ОПЕРАТОРСКИЙ КРАН Российский патент 1995 года по МПК B66C23/70 

Изобретение относится к грузоподъемному машиностроению.

Известен операторский кран, имеющий опору, закрепленную на ней стрелу в виде балки сложного профиля сравнительно небольшой высоты, и выдвижную консоль. Выполнение стрелы в виде балки сравнительно небольшой высоты обуславливает ее избыточную металлоемкость.

Известен операторский кран с более легкой стрелой, выполненной в виде двухконсольной висячей фермы. Стрела включает головную муфту, соединенную с опорой крана, центральную стойку, жестко установленную на головной муфте в вертикально расположенной продольной плоскости симметрии стрелы, две боковые стойки, жестко установленные на головной муфте под равными углами к центральной стойке, канатные блоки, установленные на свободных концах стоек, консоль с противовесом, брус, составленный из двух секций, соединенных между собой промежуточной муфтой, причем первая из секций закреплена совместно с консолью противовеса в головной муфте, растяжки, переброшенные через канатные блоки стоек и связанные одним концом с консолью противовеса, а другим - с брусом, и механизмы натяжения растяжек, выполненные в виде талрепов.

В описанном кране центральная стойка вместе с соответствующими растяжками воспринимает воздействующие на кран рабочие нагрузки и обеспечивают жесткость конструкции в продольной плоскости симметрии стрелы, а боковые стойки вместе с опирающимися на них растяжками обеспечивают жесткость конструкции в направлении, перпендикулярном этой плоскости.

При этом угол наклона растяжек, передающих растягивающие нагрузки относительно бруса, воспринимающего сжимающие нагрузки, должен быть достаточно большим, чтобы и те и другие не достигли значений, требующих значительного усиления поперечных сечений этих элементов. Такое ограничение приводит к необходимости обеспечения определенного соотношения между вылетом стрелы и высотой стоек, в связи с чем при значительных вылетах стрелы конструкция должна иметь стойки значительной высоты, что существенно повышает сложность монтажа и обслуживания крана и ввиду его значительной высоты и поперечных размеров не позволяет проводить съемки в местах с ограниченным доступом.

Целью изобретения является повышение удобства монтажа и обслуживания крана, а также расширение его функциональных возможностей путем снижения высоты стоек.

Поставленная цель достигается тем, что в операторском кране, содержащем опору и стрелу, смонтированную с возможностью наклона и поворота относительно опоры и включающую головную муфту, соединенную с опорой, головную центральную стойку, жестко установленную на головной муфте в вертикально расположенной продольной плоскости симметрии стрелы, две головные боковые стойки, жестко установленные на головной муфте под равными углами к головной центральной стойке, канатные блоки, установленные на свободных концах головных стоек, консоль с противовесом, брус, составленный из по меньшей мере двух секций, соединенных между собой по меньшей мере одной промежуточной муфтой, причем первая из секций закреплена совместно с консолью в головной муфте, растяжки, переброшенные через канатные блоки головных стоек и связанные одним концом с консолью, а другим - с брусом, и механизмы натяжения растяжек, в отличие от крана-прототипа стрела дополнительно снабжена по меньшей мере одной дополнительной центральной стойкой, установленной между свободным концом стрелы и головной центральной стойкой в продольной плоскости симметрии стрелы, дополнительными канатными блоками, установленными на свободных концах дополнительных центральных стоек, дополнительными центральными растяжками, переброшенными каждая через блоки головной и дополнительных центральных стоек и связанных одним концом с консолью, а другим - с брусом, и механизмами натяжения дополнительных центральных растяжек.

Достижению поставленной цели служит и то, что по каждую сторону от продольной плоскости ее симметрии стрела предлагаемого крана снабжена по меньшей мере одной дополнительной боковой стойкой, установленной между ее свободным концом и соответствующей головной боковой стойкой, дополнительными канатными блоками, установленными на свободных концах дополнительных боковых стоек, дополнительными боковыми растяжками, переброшенными через блоки головных и дополнительных боковых стоек и связанными одним концом с консолью, а другим - с брусом, и механизмами натяжения дополнительных боковых растяжек.

