ПОДКРАНОВЫЙ РЕЛЬС Российский патент 1997 года по МПК B66C7/08 

Изобретение относится к реконструкции и строительству подкрановых сооружений преимущественно тяжелого режима работы (7 К 8 К), например конверторные и мартеновские металлургические цеха.

Известны подкрановый /прототип/ и железнодорожный рельсы, содержащие главу, шейку и подошву [1] На рельс передаются при его эксплуатации вертикальные и горизонтальные воздействия от колес.

Особенно велики горизонтальные воздействия Tloc, передающиеся на подкрановый рельс от мостовых кранов тяжелого режима работы /8 К/ с жестким подвесом груза, возникающие при перекосах крана и торможении тележки. Эти воздействия /Tloc/ передаются с эксцентриситетом, равным высоте рельса /hp/, создают подвижный локальный крутящий момент /Mкр loc/ [2] приводящий к быстрому износу подкрановых креплений и преждевременному появлению усталостных трещин в подкрановых балках [2] Одновременно происходит неравномерный износ главы рельса, приводящий к их замене через 1-2 года.

Цель изобретения повышение долговечности подкрановых рельсов и подкрановых балок.

Поставленная цель достигается тем, что рельс выполнен трехглавым с центральной главой, воспринимающей вертикальные воздействия, и двумя боковыми на краях подошвы рельса, ориентированными вправо и влево и предназначенными для восприятия горизонтальных воздействий колес крана, причем расстояние между боковыми главами равно ширине верхнего пояса подкрановой балки. При установке трехглавого рельса на подкрановую балку верхний пояс последней западает между боковыми главами и рельс четко фиксируется на подкрановой балке в поперечном направлении.

В подошве рельса выполнены овальные отверстия, а рельс прикрепляют к верхнему поясу подкрановой балки на высокопрочных фрикционных шпильках или болтах.

Сопоставительное сравнение с прототипом показывает: заявленный рельс отличается тем, что он выполнен трехглавым с дополнительными боковыми главами, обеспечивающими восприятие горизонтальных усилий Tloc без эксцентриситета.

Боковые главы смещены вниз и обеспечивают четкую фиксацию разработанного рельса на подкрановой балке без эксцентриситета и упрощают конструкцию крепления.

Таким образом, заявленный рельс соответствует критерию изобретения "Новизна".

Сравнение заявленного объекта с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить признаки, отличающиеся заявленное решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "Существенные отличия".

На фиг. 1 и 2 показан предлагаемый трехглавый рельс.

Рельс состоит из центральной главы 1, шейки рельса 2, подошвы 3, заканчивающейся боковыми главами 4 справа и слева. Расстояние между боковыми главами равно ширине верхнего пояса подкрановой балки. В подошве рельса 3 выполнены овальные отверстия, ориентированные большим размером в продольном направлении.

Трехглавый рельс работает следующим образом.

Вертикальное давление колеса Ploc воспринимается центральной главой и распределяется без эксцентриситета на верхний пояс подкрановой балки, а затем и ее стенку, соосную с рельсом.

Разработанный рельс обладает в несколько раз большими моментами инерции при изгибе и кручении, чем у прототипа, и поэтому распределяет локальное воздействие на большую длину балки и тем самым обеспечивает повышение ее выносливости. Рельс легко соединяется с верхним поясом подкрановой балки высокопрочными фрикционными шпильками или болтами. Это соединение сдвигоустойчиво, поэтому материал рельса включается в работу балки на изгиб и обеспечивает резкое в 2-3 раза повышение несущей способности подкрановой балки. Потребность в клеммах отпадает.

Горизонтальные локальные воздействия Tloc воспринимаются боковыми главами 4 без эксцентриситета, поэтому крутящий локальный момент
M_кр loc Tloc • hp 0
пропадает и не приводит к преждевременному усталостному разрушению подкрановой балки.

Долговечность трехглавого рельса и его креплений также повышается, так как он не испытывает кручения. Колеса крана упрощаются и износ колес и рельсов уменьшается, так как реборды отсутствуют.

Рельс легко монтируется и заменяется не только обычным образом, но и способом продольного поступательного /а.с. NN 358248, 1146353/. Крепление рельса к балке упрощается.

Экономический эффект возникает в основном из-за повышения долговечности рельса и подкрановой балки в несколько раз и ликвидации вынужденных простоев цеха с непрерывным технологическим процессом, например конверторным.

Трехглавый рельс следует использовать при реконструкции подкрановых путей, так как за счет включения рельса в работу сечения подкрановой балки повышается не только долговечность подкрановой балки и рельса, но и ее несущая способность в два и более раз. После демонтажа обычного рельса и установки трехглавого грузоподъемность кранов увеличивается в два и более раз.

Использование: в реконструкции и строительстве подкрановых сооружений, преимущественно тяжелого режима. Сущность изобретения: подкрановый рельс содержит центральную главу 1, шейку рельса 2, подошву 3, заканчивающуюся боковыми главами 4 справа и слева. Боковые главы 4 охватывают верхний пояс подкрановой балки. Подошва 3 рельса соединена с верхним поясом высокопрочными фрикционными болтами. При этом рельс выполняется трехглавным. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Подкрановый рельс, содержащий главу, шейку и подошву, опирающиеся на подкрановую балку, отличающийся тем, что он выполнен трехглавым с центральной главой, ориентированной вверх, и двумя боковыми на краях подошвы рельса, ориентированными в противоположные стороны и перпендикулярно оси симметрии центральной главы, причем расстояние между внутренними гранями боковых глав равно ширине верхнего пояса подкрановой балки. 2. Рельс по п. 1, отличающийся тем, что его боковые главы выполнены смещенными в сторону противоположную направлению центральной главы, а их внутренние поверхности, контактирующие с поясом балки, с уклоном 1/10 - 1/20.