УСТРОЙСТВО ПОДВИЖНОГО БАЛЛАСТА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРУЕМОГО БАШЕННОГО КРАНА Российский патент 2011 года по МПК B66C23/34 B66C23/74 

Настоящее изобретение относится, главным образом, к области башенных кранов, и точнее тех транспортируемых башенных кранов, которые раскладываются при их работе на стройке и складываются при их транспортировке с одного места работы на другое. Еще более точно, это изобретение соответствует устройству подвижного балласта для таких кранов, термин «балласт» здесь означает противовес, расположенный на основании крана, для уравновешивания и стабилизации последнего в рабочем положении.

Из документа ЕР0508907 А1 уже известен транспортируемый башенный кран, точнее кран с раскладной и складной опорой, который на своей платформе оснащен устройством подвижного балласта.

Общеизвестно, что этот башенный кран имеет в своем составе поворотную платформу, на которой шарнирно закреплен нижний элемент опоры, в то время как верхний элемент опоры шарнирно сочленен с вершиной нижнего элемента опоры. Раскладывание опоры обеспечивается совместно шарнирно-сочлененными анкерами и шатунами, в конкретном случае вышеупомянутого документа, подразумевающего анкер уникально расположенный в центральном положении, то есть расположенный в вертикальной срединной плоскости поворотной платформы и опоры.

Подвижный балласт, тот который предусмотрен в документе ЕР 0508907 А1, является противовесом, установленным на основании в форме рамы, которая сама шарнирно сочленена через горизонтальную ось с задней частью поворотной платформы. Передняя сторона этого основания соединена шарнирным способом, посредством двух боковых шатунов, с нижним элементом опоры.

Сам противовес, установленный на основание, выполнен в виде единого блока с двумя массивными боковыми частями и пустотелой средней частью.

В разложенном рабочем положении крана противовес и его основание поднимаются вертикально, над задней частью поворотной платформы.

В сложенном положении транспортировки крана противовес и его основание опущены в горизонтальное положение, на поворотной платформе, занимая свободное пространство между платформой и шарнирно-сочлененной конструкцией крана. Таким образом последняя, в частности, входит в пустотелую среднюю часть противовеса.

При раскладывании или складывании крана связь, реализованная шатунами между основанием балласта и элементом нижней опоры, обеспечивает одновременно переориентацию подвижного балласта вверх или его опускание на платформу.

Такое устройство подвижного балласта уже соответствует главной цели, а именно в рабочем положении располагать противовесы достаточно далеко от вертикальной оси ориентации крана для создания момента повышенной устойчивости, при полностью сложенном балансе, при транспортировке крана, в частности при транспортировке его по дороге.

Однако конкретная реализация, описанная в документе ЕР 0508907 А1, имеет ряд помех или недоработок.

В частности решение, предложенное в документе, предназначено для уникального выполнения с центральным анкером выпрямления опоры. Она не транспортируется более непосредственно на кране, который привычным образом имеет два боковых анкера выпрямления опоры; в действительности в данном случае обнаружилось наложение между анкерами и шатунами, во время подъема крана и, следовательно, подвижного балласта.

Обнаружилось также, что понижение подвижного балласта в горизонтальное положение, как предусматривает документ ЕР 0508907 А1, не возможно в любом случае и, в частности, когда поворотная платформа содержит в своей центральной части также шкаф, который включает в себя различное оборудование, а именно электрооборудование крана.

Наряду с этим, установка противовеса на основании, которое самостоятельно шарнирно сочленено с платформой, влечет за собой усложнение конструкции устройства подвижного балласта, не принося никакого особенного преимущества. В частности этот способ установки противовеса не оптимизирует, в сниженном положении транспортировки, расположение подвижного балласта относительно колес, с помощью которых кран перевозится и буксируется по дороге.

Задача предлагаемого изобретения состоит в устранении представленных ранее недостатков, а также в усовершенствовании рассмотренного устройства подвижного балласта для транспортируемого башенного крана, в частности для адаптации его к башенным кранам с боковыми анкерами, с сохранением простой конструкции, и оптимизируя как поднятое, так и опущенное положение противовеса, учитывая окружение этого противовеса.