При этом целесообразно, чтобы дополнительные стойки были жестко закреплены на промежуточных муфтах и чтобы дополнительные боковые стойки каждой из сторон стрелы были смонтированы в одной плоскости с соответствующей головной боковой стойкой. Целесообразно также, чтобы механизмы натяжения центральных растяжек были выполнены в виде блока, содержащего корпус, образованный верхней, нижней, передней, задней и двумя боковыми стенками с установленными в них двумя соосными друг другу боковыми подшипниками, две полуоси, установленные в боковых подшипниках перпендикулярно продольной плоскости симметрии стрелы и закрепленные на свободном конце консоли, передние и задние подшипники, установленные по числу растяжек в передней и задней стенках, ходовые винты, установленные в передних и задних подшипниках и имеющие сзади хвостовики для захвата рабочим инструментом, ходовые гайки, взаимодействующие с ходовыми винтами и установленные внутри корпуса без возможности поворота, крюки для захвата растяжек и тяги, соединяющие крюки с ходовыми гайками. Желательно при этом, чтобы и механизмы натяжения боковых растяжек были выполнены в виде двух симметрично расположенных блоков, каждый из которых должен содержать корпус, образованный верхней, нижней, передней, задней и двумя боковыми стенками с установленными в них двумя соосными друг другу боковыми подшипниками, две полуоси, установленные в боковых подшипниках параллельно головной центральной стойке и закрепленные на свободном конце консоли, передние и задние подшипники, установленные по числу растяжек в передней и задней стенках, ходовые винты, установленные в передних и задних подшипниках и имеющие сзади хвостовики для захвата рабочим инструментом, ходовые гайки, взаимодействующие с ходовыми винтами и установленные внутри корпуса без возможности поворота, крюки для захвата растяжек и тяги, соединяющие крюки с ходовыми гайками.

Установка дополнительных стоек ограниченной высоты позволяет, сохраняя удобные углы наклона растяжек, выполнить головные стойки равными по высоте дополнительными стойками, сократить общую длину растяжек и загрузить каждую из них практически равной нагрузкой. В результате возможно получить операторский кран со стрелой значительной длины и ограниченной ширины и высоты, что создает удобства при его монтаже и обслуживании и расширяет его функциональные возможности.

Выполнение механизмов натяжения растяжек в виде винтовых пар, смонтированных в размещенных на свободном конце консоли блоках, значительно упрощает их обслуживание как во время монтажа, так и при последующей эксплуатации.

Изобретение удовлетворяет критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлен предлагаемый операторский кран, вид сбоку; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2 (в увеличенном масштабе); на фиг. 4 - вид по стрелке В на фиг. 2 в увеличенном масштабе с местным разрезом; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 4.

Операторский кран содержит опору 1, имеющую неподвижное основание 2 и установочную лиру 3, связанную с основанием посредством подшипникового узла 4, позволяющего лире 3 поворачиваться вокруг вертикальной оси основания. В установочной лире 3 посредством подшипниковых узлов 5, имеющих общую горизонтальную ось, смонтирована с возможностью наклона в вертикальной плоскости головная муфта 6 стрелы 7. В муфте 6 укреплены консоль 8 с противовесом 9, собранным из определенного количества дискретных грузов, первая из секций 10 бруса 11, головная центральная стойка 12 и головные боковые стойки 13 и 14 - левая и правая. Секции 10, имеющие восьмигранный профиль, соединены между собой промежуточными муфтами 15 и 16 квадратного сечения (см. фиг. 3) при помощи клиньев 17 и стопорных винтов 18. В верхней и боковых стенках муфт 16 имеются отверстия 19, в которых укреплены гильзы 20. Крепление гильз 20 к стенкам муфты 16 осуществлено при помощи винтов 21, заведенных в отверстия фланцев 22. В гильзы 20 вставлены дополнительные центральные стойки 23 и дополнительные боковые стойки 24 до упора в буртики 25 гильз 20. Стойки 23 и 24 собраны из труб 26 и вилок 27, в которых укреплены оси 28 канатных блоков 29. Стойки 13 и 14 имеют ту же конструкцию, что и стойки 23 и 24, закреплены на муфте 6 аналогичным образом и также содержат на своих свободных концах канатные блоки 29. Через блоки 29 центральных стоек 13 и 23 переброшены центральные растяжки 30 разной длины, связанные одним концом с муфтами 15 и 16 и другим концом с крюками 31 блока 32 механизмов натяжения центральных растяжек. Аналогичным образом через блоки 29 боковых стоек 13, 14 и 24 переброшены боковые растяжки 33 разной длины, связанные одним концом с муфтами 16 и другим концом с крюками 31 блоков 34 механизмов натяжения боковых растяжек. Блоки 32 и 34 имеют аналогичное строение и содержат (см. фиг. 4 и 5) корпус 35, образованный верхней 36, нижней 37, передней 38, задней 39 и двумя боковыми 40 стенками, два подшипника 41, установленных соосно один другому в боковых стенках 40, подшипники 42 и 43, установленные в передней и задней стенках 38 и 39 по числу соответствующих растяжек 30 или 33, ходовые винты 44, установленные в подшипниках 42 и 43 и имеющие хвостовики 45 квадратного поперечного сечения для захвата ключом, ходовые гайки 46, имеющие плоские поверхности 47, взаимодействующие с внутренними поверхностями стенок 36 и 37, и тяги 48, соединяющие гайки 46 с крюками 31 через промежуточные элементы 49. Блоки 32 и 34 смонтированы с возможностью поворота вокруг полуосей 50, заведенных цапфами 51 в подшипники 41 и установленных в соосных одно другому резьбовых отверстиях кронштейнов 52, закрепленных на свободном конце консоли 8. Для ввода цапф 51 в подшипники 41 полуоси 50 снабжены маховиками 53. При этом кронштейны 52 для установки блока 32 установлены таким образом, что ось их резьбовых отверстий перпендикулярна продольной плоскости симметрии стрелы, а кронштейны 52 для установки блоков 34 таким образом, что оси их резьбовых отверстий параллельны осям центральных стоек. На свободном конце последней секции 10 смонтирована панорамная головка 54 для установки съемочной аппаратуры.

