НАПРАВЛЯЮЩЕЕ РОЛИКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРАНОВ
GUIDE ROLLER DEVICE FOR CRANES

Мостовые краны движутся по ориентированным параллельно друг другу подкрановым рельсам, установленным рядом с концами кранового моста. Крановый мост проходит между двумя ориентированными параллельно друг другу крановыми головными балками, на которых с возможностью вращения установлены крановые колеса. При этом следует различать крановые колеса, которые воспринимают нагрузку и являются, тем самым, собственно крановыми колесами, и направляющие ролики, которые удерживают крановые головные балки на рельсе. Боковое ведение с учетом износа головки рельса не должно осуществляться крановым колесом, т.е. его реборда не должна соприкасаться с головкой крана. За счет этого возникло бы трение скольжения, в результате чего преждевременно износилась бы реборда или головка рельса. Направляющие ролики, напротив, позволяют избежать такого трения скольжения.
Чтобы направляющие ролики могли выполнять свою функцию, они должны быть точно ориентированы. Отрегулированное положение направляющих роликов должно быть фиксировано за счет геометрического замыкания.
Исходя из этого задачей изобретения является создание нового направляющего роликового устройства, с помощью которого простым образом была бы возможной фиксация с геометрическим замыканием правильно отрегулированного положения направляющих роликов.
Эта задача решается согласно изобретению посредством направляющего роликового устройства с признаками п. 1 или 2 формулы.
Новое направляющее роликовое устройство содержит несущую пластину, имеющую приемное отверстие или приемную расточку и крепежное отверстие. Последнее выполнено сбоку рядом с приемной расточкой осепараллельно ей. Направляющий ролик насажен на осевой держатель, имеющий рядом с направляющим роликом внешний зубчатый венец. Последний проходит вдоль окружности, ось которой осепараллельно смещена вбок относительно оси вращения направляющего ролика. Таким образом, достигается подобие эксцентриковой регулировки.
Фиксация с геометрическим замыканием происходит с помощью кольцеобразной предохранительной пластины. Она снабжена внутренним зубчатым венцом, который без зазора входит в зацепление с внешним зубчатым венцом осевого держателя. Кроме того, предохранительная пластина имеет крепежное отверстие для размещения винта, входящего в крепежное отверстие несущей пластины для закрепления на ней предохранительной пластины. Зацепление между внешним зубчатым венцом осевого держателя и внутренним зубчатым венцом предохранительной пластины образует геометрическое замыкание, как и вид закрепления предохранительной пластины на несущей пластине. Отрегулированное один раз эксцентриковое положение осевого конца, на котором установлен направляющий ролик, относительно приемной расточки, через которую проходит осевой конец, зафиксировано, тем самым, с геометрическим замыканием и больше не может смещаться в процессе эксплуатации.
Для желаемого зацепления без люфта диаметр окружности впадин внутреннего зубчатого венца соответствует диаметру окружности вершин зубьев внешнего зубчатого венца осевого держателя. Под диаметром окружности впадин внутреннего зубчатого венца здесь следует понимать воображаемую окружность, на которой лежат донные точки впадин между соседними, выступающими радиально внутрь зубьями.
Зубья или впадины между ними являются предпочтительно угловыми участками соответствующего правильного многоугольника.
Еще более точное изменение шага регулировки достигается тогда, когда несущая или предохранительная пластина имеет, по меньшей мере, два крепежных отверстия, которые в окружном направлении смещены по отношению к оси приемной расточки на угол, который равен кратному расстояния между двумя соседними зубьями внутреннего зубчатого венца плюс половина углового расстояния.
Другая возможность очень точной регулировки достигается в случае аналогичной конструкции, причем, однако, внешний зубчатый венец осевого держателя не входит непосредственно во внутренний зубчатый венец предохранительной пластины. Оба зубчатых венца ограничивают между собой кольцевой зазор, заполняемый кольцом с внешними и внутренними зубьями. Внешний зубчатый венец кольца совпадает, например, с внутренним зубчатым венцом предохранительной пластины, тогда как внутренний зубчатый венец кольца равен целочисленному кратному внешнего зубчатого венца осевого держателя. Если, кроме того, внутренний и внешний зубчатые венцы кольца имеют разный шаг, то можно достичь подобия нониусной регулировки, что обеспечивает очень точную регулировку. За счет этого эксцентриковая регулировка возможна крайне мелкими шагами.
