ГРУЗОПОДЪЕМНЫЙ КРАН, СОДЕРЖАЩИЙ ПЕРВУЮ МАЧТУ, ОСНАЩЕННУЮ НАКЛОНЯЕМОЙ ВЕРХНЕЙ ЧАСТЬЮ
LIFTING CRANE CONTAINING FIRST MAST EQUIPPED WITH TILTABLE UPPER PART

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области грузоподъемных кранов, предпочтительно кранов, содержащих первую мачту и вторую мачту.
Уровень техники
На практике большие грузоподъемные краны для подъема тяжелых грузов часто работают в местах со сравнительно малым располагаемым свободным пространством. Для таких задач хорошо подходят краны, содержащие прямую основную стрелу и прямую заднюю мачту, поскольку им требуется сравнительно небольшое пространство для монтажа, и они способны поднимать тяжелые грузы. Например, краны, раскрытые в международной заявке 2016/333389 А2, могут быть смонтированы вертикально, что требует очень немного свободного пространства.
Однако может случиться, что для одной или более грузоподъемных работ на определенной площадке горизонтальный вылет крана оказывается недостаточным. Эта проблема может быть решена путем выбора более крупного крана или путем перемонтажа крана в другую позицию, что требует больших финансовых затрат и затрат времени. Кроме того, также может случиться, что сооружение, например, здание, не позволяет сильнее наклонить основную стрелу. Поэтому существует потребность в увеличении горизонтального вылета крана, содержащего прямую основную стрелу.
Задняя мачта крана используется для уравновешивания веса груза, который подлежит подъему, обычно посредством балластного груза или противовеса. Чем больше расстояние балластного груза от середины крана, тем больше может быть вес поднимаемого груза. Как правило используют прямую заднюю мачту. Однако, расстояние достижимое посредством прямой задней мачты ограниченно, особенно, если в данном месте ограничен угол наклона задней мачты относительно горизонтали, например, окружающими зданиями или иными сооружениями. Поэтому, существует потребность в увеличении расстояния противовеса от середины крана.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в решении по меньшей мере одной из вышеупомянутых проблем.
Поэтому, предлагается грузоподъемный кран, содержащий:
основание крана,
первую мачту, выполненную с возможностью поворота вокруг оси первого шарнира, который расположен в основании крана и ось которого горизонтальна, причем первая мачта содержит множество секций, и образует основную стрелу,
вторую мачту, которая является задней мачтой,
причем первая мачта содержит опрокидывающую секцию, которая расположена между двумя секциями мачты, выделяя тем самым верхнюю часть первой мачты и нижнюю часть первой мачты, при этом:
верхняя часть первой мачты содержит по меньшей мере одну секцию и расположена между опрокидывающей секцией первой мачты и верхним концом первой мачты,
нижняя часть первой мачты содержит по меньшей мере одну секцию и расположена между основанием крана и опрокидывающей секцией первой мачты, при этом
опрокидывающая секция первой мачты:
содержит верхнюю соединительную часть, соединенную с верхней часть первой мачты, и нижнюю соединительную часть, соединенную с нижней частью первой мачты,
выполнена с возможностью быть в состоянии для подъема груза прямой стрелой, при котором верхняя часть первой мачты и нижняя часть первой мачты расположены по существу в одну линию друг с другом, и в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, при котором верхняя часть первой мачты наклонена относительно нижней части первой мачты в сторону от второй мачты,
выполнена с возможностью передачи усилий от верхней части первой мачты к нижней части первой мачты, как в состоянии для подъема груза прямой стрелой, так и в состоянии для подъема груза с изломом стрелы.
Изобретение также относится к грузоподъемному крану, содержащему:
основание крана,
первую мачту, содержащую множество секций, и являющуюся задней мачтой,
вторую мачту, выполненную с возможностью поворота вокруг оси первого шарнира, который расположен в основании крана и ось которого горизонтальна, причем вторая мачта является основной стрелой,
при этом первая мачта содержит опрокидывающую секцию, которая расположена между двумя секциями мачты, выделяя тем самым верхнюю часть первой мачты и нижнюю часть первой мачты, при этом:
верхняя часть первой мачты содержит по меньшей мере одну секцию и расположена между опрокидывающей секцией первой мачты и верхним концом первой мачты,
нижняя часть первой мачты содержит по меньшей мере одну секцию и расположена между основанием крана и опрокидывающей секцией первой мачты, при этом
опрокидывающая секция первой мачты
содержит верхнюю соединительную часть, соединенную с верхней часть первой мачты, и нижнюю соединительную часть, соединенную с нижней частью первой мачты,
выполнена с возможностью быть в состоянии для подъема груза прямой стрелой, при котором верхняя часть первой мачты и нижняя часть первой мачты расположены по существу в одну линию друг с другом, и в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, при котором верхняя часть первой мачты наклонена относительно нижней части первой мачты в сторону от второй мачты,
выполнена с возможностью передачи усилий от верхней части первой мачты к нижней части первой мачты, как в состоянии для подъема груза прямой стрелой, так и в состоянии для подъема груза с изломом стрелы.
Согласно изобретению, предлагается грузоподъемный кран, содержащий основание крана. Основание крана является опорой для крана. Основание крана может быть любого известного типа, например, шасси на гусеничном ходу и/или основанием радиального крана. Основание крана может также быть частью судна или может располагаться на судне. Основание крана может быть поворотным. Основание крана может быть устроено на опорной поверхности рабочей площадки. Опорной поверхностью может служить, например, участок грунта, на который для большей стабильности свободно уложены стальные плиты.
Основание крана, опционально, может содержать катки и/или скользящие башмаки. Опционально, основание крана может поглощать как толкающие силы, так и тянущие силы, действующие со стороны мачт крана. Опционально, основание крана может содержать ряд выносных опор, например, по меньшей мере три выносные опоры, а опционально более трех выносных опор.
Кран дополнительно содержит первую мачту. Роль первой мачты играет либо задняя мачта, либо основная стрела. Первая мачта содержит множество секций. Опционально, каждую секцию мачты монтируют индивидуально на площадке в месте осуществления подъемных операций из отдельных труб и/или стержней, которые соединяют друг с другом, например, посредством штырей и отверстий. Стержни в своем поперечном сечении могут иметь любую подходящую форму, например, квадрата, прямоугольника, круга, треугольника или пятиугольника. Опционально, первая мачта может иметь решетчатую конструкцию. Опционально, первая мачта может иметь А-образное, Н-образное или Y-образное поперечное сечение. Опционально, первая мачта может содержать две или более мачт, например, параллельных друг другу.
Кран дополнительно содержит вторую мачту. Второй мачтой служит другая задней мачты и основной стрелы. Таким образом, если первой мачтой является основная стрела, то второй мачтой является задняя мачта. Если первой мачтой является задняя мачта, то второй мачтой является основная стрела.
Основная стрела выполнена с возможностью поворота вокруг оси первого шарнира, который расположен у основания крана, и ось которого горизонтальна.
Опционально, задняя мачта выполнена с возможностью поворота вокруг оси второго шарнира, который расположен у основания крана, и ось которого горизонтальна. Опционально, ось первого шарнира может совпадать с осью второго шарнира.
Опционально, вторая мачта может иметь решетчатую конструкцию. Опционально, вторая мачта может иметь телескопическую конструкцию. Опционально, вторая мачта может иметь А-образное, Н-образное или Y-образное поперечное сечение. Опционально, вторая мачта может содержать две или более мачты, например, параллельные друг другу.
Таким образом, соответствующий изобретению грузоподъемный кран содержит основную стрелу и заднюю мачту. Кран выполнен с возможностью подъема грузов основной стрелой, и с этой целью основная стрела содержит, например, грузоподъемный механизм с основным подъемным тросом, к которому можно прикреплять груз. Задняя мачта выполняет функцию уравновешивания основной стрелы и/или груза, например, при помощи балластного груза (противовеса). Основная стрела выполнена с возможностью поворота, и, опционально, задняя мачта также выполнена с возможностью поворота, что позволяет устанавливать заднюю мачту и основную стрелу на заданный угол относительно воображаемой горизонтальной оси, так чтобы груз можно было поднимать и опускать. Кроме того, по меньшей мере основная стрела обычно выполнена с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, так чтобы груз можно было перемещать в другое место. Опционально, основной подъемный трос грузоподъемного механизма находится на верхнем конце основной стрелы, при этом основная стрела для работы с грузами содержит только основной подъемный трос, что означает, что какой-либо вспомогательный подъемный трос отсутствует.
В контексте настоящего изобретения, термин «горизонтальный» в общем означает по существу параллельный поверхности земли, а термин «вертикальный» означает по существу перпендикулярный поверхности земли. Однако, предполагается, что основание крана может быть наклонено или может располагаться на неровной поверхности земли, и в этом случае понятия горизонтальный и вертикальный отступают от вышеприведенных определений.
Согласно настоящему изобретению, первая мачта содержит опрокидывающую секцию первой мачты, которая расположена между двумя секциями мачты. В сущности, опрокидывающая секция первой мачты разбивает первую мачту на верхнюю часть и нижнюю часть. Верхняя часть первой мачты содержит по меньшей мере одну секцию и расположена между опрокидывающей секцией первой мачты и верхним концом первой мачты. Нижняя часть первой мачты содержит по меньшей мере одну секцию и расположена между основанием крана и опрокидывающей секцией первой мачты.
Следует отметить, что по меньшей мере одна секция мачты, входящая в состав верхней части первой мачты, может (в случае, если первая мачта является основной стрелой) представлять собой небольшую часть мачты, содержащую грузоподъемный механизм. Таким образом, если первая мачта представляет собой решетчатую стрелу, указанная часть мачты не обязательно должна иметь решетчатую конструкцию, хотя это возможно. Аналогично, если первая мачта является задней мачтой, то указанная секция мачты может содержать верхнюю часть, к которой прикреплена, например, расчалка, соединяющая основную стрелу с задней мачтой.
Также следует отметить, что по меньшей мере одна секция мачты, входящая в состав нижней части мачты, может быть выполнена с возможностью соединения с основанием крана, и поэтому может отличаться от других секций первой мачты - может иметь меньший размер.
В контексте настоящего изобретения, термины «верхний» и «нижний» подразумевают направление, в котором проходит определенная мачта или иной компонент, начиная от основания крана. Таким образом, «нижний» означает находящийся ближе к основанию крана, а «верхний» означает находящийся дальше от основания крана. При большинстве нормальных условий работы термин «нижний» будет соответствовать положению ближе к поверхности земли, а «верхний» будет соответствовать положению дальше от поверхности земли, однако, это зависит от положений конкретной мачты или компонента.