Монтаж предлагаемого крана начинают с монтажа опоры 1, на которой устанавливают головную муфту 6. В муфте 6 при помощи клиньев 17 и винтов 18 монтируют консоль 8 и первую секцию 10 бруса 11, а также головные стойки 12-14 вместе с канатными блоками 29. На свободном конце консоли 8 устанавливают кронштейны 52 и в них монтируют блоки 32 и 34. На свободном конце первой секции 10 монтируют первую муфту 15, которую при помощи первой из растяжек 30 соединяют с соответствующим крюком 31 блока 32, перебросив ее через канатный блок 29 головной центральной стойки 12 и отрегулировав ее натяжение при помощи соответствующего механизма 44, 46. В первой муфте 15 устанавливают вторую секцию 10, а на ее конце - первую муфту 16, которую при помощи растяжек 30 и 33 соединяют с блоками 32 и 34, перебpосив их через канатные блоки 29 стоек 12, 13 и 14 и отрегулировав их натяжение при помощи соответствующих механизмов 44, 46. В первой муфте 16 монтируют третью секцию 10 и первые дополнительные стойки 23 и 24. На конце третьей секции 10 монтируют вторую муфту 15, соединяя ее соответствующей растяжкой 30 с блоком 32 через канатные блоки 29 первой стойки 23 и головной стойки 12, и т. д. до полного окончания сборки стрелы 7, в течение которой для удержания стрелы в равновесии на конце консоли 8 по мере необходимости монтируют один за другим грузы, образующие противовес 9.

Во время эксплуатации предлагаемого крана нагрузка, приложенная к концу последней секции 10 бруса 11, передается на последнюю растяжку 30 и через нее на консоль 8. Наряду с этим растяжка 30 нагружает сжимающими усилиями последнюю стойку 23 и последнюю секцию 10, передающую ее на предпоследнюю секцию 10 и дальше вдоль всех последующих секций. Нагрузка, воспринимаемая последней стойкой 23, передается на растяжки 30, прикрепленные к последним муфтам 16 и 15 и через них на консоль 8. Наряду с этим упомянутые растяжки нагружают сжимающими усилиями предпоследнюю стойку 23, предпоследнюю и следующую за ней секции 10. В свою очередь предпоследняя стойка 23 передает нагрузку следующим растяжкам и т. д. Отсюда следует, что в предлагаемой конструкции, если не учитывать ее собственного веса, все растяжки нагружены примерно одинаковыми нагрузками, а нагрузки секции 10 возрастают дискретно от наименее нагруженной последней секции до наиболее нагруженной первой секции, укрепленной в головной муфте 6. Стойки 24 и растяжки 33 обеспечивают недеформируемости стрелы в направлении, перпендикулярном ее продольной плоскости симметрии, причем работа этих элементов аналогична работе стоек 23 и растяжек 30. Обеспечение прямолинейности бруса 11 достигается путем регулирования натяжения растяжек винтогаечными механизмами блоков 32 и 34.

