Мостовой кран Российский патент 2024 года по МПК B66C9/06 

Заявленное техническое решение относится к мостовым кранам которые являются основным грузоподъемным оборудованием производственных цехов, закрытых и открытых складов.

Из предшествующего уровня техники хорошо известны различные варианты исполнения мостовых кранов с грузовой тележкой (см. Шабашов А.П., Лысяков А.Г. Мостовые краны общего назначения. Москва. Машиностроение. 1980 г.).

Металлоконструкция мостов таких мостовых кранов с грузоподъемностью свыше 5 т, как правило, выполняются двух балочной конструкции из балок коробчатого сечение фиг. 1. Принят за аналог.

Металлоконструкция мостов таких мостовых кранов с грузоподъемностью до 5 т, как правило, выполняются однобалочной конструкции из балок двутаврового сечение фиг. 2. Принят за аналог.

Известно устройство предотвращения схода с рельсов, рельсовой путевой машины, в частности мостового крана. Устройство включает: неподвижную раму, подвижную раму, выполненную с возможностью перемещения относительно неподвижной рамы в вертикальном направлении, колесную часть, расположенную на нижнем конце подвижной рамы и контактирующую с верхней поверхностью рельса и пружину сжатия, которая смещает подвижную раму и колесную часть к верхней поверхности рельса. Недостатком устройства, является то, что конструкция и параметры устройства определяются его назначением, предотвращением сход с рельсов рельсовой путевой машины, и не связывают деформации пружины сжатия, с деформациями моста мостового крана и не предполагает снижение сопротивления передвижению грузовой тележки. Принято за прототип. JP 2017-145118 A1 (NAKA-YAMA KIKAI KK).

Требованиями, предъявляемыми к металлоконструкции моста при проектировании, являются: обеспечение прочности; обеспечение жесткости, то есть не превышение максимальной величины стрелы прогиба под нагрузкой. Необходимость обеспечения второго требования связана с тем, что с увеличением величины стрелы прогиба возрастает сопротивления перемещению грузовой тележки мостового крана. При этом расчетная нагрузка, определяющая условие прочности металлоконструкции, с увеличение пролета крана возрастает по линейной, а величина стрелы прогиба, по нелинейной зависимостям. Поэтому требование не превышения максимальной величины стрелы прогиба, с увеличением пролета крана свыше 25 метров, становится превалирующим, в связи с чем, металлоконструкция мостового крана оказывается, с увеличение пролета, все более «недогруженной». Необходимость обеспечения стрелы погиба металлоконструкции, в заданных пределах, приводит к необходимости существенного увеличения ее жесткости, что приводит к увеличению материалоемкости при нерациональном использовании механических свойств материала. По этой причине является не эффективным использование в металлоконструкции крана материалов с улучшенными механическими характеристиками.

Наличие этих факторов, существенно снижает эффективность использования известного устройства в качестве мостового крана с большой величиной пролета, снижает эффективность использования механизма передвижения грузовой тележки мостового крана, снижает эффективность использования механических свойств материала его металлоконструкции, а также не обеспечивает возможность использования в его металлоконструкции материалов с улучшенными механическими характеристиками, что не позволяет уменьшить его материалоемкость в целом.

Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является увеличение допустимого предела максимальной величины стрелы прогиба главной балки моста мостового крана, что позволяет эффективнее использовать механических свойств материала и обеспечить возможность использования в его металлоконструкции материалов с высокими механическими характеристиками, что позволяет уменьшить материалоемкости металлоконструкции крана в целом, а также повысить эффективность использования механизма передвижения его грузовой тележки.

Решение данной задачи достигается за счет того, что мост мостового крана, состоящий из главных и концевых балок, опирается на колеса через упругие элементы с демпфирующими устройствами, вертикальное перемещение которых, по сторонам концевых балок, пропорционально действующим на них нагрузкам, изменяющимся с изменением положения грузовой тележки, что обеспечивает уменьшение угла уклона, возникающего при деформации главных балок и препятствующего передвижению грузовой тележки. Технический результат изобретения, обеспечивается приведенной совокупностью признаков, и определяется повышением эффективности использование механических свойств материала в металлоконструкции мостового крана, в том числе с большой величиной пролета, обеспечением возможность использования в его металлоконструкции материалов с высокими механическими характеристиками, снижением материалоемкости крана в целом, а также повышением эффективность использования механизма передвижения его грузовой тележки.

Для достижения технического результата мостовой кран, согласно изобретению, выполняется таким образом, что по главным балкам мостового крана, перемещается, опирающаяся на колеса, грузовая тележка известной конструкции, а концевые балки моста опираются на колеса посредством упругих элементов с демпфирующими устройствами.

При этом, согласно изобретению, вертикальные перемещения упругих элементов с демпфирующими устройствами, изменяющееся пропорционально изменению нагрузки, изменяющейся с изменением положения грузовой тележки, определяют вертикальное перемещение концевых балок по сторонам моста мостового крана;

При этом, согласно изобретению, вертикальные перемещения концевых балок по сторонам моста мостового крана, изменяющееся пропорционально изменению нагрузки, изменяющимся с изменением положения грузовой тележки, обеспечивает уменьшение угла уклона главных балок моста, препятствующего передвижению грузовой тележки;

При этом, согласно изобретению, уменьшение угла уклона главных балок моста, препятствующего передвижению грузовой тележки, позволяет повысить эффективность использования механизма привода ее передвижения;

При этом, согласно изобретению, уменьшение угла уклона главных балок моста, препятствующего передвижению грузовой тележки, позволяет увеличить предельную величину стрелы прогиба главной балки моста крана;

При этом, согласно изобретению, обеспечение возможности увеличения в заданных предельной величины стрелы прогиба главной балки моста, обеспечивает возможность использования в его металлоконструкции материалов с высокими механическими характеристиками;

При этом, согласно изобретению, обеспечение возможность использования в его металлоконструкции крана материалов с высокими механическими характеристиками снижает материалоемкости металлоконструкции крана в целом.

