Опорное устройство секций телескопической стрелы крана Российский патент 2023 года по МПК B66C23/68 

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, в частности к телескопическим стрелам автомобильных подъемных кранов.

В настоящее время имеется множество подъемных кранов с телескопическими стрелами, состоящими из различного числа пустотелых секций с различными поперечными сечениями - прямоугольными, шестигранными, овоидными и др. Возможность телескопирования стрелы с грузом на крюке позволяет выполнять специальные задания - устанавливать грузы в труднодоступных местах. Компактность стрел в сложенном состоянии дает возможность кранам оперативно перемещаться по дорогам общего назначения.

При выдвижении телескопической стрелы увеличиваются пролеты между опорами секций, растут опорные реакции и, соответственно, давления, приходящиеся на опорные элементы секций. Для обеспечения реверсивных движений секций стрелы необходимо иметь постоянные зазоры между поверхностями трения опорных элементов. Их величины определяются погрешностями формы секций и отклонениями сборочных размеров. Выдерживание постоянных зазоров при изменении вылетов и прогибов является главной проблемой конструкций телескопических стрел. Это вызывает неравномерность распределений давлений по рабочим поверхностям опорных элементов и воздействие на них переменных сил трения, определяющих неравномерности величин неизбежных износов, увеличивающихся с ростом числа и амплитуд нагружений.

Ближайшим аналогом предлагаемого является опорное устройство секций телескопической стрелы крана, содержащее направляющие ленты опор скольжения, расположенные на внутренних сторонах наружной секции, и накладные элементы, размещенные в опорных рамках на наружных сторонах внутренней выдвижной секции, отличающееся тем, что концы направляющих лент опор скольжения имеют свободные концы. (Авторское свидетельство SU №1158484 А1, заявлено 10.12. 1982, заявка 3519329, опубликовано 30.05.1985).

Недостатком такого опорного устройства является то, что при выполнении рабочего цикла крана операции изменения длины стрелы производятся гораздо реже, чем операции подъемов и опускания грузов, изменений наклонов и поворотов стрелы. При увеличении длины и углов наклона телескопической стрелы крана возрастают опорные реакции и величины нормальных напряжений между накладными элементами и направляющими лентами. При этом частота изменений вылета стрелы не вызывает существенного нагрева антифрикционных материалов в опорных устройствах, а тем более температурных деформаций материалов поверхностей стальных шлифованных направляющих от нормальных напряжений по площадям контактов элементов опорных устройств.

Срок эксплуатации опорных устройств во многом определяется скоростью износа накладных элементов, изготавливаемых в последнее время из антифрикционных армированных полимерных композиционных материалов, наполненных твердыми смазками (графитом, дисульфидом молибдена, фторопластом), обладающими требуемой высокой несущей способностью, но неизбежно подвергающихся износу при увеличении числа циклов перемещений. Интенсивность износа во многом определяется не столько средней величиной нормальных давлений и скоростью перемещения накладных элементов, сколько наличием перекосов поверхностей накладных элементов с направляющими, вызывающими неравномерности распределений и пульсации действующих мгновенных давлений по площадям контактов опорных элементов, амплитуды и величины которых зависят от величин начальных сборочных зазоров и массы выдвижной секции, числа циклов перемещений и частоты реверсирования движения. В процессе изменения вылета стрелы происходит сложное передеформирование шероховатостей контактных поверхностей материалов накладных элементов, сопровождающееся упругим и неупругим оттеснением, микрорезанием и схватыванием первого и второго рода, вызывающими усталость рабочей поверхности материалов накладных элементов и возрастание скорости неизбежного износа. Поэтому необходимо выполнять периодические регулировки монтажных зазоров и замены накладных элементов при износе их рабочих поверхностей при длительной эксплуатации. Эти операции трудоемки и вызывают непроизводительные простои техники. Увеличение периодов обслуживания возможно при отсутствии зазоров между поверхностями направляющих и накладных элементов опорных устройств.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое решение, является разработка опорного устройства секций телескопической стрелы крана, позволяющего повысить срок службы и уровень надежности конструкции телескопической стрелы.

Решение указанной задачи достигается тем, что опорное устройство секций телескопической стрелы крана, содержащее направляющие элементы опор скольжения, расположенные на внутренних сторонах наружной секции, и накладные элементы, размещенные в опорных рамках на наружных сторонах внутренней выдвижной секции и закрепленные в них потайными винтами, отличается тем, что потайные винты, закрепляющие накладные элементы в опорных рамках, снабжены пружинами, расположенными под накладными элементами.

Опорное устройство секций телескопической стрелы крана поясняется чертежами. На фиг.1 приведен разрез телескопической стрелы крана, на фиг.2 приведены поперечный разрез телескопической стрелы и устройство креплений накладных элементов, поясняющие конструкцию опорного устройства. Стрела содержит неподвижную наружную секцию 1 и направляющие элементы 2, расположенные на ее внутренних поверхностях, накладные элементы 3, размещенные в опорных рамках 4 на наружных сторонах внутренней выдвижной секции 5 и закрепленные в них потайными винтами 6, снабженными пружинами 7, расположенными под накладными элементами 3.

Работает опорное устройство секций телескопической стелы крана следующим образом. При выдвижении внутренней секции 5 с целью увеличения пролета телескопической стрелы и перемещении ее относительно наружной секции 1 накладные элементы 3, размещенные в опорных рамках 4 на наружных сторонах внутренней выдвижной секции 5, закрепленные потайными винтами 6 в опорных рамках 4, начинают перемещаться по направляющим элементам 2, расположенных на внутренних поверхностях наружной секции 1. Начально сжатые пружины 7 обеспечивают постоянное касание между направляющими элементами 2 и накладными элементами 3 опорного устройства секций 1 и 5 телескопической стрелы, значительно улучшая условия постоянства контакта и снижая неравномерности перераспределений давлений по площадям накладных элементов 3.

Постоянство касания накладных элементов с направляющими элементами обеспечивает отсутствие зазоров и неравномерности распределения давления между поверхностями трения и снижает скорость неизбежного износа материалов накладных элементов в процессе длительной эксплуатации, способствует снижению интенсивности изнашивания материалов накладных элементов и повышает долговечность и уровень надежности телескопической стрелы крана.

Изобретение относится к подъемно-транспортным машинам. Опорное устройство секций телескопической стрелы крана содержит направляющие элементы опор скольжения, расположенные на внутренних сторонах наружной секции, и накладные элементы, размещенные в опорных рамках на наружных сторонах внутренней выдвижной секции и закрепленные в них потайными винтами. Потайные винты снабжены пружинами, расположенными под накладными элементами. Достигается повышение срока службы и уровня надежности конструкции. 2 ил.

Опорное устройство секций телескопической стрелы крана, содержащее направляющие элементы опор скольжения, расположенные на внутренних сторонах наружной секции, и накладные элементы, размещенные в опорных рамках на наружных сторонах внутренней выдвижной секции и закрепленные в них потайными винтами, отличающееся тем, что потайные винты снабжены пружинами, расположенными под накладными элементами.