ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ КРАН, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ Российский патент 2000 года по МПК B66C23/36 B66C23/50 

Изобретение относится к грузоподъемным стреловым кранам, устанавливаемым на рельсовых транспортных средствах, в частности к железнодорожным кранам, предназначенным для погрузочно-разгрузочных и восстановительных работ.

Известен железнодорожный кран, содержащий платформу на ходовых тележках, поворотную часть со стрелой, противовесом, исполнительными механизмами и кабиной, энергетическое оборудование, опорную стойку стрелы, балансирную раму, закрепленную на поворотном круге и шарнирной опоре, и механизм поворота балансирной рамы (авт. св. СССР N 1209589, МПК⁴ B 66 C 23/36, 1986 г.). Балансирная рама смонтирована на поворотном круге, расположенном в центральной части платформы, а конец ее опирается на шарнирную опору, которая разъемно соединена с платформой. Поворотная часть, энергетическое оборудование и опорная стойка стрелы установлены на балансирной раме, причем в транспортировочном положении крана поворотная часть расположена вдоль платформы над одной из ходовых тележек, а энергетическое оборудование - над другой. В транспортировочном положении стрела укладывается на опорную стойку. В рабочем положении при расположении поворотной части над одной из ходовых тележек кран может обслужить зону с одного конца крана. При необходимости обслуживания зоны с другого конца крана поворотная часть устанавливается над другой ходовой тележкой. Для этого шарнирная опора отсоединяется от платформы, балансирная рама поворачивается на 180^o с помощью механизма поворота, и шарнирная опора закрепляется на другом конце платформы.

К недостаткам известного железнодорожного крана можно отнести сравнительно небольшой вылет стрелы и наличие противовеса в виде дополнительного груза, что увеличивает массу крана. Кроме того, кран имеет относительно сложную конструкцию вследствие наличия, помимо механизма поворота поворотной части, механизма поворота балансирной рамы.

Известен железнодорожный кран по патентной заявке Германии N 4237948 (МПК⁵ B 66 C 23/76 // B 66 C 23/50, 1994 г.). Известный железнодорожный кран содержит платформу, в центральной части которой смонтировано опорно-поворотное устройство, на котором закреплена вращающаяся часть с поворотной телескопической стрелой с крюковой обоймой, исполнительными механизмами и кабиной. Платформа снабжена выносными поворачивающимися опорами с гидродомкратами, а ось вращения вращающейся части геометрически совмещена с центром платформы. На вращающейся части расположен противовес с возможностью перемещения относительно вращающейся части в зависимости от поворота последней. Для повышения грузоподъемности при одновременном уменьшении заднего радиуса обметания вращающейся части противовес соединен шарниром с вращающейся частью. Шарнир имеет ось поворота, расположенную параллельно оси вращения вращающейся части.

Недостатком известного железнодорожного крана являются сравнительно большие массогабаритные характеристики, что обусловлено наличием противовеса в виде дополнительного груза и габаритом телескопической стрелы, превышающим габарит платформы.

Известен железнодорожный кран ЕДК-2000 грузоподъемностью 250 т, реализующий ее при вылете стрелы 8 м (Восстановительные работы на железных дорогах / Н.В. Васильев, Р.А. Радионов, О.И. Комаров и др. Под ред. В.М. Шитова. Н.А. Щелудько. - М.: Транспорт, 1993 г., с. 30 - 33). Известный железнодорожный кран позволяет поднимать локомотивы, грузовые и пассажирские вагоны. Кран содержит платформу на двух четырехосных ходовых тележках, в центральной части которой смонтировано опорно-поворотное устройство, на котором закреплена поворотная часть с грузоподъемной стрелой с двумя крюковыми обоймами. Платформа снабжена выносными поворачивающимися опорами с домкратами. Выносные поворачивающиеся опоры смонтированы с возможностью их расстановки на различных углах поворота. Ось вращения поворотной части геометрически совмещена с центром платформы. В транспортировочном положении крана грузоподъемная стрела одним концом опирается на упор, который размещен на специальной противовесной самоходной платформе, а другой ее конец находится на поворотной части крана. На противовесной самоходной платформе расположены дизель-генераторная установка и два противовеса с механизмами передвижения, которые навешиваются специальным приспособлением на заднюю поворотную часть крана. Управление железнодорожным краном осуществляется из кабины машиниста, которая находится на поворотной части. Управление выносными поворачивающимися опорами производится с пультов управления, размещенных на платформе крана.

