ТАКЕЛАЖНО-ТРАНСПОРТНАЯ САМОЗАГРУЖАЮЩАЯСЯ МАШИНА

Полезная модель относится к специализированному автомобильному транспорту, в частности, к транспортным средствам для производства такелажных работ при ремонте эскалаторов подземных метрополитенов, связанных с подъемом и опусканием главных приводных валов и прочих крупногабаритных узлов эскалаторов через специальные вертикальные шахты на станциях метрополитена, а также перемещения вышеуказанного оборудования по горизонтальным и наклонным лестничным маршам через вестибюли станций с последующей их самопогрузкой на платформу машины и транспортировку к месту ремонта.
Известен ряд технических решений данного типа машин, созданных в СССР и РФ, в том числе: авторское свидетельство №1088967 от 30.04.1984 г. (бюлл. №16) на такелажно-транспортное грузовое средство (заявитель - Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта); такелажно-транспортная машина типа ТТМ-10, изготовленная бывшим заводом «Трансстроймаш», эксплуатирующаяся более 20 лет Эскалаторной службой Московского метрополитена и в 2014 г. была отремонтированной концерном «Все краны» (сайт: www/allcranes.ru)
Как правило, такелажно-транспортная машина включает автомобильное шасси, монтажную раму, аутригеры, грузовую стрелу портального типа, гидроцилиндры поворота стрелы, одну или две лебедки, грузозахватное устройство, гидравлическую систему. При этом поперечная балка грузовой стрелы портального типа шарнирно соединена с продольными балками грузовой стрелы, которые в свою очередь шарнирно соединены с монтажной рамой.
Такелажно-транспортная машина ТТМ-10, как реально выпускавшаяся и эксплуатирующаяся в РФ, может быть выбрана в качестве прототипа. В прототипе гидроприводная грузовая лебедка смонтирована на поворотной балке грузовой стрелы портального типа и имеет возможность поперечного перемещения с помощью гидроцилиндра. Тяговая гидроприводная лебедка размещена в передней части монтажной рамы.
Недостатками прототипа являются:
- неизбежное смещение и раскачивание поднимаемого груза весом до 10 т при наматывании/сматывании грузового каната с барабана лебедки, что требует постоянного изменения положения лебедки за счет перемещения гидроцилиндром, для сохранения центровки груза относительно вертикальных монтажных шахт, а также принудительного удержания груза от раскачивания специальными растяжками персоналом такелажной бригады;
- размещение на стреле грузовой лебедки с канатом уменьшает, при прочих равных условиях, полезную грузоподъемность машины; из-за отсутствия полиспастной системы необходимо использовать канат большего размера, а соответственно увеличивается диаметр и длина барабана лебедки;
- отсутствие средств безопасности при ведении грузоподъемных операций.
Аналог по авторскому свидетельству №1088967 также имеет ряд недостатков:
- применена единая лебедка, размещаемая на монтажной раме машины, которая используется как для грузоподъемных, так и такелажных работ при вытаскивании оборудования эскалаторов по лестничным маршам через вестибюли станций, что не рационально в связи с разными требуемыми режимами на подъем и вытаскивание груза (тяговые усилия, скорости намотки);
- отсутствие полиспастной системы увеличивает требуемое тяговое усилие грузоподъемной лебедки (номинальное значение до 10 т), что существенно увеличивает весогабаритные характеристики лебедки и параметры гидросистемы (расходы мощности, проходные сечения трубопроводов и управляющей гидроаппаратуры) и в конечном итоге - стоимость;
- в конструкции не предусмотрены обводные ролика каната, что не позволяет отклонять канат от оси машины в горизонтальной плоскости при выполнении операций по вытаскиванию грузов (по практике эксплуатации требуется отклонение до 55°);
- наличие дополнительных откидных опор, смонтированных на грузовой стреле, увеличивают ее вес и снижают, при прочих равных условиях, полезную грузоподъемность машины.
Целью предполагаемой полезной модели является устранение перечисленных недостатков и решение задач оптимизации конструкции и повышения безопасности эксплуатации.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что грузозахватное устройство состоит из грузового блока, смонтированного на подвижной каретке, и крюковой подвески, образующих полиспастную систему, при этом ось вращения грузового блока перпендикулярна плоскости портала, а грузовой блок установлен таким образом, что тяговая ветвь грузового каната, огибающего грузовой блок, проходит через отверстие в шарнирной опоре основной поперечной балки и далее пропускается через систему обводных блоков к грузовой лебедке, причем мертвый конец грузового каната закреплен через тензометрическую ось на основной поперечной балке.
