КРАН МОСТОВОЙ ШТЫРЕВОЙ

Предполагаемое техническое решение относится к области подъемно-транспортного машиностроения, в частности, к специальным кранам, предназначенным для обслуживания электролизеров при производстве алюминия.
Известна «Электролизная установка», предназначенная для производства алюминия электролизом расплава, заявка №2005103604, МПК С25С 3/06, В66С 17/06, заявл. 2005.09.27, содержащая корпус, множество электролизеров, расположенных внутри него, мостовой кран, установленный на первом подкрановом пути, а также боковой козловой кран с грузовой тележкой, оснащенной грузоподъемным и захватным средствами. Вышеупомянутые средства предназначены в том числе для подъема и транспортировки ковшей с жидким металлом или жидкой ванны электролита. Оба крана смонтированы с возможностью независимого перемещения относительно друг друга. Электролизеры окружены рабочими площадками и рабочими балконами для обслуживающего персонала.
К основным недостаткам известной установки следует, на наш взгляд, отнести: наличие большого количества ручных операций, в том числе таких опасных, как замена и установка по высоте анодных штырей, а также большие габариты установки в целом, ее высокую металлоемкость, большие нагрузки кранов на рельсы и стены (мостовой кран), повышенные энергозатраты при эксплуатации.
Известна также «Установка для подачи анодной массы в электролизер для получения алюминия» по патенту РФ №2177054, МПК С25С 3/12, заявл. 1999.02.04, опубл. 2001.12.20. Эта установка является, на наш взгляд, наиболее близкой к заявляемой нами
конструкции штыревого двухбалочного крана, и может быть принята в качестве прототипа.
Как следует из описания к патенту, данная конструкция представляет собой двухбалочный штыревой кран, между несущими балками которого установлена грузовая тележка с шахтой. Внутри шахты расположена штанга для съема и установки анодных штырей, которые фиксируются посредством эксцентрикового замка. На грузовой тележке также смонтирована установка для подсыпки анодной массы в электролизер. Последняя содержит: бункер для хранения анодной массы, а также расположенные в корпусе дозатор, расходный бункер и загрузочное устройство. Под расходным бункером установлен вибропитатель. В нижней части корпуса расположен телескопический желоб с электромеханическим приводом. Необходимая доза определяется с помощью манометра, оттарированного по весу анодной массы. Между двумя балками штыревого крана установлена грузовая тележка с шахтой, внутри которой расположена штанга для съема и установки анодных штырей, которые фиксируются посредством эксцентрикового замка.
К недостаткам данной конструкции следует, на наш взгляд, отнести, во-первых, большое количество ручных операций, наличие случаев травматизма, особенно при замене или установке по высоте анодных штырей, а во-вторых, ограниченные функциональные возможности установки: (она выполняет три функции, у нас - 9). Кроме того, установка имеет невысокую производительность из-за большого количества ручных операций, в ее конструкции не предусмотрена возможность регулирования загружаемой анодной массы.
Целью создания предлагаемого технического решения является повышение безопасности обслуживающего персонала и удобства в обслуживании крана. Второй целью является расширение
функциональных возможностей крана без увеличения его металло- и энергоемкости.
Поставленная цель достигается тем, что мостовой штыревой кран, содержащий пару несущих балок, грузовую тележку, механизм подъема анодных штырей, устройство для подсыпки анодной массы и кабину управления, оснащен дополнительной грузовой тележкой, укрепленной консольно на одной из несущих балок и предназначенной для перемещения грузов и ковша с расплавленным металлом, при этом, кабина управления установлена на второй несущей балке с ""-образным сечением, оснащена балансирной подвеской, независимым приводом, монитором и камерами наблюдения, причем, в нижней части кабины установлен экран для защиты от теплового излучения.
Основная грузовая тележка смонтирована с возможностью опоры на обе несущие балки и оснащена механизмом подъема и установки по высоте анодных штырей, а также устройством для подсыпки анодной массы.
Механизм подъема анодных штырей оснащен специальным ключом (устройством для открывания и замыкания эксцентриковых зажимов) и устройством для установки анодных штырей по высоте. Операция по выставлению штырей по высоте автоматизирована.
Устройство для подсыпки анодной массы снабжено механизмом поворота дозатора для замены бункера, устройством для взвешивания анодной массы, а также механизмом для настройки на определенную массу.
Введение в предлагаемую конструкцию дополнительной грузовой тележки позволяет существенно увеличить количество выполняемых функций, значительно снизить массу крана и энергопотребление при работе.