Для решения этой задачи изобретение предлагает устройство подвижного балласта для транспортируемого башенного крана упомянутого здесь типа, а именно состоящее из противовеса, соединенного шарнирно с задней частью поворотной платформы крана и соединенного также шарнирным способом, посредством, как минимум, шатуна, с элементом складной и раскладной опоры крана таким образом, что в разложенном рабочем положении крана противовес выпрямлен и занимает почти вертикальное положение над задней частью поворотной платформы, в то время как в сложенном положении транспортировки крана противовес наклонен над поворотной платформой, это устройство подвижного балласта, характеризующееся главным образом тем, что противовес, с одной стороны, шарнирно сочленен с задней частью поворотной платформы посредством боковых элементов, располагаемых почти перпендикулярно продольному направлению упомянутого противовеса, и тем, что противовес, с другой стороны, соединен шарнирным способом с помощью одного или нескольких шатунов с верхним элементом раскладной и складной опоры.

В варианте осуществления устройства подвижного балласта согласно изобретению противовес шарнирно сочленен с задней частью поворотной платформы посредством двух боковых пластин в форме вытянутого треугольника, жестко соединенных с противовесом, ось шарнира находится на уровне вершины этих пластин.

Таким образом, основная характеристика настоящего изобретения заключается в особом способе шарнирного сочленения противовеса с поворотной платформой, который позволяет в рабочем положении привести противовес в позицию, по возможности наиболее удаленную от оси вращения крана, для создания момента повышенной устойчивости. Действительно пластины, которыми противовес шарнирно сочленен с платформой, позволяют переместить к задней части центр тяжести балласта, по отношению к своему шарнирному соединению на расстояние, равное сумме половины высоты противовеса и длины пластин. К тому же, применение таких пластин обеспечивает непосредственное шарнирное соединение противовеса на платформе, без необходимости отдельной опоры в форме рамы.

Кроме того, благодаря предлагаемой конструкции, противовес в опущенном положении транспортировки располагают над осью поворота основания крана, что ограничивает нагрузку на последнем и позволяет обеспечить управление буксировкой крана, производимой буксирующим грузовым автомобилем.

Согласно другому варианту осуществления изобретения в опущенном положении транспортировки противовес, в целом, имеет общую наклонную ориентацию, относительно поворотной платформы, поднимаясь от задней части к передней части. В этом опущенном положении противовес может быть опущен к шкафу, представленному в центральной части поворотной платформы, занимая достаточно незначительную габаритную высоту.

Тем не менее, в другой конструкции противовес может в положении транспортировки быть также опущенным горизонтально над поворотной платформой.

Предпочтительным является то, что противовес состоит из двух боковых отдельных блоков, расположенных соответственно над обоими продольными сторонами поворотной платформы, что позволяет шарнирной конструкции крана опускаться в сложенное положение между этими двумя блоками. Таким образом, наклонное положение транспортировки противовеса не составляет никакого препятствия полному складыванию крана.

Наконец, тот факт, что противовес соединен шатунами с элементом верхней опоры (а не с элементом нижней опоры), позволяет снизить усилия во время раскладывания и складывания. В течение этих операций наложение между шатунами, с одной стороны, и боковыми анкерами выпрямления опоры, с другой стороны, которые перемещаются в вертикальных параллельных плоскостях, легко может исключаться, например, с помощью предусматриваемых на элементе верхней опоры боковых распорок, с которыми шарнирно сочленены шатуны, сдвигающие к внешней стороне плоскости перемещения этих шатунов по отношению к плоскостям перемещения анкеров выпрямления опоры, которые здесь занимают положение «внутреннее».

Таким образом, устройство подвижного балласта, являющееся предметом настоящего изобретения, позволяет устранить все неудобства или недостатки устройства, известного из уровня техники.

