САМОХОДНЫЙ ПОДЪЕМНЫЙ КРАН И СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕГО РАБОТЫ Российский патент 2012 года по МПК B66C23/76 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к подъемным кранам, и в частности к самоходным подъемным кранам с перемещаемым противовесом, который можно устанавливать в различные положения, для того чтобы уравновесить груз, подвешенный на кране.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В состав подъемных кранов обычно входят противовесы, которые помогают обеспечить равновесие крана при подъеме груза. Иногда противовес позади крана имеет такой большой вес, что ходовое шасси крана также снабжают противовесом для предотвращения опрокидывания крана назад, когда на кране нет груза. Кроме того, иногда самоходные подъемные краны снабжают дополнительно навешиваемым противовесом, таким как противовес на трейлере, для дальнейшего повышения грузоподъемности крана. Так как груз часто перемещается вперед и назад по отношению к центру вращения крана при выполнении операций подъема, перемещения и опускания груза, то было бы желательно, чтобы противовес, в том числе и дополнительно подвешиваемые противовесы, могли также перемещаться вперед и назад по отношению к центру вращения крана. В этом случае может использоваться противовес меньшего веса, по сравнению с противовесом, находящимся в фиксированном положении.

Поскольку кран должен быть подвижным, то любые дополнительно подвешиваемые противовесы также должны быть мобильными. Однако когда на подъемном крюке нет груза, то обычно эти дополнительные противовесы должны опираться на землю, поскольку в противном случае они создавали бы такой момент, что кран мог бы опрокинуться назад. Таким образом, если кран должен двигаться без груза на подъемном крюке, то дополнительно навешиваемый противовес также должен перемещаться по земле. Это означает, что площадка должна быть подготовлена и свободна от препятствий, и часто должны быть установлены деревянные настилы для разворота или перемещения дополнительного противовеса.

Типичным примером является кран Теrех Demag CC8800 с дополнительным прицепным противовесом Superlift. В состав этого крана входит противовес весом 100 метрических тонн, противовес весом 280 метрических тонн крана и дополнительно навешиваемый противовес весом 640 метрических тонн, так что общий вес противовесов составляет 1020 метрических тонн. Дополнительный противовес может перемещаться вперед и назад с помощью телескопического устройства. Максимальный номинальный грузовой момент этого крана составляет 23500 метрических тонн-метр. Таким образом, отношение максимального номинального грузового момента к общему весу противовесов составляет всего 23,04.

Поскольку все эти противовесы дают возможность поднимать большие грузы, то их необходимо транспортировать всякий раз, когда кран демонтируют для перемещения на новую площадку. С учетом ограничений на грузовые перевозки по автострадам США потребуется 15 тяжелых грузовиков для транспортировки 300 метрических тонн противовесов. Таким образом, имеется потребность в дальнейших улучшениях самоходных подъемных кранов для обеспечения подъема тяжелых грузов с использованием противовесов, имеющих меньший общий вес.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предлагается конструкция самоходного подъемного крана и способ его работы, в которых используются облегченные противовесы, причем подвижность крана сохраняется, и он может поднимать грузы, веса которых сравнимы с весами грузов, поднимаемых кранами, в которых используются гораздо более тяжелые противовесы. В первом варианте осуществления изобретения предлагается самоходный подъемный кран, содержащий ходовое шасси с подвижными элементами, взаимодействующими с землей; поворотную платформу, соединенную с ходовым шасси таким образом, что поворотная платформа может вращаться относительно подвижных элементов; стрелу, установленную на передней части поворотной платформы с возможностью вращения; мачту, установленную первым концом на поворотной платформе; задний соединительный элемент, установленный между мачтой и задней частью поворотной платформы и соединенный с ними; подвижную секцию противовеса; по меньшей мере один линейный исполнительный механизм и по меньшей мере один рычаг, шарнирно соединенный с поворотной платформой на первом конце и с линейным исполнительным механизмом на втором конце. Рычаг и линейный исполнительный механизм установлены между поворотной платформой и секцией противовеса и соединены с ними таким образом, что при выдвижении и втягивании линейного исполнительного механизма меняется положение секции противовеса относительно поворотной платформы.

Во втором варианте осуществления изобретения предлагается самоходный подъемный кран, содержащий ходовое шасси с подвижными элементами, взаимодействующими с землей; поворотную платформу, соединенную с ходовым шасси таким образом, что поворотная платформа может вращаться относительно подвижных элементов; стрелу, установленную на передней части поворотной платформы с возможностью вращения; мачту, установленную первым концом на поворотной платформе под фиксированным углом к плоскости вращения поворотной платформы; подвижную секцию противовеса, подвешенную на растяжке, прикрепленной ко второму концу мачты; устройство перемещения противовеса, установленное между поворотной платформой и секцией противовеса и соединенное с ними таким образом, что секция противовеса может перемещаться и удерживаться в положении впереди верхней точки мачты, а также перемещаться и удерживаться в положении позади верхней точки мачты.

В третьем варианте осуществления изобретения предлагается самоходный подъемный кран, содержащий ходовое шасси с подвижными элементами, взаимодействующими с землей; поворотную платформу, соединенную с ходовым шасси таким образом, что поворотная платформа может вращаться относительно подвижных элементов вокруг оси вращения; стрелу, установленную на передней части поворотной платформы с возможностью вращения; мачту, установленную первым концом на поворотной платформе; подвижную секцию противовеса; и устройство перемещения противовеса, установленное между поворотной платформой и секцией противовеса и соединенное с ними таким образом, что секция противовеса может перемещаться и удерживаться в переднем и заднем положениях; причем общий вес противовеса крана составляет по меньшей мере 250 метрических тонн, а максимальный номинальный грузовой момент составляет по меньшей мере 6250 тонн-метр, и отношение максимального номинального грузового момента к общему весу противовеса крана равно по меньшей мере 25.

Предлагается также способ обеспечения работы самоходного подъемного крана, который содержит ходовое шасси с подвижными элементами, взаимодействующими с землей; поворотную платформу, соединенную с ходовым шасси таким образом, что поворотная платформа может вращаться относительно подвижных элементов; стрелу с подъемным канатом, установленную на передней части поворотной платформы с возможностью вращения; мачту, установленную передним концом на поворотной платформе; и подвижную секцию противовеса. Предлагаемый в изобретении способ содержит следующие стадии: установку противовеса впереди точки, расположенной непосредственно под вершиной мачты, когда на подъемном крюке нет груза, и установку противовеса позади точки, расположенной непосредственно под вершиной мачты, когда на крюке подвешен груз; причем при выполнении операций подъема, перемещения и опускания груза подвижный противовес никогда не опирается на землю непосредственно, а только посредством элементов ходового шасси, взаимодействующих с землей.

В другом варианте осуществления изобретения предлагается способ обеспечения работы самоходного подъемного крана, который содержит ходовое шасси с подвижными элементами, взаимодействующими с землей; поворотную платформу, соединенную с ходовым шасси таким образом, что поворотная платформа может вращаться относительно подвижных элементов; стрелу с подъемным канатом, установленную на передней части поворотной платформы с возможностью вращения; мачту, установленную первым концом на поворотной платформе; по меньшей мере один линейный исполнительный механизм; и подвижную секцию противовеса. Способ содержит стадии выполнения операций по подъему, перемещению и опусканию груза, и при этом подвижный противовес перемещается вперед и назад от передней части поворотной платформы при выдвижении и втягивании линейного исполнительного механизма в процессе выполнения операций по подъему, перемещению и опусканию груза для лучшего уравновешивания груза, однако противовес никогда не опирается на землю непосредственно, а только посредством элементов ходового шасси, взаимодействующих с землей.