При этом, система обводных блоков грузового каната включает верхний обводной блок, ось вращения которого перпендикулярна плоскости портала, и установлен таким образом, что тяговая ветвь каната проходит через отверстие в шарнирной опоре основной поперечной балки; нижний обводной блок, установленный на оси поворота грузовой стрелы, а также направляющие блоки, установленные на монтажной раме машины.
Съемные устройства для крепления и перевозки грузов выполнены в виде ложемента или контейнера, закрепленных на монтажной раме с помощью быстроразборных замков.
Для повышения безопасности ведения грузоподъемных работ машина оснащена ограничителем грузоподъемности, ограничителем хода крюковой подвески вверх, ограничителем глубины опускания крюковой подвески и креномером.
Для направления тягового каната в вертикальном и горизонтальном направлениях при выполнении такелажных работ такелажно-транспортная самозагружающаяся машина оснащена устройством направления тягового каната, установленного в задней части монтажной рамы и состоящего из двух канатных блоков с вертикальной осью вращения и цилиндрического ролика с горизонтальной осью вращения, расположенных таким образом, что верхняя образующая горизонтального цилиндрического ролика смещена вниз от центра ручья канатных блоков на расстояние S=0,5 диаметра тягового каната.
Перечисленные технические решения являются отличительными признаками для заявляемой полезной модели.
Технические признаки, отраженные в формуле полезной модели, могут быть реализованы с помощью средств, используемых в различных областях техники (общее машиностроение, гидравлика и т.д.)
Отличительные признаки, приведенные в формуле полезной модели, необходимы и достаточны для ее осуществления, так как обеспечивают решение поставленных выше задач оптимизации конструкции и повышения безопасности эксплуатации.
В дальнейшем заявляемая полезная модель поясняется примером ее выполнения, изображенном на прилагаемых рисунках.
На фиг. 1 изображен общий вид сбоку такелажно-транспортной машины в транспортном положении.
На фиг. 2 изображен общий вид сзади такелажно-транспортной машины.
На фиг. 3 изображен узел каретки с грузозахватным устройством.
На фиг. 4 изображено устройство направления тягового каната.
Такелажно-транспортная самозагружающаяся машина (фиг. 1, 2) состоит из автомобильного шасси 1, монтажной рамы 2, установленной на лонжеронах 3 шасси, грузовой стрелы 4 портального типа, шарнирно закрепленной к монтажной раме в опоре 4.1 и включающей в свой состав основную поворотную поперечную балку 5 и дополнительную замыкающую балку 6, гидроцилиндров 7 поворота грузовой стрелы, грузовой лебедки 8 и тяговой лебедки 9, установленных в передней части монтажной рамы, передних аутригеров 10, задних аутригеров 11, гидравлической системы 12 (включающей гидробак, гидронаос, гидроаппаратуру, трубопроводную обвязку (на рис. не показаны)), системы контроля и управления 13, съемный ложемент 14 для перевозки грузов, закрепляемый на монтажной раме с помощью быстроразборных замков (на рис. не показаны).
Основная поворотная поперечная балка 5 грузовой стрелы (см. фиг. 3) шарнирно установлена в опорах 15.1 и 15.2. На поворотной поперечной балке установлена подвижная каретка 16, на которой смонтировано грузозахватное устройство, состоящее из грузового блока 17 и крюковой подвески 18, образующих с грузовым канатом 19 полиспастную систему. Ось вращения грузового блока перпендикулярна плоскости портала.
Перемещение каретки осуществляется гидроцилиндром 20. Метровый конец грузового каната 21 закреплен через тензометрическую ось 22 на основной поперечной балке.
Грузовой блок 17 установлен таким образом, что тяговая ветвь грузового каната 19, огибающая грузовой блок, проходит через отверстие в полой шарнирной опоре 15.1 основной поперечной балки 5 и далее пропускается через систему обводных блоков 20 к грузовой лебедке. При этом система обводных блоков грузового каната включает: верхний обводной блок 20.1, ось вращения которого перпендикулярна плоскости портала и установлена таким образом, что тяговая ветвь грузового каната проходит через отверстие в шарнирной полой опоре основной поперечной балки; нижний обводной блок 20.2 (см. фиг. 1), установленный на оси поворота 4.1 грузовой стрелы, а также направляющие блоки 20.3, смонтированные на монтажной раме.
