РАМА ГРУЗОПОДЪЕМНОЙ МАШИНЫ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАМЫ Российский патент 1998 года по МПК B66C9/00 

Данное изобретение относится к сварным металлоконструкциям рам грузоподъемных машин преимущественно к ходовым рамам башенных кранов.

В известной раме в связи с ее большими габаритами и массой использованы сваренные с элементами рамы тонкостенные диафрагмы, образующие ячейки с целью снижения массы и повышения прочности рамы [1].

Прототипом данного изобретения является рама грузоподъемной машины, содержащая верхний и нижний листы, между которыми концентрически расположены обечайки, соединенные с листами сваркой, и диафрагмы, соединенные с одним листом рамы и обечайками [2].

Большое количество диафрагм, расположенных на небольшом друг от друга расстоянии, затрудняет доступ электрода к свариваемым элементам рамы. Увеличение расстояния между диафрагмами приводит к уменьшению числа диафрагм, что снижает прочность рамы, а повышение прочности рамы путем применения толстостенных диафрагм приводит к увеличению массы рамы. В практике плохой доступ к свариваемым стыкам рамы, например, при сварке ходовой рамы башенного крана связан также и с тем, что высота рамы составляет около одного метра, а расстояние между диафрагмами значительно меньше высоты рамы. В результате при сварке диафрагм с обечайками и верхним листом рамы в стесненных условиях происходит образование сварных швов крайне низкого качества, что на протяжении многих лет являлось главной причиной преждевременных поломок рам. Учитывая особо опасные условия работы башенных кранов поломанные рамы, как правило, восстановлению не подлежали, что приводило к большим издержкам при замене рамы в условиях эксплуатации на строительных объектах, поскольку при замене рамы кран полностью демонтируется.

Конструкция известной рамы (прототипа) предусматривает способ ее изготовления заключающийся в том, что к одному листу рамы приваривают сначала обечайки, между которыми радиально располагают диафрагмы и затем сваркой соединяют их с обечайками и первым листом, а затем к обечайкам приваривают второй лист рамы.

Недостатком данного способа является то, что он не отвечает требованиям технологии сварки и не обеспечивает удобство работы руки сварщика или робота в стесненных условиях без помех.

Решаемой технической задачей данного изобретения является повышение прочности рамы.

На фиг. 1 показана рама грузоподъемной машины в поперечном разрезе на примере ходовой рамы башенного крана (лист 1 рамы не показан).

На фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

На фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

На фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2.

Рама грузоподъемной машины (фиг. 1, 2) содержит верхний и нижний листы 1 и 2, между которыми концентрически расположены обечайки 3 и 4, соединенные с листами 1 и 2 сваркой, и диафрагмы 5. Последние расположены симметрично и радиально между обечайками 3 и 4.

Конструктивной особенностью данной рамы является то, что каждая диафрагма, расположенная между парой смежных диафрагм 5, выполнена по крайней мере из двух коротких диафрагм 6 и 7, которые образуют пару диафрагм, поскольку состыкованы между собой сваркой по длине и соединены сваркой с обечайками 3 и 4. Короткая диафрагма 6 соединена сваркой с листом 1. Длина каждой короткой диафрагмы выбрана приблизительно равной половине длины основной диафрагмы 5. В центральной части листы 1 и 2 рамы имеют отверстия 8 и 9, а на концах - отверстия 10 под оси флюгеров.

Между листом 2 и каждой диафрагмой образован зазор 11, обеспечивающий плотное прилегание листа 2 к обечайкам 3 и 4 во время сборки рамы.

Обечайки 3 и 4 пристыкованы к внутренней поверхности 12 листа 1 сварными швами 13 и 14, а диафрагмы 5 соединены с обечайками 3 и 4 сварными швами 15 и 16. Каждая короткая (условно первая) диафрагма 6 соединена с обечайками 3 и 4 и листом 1 сварными швами 17 и 18. Каждая короткая (условно вторая) диафрагма 7 пристыкована к короткой (первой) диафрагме 6 сварным швом 19, а с обечайками 3 и 4 каждая короткая диафрагма 7 соединена сварными швами 20.

Обечайки 3 и 4 соединены с листом 2 сварными швами 21 и 22.

Работает рама следующим образом. Рама нагружена статическими и динамическими нагрузками, которые воспринимаются листами 1 и 2, обечайками 3 и 4 и диафрагмами.

Нагрузки передаются на оси рамы, расположенные в отверстиях 10 (не показаны).

При этом листы рамы работают на сжатие и растяжение, на изгиб, а также воспринимают крутящий момент.

Благодаря ячеистой форме ядра жесткости рамы, выполненной из тонкостенных элементов, рама может воспринимать сравнительно большие нагрузки и иметь небольшую массу.