В еще одном варианте осуществления изобретения предлагается самоходный подъемный кран, который содержит ходовое шасси с подвижными элементами, взаимодействующими с землей; поворотную платформу, соединенную с ходовым шасси с возможностью вращения вокруг оси так, что поворотная платформа может поворачиваться относительно элементов, взаимодействующих с землей; стрелу, установленную на передней части поворотной платформы с возможностью вращения; подвижную секцию противовеса; и механизм перемещения противовеса, установленный между поворотной платформой и секцией противовеса так, что секция противовеса может перемещаться и удерживаться как в переднем, так и заднем положении; причем механизм перемещения противовеса содержит механизм реечной передачи, имеющий корпус и зубчатую рейку прямоугольного сечения, в котором первая и вторая стороны расположены напротив друг друга, и третья и четвертая стороны расположены напротив друг друга, и который имеет зубья на первой и второй сторонах, и по меньшей мере, первую и третью шестерни, входящие в зацепление с зубьями на первой стороне зубчатой рейки, и вторую и четвертую шестерни, входящие в зацепление с зубьями на второй стороне зубчатой рейки, и в котором каждая шестерня приводится в действие отдельным гидравлическим двигателем, при этом гидравлический двигатель, приводящий в действие первую шестерню, установлен на корпусе рядом со стороной зубчатой рейки, которая является противоположной относительно гидравлического двигателя, приводящего в действие третью шестерню, а гидравлический двигатель, приводящий в действие вторую шестерню, установлен на корпусе рядом со стороной зубчатой рейки, которая является противоположной относительно гидравлического двигателя, приводящего в действие четвертую шестерню.

В еще одном варианте осуществления изобретения предлагается самоходный подъемный кран, содержащий ходовое шасси с подвижными элементами, взаимодействующими с землей; поворотную платформу, соединенную с ходовым шасси с возможностью вращения так, что поворотная платформа может поворачиваться относительно элементов, взаимодействующих с землей; стрелу, установленную на передней части поворотной платформы и содержащую подъемный канат для выполнения операций с грузом; подвижную секцию противовеса; механизм перемещения противовеса, установленный между поворотной платформой и секцией противовеса так, что секция противовеса может перемещаться и удерживаться как в переднем, так и в заднем положении; и опорную конструкцию противовеса, прикрепленную к секции противовеса, которая содержит по меньшей мере два элемента, взаимодействующих с землей, которые могут обеспечивать опору для противовеса в случае внезапного отцепления груза, а также телескопическую конструкцию, соединенную с элементами, взаимодействующими с землей, и установленную между ними так, что расстояние между элементами, взаимодействующими с землей, можно регулировать между по меньшей мере первым и вторым положениями.

В одном из вариантов конструкции предлагаемого в изобретении подъемного крана один большой противовес может быть установлен в крайнем переднем положении, так что он создает для крана очень малый момент опрокидывания назад, когда на подъемном крюке нет груза. В результате отпадает необходимость в установке на ходовую часть дополнительного противовеса. Указанный большой противовес может быть установлен в крайнем заднем положении, так что он может уравновешивать тяжелый груз. Таким образом, противовес весом 700 метрических тонн может быть использован на кране в качестве единственного противовеса, и кран может работать с грузами, эквивалентными грузам, поднимаемым краном Terex Demag CC8800 Superlift с противовесом, имеющим вес 1020 метрических тонн. Еще одно достоинство предпочтительного варианта осуществления изобретения заключается в том, что отпадает необходимость установки противовеса на землю, когда кран опускает на место груз. Отпадает необходимость в дополнительном противовесе, для которого необходим трейлер, и отсутствуют ограничения, связанные с необходимостью подготовки площадки для такого трейлера.

Эти и другие достоинства изобретения, а также и само изобретение станут более ясными после рассмотрения прилагаемых чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1 - вид сбоку первого варианта выполнения самоходного подъемного крана с перемещаемым противовесом, который показан в крайнем переднем положении.

Фигура 2 - вид сбоку самоходного подъемного крана, показанного на фигуре 1, с противовесом в среднем положении.

Фигура 3 - вид сбоку самоходного подъемного крана, показанного на фигуре 1, с противовесом в заднем положении.

Фигура 4 - частичный вид сверху в плане самоходного подъемного крана, показанного на фигуре 1, с противовесом в заднем положении.

Фигура 5 - частичный вид сзади крана, показанного на фигуре 1.

Фигура 6 - вид сбоку второго варианта выполнения предлагаемого в настоящем изобретении самоходного подъемного крана, где пунктирными линиями показаны разные положения противовеса.

Фигура 7 - вид сбоку третьего варианта выполнения предлагаемого в настоящем изобретении самоходного подъемного крана, где пунктирными линиями показаны разные положения противовеса.

Фигура 8 - вид сбоку четвертого варианта выполнения предлагаемого в настоящем изобретении самоходного подъемного крана, где пунктирными линиями показано второе положение противовеса.

Фигура 9 - вид сбоку пятого варианта выполнения предлагаемого в настоящем изобретении самоходного подъемного крана, где пунктирными линиями показано второе положение противовеса.

Фигура 10 - вид сбоку шестого варианта выполнения предлагаемого в настоящем изобретении самоходного подъемного крана, где пунктирными линиями показано второе положение противовеса.

Фигура 11 - частичный вид сзади крана, показанного на Фигуре 10.

Фигура 12 - вид в разрезе по линии 12-12 фигуры 11.

Фигура 13 - вид в разрезе по линии 13-13 фигуры 11.

Фигура 14 - вид в разрезе по линии 14-14 фигуры 11.

Фигура 15 - вид сбоку седьмого варианта выполнения предлагаемого в настоящем изобретении самоходного подъемного крана, где пунктирными линиями показано второе положение противовеса.

Фигура 16 - вид сзади крана, показанного на Фигуре 10.

Фигура 17 - рама и рычаг крана, показанного на фигуре 15, в сложенном состоянии, для транспортировки.

Фигура 18 - механизм решетчатой передачи, используемый в кране, показанном на фигуре 15, в выдвинутом положении, без двигателя и шестерни.

Фигура 19 - вид в разрезе первого варианта двигательной системы, прикрепленной к решетчатой передаче, по линии 19-19 фигуры 18.

Фигура 20 - вид в разрезе по линии 20-20 фигуры 19.

Фигура 21 - частичный вид в разрезе по линии 21-21 фигуры 19.

Фигура 22 - частичный вид в разрезе, как на фигуре 21, но с выдвинутой зубчатой рейкой.

Фигура 23 - вид в вертикальном разрезе двигателей с одной стороны решетчатой передачи, фигур 21-22.

Фигура 24 - вид второго варианта двигательной системы решетчатой передачи.

Фигура 25 - вид поддона противовеса и телескопической конструкции, используемой в кране, показанном на фигуре 15.

Фигура 26 - вид сверху в плане крана, показанного на фигуре 15.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже приводится подробное описание изобретения. Ниже более подробно рассмотрены различные варианты и особенности изобретения. Каждый вариант может использоваться совместно с другими вариантами, если в явной форме не указано иное. В частности, любой признак, указанный как предпочтительный, может использоваться совместно с другим признаком или другими признаками, также указанными как предпочтительные.

Некоторые термины, используемые ниже в описании и в формуле изобретения, имеют следующие значения.

Под передней частью поворотной платформы понимается часть платформы, находящаяся между осью ее вращения и поднимаемым грузом. Под задней частью поворотной платформы понимается та ее часть, которая находится напротив передней части платформы за осью вращения. Термины "задний" и "передний" (или их модификации, например, "тыльный"), относящиеся к другим частям поворотной платформы или к частям, которые к ней прикреплены, например стрела, понимаются аналогично, независимо от действительного положения поворотной платформы по отношению к частям крана, опирающимся на землю.