Недостатком крана является сравнительно большое время развертывания-свертывания крана на месте проведения работ, а также сравнительно большие массогабаритные характеристики, что обусловлено наличием противовеса, в виде дополнительных грузов и габаритом грузоподъемной стрелы. К недостаткам крана можно отнести необходимость в специальной противовесной платформе для укладки грузоподъемной стрелы, противовесов и размещения дизель-генераторной установки.

Известен железнодорожный кран с уменьшенными массогабаритными характеристиками, обеспечивающий возможность проведения погрузочно-разгрузочных и восстановительных работ на любых участках рельсового пути (патент РФ N 2108933, МПК⁶ B 61 D 5/02, 1996 г.). Известный железнодорожный кран содержит поворотную (вращающуюся) часть с телескопической стрелой, установленную на платформе, содержащей раму, соединенную с четырехосными ходовыми тележками посредством пятниковых узлов и замковых устройств, препятствующих расцеплению тележек с рамой платформы. Ходовые тележки оборудованы устройством для блокировки рессорного комплекта и механизмом передвижения собственным ходом с передачей крутящего момента от электродвигателя на одну из осей колесной пары каждой ходовой тележки. На платформе размещено электрическое, гидравлическое и пневматическое оборудование. Для повышения устойчивости крана при работе с грузом платформа оснащена выносными поворачивающимися опорами. Для каждой тележки предусмотрены захваты, препятствующие смещению колесных пар относительно рельсового пути при вывешивании крана на выносных поворачивающихся опорах на кривых участках пути, где превышение одного рельса над другим больше реборды колеса ходовой тележки. В транспортировочном положении крана поворотная часть устанавливается вдоль продольной оси платформы и фиксируется в этом положении. При этом телескопическая стрела может быть обращена к любому торцу платформы. Для работы железнодорожного крана на выносных поворачивающихся опорах последние устанавливаются перпендикулярно продольной оси крана или под углом к ней в зависимости от массы груза.

Однако известное устройство не предусматривает средства для быстрого развертывания железнодорожного крана на месте проведения работ, например, при работе на выносных поворачивающихся опорах.

Наиболее близким по совокупности признаков с заявленным изобретением является железнодорожный кран ЕДК 300/5 (см. вышеупомянутую книгу с. 45-46), который и принят в качестве ближайшего аналога-прототипа. Известный железнодорожный кран содержит платформу на ходовых тележках, в центральной части которой смонтировано опорно-поворотное устройство, на котором закреплена вращающаяся часть с поворотной телескопической стрелой с крюковой обоймой и дизель-генератором (дизель-электрическим агрегатом). Платформа снабжена поворачивающимися опорами с гидродомкратами, а ось вращения вращающейся части геометрически совмещена с центром платформы. Выносные поворачивающиеся опоры смонтированы с возможностью их расстановки на различных углах поворота в зависимости от массы груза. Кран не требует навешивания противовеса, что сокращает время развертывания крана на месте проведения, например, восстановительных работ. Подъем телескопической стрелы и поворот крана осуществляется с помощью гидравлики. Управление производится из кабины машиниста. Выносные поворачивающиеся опоры также управляются гидравликой. Управление осуществляется с пульта, расположенного на платформе возле каждой выносной опоры. Оснащение упомянутых опор гидравлическим приводом также сокращает время развертывания крана на месте проведения работ.

Недостатком известного устройства является недостаточно большая грузоподъемность и трудоемкость обслуживания при развертывании крана на месте проведения работ. Кроме того, в известном кране не предусмотрена разгрузка гидравлического привода выносных поворачивающихся опор от крутящего момента, что снижает надежность крана.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании надежного, удобного в эксплуатации железнодорожного крана сравнительно высокой грузоподъемности с минимальными массогабаритными характеристиками.