Монтаж кабины управления на второй несущей балке, поперечное сечение которой позволяет обеспечить более безопасную ее установку, наличие собственного независимого привода и балансирной подвески к несущей балке также существенно увеличивают безопасность оператора, а наличие в кабине монитора и камер наблюдения позволяют оператору вести наблюдение за процессом и при выполнении операций занимать наиболее безопасное место. Конструкция ключа также позволяет автоматизировать операцию по замене штырей.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
На фиг.1 изображен мостовой штыревой кран с грузовыми тележками;
На фиг.2 - то же, вид сверху;
На фиг.3 изображена грузовая тележка 3;
На фиг.4 показана тележка 4 с механизмом подъема анодных штырей и устройством подсыпки анодной массы;
На фиг.5 изображено устройство для подсыпки анодной массы;
На фиг.6 показан механизм подъема анодных штырей;
На фиг.7 изображена подвеска кабины управления.
Кран мостовой штыревой содержит две пролетные балки 1 и 2 и две тележки, 3 и 4, одна из которых (3) является грузовой, а вторая (4) - технологической. Первая тележка (3) предназначена для работы с грузами весом в 12,5 т и 6,3 т, а также для перемещения ковша с расплавленным алюминием. Тележка 3 укреплена консольно на балке 2 и имеет два мотор-редуктора 5 для ее перемещения вдоль балки. Вторая тележка (4) предназначена для извлечения анодных штырей из электролизеров и подсыпки анодной массы.
Устройство 6 для подсыпки анодной массы (фиг.5) включает: шахту 7, которая выполнена в виде телескопической трубы со съемным бункером 8 и дозатор 9. Съемный бункер 8 имеет цилиндрическую форму
с конусом в нижней части, а в верхней части - загрузочное устройство. Выполнен бункер 8 из немагнитного материала, поскольку кран работает в условиях сильных электромагнитных полей. На поверхности бункера 8 выполнены две направляющие для его автоматической установки на дозаторе 9.
Заявляемый кран имеет два съемных бункера 8, один из которых находится в работе, а второй в это время загружается анодной массой.
Такое решение позволяет обеспечить бесперебойную работу крана и исключить лишние его перемещения по цеху.
Дозатор 9 консольно установлен на шахте 7 с возможностью поворота относительно бункера 8 для замены последнего, имеет индивидуальный привод 10 и снабжен датчиками 11 контроля конечных положений.
Устройство 6 для подсыпки анодной массы включает также вибропитатель 12 и устройство для взвешивания анодной массы, которое выполнено в виде электронных весов 13, с помощью которых оператор имеет возможность более гибко регулировать массу.
Механизм 14 подъема анодных штырей (фиг.6) оснащен ключом 15 (устройством для открывания и замыкания эксцентриковых замков) и устройством 16 для установки анодных штырей по высоте. Ключ 15 представляет собой деталь с полостью внутри, сечение которой имеет форму квадрата и соответствует форме эксцентрикового замка 17. В работе эти поверхности совмещаются и надежно фиксируются. Ключ 15 имеет индивидуальные приводы подъема и поворота.
Операция по выставлению штырей по высоте автоматизирована.
Кабина управления 18 имеет собственный привод перемещения 19 (по балке 1). Конструкция кабины управления 18 предусматривает возможность защиты оператора в процессе работы, связанной с производством алюминия: стекла кабины имеют специальную защитную
пленку. В нижней части кабины управления 18 размещен экран для предотвращения теплового излучения. В кабине имеется монитор для слежения за процессом с помощью 2-х видеокамер, установленных на технологической тележке. На основном и вспомогательном подъемах установлены ограничители 20 грузоподъема, информация о которых находит отражение на табло в кабине управления.
Работа крана осуществляется следующим образом:
Токоподводящие штыри установлены в электролизной ванне.
Кран подъезжает и позиционирует тележку 4 над электролизером, так, чтобы эксцентриковый замок 17 располагался над штырем. После этого замок 17 опускается. Ключ 15 позиционируется над замком 17, опускается, поверхности замка 17 и ключа 15 совмещаются, ключ 15 поворачивается, открывает эксцентриковый замок 17 и осуществляет захват штыря.
При извлечении штыря ключ 15 поднимается вместе с замком 17 и освобождает его. Эта операция осуществляется в два этапа: поворот штыря и его подъем.
После подъема штыря и перемещения тележки 4 над лункой располагается дозатор 9 устройства 6 для подсыпки анодной массы заданного объема.
После подсыпки (кран отъезжает) тележка 4 ставит использованный штырь в кассету и берет новый для установки в освободившуюся лунку. При этом автоматически достигается высокая точность фиксации штырей на горизонтальном уровне.
Штырь устанавливают, опускают ключ 15, закрывают эксцентриковый замок 17, после чего ключ 15 вместе с замком 17 поднимают, и тележка 4 отъезжает.