БАШЕННЫЙ КРАН
TOWER CRANE

Данное изобретение касается башенного поворотного крана, в частности верхнеповоротного крана, со стрелой, а также с противовесной консолью, причем стрела, соответственно, противовесная консоль посредством по меньшей мере одного соединительного места шарнирно связана с оголовком и/или поворотной платформой.
Стрела, соответственно, противовесная консоль башенного поворотного крана, в частности, башенного крана с поворотной верхней частью, обычно посредством соединения с силовым замыканием шарнирно связывается с оголовком или возможно имеющейся поворотной платформой в области оголовка. Для удобства монтажа такого рода соединения должны быть шарнирными, и их можно создавать максимально без использования инструмента. Как правило это соединение происходит по нескольким отдельным соединительным местам.
Известны соединительные места, в которых компоненты соединения фиксируются друг с другом посредством блокирующего элемента, например, штифта или листовой накладки со штифтами. Это соединительное место в таком случае является подвижным вокруг горизонтальной поперечной оси, т.е. оси блокирующего элемента. Поскольку силовое замыкание между компонентами соединения создается посредством блокирующего элемента, и большая часть этой силы, тем самым, передается на блокирующий элемент, то он должен быть сравнительно большим, соответственно, иметь большие размеры. У кранов средних размеров он может иметь вес около 18 кг.
Дополнительное стопорение этого соединительного места, в частности, стрелы, соответственно, противовесной консоли осуществляется посредством стальных предохранительных тросов, которые, в частности, в процессе оснащения должны брать на себя функцию подхватывания.
Недостатком прежней конструкции является то, что не имеется обзора движения стрелы, соответственно, противовесной консоли во время демонтажа перед окончательным разъединением соединения, т.е. во время удаления блокирующего элемента. Указанный демонтаж осуществляется посредством вспомогательного крана, на который помещается стрела/противовесная консоль. Если он захватывает стрелу/противовесную консоль не точно в их центре тяжести, то эта стрела/противовесная консоль после разъединения блокировки может непредсказуемым образом откачнуться от соединительного места. В худшем случае этот конструктивный элемент при обратном качании может неконтролируемо удариться в крановую структуру и вызвать значительные повреждения крана.
Задача данного изобретения состоит в том, чтобы усовершенствовать подсоединение стрелы и противовесной консоли к башне крана.
Указанная задача решается посредством башенного крана с признаками независимого пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения башенного крана являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Для башенного крана, в частности, башенного поворотного крана, в идеале верхнеповоротного крана, согласно изобретению, предлагается усовершенствовать указанное по меньшей мере одно соединительное место между стрелой, соответственно, противовесной консолью и оголовком в том плане, чтобы реализовать передачу силы через подходящие упорные поверхности соединительных частей этого соединительного места. Эти упорные поверхности при работе крана за счет приложенного усилия нажима прижимаются друг к другу, так что обеспечивается силовое замыкание между стрелой/противовесной консолью и оголовком.
Для обеспечения шарнирного соединения предусмотрена первая соединительная часть, имеющая вогнутую упорную поверхность. Вторая, ответная соединительная часть соединительного места, напротив, имеет выпуклую ответную упорную поверхность. Этот вариант выполнения упорных поверхностей гарантирует определенное относительное движение соединенных частей крана по отношению друг к другу и обеспечивает, тем самым, желаемую подвижность соединения. Предпочтительно тем самым допускается относительное движение стрелы/противовесной консоли относительно башни крана вокруг горизонтальной оси, ориентированной поперек продольной оси стрелы. В идеале отрицательный радиус кривизны вогнутой упорной поверхности согласован с положительным радиусом кривизны выпуклой ответной упорной поверхности.
В отличие от уровня техники, теперь передача силы соединения с силовым замыканием не будет больше осуществляться посредством отдельного конструктивного элемента, например, штифта (пальца), а вместо этого - через подходящие упорные поверхности отдельных соединительных частей. Поэтому получающееся в результате соединительное место может быть сконструировано значительно проще и эффективнее.
Это соединение между стрелой и оголовком, соответственно, противовесной консолью и оголовком и/или поворотной платформой реализуется предпочтительно посредством нескольких соединительных мест. Например, на каждой торцевой стороне угловых стоек решетчатой стрелы предусмотрены соответствующие соединительные части. Ответные соединительные части находятся в области оголовка, например, могут быть предусмотрены на соответствующем соединительном элементе башни крана или же на закрепленной в области оголовка поворотной платформе.
Требуемое усилие нажима, которое приводит к сдавливанию соответствующих соединительных частей, создается, например, путем соответствующей оттяжки противовесной консоли, соответственно, стрелы, которая тянет стрелу, соответственно, противовесную консоль в направлении оголовка. Таким же образом возможный грузовой момент стрелы, соответственно, противовесной консоли тоже ведет к соответствующему усилию нажима.
Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения вторая соединительная часть может быть выполнена в форме соединительной головки, причем соединительная головка посредством определенного радиуса задается как ответная упорная поверхность. Например, соединительная головка может быть выступающей с торцевой стороны стрелы, соответственно, противовесной консоли, в частности угловой стойки, головной частью, которая на своем обращенном к оголовку конце имеет соответствующий радиус. В частности, соединительная головка образует по меньшей мере один полукруг, соответственно, полуцилиндр, причем средняя ось этого цилиндра проходит в горизонтальном направлении.
Первый соединительный элемент в соответствии с этим выполнен как ответное соединительное гнездо для приема соединительной головки. В частности, предпочтительно, если это соединительное гнездо выполнено с подогнанным внутренним радиусом, соответствующим радиусу соединительной головки, соответственно, имеет несколько больший размер. Внутренняя стенка соединительного гнезда образует подходящую упорную поверхность первой соединительной части.
Опционально может быть предусмотрено, что вставлен или может быть вставлен по меньшей мере один соединительный штифт (палец) для стопорения соединительного места. При этом предпочтительным оказался горизонтально ориентированный штифт, который вставлен или может быть вставлен через соответствующие гнезда под штифт в первой и/или второй соединительных частях. Посредством соответствующего соединительного штифта могут восприниматься силы растяжения в горизонтальном направлении (направлении стрелы). Поскольку соотношение сил сжатия, соответственно, растяжения в области соединительного места явно в пользу сил нажима, воспринимаемых упорными поверхностями, то соединительный штифт может иметь сравнительно маленький размер. В идеале здесь соотношение между силами сжатия и растяжения составляет примерно 10:1.
Особенно предпочтительно, если указанное гнездо под штифт, соответственно, соединительный штифт находится в центре выпуклой ответной упорной поверхности, т.е. в центре образованного радиуса (кривизны) соединительной головки, что дает преимущества в отношении поворотного движения стрелы, соответственно, противовесной консоли.
Еще одно преимущество такого соединительного места заключается в возможности создания соединения или его разъединения без использования инструмента. Подлежащий монтажу/демонтажу узел стрелы/противовесной консоли обычно принимается посредством вспомогательного крана и помещается в область соединения, соответственно, удаляется из нее.
В процессе монтажа машинист этого вспомогательного крана должен свести вместе упорные поверхности соединительного места. При этом очень помогает делу, если такой подвижный узел стрелы/противовесной консоли захватывается (улавливается) после грубой ориентации. Это обеспечивается предпочтительно посредством одного или нескольких ловильных элементов в области этого подвижного узла стрелы/противовесной консоли.
В предпочтительном варианте выполнения по меньшей мере один ловильный элемент реализован как ловильная проушина, которая предусмотрена в позиции монтажа, соответственно, в рабочей позиции над упорной поверхностью, соответственно, над ответной упорной поверхностью на второй соединительной части, соответственно, на стреле или на противовесной консоли. Эта ловильная проушина в принципе характеризуется наличием отверстия, через которое может проводиться предпочтительно в горизонтальном направлении соответствующее ловильное средство первой соединительной части, соответственно, оголовка.
Такая ловильная проушина закономерно имеет больший размер, чем периметр, соответственно, диаметр используемого ловильного средства. В процессе монтажа стрела, соответственно, противовесная консоль теперь могут грубо перемещаться в зону оголовка, а ловильное средство может вставляться через ловильную проушину, чтобы гарантировать грубую ориентацию обоих этих компонентов относительно друг друга.
Этому ловильному элементу, в частности, ловильной проушине отводится, однако, существенная функция и в процессе демонтажа. После разъединения собственно соединительного места указанное соединение между стрелой, соответственно, противовесной консолью и оголовком еще грубо обеспечивается посредством ловильного средства, пропущенного через ловильную проушину, так что предотвращается откачивание стрелы, соответственно, противовесной консоли. Благодаря этому предоставляется возможность сначала сориентировать удерживаемую вспомогательным краном часть стрелы, соответственно, часть противовесной консоли в положение равновесия так, чтобы ловильное средство свободно качалось (витало) внутри ловильной проушины. За счет этого и после удаления ловильного средства предотвращается неконтролируемое откачивание стрелы, соответственно, противовесной консоли.
Особенно предпочтительно, если ловильная проушина образована отверстием внутри металлического листа, который установлен перпендикулярно на соединительной головке. Например, этот металлический лист проходит в вертикальном направлении вверх от соединительной головки. Альтернативно соединительная головка и ловильная проушина могут быть выполнены также за одно целое.
Для дальнейшего упрощения процесса монтажа предпочтительно, если в области вогнутой упорной поверхности, т.е. в области соединительного гнезда предусмотрены один или несколько улавливающих (захватных) листов, которые упрощают сведение упорных поверхностей, в частности, введение соединительной головки.
