ЛЕБЕДКА
WINCH

Изобретение относится к подъемному механизму, например к лебедке, имеющему несущую конструкцию, содержащую, по крайней мере, две боковые опоры и не менее двух продольных элементов жесткости, входящих своими концами в указанные боковые опоры и удерживающих эти боковые опоры на определенном расстоянии друг от друга.
Из немецкой патентной заявки DE 4310770 A1 известна моторная тросовая лебедка для подъемных работ в театре. Данная лебедка приводится в движение электрическим приводным двигателем, который действует через приводной механизм на тросовый барабан. Приводной механизм расположен вместе с двумя тормозами внутри тросового барабана. Тросовый барабан установлен в подшипниках в опорной раме, которая состоит, в основном, из двух расположенных на расстоянии и параллельных друг к другу опорных плит. Опорные плиты имеют, в основном, прямоугольную форму и соединены друг с другом посредством четырех направленных параллельно продольной оси тросового барабана продольных элементов жесткости. Продольные элементы жесткости выполнены как распорные трубки, которые соединены с опорными плитами в их угловых областях посредством болта, введенного вовнутрь распорной трубки, и навинченной на его резьбовой конец гайки. Плоские концевые поверхности распорных трубок прилегают при этом к внутренним сторонам опорных плит в области сквозных отверстий для стяжных болтов.
Далее, патентная заявка Германии №19602927 A1 содержит описание подъемных устройств, в том числе и электрических лебедок, скомпонованных из блочных модулей: электронные средства управления - электромотор - редуктор - барабан - опорные средства - несущая рама. Эти модули могут сочетаться самым разнообразным образом. Основные модули крепят на несущей раме, в частности барабан. Несущая рама содержит две опорные плиты, установленные на определенном расстоянии параллельно друг другу и соединенные тремя стержнями (штангами) с резьбовыми концами. Кроме того, в патентной заявке Германии также описана несущая рама для лебедки, отличающаяся простотой конструкции и уменьшенным весом. Рама содержит две опорные плиты, соединенные вверху и внизу U-образными продольными элементами жесткости, и растяжку, расположенную параллельно оси вращения барабана. Растяжка представляет собой прочную штангу с резьбой на концах и плечиками в месте окончания резьбового участка. Одним резьбовым концом штанга ввинчена в резьбовое отверстие в центре одной из опорных плит до упора в нее указанным плечиком. В противоположной опорной плите в центральной части имеется сквозной канал переменного диаметра с образованием опорной поверхности для плеча трубки, установленной на противоположном конце названной штанги. Резьбовой конец штанги проходит сквозь отверстие и на него навинчена гайка с наружной стороны данной опорной поверхности. Оба U-образных элемента жесткости вставлены концами в глухие отверстия на внутренних сторонах обеих опорных плит и распирают их.
В приведенных известных решениях соединительные элементы имеют круглое поперечное сечение и трубчатую форму и концы их либо проходят сквозь отверстия в боковых опорных плитах и на них навинчивают гайки, либо входят в глухие резьбовые или безрезьбовые каналы. Эти соединения предназначены для компенсирования осевых продольных нагрузок, а также возникающих крутящих моментов, стремящихся перекосить конструкцию и нарушить параллельности опорных плит, что может привести к заклиниванию барабана.
Кроме того, из патента Германии DE 102005029113 B3 известна опорная рама подъемного механизма, которая в свою очередь состоит из двух параллельных и расположенных на расстоянии друг от друга опорных плит. Опорные плиты расположены на расстоянии друг от друга и посредством продольных штанг соединены друг с другом разъемно. Для этого концы штанг введены в глухие отверстия обращенных друг к другу внутренних сторон опорных плит и с помощью винтов поджаты к донной части глухих отверстий поперек продольного направления штанги.
Названные выше опорными плитами конструктивные элементы рамы подъемного механизма могут также быть объемными элементами, которые выполняют различные функции. Например, они используются для закрепления привода, для размещения барабана, для установки траверс для частей запасовки каната, для размещения электрического оборудования, для крепления подъемного механизма на лапах или для прикрепления деталей ходовой части.
