БАШЕННЫЙ КРАН
TOWER CRANE

Изобретение относится к подъемно-транспортным машинам, в частности к башенным кранам с подъемной стрелой.
Известна конструкция башенного крана с подъемной стрелой, включающая шасси, поворотную платформу, опорно-поворотное устройство, башню и стрелу с механизмом ее подъема (см., например «Технология и механизация строительного производства (в двух частях). Ч. II: Учебник для студентов вузов / Под ред. С.С.Атаева и С.Е.Канторера - М.: Высш. шк., 1983. - 359 с, ил., стр.239, рис.XVIII.9).
Недостаток данной конструкции башенного крана состоит в том, что стрела при ее повороте, особенно с транспортируемым грузом, создает противомомент, оказывающий изгибающее действие на стрелу и скручивающее действие на башню; кроме того, стрелы кранов имеют вылет, размер которого значительно больше, чем радиус поворотного устройства, это увеличивает нагрузку на механизм поворота - тем больше, чем больше вылет стрелы и вес транспортируемого груза.
В качестве прототипа взята конструкция башенного крана по патенту на изобретение РФ №2404913, кл. В66С 13/00, опубл. 27.11.2010 г., Бюл. №33. Сущность ее состоит в том, что башенный кран включает в себя шасси, поворотную платформу с механизмом поворота, башню, стрелу и рабочее оборудование, причем на конце стрелы установлен воздушный винт, ориентированный в вертикальной плоскости, снабженный реверсивным регулируемым приводом с системой управления. При повороте стрелы воздушный поток, создаваемый винтом, способствует разгону, повороту и торможению стрелы, снижая нагрузки на механизм поворота платформы крана, снижая изгибной момент на стрелу и скручивающий момент на башню.
Недостаток прототипа состоит в том, что у кранов с подъемной стрелой с изменением угла наклона стрелы изменяется соответственно и расстояние по горизонтали между транспортируемым грузом и осью поворота поворотной платформы; так, например у башенного крана марки КБ-403А вылет стрелы изменяется в пределах от 15 до 30 м (см. источник описания аналога, стр.240, табл.XVIII.1.). А режим работы привода воздушного винта, учитывая фазы поворота стрелы (разгон, поворот, торможение), не учитывает изменение вылета стрелы и, соответственно, изменение противомомента от стрелы с грузом, действующего на элементы крана.
Изобретением решается задача оптимизации нагружения элементов и конструкций башенного крана при повороте его стрелы.
Для достижения указанной цели, башенный кран, содержащий шасси, опортно-поворотное устройство, поворотную платформу с контргрузом, башню и подъемную стрелу, на конце которой установлен воздушный винт, ориентированный в вертикальной плоскости, снабженный реверсивным регулируемым приводом с системой управления, содержит датчик угла наклона стрелы, задающим через систему управления изменение мощности воздушного потока, создаваемого винтом, прямо пропорционально изменению вылета стрелы.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: башенный кран - фиг.1 и блок-схема системы управления воздушным винтом - фиг.2. На чертеже показаны: шасси 1, опорно-поворотное устройство 2, поворотная платформа 3, контргруз 4, башня 5, стрела 6, груз 7, воздушный винт 8, ось поворота 9 платформы, привод 10 винта, система управления 11 приводом винта, цепь питания 12, цепь управления 13 от системы управления механизмом поворота опорно-поворотного устройства, датчик 14 угла наклона стрелы, цепь управления 15, цепь питания 16 привода винта, угол наклона α стрелы 7, вылет L стрелы.
Работает башенный кран следующим образом. Для поворота платформы 3 через систему управления крана включается привод механизма поворота опорно-поворотного устройства 2; одновременно включаются цепь питания 12 и цепь управления 13 - на систему управления 11 приводом 10 винта 8; привод 10 включается и начинает вращать воздушный винт 8, создающий воздушный поток, направленный в сторону, обратную повороту стрелы 6; при начале торможения стрелы 6 система 11 - посредством цепи управления 13 переключает привод 10 в режим реверса - до окончания поворота стрелы. Цепь питания 16 привода 10 регулируется (например, изменением напряжения или силы тока для электрического привода) системой управления 11 от датчика 14 угла α наклона стрелы 6 - мощность привода 10 обратно пропорциональна величине угла а и прямо пропорциональна величине вылета L стрелы 6.
По сравнению с прототипом, предлагаемая конструкция учитывает наклон и вылет стрелы, что позволяет оптимизировать работу привода винта и тем самым - оптимизировать нагружение механизма поворота опорно-поворотного устройства и снизить нагрузки, действующие на элементы крана - стрелу и башню.