УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСКРЫТИЯ ИЛИ СКЛАДЫВАНИЯ ГОЛОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СТРЕЛЫ КРАНА Российский патент 2005 года по МПК B66C23/64 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к башенным кранам, стрелы которых выполнены из нескольких последовательных элементов, шарнирно соединенных между собой и складывающихся при необходимости транспортировки крана, в частности по дороге. Точнее, изобретение относится к стрелам кранов, которые имеют на своем конце два элемента сравнительно малой длины, и, в частности, оно относится к устройству как раскрытия, так и складывания таких элементов конца стрелы крана.

Уровень техники

Известны краны, стрела которых содержит головной элемент относительно малой длины. В качестве примера, может быть дана ссылка на кран HD 32A, продаваемый с 1993 года фирмой POTAIN, инструкция по монтажу и демонтажу которого описывает способ складывания и раскрытия головного элемента стрелы. Складывание этого элемента стрелы, приводимого в действие двумя боковыми газовыми буферами, осуществляется в вертикальной плоскости поверхности качения стрелы и фиксация головного элемента стрелы в рабочем положении обеспечивается двумя стержнями, работающими на растяжение. Газовые буферы обеспечивают раскрытие головного элемента стрелы, тогда как складывание этого элемента осуществляется вручную. Фиксация головного элемента стрелы в сложенном положении обеспечивается ремнями.

Эта известная система позволяет складывать только один головной элемент стрелы, длина которого не превышает двух метров. Кроме того, она требует специальный привод.

Кроме этого, существует система раскрытия и складывания головного конца стрелы в горизонтальной плоскости. Такая система для раскрытия и складывания головного конца стрелы требует на земле значительную площадь, часто несопоставимую с размерами свободного пространства, имеющегося на стройке, где используется кран, особенно при демонтаже крана, когда он установлен на малом расстоянии от здания, строительство которого он обеспечивал. Эта система также требует специальный привод.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на то, чтобы избежать неудобства существующих систем, ранее упомянутых, предлагая техническое решение, приспособленное для стрел кранов рассматриваемого здесь типа, и позволяющее:

транспортировку крана и, в частности, его стрелы в минимальном занимаемом объеме, соблюдая дорожные габариты, предписанные официальными правилами, увеличивая до максимума полезную длину стрелы в рабочем положении;

монтаж и демонтаж крана при минимальной боковой занимаемой площади;

простое и экономичное изготовление, отказываясь, в частности, от любого специфического привода.

Для этой цели объектом изобретения является устройство для раскрытия или складывания головных элементов конца стрелы башенного крана, стрела которого содержит последовательность элементов, попарно шарнирно соединенных между собой по горизонтальным осям, причем эти элементы состоят, по меньшей мере, из двух основных элементов большой длины и из двух головных элементов малой длины, содержащее привод, служащий для общего раскрытия - складывания стрелы, соединенный с промежуточным элементом, размещенным между двумя основными элементами стрелы и обеспечивающий наклон и приподнимание последнего основного элемента стрелы по отношению к заднему концу основания стрелы для освобождения головных элементов стрелы, обеспечивая раскрытие этих головных элементов, и приспособление связи, соединяющее переднюю часть последнего основного элемента стрелы, первый головной элемент стрелы и второй головной элемент стрелы, образующий самый удаленный элемент стрелы, таким образом, чтобы осуществлять как раскрытие, так и складывание в вертикальной плоскости обоих головных элементов относительно остальной части стрелы, при этом устройство содержит кронштейн для осуществления привода устройства подъемным тросом крана, расположенный в передней части последнего основного элемента стрелы и снабженный блоком, предназначенным для пропуска подъемного троса во время операций раскрытия или складывания головных элементов стрелы, при этом подъемный трос прикреплен к переднему концу второго головного элемента с возможностью складывания головного элемента в направлении, перпендикулярном основным элементам стрелы, а вышеупомянутое приспособление связи содержит, по меньшей мере, одну коромыслово-шатунную систему, расположенную в вертикальной плоскости и соединенную посредством шарнирных соединений по горизонтальным осям, соответственно, с двумя головными элементами и с передней частью последнего основного элемента стрелы, коромыслово-шатунная система содержит рычаг первого рода, шарнирно соединенный своей промежуточной точкой, осью, с вершиной первого головного элемента стрелы, передний шатун, шарнирно соединенный одним концом, осью, с передней точкой рычага и своим другим концом, осью, со вторым головным элементом стрелы, и заднее коромысло, шарнирно соединенное одним концом, осью, с задней точкой рычага и другим концом, осью, с передней частью последнего основного элемента стрелы, причем привод, служащий для общего раскрытия - складывания стрелы, выполнен в виде ходового винта.