Положение секции противовеса понимается как центр тяжести всех частей противовеса и любого удерживающего поддона, к которому прикреплены противовесы, или же который иным образом перемещается совместно с ними. Все блоки противовеса на кране, связанные вместе, так что они перемещаются одновременно, рассматриваются для целей определения центра тяжести как один противовес.

Вершина мачты определяется как самая удаленная точка мачты, на которой подвешивается любой канат или растяжка, поддерживаемые мачтой. Если ни канат, ни растяжка не поддерживаются мачтой, то вершиной мачты считается точка, в которой прикреплен задний соединительный элемент.

Под подвижными элементами, взаимодействующими с землей, понимаются такие элементы, которые предназначены для постоянного взаимодействия с землей при перемещении крана, например шины или гусеницы, но к ним не относятся элементы, взаимодействующие с землей, которые должны быть неподвижны относительно земли, или же их необходимо поднимать при перемещении, например опорное кольцо крана.

Термин "перемещение" в применении к работе крана понимается как перемещение крана относительно земли. Это может быть поступательное движение, при котором кран проходит некоторое расстояние по земле на своих элементах, взаимодействующих с землей, или поворотное движение, при котором поворотная платформа поворачивается относительно земли, или же различные сочетания первого и второго типов движения.

На прилагаемых чертежах показаны семь вариантов осуществления изобретения. В первом варианте, показанном на фигурах 1-5, самоходный подъемный кран 10 содержит нижнюю конструкцию, которая обозначается также как ходовое шасси 12, и подвижные элементы, взаимодействующие с землей, в форме гусениц 14 и 16. Кран снабжен двумя передними гусеницами 14 и двумя задними гусеницами 16, однако только по одной из указанных гусениц видно на виде сбоку, представленном на фигуре 1. Все гусеницы крана показаны на виде сверху, представленном на фигуре 4. Фигуры 4 и 5 для наглядности приведены в упрощенном виде, и на них не показана стрела, мачта и задний соединительный элемент. В кране 10 в качестве элементов, взаимодействующих с землей, могут использоваться всего две гусеницы, по одной с каждой стороны. Конечно могут использоваться дополнительные гусеницы или другие элементы, взаимодействующие с землей, например колеса.

Поворотная платформа 20 соединена с ходовым шасси 12 с возможностью вращения, так что поворотная платформа может вращаться относительно элементов, взаимодействующих с землей. Поворотная платформа 20 смонтирована на ходовом шасси 12 с помощью опорно-поворотного круга, так что платформа может вращаться вокруг оси относительно элементов 14, 16, взаимодействующих с землей. На поворотную платформу опирается стрела 22, смонтированная на передней части платформы с возможностью вращения, а также мачта 28, опирающаяся на платформу своим первым концом, и задний соединительный элемент 30, соединяющий мачту и заднюю часть поворотной платформы, кроме того, на платформе установлен подвижный противовес, состоящий из противовесов 34, размещенных на опорном устройстве 33. Противовесы могут представлять собой стопу блоков противовесов на опорном устройстве 33, как показано на фигуре 5.

Тяговый канат 25 между верхней частью мачты 28 и стрелой 22 используется для изменения угла наклона стрелы и передачи нагрузки, так что противовес может использоваться для уравновешивания груза, поднимаемого краном. Нижний конец подъемного каната 24, спускающегося с конца стрелы 22, снабжен подъемным крюком 26. На поворотной платформе 20 могут размещаться также и другие элементы, обычные для самоходного подъемного крана, такие как кабина оператора и барабаны подъемника для укладки тягового каната 25 и подъемного каната 24. При необходимости стрела 22 может содержать гусек, смонтированный на верхней части основной мачты с возможностью вращения, или же могут использоваться другие конфигурации стрелы. Задний соединительный элемент прикреплен к верхней части мачты 28. Задний соединительный элемент 30 может иметь решетчатую конструкцию, рассчитанную на сжимающие и растягивающие усилия, как показано на фигуре 1. В кране 10 поддерживается постоянный угол наклона мачты относительно поворотной платформы при выполнении таких операций, как подъем, перемещение и опускание груза.

Секция противовеса может перемещаться относительно поворотной платформы 20. К верхней части мачты прикреплена растяжка 32, которая поддерживает секцию противовеса в подвешенном состоянии. Устройство перемещения противовеса установлено между поворотной платформой и секцией противовеса и соединено с ними таким образом, что секция противовеса может перемещаться и удерживаться в первом положении впереди верхней точки мачты, а также перемещаться и удерживаться во втором положении сзади верхней точки мачты. В устройстве перемещения противовеса крана 10 для изменения положения противовеса используется по меньшей мере один линейный исполнительный механизм 38 и по меньшей мере один рычаг, соединенный с возможностью вращения своим первым концом с поворотной платформой и вторым концом с линейным исполнительным механизмом, используются. Рычаг и линейный исполнительный механизм 38 размещаются между поворотной платформой и секцией противовеса и соединены с ними таким образом, что при выдвижении и втягивании линейного исполнительного механизма изменяется положение секции противовеса относительно поворотной платформы.

В кране 10 по меньшей мере один рычаг предпочтительно содержит поворотную раму 40 и задний рычаг 36. Как и в случае гусениц, задний рычаг 36 фактически состоит из левого и правого элементов (фигуры 4 и 5), только один из которых виден на фигуре 1, а линейный исполнительный механизм представляет собой пару цилиндров, работающих в тандеме. Однако для упрощения рассмотрения описание относится только к одному цилиндру 38 и к одному рычагу 36. Поворотная рама 40 установлена между поворотной платформой 20 и гидравлическим цилиндром 38 и соединена с ними, а задний рычаг 36 соединен с поворотной рамой 40 и секцией противовеса. Для соединения заднего рычага 36 и поворотной рамы 40 используется шкворень 37. Гидравлический цилиндр 38 соединен с возможностью вращения с поворотной платформой 20 через опорную раму 42, которая имеет такую высоту, что геометрия конструкции, состоящей из цилиндра 38, поворотной рамы 40 и заднего рычага 36 обеспечивает полное перемещение противовеса из первого положения во второе положение и обратно. В этом случае цилиндр 38 заставляет задний рычаг 36 перемещать секцию противовеса при выдвижении или втягивании штока цилиндра.

В то время как на фигуре 1 секция противовеса показана в крайнем переднем положении, на фигуре 2 шток гидравлического цилиндра частично выдвинут, в результате чего секция противовеса перемещена в среднее положение, когда первый груз 29 подвешен на подъемном крюке 26. На фигурах 3 и 4 шток цилиндра 38 полностью выдвинут, в результате чего секция противовеса перемещена в крайнее заднее положение, когда на подъемном крюке подвешен более тяжелый груз 31, или стрела повернута вперед для перемещения груза дальше от поворотной платформы. Таким образом, в указанном способе работы крана 10 противовес устанавливается впереди точки, находящейся непосредственно под вершиной мачты, когда на подъемном канате нет груза, и противовес перемещается назад, когда на канате подвешен груз. Указание "нет груза" на подъемном канате используется в обычном смысле отсутствия полезного груза. Конечно крюк и соответствующий крюкоблок могут иметь значительный вес и создавать натяжение подъемного каната, даже когда на канате нет полезного груза.

Как указывалось выше, в предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения подвижный противовес при работе крана никогда не опирается на землю. Кран может поднимать, перемещать и опускать груз, и при этом подвижный противовес перемещается вперед и назад от передней части поворотной платформы при выдвижении и втягивании штока гидравлического цилиндра во время работы для лучшего уравновешивания груза, однако противовес никогда не опирается на землю непосредственно, а только посредством элементов ходового шасси, взаимодействующих с землей. Кроме того, одна секция противовеса - это единственный действующий противовес на кране. Ходовое шасси не снабжается каким-либо отдельным действующим противовесом. То обстоятельство, что секция противовеса может перемещаться очень близко от оси вращения крана, означает, что при такой конструкции противовес не создает большого момента опрокидывания назад, и поэтому отпадает необходимость в использовании дополнительного противовеса для ходового шасси. Указание "не снабжается каким-либо отдельным действующим противовесом" используется для того, чтобы показать отличие от известных кранов, ходовые части которых специально конструируются так, чтобы на них размещались достаточно тяжелые грузы-противовесы для предотвращения опрокидывания крана назад.

