СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ВМЕСТЕ СЕКЦИЙ УЗЛА ПОДВЕСКИ КРАНА И ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ В НЕМ УЗЕЛ ВОРОТА Российский патент 2016 года по МПК B66C13/00 B66C23/82 

Предпосылки к созданию изобретения

Настоящее изобретение в общем имеет отношение к способам соединения вместе элементов узла подвески на подъемном кране, таком как самоходный подъемный кран, а также имеет отношение к смонтированному на каркасе комплекту, который используют в таких способах. Более конкретно, настоящее изобретение имеет отношение к способам перемещения (переворота) соединителей, которые используют для соединения секций подвески, между походным положением и рабочим положением.

Подъемные краны типично содержат шасси, имеющее подвижные элементы зацепления с землей; поворотное основание, соединенное с возможностью поворота с шасси, так что поворотное основание может совершать поворот относительно элементов зацепления с землей; и стрелу (основную стрелу), установленную с возможностью поворота на поворотном основании, с канатом грузоподъемной лебедки, идущим от нее (который свешивается с нее). В случае самоходных подъемных кранов могут быть использованы различные типы подвижных элементов зацепления с землей, чаще всего шины для кранов, установленных на грузовых автомобилях, и гусеницы. Типично самоходные подъемные краны содержат противовес, помогающий уравновешивать кран, когда кран поднимает груз. Типичные краны содержат подвеску стрелы, которую используют для изменения угла стрелы и создания сил натяжения, компенсирующих силы, приложенные к стреле за счет груза на канате грузоподъемной лебедки, так что стрела может действовать как стойка (элемент колонны) с приложенными к ней только сжимающими усилиями, воздействующими вдоль длины стрелы. Типичные краны выполнены с возможностью сборки с получением конфигураций с различными длинами стрелы, чтобы оптимизировать грузоподъемность крана за счет использования стрелы только той длины, которая необходима для специфической операции подъема груза, для которой собран кран. Так как длина стрелы будет изменяться между различными конфигурациями, то подвеска стрелы также должна быть выполнена так, чтобы можно было получить различные длины стрелы. Типично подвеска стрелы содержит множество секций элементов подвески, которые соединены вместе и которые иногда называют как оттяжки стрелы, которые присоединяют между вершиной стрелы и балансиром, подвешенным между стрелой и неподвижной мачтой, или между стрелой и вершиной подвижной мачты. На типичном кране с неподвижной мачтой, такелаж лебедки стрелы, который содержит множество частей каната и который идет между балансиром и вершиной мачты, используют для регулировки угла стрелы.

Когда кран должен работать при возведении особенно высоких зданий или сооружений, или в ограниченном пространстве, дополнительная подъемная стрела может быть смонтирована на вершине основной стрелы, чтобы обеспечить требуемую зону досягаемости. Может быть использована дополнительная подъемная стрела с постоянным углом наклона или дополнительная подъемная стрела с изменяемым углом наклона. Когда используют дополнительную подъемную стрелу, одну или несколько распорок дополнительной подъемной стрелы соединяют с вершиной основной стрелы или с основанием дополнительной подъемной стрелы. Эти распорки поддерживают такелаж дополнительной подъемной стрелы и создают плечо момента, относительно которого может быть приложена сила, чтобы поддерживать груз, поднятый при помощи дополнительной подъемной стрелы. Когда используют дополнительную подъемную стрелу с изменяемым углом наклона, тогда зачастую используют две распорки, и регулируют угол между распорками при помощи такелажа лебедки дополнительной подъемной стрелы. Таким образом, изменение угла между двумя распорками изменяет угол между стрелой и дополнительной подъемной стрелы с изменяемым углом наклона.

Когда дополнительную подъемную стрелу используют на кране, тогда подвеску дополнительной подъемной стрелы, типично в виде оттяжек (пластин оттяжек), присоединяют между распоркой дополнительной подъемной стрелы и поворотным основанием, типично за счет соединения с хвостовиком основной стрелы, который, само собой разумеется, шарнирно соединен с поворотным основанием. Указанные оттяжки, аналогично оттяжкам в типичной подвеске стрелы, содержат несколько отдельных секций.

Так как кран используют в различных местах, то необходимо его сконструировать так, чтобы его можно было транспортировать с одной рабочей площадки на следующую. Это обычно требует разборки крана на компоненты, размер и вес которых позволяет их транспортировать на грузовом автомобиле, при соблюдении ограничений, налагаемых транспортированием по автомагистрали. Легкость разборки и сборки крана оказывает влияние на полную себестоимость эксплуатации крана. Таким образом, владелец или арендатор крана получает прямую выгоду, если меньше рабочих часов требуется для сборки крана.

Удобно перевозить с одной рабочей площадки на следующую секции оттяжек стрелы и оттяжек дополнительной подъемной стрелы вместе с секциями стрелы. Это вызвано тем, что, в большинстве случаев, число секций и длина каждой секции оттяжек стрелы, а также число секций и длина каждой секции оттяжек дополнительной подъемной стрелы, которые необходимы, зависят от числа и длины секций стрелы, которые используют для сборки стрелы. Например, стрела длиной 100 футов может содержать хвостовик стрелы длиной 10 футов, верхнюю часть стрелы длиной 10 футов и четыре вставки стрелы длиной 20 футов каждая. Однако, если стрела имеет длину 120 футов, тогда необходимо использовать пять вставок длиной 20 футов каждая. Если же стрела имеет длину 120 футов, тогда необходимо использовать пять вставок длиной 20 футов каждая и одну вставку длиной 10 футов. Для каждой из этих различных конфигураций стрелы, необходимо использовать различное число секций оттяжек стрелы и секций оттяжек дополнительной подъемной стрелы, различной длины. Следует иметь в виду, что удобно перевозить секции оттяжек между рабочими площадками сверху на секциях стрелы, где они легко могут быть соединены вместе, чтобы образовать оттяжки стрелы и оттяжки дополнительной подъемной стрелы, когда секции стрелы собирают вместе.

Типично секции оттяжек стрелы и секции оттяжек дополнительной подъемной соединяют вместе на рабочей площадке с использованием соединителей. Соединители типично имеют два сквозных отверстия, а секции оттяжек стрелы и секции оттяжек дополнительной подъемной стрелы имеют отверстие на каждом конце. Секции оттяжек стрелы и секции оттяжек дополнительной подъемной стрелы соединяют соответственно друг с другом за счет пропускания одного штифта через одно отверстие соединителя и отверстие в конце одной секции оттяжки, и за счет пропускания другого штифта через другое отверстие соединителя и отверстие в конце другой секции оттяжки.

При демонтаже крана удобно оставлять соединители прикрепленными к одной из секций оттяжек, так чтобы вновь не производить соединение между этим соединителем и этой секцией оттяжки при новой сборке крана. Также удобно перевозить секции оттяжек сверху на секциях стрелы, для чего соединители поворачивают на 180º от их рабочего положения, так чтобы объединенная конструкция, содержащая секцию оттяжки и соединитель, была короче чем если оставить соединитель в его рабочем положении. В этом (повернутом) положении соединитель легко может быть прикреплен к секции стрелы, чтобы предотвратить его поворот при перевозке.

Когда пришло время собирать стрелу, необходимо перевернуть каждый из соединителей из его походного положения в его рабочее положение. Так как с каждой секцией стрелы типично используют подвеску, в которой секции оттяжек расположены как с левой, так и с правой стороны стрелы, то это означает, что необходимо перевернуть два соединителя для каждой секции стрелы. Если собирают кран с дополнительной подъемной стрелой, то также имеются два соединителя на секциях оттяжки дополнительной подъемной стрелы для каждой секции стрелы. В кране могут быть использованы и другие узлы подвески, такие как опора мачты, которая также содержит множество секций узла подвески, с соединителями между ними, которые необходимо перевернуть из походного положения в рабочее положение. Кроме того, типично соединители содержат множество соединительных пластин, причем соединительные пластины зажимают конец каждой секции подвески.

Таким образом, процесс сборки и разборки крана типично предусматривает, среди прочего, осуществление множества повторяющихся движений переворота соединительных пластин соединителей, соединяющих узлы подвески на кране. Когда кран имеет небольшие размеры, и когда индивидуальные соединительные пластины соединителя не являются очень тяжелыми, это не создает больших проблем. Однако, на крупных кранах, каждая секция подвески стрелы может иметь две отдельные пластины, соединенные вместе при помощи соединителя, который имеет три соединительные пластины, причем каждая из этих соединительных пластин может весить сотни фунтов или больше. Попытка переворота множества тяжелых соединительных пластин вручную не только занимает много времени, но и является небезопасной для рабочего-сборщика, если он должен поднимать больше чем 50 фунтов. Поэтому обычно при сборке или разборке секций стрелы для больших кранов используют вспомогательный кран, чтобы создать подъемную силу, необходимую для перемещения соединителей между походным положением и рабочим положением.