Помимо предлагаемого изобретением башенного поворотного крана данное изобретение касается к тому же способа монтажа стрелы или противовесной консоли на башенном кране согласно данному изобретению. Предлагаемый изобретением способ характеризуется следующими отдельными этапами.
Перемещение стрелы, соответственно, противовесной консоли, предпочтительно посредством вспомогательного крана, в зону оголовка и улавливание стрелы, соответственно, противовесной консоли путем вставки ловильного средства через ловильную проушину. Точная юстировка стрелы, соответственно, противовесной консоли и сведение выпуклой ответной упорной поверхности с вогнутой упорной поверхностью. Введение штифта (пальца) через вторую соединительную часть, для которой достигается прижатие друг к другу упорных поверхностей за счет натяжения оттяжки стрелы. Альтернативно или дополнительно за счет опускания стрелы может быть создан грузовой момент, который в свою очередь вызывает требуемое в упоре усилие нажима.
И, наконец, данное изобретение касается также способа демонтажа для разъединения указанного соединения между стрелой, соответственно, противовесной консолью и башенным краном, причем последний выполнен согласно данному изобретению. Предлагаемый изобретением способ демонтажа характеризуется тем, что на первом этапе сначала вытягивается вставленный через вторую соединительную часть штифт. Соединительное место в этом случае еще обеспечивается за счет соединения между ловильным средством и ловильной проушиной. На следующем этапе стрела, соответственно, противовесная консоль ориентируется таким образом, что это ловильное средство свободно качается внутри ловильной проушины. В достигнутом при этом состоянии гарантируется, что соответствующее подъемное устройство, например, вспомогательный кран, для приема стрелы, соответственно, противовесной консоли захватывает их в соответствующем центре тяжести, так что предотвращается неконтролируемое откачивание стрелы, соответственно, противовесной консоли. Затем ловильное средство может быть удалено, и стрела, соответственно, противовесная консоль полностью демонтируются. Для освобождения вставленного через вторую соединительную часть соединительного штифта нужно ослабить возможно имеющуюся оттяжку стрелы/противовесной консоли.
Другие преимущества и свойства данного изобретения в дальнейшем будут рассмотрены подробнее на примере осуществления, представленном на чертежах.
На чертежах показано следующее.
Фиг.1: виды сбоку в изометрии предлагаемого изобретением соединительного места между стрелой, соответственно, противовесной консолью и башенным краном,
Фиг.2: вид в разрезе предлагаемого изобретением соединительного места,
Фиг.3: виды сбоку в изометрии второй соединительной части, предусмотренной на стреле, соответственно, на противовесной консоли,
Фиг.4: изображения в изометрии первой соединительной части, расположенной на оголовке, соответственно, на поворотной платформе,
Фиг.5: слегка модифицированный вариант выполнения предлагаемого изобретением соединительного места,
Фиг.6: общий вид крана с установленной стрелой/противовесной консолью, и
Фиг.7: еще один вид крана с установленной стрелой/противовесной консолью.
Ниже будет рассмотрен более подробно пример осуществления изобретения. На Фиг.1-4 показаны различные виды предлагаемого соединительного места предлагаемого изобретением крана, причем на Фиг.1a, 1b показаны виды сбоку в изометрии готового соединения, на Фиг.2 показан вид в разрезе в продольном направлении имеющегося соединения, на Фиг.3a, 3b - виды сбоку в изометрии второй соединительной части, и на Фиг.4a, 4b представлены изображения в изометрии первой соединительной части. В каждом случае показано одно отдельное соединительное место, однако, все соединение между стрелой/противовесной консолью и вершиной крана происходит по множеству таких соединительных мест.
Указанная первая соединительная часть 10 является компонентом указанной вершины крана, соответственно, поворотной платформы, предусмотренной на вершине крана, и отдельно показана на Фиг.4a, 4b. Она выполнена в форме соединительного гнезда 11, внутренняя стенка 12 которого имеет вогнутую форму с отрицательным радиусом кривизны. На обеих сторонах первой соединительной части 10 в области соединительного гнезда 11 размещены боковые листы 13a, 13b, которые, в частности, привинчены к соединительной части 10, и сначала лежат параллельно друг другу, однако, в направлении стрелы отогнуты наружу, образуя вводную воронку. Отогнутые области 14a, 14b образуют вспомогательные вводные средства для ввода ответной соединительной части 20 в соединительное гнездо 11. Боковые листы 13a, 13b к тому же выступают над верхней кромкой первой соединительной части 10, и на их верхнем конце предусмотрено по отверстию 16 для гнезда под штифт, назначение которого еще будет разъяснено позже.