На фигуре 6 представлен второй вариант конструкции предлагаемого в настоящем изобретении крана (обозначен ссылочным номером 110). Так же, как и в предыдущем варианте, кран 110 содержит ходовое шасси 112, гусеницы 114 и 116, поворотную платформу 120, стрелу 122, канат 125 подъема стрелы, подъемный канат 124, подъемный крюк 126, мачту 128, задний соединительный элемент 130, растяжку 132 и секцию 134 противовеса. Основное отличие крана 110 от крана 10 заключается в конфигурации узла, состоящего из гидравлического цилиндра и рычага, который используется для перемещения секции противовеса. В конструкции крана 110 используются два гидравлических цилиндра 136 и 138. Так же, как и в предыдущем варианте, цилиндр 138 соединен с поворотной платформой 120 с возможностью вращения. Точно так же рычаг 140 соединен с возможностью вращения на одном конце с поворотной платформой и на другом конце с цилиндром 138. Однако в этом варианте второй гидравлический цилиндр 136 установлен между рычагом и секцией противовеса и соединен с ними так же, как и задний рычаг 36 крана 10. Секция противовеса может перемещаться между крайним передним положением, когда штоки обоих цилиндров втянуты, и средним и крайним задним положениями (показаны пунктирными линиями), когда, соответственно, выдвинут шток заднего цилиндра 136, и полностью выдвинуты штоки обоих цилиндров.

На фигуре 7 представлен вид третьего варианта конструкции предлагаемого в изобретении крана (обозначен ссылочным номером 210). Так же, как и в предыдущих вариантах, кран 210 содержит ходовое шасси 212, гусеницы 214, поворотную платформу 220, стрелу 222, канат 225 подъема стрелы, подъемный канат 224, подъемный крюк 226, мачту 228, задний соединительный элемент 230, растяжку 232 и секцию 234 противовеса. Этот вариант отличается от предыдущих вариантов тем, что в нем используется вторая секция 237 противовеса, которая опирается непосредственно на поворотную платформу. Кроме того, вместо перемещения секции 234 противовеса с помощью рычага и гидравлического цилиндра в третьем варианте для этой цели используется только один гидравлический цилиндр 236. Далее, цилиндр 236 соединен с поворотной платформой лишь опосредованно, поскольку он соединен со второй секцией противовеса, которая опирается на поворотную платформу. Таким образом, когда вторая секция 237 противовеса перемещается взад и вперед, секция 234 противовеса также перемещается. Шток гидравлического цилиндра 236 может быть выдвинут для перемещения секции 234 противовеса даже дальше от оси вращения поворотной платформы, как это показано пунктирными линиями.

На фигуре 8 представлен четвертый вариант конструкции предлагаемого в настоящем изобретении крана (обозначен ссылочным номером 310). Так же, как и в первом варианте, кран 310 содержит ходовое шасси 312, гусеницы 314, поворотную платформу 320, стрелу 322, канат 325 подъема стрелы, подъемный канат 324, подъемный крюк 326, мачту 328, задний соединительный элемент 330, растяжку 332 и секцию 334 противовеса. Основное отличие этого варианта заключается в том, что для перемещения секции противовеса используется только один гидравлический цилиндр 336, и отсутствует поворотный рычаг. Так же, как и в первом варианте, цилиндр 336 соединен с поворотной платформой 320 с возможностью вращения. Однако в данном варианте гидравлический цилиндр 336 соединен с секцией противовеса, причем опосредованно путем соединения с растяжкой 332. Секция противовеса может находиться в крайнем переднем положении (показано пунктирными линиями), когда шток гидравлического цилиндра полностью выдвинут в одном направлении. Противовес перемещается в среднее положение при втягивании штока цилиндра 336. Противовес перемещается в крайнее заднее положение, когда шток цилиндра 336 снова полностью вытянут.

На фигуре 9 представлен пятый вариант конструкции предлагаемого в настоящем изобретении крана (указан ссылочным обозначением 410). Так же, как и в первом варианте, кран 410 содержит ходовое шасси 412, гусеницы 414 и 416, поворотную платформу 420, стрелу 422, канат 425 подъема стрелы, подъемный канат 424, подъемный крюк 426, мачту 428, задний соединительный элемент 430, растяжку 432 и секцию 434 противовеса. Основное отличие крана 410 от крана 10 заключается в другой конфигурации гидравлического цилиндра и рычагов, используемых для перемещения секции противовеса, и в том, что противовес перемещается назад путем втягивания штока цилиндра. В кране 410 гидравлический цилиндр 436 соединен с поворотной платформой с возможностью вращения, однако в точке, которая находится за точкой соединения с поворотной платформой рычага 438. Рычаг 438 соединен с возможностью вращения одним концом с поворотной платформой и другим концом с цилиндром 436. Второй рычаг 440 установлен между рычагом 438 и секцией 434 и соединен с ними так же, как и задний рычаг 36 крана 10. Секция противовеса может перемещаться между крайним передним положением, когда шток гидравлического цилиндра 436 полностью выдвинут, и крайним задним положением (показано пунктирными линиями), когда шток цилиндра 436 полностью втянут.

На фигурах 10-14 представлен шестой вариант конструкции предлагаемого в настоящем изобретении крана (обозначен ссылочным номером 510). Так же, как и в первом варианте, кран 510 содержит ходовое шасси 512, гусеницы 514 и 516, поворотную платформу 520, стрелу 522, канат 525 подъема стрелы, подъемный канат 524, подъемный крюк 526, мачту 528, задний соединительный элемент 530, растяжку 532 и секцию 534 противовеса. Основные отличия между кранами 510 и 10 заключаются в конфигурации конструктивных элементов, в размещении заднего соединительного элемента и геометрии рычагов 538. Рычаги 538 в отличие от прямых рычагов 38 крана 10 имеют отогнутую под углом часть 539 на том конце, который присоединен к поворотной раме 540. Это позволяет прикрепить рычаги 538 непосредственно к боковым элементам 541 поворотной рамы 540, в отличие от прикрепления к концу поворотной рамы 40, как показано на фигуре 4. Отогнутая под углом часть 539 предотвращает нежелательный контакт рычагов 538 с боковыми элементами 541 поворотной рамы 540, когда противовес находится в положении, показанном сплошными линиями на фигуре 10.

Поворотная платформа крана 510 укорочена, и поэтому точка на платформе, в которой прикреплен задний соединительный элемент 530, находится впереди точки соединения мачты и заднего соединительного элемента, в результате чего соединительный элемент находится под углом к оси вращения поворотной платформы. Величина этого угла может составлять от примерно 10° до примерно 20°. Предпочтительная величина угла составляет примерно 16°. Далее, хотя задний соединительный элемент 530 и оттяжка 532 соединены не в самой верхней точке мачты 528, они соединены недалеко от этой точки.

Кроме того, и это лучше всего видно на фигуре 11, задний соединительный элемент 530 имеет А-образную конфигурацию с отстоящими друг от друга опорами 542 и 544 и центральной вертикальной частью 546. Рычаги 538, цилиндры 536 и секция 534 противовеса на фигуре 11 не показаны, чтобы не загромождать чертеж. Соединительные элементы 552 решетки вертикальной части 546 показаны на фигуре 12. Соединительные элементы 554 решетки опор 542 и 544 показаны на фигуре 13. На фигуре 14 показаны соединительные решетчатые элементы 556, используемые в конструкции поворотной рамы 540.