Когда используют вспомогательный кран, множество соединительных пластин каждого соединителя могут быть повернуты одновременно. Однако, использование вспомогательного крана повышает расходы, связанные со сборкой и демонтажем крана, за счет платы за аренду вспомогательного крана и зарплаты дополнительного персонала, обслуживающего вспомогательный кран. Поэтому было бы очень выгодно предложить способ переворота (поворота на 180 градусов) соединительных пластин соединителя, так чтобы множество соединительных пластин каждого соединителя можно было одновременно безопасно переворачивать, без необходимости использования вспомогательного крана и дополнительных рабочих-сборщиков. Кроме того, следует иметь в виду, что сокращение времени на создание каждого соединения между секциями подвески крана даже на несколько минут приводит к общему сокращению времени сборки стрелы на часы, так как (при сборке крана) приходится делать множество соединений.

Раскрытие изобретения

В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ соединения вместе секций узла подвески крана, который сокращает время, необходимое для того, чтобы сделать каждое соединение, и не требует использования вспомогательного крана, даже когда в каждом соединении используют соединители, весящие сотни фунтов и содержащие множество соединительных пластин. В соответствии с настоящим изобретением предлагается также смонтированный на каркасе комплект, который особенно полезен при осуществлении заявленного способа.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, предлагается способ соединения вместе первой и второй секций узла подвески крана, причем по меньшей мере первая секция содержит по меньшей мере один удлиненный элемент, имеющий головку на его конце, при этом головка содержит сквозное отверстие, перпендикулярное к оси удлинения удлиненного элемента; причем вторая секция содержит элемент со сквозным отверстием; при этом соединитель шарнирно соединен с головкой удлиненного элемента первой секции при помощи первого штифта, пропущенного через первое отверстие в соединителе и через отверстие в головке удлиненного элемента первой секции, при этом способ включает в себя следующие операции: прикрепление каркаса к одной из первой и второй секций; присоединение натяжного элемента между каркасом и соединителем; перемещение натяжного элемента так, что соединитель совершает поворот вокруг первого штифта из первого положения во второе положение, в котором второе отверстие в соединителе совмещено с отверстием в элементе второй секции; пропускание второго штифта через второе отверстие в соединителе и через отверстие элемента второй секции; и отсоединение натяжного элемента от соединителя.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения, предлагается способ перемещения соединителя, использованного для соединения секций узла подвески крана, относительно оси поворота из первого положения во второе положение во время сборки или разборки крана, который включает в себя следующие операции: прикрепление каркаса со смонтированным на нем воротом к секции узла подвески крана; присоединение каната от ворота к точке подъема на соединителе; приведение в действие ворота для перемещения соединителя, так чтобы он совершил поворот относительно оси поворота; закрепление соединителя в его втором положении; и отсоединение каната ворота от соединителя.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения, предлагается установленный на каркасе узел ворота, предназначенный для использования при сборке и разборке соединения между первой и второй секциями узла подвески крана, который содержит: каркас; ворот, соединенный с каркасом, причем ворот содержит катушку; канат ворота, прикрепленный к катушке; и монтажные элементы на каркасе, которые позволяют прикреплять каркас, с возможностью отсоединения, в желательной рабочей ориентации, к одной из секции узла подвески крана.

Настоящее изобретение дает возможность двум бригадам сборщиков производить соединение между первой и второй секциями оттяжки, в котором используют соединитель весом около 400 фунтов, имеющий три соединительные пластины, в течение времени меньше чем 5 минут, по сравнению с промежутком времени около 15 минут, когда используют вспомогательный кран. Таким образом, использование настоящего изобретения позволяет уменьшить на несколько часов время сборки или разборки типичного крана, имеющего подвеску стрелы и подвеску дополнительной подъемной стрелы, которые имеют в итого 24 или больше индивидуальных соединений пластин. При этом сборщики не должны поднимать тяжелые соединители.

Указанные ранее и другие преимущества изобретения будут более ясны из последующего детального описания, приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан вид сбоку самоходного подъемного крана, на котором может быть использовано настоящее изобретение.

На фиг.2 показан вид сзади в перспективе крана, показанного на фиг.1, с некоторыми удаленными компонентами, чтобы показать оттяжки дополнительной подъемной стрелой и основной стрелы.

На фиг.3 показан вид сбоку самоходного подъемного крана, показанного на фиг.1, во время операции сборки стрелы.

На фиг.4 показан вид в перспективе секции стрелы, использованной в конструкции крана, показанного на фиг.1, с прикрепленными секциями оттяжек стрелы и оттяжек дополнительной подъемной стрелы, в состоянии транспортировки.

На фиг.5 показано детально продольное соединение между двумя секциями оттяжек, использованное в кране, показанном на фиг.1.

На фиг.6 показан вид сбоку части стрелы крана, показанного на фиг.1, где можно видеть балансир, соединенный со стрелой для проведения операции сборки, с секцией оттяжки стрелы и с соединителем, который соединен с балансиром, показанными в их конфигурации сборки.

На фиг.7 показан вид сбоку части стрелы, показанной на фиг.6, где можно видеть предпочтительный установленный на каркасе узел ворота в соответствии с настоящим изобретением, с удлинением каркаса, которое использовано для перемещения соединителя в положение, в котором соединитель прикреплен к балансиру.

На фиг.8 показан частично вид в перспективе установленного на каркасе узла ворота, показанного на фиг.7, закрепленного на секции оттяжки, расположенной сверху на первой секции стрелы, с канатом ворота, присоединенным к соединителю, установленному на пластине оттяжки, расположенной сверху на второй секции стрелы, с соединителем в его положении транспортировки.

На фиг.8А показан с увеличением частично вид в перспективе прикрепления каната ворота к соединителю, показанному на фиг.8.

На фиг.9 показан вид сбоку, соответствующий виду, показанному на фиг.8, но с соединителем в его промежуточном положении.

На фиг.10 показан частично вид в перспективе, аналогичный показанному на фиг.8, но с соединителем, перевернутым в его рабочее положение и прикрепленным при помощи штифта к секции пластины оттяжки, на которой смонтирован каркас.

На фиг.11 показан вид в перспективе смонтированного на каркасе узла ворота, использованного на фиг.7-10.

На фиг.12 показан вид сбоку смонтированного на каркасе узла ворота, показанного на фиг.11.

На фиг.13 показан вид сверху смонтированного на каркасе узла ворота, показанного на фиг.11.

На фиг.14 показан вид в перспективе удлинения каркаса, использованного на фиг.7.

На фиг.15 показан вид сбоку удлинения каркаса, показанного на фиг.14.

На фиг.16 показан вид в перспективе секции оттяжки стрелы, показанной на фиг.6 и 7.

На фиг.17 показан вид в перспективе соединителя, показанного на фиг.6-7, и установленного на секции оттяжки стрелы, показанной на фиг.16, со всеми тремя его пластинами соединения, расположенными рядом друг с другом.

На фиг.18 показан с увеличением частичный вид сбоку прикрепления точки подъема соединителя, показанного на фиг.17.

На фиг.19 показан разрез по линии 19-19, показанной на фиг.18.

На фиг.20 показан разрез по линии 20-20, показанной на фиг.16.

На фиг.21 показан вид сбоку первого альтернативного смонтированного на каркасе комплекта в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.22 показан вид сбоку второго альтернативного смонтированного на каркасе комплекта в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.23 показан детально вид сбоку поворотной пластины соединения, использованной для создания опорной поверхности в смонтированном на каркасе комплекте, показанном на фиг.22.

На фиг.24 показан разрез по линии 24-24, показанной на фиг.23.

На фиг.25-27 показаны виды сбоку третьего альтернативного смонтированного на каркасе комплекта в соответствии с настоящим изобретением, установленного на трех различных секциях узла подвески крана с различными высотами.

Подробное описание изобретения

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно, причем будут более подробно описаны различные аспекты настоящего изобретения. Каждый такой аспект может быть объединен с любым другим аспектом или аспектами, если только четко не указано иное. В частности, любые предпочтительные признаки могут быть объединен с любыми другими предпочтительными признаками.

Различные термины, использованные в описании изобретения и в формуле изобретения, могут быть определены следующим образом.