Это приводит к тому, что резьбовые гайки или винты для крепления продольного элемента жесткости к опорной плите часто расположены в труднодоступных местах, например внутри корпуса. Также данные элементы крепления часто должны выноситься за пределы корпуса, чтобы обеспечить доступ к ним. Вследствие этого затрудняется монтаж, а корпус в виде опорных плит должен иметь излишне большие размеры.
Задачей изобретения является создание лебедки, простой по устройству и сборке-разборке, легко модифицируемой.
Поставленная задача решается тем, что в лебедке с несущей конструкцией, содержащей, по крайней мере, две боковые опоры и не менее двух продольных элементов жесткости, каждый из которых имеет первый и второй противоположные концы, соединяющие боковые опоры и удерживающие их на определенном расстоянии друг от друга, первые и вторые концы продольных элементов жесткости закреплены в боковых опорах и, по крайней мере, одна из боковых опор имеет сквозные отверстия для обеспечения возможностью демонтажа указанных элементов жесткости.
Простота конструкции достигается тем, что в рабочем положении подъемного механизма первые и вторые концы продольных элементов жесткости закреплены на боковых опорах разъемно и одна из, по крайней мере, двух боковых опор выполнена таким образом, что продольные элементы жесткости при монтаже, демонтаже или модификации несущей конструкции могут быть вставлены или вынуты сквозь одну из боковых опор, для чего в первой боковой опоре имеются сквозные отверстия для продольных элементов жесткости. Этим достигается то преимущество, что можно изготовить своего рода базовый подъемный механизм, который может быть легко адаптирован на месте в отношении расположения и количества продольных элементов жесткости между двумя боковыми опорами. В этом случае барабан подъемного механизма может оставаться между двумя боковыми опорами. Это же преимущество имеет место и при реконструкции подъемного механизма. Описанные продольные элементы жесткости и боковые опоры могут также быть довольно просто установлены в рабочее положение. Кроме того, базовый подъемный механизм легко может быть монтирован на любую смежную конструкцию без необходимости его разборки. Узел боковых опор и барабана при этом всегда остается связанным.
Геометрическое замыкание продольных элементов жесткости во второй боковой опоре достигается тем, что сквозные отверстия имеют площадь поперечного сечения незначительно больше таковой у продольных элементов жесткости, благодаря чему достигается плотная посадка элементов жесткости в сквозных отверстиях.
Жесткость несущей конструкции в продольном направлении достигается за счет именно плотной посадки первых концов продольных элементов жесткости в сквозных отверстиях первой боковой опоры и дополнительной фиксации их резьбовыми крепежными элементами.
В предпочтительном варианте на наружной стороне первой боковой опоры закреплена фиксирующая рама, содержащая монтажные отверстия, сквозь которые проходят первые концы продольных элементов жесткости и фиксируются там резьбовыми крепежными элементами.
Во внутренней стенке противоположной боковой опоры по углам могут быть выполнены глухие каналы для упора в них вторых концов продольных элементов жесткости. Эти вторые концы могут быть дополнительно зафиксированы резьбовыми крепежными элементами через отверстия в донных частях указанных глухих каналов.
Предпочтительно выполнить продольные элементы жесткости в виде штанг с круглым поперечным сечением и все каналы и отверстия выполнить также круглыми.
Обычно между боковыми опорами несущей конструкции установлен барабан подъемного механизма, закрепленный в подшипниках внутренних сторон указанных боковых опор, причем его ось вращения направлена параллельно продольной оси продольных элементов жесткости.
Далее изобретение поясняется более подробно со ссылкой на чертежи, на которых:
Фиг.1 - вид в изометрии лебедки с несущей конструкцией по изобретению,
Фиг.2 - вид сверху Фиг.1 без барабана и электродвигателя,
Фиг.3 - детальный вид места крепления первых концов продольных элементов жесткости в первой боковой опоре несущей конструкции Фиг.2, и
Фиг.4 - детальный вид места крепления вторых концов продольных элементов жесткости во второй боковой опоре несущей конструкции Фиг.2.