Опоры 542 и 544 разнесены друг от друга таким образом, чтобы рычаги 538 и поворотная рама 540 могли проходить между опорами 542 и 544 заднего соединительного элемента 530 при перемещении противовеса 534 наружу. Верхний решетчатый элемент поворотной рамы 40 крана 10 расположен достаточно низко, так чтобы, когда поворотная рама 40 находится в положении, показанном на фигуре 3, концы поворотной рамы могли охватывать соединение заднего соединительного элемента 30 с поворотной платформой 20 так, чтобы решетчатая конструкция поворотной рамы 40 не касалась соединительного элемента. Секция 534 противовеса может перемещаться между крайним передним положением, когда шток гидравлического цилиндра 536 полностью втянут, и крайним задним положением (показано пунктирными линиями), когда шток цилиндра 536 полностью выдвинут. А-образная конструкция обеспечивает соединение заднего соединительного элемента ближе к оси вращения, не создавая при этом помех движению поворотной рамы 540 и рычагов 538. При соединении заднего соединительного элемента в этой ближней точке обеспечивается возможность укорачивания поворотной платформы по сравнению с конструкцией крана 10.

На фигурах 15-26 представлен седьмой вариант конструкции предлагаемого в настоящем изобретении крана 610. Так же, как и кран 510, кран 610 включает ходовое шасси 612, гусеницы 614 и 616, поворотную платформу 620, стрелу 622, канат подъема стрелы 625, подъемный канат 624, подъемный крюк 626, мачту 628, задний соединительный элемент 630, растяжку 632 и секцию противовеса 634. Основное отличие крана 610 от крана 510 состоит в применении в качестве линейного исполнительного механизма механизма реечной передачи 636 вместо гидравлического цилиндра. Кроме того, поворотная рама 640 выполнена в виде цельной сварной листовой конструкции, а не в виде отдельных полос, сваренных в разнесенную решетчатую конструкцию, которая представлена на фигуре 11. Вместо двух отстоящих друг от друга рычагов механизм перемещения противовеса крана 610 снабжен одним рычагом 638, имеющим угловую часть 639 на том конце, который присоединен к поворотной раме 640. Это позволяет прикрепить рычаг 638 непосредственно на одной линии с поворотной рамой 640. На фигуре 17 представлены поворотная рама 640 и рычаг 638, соединенные в сложенном виде, в котором они транспортируются между строительными площадками. На фигуре 17 также представлены имеющиеся на поворотной раме 640 и рычаге 638 кронштейны и отверстия, которые служат для соединения поворотной рамы 640 и рычага 638 с другими частями крана с помощью штифтов. Например, отверстия 652 служат для осуществления штифтового соединения линейного исполнительного механизма 636 с поворотной рамой 640. Отверстия 654 служат для осуществления штифтового соединения поворотной рамы 640 с поворотной платформой. Отверстия 656 служат для осуществления штифтового соединения кронштейна 659, расположенного на конце рычага 638, с рамой, расположенной на секции противовеса 634, а отверстия 658 служат для осуществления штифтового соединения растяжки 632 в виде двух стропов противовеса, подвешенных к вершине мачты, с кронштейном 659, расположенным на конце рычага 638, и тем самым с секцией противовеса 634.

Конструкция механизма реечной передачи 636 лучше всего представлен на фигурах 18-23, а вариант приводной системы реечного исполнительного механизма представлена на фигуре 24. Механизм перемещения противовеса включает механизм реечной передачи, содержащий зубчатую рейку 710, выполненную из сварной листовой конструкции, установленной в корпусе 720. Корпус 720 включает соединительную конструкцию 725 ходового шасси, расположенную на том конце, который снабжен двумя отверстиями 721, служащими для осуществления штифтового соединения механизма реечной передачи 636 с поворотной платформой 620 для обеспечения поворота в вертикальной плоскости и одним отверстием 723, служащим для осуществления штифтового соединения соединительной конструкции с поворотной платформой для обеспечения поворота в другом направлении. Проходящие через эти отверстия штифты обеспечивают люфт достаточный для того, чтобы исключить действие изгибающих моментов на механизм реечной передачи при повороте крана. Зубчатая рейка 710 перемещается за шестерни и также прекращает перемещаться в отверстии 711, в котором находится универсальный шарнир (не показан), который соединяет зубчатую рейку с поворотной рамой 640.

Зубчатая рейка 710 имеет прямоугольное сечение. Ее первая сторона 712 и вторая сторона 714 расположены напротив друг друга, и ее третья сторона 716 и четвертая сторона 718 расположены напротив друг друга. Зубчатая рейка имеет зубья 722 на первой стороне 712 и второй стороне 714. Зубья 722 выполнены сегментными зубчатыми конструкциями, которые приварены к зубчатой рейке. Как лучше всего видно из фигуры 19, зубчатые конструкции имеют коническую верхнюю часть и выемку в наружном нижнем углу, которая обеспечивает пространство для направленного валика 715. В каждом сегменте зубьев 722 также имеются четыре отверстия, через которые могут пропускаться болты 717, служащие для удержания сегментов зубьев на сторонах 712 и 714 во время их приваривания.

Механизм реечной передачи имеет первую шестерню 731 и третью шестерню 733. которые входят в зацепление с зубьями 722 на первой стороне 712 зубчатой рейки, и вторую шестерню 732 и четвертую шестерню 734, которые входят в зацепление с зубьями 722 на второй стороне зубчатой рейки. Каждая шестерня приводится в движение отдельным гидравлическим двигателем, из которых два гидравлических двигателя 793 и 794 представлены на фигуре 19. Гидравлический двигатель (не показан), который приводит в движение первую шестерню 731, устанавливается на корпусе 720 рядом с противоположной стороной зубчатой рейки 710 по отношению к гидравлическому двигателю 794, который приводит в движение четвертую шестерню 734. Каждый гидравлический двигатель приводится в действие замкнутой гидравлической системой. В предпочтительном воплощении идеи изобретения кран 610 будет снабжен двумя двигателями, выходная мощность каждого из которых будет приводить в действие восемь насосов. Однако клапаны гидравлической системы и управляющие устройства системы управления конструируются предпочтительно так, чтобы один насос мог обеспечивать гидравлической энергией все четыре гидравлических двигателя, применяемых в реечном исполнительном механизме.

Гидравлические двигатели (включая гидравлический двигатель 794), приводящие во вращение первую шестерню 731 и четвертую шестерню 734, устанавливаются на корпусе 720 рядом с третьей стороной 716 зубчатой рейки 710, а два гидравлических двигателя (включая гидравлический двигатель 793), приводящие во вращение вторую шестерню 732 и третью шестерню 733, устанавливаются на корпусе 730 рядом с четвертой стороной 718 зубчатой рейки 710. Восемь катков 752 крепятся к корпусу 720 и находятся в контакте качения с крайними частями (вне того места, в котором закреплены зубья) первой стороны 712 и второй стороны 714 зубчатой рейки 710, что обеспечивает устойчивость конструкции.