Термин "секция узла подвески крана " относится к секциям, которые соединяют вместе, чтобы образовать узел подвески для крана. Примерные секции узла подвески крана включают в себя: а) секции оттяжки, которые иногда называют пластинчатыми секциями, между вершиной стрелы и балансиром или подвижной мачтой; b) секции оттяжки между хвостовиком основной стрелы и распоркой дополнительной подъемной стрелы; с) секции оттяжки между распоркой дополнительной подъемной стрелы и вершиной дополнительной подъемной стрелы, и d) пластинчатые секции противовеса между вершиной мачты и противовесом. Кроме пластинчатых секций, которые представляют собой обычные удлиненные жесткие металлические элементы с головкой на каждом конце, имеющей сквозное отверстие, иногда используют подвески из проволочного каната или даже работающие на растяжение элементы из углеродного волокна, чтобы создать продольную часть узла подвески крана, и, таким образом, создать секции узла подвески крана. Секции могут быть образованы из множества параллельных удлиненных элементов, как в случае предпочтительных пластинчатых секций, показанных на фиг.4. Термин "секция узла подвески крана" также включает в себя балансир и вершину стрелы, так как они являются частями узла подвески стрелы и соединены с пластинами оттяжки стрелы. Термин "секция узла подвески крана" также включает в себя другие элементы, прикрепленные к пластинчатым секциям, такие как хвостовик стрелы, вершина мачты, вершина дополнительной подъемной стрелы, вершины распорки дополнительной подъемной стрелы и вершина подвижной мачты, и элементы промежуточной подвески.

Термин "штифт" относится к в основном цилиндрическому элементу, который позволяет производить поворот вокруг оси между двумя или несколькими конструкциями, которые имеют сквозные отверстия и которые соединены вместе при помощи штифта, пропущенного через эти отверстия. Штифт может иметь головку или стопор, такой как шплинт, на одном или обоих концах, чтобы предотвращать продольное скольжение штифта в отверстии. Несмотря на то что большинство штифтов, которые используют в соответствии с настоящим изобретением, имеют гладкие стержни, болт с имеющим резьбу стержнем может быть использован в качестве штифта в некоторых случаях, и это не выходит за счет рамки понимания смысла термина "штифт."

Термин "соединитель" относится к конструкции, которую используют для прикрепления удлиненной секции узла подвески крана к другой секции узла подвески. Типично соединители имеют два сквозных отверстия, так что они могут быть присоединены, с использованием штифта, пропущенного через каждое отверстие, между двумя смежными пластинами в узле подвески крана. Соединитель может иметь только одну соединительную пластину. Более типично, соединитель содержит множество соединительных пластин, так что он может зажимать головку секции оттяжки между соединительными пластинами и, таким образом, равномерно передавать растягивающие нагрузки через две соединительные пластины, без создания изгибающих моментов через сочленение соединитель/секция оттяжки. Когда секции, к которым присоединены соединители, изготовлены из множества параллельных удлиненных элементов, тогда соединители часто содержат число соединительных пластин на одну больше числа удлиненных элементов. Например, когда секции системы подвески крана изготовлены из двух удлиненных элементов, тогда соединитель будет изготовлен с использованием трех соединительных пластин.

Соединители в соответствии с настоящим изобретением необходимо поднимать, и поэтому они типично содержат точку подъема на соединителе. Термин "точка подъема" относится к элементу на соединителе, который используют для прикрепления каната или другого работающего на растяжение элемента, используемого для подъема соединителя. Когда соединитель содержит множество соединительных пластин, тогда соединительные пластины могут удерживаться вместе при помощи стержня, так что все соединительные пластины можно поднять одновременно. Если стержень используют для соединения крюка каната ворота с множеством соединительных пластин соединителя, тогда точкой подъема соединителя будет точка, относительно которой все силы подъема, приложенные к различным деталям соединителя, создают такой же эффект подъема, как в случае, когда все силы подъема приложены в этой одной точке к жесткой конструкции, имеющей форму смещенных друг от друга пластин. Кроме того, если канат 56 ворота разветвлен и содержит два крюка, которые прикреплены к соединителю 74 или стержню 57 во множестве положений, то термин "точка подъема" следует понимать как точку, в которой будет достигнут тот же самый эффект подъема, как в случае, когда все силы подъема приложены только в этой одной точке.

Термин "центр тяжести соединителя находится ориентировочно над первым штифтом" означает, что центр тяжести находится в пределах отклонения пять градусов от вертикальной линии, проходящей через ось вращения штифта.

Термин "центр тяжести соединителя находится непосредственно над первым штифтом" означает, что центр тяжести находится в пределах отклонения один градус от вертикальной линии, проходящей через ось вращения штифта.

Несмотря на то что настоящее изобретение может быть применено во многих различных типах кранов, оно будет описано далее со ссылкой на самоходный подъемный кран 10, показанный в рабочей конфигурации на фиг.1-2. Самоходный подъемный кран 10 содержит нижнюю конструкцию, называемую также как шасси 12, и подвижные элементы зацепления с землей в виде гусениц 14 и 16. Само собой разумеется, что имеются две передние гусеницы 14 и две задние гусеницы 16. На кране 10, элементами зацепления с землей может быть только один комплект гусениц, по одной гусенице на каждой стороне. Само собой разумеется, что могут быть использованы дополнительные к показанным гусеницы или другие элементы зацепления с землей, такие как шины.

Поворотное основание 20 установлено на шасси 12 при помощи поворотного кольца, так что поворотное основание 20 может совершать поворот вокруг оси относительно элементов 14, 16 зацепления с землей. Поворотное основание поддерживает стрелу 22, шарнирно установленную на переднем участке поворотного основания; мачту 28, первый конец которой установлен на поворотном основании, с нижним балансиром 47, соединенным с мачтой у ее второго конца; задний упор 30, присоединенный между мачтой и задним участком поворотного основания; и подвижный узел 34 противовеса. Противовес может иметь вид множества наборов индивидуальных контргрузов 44 на опорном элементе 33.

Такелаж лебедки стрелы между вершиной мачты 28 и стрелой 22 используют для регулировки угла стрелы и перемещения груза таким образом, что противовес может быть использован для уравновешивания груза, поднятого краном. Канат 24 грузоподъемной лебедки, который протянут вокруг шкива на стреле 22, поддерживает крюк 26. На другом конце канат грузоподъемной лебедки намотан на первом главном барабане 70 грузоподъемной лебедки, соединенном с поворотным основанием, как это описано далее более подробно. Поворотное основание 20 также может содержать и другие элементы, которые обычно имеются на самоходном подъемном кране, такие как кабина машиниста, барабан 50 для такелажа лебедки стрелы, второй главный барабан 80 грузоподъемной лебедки и вспомогательный барабан 90 грузоподъемной лебедки для стропа.

Как это показано на фиг.1, стрела 22 содержит дополнительную подъемную стрелу 23, а преимущественно дополнительную подъемную стрелу с изменяемым углом наклона, шарнирно закрепленную на вершине основной стрелы 22. Кран также содержит распорку 27 дополнительной подъемной стрелы и главную распорку 29, а также такелаж дополнительной подъемной стрелы с изменяемым углом наклона и барабан 100 дополнительной подъемной стрелы с изменяемым углом наклона. Подъемный канат 19 дополнительной подъемной стрелы с изменяемым углом наклона, который идет от барабана 100, через одну или несколько направляющих 18, и до такелажа между шкивами в колпаках 31 распорок, используют для регулировки угла между распоркой 27 дополнительной подъемной стрелы и главной распоркой 29.

Две оттяжки 33 дополнительной подъемной стрелы присоединены между концом главной распорки 29, например, между ее колпаком или поблизости от него, и основанием стрелы 22. Так как стрела 22 соединена с поворотным основанием 20, то оттяжки 33 дополнительной подъемной стрелы соединены с поворотным основанием 20 за счет соединения со стрелой 22. Эти оттяжки дополнительной подъемной стрелы изготовлены из множества секций фиксированной длины. Выбор числа секций и длины каждой секции позволяет изменять гипотенузу треугольника с фиксированным углом, образованного между главной распоркой 29 и стрелой 22, в соответствии с различными длинами стрелы. За счет изменения длины оттяжек 33 дополнительной подъемной стрелы, можно поддерживать постоянный угол между главной распоркой 29 и стрелой 22 в соответствии с различными длинами стрелы. За счет изменения длины оттяжек 33, можно поддерживать постоянный угол между главной распоркой 29 и стрелой 22 для каждой длины стрелы, на которую рассчитан кран. Расширитель 51 регулируемой длины (фиг.2) присоединен между парой оттяжек 33 дополнительной подъемной стрелы, причем этот расширитель преимущественно содержит гидроцилиндр, приводимый в действие для того, чтобы раздвинуть оттяжки дополнительной подъемной стрелы друг от друга в месте соединения расширителя на большее расстояние, чем это возможно без расширителя.