Решение указанной задачи обеспечивается тем, что известный железнодорожный кран, содержащий платформу на ходовых тележках, в центральной части которой смонтировано опорно-поворотное устройство, на котором закреплена вращающаяся часть с поворотной телескопической стрелой с крюковой обоймой и дизель-электрическим агрегатом, причем платформа снабжена выносными поворачивающимися опорами с гидродомкратами, а ось вращения вращающейся части совмещена с центром платформы, согласно изобретению снабжен устанавливаемыми с возможностью взаимодействия с железнодорожным полотном съемными опорными пирамидами различных типоразмеров со сферическими подпятниками, взаимодействующими соответственно с подводимыми сферическими опорными элементами упомянутых гидродомкратов. Выносные поворачивающиеся опоры смонтированы каждая с возможностью фиксации своего положения при различных углах поворота посредством переустанавливаемой съемной распорки, соединяемой посредством быстроразъемных соединений соответственно с выносной поворачивающейся опорой и платформой. Дизель-электрический агрегат расположен на упомянутой вращающейся части таким образом, что при работе крана он выполняет роль противовеса. Платформа с ходовыми тележками дополнительно соединена посредством замковых устройств, препятствующих расцеплению тележек с рамой платформы при вывешивании крана. Кран выполнен с возможностью размещения крюковой обоймы в транспортировочном положении на любой из концевых частей платформы. Концевые части платформы выполнены каждая с приямком, снабженным элементами для фиксации крюковой обоймы. Между вращающейся частью и платформой смонтирован токопереход с возможностью подключения к крану внешнего источника или внешних потребителей электроэнергии.

Кроме того, элементы для фиксации крюковой обоймы в приямке платформы выполнены в виде двух Г-образных прихватов, полка каждого из которых выполнена с вертикально расположенным сквозным отверстием с возможностью установки в нем штыря, ограничивающего перемещение крюковой обоймы в транспортировочном положении крана.

Технический результат использования изобретения состоит в том, что оно позволяет сократить время развертывания железнодорожного крана на месте проведения, например, восстановительных работ, повышает удобство эксплуатации и обеспечивает снижение массогабаритных характеристик крана.

Устройство железнодорожного крана схематично представлено на чертежах, где на фиг. 1 показан железнодорожный кран в положении, соответствующем работе с грузом с колес, общий вид; на фиг. 2 - железнодорожный кран в транспортировочном положении, вид с торца платформы со стороны телескопической стрелы с крюковой обоймой; на фиг. 3 - устройство фиксации крюковой обоймы и съемные опорные пирамиды в транспортировочном положении крана, вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - выносная поворачивающаяся опора в рабочем положении; на фиг. 5 - устройство узла опирания гидродомкрата выносной поворачивающейся опоры на съемную опорную пирамиду, разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - выносные поворачивающиеся опоры в транспортировочном и рабочем положениях, вид в плане.

Железнодорожный кран содержит платформу 1, соединенную с помощью пятниковых узлов (не показаны) с ходовыми тележками 2 и 3. В варианте осуществления изобретения ходовые тележки выполнены четырехосными. В центральной части платформы смонтировано опорно-поворотное устройство 4, на котором закреплена вращающаяся часть 5 с поворотной телескопической стрелой 6 с крюковой обоймой 7 и дизель-электрическим агрегатом 8. В плане габариты упомянутых элементов в транспортировочном положении вписываются в габариты платформы 1. Ось вращения вращающейся части (ось вращения опорно-поворотного устройства) геометрически совмещена с центром платформы. В пределах габарита вращающейся части 5 дизель-электрический агрегат 8 расположен таким образом, что его центр масс располагается на максимально возможном расстоянии от упомянутой оси вращения. Такое расположение дизель-электрического агрегата позволяет отказаться от установки на вращающейся части противовеса и тем самым уменьшить массогабаритные характеристики крана.