Механизм реечной передачи также включает ряд планетарных передач, расположенных между каждым гидравлическим двигателем и шестерней, приводимой во вращение этим гидравлическим двигателем. Как лучше всего видно из фигур 19 и 20, в представленном на них варианте конструкции имеются четыре планетарных передачи 743, 753, 763 и 773, расположенные между гидравлическим двигателем 793 и шестерней 733. Кроме того, в непосредственной близости от гидравлического двигателя 793 расположен пружинный гидравлический многодисковый тормоз 783. Аналогичная компоновка гидравлического двигателя, зубчатых передач и тормоза применяется в каждом гидравлическом двигателе. Например, планетарные передачи 744, 754, 764 и 774 с тормозом устанавливаются между гидравлическим двигателем 794 и шестерней 734. На фигуре 24 представлен другой вариант конструкции приводной системы для зубчатой рейки. В этом варианте часть, состоящая из двигательного привода 894 и тормоза 884, имеет прямоугольный вход в систему планетарных передач 874, 864, 854 и 844. Устройство прямоугольного входа обеспечивает уменьшение общей длины цепи до приводной системы, что облегчает упаковку и транспортировку данного узла.

Кран 610 оборудуется опорной системой противовеса 810, которая может потребоваться для обеспечения соответствия техническим условиям на краны в некоторых странах. Поскольку секция противовеса 634, применяемая в настоящем изобретении, может перемещаться вперед на значительное расстояние относительно передней части поворотной платформы, опоры противовеса опорной системы могут препятствовать повороту крана, если они не будут отстоять друг от друга на достаточном расстоянии. Однако это делает опорную конструкцию очень широкой. Поэтому изобретатели настоящего изобретения разработали опорную конструкцию противовеса, прикрепляемую к секции противовеса, которая включает телескопическую опорную систему противовеса.

Опорная система противовеса 810 включает по меньшей мере два элемента, взаимодействующих с землей, в виде опорных пят 820, которые могут обеспечивать опору для противовеса в случае внезапного отцепления груза. Опорная конструкция 810, включающая телескопическую конструкцию 830, которая соединена с элементами, взаимодействующими с землей, 820 и расположена между ними таким образом, что расстояние между элементами, взаимодействующими с землей, 820 может регулироваться между по меньшей мере первым и вторым положениями, как показано сплошными и пунктирными линиями на фигуре 25. Секция противовеса включает поддон противовеса 840, который поддерживает отдельные противовесы 842, а телескопическая конструкция 830 включает две балки 832 и гидравлические цилиндры (не показаны), которые располагаются в пазах поддона противовеса 840. Телескопическая конструкция аналогична выносным опорам, которые обычно применяются в автомобильных кранах. Секция противовеса 634 сконструирована так, что опорная конструкция противовеса 810 может быть снята с крана и кран может функционировать как с ней, так и без нее.

Как видно из фигуры 26, когда секция противовеса 634 находится в переднем положении, элементы, взаимодействующие с землей, 820 опорной системы противовеса будут препятствовать повороту крана, когда они будут находиться в первом положении, в котором они полностью втянуты. Однако когда конструкция выдвигается для перемещения элементов, взаимодействующих с землей, 830 во второе положение, в котором они выдвинуты, они не будут препятствовать повороту крана. Если секция противовеса 634 крана 610 не находится в крайнем переднем положении, то раздвигание опор 820 в выдвинутое положение может не потребоваться. Причиной этого является то, что, как видно из фигуры 16, в частичном заднем положении опорные пяты 820 не ударятся о гусеницы 614 и 616 при повороте крана.

Опорные пяты 820 сконструированы так, что, когда секция противовеса 634 находится непосредственно под верхушкой мачты 630, и следовательно, противовес находится в точке, ближайшей к земле в дуге поворота растяжки 632 относительно верхушки мачты 630, опорные пяты 820 все еще будут находиться на достаточной высоте над землей (например, 15 дюймов), поэтому при нормальной работе крана опорные пяты никогда не касаются земли при подъеме, перемещении и опускании груза. При этом в крайнем переднем положении (показанном сплошными линиями на фигуре 15) опорные пяты 820 могут находиться над землей на высоте 41 дюйм, а в полностью выдвинутом положении противовеса (показанном пунктирными линиями на фигуре 15) опорные пяты 820 могут находиться на высоте 47 дюймов над землей.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения секция противовеса все время поддерживается мачтой и позиционирующим механизмом. Таким образом, отпадает необходимость в отдельной платформе для обеспечения опоры для противовеса, когда на подъемном крюке подвешен груз, вес которого меньше величины номинальной грузоподъемности крана. По сравнению со случаем свободно подвешенного противовеса, используемого в известных конструкциях самоходных подъемных кранов, отпадает необходимость установки секции противовеса на землю. В результате уменьшается объем работ по подготовке площадки, проведение которых необходимо для обеспечения работы крана 10. Это является огромным преимуществом по сравнению с известными конструкциями кранов, в которых для обеспечения подъемных работ всегда должны устанавливаться платформы для противовесов, используемых в зависимости от того, есть груз на крюке или такого груза нет. Часто на строительной площадке имеются объекты, которые затрудняют установку крана и платформы. Для снижения влияния размеров платформы были разработаны современные телескопические системы, используемые для установки платформы, однако все равно платформа занимает место, и это должно учитываться при планировании работы крана. Критическим моментом использования платформ является необходимость обеспечения пути движения для случая маятниковых перемещений. При необходимости работы платформ на большом радиусе (20-30 м) необходимо устройство деревянного настила для обеспечения очень большой обслуживаемой площади. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения используется противовес, который не опирается на землю, в результате чего отпадает необходимость в использовании платформы и необходимость устройства настила.

Устройство перемещения противовеса в общем случае будет способно перемещать противовес на расстояние не менее 10 метров и предпочтительно не менее 20 метров, в зависимости от размера крана. В варианте конструкции крана 10 гидравлический цилиндр 38 предпочтительно должен иметь ход штока не менее 5 метров. Для приведенной геометрической схемы конструкции, центр тяжести секции противовеса может быть смещен на расстояние порядка 28 метров от оси вращения поворотной платформы. Когда же шток цилиндра 38 полностью втянут, то центр тяжести противовеса находится на расстоянии всего 7 метров от центра вращения. Это переднее положение в зависимости от геометрии позиционирующего механизма может быть даже ближе к оси вращения. Предпочтительно устройство перемещения противовеса может перемещать противовес из положения, находящегося в пределах 7 метров от оси вращения, в положение, находящееся по меньшей мере в 28 метрах от оси вращения, и обратно. Для варианта крана, указанного ссылочным обозначением 410, устройство перемещения противовеса может перемещать противовес на расстояние не менее 22 метров при ходе штока цилиндра всего 5,6 метра. Такая конструкция позволяет перемещать противовес из положения, находящегося примерно в 6 метрах от оси вращения, в положение, находящееся по меньшей мере в 28 метрах от оси вращения, и обратно. Когда секция противовеса подвешена к вершине мачты, как в вариантах осуществления изобретения, представленных на фигурах, то устройство перемещения противовеса способно перемещать противовес и удерживать его в переднем положении по отношению к верхней точке мачты, так что оттяжка устанавливается под углом более 5° относительно оси вращения, предпочтительно более 10° и более предпочтительно более 13°. Когда противовес находится в заднем положении по отношению к верхней точке мачты, то оттяжка устанавливается под углом не менее 5°, предпочтительно не менее 10° и более предпочтительно под углом более 15° относительно оси вращения.

При необходимости выдвижение штока цилиндра 38 или механизм реечной передачи 636 может управляться компьютером для автоматического перемещения секции противовеса в положение, необходимое для уравновешивания поднимаемого груза или изменения угла наклона стрелы. В таких случаях для измерения нагрузки на заднюю соединительную ферму и перемещения противовеса в точку, в которой нагрузка будет на требуемом уровне, может использоваться тензодатчик. При необходимости положение секции противовеса может точно регулироваться для установки его в любом положении в диапазоне, определяемом полным выдвижением и полным втягиванием линейного исполнительного механизма, цилиндра 38 или реечной передачи 636. Система регулируемого перемещения обеспечивает компенсацию грузового момента. Иначе говоря, если установлен недостаточный противовес, то он будет автоматически отведен назад для уравновешивания грузового момента. Только после достижения крайнего заднего положения грузоподъемность крана будет уменьшаться.