Опрокидывающая секция первой мачты содержит верхнюю соединительную часть, соединенную с верхней часть первой мачты, и нижнюю соединительную часть, соединенную с нижней частью первой мачты. Таким образом, опрокидывающая секция первой мачты расположена между верхней частью первой мачты и нижней частью первой мачты и соединена с обеими указанными частями. Соединение между опрокидывающей секцией первой мачты и верхней/нижней частью первой мачты может быть реализовано посредством любого подходящего способа соединения. Опционально, способом соединения является разборное механическое соединение. Опционально, способ соединения идентичен способу, применяемому для соединения друг с другом секций мачты. Опционально, способ соединения включает в себя соединения посредством штырей и отверстий. В предпочтительном варианте нижняя часть первой мачты соединена с опрокидывающей секцией первой мачты таким же способом, что и верхняя часть первой мачты, но для изобретения это не существенно. Опционально, опрокидывающая секция первой содержит трубы и/или стержни, которые выполнены из более прочных и толстых профилей, нежели трубы и/или стержни в нижней части первой мачты и/или в верхней части первой мачты.
Согласно изобретению, опрокидывающая секция первой мачты может образовывать по меньшей мере две конфигурации для подъема груза, при этом ориентация верхней части первой мачты относительно нижней части первой мачты разная для первой конфигурации по сравнению со второй конфигурацией. Первая конфигурация для подъема груза - это состояние для подъема груза прямой стрелой. В состоянии для подъема груза прямой стрелой верхняя часть первой мачты и нижняя часть первой мачты расположены по существу в одну линию друг с другом. Таким образом, первая мачта по существу прямая, что соответствует рабочему состоянию первой мачты в традиционном кране. Кран выполнен с возможностью подъема/опускания грузов, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза прямой стрелой В процессе подъема/опускания груза опрокидывающая секция первой мачты передает силы, воспринимаемые первой мачтой, от верхней части первой мачты к нижней части первой мачты. В данном контексте фраза «расположены по существу в одну линию друг с другом» означает, что верхняя часть первой мачты и нижняя часть первой мачты согласно расчетам должны располагаться на одной линии, хотя на практике естественно могут быть небольшие отклонения, например, вызванные поднимаемым грузом. Если указанные части мачты расположены на одной линии, то центральные оси обеих частей должны быть параллельны друг другу. Таким образом, фраза «по существу в одну линию» может, например, означать, что оси отклонены от параллельности на 15° или менее, или, опционально, на 10° или менее, или, опционально, на 5° или менее.
Вторая конфигурация для подъема груза - это состояние для подъема груза с изломом стрелы. В состоянии для подъема груза с изломом стрелы верхняя часть первой мачты наклонена относительно нижней части первой мачты в сторону от второй мачты. Таким образом, верхняя часть первой мачты и нижняя часть первой мачты не расположены по существу в одну линию друг с другом, и первая мачта не является по существу прямой. За счет наклона верхней части первой мачты относительно нижней части первой мачты, верхняя часть может выдвигаться в направлении, которое является более горизонтальным по сравнению с нижней частью первой мачты. Таким образом, верхняя часть первой мачты может быть расположена более горизонтально, чем в состоянии для подъема груза прямой стрелой. В сущности, в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, горизонтальный вылет первой мачты оказывается больше вылета мачты в состоянии для подъема груза прямой стрелой. Кран выполнен с возможностью подъема/опускания грузов, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза с изломом стрелы. Как и в состоянии для подъема груза прямой стрелой, опрокидывающая секция первой мачты передает силы, воспринимаемые первой мачтой, от верхней части первой мачты к нижней части первой мачты.
Как можно видеть, опрокидывающая секция первой мачты позволяет увеличивать горизонтальный вылет первой мачты, когда опрокидывающую секцию переводят в состояние для подъема груза с изломом стрелы. Когда первая мачта является основной стрелой, это дает возможность поднимать грузы из таких мест и опускать грузы в такие места, которые находятся дальше от основания крана, например, когда окружающие здания не позволяют всю основную стрелу наклонять в более горизонтальное положение. В этом случае нижняя часть первой мачты может заходить достаточно далеко вверх, так чтобы верхняя часть первой мачты заходила за здание.
Когда первая мачта является задней мачтой, балластный груз может быть установлен дальше. Это увеличивает эффект противовеса, и, в сущности, позволяет основной стрелой поднимать более тяжелый груз.
Следует отметить, что основная стрела также выполнена с возможностью выполнения операций подъема/опускания груза в прямом состоянии. В сущности, соответствующий изобретению грузоподъемный кран предоставляет пользователю большую гибкость при работах с грузом, и делает кран пригодным для более широкого круга таких работ, для которых традиционно потребовались бы несколько кранов и/или более крупные краны. Таким образом, соответствующий изобретению грузоподъемный кран позволит экономить затраты и время по сравнению с традиционными кранами. Требуется всего лишь наклонять верхнюю часть первой мачты относительно нижней части первой мачты, когда это необходимо.
Кроме того, соответствующий изобретению грузоподъемный кран позволяет осуществлять монтаж первой мачты, когда она по существу прямая, а наклонять верхнюю часть первой мачты относительно нижней части первой мачты, только когда первая мачта находится в вертикальном смонтированном состоянии. Это упрощает возведение крана, и особенно полезно, когда располагаемое свободное пространство невелико, и может не позволять осуществлять монтаж наклоненной мачты.
Согласно возможному варианту осуществления грузоподъемного крана, соответствующего настоящему изобретению, опрокидывающая секция первой мачты выполнена с возможностью перевода из состояния для подъема груза прямой стрелой в состояние для подъема груза с изломом стрелы и/или наоборот, в то время как груз прикреплен и происходит его подъем посредством грузоподъемного механизма основной стрелы.
Например, когда первая мачта является основной стрелой, груз можно поднимать, в то время как опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза прямой стрелой, и основная стрела по существу прямая. В то время как происходит подъем груза и груз находится в воздухе, опрокидывающая секция первой мачты может быть переведена в состояние для подъема груза с изломом стрелы. Такой вариант осуществления изобретения значительно увеличивает гибкость крана, поскольку круг мест, откуда может быть взят груз и куда доставлен, значительно расширяется. Это особенно выгодно, когда на площадке, где происходит работа с грузом, имеется сравнительно мало свободного пространства для маневра, например, из-за окружающих зданий или иных построек.
Согласно возможному варианту осуществления грузоподъемного крана, соответствующего настоящему изобретению, поперечное сечение секции верхней части первой мачты, которая соединена с опрокидывающей секцией первой мачты, имеет такие же размеры, что и поперечное сечение секции нижней части первой мачты, которая соединена с опрокидывающей секцией первой мачты. Опционально, все секции верхней части мачты имеют поперечное сечение таких же размеров, что и секции нижней части мачты, или все секции мачты за исключением секции, которая соединена с основанием крана и/или секции, которая соединена с грузоподъемным механизмом, когда первая мачта является основной стрелой. Опционально, указанные секции мачты не только имеют одинаковые размеры поперечного сечения, но они идентичны друг другу.
Таким образом, в данном варианте осуществления, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза прямой стрелой, первая мачта в большой степени походит на традиционный кран, который не содержит опрокидывающей секции, и поэтому в нем не может быть осуществлен излом стрелы. Следовательно, первая мачта будет функционировать аналогично стреле традиционного крана, и также будет способна поднимать/опускать груз подобно традиционному крану, когда опрокидывающая секция находится в состоянии для подъема груза прямой стрелой. Кроме того, то, что верхняя часть первой мачты обладает такими же размерами поперечного сечения, что и нижняя часть первой мачты, означает, что верхняя часть первой мачты может воспринимать силы величиной такого же порядка, что и нижняя часть первой мачты. В случае, если первая мачта является основной стрелой, это позволяет иметь основной подъемный трос у верхнего конца верхней части первой мачты. Основной подъемный трос - это трос, посредством которого можно поднимать груз максимального веса. Поскольку основной подъемный расположен у верхнего конца основной стрелы, вспомогательный подъемный трос более не требуется, и, опционально, он может быть исключен из конструкции.
Согласно возможному варианту осуществления изобретения, по меньшей мере одна первой мачты и второй мачты представляет собой решетчатую мачту.
Согласно возможному варианту осуществления изобретения, как первая мачта, так и вторая мачта является решетчатой мачтой.
Опционально, первая мачта и/или вторая мачта содержат одну или более секций, которые включают в себя четыре угловых трубы, которые все имеют восьмиугольное поперечное сечение. В ином случае может быть использовано иное число угловых труб или угловые трубы с другими поперечными сечениями.
Восьмиугольная форма поперечного сечения имеет преимущество в отношении жесткости - сопротивления изгибу и сопротивления короблению. Она позволяет легче выполнять соединение, например, с диагональными раскосами, которые соединяют два угла труб друг с другом, благодаря плоским наружным поверхностям, которые ориентированы под углом 45°.
Согласно возможному варианту осуществления грузоподъемного крана, соответствующего настоящему изобретению, несколько из множества секций первой мачты, а также верхняя соединительная часть и нижняя соединительная часть опрокидывающей секции первой мачты выполнены с обеспечением возможности размещения опрокидывающей секции первой мачты между любыми двумя секциями из указанных нескольких секций мачты. Например, все из рассматриваемых секций мачты могут иметь одинаковые верхнюю и нижнюю присоединительные части, которые подобны соответственно верхней соединительной части и нижней соединительной части опрокидывающей секции первой мачты. Также возможно, что верхние соединительные части секций мачты также подобны нижним соединительным частям, а верхняя соединительная часть опрокидывающей секции первой мачты подобна нижней соединительной части. Однако, верхняя соединительная часть и нижняя соединительная часть опрокидывающей секции первой мачты может быть выполнена так, чтобы указанные части можно было соединять с множеством разновидностей секций мачты с неодинаковыми соединительными частями. Например, если используется соединение посредством штырей и отверстий, то верхняя соединительная часть и нижняя соединительная часть опрокидывающей секции первой мачты могут содержать детали адаптера с множеством вариантов расположения соединительных отверстий, подходящих для соединения с различными секциями мачты.
Согласно данному варианту осуществления изобретения, опрокидывающая секция первой мачты может быть расположена в первой мачте в нескольких местах. Каждое другое расположение приводит к получению другой длины нижней части первой мачты и/или верхней части первой мачты. В зависимости от выбранного положения может изменяться как горизонтальный, так и вертикальный вылет первой мачты, а также может изменяться распределение сил в кране. Таким образом, во время строительства опрокидывающую секцию первой мачты можно расположить в таком месте, какое наиболее выгодно для операций подъема/опускания груза, которые предполагается выполнять краном. Кроме того, если после поставки или даже после монтажа первой мачты окажется, что более подходящим было бы другое расположение опрокидывающей секции, то это может быть реализовано посредством той же самой первой мачты и той же самой опрокидывающей секции. Нет необходимости привозить новый кран на место производства работ, что представляло бы собой операцию затратную по финансам и по времени. Таким образом, кран, соответствующий данному варианту осуществления изобретения, увеличивает гибкость, и тем самым сокращает время и стоимость работ.
