МОСТОВОЙ КРАН
TRAVELER

Изобретение относится к мостовым кранам с перемещаемой по рельсам несущей балкой, по которой поперек направлению движения этой балки перемещается крановая тележка с двумя лебедками, каждая из которых снабжена одним барабаном, причем у каждого барабана ось вращения расположена поперек направления движения крановой тележки, при этом барабаны расположены параллельно на небольшом расстоянии друг от друга и вращаются в противоположных направлениях при поднимании и опускании груза.
Такого рода мостовые краны хорошо известны. Они содержат одну или две несущие балки, которые посредством ходовых механизмов на своих концах перемещаются по рельсам. Эти рельсы могут быть расположены, например, в помещениях на продольных боковых опорах под крышей. На такой балке или по ней поперек направления ее движения перемещается крановая тележка, несущая лебедку. Такого рода лебедки состоят, в основном, из одного барабана, который посредством приводного механизма или электродвигателя приводится в движение для поднимания или опускания груза. Чтобы с помощью такого крана можно было поднимать большие грузы, например весом 80 т или 150 т, трос, как правило, запасовывают. Это имеет, прежде всего, экономические причины, так как запасовка выгоднее, чем соответствующая установка параметров приводного механизма, которая зависит от силы натяжения троса и диаметра барабана. Обычно при 80-тонной лебедке применяется запасовка 8/2, а при 150-тонной лебедке - запасовка 12/2. Такого рода запасовки ведут к тому, что грузовой крюк используется как нижний блок, а в области лебедки размещаются верхние блоки в форме качающегося подвесного тросового блока. При запасовке 8/2 используют один двухжелобный барабан с разнонаправленными по отношению друг к другу желобками, из которых выходят оба конца троса, которые вместе проводят в три верхних блока и четыре тросовых блока в области нижнего блока. Так как в пределах нижнего блока к барабану подходят или отходят от него в целом 8 тросов, а наматываются и разматываются два троса, то говорят о запасовке 8/2. Использование двух приведенных в движение тросов одного барабана, которые выходят из двух разнонаправленных желобков, имеет преимущество, выражающееся в том, что нижний блок при поднимании и опускании движется только в направлении поднимания и опускания, а не перемещается вдоль оси вращения барабана. Однако вышеописанные большие запасовки 8/2 или 12/2 требуют также соответственно большей длины троса. Таким образом, должна быть предусмотрена соразмерная длина барабана или увеличен его диаметр. Однако длина барабана ограничена максимально возможным углом скоса поперек продольного направления барабана. Как правило, в связи с этим приходится увеличивать диаметр барабана. Больший диаметр барабана требует большего крутящего момента ведомого вала механизма. Максимальный крутящий момент ведомого вала механизма может, в свою очередь, ограничить максимально возможный вес груза для подъема лебедкой. Кроме того, трос при большом угле откоса подвергается большой нагрузке. Это ведет к уменьшению срока эксплуатации троса, а также - срока эксплуатации барабана и всех отводных роликов. К тому же, теоретический расчет срока эксплуатации троса осложняется существующим углом скоса троса, который изменяется вдоль продольного направления барабана.
Далее, из патента Германии DE 10117466 В4 известна электрическая лебедка для использования в качестве сценической лебедки. Такого рода сценические лебедки применяют для поднятия и опускания занавесов и кулис. Обычно занавес и кулисы подвешивают с помощью большого числа тросов, крепящихся во многих точках по всей ширине сцены. Чтобы добиться плавного поднятия и опускания занавеса и кулис, тросы должны разматываться и наматываться лебедкой синхронно. Такого рода лебедки имеют расположенные рядом дополнительные лебедки, которые находятся на одном общем барабанном валу. Барабанный вал при этом приводят в движение одним или несколькими электрическими приводными двигателями. Так как на сцене расположено несколько занавесов и кулис по всей глубине сцены друг за другом на небольшом расстоянии, несколько лебедок не могут располагаться друг за другом, поскольку их габаритная ширина слишком велика. Более того, лебедки имеют для этого на каждый трос минимум один отводной ролик, чтобы разворачивать каждый горизонтально выходящий из барабана трос вертикально в направлении сцены. Эти отводные ролики неподвижно закреплены на траверсе, которая крепится к лебедке. Чтобы добиться абсолютно плавного поднятия и опускания занавесов и кулис, для такой лебедки дополнительно предусмотрено предотвращение удлинения и укорачивания длины троса между начальными точками троса на барабане и отводном ролике, которые возникли бы вследствие перемещения начальной точки вдоль барабана. Для этого общая лебедка расположена на барабанной каретке, которая перемещается в продольном направлении оси барабана по отношению к неподвижно установленной несущей раме лебедки. Перемещение барабанной каретки относительно несущей рамы и отводных роликов осуществляют посредством привода ходовым винтом таким образом, что перемещение барабанной каретки происходит синхронно с вращением барабана: на один отрезок перемещения, равный примерно одному диаметру троса, за одно вращение барабана. Этим достигается то, что выходящий из барабана трос входит в отводной ролик примерно под прямым углом к оси вращения отводного ролика. Таким образом, не происходит удлинения и укорачивания троса между начальной точкой троса на барабане и отводном ролике, благодаря чему также не возникает связанного с этим колебания скорости поднимания и опускания.