Во всяком случае, изобретение будет лучше понятно при помощи описания, которое последует ниже, ссылающегося на прилагаемый схематический чертеж, представляющий в качестве примера вариант осуществления этого устройства подвижного балласта для транспортируемого башенного крана:

фиг.1 - частичный вид в перспективе башенного крана, оборудованного устройством подвижного балласта, соответствующим настоящему изобретению в рабочем положении;

фиг.2 - вид сбоку крана в рабочем положении в соответствии с фиг.1;

фиг.3 - вид сбоку, подобный фиг.2, показывающий этот кран в частично сложенном положении;

фиг.4 - другой вид сбоку, подобный предыдущим, показывающий сам кран в сложенном положении транспортировки, с опущенным противовесом.

На всех чертежах башенный кран представлен без изображения своей стрелы, которой настоящее изобретение не касается.

Этот башенный кран имеет в своем основании зафиксированное шасси 1, на котором смонтировано с возможностью поворота вокруг вертикальной оси поворотное шасси или поворотная платформа 2.

Кран включает в себя раскладную и складную опору 3, которая состоит из нижнего элемента 4 нижней опоры и верхнего 5 элемента опоры. Нижний элемент 4 нижней опоры шарнирно сочленен своим основанием с помощью горизонтальной оси 6 с поворотной платформой 2, в ее передней части. Верхний элемент 5 опоры шарнирно сочленен своим основанием с помощью горизонтальной оси 7 с вершиной нижнего элемента 4 опоры. Стрела (не представленная) крана сама закреплена шарнирным способом на вершине верхнего элемента 5 опоры.

Поворотная платформа 2 здесь включает в себя, в своей центральной части, шкаф 8, между обеими боковыми сторонами которого, фактически, установлен поворотный нижний элемент 4 опоры.

Кран включает в себя два боковых анкера 9 выравнивания опоры 3, установленные между платформой 2 и опорой 3. Более точно, каждый анкер 9 шарнирно сочленен, с одной стороны, с точкой 10, расположенной на задней части шкафа 8, и, с другой стороны, с точкой 11, расположенной на верхнем элементе 5 опоры.

Оба анкера 9 задействованы в механизированном устройстве управления раскладыванием и складыванием опоры 3, устройство, которое состоит из кривошипно-шатунного механизма 12, расположенного в области промежуточного шарнирного сочленения (ось 7) опоры 3 и единственного гидроцилиндра 13, связывающего кривошипно-шатунный механизм 12 со средней точкой 14 верхнего элемента 4 опоры. Кривошипно-шатунный механизм 12 включает в себя с каждой стороны области промежуточного шарнирного сочленения опоры 3 два шатуна, шарнирно-сочлененных соответственно с двумя элементами 4 и 5 опор.

Кран включает в себя еще не представленную заднюю тягу, которая соединяет заднюю часть поворотной платформы 2 со стрелой, чтобы обеспечить удерживание последней. Эта задняя тяга управляет также раскладыванием стрелы одновременно с раскладыванием опоры 3, осуществляемым устройством, состоящим из кривошипно-шатунного механизма 12 и гидроцилиндра 13.

Кран включает в себя устройство 15 подвижного балласта, которое составляет, в частности, предмет настоящего изобретения.

Устройство 15 подвижного балласта включает в себя именно противовес, который состоит из двух отдельных боковых блоков 16, расположенных соответственно выше относительно обеих продольных сторон поворотной платформы 2, в симметричном расположении по отношению к вертикальной медианной плоскости этой платформы. Таким образом, центральное свободное пространство 17 также образовано между двумя блоками 16, входящими в состав противовеса.

Противовес, состоящий из двух блоков 16, шарнирно сочленен с задней частью поворотной платформы 2 посредством двух боковых пластин 18, имеющих удлиненную треугольную форму, которые располагаются почти перпендикулярно продольному направлению этого противовеса. Ось шарнирного сочленения, соединяющая таким образом противовес с поворотной платформой 2, является горизонтальной осью 19, которая расположена на уровне вершин пластин 18.