Согласно возможному варианту осуществления грузоподъемного крана, соответствующего настоящему изобретению, поперечное сечение секции верхней части первой мачты, которая соединена с опрокидывающей секцией первой мачты, меньше, чем поперечное сечение секции нижней части первой мачты, которая соединена с опрокидывающей секцией первой мачты.
Согласно возможному варианту осуществления грузоподъемного крана, соответствующего настоящему изобретению, поперечное сечение секции верхней части первой мачты, которая соединена с опрокидывающей секцией первой мачты, больше, чем поперечное сечение секции нижней части первой мачты, которая соединена с опрокидывающей секцией первой мачты.
Согласно возможному варианту осуществления грузоподъемного крана, соответствующего настоящему изобретению, конструкция опрокидывающей секции первой мачты может быть выполнена так, чтобы препятствовать наклону верхней части мачты на угол, превышающий заданный угол наклона, например, посредством деталей опрокидывающей секции первой мачты, которые вступают в контакт друг с другом и препятствуют дальнейшему движению. Указанный заданный угол может соответствовать состоянию для подъема груза с изломом стрелы, однако, это может быть и более далекое угловое положение, которое не используется при нормальной работе, а действует в качестве резервного механизма безопасности. Такой вариант осуществления препятствует чересчур сильному наклону верхней части мачты, что приводило бы к опасной ситуации.
Согласно возможному варианту осуществления грузоподъемного крана, соответствующего настоящему изобретению, кран дополнительно содержит подкос. Подкос имеет первый конец, который находится в контакте с первой мачтой. Это может быть, например, контакт с верхней частью первой мачты, с нижней частью первой мачты или с опрокидывающей секцией первой мачты. У подкоса также имеется второй конец, который прикреплен к первой оттяжке подкоса. Первая оттяжка подкоса в свою очередь прикреплена к верхнему концу верхней части мачты для удержания верхней части первой мачты в неподвижном положении относительно нижней части первой мачты, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза с изломом стрелы.
Таким образом, подкос прикреплен к верхнему концу верхней части первой мачты при помощи оттяжки. В режиме для подъема груза с изломом стрелы первая оттяжка подкоса находится в натянутом состоянии. Натянутая оттяжка не дает верхнему концу первой мачты двигаться дальше относительно подкоса. Следовательно, верхняя часть первой мачты не может наклониться сильнее относительно нижней части первой мачты, и верхняя часть первой мачты надежно удерживается в наклоненном положении. Обычно подкос лишь должен препятствовать дальнейшему наклону верхней части первой мачты, поскольку сила тяжести не позволит верхней части первой мачты двигаться назад к положению, при котором верхняя часть первой мачты находится на одной линии с нижней частью первой мачты.
Опционально, и если необходимо, кран может содержать несколько подкосов, например, два или три. Это может быть полезным для распределения сил во время подъема груза. Таким образом, на первой мачте могут быть организованы несколько подкосов. Опционально, у каждого из указанных нескольких подкосов имеется первый конец, расположенный у первой мачты, при этом первые концы расположены у первой мачты по соседству друг с другом, например, у опрокидывающей секции первой мачты. Опционально, второй конец одного из подкосов посредством оттяжки, соединен со вторым концом другого из подкосов, а второй конец последнего из подкосов посредством первой оттяжки подкосов соединен с верхним концом верхней части первой мачты.
Следует отметить, что в контексте настоящего изобретения, когда приводится описание любого вида тросовой оттяжки, на практике эта связь может фактически включать в себя несколько оттяжек, которые следуют по существу по одному и тому же пути.
Согласно возможному варианту осуществления грузоподъемного крана, соответствующего настоящему изобретению, когда кран содержит подкос, кран дополнительно содержит вторую оттяжку подкоса. Вторая оттяжка подкоса прикреплена ко второму концу подкоса, а также к нижней части первой мачты или основанию крана. Кран дополнительно содержит лебедку для наматывания одной из оттяжек - первой оттяжки и второй оттяжки. Лебедка может быть расположена, например, на верхнем конце верхней части первой мачты, или вблизи основания крана, на основании крана или на уровне земли. Возможно, чтобы лебедка была расположена вблизи основания крана или на основании крана, при этом первая оттяжка подкоса проходит к указанному месту от верхнего конца верхней части первой мачты, например, параллельно первой мачте. То есть, первая оттяжка подкоса проходит от подкоса к верхнему концу верхней части первой мачты, где шкив держит первую оттяжку подкоса и изменяет ее направление так, что первая оттяжка подкоса проходит далее вниз параллельно первой мачте.
Согласно данному варианту, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, расстояние между вторым концом подкоса и верхним концом верхней части первой мачты определяется первой оттяжкой подкоса, которая соединена как со вторым концом подкоса, так и с верхним концом верхней части первой мачты. Кроме того, расстояние между вторым концом подкоса и нижней частью первой мачты крана и/или основанием крана определяется второй оттяжкой подкоса.
Затем верхнюю часть первой мачты можно выставить в одну линию с нижней частью первой мачты, приводя опрокидывающую секцию первой мачты в состояние для подъема груза прямой стрелой, путем наматывания на лебедку одной из первой оттяжки подкоса и второй оттяжки подкоса, опционально, сохраняя при этом постоянной длину другой из первой оттяжки и второй оттяжки подкоса.
К примеру, можно наматывать на лебедку первую оттяжку подкоса и одновременно держать постоянной длину второй оттяжки подкоса, например, за счет неподвижного крепления второй оттяжки, или не позволяя второй оттяжке наматываться на другую лебедку или сматываться с другой лебедки. Во время работы с грузом первая оттяжка подкоса прикреплена к подкосу и к верхней части первой мачты, чтобы держать верхнюю часть первой мачты в зафиксированном неподвижном положении относительно нижней части первой мачты. Однако, в силу наматывания первой оттяжки подкоса на лебедку, первая оттяжка становится короче. Поскольку подкос неподвижен относительно нижней части первой мачты, верхний конец верхней части первой мачты вынужден двигаться ближе к подкосу. В конце концов верхняя часть первой мачты встанет в одну линию с нижней частью первой мачты. В этом положении опрокидывающая секция первой секции может быть переведена обратно в состояние для подъема груза прямой стрелой.
Можно также предусмотреть, чтобы первая оттяжка подкоса имела постоянную длину, а на лебедку наматывать вторую оттяжку подкоса. В этом случае расстояние от второго конца подкоса до верхнего конца верхней части первой мачты сохраняется постоянным, в то время как расстояние между вторым концом подкоса и нижней частью первой мачты уменьшается, и тем самым верхняя часть первой мачты выставляется в одну линию с нижней частью первой мачты.
Также может быть предусмотрено, чтобы одновременно на отдельные лебедки можно было наматывать и первую оттяжку подкоса, и вторую оттяжку подкоса.
Согласно возможному варианту осуществления изобретения, при котором кран содержит подкос,
подкос имеет рабочее положение для удержания верхней части первой мачты в неподвижном положении относительно нижней части первой мачты, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, и нерабочее положение, при котором подкос расположен по существу параллельно нижней части первой мачты, а первый конец подкоса находится выше его второго конца,
кран содержит лебедку для наматывания оттяжки, которая прикреплена к подкосу, и которая выполнена с возможностью приведения подкоса в движение вверх за счет наматывания оттяжки на лебедку, причем, опционально, указанной оттяжкой является первая оттяжка подкоса,
нижняя часть первой мачты содержит направляющую подкоса для ориентирования подкоса параллельно нижней части первой мачты во время движения подкоса вверх, и
первая мачта дополнительно содержит позиционирующий элемент подкоса, выполненный с возможностью прекращать движение подкоса вверх, и вынуждать подкос поворачиваться, до тех пор пока подкос не займет свое рабочее положение.
У подкоса есть рабочее положение и нерабочее положение. В рабочем положении подкос удерживает верхнюю часть первой мачты в неподвижном положении относительно нижней части первой мачты, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза с изломом стрелы. Таким образом, в рабочем положении первый конец подкоса соединен с первой мачтой, а первая оттяжка подкоса натянута. В нерабочем положении подкос расположен по существу параллельно нижней части первой мачты. В данном положении первый конец подкоса расположен выше его второго конца. В данном контексте «выше» - это, если смотреть в том направлении, в каком проходит первая мачта, т.е. дальше от основания крана. Таким образом, если первую оттяжку подкоса прикрепляют, когда подкос находится в нерабочем положении, то прикрепление производится к нижнему, т.е. второму концу подкоса. Поскольку подкос необходим только, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, то, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза прямой стрелой, подкос может находиться в нерабочем положении.
В данном варианте осуществления кран содержит лебедку для наматывания оттяжки, которая прикреплена к подкосу. Указанной оттяжкой может быть, например, первая оттяжка подкоса, но предполагается, что это могла бы быть и другая оттяжка. Лебедка может быть расположена, например, на верхнем конце верхней части первой мачты. Лебедка также может быть расположена ближе к основанию крана или у основания крана, при этом к этому месту оттяжка проходит от верхнего конца верхней части первой мачты, например, параллельно первой мачте. Оттяжка приспособлена к тому, чтобы задавать движение подкоса вверх. Это движение вверх достигается за счет наматывания оттяжки на лебедку. За счет такого наматывания часть оттяжки, которая прикреплена к подкосу тянется вверх в направлении верхнего конца верхней части первой мачты. В сущности, подкос подвергается действию тянущей силы и подтягивается вверх.
Нижняя часть первой мачты содержит направляющую подкоса. Направляющая подкоса может быть расположена на секциях мачты, но также наружная поверхность секций мачты как таковая может действовать в качестве направляющей подкоса. Направляющая подкоса задает направление подкосу во время его движения вверх, так что подкос движется параллельно нижней части первой мачты.
Первая мачта дополнительно содержит позиционирующий элемент подкоса. Позиционирующий элемент первой мачты применяется для того, чтобы останавливать движение подкоса вверх, когда первый конец подкоса входит в контакт с позиционирующим элементом. Однако, позиционирующий элемент подкоса также выполнен с обеспечением возможности поворота подкоса.
Позиционирующий элемент выполнен с обеспечением возможности приводить подкос в рабочее положение.
Позиционирующий элемент подкоса может быть расположен на нижней части первой мачты, на опрокидывающей секции первой мачты или на верхней части первой мачты. Позиционирующий элемент может представлять собой выступ, отходящий от первой мачты, или элемент, прикрепленный к первой мачте. Например, это может быть вилка, которая может ловить первый конец подкоса. Опционально, может быть предусмотрен штырь, который вводится в отверстие на подкосе, прежде чем подкос начнет поворачиваться. Управление штырем может осуществляться, например, посредством гидравлического цилиндра.
Опционально, позиционирующий элемент подкоса может содержать замок для запирания подкоса в рабочем положении.
Опционально, оттяжка по-прежнему подвергает подкос действию тянущей силы, воздействующей на второй конец подкоса, который расположен ниже первого конца. Сочетание тянущей силы и позиционирующего элемента заставляет подкос поворачиваться вокруг оси вращения, расположенной в позиционирующем элементе. В конечном счете подкос достигает рабочего положения.
