ЛЕБЕДКА
WINCH

Изобретение относится к лебедке, установленной на несущей конструкции, содержащей не менее двух боковых опор, отстоящих друг от друга на определенном расстоянии и соединенных между собой по крайне мере двумя продольными элементами жесткости, и не менее одной подвески с элементами системы запасовки грузового троса, закрепленной на боковых опорах параллельно продольным элементам жесткости, при этом элементы системы запасовки грузового троса выполнены в виде шкива и средств крепления нерабочего конца грузового троса.
Из описания к германскому патенту №10 2005029113 В3 известна лебедка, приводимая в действие электромотором. Электромотор соединен с барабаном лебедки через редуктор, закрепленный на несущей раме с наружной ее стороны. Несущая рама содержит две боковые опоры, установленные параллельно друг другу и на определенном расстоянии друг от друга. В этом положении их держат продольные трубчатые элементы жесткости. В боковых опорах установлен барабан лебедки, ось вращения которого параллельна продольным трубчатым элементам жесткости. Указанные боковые опоры могут быть выполнены в виде сплошных плит либо в виде полых элементов в виде камер, в полостях которых могут быть размещены различные элементы, например шестерни редуктора, электрические или электронные компоненты привода, или к ним может быть прикреплен привод барабана или элемент, несущий элементы системы запасовки грузового троса. К ним также могут быть прикреплены дополнительные опорные лапы или средства перемещения лебедки, например крановая тележка.
Из описания к патенту США №2008/0061277 А1 известна корабельная лебедка, имеющая барабан, установленный в боковых опорах на раме. Эти боковые опоры также параллельны друг другу и удерживаются продольными элементами жесткости, расположенными параллельно оси вращения барабана лебедки. Лебедка снабжена направляющими шкивами для грузового троса, расположенными между боковыми опорами в непосредственной близости к поверхности барабана. Направляющие шкивы посажены на штангу, служащую для них осью и установленную параллельно оси вращения барабана и закрепленную своими концами на внутренних сторонах ранее упомянутых боковых опор.
Из патентной заявки США №2009/0308826 А1 известна стационарно установленная лебедка, барабан которой закреплен с возможностью вращения в боковых опорах, установленных на раме и связанных между собой продольными элементами жесткости. Для обеспечения равномерности наматывания грузового троса на барабан и такого же разматывания его с барабана лебедка снабжена направляющими трос элементами, выполненными в виде несущих шкивы рамок, закрепленных на указанных боковых опорах так, чтобы шкивы находились в промежутке между боковыми опорами.
Задачей изобретения является создание лебедки, у которой систему запасовки грузового троса можно легко и просто менять по модульному типу.
Поставленная задача решается за счет того, что у лебедки на несущей конструкции, содержащей не менее двух боковых опор, отстоящих друг от друга на определенном расстоянии и соединенных между собой по крайне мере двумя продольными элементами жесткости, и не менее одной подвески, несущей элементы системы запасовки грузового троса, закрепленной на боковых опорах параллельно продольным элементам жесткости, при этом элементы системы запасовки грузового троса выполнены в виде шкива и средств крепления нерабочего конца грузового троса, боковые опоры снабжены средствами съемного крепления на них вышеуказанной подвески, несущей элементы системы запасовки грузового троса.
Благодаря этому легко можно установить дополнительную подвеску с элементами системы запасовки грузового троса или снять ее при необходимости. При этом также создается универсальная зона соединения боковых опор с указанной подвеской. Из уровня техники не известна конструкция, позволяющая оперативно менять систему запасовки грузового троса с одним отношением количества шкивов и креплений концов грузового троса на систему с другим подобным отношением (например, 2/1; 4/1; 4/2 и т.д.), причем как на стационарно установленных лебедках, так и на перемещаемых, например, на крановых тележках. У всех известных устройств такая смена требует большое количество дополнительных узлов и деталей. Предлагаемое изобретение помогает избежать применения неудобных дополнительных устройств, деталей, которые, помимо длительности установки и демонтажа, требуют дополнительных мест хранения.
В первом предпочтительном варианте выполнения лебедки по изобретению боковые опоры выполнены прямоугольными или квадратными, а средства крепления подвески на них, в количестве трех, расположены, по крайней мере, на двух различных краях боковых опор.