Устройство может включать две симметричные коромыслово-шатунные системы, расположенные с каждой стороны стрелы в параллельных вертикальных плоскостях.

Преимущественно, рычаг и коромысло одной или нескольких коромыслово-шатунных систем имеют соответствующие отверстия, оси которых совпадают в раскрытом положении головного конца стрелы, и предусмотренные для штифтовой фиксации, которая фиксирует рычаг по отношению к этому коромыслу, и который фиксирует всю коромыслово-шатунную систему, располагая ее на одной линии. Став жесткой, коромыслово-шатунная система, таким образом, в рабочем положении крана служит тягой по отношению к двум головным элементам стрелы. Эта коромыслово-шатунная система может также служить триангуляцией для стрелы, раскрытой на земле, которая также является возможным положением при транспортировке на стройке.

Преимущественно, кронштейн шарнирно соединен по горизонтальной оси с передней частью последнего основного элемента стрелы и содержит приспособления для ограничения его хода и фиксации при помощи своего упора в раскрытом положении при использовании и в откинутом к этому основному элементу положении.

Для операций раскрытия или складывания головных элементов стрелы подъемный трос может быть прикреплен к переднему концу второго головного элемента стрелы вертлюжным крюком.

В одном из вариантов исполнения устройство содержит также строп, закрепленный на передней части второго головного элемента стрелы и предусмотренный для крепления на заднем конце первого основного элемента стрелы, когда она полностью сложена. Такое расположение применяется, в частности, в случае, когда в сложенном транспортном положении крана первый головной элемент стрелы практически вертикален и направлен вниз, тогда как второй головной элемент стрелы ориентирован наклонно с направлением вверх; в этом случае он располагается поблизости от заднего конца первого основного элемента стрелы, называемого также “основание стрелы”.

В частности, в этом последнем случае устройство снабжено, кроме того, приводом в виде ходового винта, служащим для общего раскрытия - складывания стрелы, в частности, ходовым винтом, объединенным с промежуточным элементом складывания, помещенным между двумя основными элементами стрелы; благодаря этому ходовому винту последний основной элемент стрелы мoжет быть слегка наклонен и приподнят по отношению к заднему концу основания стрелы для освобождения головных элементов стрелы, обеспечивая отцепление стропа и раскрытие головных элементов, так чтобы они не встречали препятствий.

Устройство выполнено таким образом, что в сложенном транспортном положении крана основные элементы стрелы расположены горизонтально, первый головной элемент стрелы практически вертикален и направлен вниз, тогда как второй головной элемент стрелы ориентирован наклонно с направлением вверх.

В целом, устройство раскрытия или складывания, объект настоящего изобретения, обладает следующими преимуществами:

Это устройство позволяет обеспечить раскрытие двух головных элементов стрелы, длина которых в сложенном состоянии может достигать 3300 мм, высотой порядка 2100 мм, соблюдая полные габариты, нормализованные для дорожного транспорта, в частности, для полуприцепа.

Раскрытие или складывание двух головных элементов стрелы осуществляется одинаковым образом, что позволяет уменьшить число и длительность операций.