Кроме того, из выложенного описания к неакцептованной патентной заявке Японии JP 2001-2379 А известен мостовой кран с крановой тележкой, которая перемещается при помощи роликов на несущем элементе передвижного крана. Крановая тележка, как обычно, имеет лебедку с барабаном. Лебедка и, следовательно, ее барабан перемещаются по другим роликам по отношению к крановой тележке. При этом направление движения крановой тележки и продольное направление барабана совпадают. Передвижение барабана относительно крановой тележки осуществляют посредством гидравлического цилиндра. С помощью этой дополнительной возможности перемещения барабана по отношению к крановой тележке должно быть достигнуто то, что начальная точка троса остается на одном месте относительно продольного удлинения барабана при наматывании и разматывании троса.
Из описания изобретения к патенту США US 5423438 А известен мостовой кран с крановой тележкой, который охватывает две лебедки, имеющие каждая один барабан. Барабаны расположены параллельно друг другу на небольшом расстоянии и вращаются в противоположных направлениях. Барабаны наматывают и разматывают первый и второй общий трос. Два троса запасовывают на первый или второй тросовый блок нижнего блока и выводят из барабанов в общей сложности четырьмя тросами. Тросовые блоки находятся в нижнем блоке на расположенных параллельно к оси вращения барабана осях, могут вращаться, свободно двигаются вдоль этих осей и перемещаемы. Отдаляющиеся или приближающиеся друг к другу при наматывании и разматывании троса вдоль барабанов начальные точки вызывают изменение угла скоса между отдельными тросами, барабанами или тросовыми блоками. Через выходящие тросы продольно направленные силы начинают действовать на тросовые блоки, которые в связи с этим автоматически следуют за перемещаемыми начальными точками троса. Углы скоса троса благодаря этому уменьшаются.
Описание изобретения к выложенной акцептованной патентной заявке ФРГ 1192381 В описывает мостовой кран с крановой тележкой, которая содержит четыре однобарабанные лебедки. Каждый барабан наматывает и разматывает трос, зацепленый крюком за грузозахватное приспособление. Каждый выходящий из барабана трос проходит через один отводной ролик. Чтобы тросы попадали на отводной ролик под постоянным углом, перемещение начальных точек тросов выравнивают вдоль барабанов, в то время как барабаны перемещаются вдоль несущих их осей вращения соответствующим образом действующими силами натяжения троса.
Европейская патентная заявка ЕР 0571207 А1 касается механизма для перемещения троса для многослойного наматывания и разматывания троса на барабан лебедки. Барабан закреплен на каретке. Чтобы начальная точка троса оставалась постоянной в пределах направляющих роликов для надлежащего наматывания троса, каретка перемещается вдоль двух рельсов по роликам относительно к неподвижной конструкции из направляющих роликов. Передвижение каретки осуществляют с помощью появляющейся силы натяжения троса.
Из британской патентной заявки GB 714071 А известен портовый кран с телескопической стрелой и подвешенной на ней мачтой. Внутри стрелы находится горизонтально перемещаемая на крановой тележке лебедка, чей трос проходит через внутреннюю часть стрелы и мачты. Чтобы спускающийся из барабана вертикально вниз трос при наматывании и разматывании, несмотря на перемещаемую относительно барабана начальную точку, удерживал центральную позицию относительно мачты, перемещению начальной точки относительно троса противодействует соответствующее передвижение крановой тележки вдоль стрелы.
Задачей изобретения является улучшение конструкции мостового крана с перемещаемым по рельсам продольным несущим элементом.