Платформа 1 снабжена выносными поворачивающимися опорами 9 с гидродомкратами 10. Поворот упомянутых опор осуществляется посредством гидроцилиндров поворота 11. Выносные поворачивающиеся опоры смонтированы каждая с возможностью фиксации своего положения при различных углах поворота посредством переустанавливаемых съемных распорок 12, которые позволяют разгрузить гидроцилиндры поворота 11 от крутящего момента. Концы распорок 12 посредством быстроразъемных соединений 13 соответственно соединены с выносными опорами и платформой. В варианте осуществления изобретения быстроразъемные соединения выполнены в виде установленных в соответствующих проушинах штырей (не показаны), снабженных каждый откидным язычком. Такое выполнение позволяет сократить время развертывания крана. Для удобства эксплуатации, а также из соображений безопасности работ каждый штырь снабжен цепочкой, соединяющей его соответственно с выносной поворачивающейся опорой и платформой. В транспортировочном положении распорки 12 посредством упомянутых штырей фиксируются на платформе с помощью тех же проушин платформы, которые используются для фиксации выносных поворачивающихся опор в рабочем положении. В транспортировочном положении каждая выносная поворачивающаяся опора фиксируется крючком (не показано).

Гидродомкраты 10 оснащены устанавливаемыми с возможностью взаимодействия с железнодорожным полотном съемными опорными пирамидами 14 различных типоразмеров (в частности, различной высоты) со сферическими подпятниками 15, взаимодействующими, соответственно, с подводимыми сферическими опорными элементами 16 штоков гидродомкратов. Съемные опорные пирамиды 14 позволяют уменьшить "холостой" ход штоков гидродомкратов 10 при вывешивании и горизонтировании крана. В транспортировочном положении съемные опорные пирамиды размещаются на платформе 1 в пространстве под вращающейся частью с телескопической стрелой в гнездах 17 с фиксаторами 18. В варианте выполнения гнезда выполнены в виде сварных рам.

Для предотвращения расцепления ходовых тележек с рамой платформы 1 при вывешивании крана на гидродомкратах 10 выносных поворачивающихся опор 9 для каждой ходовой тележки предусмотрено замковое устройство (не показано). В варианте выполнения изобретения каждое замковое устройство выполнено в виде расположенных симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось платформы, двух осей, параллельных продольной оси платформы и установленных в закрепленных на раме платформы проушинах и пропущенных каждая с образованием зазора через отверстие в соответствующей проушине, закрепленной на ходовой тележке. Проушины, закрепленные на ходовой тележке, расположены в поперечном направлении симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось тележки, а в продольном направлении - симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось подпятника ходовой тележки. Величина упомянутого зазора в вертикальном направлении не превышает глубины подпятника ходовой тележки. Величина зазора в горизонтальном направлении обеспечивает вписывание железнодорожного крана в кривую минимальным радиусом, например, 80 м. Замковые устройства, обеспечивая отрыв колес ходовых тележек от рельсов, позволяют включить массу тележек в восстанавливающий момент, повышающий устойчивость крана на выносных поворачивающихся опорах при подъеме и опускании грузов.

Кран выполнен с возможностью размещения крюковой обоймы 7 в транспортировочном положении на любой из концевых частей платформы 1. Каждая концевая часть платформы выполнена с приямком 19, снабженным элементами для фиксации крюковой обоймы. В варианте выполнения изобретения последние выполнены в виде двух Г-образных прихватов 20. Полка каждого прихвата выполнена с вертикально расположенным сквозным отверстием с возможностью установки в нем штыря 21, ограничивающего перемещение крюковой обоймы в транспортировочном положении.

Между вращающейся частью 5 и платформой смонтирован токопереход (не показан), который обеспечивает возможность подключения крана к внешнему источнику электроэнергии или подключение внешних потребителей к дизель-электрическому агрегату 8. В варианте выполнения токопереход выполнен в виде вращающегося контактного токосъемного устройства, закрепленного на платформе 1 соосно оси вращения вращающейся части 5 и снабженного поводковым механизмом, связанным с последней.