Раскрытие или складывание осуществляется с использованием приводов, существующих для других операций (подъемный трос, ходовой винт для общего раскрытия и складывания стрелы), следовательно, не прибегая к специальным приводам.

Операции раскрытия или складывания головных элементов стрелы не требуют ручного вмешательства, связанного со значительными усилиями.

Наконец, эти операции раскрытия или складывания становятся осуществимыми при минимальном боковом пространстве, ограниченном шириной опирающихся на землю лап крана.

Перечень фигур чертежей

Изобретение будет более понятно благодаря описанию, следующему ниже, со ссылками на прилагаемые чертежи, которые, в качестве примера, показывают форму исполнения устройства для одновременного раскрытия и складывания элементов стрелы крана:

Фиг.1 - вид сбоку башенного крана в сборе, оборудованного устройством объектом настоящего изобретения, с увеличенной головной частью стрелы, причем кран развернут в рабочее положение;

Фиг.2 - показывает тот же кран, вид сбоку, в сложенном для транспортировки положении;

Фиг.3 - это вид в плане сверху конца стрелы;

Фиг.4, 5, 6 и 7 - это вид сбоку этого конца стрелы в положениях, занимаемых последовательно при его раскрытии.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Башенный кран, показанный на фиг.1, состоит из неподвижной опоры 1, которая несет при помощи механизма ориентации поворотную опору 2, на которой шарнирно закреплена по горизонтальной оси 3 складывающаяся мачта 4, составленная из элемента нижней мачты 5 и из элемента верхней мачты 6. Элемент верхней мачты 6 несет на своей вершине стрелу крана 7, шарнирно соединенную по горизонтальной оси 8 с вершиной верхнего элемента мачты 6. Стрела 7, образуя в выпрямленном состоянии поверхность качения тележки 9, в свою очередь состоит, считая от крепления к концу: из первого основного элемента 10 сравнительно большой длины; промежуточного элемента складывания стрелы 11 сравнительно малой длины; из второго основного элемента 12 сравнительно большой длины; из первого головного элемента стрелы 13 сравнительно малой длины; второго головного элемента стрелы 14 сравнительно малой длины, который образует самый удаленный элемент стрелы. Все эти элементы стрелы 10-14 попарно шарнирно соединены между собой по горизонтальным осям и в рабочем состоянии крана оказываются выпрямленными вдоль одной линии (фиг.1) для формирования поверхности качения тележки 9.

К основанию первого основного элемента стрелы 10, называемого также “основание стрелы”, шарнирно присоединена жесткая укосина стрелы 15, наклоненная в рабочем положении в сторону задней части крана. Стреловая тяга 16 соединяет вершину 17 укосины стрелы 15 с точкой 18 верхнего ребра основания стрелы 10. Тяга удержания стрелы 19 соединяет вершину 17 укосины стрелы 15 с поворотной опорой 2, которая, кроме того, несет балласт 20.

Снабженные приводом средства 21 типа ходового винта (домкрата) приданы промежуточному элементу 11 складывания стрелы для того, чтобы обеспечить опрокидывание второго основного элемента 12 стрелы на первый основной элемент 10 стрелы.

Остановимся более подробно на области конца (головной области) стрелы 7, которая содержит элементы стрелы 13- и 14 сравнительно малой длины, которые хорошо видны на увеличенной детали фиг.1, а также на фиг.3 и последующих.

Элемент стрелы 13, который является промежуточным, соединен шарнирно с передним концом второго основного элемента 12 по горизонтальной оси 22. Это шарнирное соединение осуществляется с каждой стороны стрелы 7 при помощи системы вилка - вставка с проушинами, причем вилка, например, принадлежит элементу 13, тогда как вкладыш принадлежит основному элементу стрелы 12.

Первый головной элемент 13 имеет при виде сбоку форму треугольника, оканчивающегося вершиной 23.