На Фиг.1 показана в изометрии лебедка 1 с барабаном 2, который установлен в несущей конструкции 3.
Несущая конструкция 3 состоит, в основном, из первой боковой опоры 4a и второй боковой опоры 4b, имеющих в целом кубовидную форму. На их обращенных друг к другу первой и второй внутренних поверхностях 4c и 4d установлен барабан 2 с возможностью вращения вокруг оси D от электромотора 2a через редуктор 2b. Первая и вторая несущие опоры 4a, 4b имеют прямоугольные формы.
Несущая конструкция 3 содержит несколько, максимум четыре, продольных элементов жесткости, из которых на Фиг.1 можно видеть первый 5a и третий 5c. Продольные элементы жесткости 5a, 5b, 5c соединяют боковые опоры 4a, 4b между собой и удерживают их на заданном расстоянии друг от друга. Причем продольные элементы жесткости 5a, 5b, 5c установлены на первой и второй боковых опорах 4a, 4b по углам воображаемого четырехугольника. Боковые опоры 4а и 4b имеют соответствующие выступы вверх для закрепления электромотора 2а и не представленного на чертеже возможного четвертого продольного элемента жесткости. Соответствующим образом первый и второй продольные элементы жесткости 5а, 5b расположены в области верхнего и нижнего углов правого края первой боковой опоры 4а, а третий продольный элемент жесткости 5с и возможный четвертый - по ее левому краю. Кроме того, на наружной стороне 4е этой первой боковой опоры 4а закреплен редуктор 2b, через который электромотор 2а связан с барабаном 2.
Продольные элементы жесткости 5а, 5b, 5с выполнены в виде штанг и, в зависимости от условий применения лебедки 1, таких штанг может быть от двух до четырех, установленных в некоторых или во всех углах боковых опор 4а, 4b. Продольные элементы жесткости 5а, 5b, 5с служат для предотвращения перекоса конструкции в пределах заданных допусков и жесткой связи между собой боковых опор 4а, 4b на заданном расстоянии с сохранением параллельности внутренних стенок 4с, 4d между собой. В показанном примере исполнения предусмотрено три продольных элемента жесткости 5а, 5b, 5с, чтобы не затруднять наматывание и разматывание троса (не показан) барабаном 2. Каждый из продольных элементов жесткости 5а, 5b, 5с имеет первый конец 5d и противоположный ему второй конец 5е. Каждый из первых концов 5d закреплен в первой боковой опоре 4а, а каждый из вторых концов 5е - во второй боковой опоре 4b. Специальное крепление первых концов 5d в первой боковой опоре 4а и вторых концов 5е во второй боковой опоре 4b показано на Фиг.3 и 4.
На Фиг.1 лебедка 1 представлена в так называемом рабочем положении, т.е. после установки продольных элементов жесткости 5а, 5b, 5с, продольные оси L которых параллельны оси вращения D барабана 2.
На Фиг.1 лебедка 1 снабжена несущей конструкцией 3 по изобретению. Такого рода лебедка 1 благодаря монтажным элементам 18 может быть установлена как основной подъемный механизм в более сложной составной конструкции и использована различным образом. В данном случае монтажные элементы 18, как показано на фиг.1, выполнены в виде лап, которыми лебедку 1 можно устойчиво закрепить на неподвижной конструкции. Монтажные элементы 18 прикреплены к боковым опорам 4а, 4b. Данная лебедка 1 может быть также составным элементом крановой тележки, на котором элементы ходовой части прикреплены к несущим опорам 4а, 4b. В качестве возможных конструктивных исполнений крановой тележки допускаются крановая тележка с нижней полкой, крановая тележка на монорельсе и крановая тележка на двух рельсах.
Соответствующим образом боковые опоры 4а, 4b наряду с креплением барабана 2 имеют различные дополнительные функции, как например, нести электропривод 2а, в них можно установить поперечные элементы для деталей для запасовки троса, разместить электрическое оборудование, они делают возможным крепление лебедки на лапах и крепление деталей ходовой части.