Для обеспечения возможности установки подвески, несущей элементы системы запасовки грузового троса, или изменения ее положения при уже установленном в боковых опорах барабане средства крепления данной подвески расположены на боковых опорах за пределами зон, закрытых торцами барабана. Предпочтительнее при этом, чтобы средства крепления подвески были расположены на внутренних поверхностях боковых опор.
Для экономии пространства предпочтительнее средства крепления подвески выполнить в виде выемок на внутренних сторонах боковых опор. Чтобы не уменьшать полезную длину барабана предпочтительнее, чтобы на внутренних сторонах боковых опор были закреплены пластины-кронштейны, в которых установлена подвеска. При этом указанные пластины-кронштейны выступают за пределы боковых опор и подвеска расположена за пределами контуров боковых опор. Эти пластины-кронштейны своими внутренними краями могут быть расположены в ранее упомянутых выемках на внутренних сторонах боковых опор. И тогда в выступающих наружу краях легко могут быть выполнены отверстия для креплений подвески. Описанный модуль в виде пары пластин-кронштейнов и несомой им подвески с элементами системы запасовки грузового троса может быть легко закреплен на боковых опорах на оптимальном для работы лебедки расстоянии, а при снятии этого выступающего наружу модуля лебедка сохраняет компактные габариты, что удобно при переноске, перестановке и т.д. лебедки. На работу и габариты подъемного устройства и его рамы установка или демонтаж описанного модуля никак не влияют. Это в равной степени относится к различным конструкциям и типам лебедок с различной длиной барабана и других элементов подъемного механизма, что говорит о достижении модульности данного узла.
Для возможности следования колебаниям вертикально направленного грузового троса при его размотке или намотке на барабан подвеска с элементами системы запасовки этого троса установлена за пределами контуров боковых опор с возможностью совершения колебаний.
У всех рассмотренных лебедок барабан установлен между внутренними сторонами боковых опор и в них, при этом ось вращения барабана параллельна продольным элементам жесткости, связывающим указанные боковые опоры между собой.
Примеры реального воплощения изобретения описаны далее со ссылками на чертежи, на которых:
- Фиг.1 - вид в изометрии лебедки по изобретению, снабженной опорными лапами,
- Фиг.2 - вид с торца лебедки Фигуры 1 с частичным сечением,
- Фиг.3 - вид сверху лебедки Фигуры 1,
- Фиг.4 - детализированный вид внутренней стороны первой боковой опоры лебедки Фигуры 1,
- Фиг.5 - детализированный вид внутренней стороны второй боковой опоры лебедки Фигуры 1,
- Фиг.6 - вид в изометрии лебедки по изобретению, выполненной в виде монорельсовой крановой тележки.
На Фиг.1 изображена в изометрии лебедка 1 по изобретению, снабженная барабаном 2 и несущей конструкцией 3. Лебедка 1 выполнена в стационарном варианте с опорными лапами, которыми служат уголки 8, прикрепленные к несущей конструкции 3. В этом виде лебедка 1 может быть установлена на балке, раме, на полу.
Несущая конструкция 3, выполненная в целом как кубоид, содержит первую боковую опору 4а и вторую боковую опору 4b, барабан 2, установленный между внутренними сторонами 4с и 4d указанных боковых опор с возможностью вращения вокруг оси D под действием электромотора 2а, связанного с барабаном 2 через редуктор 2b. Первая и вторая боковые опоры 4а и 4b выполнены прямоугольными и объемными. При этом углы округлены.