В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения противовес перемещается в крайнее заднее положение для получения максимального уравновешивающего действия противовеса. Когда на подъемном крюке нет груза, противовес устанавливается в крайнем переднем положении. Это переднее положение позволяет достигать максимума действия противовеса при поддержании необходимой степени устойчивости в отношении опрокидывания назад. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения общий вес противовеса крана составляет по меньшей мере 250 метрических тонн, предпочтительно по меньшей мере 700 метрических тонн и более предпочтительно по меньшей мере 900 метрических тонн, и максимальный номинальный грузовой момент составляет по меньшей мере 6250 метрических тоннметр, предпочтительно по меньшей мере 17500 метрических тоннметр и более предпочтительно по меньшей мере 27500 метрических тоннметр, и отношение максимального номинального грузового момента к общему весу противовеса составляет по меньшей мере 25 и предпочтительно по меньшей мере 30.

Как было отмечено выше, в известных конструкциях самоходных кранов используются три комплекта противовесов. В предпочтительных вариантах предложенного в изобретении крана используется только один противовес с изменяемым положением. В тех случаях, когда в известных конструкциях используется противовес весом 1000 метрических тонн, для крана 10 с одним противовесом с изменяемым положением потребуется противовес весом порядка 700 метрических тонн для создания такого же грузового момента. Снижение веса противовеса на 30% непосредственно уменьшает его стоимость, хотя следует признать, это уменьшение стоимости частично компенсируется стоимостью позиционирующего механизма. Как уже отмечалось выше, в связи с ограничениями для грузовых перевозок по автострадам США для перевозки 300 метрических тонн противовесов потребуется 15 грузовиков. Таким образом, уменьшая общий вес противовеса, можно уменьшить количество грузовиков, необходимых для транспортировки крана между строительными площадками. Предполагается, что позиционирующий механизм будет встраиваться в заднюю часть поворотной платформы и не потребует дополнительного транспорта для его перевозки. Однако если его необходимо будет снять в связи с ограничениями по транспортируемому грузу, то понадобится всего один грузовик.

Поскольку вес противовеса существенно уменьшается (на 300 метрических тонн в вышеприведенном примере), то воздействие на землю также соответственно уменьшается. Противовес перемещается назад ровно настолько, чтобы обеспечить подъем груза. Конфигурация кран-противовес остается достаточно компактной, и ее размеры увеличиваются только тогда, когда необходимо создание дополнительного грузового момента. Еще одной особенностью предлагаемого в изобретении крана является возможность работы с облегченным противовесом при его нахождении в среднем положении. Облегченный противовес обеспечивает выполнение требований по устойчивости к опрокидыванию назад для случая, когда на подъемном крюке нет груза. В этом случае функция изменения положения противовеса может быть отключена, и кран будет работать как обычный подъемный кран. Размеры предлагаемой в изобретении конструкции можно пропорционально изменять, и при этом вышеуказанные достоинства сохраняются. Достоинства, присущие крану с очень высокой грузоподъемностью, будут наблюдаться и для крана грузоподъемностью 300 метрических тонн и, возможно, для крана грузоподъемностью порядка 200 метрических тонн.

Существуют несколько преимуществ использования механизма реечной передачи вместо гидравлического цилиндра в качестве линейного исполнительного механизма для противовеса. Одно из наиболее значительных - это то, что стоимость гидравлических цилиндров, достаточно больших для создания сил, необходимых для перемещения большого противовеса, больше, чем стоимость механизма реечной передачи, способной создать равные силы. Другое преимущество - это то, что гидравлическая жидкость имеет коэффициент теплового расширения больший, чем таковой для стали. Таким образом, при использовании цилиндра, при нагревании гидравлической жидкости это может изменить выдвинутую длину цилиндра на большую величину, чем изменится длина реечной передачи при тех же условиях эксплуатации. Также, при использовании механизма реечной передачи легко добавить средство механического запирания.

Необходимо понимать, что специалистам в данной области техники будут очевидны различные изменения и модификации рассмотренных в описании предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения. Например, задний соединительный элемент может представлять собой канат, предназначенный для того, чтобы выдерживать растягивающую нагрузку, если при работе крана на этом элементе никогда не будет возникать усилие сжатия. Соединение линейных исполнительных механизмов, задних рычагов и поворотных рам между собой может осуществляться способами, отличными от тех, что показаны на чертежах, но так, чтобы они осуществляли соединение противовеса с поворотной платформой для обеспечения необходимого перемещения секции противовеса. Кроме того, части крана необязательно должны быть соединены непосредственно между собой так, как это показано на чертежах. Например, растяжка может быть соединена с мачтой путем присоединения к заднему соединительному элементу в точке, находящейся возле места соединения этого элемента с мачтой. Такие изменения и модификации могут быть выполнены в рамках сущности и объема настоящего изобретения с полным сохранением его вышеописанных достоинств. Поэтому такие изменения и модификации охватываются формулой изобретения.

Изобретение относится к подъемным кранам. Подъемный кран содержит ходовое шасси, поворотную платформу, стрелу, подвижную секцию противовеса, по меньшей мере один линейный исполнительный механизм и по меньшей мере один рычаг, шарнирно соединенный на первом конце с поворотной платформой и на втором конце с линейным исполнительным механизмом. Рычаг и линейный исполнительный механизм установлены между поворотной платформой и секцией противовеса и соединены с ними таким образом, что при выдвижении и втягивании линейного исполнительного механизма изменяется положение секции противовеса относительно поворотной платформы. При выполнении операций подъема, перемещения и опускания груза противовес никогда не опирается на землю непосредственно, а только посредством элементов ходового шасси, взаимодействующих с землей. Линейный исполнительный механизм содержит по меньшей мере один механизм реечной передачи или гидравлический цилиндр. Достигается улучшение самоходных подъемных кранов для обеспечения подъема тяжелых грузов с использованием противовесов, имеющих меньший общий вес. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 26 ил.

1. Способ обеспечения работы самоходного подъемного крана, содержащего ходовое шасси с подвижными элементами, взаимодействующими с землей; поворотную платформу, соединенную с ходовым шасси с возможностью вращения так, что поворотная платформа может поворачиваться относительно элементов, взаимодействующих с землей; стрелу с выступающим из нее подъемным канатом, установленную на передней части поворотной платформы с возможностью вращения; мачту, установленную первым концом на поворотной платформе; по меньшей мере, один линейный исполнительный механизм и подвижную секцию противовеса, включающий выполнение операций подъема, перемещения и опускания груза, при которых подвижная секция противовеса перемещается в направлении к передней части поворотной платформы и от нее для уравновешивания груза за счет выдвижения и втягивания линейного исполнительного механизма, причем подвижная секция противовеса никогда не опирается на землю непосредственно, а только посредством подвижных элементов ходового шасси, взаимодействующих с землей, причем противовес перемещается на большее расстояние, чем линейный исполнительный механизм, который вызывает перемещение противовеса.

2. Способ по п.1, в котором кран содержит дополнительно, по меньшей мере, один рычаг, который соединен с возможностью вращения на первом конце с поворотной платформой, а на втором конце с поворотным рычагом и в котором линейный исполнительный механизм обеспечивает поворот рычага, когда линейный исполнительный механизм втягивается или выдвигается.

3. Способ по п.1, в котором линейный исполнительный механизм представляет собой механизм реечной передачи.

4. Способ по п.1, в котором кран дополнительно содержит поворотную раму и задний рычаг, причем поворотная рама установлена между поворотной платформой и линейным исполнительным механизмом, а задний рычаг установлен между поворотной рамой и секцией противовеса, и в котором линейный исполнительный механизм обеспечивает перемещение секции противовеса с помощью заднего рычага, когда линейный исполнительный механизм втягивается или выдвигается.