Ответная вторая соединительная часть 20, представленная отдельно на Фиг.3a, 3b, образуется посредством соединительной головки 21, которая с торцевой стороны проходит от соответствующей области шарнирного соединения стрелы/противовесной консоли в направлении вершины крана. Соединительная головка 21 содержит выпуклую ответную упорную поверхность 22, положительный радиус кривизны которой немного меньше, чем радиус упорной поверхности 12.
Если соединительная головка 22 введена в соединительное гнездо 12, то обе соединительные части 10, 20 благодаря согласованным друг с другом радиусам могут поворачиваться относительно друг друга вокруг горизонтальной оси, что является преимуществом, в частности, в процессе монтажа. Замыкание этого соединения является, по существу, силовым замыканием, так как вторая соединительная часть 20, соответственно, стрела/противовесная консоль натягивается в направлении оголовка, соответственно, в соединительное гнездо 12 посредством оттяжки. Противоположно направленные силы растяжения воспринимаются соединительным штифтом 35, который вставляется поперек продольной оси через соответствующие отверстия 15 в боковых листах 13a, 13b, а также через центральное отверстие 25 в соединительной головке 22. Тем самым, соединительный штифт 35 образует также поворотную ось для обеих соединительных частей 10, 20. Во время работы крана соотношение между силами сжатия и растяжения здесь составляет примерно 10:1, вследствие чего соединительный штифт 35 из-за сравнительно небольших сил растяжения может иметь явно меньшие размеры.
Следует также учитывать, что ширина соединительного гнезда 12 должна быть больше, чем ширина соединительной головки 22.
На лежащей сверху окружной поверхности соединительной головки 22 перпендикулярно вверх проходит металлический лист 30, который имеет круговое отверстие 31 большого размера. Это отверстие служит в качестве ловильной проушины 31, которая среди прочего служит для улавливания стрелы/противовесной консоли во время монтажа крана. Когда принятая вспомогательным краном стрела/противовесная консоль сначала помещается вблизи вершины крана, то в качестве ловильного средства через ловильную проушину 31, а также через отверстия 16 в боковых листах 13a, 13b может вставляться захватываемый (улавливаемый) палец 36. Уловленный (захваченный) благодаря этому узел стрелы/противовесной консоли может быть за счет этого проще ориентирован в конечное положение для создания соединения, т.е. соединительная головка 22 при поддержке вспомогательных вводных средств 14a, 14b вводится в соединительное гнездо. В завершение вставляется соединительный штифт 35 и натягивается оттяжка стрелы или соединяется язычок верхнего пояса.
Диаметр захватываемого пальца 36 явно меньше, чем диаметр ловильной проушины 31, что значительно упрощает улавливание (захват) второй соединительной части. Ловильная проушина, однако, берет на себя также функцию стопорения в процессе демонтажа, чтобы предотвращать неконтролируемое откачивание стрелы, соответственно, противовесной консоли. В процессе демонтажа стрела, соответственно, противовесная консоль удерживаются вспомогательным краном, и соединительный штифт 35 вытягивается. Из-за этого может происходить сравнительно небольшое движение стрелы, соответственно, противовесной консоли, если они были захвачены вспомогательным краном не точно в их центре тяжести. Однако, это колебательное движение ограничивается еще вставленным захватываемым (улавливаемым) пальцем 36, который упирается во внутреннюю стенку ловильной проушины 31. На следующем этапе машинист вспомогательного крана должен ориентировать стрелу, соответственно, противовесную консоль настолько, чтобы этот захватываемый палец 36 качался внутри ловильной проушины, т.е. не упирался во внутренний край. Если это так, то удерживаемый узел стрелы/противовесной консоли находится в равновесии, и нежелательное колебательное движение после вытягивания пальца 36 может быть исключено. Стрела, соответственно, противовесная консоль в таком случае могут быть безопасно опущены вспомогательным краном.
Один слегка модифицированный вариант выполнения предлагаемого изобретением соединительного места можно увидеть на Фиг.5. Этот вариант выполнения в отношении существенных для изобретения признаков отличается выполнением соединительной части 20. Соединительная головка 21`, а также ловильная проушина 31` здесь выполнены за одно целое. Ловильная проушина 31` не имеет также круглого отверстия, но вместо этого имеет овальное или прямоугольное отверстие со скругленными углами.
На Фиг.6 и 7 показан общий вид башенного крана, стрела 20 которого в области 1 посредством предлагаемого изобретением соединительного места монтируется на вершине крана, соответственно, на предусмотренной там поворотной платформе. У этого крана по Фиг.7 обеспечивается соединение с силовым замыканием, так как вторая соединительная часть 20 (стрела/противовесная консоль) посредством оттяжки 2 натягивается в направлении оголовка, соответственно, в соединительное гнездо 12. У крана показанного на Фиг.6 типа эта сила вызывается грузовым моментом стрелы/противовесной консоли.