Эта задача решается за счет того, что у мостового крана с перемещаемым по рельсам (5) продольным несущим элементом, на котором с возможностью перемещения вдоль него установлена крановая тележка, несущая две лебедки, имеющие каждая один барабан, причем каждый барабан имеет одну ось вращения, которая расположена поперек направления движения крановой тележки, при этом барабаны расположены параллельно на небольшом расстоянии друг от друга с возможностью вращения в противоположных направлениях при поднимании и опускании грузов, каждый из барабанов имеет по желобку, которые разнонаправлены по отношению друг к другу, а оба барабана имеют возможность наматывания на них и разматывания с них одного общего запасованного на минимум одного нижнего блока троса, на крановой тележке расположена одна лебедочная тележка, на которой расположены две лебедки, причем лебеедочная тележка имеет возможность перемещения с помощью ходовых механизмов на поперечном несущем элементе крановой тележки в направлении движения лебедки, проходящем поперек направления движения крановой тележки, при этом лебедки с помощью лебедочной тележки имеют возможность перемещения относительно крановой тележки таким образом, что каждая из перемещаемых вдоль соответствующего барабана начальных точек троса в отношении продольного удлинения барабана остается на одном месте, а привод ходовых механизмов лебедочной тележки сцеплен с электродвигателем лебедки посредством блока управления таким образом, что начальная точка троса в отношении продольного удлинения барабана также остается на одном месте.
Срок эксплуатации троса, барабана и, соответственно, находящихся на барабане желобков увеличивается. Так как максимально возможный угол скоса троса является фактором, ограничивающим длину барабана, то без соответствующего изобретению перемещения начальной точки троса может быть увеличена длина барабана и, таким образом, уменьшен диаметр барабана. Вместе с уменьшением диаметра происходит сокращение максимального момента ведомого вала механизма, так что механизм изнашивается в меньшей степени, и кроме того, стандартный механизм может использоваться для больших грузов в пределах одного типового ряда тросовой системы.
Особенное преимущество имеет автоматическая фиксация начальной точки троса с помощью регулировки приводов ходовых устройств.
Далее изобретение поясняется представленным на чертежах примером устройства, на которых:
Фиг.1: фронтальный вид мостового крана,
Фиг.2: вид в изометрии устройства на Фиг.1 с показом крановой тележки,
Фиг.3: вид в плане устройства на Фиг.2
и
Фиг.4: боковая проекция устройства на Фиг.3.
На Фиг.1 представлен фронтальный вид мостового крана 1, который можно эксплуатировать в помещении или снаружи. Передвижной кран 1 имеет, как обычно, продольный несущий элемент - балку 3, которая на Фиг.1 представлена частично правой концевой частью. Балка 3 имеет возможность перемещения на своих двух противолежащих концах посредством ходовых механизмов 4 по рельсам 5 в продольном направлении L. На Фиг.1 представлен только один из двух рельсов 5. Рельсы 5 закреплены посредством консоли 6 на стене здания, преимущественно под крышей, или опираются на не показанные на чертеже стойки. На балке 3 установлена крановая тележка 7 с возможностью перемещеняия вдоль балки 3 в поперечном направлении Q. Поперечное направление Q расположено под прямым углом к продольному направлению L. Крановая тележка 7 содержит, в основном, раму 8, установленную посредством ходовых механизмов 9 на балке 3, и две лебедки 10. На тросе 11, выходящем из двух лебедок 10, подвешен нижний блок 12 с грузовым крюком 13. Трос 11 запасован, так что в области крановой тележки 7 расположены не представленные на чертеже верхние блоки. В данном случае имеются три верхних блока, так как предусмотрена запасовка 8/1, а при двух лебедках 10 - запасовка 2×8/1.
Фиг.2 представляет собой изометрию Фигуры 1 в области крановой тележки 7, и, в частности, представляет ее конструкцию согласно настоящему изобретению. Крановая тележка 7 отличается от известных из современного уровня техники крановых тележек тем, что на ней предусмотрена также лебедочная тележка 15, для того чтобы лебедки 10 могли перемещаться не только в поперечном направлении Q вдоль балки 3 мостового крана 1, но и независимо от балки 3 в направлении движения лебедки S, которое находится под прямым углом к поперечному направлению Q и в целом параллельно продольному направлению L.