Для лучшего понимания кратко описанного выше изобретения следует исходить из того, что внутренний зубчатый венец выполнен на отдельном предохранительном кольце. Это выполнение имеет технические преимущества. Однако вполне можно выполнить внутренний зубчатый венец, например, непосредственно в приемном отверстии, в котором установлен осевой конец.
Особенно хорошая возможность регулировки может быть достигнута тогда, когда в несущей пластине выполнены два приемных отверстия, каждое из которых расположено на одной стороне головки рельса. За счет этого направляющие ролики могут регулироваться с обеих сторон.
Если используется отдельная предохранительная пластина, на которой выполнен внутренний зубчатый венец, то приемное отверстие в несущей пластине может быть круглым, благодаря чему осевой держатель может удерживаться вблизи направляющего ролика с особенно малым радиальным зазором. При использовании зубчатого венца это немного сложнее, а кроме того, могут возникать бульшие поверхностные усилия.
Крепежное отверстие для удержания предохранительной пластины может быть резьбовым отверстием, что упрощает монтаж. Особенно простое закрепление несущей пластины на крановой головной балке достигается тогда, когда несущая пластина отогнута и образует одновременно монтажную поверхность для крановой головной балки.
Осевой держатель может иметь осевой конец, на котором установлен направляющий ролик. Опора может осуществляться посредством тел качения, что обеспечивает особенно легкое качение направляющих роликов.
Простое изготовление осевого держателя достигается тогда, когда он несет всю длину зубчатого венца. В случае использования предохранительной пластины зубчатый венец может оставлять свободным цилиндрический участок.
Зубчатый венец осевого держателя может быть образован углами правильного многоугольника, например шести- или восьмиугольника. Внутренний зубчатый венец выполнен ответным ему таким образом, что возможны любые комбинации вставки.
Осевое смещение между осью направляющего ролика и осью окружности, вдоль которой зубчатый венец расположен на осевом держателе, составляет приблизительно 3-25 мм.
Число зубьев внутреннего зубчатого венца больше числа зубьев наружного зубчатого венца на коэффициент, составляющий преимущественно 4-8. За счет этого достигаются еще достаточно большие зубья, которые могут передавать достаточно большой крутящий момент и легче в изготовлении.
Если внутренний зубчатый венец выполнен на предохранительной пластине, то она может иметь, по меньшей мере, два крепежных отверстия. Между обоими крепежными отверстиями имеется угловое смещение, являющееся целочисленным кратным углового смещения между двумя соседними зубьями внутреннего зубчатого венца плюс половина углового шага. Таким образом, можно достичь регулировки, которая вдвое точнее регулировки на шаг внутреннего зубчатого венца.
Если между предохранительной и несущей пластинами помещена дистанционная пластина, то могут использоваться более длинные крепежные винты, что способствует надежности резьбового соединения.
Осевой держатель может иметь коаксиальное резьбовое отверстие, посредством которого он крепится на монтажной пластине, лежащей над предохранительной или дистанционной пластиной.
В остальном варианты осуществления изобретения являются объектом зависимых пунктов формулы.
Нижеследующее описание чертежей поясняет аспекты для понимания изобретения. Другие, неописанные подробности могут быть взяты специалистом обычным образом из чертежей, дополняющих описание. Ясно, что возможен ряд видоизменений.
Нижеследующие чертежи необязательно представлены в масштабе. Для иллюстрации подробностей определенные участки изображены в преувеличенном виде. Кроме того, чертежи являются упрощенными и не содержат каждой подробности, имеющейся, при необходимости, в случае практической реализации. Понятия «вверху» и «внизу» относятся к нормальному монтажному положению и к терминологии, принятой в области мостовых кранов.
Примеры осуществления изобретения изображены на чертежах, на которых представляют:
- фиг. 1: мостовой кран в сильно упрощенном схематичном виде;
- фиг. 2: конец крановой головной балки вместе с направляющими роликами и схематично обозначенным подкрановым рельсом в перспективном виде снизу;
- фиг. 3: несущая пластина крановой головной балки по фиг. 2 в разрезе в плоскости, содержащей оси направляющих роликов;
- фиг. 4: головной конец крановой головной балки частично в разрезе и в перспективе;
- фиг. 5: вид сверху предохранительной пластины и радиальное положение зубчатых венцов относительно положения осевого конца оси;
- фиг. 6: альтернативный пример осуществления с промежуточным кольцом в перспективе на виде на осевой конец.