Сторона противовеса, наиболее удаленная от этих пластин 18, соединена двумя боковыми шатунами 20, с верхним элементом 5 опоры. Точнее, оба шатуна 20 параллельны и соединяют каждый из боковых блоков 16 противовеса с боковой поверхностью верхнего элемента 5 опоры. Конец каждого шатуна 20 соединен шарнирным способом в точке 21, с соответствующим боковым блоком 16, в то время как другой конец этого шатуна 20 соединен с боковой распоркой 22, установленной на верхнем элементе 5 опоры, а именно приваренной к этому элементу опоры. Расположение точек шарнирного сочленения 21 и распорок 22 сдвигает вертикальные плоскости перемещения обоих шатунов 20 к внешней стороне, по отношению к вертикальным плоскостям перемещения обоих анкеров 9. Последние занимают, таким образом, положение «внутреннее», исключающее любое наложение между анкерами 9 с одной стороны и шатунами 20 с другой стороны.

Благодаря конструкции устройства 15 подвижного балласта, противовес, состоящий из двух блоков 16, является перемещаемым путем поворота вокруг оси 19 между выпрямленным рабочим положением (фиг.1 и 2) и опущенным положением при транспортировке (фиг.4), проходя через промежуточные положения, такие как положения на фиг.3. Раскладывание или складывание опоры 3 крана, осуществляемое гидроцилиндром 13, совместно с кривошипно-шатунным механизмом 12 производит выпрямление противовеса (блоки 16) и приведение его в рабочее положение или опускание его в положение транспортировки при помощи шатунов 20.

Точнее, в выпрямленном рабочем положении (фиг.1 и 2) две боковые треугольные пластины 18 располагаются почти горизонтально по направлению к оси того шарнира 19, который перемещает центр тяжести противовеса (блоки 16) к задней части по отношению к оси шарнира 19 на расстояние, равное сумме половины высоты блоков 16 и длины пластины 18. Подразумевается интерес создавать противовес высоким, а пластины - длинными.

В спущенном положении транспортировки (фиг.4) противовес (блоки 16) имеет общую наклонную ориентацию под углом А, который может быть равен порядка 30°, по отношению к горизонтали, поднимается от задней части к передней части по отношению к поворотной платформе 2. В этом наклоненном положении блоки 16, составляющие противовес, опущены к шкафу 8, находящемуся в центральной части поворотной платформы 2. Шарнирно-сочлененная конструкция крана, в том числе не представленная здесь ее стрела, опущена между двумя блоками 16 и занимает, таким образом, место в свободном центральном пространстве 17.

Само собой разумеется, изобретение не ограничивается единственной формой исполнения этого устройства подвижного балласта для транспортируемого башенного крана, которая была описана выше в качестве примера; изобретение охватывает, наоборот, все варианты осуществления и применения, соблюдающие тот же принцип.

Так, например, именно, не выходя за рамки изобретения:

- изменяя формы детали устройства, например противовеса и пластин его соединения;

- осуществляя инверсию расположения между анкерами и шатунами, то есть располагая оба шатуна внутри и оба анкера снаружи;

- фиксируя противовес не в наклоненном направлении, а по горизонтали в опущенном положении транспортировки; наклоненное положение является здесь только следствием расположения и формы шкафа поворотной платформы;

- в случае необходимости при выполнении противовеса в форме единого блока, в крайнем случае с единственным шатуном, соединяющим этот противовес с опорой;

- предназначенное устройство согласно изобретению для транспортируемых кранов, которые могут обладать любыми особенностями.

Устройство (15) подвижного балласта для раскладного и складного башенного крана включает в себя противовес, шарнирно сочлененный с задней частью поворотной платформы (2) посредством боковых элементов (18), перпендикулярных этому противовесу, и с верхним элементом (5) опоры (3) крана посредством шатунов (20). В сложенном положении транспортировки крана противовес опущен над платформой (2), в то время как при использовании крана он выпрямлен в вертикальное положение. Обеспечивается возможность использования устройства для башенных кранов с боковыми анкерами при сохранении простоты его конструкции и оптимизации положения противовеса. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство (15) подвижного балласта для транспортируемого башенного крана, состоящее из противовеса, соединенного шарнирным сочленением (19) с задней частью поворотной платформы (2) крана и соединенного также шарнирным способом посредством, по меньшей мере, одного шатуна (20) с элементом раскладной и складной опоры (3) крана таким образом, чтобы в разложенном положении использования крана противовес был выпрямлен почти вертикально над задней частью поворотной платформы (2), в то время как в сложенном положении транспортировки крана противовес был бы опущен над поворотной платформой (2), отличающееся тем, что противовес с одной стороны шарнирно сочленен с задней частью поворотной платформы (2) посредством боковых элементов (18), располагающихся, по существу, перпендикулярно продольному направлению упомянутого противовеса, и тем, что этот противовес с другой стороны соединен шарнирным способом посредством, по меньшей мере, одного шатуна (20) с верхним элементом (5) раскладной и складной опоры (3).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что противовес шарнирносочленен с задней частью поворотной платформы (2) посредством двух боковых пластин (18) в форме вытянутого треугольника, жестко связанных с этим противовесом (16), а ось шарнирного сочленения (19) располагается на уровне вершины этих пластин (18).