Изобретение поясняется представленным на фигурах примера устройства, на которых:

Фиг. 1 изображен однобалочного мостовой кран известной конструкции;

Фиг. 2 изображен двух балочный мостовой кран известной конструкции;

Фиг. 3 изображен опорный узел мостовой кран известной конструкции;

Фиг. 4 изображен опорный узел заявленного мостового крана;

Фиг. 5 изображен фронтальный вид заявленного однобалочного мостового крана;

Фиг. 6 изображен фронтальный вид заявленного двух балочного мостового крана;

Фиг. 7 изображена схема формирования фактического угла уклона главной балки мостового крана.

На фиг. 1, представлен двух балочный мостовой кран известной конструкции.

На фиг. 2, представлен однобалочный балочный мостовой кран известной конструкции.

На Фиг. 3 представлен опорный узел моста мостового крана, известной конструкции, с указанием опорной 1 и концевой балок 2, в буксовом проеме 3 которой жестко закреплены буксовые узлы 4. опорного колеса 5.

На Фиг. 4 представлен опорный узел моста мостового крана, заявленной конструкции, с указанием опорной 1 и концевой 2 балок, в буксовом проеме 6 которой, установлен, с возможностью вертикального перемещения по направляющим, буксовые узлы 7, с упругим элемента 8 и демпфирующим устройствам 9, посредством которых концевая балка 2 опирается на колеса крана 10.

На Фиг. 5, представлен фронтальный вид мостового крана, мост которого выполнен из двух главных 1 и двух концевых 2 балок. На верхних поясах главных балок установлены рельсы 11 по которым, перемещается привода передвижения грузовая тележка известной конструкции 12 опирающаяся на колеса 13. Концевые балки посредством упругих элементов 8 с демпфирующими устройствами 9 опираются на колеса крана 10.

На Фиг. 6, представлен фронтальный вид заявленного мостового крана, мост которого выполнен из главной 1 и двух концевых 2 балок. По нижнему поясу главной балки перемещается, привода передвижения, грузовая тележка известной конструкции 14, опирающаяся на колеса 15. Концевые балки посредством упругих элементов 8 с демпфирующими устройствами 9 опираются на колеса крана 10.

На Фиг. 7, представлена схемы: а) - расчетная схема главной балки (далее, двух опорной балки) с указанием местоположения нагрузки F и опорных реакций R_a, R_b; б) - схема деформации двух опорной балки с указанием угла уклона +α_б под нагрузкой препятствующего движению колес грузовой тележки; б) - схема деформации линии центров опор, двух опорной балки, вследствие их вертикальных перемещений Δ_а, Δ_b, пропорционально нагрузкам R_a, R_b, с указанием угла уклона -α_к, благоприятствующего движению колес грузовой тележки.

Функционирование заявленного мостового крана обеспечивается следующим образом.

Мостового крана, мост которого состоит из главных 1 и концевых 2 балок, опирается на колеса крана 10 посредствам упругих элементов 8 и демпфирующих устройств 9, с возможностью вертикального перемещения пропорционально изменению грузовой нагрузки. Деформация главной балки под действием грузовой нагрузки вызывает деформацию рельса 11, угол уклона +α_б которого препятствует передвижению колес грузовой тележки. При передвижении грузовой тележки изменяются значения опорных реакций R_a, R_b главной балки моста, что вызывает пропорциональное деформирование Δ_a, Δ_b ее упругих опор. Вследствие их вертикальных перемещений возникает угол уклона -α_к, благоприятствующей движению колес грузовой тележки. При минимизация суммы этих углов уклона, (α_б-α_к), возникает возможность допущения значительной стрелы прогиба главных балок моста мостового кран, что снижает требования к его жесткости и позволяет эффективно использовать механические свойства материала в металлоконструкции мостового крана с большой величиной пролета, а также обеспечивает возможность использования в его металлоконструкции материалов с высокими механическими характеристиками, что позволяет снизить материалоемкость металлоконструкции крана в целом. Это позволяет, также, повысить эффективность использования механизма привода передвижения грузовой тележки. Демпфирующие устройства обеспечивают гашение колебаний металлоконструкции крана возникающих от динамических и грузовых воздействий.

Мост мостового крана состоит из главных и концевых балок, по главным балкам которого перемещается приводом грузовая тележка. Между концевыми балками и буксовыми узлами колес, перемещающимся в буксовых проемах концевых балок по вертикальным направляющим, установлены упругие элементы с демпфирующими устройствами, вертикальное перемещение которых, по сторонам концевых балок, пропорционально действующим на них нагрузкам, изменяющимся с изменением положения грузовой тележки, что обеспечивает уменьшение угла уклона, возникающего при деформации главных балок и препятствующего передвижению грузовой тележки. 7 ил.

Мостовой кран, мост которого состоит из главных и концевых балок, по главным балкам которого перемещается приводом грузовая тележка, а концевые балки, через упругие элементы с демпфирующими устройствами, опираются на колеса, опирающиеся на подкрановые пути, отличающийся тем, что, механические характеристики упругих элементов определены таким образом, что их деформация, пропорциональная действующим на них нагрузкам, изменяющаяся с изменением положения грузовой тележки, обеспечивает формирование уклона моста противоположного направления и величины, по отношению к уклону и его величине, препятствующего перемещению грузовой тележки, формирующемуся при деформации главных балок моста под нагрузкой изменяющейся с изменением положения грузовой тележки.