На фиг. 1 в сильно схематичном виде изображен мостовой кран 1, предназначенный для перемещения по двум подкрановым рельсам 2. Из них показан только один. Подкрановые рельсы 2 установлены параллельно друг другу, например, на консолях 3 здания.
Мостовой кран 1 содержит прямой мост 4, образованный, например, двутавровой балкой. Вдоль моста 4 движется тележка 5 с содержащимся в ней подъемным механизмом, от которого в качестве несущего средства 6 вниз свисает трос.
Концы моста 4 соединены с двумя крановыми головными балками 7, снабженными на своих концах ходовыми колесами 10 и направляющими роликами 11, 12, с помощью которых мостовой кран 1 движется или направляется по подкрановым рельсам 2.
На фиг. 2 в перспективе снизу изображен один из концов крановой головной балки. Видна схематично изображенная головка подкранового рельса 2.
Ходовое колесо 10 установлено с возможностью вращения в трубчатой крановой головной балке 7 и немного выдается за ее нижнюю сторону. Ходовое колесо 10 имеет две боковые реборды 13, 14, которые выполняют, однако, лишь предохранительную функцию и сами по себе не должны направлять мостовой кран 1 по подкрановому рельсу 2. Для бокового ведения (направления) имеются два направляющих ролика 11, 12, которые особым образом установлены на несущей пластине 15 с возможностью регулирования.
Несущая пластина 15 снабжена отогнутым фланцем 16, которым она закреплена на торцевом конце крановой головной балки 7. Дополнительная удерживающая пластина 17, которая выполнена отогнутой и сварена, например, с несущей пластиной 15 или фланцем 16, несет предохранительный буфер 18.
Изображенное на фиг. 2 устройство находится на каждом конце каждой из обеих крановых головных балок 7.
На фиг. 3 в разрезе, изображающем оси обоих направляющих роликов 11, 12, показаны их установка и регулировка в отношении их бокового зазора относительно головки подкранового рельса 2. Вид установки/удержания идентичен для обоих направляющих роликов 11, 12, так что достаточно пояснить выполнение на одном направляющем ролике. Описание относится также к другому направляющему ролику, поэтому можно было бы нанести идентичные ссылочные позиции.
Для направляющего ролика 11 несущая пластина 15 имеет сквозное отверстие 20, в котором установлен осевой держатель 21. Приемное отверстие 20 представляет собой цилиндрическое отверстие, ось которого проходит вертикально и которое расположено на достаточном боковом расстоянии от головки рельса.
Осевой держатель 21 выполнен цельным и имеет осевой конец 22, на котором с помощью подшипников 23 качения с возможностью вращения установлен кольцевой направляющий ролик 11. Крышка 24, которая зафиксирована посредством ввинченного в осевой конец 22 винта 25, удерживает направляющий ролик 11 в вертикальном положении.
Осевой конец 22 заканчивается упорным заплечиком 26, который является дополнительным осевым предохранителем направляющего ролика 11. Вслед за осевым концом 22 осевой держатель 21 переходит в цилиндрический участок 27, высота которого соответствует толщине несущей пластины 15, а диаметр равен внутреннему диаметру приемного отверстия 20. Таким образом, осевой держатель 21 размещен в приемном отверстии 20 радиально без зазора и с возможностью вращения.
Ось цилиндрического участка 27 осепараллельно смещена относительно оси осевой цапфы 22. Ось осевой цапфы 22 совпадает с осью вращения направляющего ролика 11.
Над цилиндрическим участком 27 осевой держатель 21 переходит в участок 28 с поперечным сечением в форме правильного многоугольника, например шестигранника, в результате чего возникает внешний зубчатый венец 29, хорошо видный на фиг. 4.
Для восприятия любого опрокидывающего действия еще предусмотрено резьбовое отверстие 31, которое служит для приема крепежного винта 32. Ось резьбового отверстия 31 совпадает с осью внешнего зубчатого венца 29 и осью цилиндрического участка 27.