Таким образом, в данном варианте осуществления изобретения подкос переводят из нерабочего положения в рабочее положение путем наматывания оттяжки на лебедку. При совершении такого наматывания оттяжки возникает тянущая сила, действующая на подкос, которая вынуждает подкос двигаться вверх в направлении параллельном нижней части первой мачты, при этом направляющая подкоса задает направление его движению. Движение подкоса вверх в конечном счете прекращается, когда подкос встречает позиционирующий элемент. Позиционирующий элемент подкоса выполнен так, что вместо того, чтобы двигаться вверх, подкос под действием тянущей силы будет поворачиваться. По этой причине подкос приходит в рабочее положение.
Опционально, позиционирующий элемент подкоса имеет форму вилки. Вилкообразная форма может содержать проем между двумя выступами, которые отходят вниз, при этом указанный проем может принимать в себя подкос.
Движение подкоса вверх прекращается, когда подкос достигает верхнего предела движения. Подкос также содержит вырез. Данный вырез расположен так, что, когда подкос поворачивается, вырез охватывает один из выступов вилкообразной формы. Собственно, обеспечивается возможность вращательного движения подкоса.
Опционально, позиционирующий элемент подкоса содержит цилиндр с выдвижным штоком, например, гидравлический цилиндр. За счет выпуска или уборки штока цилиндр подвергает подкос действию силы, которая приводит подкос в рабочее положение.
Специалистам должно быть понятно, что рассмотренные выше варианты осуществления, касающиеся подкоса, могут быть применены для любого крана с подкосом, а не ограничены только краном, соответствующим настоящему изобретению. Данный вариант осуществления особенно полезен для кранов, которые приходится монтировать на небольшом располагаемом пространстве. В случае традиционных кранов, подкос монтируют в положении, при котором он выступает от первой мачты, часто в более или менее горизонтальном направлении. Кран, соответствующий настоящему изобретению, позволяет подкосу оставаться параллельным первой мачте до тех пор, пока подкос не достигнет позиционирующего элемента. Позиционирующий элемент может быть расположен выше окружающих зданий или других построек, где больше свободного пространства. Кроме того, данный вариант осуществления имеет преимущество потому, что подкос может быть переведен в рабочее положение после монтажа крана, и только, когда это необходимо. Таким образом, это позволяет быстрее проводить монтаж крана и обеспечивает большую гибкость. Также, если на момент монтажа крана не предполагалось, что понадобится подкос, данный вариант осуществления все равно позволяет привести подкос в рабочее положение, и при этом не потребуется демонтировать первую мачту.
Согласно возможному варианту осуществления грузоподъемного крана, соответствующего настоящему изобретению, вторая оттяжка подкоса имеет фиксированную длину. Данная длина адаптирована для поддержания подкоса в рабочем положении.
Таким образом, длина второй оттяжки подкоса такова, что подкос поддерживается в рабочем положении. Например, эта длина такова, что подкос не может двигаться дальше вверх или сильнее поворачиваться в силу наличия тянущей силы, приложенной к подкосу со стороны первой оттяжки.
Согласно возможному варианту осуществления грузоподъемного крана, соответствующего настоящему изобретению, опрокидывающая секция первой мачты дополнительно содержит цилиндр с выдвижным штоком, который выполнен с возможностью перемещения опрокидывающей секции первой мачты из состояния для подъема груза прямой стрелой в состояние для подъема груза с изломом стрелы. Опционально, цилиндр с выдвижным штоком по существу выполнен с возможностью вынуждать верхнюю часть первой мачты совершать небольшое перемещение, которое инициирует дальнейший наклон. В сущности, данный цилиндр дает возможность управлять наклоном верхней части первой мачты. Как только наклон будет инициирован, остальной наклон может совершаться под действием силы тяжести. Цилиндр с выдвижным штоком может представлять собой, например, гидравлический цилиндр или пневматический цилиндр.
Цилиндр с выдвижным штоком может быть расположен непосредственно между верхней частью первой мачты и нижней частью первой мачты, так чтобы в состоянии для подъема груза прямой стрелой цилиндр передавал усилия от верхней части первой мачты к нижней части первой мачты. Однако, также возможно, чтобы цилиндр с выдвижным штоком был соединен с шарниром, к которому присоединены одна или более штанг, или со штангой, которая соединена с шарниром. Указанные одна или более штанг могут быть в свою очередь соединены с верхней частью первой мачты и с нижней частью первой мачты, и могут передавать усилия от верхней части первой мачты к нижней части первой мачты, например, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза прямой стрелой. Путем выпуска или уборки штока цилиндр вынуждает указанные одну или более штанг перемещаться относительно шарнира, что инициирует наклон верхней части мачты.
Согласно возможному варианту осуществления, опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза прямой стрелой, когда шток цилиндра выпущен, и в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, когда шток цилиндра убран. Таким образом, цилиндр, когда его шток выпущен, препятствует наклону верхней части первой мачты. Благодаря уборке штока, к верхней части первой мачты прикладывается небольшая сила, которая вынуждает верхнюю часть начать наклоняться. Далее верхняя часть первой мачты наклоняется за счет силы тяжести.
Согласно возможному варианту осуществления, опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза прямой стрелой, когда шток цилиндра убран, и в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, когда шток цилиндра выпущен. Таким образом, в данном варианте цилиндр с выдвижным штоком по существу дает верхней части первой мачты небольшой толчок, чтобы начать наклон за счет перевода штока из убранного положения в выпущенное положение.
Опционально, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, или по меньшей мере, когда груз прикреплен к основной стреле, а опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, цилиндр с выдвижным штоком при желании можно держать без давления. То есть, внутреннее давление в гидравлическом цилиндре может быть по существу равным нулю. В результате от верхней части первой мачты к нижней части первой мачты через указанный цилиндр передаются незначительные усилия, или даже вообще не передаются никакие усилия. Передача сил предпочтительно происходит через жесткие элементы, которые предпочтительно являются симметричными относительно нейтральной оси или нейтральной плоскости первой мачты и/или опрокидывающей секции первой мачты, например, шарнира. В случае, если бы цилиндр с выдвижным штоком передавал значительные усилия, вся система могла бы стать гиперстатической, что означает, что распределение сил могло бы стать неизвестным и непредсказуемым.
Опционально, у цилиндра с выдвижным штоком имеются несколько положений в диапазоне выпуска штока, в которых шток может быть зафиксирован, так что каждое положение соответствует индивидуальному углу наклона опрокидывающей секции первой мачты.
Опционально, может быть предусмотрен элемент упора. Когда шток цилиндра находится в убранном положении, элемент упора выступает над цилиндром, так что верхняя часть первой мачты по существу прислоняется к упору, а не к цилиндру с выдвижным штоком.
Согласно возможному варианту осуществления грузоподъемного крана, соответствующего настоящему изобретению, вторая мачта соединена с первой мачтой посредством расчалки второй мачты. За счет расчалки второй мачты по меньшей мере часть веса груза и/или первой мачты несет на себе вторая мачта. В данном варианте осуществления расчалка второй мачты соединена с первой мачтой у верхнего конца верхней части первой мачты. Таким образом, вторая мачта несет на себе часть веса груза непосредственно от верхнего конца верхней части первой мачты, что означает, что верхняя часть первой мачты, опрокидывающая секция первой мачты и нижняя часть первой мачты должны нести на себе нагрузки меньшей величины. Расчеты показали, что нагрузки, которые несут на себе все части мачты, включая расчалку второй мачты, значительно ниже в данном варианте осуществления, чем если бы расчалка второй мачты была присоединена к первой мачте вблизи опрокидывающей секции первой мачты.
Согласно возможному варианту осуществления грузоподъемного крана, соответствующего настоящему изобретению, длина второй мачты больше длины нижней части первой мачты. Это полезно в отношении равновесия крана. Более длинная задняя мачта способна нести на себе большие нагрузки, что означает, что кран может поднимать более тяжелый груз.
Согласно возможному варианту осуществления грузоподъемного крана, соответствующего настоящему изобретению, длина задней мачты составляет более 50% длины основной стрелы; опционально, длина задней мачты составляет более 75% длины основной стрелы; опционально, длина задней мачты приблизительно равна длине основной стрелы.
Согласно возможному варианту, длина основной стрелы составляет 120 м.
Согласно возможному варианту, длина задней мачты составляет 60 м.
Согласно возможному варианту, задняя мачта длиннее основной стрелы.
Согласно возможному варианту осуществления грузоподъемного крана, соответствующего настоящему изобретению, опрокидывающая секция первой мачты содержит ось наклона, вокруг которой может совершаться наклон верхней части первой мачты относительно нижней части первой мачты, причем ось наклона расположена вблизи нейтральной плоскости опрокидывающей секции первой мачты.
Согласно данному варианту осуществления, наклоняющая часть такова, что наклон совершается в нейтральной плоскости, что является преимуществом в отношении распределения сил в основной стреле, и соответственно в отношении напряжений и деформаций. Нейтральная плоскость - это воображаемая плоскость в поперечном сечении, которая идет по длине основной стрелы, и вдоль которой отсутствуют продольные напряжения и деформации. Нейтральная плоскость зависит от конструкции первой мачты. К примеру, если на одной стороне первой мачты используются более прочные компоненты, то нейтральная плоскость будет расположена ближе к этой стороне, чем к середине. Следует отметить, что профиль поперечного сечения первой мачты не обязательно должен быть прямоугольным, но может быть, например, треугольным или пятиугольным. Теоретически предпочтительно, чтобы ось наклона располагалась в нейтральной плоскости или по существу в нейтральной плоскости, однако, предполагается, что в силу практических обстоятельств, касающихся геометрии и способности к наклону опрокидывающей секции первой мачты, это не всегда достижимо.
В предпочтительном варианте на оси наклона предусматривают шарнир, и через такой шарнир происходит передача по существу всех сил от верхней части первой мачты к нижней части первой мачты. Таким образом, передача усилий происходит в нейтральной плоскости, что благоприятно в отношении распределения сил, и также в отношении уменьшения изгибного момента, действующего на первую мачту, и тем самым напряжений и деформации в элементах основной стрелы.
Согласно возможному варианту, центральная ось основной стрелы расположена в нейтральной плоскости, к примеру, когда основная стрела имеет симметричное поперечное сечение. В этом случае ось наклона расположена в центре поперечного сечения опрокидывающей секции первой стрелы, если смотреть в направлении перпендикулярном оси наклона.
В данном варианте осуществления изобретения ось наклона расположена по существу в середине поперечного сечения опрокидывающей секции первой мачты. И снова, предпочтительно, чтобы передача по существу всех сил происходила через шарнир, расположенный на оси наклона. Таким образом, реализуется симметричное распределение сил, что полезно в отношении напряжений и деформаций в элементах основной стрелы.