Несущая конструкция 3 содержит также продольные элементы жесткости числом до четырех. На Фиг.1 видны только элементы 5а и 5b. Третий элемент жесткости 5 с расположен под элементом 5а и не виден за барабаном 2. Боковые опоры 4а и 4b отстоят на определенном расстоянии друг от друга и связаны между собой указанными элементами жесткости 5а,5b,5с, закрепленными в углах воображаемого прямоугольника на боковых опорах 4а,4b. Если первая боковая опора 4а имеет квадратный торцевой контур, то вторая боковая опора 4b имеет прямоугольный торец, поскольку часть его вытянута влево за пределы воображаемого квадрата, в углу которого закреплен элемент жесткости 5а, для крепления электромотора 2а. Из-за этого удлинения конец элемента жесткости 5а входит в боковую опору 4b почти посредине ее ширины. Кроме того, в полости боковой опоры 4b расположены зубчатые колеса редуктора 2b, через который электромотор 2а связан с барабаном 2. Для этой цели боковая опора 4b открыта со своей наружной стороны 4f. Продольные элементы жесткости 5 выполнены в виде прочных штанг, и в зависимости от условий эксплуатации лебедка 1 может иметь от двух до четырех таких штанг 5a,5b,5c,5d, концы которых расположены в четырех выбранных точках или в четырех углах боковых опор 4а,4b. Продольные элементы жесткости 5а,5b служат для удерживания боковых опор 4а,4b на заданном расстоянии с выдерживанием параллельности между собой их внутренних поверхностей 4с,4d, а также для предотвращения скручивания всей конструкции под действием нагрузок. Четвертый элемент жесткости 5d в данном случае не установлен во избежание создания помех наматыванию на барабан 2 и разматыванию с него грузового троса. Каждый из элементов жесткости 5а,5b,5с имеет первый и второй противоположные концы. Первые концы закреплены с возможностью съема в первой боковой опоре 4а, а вторые концы, также с возможностью съема, - во второй боковой опоре 4b. Для закрепления названных первых и вторых концов элементов жесткости 5а,5b,5с в боковых опорах 4а,4b предпочтительнее использовать резьбовые крепления. С этой целью в боковых опорах 4а,4b выполнены отверстия 11а,11b.
На Фиг.1 лебедка 1 показана в так называемом «рабочем состоянии», т.е. в собранном виде с установленными элементами жесткости 5а,5b,5с. В этом состоянии продольные элементы жесткости 5а,5b,5с расположены вдоль оси L, параллельной оси D вращения барабана 2.
Далее, на Фиг.1 лебедка 1 показана в стационарном состоянии, т.е. на опорных лапах в виде уголков 8, но она может быть выполнена также и в виде крановой тележки с возможностью перемещения по рельсу или рельсам, для чего вместо лап к боковым опорам 4а,4b могут быть прикреплены средства перемещения лебедки 1. Количество элементов жесткости 5 может быть от 2-х до 4-х в зависимости от требований к устойчивости и жесткости несущей конструкции 3 и места крепления лебедки 1, а также режима наматывания-разматывания грузового троса. Предпочтительнее снабдить лебедку 1 средствами контроля процесса разматывания грузового троса.
Боковые опоры 4а,4b, помимо крепления в них барабана 2, имеют ряд других назначений, например размещение в них зубчатых колес редуктора, электрического оборудования привода, крепления к ним опорных лап или средств привода в движение по монорельсу или рельсам и т.д.
Для создания возможности крепления подвесок 9а,9b с элементами системы запасовки грузового троса между боковыми опорами 4а,4b в непосредственной близости от барабана 2 и параллельно ему указанные боковые опоры снабжены средствами крепления, выполненными на внутренней стороне 4 с первой боковой опоры 4а и на внутренней стороне 46 второй боковой опоры 4b. На каждой из этих внутренних сторон выполнено несколько указанных средств крепления и в одном или двух из них закреплены подвески 9а,9b. Средства крепления выполнены в виде выемки 10а на внутренней стороне 4с первой боковой опоры 4а и выемки 10b на внутренней стороне 4d второй боковой опоры 4b. На каждой из опор 4а,4b выполнено по три таких выемки. Каждая из них плоская и прямоугольной формы. Продольные стороны этих выемок параллельны внешнему краю соответствующей боковой опоры 4а,4b. Выемки 10а,10b не захватывают угловые участки, в которых находятся отверстия 11а, 11b под концы элементов жесткости 5а,5b,5с, но находятся между ними. В выемках 10а,10b установлены пластины-кронштейны 12а,12b и закреплены там болтами 13. Участки пластин-кронштейнов 12а,12b функционально могут быть разделены на крепежный участок 12с и несущий участок 12d. Крепежный участок 12с пластины-кронштейна 12а,12b входит в выемку 10а,10b с прилеганием к ее стенке, а на несущем участке 12d закреплены подвески 9а,9b. Толщина указанных пластин-кронштейнов 12а,12b совпадает с глубиной выемок 10а,10b. Форма пластин-кронштейнов 12а,12b выбрана такой, чтобы крепежный участок 12с входил в выемку 10а, 10b с выдерживанием небольшого зазора. Выемки 10a,10b открыты со стороны внешнего края боковой опоры 4а,4b, поэтому несущие участки 12d выступают наружу. В целом форма пластин-кронштейнов 12а,12b близка к треугольнику со срезанной вершиной, при этом основание треугольника приходится на участок 12с, а вершина - на выступающий наружу участок 12d. На крепежном участке 12с выполнены три отверстия 14, через которые проходят болты 13 ввинченные в соответствующие резьбовые отверстия на внутренних сторонах 4с,4d боковых опор 4а,4b в выемках 10а,10b. Для распределения сил между пластинами-кронштейнами 12а,12b и боковыми опорами 4а,4b в дополнение к болтам 13 имеются вкладыши, или сами болты 13 выполнены в виде регулирующих установочных болтов.