Кроме того, видно, что номинальная ширина шестигранника, образующего зубчатый венец 29, немного больше диаметра цилиндрического участка 27, так что осевой держатель 21 может прилегать сверху к плоской несущей пластине 15 рядом с (сверленным) отверстием 22.
Чтобы фиксировать осевой держатель 21 в нужном положении вращения, предусмотрена предохранительная пластина 33, которая с помощью дистанционной пластины 34 удерживается на расстоянии от верхней стороны несущей пластины 15. Предохранительная пластина 33 имеет отверстие 35 с выполненным в нем внутренним зубчатым венцом 36.
Помимо сквозного отверстия 35 предохранительная пластина 33 имеет несколько групп цилиндрических крепежных отверстий 37. Последние лежат на общей делительной окружности.
Из восьми, в общей сложности, крепежных отверстий 37 крепежные отверстия 37а лежат по углам общего квадрата. Крепежные отверстия 37b лежат также по углам собственного квадрата. Возникшие, таким образом, два квадрата незначительно повернуты по отношению друг к другу. Ось вращения, вокруг которой воображаемые квадраты повернуты по отношению друг к другу, совпадает с осью внешнего зубчатого венца 29. Ось внешнего зубчатого венца 29, перпендикулярная плоскости чертежа, обозначена крестиком 41 на фиг. 4. Здесь же крестиком 42 обозначена ось осевой цапфы 22. Наконец, на фиг. 5 также видна наружная периферия осевой цапфы 22 в форме окружности, обозначенной поз. 22, поскольку эта окружность символизирует наружную периферийную поверхность осевой цапфы 22.
Угол вращения, на который повернуты оба квадрата, равен кратному шага зубьев внутреннего зубчатого венца 36 плюс половина углового шага между двумя соседними зубьями внутреннего зубчатого венца 36.
Крепежные отверстия 37 служат для приема крепежных винтов 43, ввинченных в соответствующие резьбовые отверстия в несущей пластине 15. Для наглядности эти резьбовые отверстия не показаны. Речь идет, в общей сложности, о четырех резьбовых отверстиях, распределенных вокруг приемного отверстия 20, а именно они лежат на делительной окружности, концентричной приемному отверстию 20, и отстоят друг от друга на 90° в окружном направлении.
Промежуточная дистанционная пластина 34 по своей внешней форме соответствует предохранительной пластине 33 за исключением того, что внутренний зубчатый венец 36 отсутствует, а вместо него выполнено гладкое цилиндрическое отверстие, диаметр которого больше наружного диаметра окружности вершин зубьев внешнего зубчатого венца 29. Наконец, к стопе из дистанционной 34 и предохранительной 33 пластин прилегает закрывающая пластина 44.
Изображенное устройство применяется следующим образом.
При монтаже сначала сверху через приемное отверстие 20 в несущей пластине 15 вставляется осевой держатель 21. Затем на осевой конец 22 снизу надевается направляющий ролик 12 и фиксируется винтом 25 через расположенную между ними пластину 24.
Поскольку шестигранник 28, углы которого образуют внешний зубчатый венец 29, в любом месте больше диаметра приемной расточки 20, осевой держатель 21 не может провалиться через нее. Он в любом случае остается лежать шестигранником 28 на верхней стороне несущей пластины 15.
Эти действия повторяются с обоими направляющими роликами 11, 12 несущей пластины 15.
Подготовленная таким образом несущая пластина 15 может быть закреплена на торцевых концах крановых головных балок 7.
После установки мостового крана на подкрановые рельсы 2 регулируются продольная ориентация крановых головных балок 7 и боковой направляющий зазор головки рельса между направляющими роликами 11, 12. Для этого можно надеть на шестигранник 28 ключ, чтобы вращать его вокруг осевого держателя 21 вокруг его продольной оси. Во время вращательного движения осевой конец 22 вследствие эксцентричного положения относительно оси вращения или, соответственно, оси приемной расточки совершает боковое движение относительно подкранового рельса 2. Как только будет установлено правильное положение, с верхней стороны надеваются дистанционная пластина 34 и затем предохранительная пластина 33. При этом для предохранительной пластины 33 выбирается положение, в котором возникает максимальное совпадение крепежных отверстий 37 с соответствующими резьбовыми отверстиями в несущей пластине 15. Погрешность, которая может возникать, составляет половину углового шага внутреннего зубчатого венца 36, поскольку на наружной периферии предохранительной пластины 33, как уже сказано, имеются две группы крепежных отверстий 37, которые смещены по отношению друг к другу по углу на целочисленное кратное плюс половина углового шага.