Секции опорных оттяжек 37 дополнительной подъемной стрелы могут быть подсоединены между концом распорки 27 дополнительной подъемной стрелы и смежной вершиной дополнительной подъемной стрелы 23 с изменяемым углом наклона, чтобы поддерживать постоянный угол между ними. Таким образом, угол между главной распоркой 29 и распоркой 27 дополнительной подъемной стрелы также определяет угол между дополнительной подъемной стрелой 23 с изменяемым углом наклона и основной стрелой 22. За счет использования указанных опорных оттяжек 37 дополнительной подъемной стрелы, разматывание или наматывание (втягивание) каната 19 лебедки дополнительной подъемной стрелы позволяет увеличивать или уменьшать угол между главной распоркой 29 и распоркой 27 дополнительной подъемной стрелы. Упор 35 распорки установлен между главной распоркой 29 и стрелой 22, чтобы создавать опору для главной распорки 29, если нет нагрузки на дополнительной подъемной стреле и если силы, тянущие (поднимающие) главную распорку вверх меньше чем силы, тянущие (опускающие) главную распорку вниз. Детали относительно того, как собраны распорки, такелаж лебедки дополнительной подъемной стрелы и оттяжки 33 дополнительной подъемной стрелы, более подробно описаны в заявке на патент США No. 2010/0243595.

Задний упор 30 соединен с мачтой 28 поблизости от ее вершины, но с достаточным смещением вниз от вершины, чтобы не мешать другим компонентам, соединенным с мачтой. Задний упор 30 может иметь решетчатый элемент, как это показано на фиг.1, выполненный так, чтобы выдерживать нагрузки сжатия и растяжения. В кране 10 мачта удерживается под постоянным углом относительно поворотного основания при работе крана, например, при операциях захвата, перемещения груза краном и укладки груза.

Узел 34 противовеса выполнен с возможностью перемещения относительно остальной части поворотного основания 20. Натяжной элемент 32, соединенный с мачтой поблизости от ее вершины, поддерживает узел противовеса в подвешенном состоянии. Конструкция перемещения противовеса установлена между поворотным основанием и узлом противовеса, таким образом, что узел противовеса может перемещаться в первое положение впереди вершины мачты и удерживаться в этом положении, и может перемещаться во второе положение позади вершины мачты и удерживаться в этом положении, как это описано более подробно в заявке на патент США No. 12/023,902.

По меньшей мере одно линейное исполнительное устройство 36, такое как гидроцилиндр или, альтернативно, механизм реечной передачи, и по меньшей мере один кронштейн, который шарнирно соединен на первом конце с поворотным основанием и на втором конце с линейным исполнительным устройством 36, используют в конструкции для перемещения противовеса крана 10, чтобы изменять положение противовеса. Кронштейн и линейное исполнительное устройство 36 установлены между поворотным основанием и узлом противовеса так, что удлинение (выдвижение) и втягивание линейного исполнительного устройства 36 изменяет положение узла противовеса относительно поворотного основания. В то время как на фиг.1-2 показан узел противовеса в его самом переднем положении, следует иметь в виду, что линейное исполнительное устройство 36 может быть выдвинуто частично или полностью, что позволяет перемещать противовес в положения посредине и сзади, или в любое промежуточное положение, когда груз висит на крюке 26.

В предпочтительном варианте конструкции для перемещения противовеса, поворотный каркас 40, который может быть выполнен в виде прочной сварной пластинчатой конструкции, установлен между поворотным основанием 20 и вторым концом линейного исполнительного устройства 36. Задний кронштейн 38 установлен между поворотным каркасом 40 и узлом противовеса. Задний кронштейн 38 также выполнен в виде прочной сварной пластинчатой конструкции, с угловым участком 39 на конце, который соединен с поворотным каркасом 40. Это позволяет непосредственно по одной линии соединять кронштейн 38 с поворотным каркасом 40. Как это лучше всего показано на фиг.2, задний упор 30 имеет А-образную конфигурацию, с раздвинутыми нижними ногами (опорами), что позволяет при необходимости проходить конструкции для перемещения противовеса между этими ногами.

Кран 10 может быть снабжен системой 46 поддержки противовеса, которая может потребоваться для выполнения требований к крану, существующих в некоторых странах. Конструкция для перемещения противовеса и конструкция поддержки противовеса описаны более подробно в патенте США No. 7,967,158.

Такелаж лебедки стрелы содержит канат лебедки стрелы в виде проволочного каната 25, намотанного на барабан 50 лебедки подъема стрелы, и запасованного через шкивы на нижнем балансире 47 и верхнем балансире 48. Такелаж также содержит подвески 21 фиксированной длины, подключенные между вершиной стрелы и верхним балансиром 48. Нижний балансир 47 соединен с поворотным основанием 20 через мачту 28. Такое построение позволяет производить вращение барабана 50 лебедки подъема стрелы, чтобы изменять длину каната 25 лебедки подъема стрелы между нижним балансиром 47 и верхним балансиром 48, для того, чтобы изменять угол между поворотным основанием 20 и стрелой 22.

Кран 10 содержит четыре барабана, каждый из которых установлен на соответствующем каркасе и соединен с поворотным основанием в пакетной конфигурации (с расположением друг над другом). (Поворотное основание содержит главный каркас (раму) и передний и задний роликовые держатели.) Кроме того, барабан лебедки дополнительной подъемной стрелы установлен на каркасе, прикрепленном к лицевой поверхности переднего роликового держателя. Каркасы двух из четырех барабанов в пакетной конфигурации непосредственно соединены с поворотным основанием, в то время как каркасы двух других барабанов косвенно соединены с поворотным основанием за счет непосредственного соединения по меньшей мере с одним из двух каркасов барабанов, непосредственно соединенных с поворотным основанием. В этом случае, указанные четыре барабана в пакетной конфигурации преимущественно представляют собой первый главный барабан 70 грузоподъемной лебедки, с намотанным на нем канатом 24 грузоподъемной лебедки, второй главный барабан 80 грузоподъемной лебедки, с намотанным на нем канатом 17 грузоподъемной лебедки, вспомогательный барабан 90 грузоподъемной лебедки, с намотанным на нем стропом 13, и барабан 50 лебедки подъема стрелы, с намотанным на нем канатом 25 лебедки подъема стрелы.

Как уже было указано здесь выше, стрела 22 образована за счет соединения вместе множества секций стрелы, каждая из оттяжек 33 дополнительной подъемной стрелы образована за счет соединения вместе множества секций оттяжек, причем стрела поддерживается при работе крана при помощи пары оттяжек 21 стрелы, каждая из которых образована из секций. Как это лучше всего показано на фиг.4, две секции 63, 64 оттяжек дополнительной подъемной стрелы привозят на рабочую площадку до начала сборки крана, смонтированными параллельно на секции 42 стрелы с промежутком между ними. Две секции 76, 77 оттяжек стрелы также привозят смонтированными параллельно на секции 42 стрелы с промежутком между ними, причем секции 76,77 оттяжек стрелы смонтированы на секции 42 стрелы между секциями 63, 64 оттяжек дополнительной подъемной стрелы. Преимущественно, секции 76 и 77 оттяжек стрелы транспортируют с промежутком между ними, который соответствует расстоянию между ними, когда они будут прикреплены между вершиной стрелы 22 и вторым балансиром 48, а секции 63 и 64 оттяжек дополнительной подъемной стрелы транспортируют с промежутком между ними, который соответствует расстоянию между ними, когда они будут прикреплены к хвостовику стрелы и к концу главной распорки 29.

Преимущественно, каждая из секций 63 и 64 оттяжек дополнительной подъемной стрелы содержит двойное количество удлиненных элементов, причем секции оттяжек содержат соединители 74 на каждом конце, когда их перевозят, что позволяет соединять их с другими секциями оттяжек дополнительной подъемной стрелы. На фиг.5 показано предпочтительное соединение, произведенное между секциями оттяжек (как между секциями оттяжек основной стрелы, так и между секциями оттяжек дополнительной подъемной стрелы). Можно видеть, что каждая секция содержит двойное количество удлиненных элементов 41 и 43. Эти удлиненные элементы имеют расширенные головные участки на их концах, со сквозным отверстием в каждом расширенном участке. Соединитель 74 содержит три соединительные пластины 86, 87 и 88, каждая из которых имеет расширенные участки на обоих концах, со сквозным отверстием в каждом расширенном участке. Соединительная пластина 87 введена между удлиненными элементами 41 и 43, а соединительные пластины 86 и 88 расположены снаружи от удлиненных элементов 41 и 43 и зажимают концы удлиненных элементов 41 и 43 и соединительную пластину 87 между собой. Штифты 89 пропущены через отверстия в удлиненных элементах и в соединительных пластинах, что позволяет соединительным пластинам прикреплять конец одной секции оттяжки к концу другой секции оттяжки.