Второй головной элемент стрелы 14, который является крайним, шарнирно соединен в свою очередь с передним концом первого головного элемента 13 по другой горизонтальной оси 24. Это шарнирное соединение также осуществляется с каждой стороны стрелы 7 при помощи системы вилка - вставка с проушинами, причем, вилка, например, принадлежит второму головному элементу 14, тогда как вкладыш принадлежит первому головному элементу 13 стрелы. Второй головной элемент 14, в основном, прямоугольный, но он также содержит боковые конструкции 25, определяющие ось горизонтального шарнирного соединения 26.

Устройство раскрытия - складывания, предназначенное для двух головных элементов стрелы 13 и 14 содержит две коромыслово-шатунных системы 27, расположенных симметрично с каждой стороны стрелы 7, в параллельных вертикальных плоскостях. Каждая из коромыслово-шатунных систем 27 образована рычагом 28, передним шатуном 29 и задним коромыслом 30.

Рычаг 28, который является рычагом первого рода (трехточечным), шарнирно соединен своей промежуточной точкой с вершиной 23 элемента 13 конца стрелы по горизонтальной поперечной оси 31. Этот рычаг 28 имеет на своем заднем конце отверстие 32, предназначенное для его фиксации в рабочем положении.

Передний шатун 29 соединен шарнирно одним концом с передним шарнирным соединением 33 рычага 28 по горизонтальной оси. Своим задним концом шатун 29 шарнирно соединен со вторым головным элементом 14 стрелы по ранее упомянутой горизонтальной оси 26.

Заднее коромысло 30 соединено шарнирно одним концом с задним шарнирным соединением 34 рычага 28 по горизонтальной оси. Своим другим концом коромысло 30 шарнирно соединено по горизонтальной оси 35 с передней частью основного элемента 12 стрелы. Это коромысло 30 имеет отверстие 36 для его фиксации в рабочем положении.

Устройство раскрытия - складывания содержит также кронштейн 37 раскрытия, шарнирно присоединенный по горизонтальной оси 38 к траверсе 39 (см. фиг.3), соединенной с передней частью основного элемента стрелы 12. Кронштейн 37 на своем свободном конце имеет блок 40, предназначенный для пропуска подъемного троса 41. Этот кронштейн раскрытия имеет вырез V-образной формы, дающий ему опору на траверсу 39 в положении его использования (при раскрытии и складывании головных элементов стрелы 13 и 14). Кронштейн 37 имеет также средства запирания при помощи штифтов в транспортном положении, в котором он откинут назад к основному элементу стрелы 12.

Устройство раскрытия - складывания содержит также строп 43 (см. фиг.2), закрепленный при помощи скоб (петель) на передней траверсе 44 второго головного элемента 14 стрелы и предназначенный для сцепления (в транспортном положении) с задним концом основания стрелы 10.

Привод устройства обеспечивается, с одной стороны, при помощи подъемного троса 41, конец которого закреплен посредством вертлюжного крюка на переднем конце второго головного элемента 14 стрелы, и с другой стороны ходовым винтом 21, соединенным с промежуточным элементом складывания 11, обеспечивая полное раскрытие - складывание стрелы 7.

В транспортном положении кран, как показано на фиг.2, погружен на полуприцеп для перевозки агрегата 45, являющийся частью транспортного средства, состоящего из тягача и полуприцепа. Элементы мачты 5 и 6 расположены горизонтально также как два основных элемента 10 и 12 стрелы 7, причем все эти элементы установлены один на другой. Промежуточный элемент складывания 11 занимает вертикальное положение в передней части полуприцепа 45. Конец стрелы расположен сзади полуприцепа 45, причем первый головной элемент 13 почти вертикально (т.е. перпендикулярно основным элементам 10 и 12) и направлен вниз и вперед. Кронштейн раскрытия, откинутый назад к основному элементу стрелы 12, закреплен на планке 46, скрепленной с этим элементом 12.

Исходя из этого сложенного транспортного положения крана, раскрытие двух головных элементов стрелы 13 и 14 осуществляется в нижнем положении способом, описанным со ссылками на фиг.4-7.