Способ изготовления рамы грузоподъемного крана раскрывается на примере изготовления рамы башенного крана и заключается в следующей последовательности действий.

Устанавливают лист 1 рамы на землю (фиг. 2) поверхностью 12 вверх и приваривают к нему обечайки 3 и 4 сварными швами 13 и 14, а затем располагают между обечайками диафрагмы 5 (фиг. 1) на расстоянии 2L друг от друга (фиг. 1) с разбивкой по делительной окружности, где L - проектное расстояние между диафрагмами (определяется из рабочего чертежа).

Расстояние 2L - является наиболее оптимальным для обеспечения наибольшего пространства для сварки с минимумом затрат - при минимальном числе коротких диафрагм.

Далее приваривают сварными швами 15 и 16 диафрагмы 5 к листу 1, а затем располагают между каждыми двумя смежными диафрагмами 5 короткие диафрагмы 6 (фиг. 1), которые приваривают к листу 1 сварными швами 17 и 18.

Так как диафрагма 6 установлена между двумя диафрагмами 5 лишь наполовину длины последней и занимает половину пространства, то образованное вдвое большее рабочее пространство между торцом диафрагмы 6 и диафрагмами 5 обеспечивает лучший доступ к местам сварки, удобство работы без помех и, как следствие, высокое качество сварных соединений.

После проведения упомянутых выше операций пристыковывают к первым коротким диафрагмам 6 вторые короткие диафрагмы 7 сварными швами 19 и соединяют затем диафрагмы 7 с обечайками сварными швами 20. Далее раму переворачивают и устанавливают ее на лист 2 в положение, показанное на фиг. 2, и приваривают обечайки 3 и 4 к листу 2 сварными швами 21 и 22. При этом сварку швом 22 производят через отверстие 9 в листе 2.

Таким образом, описанные выше действия способа и конструктивные особенности рамы грузоподъемной машины в значительной мере повышают прочность рамы за счет повышения качества сварных соединений.

Очевидно, что использованный в данном техническом решении поставленной задачи принцип наращивания диафрагмы по ее длине применим в трехкоординатной системе, что в результате позволяет в установленных пределах значительно увеличивать число диафрагм, уменьшая при этом их толщину и, как следствие массу свариваемого узла, что в итого обеспечивает весьма значительное повышение прочности такой конструкции при одновременном снижении массы. При использовании описанного способа возможно получение сверхпрочных сварных ячеистых металлоконструкций.

Рама грузоподъемной машины включает верхний и нижний листы (1 и 2), между которыми расположены концентрически обечайки (3 и 4). Между обечайками раздельно расположены диафрагмы (5). Между каждыми смежными диафрагмами (5) расположена пара коротких состыкованных по длине диафрагм (6 и 7). Предусмотрен способ изготовления рамы, сущность которого заключается в том, что сначала к элементам рамы приваривают одну короткую диафрагму (6), затем к короткой диафрагме (6) приваривают другую короткую диафрагму (7), которую приваривают к элементам рамы. Способ позволяет произвести более качественно и с меньшей трудоемкостью сборку рамы повышенной прочности. 2 с.п.ф-лы, 4 ил.

\ \ \ 1 1. Ходовая рама грузоподъемной машины, преимущественно башенного крана, содержащая верхний и нижние листы, между которыми концентрически расположены обечайки, соединенные с листами рамы сваркой, и диафрагмы, размещенные между обечайками и соединенные с одним листом рамы и обечайками, отличающаяся тем, что каждая диафрагма, расположенная между парой смежных диафрагм, выполнена по крайней мере из двух коротких диафрагм, стыкованных между собой сваркой по их длине, при этом одна из коротких диафрагм соединена сваркой с обечайками и упомянутым листом, вторая короткая диафрагма соединена с обечайками, а длина каждой короткой диафрагмы выбрана равной половине длины смежно расположенной, при этом между диафрагмами и другим листом образован зазор. \\\2 2. Способ изготовления ходовой рамы грузоподъемной машины, заключающийся в том, что к одному листу рамы приваривают обечайки, устанавливают между обечайками диафрагмы и соединяют их сваркой с этим листом и обечайками, а после этого приваривают к обечайкам другой лист рамы, отличающийся тем, что одни из диафрагм перед их соединением с первым листом рамы и обечайками располагают на расстоянии между собой, вдвое большем проектного расстояния, и в образованных промежутках между парой смежных диафрагм располагают другие диафрагмы, которые выполняют из двух коротких диафрагм, длина каждой из которых по крайней мере вдвое меньше длины ранее установленных диафрагм, приваривают каждую первую короткую диафрагму к первому листу и обечайкам, а затем наращивают ее в сторону расположения другого листа путем стыковки с ней второй короткой диафрагмы.