Когда секции 63, 64 оттяжек дополнительной подъемной стрелы и секции 76, 77 оттяжек стрелы перевозят сверху на секции 42 стрелы, соединитель 74 прикрепляют к одному концу секции оттяжки при помощи одного штифта 89, как это показано на фиг.4, а второй штифт 89 перевозят прикрепленным к концу секции оттяжки, с которой соединитель будет позднее соединен. Для уменьшения длины объединенной секции оттяжки и соединителя 74, соединительные пластины 86, 87 и 88 отгибают назад на 180º. Центральная соединительная пластина 87 плотно входит между удлиненных элементов 41 и 43, а внешние соединительные пластины 86 и 88 лежат рядом с удлиненными элементами 41 и 43. Когда две секции оттяжек соединяют вместе при сборке крана, соединительные пластины 86, 87 и 88 поворачивают в их выпущенное положение (как это описано далее более подробно), удлиненные элементы 41 и 43 второй секции вводят между соединительными пластинами 86, 87 и 88, так чтобы их отверстия были совмещены и второй штифт 89 можно было ввести в них и закрепить.

Как это показано на фиг.8, небольшое отверстие 83 выполнено в соединительных пластинах и в концах удлиненных элементов 41 и 43. Небольшой штифт пропускают через это небольшое отверстие и через короткую планку 92. Другой конец планки 92 прикрепляют к секции 42 стрелы. Таким образом, короткую планку 92 и небольшой штифт, пропущенный через небольшое отверстие 83, используют для закрепления соединительных пластин вместе и для их прикрепления к удлиненным элементам в их транспортной конфигурации. Планку 92 позднее поворачивают в положение, показанное на фиг.8, когда осуществляют соединения между секциями оттяжек в процессе сборки стрелы.

При осуществлении сборки крана 10 сначала стрелу 22 шарнирно соединяют с поворотным основанием 20. Это начинают с разгрузки и укладки на подмостки хвостовика 45 стрелы и первой секции 42 стрелы и их закрепления вместе. Полученную конструкцию затем соединяют с шарниром стрелы на поворотном основании и закрепляют. Затем добавляют дополнительные секции стрелы и верхнюю часть стрелу, чтобы получить желательную длину стрелы. На фиг.3 показан кран 10 с хвостовиком 45 стрелы и с шестью секциями 42 стрелы, уже установленными на место, и с седьмой прикрепляемой секцией 42 стрелы, подвешенной при помощи вспомогательного крана. Предпочтительная система соединения между секциями 42 стрелы описана в патенте США No. 7,954,657. Верхний балансир 48 вводят на место и временно прикрепляют к стреле, как это показано на фиг.3 и как это описано более подробно в заявке на патент США No. 2010/0072156. Затем подвески 21 фиксированной длины могут быть соединены с верхним балансиром 48, как это описано далее более подробно, за счет чего осуществляют соединение верхнего балансира с вершиной стрелы.

Затем устанавливают первую и вторую распорки 27 и 29, а также связанный с ними такелаж дополнительной подъемной стрелы с изменяемым углом наклона. Концевые секции оттяжек 33 дополнительной подъемной стрелы прикрепляют соответственно к главной распорке 29 и к основанию стрелы 22, а дополнительные секции соединяют друг с другом, как это описано далее более подробно. Однако окончательное соединение между секциями, в результате чего получают каждую оттяжку 33 дополнительной подъемной стрелы, производят тогда, когда главная распорка 29 будет поднята в заданное положение, как это описано в заявке на патент США No. 2010/0243595.

На фиг.11-13 показан предпочтительный смонтированный на каркасе комплект 52 для использования при сборке и разборке соединения между первой и второй секциями узла подвески крана, такого как подвеска стрелы, в которой соединены секции оттяжки стрелы, и такого как подвеска дополнительной подъемной стрелы с изменяемым углом наклона, в которой соединены секции оттяжки дополнительной подъемной стрелы. Смонтированный на каркасе комплект 52 содержит каркас 53; ворот 54, соединенный с каркасом, причем ворот содержит барабан 55; канат 56 ворота, прикрепленный к барабану 55;. монтажные элементы на каркасе 53, которые позволяют прикреплять каркас, с возможностью отсоединения, в желательной рабочей ориентации к одной из секций узла подвески крана. Предпочтительный смонтированный на каркасе комплект 52 также содержит шкив 58, закрепленный на каркасе, с канатом 56 ворота, протянутым поверх шкива.

Каркас 53 содержит две смещенные друг от друга боковые пластины 61 и 62 каркаса. Монтажные элементы содержат опорную поверхность 59 (фиг.12), прилегающую по меньшей мере к одной из пластин и расположенную между пластинами так, что каркас 53 может быть прикреплен к секции узла подвески крана, такой как удлиненный элемент 43, показанный на фиг.8-10, за счет установки каркаса поверх секции узла подвески крана, так чтобы опорная поверхность 59 лежала на секции узла подвески крана, а две смещенные друг от друга боковые пластины 61 и 62 каркаса находились с двух сторон секции узла подвески крана. В варианте каркасного комплекта 52 опорная поверхность 59 снабжена двумя пластинами 60, приваренными к каждой из пластин 61 и 62 (фиг.11 и 13) под углом (фиг.12), так что опорная поверхность 59 будет иметь плоский контакт с секцией узла подвески крана, когда каркас установлен в его рабочей ориентации. Распорки 65 вводят между пластинами 60 и между боковыми пластинами 61 и 62 каркаса поблизости от шкива 58, чтобы удерживать боковые пластины 61 и 62 каркаса смещенными друг от друга.

Монтажные элементы также содержат нижнюю поверхность зацепления, которая позволяет прикрепить каркас 53 к секции узла подвески крана, за счет поддержки снизу каркаса на удлиненном элементе 43. Эта нижняя поверхность зацепления взаимодействует с опорной поверхностью 59 так, что не позволяет каркасу 53 совершать поворот относительно опорной поверхности 59, когда нагрузка приложена к шкиву 58. Преимущественно, эта нижняя поверхность зацепления снабжена стержнем, который может быть закреплен, с возможностью отсоединения, между двумя смещенными друг от друга боковыми пластинами 61 и 62 каркаса, ниже второй секции узла подвески крана. Преимущественно этот стержень выполнен в виде сцепного стержня 66. Как это показано на фиг.8-10, сцепной стержень 66 пропущен через отверстие в каждой из боковых пластин 61 и 62 каркаса ниже удлиненного элемента 43, после того, как боковые пластины 61 и 62 каркаса установлены поверх удлиненного элемента 43, и затем удерживается на месте при помощи стопорного штифта 67, когда используют каркасный комплект 52.

Каркасный комплект 52 может иметь другие детали, такие как держатель на каркасе, предназначенный для удержания стержня 57, который используют для прикрепления каната 56 ворота к соединителю 74. Кроме того, как это показано на фиг.12, другая распорка 65 в центральной части каркаса 53 может быть использована в качестве места хранения для прикрепления крюка на конце каната 56 ворота, когда его не используют.

На фиг.8-10 показаны операции использования каркасного комплекта 52, при осуществлении которых переворачивают соединительные пластины 86, 87, 88 соединителя 74 для соединения вместе первой и второй секций узла подвески крана. Как уже было описано здесь выше со ссылкой на фиг.4 и 5, по меньшей мере первая секция содержит по меньшей мере один удлиненный элемент 43, имеющий головку на его конце, причем головка имеет сквозное отверстие, перпендикулярное к оси удлинения удлиненного элемента 43. Вторая секция, в этом случае другой удлиненный элемент 43, также имеет сквозное отверстие. Кроме того, в этом конструктивном варианте, каждая из первой и второй секций узла подвески крана содержит множество удлиненных элементов, причем каждая из секций содержит два параллельных удлиненных элемента 41 и 43. Соединитель 74 шарнирно соединен с головками удлиненных элементов 41 и 43 первой секции при помощи первого штифта 89, пропущенного через первое отверстие в соединителе 74 и через отверстия в головках удлиненных элементов первой секции. Базовый способ предусматривает сначала прикрепление каркаса 53 к одной из первой и второй секций. В данном случае каркас прикрепляют к удлиненному элементу 43 второй секции. Во-вторых, натяжной элемент (в данном случае гибкий канат 56 ворота) присоединяют между каркасом 53 и соединителем 74. В-третьих, натяжной элемент перемещают (в данном случае за счет наматывания каната 56 на ворот 54 и сматывания каната с него), так что соединитель 74 совершает поворот относительно первого штифта 89 из первого положения (на фиг.8) во второе положение (на фиг.10), в котором второе отверстие 81 в соединителе 74 совмещено с отверстием в элементе 43 второй секции. Преимущественно, эта третья операция предусматривает поворот соединителя 74 и за счет этого подъем его центра тяжести в положение (фиг.9), в котором его центр тяжести находится ориентировочно непосредственно над первым штифтом 89, перемещение соединителя 74 в точку, в которой сила тяжести побуждает соединитель 74 хотеть падать в его второе положение, и перемещение натяжного элемента управляемым образом для опускания соединителя 74 во второе положение. В-четвертых, второй штифт 89 пропускают через второе отверстие 81 в соединителе 74 и через отверстие в элементе второй секции. В-пятых, натяжной элемент отсоединяют от соединителя 74.