На Фиг.1 показано, что пластина-кронштейн 12а закреплена на первой боковой опоре 4а с выступом несущего участка 12d за ее правый край. Аналогичным образом пластина-кронштейн 12b закреплена на второй боковой опоре 4b. В выступающих наружу несущих участках 12d, ближе к внешнему краю, выполнены отверстия 16а,16b, служащие для установки подвески 9а с помощью болтов 9с. При этом подвеска 9а имеет возможность колебаний вокруг горизонтальной оси, проходящей через противолежащие отверстия 16а,16b параллельно оси D вращения барабана 2. Для этого болты 9с, на которых подвешена подвеска 9а, расположены выше ее центра.
Подвеска 9а,9b представляет собой вытянутую продольно металлическую рамку, создающую замкнутое пространство 17 между своими вертикальными боковыми стенками. В этом пространстве 17 могут быть размещены и прикреплены к упомянутым вертикальным боковым стенкам различные элементы системы запасовки грузового троса. Этими элементами, как правило, являются шкив с одной или несколькими канавками под трос, например шкив 18а, и средства закрепления нерабочего конца грузового троса (концов грузовых тросов) 18b, которые служат для фиксирования нерабочего конца грузового троса на лебедке 1. И шкив 18а, и средства 18b расположены в пространстве 17 между боковыми стенками подвески 9а,9b и прикреплены к этим стенкам. Для этой цели в указанных боковых стенках подвески 9а,9b выполнено множество отверстий. Вторая подвеска 9b, закрытая на Фиг.1 барабаном 2, расположена аналогично первой подвеске 9а, но по другую сторону барабана 2, и несет шкив 18а.
Кроме того, на Фиг.1 показаны грузозахватные средства 19, содержащие шкив 19а и крюк 19b. Трос не показан для лучшего пояснения средств 19.
На пластине-кронштейне 12а также закреплен кожух 20, в котором размещены электрические и электронные компоненты управления электромотором 2а. Дополнительно кожух 20 поддерживается пластиной 22, опирающейся на продольный элемент жесткости 5b.
Обе боковые опоры 4а,4b изготовлены литьем и для уменьшения веса выполнены пустотелыми и открытыми с образованием первой и второй полостей, что позволяет хранить в них различные детали. Как уже было сказано, в полости боковой опоры 4b расположены зубчатые колеса редуктора 2b. В зависимости от условий эксплуатации лебедки 1 указанные первая и вторая полости могут быть закрыты боковыми крышками 6а,6b или оставаться открытыми. Вторая полость закрыта боковой крышкой 6b, прикрепленной к наружной стороне 4е боковой опоры 4b прижимным элементом 7, имеющим форму рамки. Роль прижимного элемента 7 могут выполнить специально выполненные боковые кромки крышки 6b. Первая полость закрыта боковой крышкой 6а, прикрепленной к наружной стороне 4е боковой опоры 4а прижимной рамкой 7. Роль прижимной рамки 7 могут выполнять специально выполненные боковые кромки крышки 6а.