На Фиг.2 представлен вид сверху Фиг.1, причем в целях наглядности не показаны барабан 2, редуктор 2b и электромотор 2а. При этом видно, что обе боковые опоры 4а, 4b выполнены литыми и в целях снижения веса имеют открытую чашечную конструкцию с первой и соответственно второй полостями 4g, 4h, в которых могут быть помещены приводные или электронные компоненты лебедки 1. Как уже было сказано, в первой полости 4g находятся зубчатые детали редуктора 2b. В зависимости от потребностей и типа конструкции первую и вторую полости 4g, 4h можно закрывать крышкой или оставлять открытыми. Первая полость 4g в первой боковой опоре 4а закрыта первой крышкой 6а, которая прижата к первой наружной стороне 4е первой боковой опоры 4а крепящим элементом 7, выполненным в виде рамы. Вторая полость 4h во второй боковой опоре 4b закрыта второй крышкой 6b, которая закреплена непосредственно на второй внешней стороне 4f второй боковой опоры 4b. Крепящий элемент 7 может быть разделенным поперек на две части, чтобы при смене продольных элементов жесткости 5а, 5b, 5с оставить часть этих элементов в закрепленном положении для обеспечения подъемному механизму устойчивости на основании.
На Фиг.3 и 4 более детально показано выполнение соединения между концами 5d/5e продольных элементов жесткости и несущими опорами 4а, 4b.
Фиг.3 представляет увеличенное изображение первой боковой опоры 4а Фиг.2. Как уже было описано для Фиг.1, первая боковая опора 4а имеет возможность крепления в ней четырех продольных элементов жесткости в четырех заданных местах. На Фиг.3 показаны оба верхних продольных элемента жесткости 5а, 5с. Для возможности установки их первыми концами 5d в первой боковой опоре 4а в местах крепления расположены сквозные отверстия 8. Поскольку продольные элементы жесткости 5а, 5b, 5с выполнены в виде штанг с круглым поперечным сечением, сквозные отверстия 8 имеют площадь поперечного сечения незначительно больше площади поперечного сечения продольных элементов жесткости 5а, 5b, 5с. Таким образом, продольные элементы жесткости 5а, 5b, 5с плотно посажены в отверстиях первой боковой опорой 4а. Центральная ось d сквозного отверстия 8 при этом совпадает с продольной осью L соответствующего продольного элемента жесткости 5а, 5b или 5с. Чтобы зафиксировать первый конец 5d каждого из продольных элементов жесткости 5а, 5b, 5с с целью предотвращения его осевого перемещения в ту или иную сторону, на внешнем крае первого конца 5d его диаметр уменьшен с образованием кольцевидного плеча 5i и цилиндрического выступа 5h. По центру указанного выступа 5h выполнен резьбовой канал 9 по продольной оси L. Глубину входа первого конца 5d элемента жесткости 5а в сквозное отверстие 8, а следовательно, и расстояние между первой и второй боковыми опорами 4а, 4b подбирают по месту. Для крепления продольных элементов жесткости 5а, 5b, 5с в положении параллельности оси D вращения барабана 2 предусмотрен фиксирующий элемент 10 с монтажными отверстиями 10а. Фиксирующий элемент 10 выполнен в виде прямоугольной рамы с четырьмя монтажными отверстиями 10а для каждого из сквозных отверстий 8 на первой несущей опоре 4а. Глубина монтажных отверстий 10а задана так, что она незначительно больше длины цилиндрического выступа 5h первого конца 5d. Посредством первого винта 11, вкрученного снаружи в резьбовой канал 9, вставленный в монтажное отверстие 10а, цилиндрический выступ 5h может таким образом быть закреплен в фиксирующем элементе 10. При этом фиксирующий элемент 10 зажат между многогранной головкой первого винта 11 и торцом цилиндрического выступа 5h первого конца 5d. Дополнительно между головкой винта 11 и внешней стороной фиксирующего элемента 10 расположена шайба 12. Фиксирующий элемент 10 в виде пластины прикреплен винтами (не показаны) к наружной стороне 4е первой боковой опоры 4а. Кроме того, к фиксирующему элементу 10 снаружи привинчена крышка 6а для закрывания полости 4g первой боковой опоры 4а. Данный фиксирующий элемент 10 может быть также разделен поперек на две части, чтобы при смене продольных элементов жесткости 5а, 5b, 5с оставить часть их в закрепленном положении для обеспечения подъемному механизму устойчивости на опоре.