Иначе говоря, способ предусматривает перемещение соединителя 74, который используют для соединения секций узла подвески крана, вокруг его оси поворота из первого положения во второе положение во время сборки или разборки крана, и включает в себя следующие операции: прикрепление каркаса 53 с использованием установленного на нем ворота 54 к секции 43 узла подвески крана; присоединение каната 56 ворота 54 к точке подъема на соединителе; приведение в действие ворота 54 для перемещения соединителя 74, так чтобы он совершал поворот относительно оси поворота; закрепление соединителя в его втором положении; и отсоединение каната 56 ворота от соединителя 74. В этом случае, операция приведения в действие ворота 54 для перемещения соединителя 74 преимущественно предусматривает поворот соединителя 74 относительно первого штифта 89, образующего ось поворота, и, таким образом, подъем центра тяжести соединителя 74 в положение, в котором центр тяжести находится ориентировочно непосредственно над первым штифтом; затем перемещение соединителя 74 дальше, в точку, в которой сила тяжести побуждает соединитель хотеть падать в его второе положение; и затем выпуск каната из ворота управляемым образом, чтобы опустить соединитель 74 во второе положение. Ворот может быть использован для удержания соединителя 74 во втором положении при введении второго штифта 89. Альтернативно, секция 42 стрелы может быть сконструирована с площадкой в правильном положении, так что после переворота соединительных пластин 86, 87, 88, они будут опираться на эту площадку, так что отверстия 81 в соединительных пластинах будут совмещены с отверстиями в головках удлиненных элементов 41 и 43.

Как это показано на фиг.8, канат 56 ворота содержит крюк, а каждая из соединительных пластин 86, 87, 88 соединителя 74 имеет ушко 82 со сквозным отверстием. Таким образом, точка подъема на соединителе может быть образована за счет пропускания стержня 57 через отверстия в ушках 82 на каждой соединительной пластине. Затем крюк прикрепляют к стержню 57, для одновременного перемещения соединительных пластин соединителя.

Установка в заданное положение каркасного комплекта 52 на удлиненном элементе 41 диктует относительное положение между касательной к шкиву 58, где канат 56 покидает шкив, и точкой подъема на соединителе 74, которое в свою очередь, определяет перемещение точки подъема по дуге относительно положения шкива. Преимущественно, когда собирают кран 10, каркасный комплект 52 соединяют с удлиненным элементом 43 секции подвески, относительно которой перевернут соединитель 74, как это показано на фиг.8. Кроме того, каркас 53 преимущественно прикрепляют к секции узла подвески крана в точке, в которой линия действия каната 56 ворота проходит через точку подъема и ось поворота, когда центр тяжести соединителя 74 находится непосредственно над первым штифтом 89. На фиг.9 показан соединитель 74 в этом положении, и можно видеть, что линия действия от касательной к шкиву через точку подъема в ушках 82 продолжается и пересекает ось поворота штифта 89. Когда линия действия каната 56 ворота пересекает ось поворота, канат 56 ворота должен быть полностью намотан на катушку 55, и дополнительное перемещение соединителя 74 потребует сматывания каната ворота с катушки, чтобы точка подъема могла продолжить движение по направленной вниз дуге. Установка каркаса 53 относительно соединителя 74 в этом предпочтительном положении позволяет использовать каркасный комплект 52 для подъема соединителя 74 в вертикальное положение при сборке или разборке подвески. Само собой разумеется, что если отсутствует достаточное количество движения, когда соединитель 74 доходит до вертикального положения, тогда один из рабочих-сборщиков должен слегка подтолкнуть соединитель 74 для его перемещения вправо, когда сматывают канат 56 с ворота. Сила тяжести затем будет тянуть соединитель 74 в его второе положение, в котором он может быть закреплен.

В некоторых случаях, рабочие, собирающие кран, могут установить каркас 53 немного дальше назад от соединителя 74, по сравнению с описанным выше идеальным положением. В этом случае, когда линия действия каната ворота проходит через точку подъема и ось поворота, центр тяжести соединителя будет находиться в таком положении, что вес соединителя может создавать достаточный момент для преодоления сил трения в оси поворота и позволяет соединителю 74 перемещаться в его второе положение без толчка рабочим. Однако если каркас 53 отодвинут слишком далеко назад от удлиненного элемента 43, и линия действия каната ворота не проходит через ось поворота, когда центр тяжести соединителя не находится непосредственно над осью поворота, тогда соединитель 74 стремится упасть и приложить ударную нагрузку к канату ворота, так как длина участка каната ворота будет длиннее необходимой, когда соединитель 74 расположен вертикально. Если эта ударная нагрузка мала по сравнению с прочностью каната 56 ворота, тогда проблема не возникает. Однако при демонтаже крана, если каркас 53 отодвинут слишком далеко назад от удлиненного элемента 43, канат ворота будет полностью намотан, поскольку линия действия проходит через ось поворота, но центр тяжести соединителя не находится непосредственно над осью поворота, что требует большего усилия от рабочего-сборщика, чтобы толкнуть соединитель 74 в точку, в которой он может падать в его транспортное положение.

Предпочтительный каркасный комплект 52 также может быть использован для соединения оттяжки стрелы с верхним балансиром 48, как это показано на фиг.6 и 7. В этом способе, удлиненный элемент первой секции является частью секции оттяжки стрелы, а элемент второй секции является частью балансира 48, таким как боковые пластины 49 со сквозными отверстиями. Несмотря на то что большинство секций оттяжки стрелы перевозят с соединителем 74 только на одном конце, секция оттяжки стрелы, которая соединена с балансиром 48, преимущественно может иметь соединитель 74 на одном конце и специально разработанный соединитель 94 на другом конце, как это показано на фиг.16-20. Как и другие секции оттяжки стрелы, эта секция содержит два удлиненных элемента 41 и 43. Она снабжена кронштейнами 95, которые используют для удержания удлиненных элементов 41 и 43 на заданном расстоянии друг от друга (Эти кронштейны, хотя это и не показано, имеют наклон к другим секциям 63, 64, 76 и 77 оттяжки.). Кронштейны 95 при необходимости также могут быть использованы для подъема секции оттяжки на секцию 42 стрелы или для съема с нее.

Аналогично соединителю 74, специальный соединитель 94 содержит три соединительные пластины 96, 97 и 98. Как и в соединителе 74, в соединителе 94 штифт 89 пропущен через первое отверстие 91 в каждой из трех соединительных пластинах и через отверстия в головках каждого из удлиненных элементов 41 и 43, причем головка каждого из удлиненных элементов зажата между двумя соединительными пластинами соединителя 94. Каждая из соединительных пластин 96, 97, 98 имеет ушко 82 с отверстием, причем стержень 57 пропущен через эти отверстия, чтобы одновременно поднимать все соединительные пластины соединителя 94. Однако соединитель 94 снабжен специальной точкой подъема, образованной при помощи кронштейна 99, приваренного на конце центральной соединительной пластины 97, как это показано на фиг.18 и 19.

Как это показано на фиг.7, когда переворачивают соединитель 94 в его рабочее положение, каркас 53 прикреплен к удлиненному элементу 43 с использованием удлинения 68 каркаса, закрепленного между каркасом 53 и удлиненным элементом 43, чтобы сдвинуть рабочий радиус шкива 58 относительно соединителя 94. Удлинение каркаса 68 детально показано на фиг.14 и 15. Оно содержит центральный корпус 79 и две концевые секции 72 и 73. Центральный корпус 79 шире чем концы, что позволяет создать опорные поверхности 69 и 71 на обеих сторонах центрального корпуса. Эти опорные поверхности расположены под тем же самым углом к продольной оси удлинения 68 каркаса, что и опорная поверхность 59 к продольной оси каркаса 53. Удлинение 68 каркаса содержит отверстие 75 и сцепной штифт 78. Концевая секция 73 расположена между смещенными друг от друга боковыми пластинами 61 и 62 каркаса 53, а сцепной штифт 66 пропущен через отверстия в боковых пластинах 61 и 62 каркаса и через отверстие 75, чтобы закрепить удлинение каркаса 68 и каркас 53 вместе. Опорная поверхность 59 сидит на конце концевой секции 73, а скошенный конец боковых пластин 61 и 62 каркаса (как это лучше всего показано на фиг.12) лежит на опорной поверхности 69. Затем концевую секцию 72 объединенной конструкции, содержащей каркас 53 и удлинение каркаса 68, пропускают через пространство между удлиненными элементами 41 и 43, и сцепной штифт 78 устанавливают на место под удлиненными элементами, чтобы удерживать объединенную конструкцию, содержащую каркас 53 и удлинение каркаса 68, в положении, показанном на фиг.7. За счет этого, даже когда используют удлинение, каркас может быть прикреплен к секции узла подвески крана. Затем канат 56 ворота прикрепляют к точке 99 подъема и ворот 54 используют для подъема соединителя 94 в положение, в котором центр тяжести будет находиться над штифтом 89. Соединитель 94 затем толкают влево (от положения на фиг.7) и канат 56 ворота выпускают (сматывают) до тех пор, пока соединитель 94 не будет находиться в его втором, рабочем положении, в котором отверстия 93 в соединительных пластинах 96, 97, 98 совмещены с отверстиями на боковых пластинах 49 балансира 48.