Для безопасности ведения грузоподъемных работ машина оснащена следующими стандартными приборами безопасности: ограничитель грузоподъемности, первичный датчик которого установлен на тензометрической оси 22, ограничитель хода крюковой подвески вверх 23, ограничитель глубины опускания крюковой подвески, смонтированный на грузовой лебедке и креномер (на рис. не показаны).
Для направления тягового каната в вертикальном и горизонтальном направлениях при выполнении такелажных работ такелажно-транспортная самозагружающаяся машина оснащена (см. фиг. 4) устройством направления тягового каната 24, установленного в задней части монтажной рамы 2 и состоящего из двух канатных блоков 25 с вертикальной осью вращения и цилиндрического ролика 26 с горизонтальной осью вращения, расположенных таким образом, что верхняя образующая горизонтального цилиндрического ролика смещена вниз от центра канавки канатных блоков на расстояние S=0,5 диаметра тягового каната 27. При этом канатные блоки установлены с минимальным зазором между ними для предотвращения выпадения тягового каната.
Работает машина следующим образом. Машина прибывает на место работы на объект метрополитена. Это может быть специализированная вертикальная шахта, через которую планируется подъем узлов привода эскалатора (как правило валов и валов-шестерен) или вестибюль станции (в случае если планируется вытаскивание указанных узлов по лестничным маршам).
Машина может эксплуатироваться в двух основных режимах:
I. Подъем груза из шахт с последующей его самозагрузкой на платформу машины и перевозкой.
II. Вытаскивание груза с последующей его самозагрузкой на платформу.
Для I режима порядок выполнения работы следующий.
Привод всех исполнительных механизмов машины гидравлический, управление осуществляется системой контроля и управления со стационарного или переносного пульта. В начале работы включается гидравлическая система машины. Машина устанавливается на опоры передних и задних аутригеров (поз. 10, 11). Управляя перемещением гидроцилиндров 7, грузовая стрела портального типа 4 переводится из транспортного положения в рабочее (поворачивая стрелу относительно шарнирных опор 4.1), обеспечивая нужный вылет стрелы для совмещения крюковой подвески 18 с центром грузовой шахты. При этом для центровки положения может быть дополнительно использовано поперечное перемещение каретки 16 с помощью гидроцилиндра 20.
Управляя грузовой лебедкой 8, осуществляя сматывание грузового каната, производят опускание крюковой подвески в шахту и с использованием такелажной оснастки (стропов, оттяжек) выполняют захват узлов привода эскалатора и производят их подъем на поверхность (груз на схемах условно не показан). При этом тяговая ветвь грузового каната, сматываемого с барабана грузовой лебедки проходит через систему обводных блоков, включая блок 20.3, смонтированный на монтажной раме; нижний обводной блок 20.2, верхний обводной блок 20.1 огибает грузовой блок 17, блоки крюковой подвески 18 и далее мертвый конец 21 грузового каната закрепляется на тензометрической оси 22.
Учитывая, что в предлагаемой конструкции сматывание каната с барабана лебедки не влияет на положение крюковой подвески в горизонтальном направлении, что имеет место в прототипе машины ТТМ-10, не происходит раскачивание груза при его подъеме, следовательно, повышается безопасность ведения работ и их производительность.
Далее поворачивая грузовую стрелу, вместе с подвешенным грузом на крюковой подвеске в обратном направлении и манипулируя при необходимости подъемом/опусканием крюковой подвески за счет наматывания/сматывания грузового каната с барабана грузовой лебедки, перемещают груз на ложемент 14, установленный на раме машины. После установки груза на ложемент отсоединяют крюковую подвеску от груза, переводят стрелу в транспортное положение, поднимают аутригеры, включают гидравлическую систему. Машина готова к транспортировке груза.
При II режиме эксплуатации последовательность работ следующая.
Установку машины осуществляют у выхода из вестибюля станции метрополитена, ставят машину на аутригеры, грузовую стрелу приводят в рабочее положение. Далее управляя тяговой лебедкой 9. сматывают тяговый канат (с крюком на конце) до груза, подлежащего вытаскиванию на специальных тележках по наклонным лестничным маршам.
С помощью такелажной оснастки соединяют крюк тягового каната (на схеме не показан) с грузом и осуществляют его вытаскивание на поверхность. Далее подъем и установку груза на ложемент машины осуществляют по вышеописанному алгоритму.
При этом тяговый канат, с помощью устройства направления тягового каната 24, может отклоняться как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях в зависимости от положения машины относительно вытаскиваемого груза.