Согласно возможному варианту осуществления грузоподъемного крана, соответствующего настоящему изобретению, кран относится к типу крана, выполненному с возможностью его вертикального монтажа. Примеры и способы вертикального монтажа крана можно, к примеру, найти в патентной заявке WO 2016/133389 А2 или в еще не опубликованной патентной заявке Нидерландов NL 2018785, которые обе целиком включены в настоящее изобретение посредством ссылки. Указанные краны обычно используются в местах с очень ограниченным свободным пространством, например, на нефтехимических предприятиях. Способ, применяемый для монтажа таких кранов, может не допускать сооружения наклоненной мачты, или может не быть достаточного пространства для сооружения мачты, которая уже наклонена. Поэтому, особенно выгодно сочетать способ вертикального монтажа с краном, соответствующим настоящему изобретению, поскольку это позволяет сооружать первую мачту вертикально, когда располагаемое пространство ограниченно, и даже использовать мачту вертикально пока это необходимо. Только, когда будет необходим увеличенный горизонтальный вылет, верхняя часть первой мачты должна быть наклонена.
Согласно возможному варианту осуществления грузоподъемного крана, соответствующего настоящему изобретению, опрокидывающая секция первой мачты содержит первое запирающее устройство верхней части. Первое запирающее устройство верхней части выполнено с возможностью фиксации верхней части первой мачты в неподвижном положении относительно нижней части первой мачты, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза прямой стрелой. Как таковое, первое запирающее устройство верхней части препятствует движению верхней части первой мачты относительно нижней части первой мачты во время подъема/опускания груза, и тем самым повышает безопасность. Первое запирающее устройство верхней части может быть реализовано, например, посредством механической системы запирания. Например, опрокидывающая секция первой мачты может содержать несколько поперечин, некоторые из которых содержат по меньшей мере одно отверстие, при этом в состоянии для подъема груза прямой стрелой поперечины располагаются так, что сквозь указанные отверстия может быть пропущен штырь, который может зафиксировать верхнюю часть первой мачты в неподвижном положении относительно нижней части первой мачты. Следовательно верхняя часть первой мачты будет расположена по существу в одну линию с нижней частью первой мачты также и во время подъема/опускания груза.
Согласно возможному варианту осуществления грузоподъемного крана, соответствующего настоящему изобретению, первое запирающее устройство верхней части содержит цилиндр с выдвижным штоком, например, гидравлический или пневматический цилиндр. Первое запирающее устройство верхней части устроено так, что верхняя часть первой мачты зафиксирована в неподвижном положении относительно нижней части первой мачты, когда шток указанного цилиндра выпущен, и верхняя часть первой мачты может двигаться относительно нижней части первой мачты, когда шток указанного цилиндра убран, или наоборот.
К примеру, шток цилиндра с выдвижным штоком можно выпускать в отверстие опрокидывающей секции первой мачты, по существу создавая соединение посредством штыря и отверстия. В ином варианте, цилиндр с выдвижным штоком может быть прикреплен к механической запирающей детали, например, к штырю (соединения посредством штыря и отверстия), который приводится в положение запирания, когда шток цилиндра либо выпущен, либо убран. Опционально, цилиндр можно приводить в действие (выпускать и убирать шток) дистанционно, например, оператором, который находится на земле. Это позволяет управлять первым запирающим устройством с земли, что быстрее. Кроме того, это исключает необходимость оператору забираться на мачту для отпирания запирающего устройства верхней части первой мачты, что может быть опасным.
Согласно возможному варианту осуществления грузоподъемного крана, соответствующего настоящему изобретению, вторая мачта также содержит множество секций, и включает в себя
верхнюю часть второй мачты, содержащую по меньшей мере одну секцию,
нижнюю часть второй мачты, содержащую по меньшей мере одну секцию, и
опрокидывающую секцию второй мачты, которая:
расположена между верхней частью второй мачты и нижней частью второй мачты, и содержит верхнюю соединительную часть, соединенную с верхней частью второй мачты, и нижнюю соединительную часть, соединенную с нижней частью второй мачты,
выполнена с возможностью быть в состоянии для подъема груза прямой стрелой, при котором верхняя часть второй мачты и нижняя часть второй мачты расположены по существу в одну линию друг с другом, и в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, при котором верхняя часть второй мачты наклонена относительно нижней части второй мачты,
выполнена с возможностью передачи усилий от верхней части второй мачты к нижней части второй мачты, как в состоянии для подъема груза прямой стрелой, так и в состоянии для подъема груза с изломом стрелы.
Согласно данному варианту осуществления, можно выполнять наклон (излом) второй мачты аналогично первой мачте. Наклон второй мачты может быть осуществлен в соответствии с такими же принципами и вариантами реализации, что и наклон первой мачты. Таким образом, вторая мачта также может содержать подкос с первой оттяжкой подкоса для фиксации верхней части второй мачты в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, вторая мачта может иметь такие же или другие размеры поперечного сечения верхней части второй мачты и нижней части второй мачты; вторая мачта может содержать цилиндр с выдвижным штоком и второе запирающее устройство верхней части, и т.п.
В данном варианте осуществления можно выполнять наклон (излом) как основной стрелы, так и задней мачты в сторону от первой мачты. Таким образом, наклон (излом) первой мачты и второй мачты совершается в противоположных направлениях. Таким образом увеличивается горизонтальный вылет основной стрелы, что означает, что подъем/опускание грузов можно осуществлять на большем расстоянии от основания крана. Чем больше расстояние от груза до основания крана, тем больше момент, создаваемый грузом. Горизонтальный вылет задней мачты также увеличивается, что увеличивает момент, создаваемый балластным грузом, что означает, что при определенном положении основной стрелы можно поднимать более тяжелые грузы. Увеличенный рычаг балластного груза можно использовать для уравновешивания увеличенного момента, вызванного увеличением расстояния до груза. В сущности, можно обеспечить, что в состоянии для подъема груза с изломом стрелы основная стрела по-прежнему сможет достигать максимальной грузоподъемности.
Как говорилось выше, реализация позиционирования подкоса может быть применена и к кранам, у которых нет наклоняемой части, соответствующей настоящему изобретению, или даже к кранам без задней мачты. Поэтому изобретение дополнительно относится к грузоподъемному крану, содержащему мачту с подкосом.
причем подкос может занимать
рабочее положение, при котором первый конец подкоса соединен с мачтой, а второй конец подкоса соединен с оттяжкой подкоса, которая, опционально, прикреплена к верхнему концу мачты, и
нерабочее положение, при котором подкос расположен по существу параллельно мачте, при этом первый конец подкоса расположен выше второго конца подкоса,
при этом кран содержит лебедку для наматывания оттяжки подкоса, которая может приводит подкос в движение вверх за счет наматывания оттяжки на лебедку,
причем мачта содержит направляющую подкоса для ориентирования подкоса параллельно мачте при его движении верх,
при этом мачта дополнительно содержит позиционирующий элемент подкоса, который выполнен с возможностью прекращать движение подкоса вверх и вынуждать подкос поворачиваться до тех пор, пока подкос не займет рабочее положение.
Изобретение также относится к способу эксплуатации грузоподъемного крана, включающему этапы, на которых:
на месте осуществления грузоподъемных операций размещают кран, содержащий основание, первую мачту, которая содержит множество секций и представляет собой одно из задней мачты и основной стрелы, и вторую мачту, которая представляет собой другое из задней мачты и основной стрелы, причем первая мачта содержит опрокидывающую секцию первой мачты, которая расположена между двумя секциями, выделяя тем самым верхнюю часть первой мачты и нижнюю часть первой мачты,
монтируют первую мачту с опрокидывающей секцией первой мачты, находящейся в состоянии для подъема груза прямой стрелой, при котором верхняя часть первой мачты и нижняя часть первой мачты расположены по существу на одной линии друг с другом,
переводят опрокидывающую секцию первой мачты из состояния для подъема груза прямой стрелой в состояние для подъема груза с изломом стрелы, при котором верхняя часть первой мачты наклонена относительно нижней части первой мачты в сторону от второй мачты.
Соответствующий настоящему изобретению способ - это способ эксплуатации крана. Опционально, это кран, который соответствует настоящему изобретению; однако, данный способ не ограничивается только таким краном. Тем не менее термины и определения, включая компоненты крана, которые использованы для описания способа, имеют то же самое значение, какое они имели ранее в данной заявке касательно крана, соответствующего изобретению, если особо не оговорено иное.
Способ содержит этап размещения крана на месте осуществления грузоподъемных операций. Этим местом может быть, например, промышленная площадка, например, нефтехимическое предприятие. Кран, который располагают и с которым предполагают работать способом, соответствующим настоящему изобретению, содержит основание, первую мачту и вторую мачту. Первой мачтой является одна из основной стрелы и задней мачты, а второй мачтой является другая из основной стрелы и задней мачты. Таким образом, кран содержит основную стрелу и заднюю мачту. Первая мачта содержит множество секций. Между двумя секциями мачты расположена опрокидывающая секция первой мачты. Как таковая, первая мачта разделена на верхнюю часть первой мачты и нижнюю часть первой мачты. Опционально, одна первой мачты и второй мачты является решетчатой мачтой.
Способ, соответствующий изобретению, содержит этап монтажа первой мачты, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза прямой стрелой. В состоянии для подъема груза прямой стрелой верхняя часть первой мачты и нижняя часть первой мачты расположены по существу на одной линии друг с другом
Способ, соответствующий изобретению, дополнительно содержит этап перевода опрокидывающей секции первой мачты из состояния для подъема груза прямой стрелой в состояние для подъема груза с изломом стрелы. В состоянии для подъема груза с изломом стрелы верхняя часть первой мачты наклонена относительно нижней части первой мачты.
Таким образом изобретение предлагает способ для наклона (излома) первой мачты крана, так что подъем/опускание груза возможны, когда первая мачта прямая, а также, когда первая мачта наклонена. Способ обеспечивает решение задачи увеличения горизонтального вылета первой мачты. В сущности, способ позволяет повысить эксплуатационную гибкость крана.
Также есть возможность монтировать кран, в то время как опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза с изломом стрелы. Поэтому, изобретение также относится к способу эксплуатации крана, содержащему этапы, на которых:
на месте осуществления грузоподъемных операций размещают кран, содержащий основание, первую мачту, которая содержит множество секций и представляет собой одно из задней мачты и основной стрелы, и вторую мачту, которая представляет собой другое из задней мачты и основной стрелы, причем первая мачта содержит опрокидывающую секцию первой мачты, которая расположена между двумя секциями, выделяя тем самым верхнюю часть первой мачты и нижнюю часть первой мачты,
монтируют первую мачту с опрокидывающей секцией первой мачты, находящейся в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, при котором верхняя часть первой мачты наклонена относительно нижней части первой мачты в сторону от второй мачты,
переводят опрокидывающую секцию первой мачты из состояния для подъема груза с изломом стрелы в состояние для подъема груза прямой стрелой, при котором верхняя часть первой мачты и нижняя часть первой мачты расположены по существу на одной линии друг с другом.