Удлинение 68 каркаса хранят на направляющей 18 проволочного каната, в положении, показанном на фиг.6, когда его не используют. Его используют только для перемещения специального соединителя 94, в процессе сборки или разборки, так что оно может хранится в любом месте, доступном при необходимости.

На фиг.20 показано поперечное сечение штифта 89, где можно видеть соединительные пластины и удлиненные элементы. Втулку 84, установленную на одном конце штифта 89, удерживают при помощи стопорного штифта 85, зашплинтованного с двух концов. Втулка 84 создает однородное усилие зажима, позволяющее равномерно зажимать вместе соединительные пластины, что является предпочтительным, так как соединительные пластины совершают поворот относительно штифта 89, когда они соединяются и разъединяются, так что ориентация стопорного штифта 85 относительно ориентации соединительных пластин будет изменяться в каждом соединении.

Предпочтительный ворот 54 содержит автоматический тормоз для удержания нагрузки, например тормоз модели КХ15500101 марки Fulton для ворота с ручным управлением фирмы Cequent Performance Products, Inc., Bloomfield Hills, Michigan. Эта модель содержит автоматический тормоз с самоактивацией, который надежно удерживает нагрузку, когда отпускают изогнутую рукоятку. Альтернативно, может быть использован ворот с гидравлическим управлением, с электрическим управлением или с пневматическим управлением.

Вместо использования ворота, в альтернативном каркасном комплекте 102 используют рычаг 114, такой как показанный на фиг.21. В этом конструктивном варианте, рычаг 114 смонтирован на каркасе 103, а натяжной элемент 106 перемещают за счет действия рычага 114. Рычаг может быть непосредственно соединен с натяжным элементом 106 или, как это показано на фиг.21, могут быть использованы дополнительные звенья 116 и 118 связи, так чтобы положение рычага 114 было удобным для управления рабочим-сборщиком. В любом случае, рычаг и его соединение с каркасом и натяжным элементом должны обеспечивать механическое преимущество, позволяющее прикладывать меньшее усилие к рычагу, чем требуется для подъема соединительных пластин непосредственно рукой. Само собой разумеется, что использование рычага создает дополнительное преимущественно, так как к нему необходимо прикладывать направленное вниз усилие, что легче для рабочего, чем приложение направленного вверх усилия, которое требуется для непосредственного подъема соединителя. Натяжным элементом 106 в этом конструктивном варианте может быть проволочный канат, волокнистый канат, цепь, стержень фиксированной длины и их комбинации. Само собой разумеется, что канат 56 ворота, которым преимущественно является проволочный канат, также может быть волокнистым канатом или цепью, причем короткий стержень фиксированной длины может быть прикреплен к гибкому канату, который намотан на катушке 55.

Каркас 103 каркасного комплекта 102 соединен с удлиненным элементом 43 аналогично соединению каркасного комплекта 52, с использованием фиксированной опорной поверхности 108 и сцепного штифта 104. Однако следует иметь в виду, что и другие монтажные элементы могут быть использованы на каркасе каркасного комплекта в соответствии с настоящим изобретением, позволяющие присоединять, с возможностью отсоединения, каркас в желательной рабочей ориентации к одной из секций подвески. Например, одна из боковых пластин 61 и 62 каркаса может иметь удаленную (вырезанную) из нее секцию ниже опорной поверхности 59, так что каркас 53 может быть установлен на удлиненном элементе 43 скорее сбоку, а не сверху вниз. В этом случае сцепной штифт 66 может быть заменен нижней опорной поверхностью, которая постоянно прикреплена к нижней части каркаса.

Кроме того, монтажные элементы могут позволять устанавливать каркас на удлиненных элементах разной высоты. Это позволяет использовать один и тот же каркасный комплект для сборки различных кранов, которые часто имеют секции подвески с различными размерами поперечного сечения. Например, как это показано на фиг.22-24, в каркасном комплекте 122 по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, в которую входят i) опорная поверхность 129 и ii) стержень 124, прикреплен к каркасу 123 так, что позволяет регулировать продольное расстояние между опорной поверхностью 129 и стержнем 124. В каркасном комплекте 122, опорная поверхность 129, которая связана с каркасом, находится на пластине 128, которую можно перемещать между различными точками крепления на каркасе 123, за счет ввода болта в различные отверстия 125, смещенные вдоль длины каркаса 123. Если каркас 123 необходимо прикрепить к удлиненному элементу 150, имеющему большую высоту 151, то пластину 128 прикрепляют к каркасу с использованием одного из болтовых отверстий 125, расположенного выше на каркасе 123.

В каркасном комплекте 122, опорная поверхность 129 связана с каркасом 123 так, что она может совершать поворот относительно ее точки установки на каркасе. Опорная пластина 128 приварена к полому трубчатому элементу 130, через который пропущен болт, крепящий пластину 128 к каркасу 123. Это крепление с возможностью поворота обеспечивает, вне зависимости от высоты удлиненного элемента 150, что опорная поверхность 129 всегда будет плоско прилегать к удлиненному элементу 150.

Другие монтажные элементы, которые использованы в каркасном комплекте 142, показанном на фиг.25-27, позволяют устанавливать его на удлиненных элементах 151, 152 и 153 различной высоты. В этом конструктивном варианте, смонтированный на каркасе комплект содержит опорный блок 148, который имеет опорную поверхность 159 выпуклой формы. Несмотря на то, что опорный блок 148 в этом случае установлен на каркасе 143 в фиксированном положении при помощи болтов 147, а сцепной стержень 144 закреплен только в одном возможном положении, выпуклая форма опорной поверхности 159 обеспечивает то, что контакт опорной поверхности 159 с удлиненным элементом 151, 152 или 153 различной высоты всегда будет происходить на относительно гладкой части поверхности 159, а не на угле опорной пластины. Как это показано на фиг.25, когда удлиненный элемент 151 имеет относительно большую высоту h_A, задняя часть опорной поверхности 159 опирается на удлиненный элемент 151, так что получают большой угол α_А между каркасом 143 и удлиненным элементом 151. Как это показано на фиг.26, когда удлиненный элемент 152 имеет среднюю высоту h_В, средняя часть опорной поверхности 159 опирается на удлиненный элемент 152, так что получают средний угол α_B между каркасом 143 и удлиненным элементом 152. Наконец, когда удлиненный элемент 153 имеет относительно малую высоту h_С, как это показано на фиг.27, передняя часть опорной поверхности 159 опирается на удлиненный элемент 153, так что получают меньший угол α_С между каркасом 143 и удлиненным элементом 153.

Несмотря на то что были описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения, совершенно ясно, что в него специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят однако за рамки приведенной далее формулы изобретения. Вместо двух отдельных пластин 60 с распоркой 65 между ними опорная поверхность 59 может быть образована при помощи единственной пластины, только на одной боковой пластине каркаса, или же она может идти на полное расстояние между боковыми пластинами каркаса. Вместо использования шкива ворот 54 может быть установлен достаточно высоко на каркасе 53, так что канат 56, выходящий от ворота, может быть непосредственно соединен с точкой подъема на соединителе 74. Все такие изменения и дополнения могут быть сделаны, не выходя за рамки формулы изобретения и в соответствии с сущностью настоящего изобретения, не снижая его намеченных преимуществ. Таким образом, подразумевается, что все такие изменения и дополнения не выходят за рамки приведенной далее формулы изобретения.

Изобретение относится к грузоподъемным кранам. При соединении вместе секций узла подвески крана крепят каркас к элементу первой секции, присоединяют натяжной элемент между каркасом и соединителем, используемым в узле подвески, перемещают натяжной элемент таким образом, что соединитель совершает поворот вокруг штифта в положение, в котором второе отверстие в соединителе совмещено с отверстием в элементе второй секции, пропускают второй штифт через отверстие в соединителе и через отверстие элемента второй секции и отсоединяют натяжной элемент от соединителя. Далее крепят каркас с воротом к секции узла подвески крана, присоединяют канат от ворота к соединителю, приводят в действие ворот для перемещения соединителя, так чтобы он совершил поворот относительно оси поворота, и закрепляют соединитель в его втором положении. Достигается удобство эксплуатации и легкость сборки и разборки крана. 3 н. и 28 з.п. ф-лы, 28 ил.