В варианте осуществления изобретения на вращающейся части также размещены механизм изменения вылета, стрелы, включающий два параллельно установленных гидроцилиндра, механизм поворота вращающейся части, гидрооборудование, защитные кожухи и ограждение, и кабина управления (не показано). На телескопической стреле смонтированы механизм выдвижения секций стрелы и трособлочная система с полиспастом крюковой обоймы. Механизмы крана приводятся в действие с помощью гидравлических устройств. Жидкость в гидроцилиндры исполнительных органов подается от насосных станций с насосами, приводящимися в действие электродвигателями, получающими питание от дизель-электрического агрегата 8 или от внешнего источника электроэнергии, если таковой имеется на месте проведения работ.

Железнодорожный кран работает следующим образом.

Работа крана заключается в выполнении им следующих функций:
движение в составе поезда;
движение собственным ходом (самоходом);
работа с грузом с колес (без установки выносных поворачивающихся опор);
работа с грузом на выносных поворачивающихся опорах.

При движении крана в составе грузового поезда он представляет собой самостоятельную железнодорожную единицу, соединенную с соседними вагонами или локомотивом с помощью автосцепных устройств. В транспортировочном положении крана вращающаяся часть 5 с поворотной телескопической стрелой 6 располагаются вдоль продольной оси платформы в застопоренном положении. При этом телескопическая стрела может быть обращена к любому торцу платформы 1. Крюковая обойма 7 зафиксирована в соответствующем приямке 19 платформы с помощью Г-образных прихватов 20 и штырей 21. Выносные поворачивающиеся опоры 9 расположены вдоль платформы и зафиксированы. Переустанавливаемые съемные распорки 12 закреплены на платформе посредством быстроразъемных соединений 13. Съемные опорные пирамиды 14 зафиксированы в гнездах 17 на платформе 1, при этом съемные опорные пирамиды большей высоты располагаются в подстреловом пространстве, а другие - в пространстве под дизель-электрическим агрегатом.

На месте проведения погрузочно-разгрузочных и восстановительных работ железнодорожный кран может двигаться собственным ходом с помощью электропривода (не показан). Питание электродвигателей привода осуществляется от дизель-электрического агрегата 8 или от внешнего источника электроэнергии, если таковой имеется на месте проведения работ, посредством токоперехода, к которому подключается кабель, входящий в комплект оборудования железнодорожного крана. При необходимости токопереход может быть использован для подключения к дизель-электрическому агрегату внешних потребителей электроэнергии, что расширяет эксплуатационные возможности крана.

При работе крана с колес, либо при работе на выносных поворачивающихся опорах 9 производится блокировка рессорных комплектов ходовых тележек (не показано). Последняя необходима для исключения раскачивания крана при движении с грузом, а также для уменьшения "холостого" хода штоков гидродомкратов 10 при поднятии-опускании груза и для исключения выпадания пружинных рессорных комплектов при работе на выносных поворачивающихся опорах.

При работе крана с опорой на выносные поворачивающиеся опоры последние посредством гидроцилиндров поворота 11 устанавливаются перпендикулярно продольной оси платформы 1 или под углом к ней в зависимости от массы груза. Положение выносных поворачивающихся опор фиксируют посредством переустанавливаемых съемных распорок 12 с помощью быстроразъемных соединений 13. Использование быстроразъемных соединений позволяет сократить время развертывания крана на месте проведения работ. Под гидродомкратами 10 выносных поворачивающихся опор на подготовленных площадках устанавливают съемные опорные пирамиды 14 того типоразмера, который при данных условиях обеспечивает минимальный "холостой" ход выдвижения штоков гидродомкратов 10, что, в свою очередь, позволяет сократить время развертывания крана на месте проведения работ. Затем путем выдвижения штоков гидродомкратов осуществляют вывешивание и горизонтирование крана. Вывешивание крана производится до момента начала отрыва колес ходовых тележек 2 и 3 от рельсов. Отрыв колес от рельсов обеспечивают замковые устройства, связывающие раму платформы с ходовыми тележками. Замковые устройства позволяют включить массу ходовых тележек в восстанавливающий момент, повышающий устойчивость крана при работе с опорой на выносные поворачивающиеся опоры. Благодаря этому, а также конструктивной схеме крана, предполагающей использование дизель-электрического агрегата 8 в качестве противовеса, обеспечивается снижение массогабаритных характеристик крана при обеспечении заданной грузоподъемности.