Согласно возможному варианту осуществления способа, соответствующего настоящему изобретению, способ дополнительно включает этапы, на которых: до перевода опрокидывающей секции в состояние для подъема груза с изломом стрелы прикрепляют первый груз к подъемному тросу, соединенному с грузоподъемным механизмом, расположенным у верхнего конца основной стрелы, и поднимают первый груз посредством основной стрелы, при этом опрокидывающая секция находится в состоянии для подъема груза прямой стрелой. Способ дополнительно включает этапы, на которых: после перевода опрокидывающей секции в состояние для подъема груза с изломом стрелы прикрепляют второй груз к подъемному тросу, соединенному с грузоподъемным механизмом, расположенным у верхнего конца основной стрелы, и поднимают второй груз посредством основной стрелы, при этом опрокидывающая секция находится в состоянии для подъема груза с изломом стрелы.
Согласно данному варианту осуществления изобретения, грузы поднимают посредством крана, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза прямой стрелой, а также в состоянии для подъема груза с изломом стрелы.
Согласно возможному варианту осуществления способа, соответствующего настоящему изобретению, способ включает этапы, на которых: до перевода опрокидывающей секции в состояние для подъема груза с изломом стрелы прикрепляют третий груз к подъемному тросу, соединенному с грузоподъемным механизмом, расположенным у верхнего конца основной стрелы, и поднимают третий груз посредством основной стрелы, при этом опрокидывающая секция находится в состоянии для подъема груза прямой стрелой. Способ затем включает этапы, на которых: в то время как третий груз находится в поднятом состоянии, переводят опрокидывающую секцию первой мачты из состояния для подъема груза прямой стрелой в состояние для подъема груза с изломом стрелы, и, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, перемещают третий груз на поверхность земли и открепляют третий груз от подъемного троса.
Согласно возможному варианту осуществления способа, соответствующего настоящему изобретению, способ включает этапы, на которых: когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, прикрепляют четвертый груз к подъемному тросу, соединенному с грузоподъемным механизмом, расположенным у верхнего конца основной стрелы, поднимают четвертый груз посредством основной стрелы, при этом опрокидывающая секция находится в состоянии для подъема груза с изломом стрелы. Способ затем включает этапы, на которых: в то время как четвертый груз находится в поднятом состоянии, переводят опрокидывающую секцию первой мачты из состояния для подъема груза с изломом стрелы в состояние для подъема груза прямой стрелой, и когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза прямой стрелой, перемещают четвертый груз на поверхность земли и открепляют четвертый груз от подъемного троса.
Согласно указанным вариантам осуществления, опрокидывающую секцию первой мачты переводят из состояния для подъема груза с изломом стрелы в состояние для подъема груза прямой стрелой, и наоборот, когда происходит подъем груза. Таким образом, когда груз находится в воздухе. В сущности, благодаря данному варианту осуществления, значительно увеличивается гибкость крана, поскольку значительно расширяется круг тех мест, откуда можно поднимать и куда можно опускать груз. Это особенно полезно, когда на рабочей площадке имеется сравнительно мало пространства для маневра, например, из-за окружающих зданий или иных построек.
Согласно возможному варианту осуществления способа, соответствующего настоящему изобретению, способ включает этапы, на которых: до перевода опрокидывающей секции первой мачты в состояние для подъема груза с изломом стрелы:
наматывая на лебедку прикрепленную к подкосу оттяжку, подтягивают подкос вверх параллельно нижней части первой мачты вдоль направляющей подкоса, образованной нижней частью мачты, до тех пор пока подкос не достигнет позиционирующего элемента подкоса, причем указанной оттяжкой, опционально, является первая оттяжка подкоса, которая прикреплена ко второму концу подкоса и соединена с верхним концом верхней части первой мачты,
опционально, путем дальнейшего наматывания оттяжки на лебедку, поворачивают подкос вокруг позиционирующего элемента подкоса до тех пор, пока подкос не займет рабочее положение,
наматывают первую оттяжку подкоса на лебедку до натяжения первой оттяжки в целях удержания верхней части первой мачты в неподвижном положении относительно нижней части первой мачты, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза с изломом стрелы.
Согласно данному варианту осуществления, кран дополнительно содержит подкос, к которому прикреплена оттяжка. К примеру, подкос имеет второй конец, к которому прикреплена первая оттяжка подкоса. В соответствии со способом, подкос подтягивают вверх параллельно нижней части мачты. Движение верх осуществляется посредством наматывания оттяжки на лебедку. Во время движения вверх направление подкосу задает направляющая подкоса, которая образована нижней частью первой мачты. Подкос тянут вверх до тех пор, пока подкос не достигнет позиционирующего элемента, который прекращает движение подкоса вверх.
Способ затем содержит этап поворота подкоса вокруг оси, расположенной в позиционирующем элементе подкоса. Это может быть осуществлено, например, путем продолжения наматывания оттяжки на лебедку. Позиционирующий элемент подкоса выполнен так, что он препятствует дальнейшему движению подкоса вверх, но делает возможным вращательное движение. Подкос поворачивают до тех пор, пока он не достигнет рабочего положения.
Способ затем содержит этап наматывания первой оттяжки подкоса на лебедку до тех пор, пока оттяжка не будет натянута. Когда первая оттяжка подкоса натянута, она может быть использована для удержания верхней части первой мачты в неподвижном положении относительно нижней части первой мачты, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза с изломом стрелы.
Специалистам должно быть понятно, что способ для приведения подкоса в рабочее положение может также быть применим без выполнения других этапов способа, соответствующего настоящему изобретению.
Согласно возможному варианту осуществления способа, соответствующего настоящему изобретению, способ дополнительно включает этап монтажа первой мачты и/или второй мачты по существу в вертикальном направлении. Это может быть, к примеру, один из способов, раскрытых в заявке WO 2016/133389 А2 или в еще не опубликованной патентной заявке Нидерландов NL 2018785, которые обе целиком включены в настоящее изобретение посредством ссылки.
Согласно возможному варианту осуществления способа, соответствующего настоящему изобретению, способ дополнительно включает этап соединения верхнего конца второй мачты с верхним концом первой мачты посредством расчалки.
Согласно возможному варианту осуществления способа, соответствующего настоящему изобретению, этап размещения крана на месте осуществления грузоподъемных операций содержит монтаж второй мачты, которая содержит множество секций и опрокидывающую секцию второй мачты, которая расположена между двумя секциями мачты, тем самым выделяя верхнюю часть второй мачты и нижнюю часть второй мачты.
Согласно данному варианту осуществления, способ дополнительно включает этапы, на которых:
монтируют вторую мачту с опрокидывающей секцией второй мачты в состоянии для подъема груза прямой стрелой, при котором верхняя часть второй мачты и нижняя часть второй мачты расположены по существу на одной линии друг с другом,
переводят опрокидывающую секцию второй мачты из состояния для подъема груза прямой стрелой в состояние для подъема груза с изломом стрелы, при котором верхняя часть второй мачты наклонена относительно нижней части второй мачты в сторону от первой мачты.
Таким образом, согласно данному варианту осуществления способа, выполнен наклон (излом) как основной стрелы, так и задней мачты. Для этого первая мачта содержит опрокидывающую секцию первой мачты, а вторая мачта содержит опрокидывающую секцию второй мачты.
Как говорилось выше, способ для приведения подкоса в рабочее положение может также быть применим без выполнения других этапов способа, соответствующего настоящему изобретению. Поэтому, изобретение дополнительно относится к способу для приведения подкоса в рабочее положение. Данный способ может быть применен в сочетании со способом для эксплуатации крана, соответствующим настоящему изобретению, или отдельно от указанного способа. Кран содержит по меньшей мере мачту. Способ включает этапы, на которых:
подкос подтягивают вверх параллельно мачте вдоль направляющей подкоса, которая образована самой мачтой, посредством наматывания на лебедку оттяжки подкоса, которая прикреплена к подкосу, например, ко второму концу подкоса до тех пор, пока подкос не достигнет позиционирующего элемента,
продолжая наматывать оттяжку подкоса на лебедку, поворачивают подкос вокруг позиционирующего элемента подкоса до тех пор, пока подкос не окажется в рабочем положении,
дополнительно наматывают оттяжку на лебедку до тех пор, пока оттяжка не будет натянута.
Хотя изобретение описано в отношении грузоподъемного крана, содержащего основную стрелу и заднюю мачту, следует отметить, что предполагается, что изобретение может быть применимо к крану без задней мачты. Таким образом, в этом случае основная стрела содержит опрокидывающую секцию первой мачты. Итак, изобретение также относится к грузоподъемному крану, содержащему:
основание крана,
первую мачту, выполненную с возможностью поворота вокруг оси первого шарнира, который расположен в основании крана и ось которого горизонтальна, причем первая мачта содержит множество секций, и образует основную стрелу,
при этом первая мачта содержит опрокидывающую секцию первой мачты, которая расположена между двумя секциями мачты, выделяя тем самым верхнюю часть первой мачты и нижнюю часть первой мачты, причем
верхняя часть первой мачты содержит по меньшей мере одну секцию и расположена между опрокидывающей секцией первой мачты и верхним концом первой мачты,
нижняя часть первой мачты содержит по меньшей мере одну секцию и расположена между основанием крана и опрокидывающей секцией первой мачты, при этом
опрокидывающая секция первой мачты
содержит верхнюю соединительную часть, соединенную с верхней часть первой мачты, и нижнюю соединительную часть, соединенную с нижней частью первой мачты,
выполнена с возможностью быть в состоянии для подъема груза прямой стрелой, при котором верхняя часть первой мачты и нижняя часть первой мачты расположены по существу в одну линию друг с другом, и в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, при котором верхняя часть первой мачты наклонена относительно нижней части первой мачты в сторону от второй мачты,
выполнена с возможностью передачи усилий от верхней части первой мачты к нижней части первой мачты, как в состоянии для подъема груза прямой стрелой, так и в состоянии для подъема груза с изломом стрелы.