1. Способ соединения вместе секций узла подвески крана, причем по меньшей мере первая секция содержит по меньшей мере один удлиненный элемент, имеющий головку на его конце, при этом головка содержит сквозное отверстие, перпендикулярное к оси удлинения удлиненного элемента; вторая секция содержит элемент со сквозным отверстием; при этом соединитель шарнирно соединен с головкой удлиненного элемента первой секции при помощи первого штифта, пропущенного через первое отверстие в соединителе и через отверстие в головке удлиненного элемента первой секции, при этом способ включает в себя следующие операции:
a) прикрепление каркаса к одной из первой и второй секций;
b) присоединение натяжного элемента между каркасом и соединителем;
c) перемещение натяжного элемента так, что соединитель совершает поворот вокруг первого штифта из первого положения во второе положение, в котором второе отверстие в соединителе совмещено с отверстием в элементе второй секции;
d) пропускание второго штифта через второе отверстие в соединителе и через отверстие элемента второй секции; и
e) отсоединение натяжного элемента от соединителя.

2. Способ по п.1, в котором каждая первая и вторая секция узла подвески крана содержит секцию оттяжки стрелы.

3. Способ по п.1, в котором каждая первая и вторая секция узла подвески крана содержит секцию оттяжки дополнительной подъемной стрелы.

4. Способ по п.1 или 2, в котором каждая первая и вторая секция узла подвески крана содержит множество удлиненных элементов.

5. Способ по п.4, в котором каждая первая и вторая секция узла подвески крана содержит два удлиненных элемента.

6. Способ по п.1, в котором соединитель содержит множество соединительных пластин, которые зажимают головку удлиненного элемента между собой.

7. Способ по п.1, в котором соединитель содержит три соединительные пластины и каждая первая и вторая секция узла подвески крана содержит два удлиненных элемента, причем первый штифт пропущен через первое отверстие в каждой из трех соединительных пластин и через отверстия в головках каждого из удлиненных элементов первой секции, при этом головка каждого удлиненного элемента зажата между двумя соединительными пластинами соединителя.

8. Способ по п.1, в котором операция перемещения натяжного элемента для поворота соединителя включает в себя следующие операции:
a) поворот соединителя и за счет этого подъем его центра тяжести в положение, в котором центр тяжести находится ориентировочно непосредственно над первым штифтом;
b) перемещение соединителя в точку, в которой сила тяжести побуждает соединитель упасть в его второе положение; и
c) перемещение натяжного элемента управляемым образом для опускания соединителя во второе положение.

9. Способ по п.1, в котором каркас содержит две смещенные друг от друга боковые пластины каркаса, с опорной поверхностью, связанной по меньшей мере с одной из боковых пластин каркаса и расположенной между боковыми пластинами каркаса, причем каркас прикрепляют к одной из секций за счет установки каркаса поверх удлиненного элемента первой секции, с опорной поверхностью, лежащей на удлиненном элементе и на двух смещенных друг от друга боковых пластинах каркаса на каждой стороне удлиненного элемента, и вставляют штифт между двумя смещенными друг от друга боковыми пластинами каркаса ниже удлиненного элемента.

10. Способ по п.1, в котором элемент второй секции также содержит по меньшей мере один удлиненный элемент, а каркас прикреплен к этому элементу.

11. Способ по п.10, в котором удлиненный элемент первой секции содержит часть секции оттяжки стрелы, а элемент второй секции содержит часть балансира лебедки подъема стрелы.

12. Способ по п.1, в котором натяжной элемент выбирают из группы, в которую входят проволочный канат, волокнистый канат, цепь, стержень фиксированной длины и их комбинации.

13. Способ по п.1, в котором рычаг установлен на каркасе и натяжной элемент перемещают при помощи рычага.

14. Способ по п.1, в котором используют ворот, установленный на каркасе, натяжной элемент содержит гибкий канат, и натяжной элемент перемещают за счет намотки этого каната на ворот и сматывания каната с него.

15. Способ по п.14, в котором ворот выбран из группы, в которую входят ворот с ручным управлением, ворот с гидравлическим управлением, ворот с электрическим управлением и ворот с пневматическим управлением.

16. Способ по п.14 или 15, в котором канат ворота содержит крюк, а каждая из соединительных пластин соединителя имеет ушко со сквозным отверстием, причем крюк прикреплен к стержню, пропущенному через отверстия в ушках соединительных пластин соединителя, чтобы одновременно перемещать соединительные пластины соединителя.

17. Способ по п.14 или 15, в котором ворот содержит автоматический удерживающий нагрузку тормоз.

18. Способ по п.14 или 15, в котором каркас дополнительно поддерживает шкив, причем канат выпускают из ворота и протягивают поверх шкива, ранее соединения с соединителем.

19. Способ по п.18, в котором каркас прикреплен к удлиненному элементу первой секции с использованием удлинения каркаса, прикрепленного между каркасом и удлиненным элементом, чтобы смещать рабочий радиус шкива относительно соединителя.

20. Способ перемещения соединителя, используемого для соединения секций узла подвески крана, относительно оси поворота из первого положения во второе положение во время сборки или разборки крана, который включает в себя следующие операции:
a) прикрепление каркаса со смонтированным на нем воротом к секции узла подвески крана;
b) присоединение каната от ворота к точке подъема на соединителе;
c) приведение в действие ворота для перемещения соединителя, так чтобы он совершил поворот относительно оси поворота;
d) закрепление соединителя в его втором положении; и
e) отсоединение каната ворота от соединителя.

21. Способ по п.20, в котором операция приведения в действие ворота для перемещения соединителя включает в себя следующие операции:
a) поворот соединителя относительно первого штифта, определяющего ось поворота, и за счет этого подъем центра тяжести соединителя в положение, в котором центр тяжести находится ориентировочно непосредственно над первым штифтом;
b) дополнительное перемещение соединителя в точку, в которой сила тяжести побуждает соединитель упасть в его второе положение; и
c) выпускание каната из ворота управляемым образом для опускания соединителя во второе положение.

22. Способ по п.21, в котором операция приведения в действие ворота для перемещения соединителя дополнительно предусматривает: d) удержание соединителя во втором положении, когда вставляют второй штифт.

23. Способ по п.21 или 22, в котором каркас прикреплен к секции узла подвески крана в такой точке, что линия действия каната ворота проходит через точку подъема и ось поворота, когда центр тяжести соединителя находится непосредственно над первым штифтом.

24. Способ по п.21 или 22, в котором, в процессе сборки крана, каркас прикрепляют к секции узла подвески крана в такой точке, что когда линия действия каната ворота проходит через точку подъема и ось поворота, тогда центр тяжести соединителя находится в таком положении, что вес соединителя может создавать достаточный момент для преодоления сил трения в оси поворота и может позволить соединителю перемещаться в его второе положение.

25. Узел ворота, предназначенный для использования при сборке и разборке соединения между секциями узла подвески крана, который содержит:
a) каркас;
b) ворот, соединенный с каркасом, причем ворот содержит катушку;
c) канат ворота, прикрепленный к катушке; и
d) монтажные элементы на каркасе, которые позволяют прикреплять каркас, с возможностью отсоединения, в желательной рабочей ориентации, к одной из секций узла подвески крана.

26. Узел ворота по п.25, который дополнительно содержит шкив, поддерживаемый на каркасе, причем канат ворота протянут поверх шкива.

27. Узел ворота по п.25 или 26, который дополнительно содержит держатель на каркасе, предназначенный для удержания стержня, используемого для прикрепления каната ворота к соединителю, который используют для образования соединения между первой и второй секций узла подвески крана.

28. Узел ворота по п.25 или 26, в котором каркас содержит две смещенные друг от друга пластины, а монтажные элементы содержат опорную поверхность, соединенную по меньшей мере с одной пластиной и расположенную между пластинами, так что каркас может быть прикреплен ко второй секции узла подвески крана за счет его установки поверх второй секции узла подвески крана так, что опорная поверхность лежит на второй секции узла подвески крана, а две смещенные друг от друга пластины расположены соответственно на каждой стороне второй секции узла подвески крана, причем монтажные элементы дополнительно содержат стержень, который может быть закреплен, с возможностью отсоединения, между двумя смещенными друг от друга пластинами ниже второй секции узла подвески крана.

29. Узел ворота по п.28, в котором опорная поверхность имеет выпуклую форму.

30. Узел ворота по п.28, в котором по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, в которую входят опорная поверхность и стержень, прикреплен к каркасу так, что он позволяет регулировать продольное расстояние между опорной поверхностью и стержнем.

31. Узел ворота по п.30, в котором опорная поверхность соединена с каркасом с возможностью ее перемещения между различными точками крепления на каркасе, причем опорная поверхность соединена с каркасом с возможностью ее поворота относительно точки установки ее на каркасе.