5. Способ по п.3, в котором механизм реечной передачи содержит четыре шестерни, каждая из которых приводится в действие отдельным гидравлическим двигателем.

6. Способ по п.1, в котором противовес перемещается на расстояние в три раза большее, чем линейный исполнительный механизм, который вызывает перемещение противовеса.

7. Самоходный подъемный кран, содержащий ходовое шасси с подвижными элементами, взаимодействующими с землей; поворотную платформу, соединенную с ходовым шасси с возможностью вращения так, что поворотная платформа может поворачиваться относительно подвижных элементов, взаимодействующих с землей; стрелу, установленную на передней части поворотной платформы с возможностью вращения; мачту, установленную первым концом на поворотной платформе; задний соединительный элемент, установленный между мачтой и задней частью поворотной платформы; подвижную секцию противовеса; по меньшей мере, один линейный исполнительный механизм и, по меньшей мере, один рычаг, соединенный с возможностью вращения первым концом с поворотной платформой и вторым концом с линейным исполнительным механизмом, причем рычаг и линейный исполнительный механизм установлены между поворотной платформой и секцией противовеса так, что при выдвижении и втягивании линейного исполнительного механизма происходит изменение положения секции противовеса относительно поворотной платформы.

8. Самоходный подъемный кран по п.7, в котором линейный исполнительный механизм шарнирно соединен с поворотной платформой.

9. Самоходный подъемный кран по п.8, в котором, по меньшей мере, один рычаг содержит поворотную раму и, по меньшей мере, один задний рычаг, причем поворотная рама установлена между поворотной платформой и линейным исполнительным механизмом, а задний рычаг установлен между поворотной рамой и секцией противовеса.

10. Самоходный подъемный кран по п.7, в котором линейный исполнительный механизм представляет собой механизм реечной передачи.

11. Самоходный подъемный кран по п.10, в котором механизм реечной передачи содержит, по меньшей мере, первую и вторую шестерни, приводимые в действие соответственно первым и вторым гидравлическими двигателями.

12. Самоходный подъемный кран по п.11, в котором зубчатая рейка содержит первую и вторую стороны, расположенные напротив друг друга, и третью и четвертую стороны, расположенные напротив друг друга, и первая шестерня входит в зацепление с зубьями на первой стороне зубчатой рейки, а вторая шестерня входит в зацепление с зубьями на второй стороне зубчатой рейки, и в котором первый гидравлический двигатель установлен рядом с третьей стороной зубчатой рейки, а второй гидравлический двигатель установлен рядом с четвертой стороной зубчатой рейки.

13. Самоходный подъемный кран по п.12, в котором механизм реечной передачи содержит дополнительно третью и четвертую шестерни, приводимые в действие соответственно третьим и четвертым гидравлическими двигателями, и в котором первый и четвертый гидравлические двигатели установлены рядом с третьей стороной зубчатой рейки, а второй и третий гидравлические двигатели установлены рядом с четвертой стороной зубчатой рейки.

14. Самоходный подъемный кран по п.10, в котором механизм реечной передачи содержит сварную листовую конструкцию с сегментными зубчатыми конструкциями, приваренными к зубчатой рейке.

15. Самоходный подъемный кран по п.11, в котором механизм реечной передачи содержит дополнительно ряд планетарных передач, установленных между каждым гидравлическим двигателем и шестерней, приводимой в действие этим гидравлическим двигателем.

16. Самоходный подъемный кран по п.11, в котором каждая комбинация шестерни и гидравлического двигателя содержит дополнительно пружинный гидравлический тормоз.

17. Самоходный подъемный кран по п.11, в котором гидравлические двигатели приводятся в действие замкнутой гидравлической системой.

18. Самоходный подъемный кран, содержащий ходовое шасси с подвижными элементами, взаимодействующими с землей; поворотную платформу, соединенную с ходовым шасси с возможностью вращения вокруг оси так, что поворотная платформа может поворачиваться относительно элементов, взаимодействующих с землей; стрелу, установленную на передней части поворотной платформы с возможностью вращения; подвижную секцию противовеса и механизм перемещения противовеса, установленный между поворотной платформой и секцией противовеса так, что секция противовеса может перемещаться и удерживаться как в переднем, так и заднем положении; причем механизм перемещения противовеса содержит механизм реечной передачи, имеющий корпус и зубчатую рейку прямоугольного сечения, в котором первая и вторая стороны расположены напротив друг друга и третья и четвертая стороны расположены напротив друг друга, и который имеет зубья на первой и второй сторонах и, по меньшей мере, первую и третью шестерни, входящие в зацепление с зубьями на первой стороне зубчатой рейки, и вторую и четвертую шестерни, входящие в зацепление с зубьями на второй стороне зубчатой рейки, и в котором каждая шестерня приводится в действие отдельным гидравлическим двигателем, при этом гидравлический двигатель, приводящий в действие первую шестерню, установлен на корпусе рядом со стороной зубчатой рейки, которая является противоположной относительно гидравлического двигателя, приводящего в действие третью шестерню, а гидравлический двигатель, приводящий в действие вторую шестерню, установлен на корпусе рядом со стороной зубчатой рейки, которая является противоположной относительно гидравлического двигателя, приводящего в действие четвертую шестерню.

19. Самоходный подъемный кран по п.18, в котором гидравлические двигатели, приводящие в действие первую и четвертую шестерни, установлены на корпусе рядом с третьей стороной зубчатой рейки, и два гидравлических двигателя, приводящие в действие вторую и третью шестерни, установлены на корпусе рядом с четвертой стороной зубчатой рейки.

20. Самоходный подъемный кран по п.18, в котором механизм реечной передачи дополнительно содержит ряд планетарных передач, установленных между каждым гидравлическим двигателем и шестерней, приводимой в действие этим гидравлическим двигателем.

21. Самоходный подъемный кран по п.18, в котором комбинация шестерни и гидравлического двигателя содержит дополнительно пружинный гидравлический многодисковый тормоз.

22. Самоходный подъемный кран, содержащий ходовое шасси с подвижными элементами, взаимодействующими с землей; поворотную платформу, соединенную с ходовым шасси с возможностью вращения так, что поворотная платформа может поворачиваться относительно элементов, взаимодействующих с землей; стрелу, установленную на передней части поворотной платформы и содержащую подъемный канат для выполнения операций с грузом; подвижную секцию противовеса; механизм перемещения противовеса, установленный между поворотной платформой и секцией противовеса так, что секция противовеса может перемещаться и удерживаться как в переднем, так и в заднем положении; и опорную конструкцию противовеса, прикрепленную к секции противовеса, которая содержит, по меньшей мере, два элемента, взаимодействующих с землей, которые могут обеспечивать опору для противовеса в случае внезапного отцепления груза, а также телескопическую конструкцию, соединенную с элементами опорной конструкции противовеса, взаимодействующими с землей, и установленную между ними так, что боковое расстояние между элементами опорной конструкции противовеса, взаимодействующими с землей, можно регулировать между, по меньшей мере, первым и вторым положениями, причем, когда секция противовеса находится в переднем положении, элементы опорной конструкции противовеса, взаимодействующие с землей, будут препятствовать повороту крана, когда они будут находится в первом положении, но не будут препятствовать повороту крана, когда они будут находится во втором положении.

23. Самоходный подъемный кран по п.22, в котором секция противовеса сконструирована так, что опорная конструкция противовеса может быть снята с крана и кран может функционировать как с ней, так и без нее.

24. Самоходный подъемный кран по п.22, в котором секция противовеса содержит поддон противовеса, который поддерживает отдельные противовесы, а телескопическая конструкция содержит две телескопические балки, расположенные в пазах поддона противовеса.