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что в опущенном положении транспортировки противовес имеет общую наклонную ориентацию под углом (А), при этом поднимается от задней части к передней части относительно поворотной платформы (2).

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что противовес опущен к шкафу (8), представленному в центральной части поворотной платформы (2).

5. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что в положении транспортировки противовес опущен горизонтально над поворотной платформой (2).

6. Устройство по любому из пп.1, 2 и 4 отличающееся тем, что противовес состоит из двух отдельных боковых блоков (16), расположенных соответственно над двумя продольными сторонами поворотной платформы (2).

7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что противовес состоит из двух отдельных боковых блоков (16), расположенных соответственно над двумя продольными сторонами поворотной платформы (2).

8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что противовес состоит из двух отдельных боковых блоков (16), расположенных соответственно над двумя продольными сторонами поворотной платформы (2).

9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что предусмотрены два параллельных шатуна (20), которые соединяют каждый из боковых блоков (16) противовеса со стороной верхнего (5) элемента опоры.

10. Устройство по п.7 или 8, отличающееся тем, что предусмотрены два параллельных шатуна (20), которые соединяют каждый из боковых блоков (16) противовеса со стороной верхнего (5) элемента опоры.

11. Устройство по любому из пп.1, 2, 4, 7-9, отличающееся тем, что - на верхнем элементе (5) опоры предусмотрены боковые распорки (22), с которыми шарнирно сочленены шатуны (20) и которые установлены с возможностью сдвигаться к внешней стороне плоскости перемещения этих шатунов (20) по отношению к плоскостям перемещения анкеров (9) при выпрямлении опоры (3), которые занимают положение «внутреннее».

12. Устройство по п.3, отличающееся тем, что на верхнем элементе (5) опоры предусмотрены боковые распорки (22), с которыми шарнирно сочленены шатуны (20) и которые установлены с возможностью сдвигаться к внешней стороне плоскости перемещения этих шатунов (20) по отношению к плоскостям перемещения анкеров (9) при выпрямлении опоры (3), которые занимают положение «внутреннее».

13. Устройство по п.5, отличающееся тем, что на верхнем элементе (5) опоры предусмотрены боковые распорки (22), с которыми шарнирно сочленены шатуны (20) и которые установлены с возможностью сдвигаться к внешней стороне плоскости перемещения этих шатунов (20) по отношению к плоскостям перемещения анкеров (9) при выпрямлении опоры (3), которые занимают положение «внутреннее».

14. Устройство по п.6, отличающееся тем, что на верхнем элементе (5) опоры предусмотрены боковые распорки (22), с которыми шарнирно сочленены шатуны (20) и которые установлены с возможностью сдвигаться к внешней стороне плоскости перемещения этих шатунов (20) по отношению к плоскостям перемещения анкеров (9) при выпрямлении опоры (3), которые занимают положение «внутреннее».

15. Устройство по п.10, отличающееся тем, что на верхнем элементе (5) опоры предусмотрены боковые распорки (22), с которыми шарнирно сочленены шатуны (20) и которые установлены с возможностью сдвигаться к внешней стороне плоскости перемещения этих шатунов (20) по отношению к плоскостям перемещения анкеров (9) при выпрямлении опоры (3), которые занимают положение «внутреннее».