством механизма поворота, опорно-поворотного устройства, установленных на ходовой раме, которая перемещается по рельсам посредством ходовых тележек. Управление краном осуществляется оператором из кабины, закрепленной у стрелы крана на поворотной башне.
Недостатком данного поворотного башенного крана с поворотной башней и подъемной стрелой является то, что не обеспечена устойчивость башенного крана при дополнительных нагрузках, выходящих за пределы допустимых грузовых нагрузок (порывы ветра при нагруженном кране), а также возможно опрокидывание назад, в сторону противовесной части крана. В основном устойчивость обеспечивается собственным весом крана, нагрузки приложены за пределами опорного контура и создают опрокидывающий момент, смещая центр тяжести крана внутри его опорного контура. Обеспечение устойчивости против опрокидывания в данном кране определяется соотношением восстанавливающего и опрокидывающего моментов только посредством заранее определенных допустимых грузовых нагрузок и противовеса, не учитываются возможные сторонние нагрузки.
Задача полезной модели - упрощение конструкции устройства противоопрокидывания и повышение надежности за счет предотвращения опрокидывания крана.
Поставленная задача осуществляется за счет того, что башенный грузоподъемный кран, содержащий поворотную башню с подъемной стрелой, на которой установлена крюковая подвеска, свободный конец которой тросами через оголовок башни и распорку соединяется со стреловым полиспастом и противовесом, установленным напротив стрелы на поворотной платформе, на которой также закреплены стреловая и грузовая лебедки со своими тросами, при этом поворотная платформа через механизм поворота, установлена на опорно-поворотном устройстве, расположенном на ходовой раме с ходовыми тележками при этом на удлиненной поворотной платформе, жестко закреплен и-образный короб, на дне которого жестко закреплены направляющие, внутри которых установлены с возможностью вращения ролики, на которые установлен короб с противовесом, к боковой стенке этого короба жестко крепятся штоки гидроцилиндров, при этом датчик крена, установленный в центре тяжести башенного грузоподъемного крана, электрически связан с блоком правления, выходы которого электрически соединены как через последовательно соединенные двигатель, редуктор на стреловую лебедку, так и через последовательно соединенные второй двигатель, насос, гидрораспределитель к гидроцилиндрам.
Новые существенные признаки
1. На удлиненной поворотной платформе жестко закреплен -образный короб.
2. На дне -образного короба жестко закреплены направляющие, внутри которых установлены с возможностью вращения ролики.
3. На ролики установлен короб с противовесом.
4. К боковой стенке короба с противовесом жестко крепятся штоки гидроцилиндров, связанных с блоком управления.
5. Датчик крена, установленный в центре тяжести башенного грузоподъемного крана.
6. Входы блока управления электрически соединены как через последовательно соединенные двигатель, редуктор на стреловую лебедку, так и через последовательно соединенные второй двигатель, насос, гидрораспределитель к гидроцилиндрам.
Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными, необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Технический результат, заключается в упрощении конструкции устройства противоопрокидывания и повышении безопасности работы на грузовом кране за счет обеспечения устойчивости башенного крана путем увеличения плеча противоопрокидывающего момента при автоматическом изменении расстояния от оси опоры крана до противовеса и восстановления центра тяжести внутри его опорного контура. Конструкция простота в исполнении, т.к. не требуется дополнительных установок противовесов на башенный грузоподъемный кран, увеличивающих его массу. Поворотная платформа удлиняется на величину максимального хода противовеса.
Снижается риск воздействия человеческого фактора на управляющее воздействие краном в процессе перегруза грузоподъемного крана. Датчики крена подают сигнал на блок управления, который посредством насоса и штоков гидроцилиндров позволяет быстро привести в движение противовес, что уменьшит риск опрокидывания крана.
На фиг. 1 - схематично изображен башенный грузоподъемный кран.
Фиг. 2 - схематично изображена блок схема управления перемещением противовесом.
Фиг. 3 - схематично изображен короб с роликами (вид сверху).
Фиг. 4 - схематично изображена схема управления противовесом (Вид А).
Башенный грузоподъемный кран, содержащий поворотную башню 1 с подъемной стрелой 2, на которой установлена крюковая подвеска 3, свободный конец которой тросами 4 через оголовок 5 башни 1 и распорку 6 соединяется со стреловым полиспастом 7 с противовесом 8, установленным напротив стрелы 2 на удлиненной поворотной платформе 9, на которой также закреплены стреловая 10 и грузовая 11 лебедки со своими тросами 12, 13 соответственно, при этом удлиненная поворотная платформа 9 через механизм поворота 14 установлена на опорно-поворотном устройстве 15, расположенном на ходовой раме 16 с ходовыми тележками 17. На башне 1 жестко закреплена кабина 18. На удлиненной поворотной платформе 9 жестко закреплен -образный короб 19, на дне которого жестко закреплены направляющие 20, внутри которых установлены с возможностью вращения ролики 21, на которые установлен короб 22 с противовесом 8. К боковой стенке этого короба 22 жестко крепятся штоки 23 гидроцилиндров 24, управляемых от блока управления 25. На вход блока управления 25 подается сигнал от датчика крена 26, установленного в центре тяжести башенного грузоподъемного крана. С выхода блока управления 25 сигнал поступает как через последовательно соединенный двигатель 27, редуктор 28 на стреловую лебедку 10, так и через последовательно соединенные второй двигатель 29, насос 30 через гидрораспределитель 31 на гидроцилиндры 24.
Грузоподъемный башенный кран работает следующим образом
опр
При подъеме башенным грузоподъемным краном груза, выходящим за пределы заданных грузовых нагрузок, или при воздействии резких ветровых нагрузок происходит увеличение опрокидывающего момента (M), что в результате вызывает смещение центра тяжести грузоподъемного крана, а следовательно и крен. При наличии крена срабатывает датчик крена 26, который в свою очередь подает сигнал на блок управления 25, приводя в действие двигатель 29, запускающий насос 30, который через гидрораспределитель 31 приводит в действие гидроцилиндры 24, штоки 23 которых воздействуют на короб 22 с противовесом 8. При этом происходит перемещение короба 22 с противовесом 8 по роликам 21 на величину плеча опрокидывающего момента, создавая равный ему противоопрокидывающий момент, тем самым уравновешивая башенный грузоподъемный кран.
Одновременно сигнал с выхода блока управления 25 подается на двигатель 27 через редуктор 28, соединенный со стреловой лебедкой 10, обеспечивающей свободное перемещение противовеса 8, удлиняя стреловой полиспаст 7, предотвращая обрыв троса 12. Перемещение противовеса 8 прекращается при обеспечении равновесия башенного грузоподъемного крана, путем срабатывания датчика крена 26 и выключения блока управления 25.
После опускания груза или уменьшения ветрового воздействия происходит крен в противоположную сторону, в результате повторно срабатывает датчик крена 26 и вновь подается сигнал на блок управления 25, приводя в обратное движение противовес 8, пока датчик крена 26 не зафиксирует равновесие башенного грузоподъемного крана.