На Фиг.2 представлен вид с торца лебедки 1 Фигуры 1 с частичным сечением, показывающим место крепления первой пластины-кронштейна 12а. Первая пластина-кронштейн 12а прикреплена к первой боковой опоре 4а двумя болтами 13 на участке 12с, а ее выступающий участок 12d имеет отверстие, в которое вставлен болт, несущий за хомутик первый конец подвески 9а. Подвеска 9а несет на себе средства 18b закрепления нерабочего конца грузового троса, а подвеска 9b - шкив 18а. Подвеска 9b прикреплена к боковой опоре 4а не посредством пластины-кронштейна 12а, а посредством кронштейна 21, отлитого вместе с боковой опорой 4а. Как и пластины 12а,12b, кронштейн 21 имеет в своей консольной части отверстие 16а, в которое вставлен болт 9с, несущий на хомутике конец подвески 9b. Отверстие 16а кронштейна 21 соосно отверстию 16b, выполненному во второй боковой опоре 4b. Это же относится и к отверстиям 16а и 16b пластин-кронштейнов 12а, 12b. Поскольку вторая боковая опора 4b выполнена в виде горизонтально вытянутого прямоугольника, то отверстие 16b, соосное отверстию 16а в кронштейне 21, может быть выполнено в теле самой боковой опоры 4b.
На Фиг.2 также показано, что левая подвеска 9b расположена ниже правой подвески 9а. Это вызвано тем, что к боковой опоре 4b прикреплен электромотор 2а, что заставило сместить отверстия 16а,16b несколько вниз.
Кроме того, на первой боковой опоре 4а вместо кронштейна 21 может быть установлена еще одна пластина-кронштейн 12. В этом случае на внутренней стенке 4 с должна быть выполнена четвертая выемка 10а для размещения в ней участка 12с пластины-кронштейна 12.
На Фиг.3 приведен вид сверху лебедки Фигуры 1. В дополнение к ранее описанным элементам, показанным на Фиг.1 и Фиг.2, на Фиг.3 видна вторая подвеска 9b, несущая шкив 18а. Средства крепления конца грузового троса 18b на данной Фигуре закрыты кожухом 20. Также видно, что отверстия 11b под вторые концы элементов жесткости 5а,5с расположены почти посредине длины второй боковой опоры 4b, а электромотор 2а консольно закреплен на этой боковой опоре.
На Фиг.4 детализированно показана внутренняя стенка 4 с первой боковой опоры 4а. Видно, что первая боковая опора 4а имеет почти квадратную форму и в углах выполнены четыре отверстия 11а под первые концы штанг, коими являются продольные элементы жесткости 5a,5b,5c,5d. Между отверстиями 11а вдоль трех краев опоры 4а выполнены три выемки 10а, имеющие форму удлиненных прямоугольников. Обращенные к барабану 2 края выемок 10а имеют вогнутости, что облегчает установку и снятие пластин-кронштейнов 12а при установленном барабане 2. Виден также и горизонтально отходящий кронштейн 21 с отверстием 16а. Этот кронштейн выполнен на стороне боковой опоры 4а, не имеющей выемки 10а.
На Фиг.5 детализированно показана внутренняя стенка 4d второй боковой опоры 4b. Вторая боковая опора 4b имеет удлиненную прямоугольную форму. По углам воображаемого квадрата выполнены отверстия 11b под вторые концы штанг - элементов жесткости 5a,5b,5c,5d. На выступающем участке 4g как на кронштейне закреплен электромотор 2а. Здесь же под электромотором выполнено отверстие 16b для крепления второго конца подвески 9b. В промежутках между соответствующими отверстиями 11b выполнены три выемки 10b, аналогично выемкам 10а первой боковой опоры 4а. При этом на стороне, прилегающей к участку 4g, выемка 10b отсутствует.
На Фиг.6 показан вид в изометрии лебедки 1, выполненной в виде монорельсовой крановой тележки. В отличие от лебедки Фигуры 1, в данном варианте отсутствуют опорные лапы в виде уголков 8. Вместо них лебедка 1 снабжена крепежными элементами 23 для прикрепления лебедки 1 к механизму 24 перемещения крановой тележки под действием привода 25.