Сначала дают “слабину” подъемному тросу 41 посредством включения его лебедки.

Затем производят освобождение кронштейна раскрытия, убирая штифты, и отклоняют его вручную для приведения в поднятое рабочее положение с упором в траверсу 39. Подъемный трос помещают на блок 40 кронштейна 37.

Посредством привода ходового винта 21 общего раскрытия - складывания стрелы 7 раскрывают стрелу 7 на малый угол, например, порядка 5°, как показано стрелкой F на фиг.2, чтобы слегка приподнять основной элемент 12 и район конца стрелы и позволить стропу 43 отделиться от заднего конца основания стрелы 10.

Затем натягивают подъемный трос 41, который тянет за передний конец второй головной элемент 14 стрелы и приводит в действие две коромыслово-шатунных системы 27, вызывая одновременное открытие угла между вторым головным элементом 14 и первым головным элементом 13 стрелы и угла между первым головным элементом 13 стрелы и вторым основным элементом 12 стрелы. Движение, начатое таким образом, продолжается до полного выпрямления элементов 12, 13 и 14 стрелы - см. промежуточные положения на фиг.5 и 6 и окончательное положение на фиг.7.

Стрела 7 теперь раскрыта при помощи ходового винта 21 с тем, чтобы привести основной элемент 12 в его нижнее начальное положение, причем головной конец стрелы теперь составляет одну линию с эти основным элементом 12.

На каждой коромыслово-шатунной системе 27 рычаг 28 жестко соединен с задним коромыслом при помощи введения оси сквозь совпавшие отверстия 32 и 36. Эта фиксация приводит к фиксации переднего шатуна 29, следовательно, фиксации всего ансамбля коромыслово-шатунной системы 27 в вытянутом в одну линию положении.

Наконец, ослабляют подъемный трос 41, что освобождает кронштейн раскрытия, после чего его вручную откидывают в транспортное положение и фиксируют на основном элементе 12 стрелы 7.

Складывание двух головных элементов стрелы 13 и 14, позволяющее привести кран в транспортное положение, осуществляется в обратном порядке по отношению к операциям раскрытия, только что описанным, за исключением того, что в конце складывания строп 43 крепится вручную к заднему концу основания стрелы 10.

Не выходит за рамки изобретения, в том виде как оно определено в формуле изобретения, следующее:

изменение деталей коромыслово-шатунной системы, например, использование простой коромыслово-шатунной системы, а не двойной, или другого механизма связи между двумя элементами конца стрелы и ее последним основным элементом;

использование изобретения в стреле башенного крана с телескопической мачтой, а не со складывающейся.