После достижения наиболее подходящего положения надевания осевой держатель 21 еще раз немного поворачивается, пока не будет достигнуто окончательное совпадение крепежного отверстия 37а или 37b с резьбовыми отверстиями в несущей пластине 15. При этом вращении осевая цапфа 22 еще раз смещается на сравнительно очень маленькое расстояние относительно головки рельса. Затем надевается закрывающая пластина и сквозь нее ввинчиваются и затягиваются винты 43. Наконец, ввинчивается еще винт 32 для фиксации осевого держателя 21 в вертикальном направлении.
Практический опыт показал, что оптимальное осевое смещение между осями 41, 42 составляет около 10 мм. Это значит, что у 36-гранника в качестве внутреннего зубчатого венца 36 достигается изменение шага в самом неблагоприятном случае 1,8 мм на шаг. Это значение делится пополам за счет использования двух групп крепежных отверстий 37а, 37b, которые, как уже сказано, повернуты по отношению друг к другу.
Другая возможность достижения очень точной разбивки на шаги изображена на фиг. 6. На ней в перспективе в сочетании с предохранительной пластиной 33 с видом на осевую цапфу 22 изображен осевой держатель 21, однако несущая пластина 15 опущена.
Осевой держатель 21 имеет такую же форму, что и в описанном выше примере выполнения. Он состоит в осевом направлении из осевой цапфы 22, цилиндрического участка 27 и шестигранника 28, углы которого образуют зубчатый венец 29. Предохранительная пластина 33 отличается от примера выполнения на фиг. 5 использованием только одной группы крепежных отверстий 37, т.е. имеет, в общей сложности, только четыре крепежных отверстия 37, лежащих по углам квадрата, центр которого совпадает с центром шестигранника 28. Кроме того, отверстие 35 с зубчатым венцом 36 настолько велико, что между шестигранником 28 и внутренним зубчатым венцом 36 возникает кольцевой зазор. В нем находится промежуточное кольцо 45 с внутренним 46 и внешним 47 зубчатыми венцами. Внешний зубчатый венец 47 совпадает по шагу и характеризующим зубчатое зацепление параметрам с внутренним зубчатым венцом 36. Внутренний зубчатый венец 46, напротив, соответствует внутреннему зубчатому венцу 36 из предыдущего примера выполнения, так что промежуточное кольцо 45 взаимодействует с шестигранником 28 так же, как это подробно пояснялось выше. Правда, внутренний зубчатый венец 36 в соответствии с внешним зубчатым венцом 47 в отношении числа зубьев не совпадает по шагу с внутренним зубчатым венцом 46. За счет этого достигается подобие нониуса, который обеспечивает еще более точную настройку.
Монтаж отличается от описанного выше монтажа тем, что после размещения осевого держателя 21 сразу же надевается предохранительное кольцо 33. После настройки бокового зазора между направляющим роликом 11 или 12 и головкой подкранового рельса 2 выбирается положение, в котором промежуточное кольцо 45 своим зубчатым венцом войдет в кольцевой зазор между внешним 29 и внутренним 36 зубчатыми венцами.
В изображенном примере отправной точкой являлось то, что зубчатые венцы, находящиеся в зацеплении между собой, расположены вне несущей пластины. Это определенным образом облегчает монтаж. Однако, в принципе, можно выполнить внутренний зубчатый венец 36 в приемной расточке 20. Принцип действия тогда остается прежним, однако настройка происходит несколько иначе, а именно так, что осевой держатель должен быть вставлен в зубчатую приемную расточку с правильным углом вращения. Предохранительная пластина с внутренним зубчатым венцом тогда не нужна.
Изобретение обеспечивает не только компенсацию допусков, но и подгонку под головки рельсов разной ширины.
В направляющем роликовом устройстве для мостовых кранов предусмотрены два установленных с возможностью вращения осевых держателей, на которые насажены направляющие ролики. Последние расположены на осевых цапфах, которые расположены эксцентрично оси вращения осевого держателя в несущей пластине. С помощью зубчатых венцов осевого держателя и несущей пластины выбранное эксцентричное положение осевой цапфы можно фиксировать с геометрическим замыканием.