По сравнению с выбранным прототипом предлагаемый кран, благодаря значительному (в 5-10 раз) снижению высоты и поперечных размеров отличается намного большей простотой монтажа и обслуживания, а также существенным расширением его функциональных возможностей.

Использование: грузоподъемное машиностроение. Операторский кран предназначен для проведения сложных натурных и павильонных съемок. Сущность изобретения: кран содержит опору 1 и стрелу 7, смонтированную с возможностью наклона и поворота относительно опоры. Стрела включает головную муфту 6, соединенную с опорой 1, головную центральную стойку 12, жестко установленную на головной муфте в вертикально расположенной продольной плоскости симметрии стрелы, две головные боковые стойки, жестко установленные на головной муфте под равными углами к головной центральной стойке, канатные блоки, установленные на свободных концах головных стоек, консоль 8 с противовесом 9, брус 11, составленный из по меньшей мере двух секций 10, соединенных по меньшей мере одной промежуточной муфтой 15, растяжки, переброшенные через канатные блоки головных стоек и связанные одним концом с консолью, а другим - с брусом, и механизмы натяжения растяжек. Снижение высоты головных стоек и за счет этого повышение удобства монтажа и обслуживания крана получено благодаря тому, что стрела снабжена по меньшей мере одной дополнительной центральной стойкой, установленной между свободным концом стрелы и головной центральной стойкой, дополнительными канатными блоками, установленными на свободных концах дополнительных центральных стоек, дополнительными центральными растяжками, переброшенными через блоки головной и дополнительной центральных стоек и связанными одним концом с консолью, а другим - с брусом, и механизмами натяжения дополнительных центральных растяжек. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. ОПЕРАТОРСКИЙ КРАН, содержащий установленную на опоре с возможностью поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях стрелу, консоль с противовесом, соединенную со стрелой посредством муфты, закрепленной на опоре, жестко закрепленную на муфте в вертикальной продольной плоскости симметрии стрелы центральную распорку, боковые распорки, закрепленные на муфте под равными углами к центральной распорке, канатные блоки, установленные на концах центральной и боковых распорок, огибающие их растяжки, соединенные одними концами с консолью, механизмы натяжения центральной и боковых растяжек, при этом стрела выполнена по крайней мере из двух частей, соединенных дополнительной муфтой, на которой закреплены вторые концы растяжек, отличающийся тем, что, с целью повышения удобства монтажа и обслуживания и расширения эксплуатационных возможностей крана, он снабжен по крайней мере одной дополнительной центральной распоркой, закрепленной на дополнительной муфте параллельно основной центральной распорке, установленным на конце дополнительной центральной распорки канатным блоком, дополнительной растяжкой, запасованной на блоки, установленные на концах основной и дополнительной центральных распорок, при этом первые концы основной и дополнительной центральных растяжек соединены с механизмом натяжения, установленным на свободном конце консоли с возможностью поворота в вертикальной плоскости, первые концы боковых растяжек соединены с механизмами натяжения, установленными на том же конце консоли с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, а второй конец дополнительной центральной растяжки закреплен на дополнительной муфте. 2. Кран по п.1, отличающийся тем, что он снабжен по крайней мере одной парой дополнительных боковых распорок, закрепленных каждая по одну сторону от вертикальной продольной плоскости симметрии стрелы, установленными на их концах дополнительными канатными блоками, дополнительными боковыми растяжками, запасованными на блоки основных и дополнительных боковых распорок и соединенными одними концами с упомянутыми механизмами натяжения, вторые концы которых закреплены на стреле. 3. Кран по пп.1 и 2, отличающийся тем, что каждая дополнительная боковая распорка расположена в одной плоскости с соответствующей основной боковой распоркой. 4. Кран по пп.1 и 2, отличающийся тем, что механизмы натяжения растяжек включают в себя каждый коробчатый корпус, размещенные в его торцевых стенках соосно друг с другом пары подшипников по числу соединяемых с механизмами натяжения растяжек, установленные в последних ходовые винты с хвостовиками в форме многогранника для взаимодействия с инструментом для вращения винтов, установленные на винтах гайки, зафиксированные от поворота и соединенные с гайками посредством жестких тяг крюки для соединения с первыми концами растяжек, соосно установленные в боковых стенках корпуса дополнительные подшипники и установленные в них полуоси для соединения данных механизмов с консолью.