Способ, соответствующий настоящему изобретению, может также быть применим к крану без задней мачты. Следовательно, изобретение также относится к способу, содержащему этапы, на которых:
на месте осуществления грузоподъемных операций размещают кран, содержащий основание и первую мачту, которая содержит множество секций, причем первая мачта содержит опрокидывающую секцию первой мачты, которая расположена между двумя секциями, выделяя тем самым верхнюю часть первой мачты и нижнюю часть первой мачты,
монтируют первую мачту с опрокидывающей секцией первой мачты, находящейся в состоянии для подъема груза прямой стрелой, при котором верхняя часть первой мачты и нижняя часть первой мачты расположены по существу на одной линии друг с другом,
переводят опрокидывающую секцию первой мачты из состояния для подъема груза прямой стрелой в состояние для подъема груза с изломом стрелы, при котором верхняя часть первой мачты наклонена относительно нижней части первой мачты.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение будет описано более подробно со ссылками на чертежи, на которых представлены примеры осуществления настоящего изобретения, которые не носят ограничительного характера. В различных чертежах для обозначения одних и тех же элементов использованы одинаковые позиционные номера. На фигурах:
на фиг. 1 изображен возможный вариант осуществления крана, соответствующего настоящему изобретению, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза прямой стрелой;
на фиг. 2 изображен возможный вариант осуществления крана, соответствующего настоящему изобретению, когда подкос подтянут до позиционирующего элемента;
на фиг. 3 изображен возможный вариант осуществления крана, соответствующего настоящему изобретению, когда подкос повернут в рабочее положение;
на фиг. 4а изображена опрокидывающая секция первой мачты в состоянии для подъема груза прямой стрелой;
на фиг. 4b изображена опрокидывающая секция первой мачты в состоянии для подъема груза с изломом стрелы;
на фиг. 5 изображен возможный вариант осуществления крана, соответствующего настоящему изобретению, когда опрокидывающая секция первой мачты находится в состоянии для подъема груза с изломом стрелы;
на фиг. 6 изображен возможный вариант осуществления изобретения, при котором и основная стрела, и задняя мачта содержат соответствующую опрокидывающую секцию;
на фиг. 7а проиллюстрирован другой возможный вариант осуществления опрокидывающей секции первой мачты в состоянии для подъема груза прямой стрелой;
на фиг. 7b проиллюстрирован другой возможный вариант осуществления опрокидывающей секции первой мачты в состоянии для подъема груза с изломом стрелы.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 изображен возможный вариант осуществления грузоподъемного крана 1, соответствующего настоящему изобретению. Кран 1 содержит первую мачту 2 и вторую мачту 3, которые обе поддерживаются основанием 23 крана. В примере, показанном на фиг. 1, первая мачта 2 является основной стрелой, а вторая мачта 3 является задней мачтой, при этом обе мачты представляют собой решетчатые опоры. Первая мачта 2 является решетчатой опорой и содержит множество скекций15.1-15.8. Первая мачта 2 содержит первый шарнир 17, а вторая мачта 3 содержит второй шарнир 18, причем оба шарнира расположены в основании 23 крана. Ось вращения (не показана) у обоих шарниров 17, 18 горизонтальная. В изображенном примере вторая мачта 3 также является решетчатой опорой, содержащей множество секций 16.1-16.8.
Первая мачта 2 содержит опрокидывающую секцию 6 первой мачты, которая расположена между секциями 15.2 и 15.3 мачты. Опрокидывающая секция 6 первой мачты делит первую мачту 2 на верхнюю часть 4 и нижнюю часть 5. Верхняя часть 4 первой мачты содержит две секции 15.1 и 15.2 и проходит от опрокидывающей секции 6 первой мачты до верхнего конца 13 первой мачты 2. Нижняя часть 5 первой мачты расположена между основанием 23 крана и опрокидывающей секцией 6 первой мачты. Нижняя часть 5 первой мачты содержит шесть секций 15.3-15.8. Секции 15.1-15.7 первой мачты имеют одинаковые размеры поперечного сечения. Кроме того, секция 15.2 идентична секции 15.3, а секция 15.1 идентична секциям 15.3-15.7. Только секция 15.8 имеет другие размеры поперечного сечения, поскольку данная секция выполнена с возможностью соединения с основанием 23 крана.
Опрокидывающая секция 6 первой мачты соединена с верхней частью 4 первой мачты посредством верхней соединительной части 7, а с нижней частью 5 первой мачты посредством нижней соединительной части 8. Опрокидывающая секция 6 первой мачты дополнительно содержит цилиндр 32 с выдвижным штоком. В ситуации, изображенной на фиг. 1, цилиндр 32 с выдвижным штоком находится в состоянии, при котором шток выпущен.
На фиг. 1 опрокидывающая секция 6 первой мачты находится в состоянии для подъема груза прямой стрелой. При таком состоянии опрокидывающей секции 6 верхняя часть 4 первой мачты и нижняя часть 5 первой мачты расположены по существу в одну линию друг с другом. Как можно видеть на фиг. 1, в состоянии для подъема груза прямой стрелой первая мачта 2 крана 1, согласно изобретению, выглядит аналогично крану традиционной конструкции с классической первой мачтой, и функционирует также аналогично. То есть в состоянии для подъема груза прямой стрелой кран 1 может поднимать груз 24 посредством грузоподъемного механизма 21, содержащего подъемный трос 22. Подъемный трос 22 соединен с первой мачтой 2 у верхнего конца 13 мачты 2. Подъемный трос 22 является основным подъемным тросом, что означает, что он выполнен с возможностью подъема максимального груза, на который рассчитан кран 1. Кран 1 не содержит вспомогательного подъемного троса.
В изображенном примере первая мачта 2 соединена со второй мачтой 3 посредством расчалки 14, которая также соединена с балластным грузом 20. Силы, которые действуют в верхней части 4 первой мачты, передаются на нижнюю часть 5 первой мачты через опрокидывающую секцию 6 первой мачты. Следует отметить, что, в зависимости от расположения груза, перед его подъемом (в состоянии для подъема груза прямой стрелой), как первая мачта 2, так и вторая мачта 3 могут быть повернуты вокруг осей соответствующих шарниров 17, 18, так чтобы положение первой и второй мачт 2, 3 было менее вертикальным. Также и балластный груз 20 может быть приведен в положение подальше от основания 23 крана. Таким образом, ситуация, изображенная на фиг. 1, не является самым горизонтальным положением, в которое первая мачта 2 и вторая мачта 3 могут быть установлены для подъема груза.
Кран 2 дополнительно содержит первый ограничитель 46 хода мачты и второй ограничитель 47 хода мачты для первой мачты 2 и второй мачты 3 соответственно. Данные первый и второй ограничители 46, 47 выполнены с возможностью препятствовать падению назад первой и второй мачты 2, 3. Опционально предусмотрено, что, если производится дальнейший наклон задней мачты 3 относительно горизонтали, то выше балластного груза 20 может быть обеспечен дополнительный ограничитель хода задней мачты (не показан), чтобы предотвратить падение задней мачты, поскольку в такой ситуации силы, действующие на второй ограничитель 47 могут быть чересчур велики.
Согласно изобретению, опрокидывающая секция 6 первой мачты крана 1 также выполнена с возможностью быть в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, при котором верхняя часть 4 первой мачты наклонена относительно нижней части 5 первой мачты. Более подробно это будет рассмотрено согласно фиг. 4а-4b. Кран 1 содержит подкос 9 для удержания верхней части 4 первой мачты в фиксированном положении относительно нижней части 5 первой мачты, когда опрокидывающая секция 6 первой мачты находится в состоянии для подъема груза с изломом стрелы.
В ситуации, изображенной на фиг. 1, подкос 9 находится в нерабочем положении. В показанном примере нерабочее положение подразумевает то, что подкос 9 расположен параллельно нижней части 5 первой мачты. У подкоса 9 имеется второй конец 10, который соединен с первой оттяжкой 34 подкоса. Как можно видеть, первая оттяжка 34 подкоса прикреплена к подкосу 9 в точке, которая лежит вне осевой линии подкоса. Первая оттяжка 34 подкоса соединена со шкивом (не показан) на верхнем конце 13 верхней части 4 первой мачты. Первая оттяжка 34 подкоса дополнительно соединена с лебедкой (не показана). В изображенном примере лебедка расположена в верхней части 4.
За счет наматывания первой оттяжки 34 подкоса на лебедку создается сила, которая тянет подкос 9 вверх, что вынуждает подкос 9 двигаться вверх параллельно нижней части 5 первой мачты. Во время такого движения вверх направление подкосу 9 задается посредством нижней части 5 первой мачты, которая содержит направляющую 35 подкоса. В изображенном примере наружная сторона нижней части 5 первой мачты действует в качестве направляющей 35. Движение вверх прекращается, когда первый конец 11 подкоса 9 достигает позиционирующего элемента 30. Позиционирующий элемент 30 содержит фиксирующее отверстие 37. Подкос 9 на своем первом конце 11 также содержит фиксирующее отверстие 38. Когда подкос 9 достигает позиционирующего элемента 30, фиксирующие отверстия 37, 38 совмещаются, что показано на фиг. 2.
На фиг. 2 первый конец 11 подкоса 9 находится в контакте с позиционирующим элементом 30, который не позволяет подкосу 9 перемещаться далее вверх параллельно нижней части 5 первой мачты. В конструкции предусмотрен фиксирующий палец, проходящий сквозь совмещенные фиксирующие отверстия 37, 38. Однако, подкос 9 может совершать вращательное движение. Второй конец 10 подкоса прикреплен к первой оттяжке 34 подкоса. Второй конец 10 подкоса также прикреплен ко второй оттяжке 36 подкоса, которая в свою очередь прикреплена к основанию нижней части 5 первой мачты. Вторая оттяжка 36 подкоса прикреплена к иной точке крепления нежели первая оттяжка 34 подкоса. За счет действия тянущей силы, прилагаемой ко второму концу 10 подкоса 9 со стороны первой оттяжки 34 подкоса, подкос 9 поворачивается вокруг позиционирующего элемента 30 до тех пор, пока не достигнет рабочего положения, которое показано на фиг. 3. Поворот подкоса 9 совершается благодаря тому, что первая оттяжка 34 подкоса прикреплена к подкосу 9 в точке, которая лежит вне осевой линии подкоса 9.
На фиг. 3 подкос 9 находится в рабочем положении. В рабочем положении первый конец 11 подкоса 9 соединен с первой мачтой 2 посредством позиционирующего элемента 30. Вторая оттяжка 36 подкоса ограниченна по длине, которая заранее задана. Как только вторая оттяжка 36 подкоса окажется натянутой на всю свою длину, она будет препятствовать дальнейшему движению подкоса 9 вверх или дальнейшему его повороту. Соответственно, подкос 9 поддерживается в рабочем положении. Как только подкос 9 окажется в рабочем положении, опрокидывающая секция 6 первой мачты может быть переведена в состояние для подъема груза с изломом стрелы.
Фиг. 4а в увеличенном виде изображает опрокидывающую секцию 6 первой мачты в состоянии для подъема груза прямой стрелой, а фиг. 4b - в состоянии для подъема груза с изломом стрелы. На указанных фигурах также виден позиционирующий элемент 30 подкоса, который в данном примере прикреплен к опрокидывающей секции 6 первой мачты, а также первый конец 11 подкоса 9, который уже приведен в рабочее положение.
Опрокидывающая секция 6 первой мачты содержит первое запирающее устройство верхней части, содержащее два фиксирующих отверстия 40, 41 и палец 42. В состоянии для подъема груза прямой стрелой, показанном на фиг. 4а, два фиксирующих отверстия 40, 41 совмещены друг с другом. В данном состоянии палец 42 пропущен сквозь фиксирующие отверстия 40,41. Палец 42 соединен с гидравлическим цилиндром (не показан), которым может управлять оператор с уровня земли. Соответственно, оператор может вводить палец 42 в фиксирующие отверстия 40, 41, и извлекать палец из указанных отверстий. Посредством такого соединения «палец-отверстия» предотвращается перевод опрокидывающей секции 6 в состояние для подъема груза с изломом стрелы. Таким образом осуществляется запирание верхней части 4 первой мачты в неподвижном положении относительно нижней части 5 первой мачты.