На Фиг.2 показано, что мостовой кран 1 является передвижным краном с двумя несущими элементами, который имеет две параллельно и на небольшом расстоянии друг от друга расположенных балки 3. Такая конструкция служит преимущественно для мостовых кранов для поднятия больших грузов. Указанный здесь мостовой кран 1 предусмотрен для грузов в пределах от 50 до 200 т.На верхней стороне За балки 3 закреплены рельсы 16 для крановой тележки 7 под ее ходовые механизмы 9. В целях наглядности изображен только один ходовой механизм 9 с двумя колесами 9а. Ходовые механизмы 9 закреплены на прямоугольной раме 8 крановой тележки 7. Рама 8 имеет две параллельные и расположенные на небольшом расстоянии друг от друга поперечные направляющие 8а, на которых, в свою очередь, закреплены рельсы 17. Эти рельсы 17 лежат в направлении движения лебедки S и, следовательно, поперек направления движения Q балки 3. По рельсам 17 с помощью других ходовых механизмов 18 в направлении движения лебедки S имеет возможность перемещаться лебедочная тележка 15. Конструкция лебедочной тележки 15 вполне может быть сравнима с конструкцией обычных крановых тележек. На рамке 19 лебедочной тележки 15 находятся две лебедки 10. Лебедки 10 состоят при обычном типе конструкции, в основном, из одного барабана 21 с осью вращения D, расположенной горизонтально и параллельно направлению движения лебедки S. Оси вращения D двух барабанов 21 также расположены в общей вертикальной плоскости. Для привода барабанов 21 имеется электродвигатель 22, который сцеплен с ними посредством опирающегося на рамку тележки 19 механизма 23. Барабаны 21 снабжены желобками 24, из которых схематично изображен только один отрезок с периметром барабана 21. Каждый из барабанов 21 выполнен с одним желобком 24. В соответствии с применяемой запасовкой 2×8/1 двумя барабанами 21 наматывается и разматывается только один общий трос 11. При этом желобки 24 разнонаправлены. Так как каждый из двух барабанов 21 применяется для поднятия или опускания груза с разнонаправленным вращением, то трос 11, который проходит между двумя барабанами 21, наматывается и разматывается нужным образом.
На Фиг.3 представлен вид в плане описанный мостовой кран 1 с показом крановой тележки 7. Можно ясно идентифицировать расположенные на расстоянии и параллельно друг к другу продольные несущие балки 3 мостового крана с двумя несущими элементами. Также видно, что нижняя крановая тележка 7 и верхняя тележка 15 образуют как бы перекрестную тележку, так как лебедки 10 с помощью крановой тележки 7 имеют возможность перемещаться не только в поперечном направлении Q вдоль балок 3, но и с помощью лебедочной тележки 15 в направлении движения лебедки S поперек направления Q. При этом направление движения лебедки S и поперечное направление Q, в основном, лежат в горизонтальных плоскостях, которые находятся друг от друга на некотором расстоянии по вертикали.
Кроме того, из Фиг.3 можно сделать общий вывод, что вдоль барабанов 21 проходят желобки 24, по которым в один слой наматывается и разматывается трос 11.
На представленном на Фиг.3 изображении трос 11 из барабанов 21 почти наполовину размотан, а нижний блок 12 с грузовым крюком 13 находится в среднем положении. Соответственно, начальные точки 20 троса находятся в области середины барабанов 21. Соответственно, лебедочная тележка 15 находится на крановой тележке 7 в средней позиции с точки зрения направления движения лебедки S. Как только нижний блок 12 будет опущен, начальные точки 20 переместятся в направлении движения лебедки S вправо. Поскольку соответствующее перемещение нижнего блока 12 и, следовательно, боковое отклонение троса 11, с точки зрения направления оси вращения D барабанов 21, при выходе из желобков 24 нежелательно, то общая лебедочная тележка 15 с лебедками 10 на Фиг.3 перемещается налево вдоль рельс 17. При этом электродвигатели 22 для барабанов 21 с приводом движения для ходовых механизмов 18 (не показан) сцеплены посредством блока управления (не показан) таким образом, что начальная точка 20, несмотря на перемещение желобков 24 вдоль барабана 21, остается на одном месте по отношению к продольному направлению барабанов 21.
На Фиг.4 представлен вид сбоку Фигуры 3. Здесь особенно хорошо видно, что лебедочная тележка 15 прикреплена к продольным балкам 3 над крановой тележкой 7. Кроме того, схематично изображен только один трос 11, хотя в соответствии с выбранной запасовкой 2×8/1 всего выходят 8 тросов 11. Таким образом, всего имеется 8 тросов 11 на каждом из двух барабанов 21. Для упрощения описания изобретения четыре начальные точки 20 на одном барабане 21 были соединены относительно продольного направления барабана 21 в одной начальной точке 20 в середине четырех начальных точек.