Изобретение относится к башенным кранам, стрелы которых выполнены из нескольких элементов, шарнирно соединенных между собой. Устройство содержит кронштейн для осуществления привода устройства подъемным тросом крана, расположенный в передней части последнего основного элемента стрелы и снабженный блоком, предназначенным для пропуска подъемного троса во время операций раскрытия или складывания головных элементов стрелы. Подъемный трос прикреплен к переднему концу второго головного элемента с возможностью складывания первого головного элемента в направлении, перпендикулярном основным элементам стрелы. Приспособление связи, соединяющее переднюю часть последнего основного элемента, первый и второй головные элементы стрелы содержит, по меньшей мере, одну коромыслово-шатунную систему, расположенную в вертикальной плоскости и шарнирно соединенную соответственно с двумя головными элементами и с передней частью последнего основного элемента стрелы. Коромыслово-шатунная система содержит рычаг первого рода, шарнирно соединенный своей промежуточной точкой с вершиной первого головного элемента стрелы, передний шатун, шарнирно соединенный одним концом с передней точкой рычага и своим другим концом - со вторым головным элементом стрелы, и заднее коромысло, шарнирно соединенное одним концом с задней точкой рычага и другим концом - с передней частью последнего основного элемента стрелы. Привод, служащий для общего раскрытия - складывания стрелы, выполнен в виде ходового винта. Изобретение обеспечивает повышение скорости складывания головных элементов стрелы. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для раскрытия или складывания головных элементов конца стрелы башенного крана, стрела (7) которого содержит последовательность элементов, попарно шарнирно соединенных между собой по горизонтальным осям, причем эти элементы состоят, по меньшей мере, из двух основных элементов (10, 12) большой длины и из двух головных элементов (13, 14) малой длины, содержащее привод, служащий для общего раскрытия-складывания стрелы, соединенный с промежуточным элементом, размещенным между двумя основными элементами стрелы, и обеспечивающий наклон и приподнимание последнего основного элемента стрелы по отношению к заднему концу основания стрелы для освобождения головных элементов (13, 14) стрелы (7), обеспечивая раскрытие этих головных элементов (13, 14), и приспособление связи, соединяющее переднюю часть последнего основного элемента стрелы (12), первый головной элемент (13) стрелы и второй головной элемент (14) стрелы, образующий самый удаленный элемент стрелы таким образом, чтобы осуществлять как раскрытие, так и складывание в вертикальной плоскости обоих головных элементов (13, 14) относительно остальной части стрелы (7), отличающееся тем, что устройство содержит кронштейн (37) для осуществления привода устройства подъемным тросом (41) крана, расположенный в передней части последнего основного элемента (12) стрелы (7) и снабженный блоком (40), предназначенным для пропуска подъемного троса (41) во время операций раскрытия или складывания головных элементов (13, 14) стрелы (7), при этом подъемный трос (41) прикреплен к переднему концу второго головного элемента (14) с возможностью складывания головного элемента (13) в направлении, перпендикулярном основным элементам стрелы (10, 12), а вышеупомянутое приспособление связи содержит, по меньшей мере, одну коромыслово-шатунную систему (21), расположенную в вертикальной плоскости и соединенную посредством шарнирных соединений по горизонтальным осям (26, 31, 35) соответственно с двумя головными элементами (14, 13) и с передней частью последнего основного элемента (12) стрелы (7), коромыслово-шатунная система (27) содержит рычаг (28) первого рода, шарнирно соединенный своей промежуточной точкой, осью (31), с вершиной (23) первого головного элемента (13) стрелы, передний шатун (29), шарнирно соединенный одним концом, осью (33), с передней точкой рычага (28) и своим другим концом, осью (26), со вторым головным элементом (14) стрелы, и заднее коромысло (30), шарнирно соединенное одним концом, осью (34), с задней точкой рычага (28) и другим концом, осью (35), с передней частью последнего основного элемента (12) стрелы (7), причем привод, служащий для общего раскрытия-складывания стрелы, выполнен в виде ходового винта.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно включает две симметричные коромыслово-шатунные системы (27), расположенные с каждой стороны стрелы (7) в параллельных вертикальных плоскостях.3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что рычаг (28) и коромысло (30) одной или нескольких коромыслово-шатунных систем (27) имеют соответствующие отверстия (32, 36), оси которых совпадают в раскрытом положении головного конца стрелы, и предусмотренные для штифтовой фиксации, которая фиксирует рычаг (28) по отношению к этому коромыслу и фиксирует всю коромыслово-шатунную систему (27), располагая ее на одной линии.4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что кронштейн (37) шарнирно соединен по горизонтальной оси (38) с передней частью последнего основного элемента (12) стрелы (7) и содержит приспособления для ограничения его хода и фиксации при помощи своего упора в раскрытом положении при использовании, и в откинутом к этому основному элементу положении.5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что для операций раскрытия или складывания головных элементов (13, 14) стрелы (7) подъемный трос (41) прикреплен к переднему концу второго головного элемента (14) стрелы вертлюжным крюком.6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что оно содержит строп (43), закрепленный на передней части второго головного элемента (14) стрелы и предусмотренный для крепления на заднем конце первого основного элемента (10) стрелы (7), когда она полностью сложена.