Таким образом, благодаря особенности исполнения железнодорожного крана, изобретение позволяет сократить время развертывания крана на месте проведения, например, восстановительных работ, повышает удобство эксплуатации и обеспечивает снижение массогабаритных характеристик при обеспечении заданной грузоподъемности.

Изобретение относится к грузоподъемным стреловым кранам, в частности к железнодорожным кранам, предназначенным для погрузочно-разгрузочных и восстановительных работ. Железнодорожный кран содержит платформу на ходовых тележках, опорно-поворотное устройство, вращающуюся часть с поворотной телескопической стрелой и крюковой обоймой и дизель-электрический агрегат. Платформа снабжена выносными поворачивающимися опорами с гидродомкратами. Кран снабжен устанавливаемыми с возможностью взаимодействия с железнодорожным полотном съемными опорными пирамидами различных типоразмеров. Выносные поворачивающиеся опоры смонтированы каждая с возможностью фиксации своего положения посредством переустанавливаемой съемной распорки. Дизель-электрический агрегат при работе крана выполняет роль противовеса. Кран выполнен с возможностью размещения крюковой обоймы в транспортировочном положении на любой из концевых частей платформы. Концевые части платформы выполнены каждая с приямком, снабженным элементами для фиксации крюковой обоймы. Между вращающейся частью и платформой смонтирован токопереход с возможностью подключения к крану внешних потребителей электроэнергии. Данное изобретение позволяет сократить время развертывания крана, повышает удобство эксплуатации и обеспечивает снижение массогабаритных характеристик крана. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Железнодорожный кран, преимущественно для восстановительных работ, содержащий платформу на ходовых тележках, в центральной части которой смонтировано опорно-поворотное устройство, на котором закреплена вращающаяся часть с поворотной телескопической стрелой с крюковой обоймой и дизель-электрическим агрегатом, причем платформа снабжена выносными поворачивающимися опорами с гидродомкратами, а ось вращения вращающейся части геометрически совмещена с центром платформы, отличающийся тем, что он снабжен устанавливаемыми с возможностью взаимодействия с железнодорожным полотном съемными опорными пирамидами различных типоразмеров со сферическими подпятниками, взаимодействующими соответственно с подводимыми сферическими опорными элементами штоков упомянутых гидродомкратов, при этом выносные поворачивающиеся опоры смонтированы каждая с возможностью фиксации своего положения при различных углах поворота посредством переустанавливаемой съемной распорки, соединяемой посредством быстроразъемных соединений соответственно с выносной поворачивающейся опорой и платформой, дизель-электрический агрегат расположен на упомянутой вращающейся части таким образом, что при работе крана он выполняет роль противовеса, при этом платформа с ходовыми тележками дополнительно соединена посредством замковых устройств, препятствующих расцеплению тележек с рамой платформы при вывешивании крана, а кран выполнен с возможностью размещения крюковой обоймы в транспортировочном положении на любой из концевых частей платформы, при этом концевые части платформы выполнены каждая с приямком, снабженным элементами для фиксации крюковой обоймы, а между вращающейся частью и платформой смонтирован токопереход с возможностью подключения к крану внешнего источника или внешних потребителей электроэнергии. 2. Железнодорожный кран по п. 1, отличающийся тем, что элементы для фиксации крюковой обоймы в приямке платформы выполнены в виде двух Г-образных прихватов, полка каждого из которых выполнена с вертикально расположенным сквозным отверстием с возможностью установки в нем штыря, ограничивающего перемещение крюковой обоймы в транспортировочном положении.