МЕХАНИЗМ ПОДЪЕМА ПЛАВУЧЕГО КРАНА

В речном транспорте основной перегрузочными машинами являются плавучие краны, они так же служат для добычи из-под воды минерально-строительных материалов (песок и песчаногравийные грузы). Общий объем, ежегодно добываемых из-под воды материалов, составляет 1,5 миллиарда тонн.
Предлагаемое устройство относится к механизму подъема плавучего крана, работающего грейфером при подводной добыче.
Известно авторское свидетельство А.С. №1652297 А1 бюллетень №20 от 18.01.88, где в приводе лебедки применена планетарная муфта с возможностью изменения передаточного числа механизма от 1,1 до 2, за счет поочередной работы двух тормозов. Такой привод позволяет повышать скорость при опускании грейфера и при его закрытии. Но при работе плавучего крана в режиме добычи из-под воды минерально строительных грузов, пиковые нагрузки обусловлены явлениями: присоса, фильтрации, гидростатики и вязкостного течения материала. Появление этих факторов приводит к росту нагрузок в приводе и системах крана, их величина превышает на 50% номинально допустимые нагрузки.
Как возможные варианты решения этой проблемы, в приводе кранов устанавливаются ограничители грузоподъемности, которые отключают привод при достижении предельного значения, но такой вариант решения проблемы не является оптимальным, так как в этом случае значительно увеличивается время цикла зачерпывания и подъема. Уменьшение скорости зачерпывания и подъема грейфера ведет к уменьшению пиковых нагрузок и снижения их до допускаемого значения. При работе с обычным приводом, это выполняет крановщик, путем кратковременного включения и выключения привода лебедок, регулируя таким образом скорость вручную.
Но данную проблему можно решить за счет автоматического изменения частоты вращения барабана механизма подъема, при возникновении пиковых нагрузок и при работе грейфера под водой. Введение в привод между двигателем и редуктором гидротрансформатора позволяет автоматически регулировать скорость подъема и закрытия грейфера, путем создания обратной связи между нагрузкой на канатах и скоростью их навивки на барабаны лебедок. Кроме того, гидротрансформатор является средством, предохраняющим редуктор от любых перегрузок, так как передача крутящего момента в нем осуществляется через жидкость, а не через жесткую кинематическую связь.
Решаемая задача - автоматическое регулирование скорости зачерпывания и подъема грейфера под водой, устранение пиковых нагрузок в приводе, приводящих к разрушению металлоконструкции крана, деталей и узлов привода и электрооборудования.
Указанный технический результат - механизм подъема, содержащий гидротрансформатор, расположенный между электродвигателем и редуктором грейферной и замыкающей лебедок механизма подъема.
На фиг.1 изображен механизм подъема - общий вид.
Устройство работает следующим образом. В обычном приводе при закрытии и отрыве грейфера, в водонасыщенном материале, возникают силы присоса, фильтрации воды, гидростатики и вязкостного течения материала, при таком характере работы в металлоконструкции крана возникают трещины, деформации, ведущие к полному отказу отдельных элементов (стрела, хобот), идет повышенный износ канатов подъема, отказ электрооборудования, частей электропривода. В случае использования гидротрансформатора, все скачки, а также повышения расчетных нагрузок компенсируются, за счет гидроредуцирования частоты вращения входного и выходного валов. Это приводит к увеличению срока службы крана и его отдельных частей, работающих при подъеме грейфера. После преодоления реактивного момента, скорость вращения ведомого вала редуцируется до расчетной величины и происходит дальнейший подъем и перемещение грейфера.