Опрокидывающая секция первой мачты дополнительно содержит шарнир 43. Шарнир 43 расположен в середине поперечного сечения опрокидывающей секции 6 первой мачты, если смотреть на фиг. 4а в направлении слева направо. В месте расположения шарнира 43 опрокидывающая секция 6 первой мачты содержит первую ось 44 наклона, которая на фиг. 4а- 4b проходит перпендикулярно плоскости чертежа. Таким образом, первая ось 44 наклона также расположена в середине поперечного сечения. Поскольку секции первой мачты 2 симметричны, нейтральная плоскость 45 первой мачты 2 расположена на центральной оси первой мачты 2. Следовательно, первая ось 44 наклона проходит перпендикулярно нейтральной плоскости 45, и у них есть точка пересечения. Этим улучшается симметричное распределение сил, которые передаются от верхней части 4 первой мачты на нижнюю часть 5 первой мачты.
В состоянии для подъема груза прямой стрелой на фиг. 4а, шток цилиндра 32 находится в выдвинутом положении. Цилиндр 32 также представляет собой гидравлический цилиндр, и также им может управлять оператор с уровня земли. В состоянии для подъема груза прямой стрелой цилиндр 32 также препятствует наклону верхней части 4 первой мачты относительно нижней части 5 первой мачты. Чтобы перевести опрокидывающую секцию 6 первой мачты из состояния для подъема груза прямой стрелой в состояние для подъема груза с изломом стрелы, оператор вначале извлекает палец 42, приводя в действие гидравлический цилиндр, связанный с пальцем 42. После этого оператор управляет цилиндром 32, чтобы привести его шток в убранное положение. Уборка штока цилиндра 32 вызывает появление небольшой тянущей силы, действующей на верхнюю часть 4 первой мачты (с правой стороны, как показано на фиг. 4а-4b), что вынуждает верхнюю часть 4 первой мачты начать наклон. Как только наклон начнется, он будет продолжаться под действием силы тяжести до тех пор, пока опрокидывающая секция 6 первой мачты не придет в состояние для подъема груза с изломом стрелы, какое показано на фиг. 4b. В состоянии для подъема груза с изломом стрелы в цилиндре 32 отсутствует какое-либо внутреннее давление. Кроме того, по существу никакие силы не передаются от верхней части 4 первой мачты на нижнюю часть 5 первой мачты через цилиндр 32. Таким образом, практически все силы передаются через шарнир 43, который расположен в нейтральной плоскости 45.
Во время наклона, т.е. перехода из состояния для подъема груза прямой стрелой в состояние для подъема груза с изломом стрелы, длиной первой оттяжки 34 подкоса (см. фиг. 3) управляют так, чтобы можно было контролировать наклон. За счет медленного увеличения длины первой оттяжки 34 подкоса, верхняя часть 4 первой мачты наклоняется все сильнее относительно нижней части 5 первой мачты.
На фиг. 5 изображен кран 1 во время подъема/опускания груза, когда опрокидывающее звено 6 находится в состоянии для подъема груза с изломом стрелы. В примере, изображенном на фиг. 5, здание 25 находится в тесной близости к крану 1, при этом кран 1 используется для опускания груза 24 на здание 25. Здание 25, будучи расположенным столь близко к крану 1, не позволяет первой мачте 2 занять сравнительно горизонтальное положение. В состоянии для подъема груза прямой стрелой первая мачта 2 была бы не способна опустить груз 24 на здание 25, поскольку первая мачта 2 натолкнулась бы на здание 25. В соответствии с настоящим изобретением, кран 1, содержащий опрокидывающее звено 6 первой мачты, имеет возможность привести верхнюю часть 4 первой мачты в наклонное положение относительно нижней части 5 первой мачты. В сущности, увеличивается горизонтальный вылет первой мачты 2, а также возрастает гибкость и маневренность крана 1.
Во время подъема/опускания груза при помощи опрокидывающего звена 6 первой мачты, находящегося в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, подкос 9 находится в рабочем положении, а первая оттяжка 34 подкоса блокирует верхнюю часть 4 первой мачты в фиксированном положении относительно нижней части 5 первой мачты. Как объяснялось выше, первую оттяжку 34 подкоса наматывают на лебедку (не показана) для приведения подкоса 9 в рабочее положение. Как только подкос 9 оказывается в рабочем положении, вторая оттяжка 36 подкоса препятствует дальнейшему движению вверх или повороту подкоса 9. Таким образом, конец первой оттяжки 34 на подкосе 9 находится по существу в неподвижном положении. Путем управления длиной первой оттяжки 34 подкоса, которое может быть осуществлено путем ее наматывания в большей или меньшей степени на лебедку, можно также управлять расстоянием между верхним концом 13 верхней части 4 первой мачты и вторым концом 10 подкоса 9. Благодаря поддержанию указанного расстояния постоянным, верхняя часть 4 первой мачты фиксируется в неподвижном положении относительно нижней части 5 первой мачты.
Чтобы привести опрокидывающее звено 6 первой мачты обратно в состояние для подъема груза прямой стрелой, первую оттяжку 34 подкоса можно дополнительно намотать на лебедку. За счет этого уменьшается расстояние между подкосом 9 и верхним концом 13 верхней части 4 первой мачты. Поскольку вторая оттяжка 36 подкоса не позволяет подкосу 9 двигаться дальше вверх, верхний конец 13 вынужден переместиться ближе к подкосу 9. В конце концов, верхняя часть 4 первой мачты встанет в одну линию с нижней частью 5 первой мачты. Затем оператор может посредством пальца 42 запереть опрокидывающую секцию первой мачты в состоянии для подъема груза прямой стрелой, что показано на фиг. 4а.
На фиг. 5 расчалка 14 второй мачты соединяет вторую мачту 3 с первой мачтой 2 у верхнего конца 13 верхней части 4 первой мачты. Расчалка 14 второй мачты принимает на себя усилия, передавая их непосредственно от верхнего конца 13 на вторую мачту 3, что означает, что верхняя часть 4 первой мачты не подвержена действию указанных сил. Это значительно уменьшает все силы, действующие на первую мачту 2, и как таковые также моменты и напряжения.
На фиг. 6 изображен вариант осуществления крана 1, соответствующий настоящему изобретению, в котором может быть осуществлен излом второй мачты 3. В изображенном примере это осуществляется тем же самым способом, что и излом первой мачты 2. Однако, между двумя мачтами 2, 3, в которых может осуществляться излом, могут быть и отличия, поскольку изобретение не ограничено примером, представленным на указанных фигурах.
Вторая мачта 3 на фиг. 6 содержит множество секций 16.1-16.7. Опрокидывающая секция 106 второй мачты расположена между секциями 16.2 и 16.3. Опрокидывающая секция 106 второй мачты в большой степени подобна опрокидывающей секции 6 первой мачты, и также содержит цилиндр 132 с выдвижным штоком. Опрокидывающая секция 106 второй мачты выполнена с возможностью быть в состоянии для подъема груза прямой стрелой и в состоянии для подъема груза с изломом стрелы. Вторая мачта 3 разделена опрокидывающей секцией 106 на верхнюю часть 104 второй мачты, содержащую две секции 16.1, 16.2, и нижнюю часть 105 второй мачты, содержащую шесть секций 16.3-16.8. Секция 16.2 мачты идентична секции 16.3 мачты, а секция 16.1 идентична секциям 16.4-16.7. Опрокидывающая секция 106 второй мачты также содержит верхнюю соединительную часть 107, соединенную с верхней частью 104 второй мачты, и нижнюю соединительную часть 108, соединенную с нижней частью 105 второй мачты, а также два фиксирующих отверстия (не показаны) и палец (не показан) для фиксации верхней части 104 второй мачты в неподвижном положении относительно нижней части 105 второй мачты, когда опрокидывающая секция 106 второй мачты находится в состоянии для подъема груза прямой стрелой.
Вторая мачта 3 дополнительно содержит второй подкос 109, который можно приводить в рабочее положение аналогично подкосу 9. Предусмотрены первая оттяжка 134 подкоса и вторая оттяжка 136 подкоса, которые выполняют функцию такую же, что и их аналоги в первой мачте 2. Путем излома задней мачты увеличивают вылет балластного груза 20.
Как можно видеть, излом второй мачты 3 в изображенном примере аналогичен излому первой мачты 2. Все варианты осуществления, которые возможны для первой мачты 2, также возможны и для второй мачты 3. Кроме того, также возможет вариант, при котором может быть произведен излом только задней мачты, а не основной стрелы.
На фиг. 7а и фиг. 7b изображен другой возможный вариант осуществления опрокидывающей секции 206 первой мачты в состоянии для подъема груза прямой стрелой и в состоянии для подъема груза с изломом стрелы, соответственно. Данная опрокидывающая секция 206 первой мачты также содержит цилиндр 232 с выдвижным штоком. Однако, цилиндр 232 в данном случае не расположен непосредственно между верхней частью 4 первой мачты и нижней частью 5 первой мачты. Вместо этого цилиндр 232 расположен по существу перпендикулярно нейтральной оси 45 первой мачты 2, и соединен с шарниром 209. С указанным шарниром 209 также связана первая штанга 208, которая присоединена к верхней части 4 первой мачты посредством шарнира
210, и вторая штанга 207, которая присоединена к нижней части 5 первой мачты посредством шарнира 211.
В состоянии для подъема груза прямой стрелой, как показано на фиг. 7а, шток цилиндра 232 находится в убранном положении. За счет выпуска штока цилиндра 232 шарнир 209 выталкивается в сторону от первой мачты 2 (на фиг. 7а-7b вправо). Таким образом, первая и вторая штанги 207, 208 будут вытолкнуты в указанном направлении, и начнут поворачиваться вокруг осей шарниров 210 и
211, соответственно. Тем самым инициируется наклон верхней части 4 первой мачты относительно нижней части 5 первой мачты. И снова, после начала движения наклон верхней части 4 первой мачты будет продолжаться дальше под действием силы тяжести.
В состоянии для подъема груза с изломом стрелы, как показано на фиг. 7b, шток цилиндра 232 находится в выпущенном положении. Опрокидывающая секция 206 первой мачты также содержит шарнир 243, который находится на оси 244 наклона первой мачты, которая снова расположена в нейтральной плоскости 45 первой мачты. В состоянии для подъема груза с изломом стрелы все силы передаются от верхней части 4 первой мачты к нижней части 5 первой мачты через шарнир 243. Таким образом, цилиндр 232 с выдвижным штоком и первая и вторая штанги 207, 208 по существу не подвергаются действию каких-либо сил.