Благодаря такому типу крепления первых концов 5d в сквозных отверстиях 8 посредством фиксирующего элемента 10 с винтом 11 создается возможность после удаления удерживающего элемента 10 извлечь продольные элементы жесткости 5а, 5b, 5с из первой несущей опоры 4а. Таким образом, можно, не снимая барабан 2, менять положение и число продольных элементов жесткости 5а, 5b, 5с.
Кроме того, на Фиг.3 показано, что первый конец 5d продольных элементов жесткости 5а, 5b, 5с снабжен сменной втулкой 13, внешний диаметр которой равен внешнему диаметру продольного элемента жесткости 5а, 5b или 5с. Кроме того, на внешнем свободном торце втулки 13 предусмотрены цилиндрический выступ 5g и плечико 5f. Для насадки втулки 13 на конце 5d продольного элемента жесткости 5а, 5b или 5с на этом конце предусмотрены цилиндрический выступ 5h, на который насажена втулка 13, и плечо 5i, в которое упирается торец втулки 13. На конце 5d продольного элемента жесткости 5а, 5b или 5с имеется резьбовой канал 9, в который ввинчен винт 11, крепящий втулку 13 на конце 5d продольного элемента жесткости.
Фиг.4 представляет увеличенное изображение второй боковой опоры 4b. Как и первая боковая опора 4а, вторая боковая опора 4b имеет возможность крепления в ней четырех продольных элементов жесткости 5а, 5b, 5с в четырех заданных местах. Для закрепления продольных элементов жесткости 5а, 5b, 5с их вторыми концами 5е во второй несущей опоре 4b в последней выполнены глухие отверстия 14, площадь поперечного сечения которых незначительно больше площади поперечного сечения продольных элементов жесткости 5а, 5b, 5с, благодаря чему указанные элементы жесткости плотно посажены в боковой опоре 4b. Центральная ось е глухих отверстий 14 совпадает с продольной осью L продольных элементов жесткости 5а, 5b, 5с. Для удерживания второго конца 5е от перемещения вдоль продольной оси L в глухом отверстии 14, на внешнем краю второго конца 5е диаметр каждого продольного элемента жесткости 5а, 5b или 5с уменьшен с образованием цилиндрического выступа 5k и плеча 5j. Кроме того, в торцевой поверхности цилиндрического выступа 5k по оси L выполнен центральный резьбовой канал 15. Глубина вхождения второго конца 5е в глухое отверстие 14, а следовательно, и расстояние между первой и второй несущими опорами 4а, 4b заданы таким образом, что плечо 5j примыкает к внешней стороне 4с второй боковой опоры 4b и упирается в эту сторону 4с. Для удерживания продольных элементов жесткости 5а, 5b, 5с в этом фиксированном положении, ориентированными в направлении продольной оси L, с внешней стороны 4f второй боковой опоры 4b с через отверстие 17, выходящее по центру в дно глухого отверстия 14, в резьбовой канал 15 второго конца 5е вкручен винт 16, при этом шестигранная головка винта 16 прижата ко внешней стороне 4f второй боковой опоры 4b.
В представленном примере воплощения изобретения продольные элементы жесткости 5а, 5b, 5с выполнены с уменьшенными на концах диаметрами и с контрящими втулками 13а, 13b на этих концах. Однако специалисту ясно, что продольные элементы жесткости 5а, 5b могут быть выполнены с неизменным диаметром, что также позволяет обеспечить соответствующие изобретению монтаж и демонтаж элементов жесткости через сквозные отверстия.