Электромеханический разворотчик-успокоитель раскачивания грузозахватного органа

 

Использование: в краностроении, для предотвращения раскачивания грузозахватного органа. Сущность изобретения: устройство содержит оттяжной канат, намотанный на барабаны двух однобарабанных лебедок с электромеханическим приводом, установленных на поворотной платформе и управляемых из кабины крановщика. Барабаны лебедок снабжены тормозными приспособлениями. Оттяжной канат разделен на две ветви, закрепленные концами на грузозахватном органе в разных точках, которые через направляющие блоки, установленные на стреле крана, идут на барабаны разных лебедок и далее через направляющие блоки на стреле на сдвоенный канатный полиспаст с уравнительным блоком, встроенный между направляющими блоками на стреле и направляющими блоками с подвижной осью, закрепленными на передвижной тележке с контргрузами, перемещаемой по стреле или по поворотной платформе. 3 ил.

Изобретение относится к краностроению, в частности к электромеханическим разворотчикам-успокоителям раскачивания грузозахватного органа.

Известен электромеханический разворотчик-успокоитель раскачивания грузозахватного органа, подвешенного на канате стрелового крана, содержащий оттяжной канат, установленные на поворотной платформе две однобарабанные лебедки с тормозными приспособлениями, смонтированные на стреле направляющие блоки и передвижную тележку с контргрузом.

Описываемое изобретение отличается от известного тем, что оно снабжено электромеханическим приводом и сдвоенным канатным полиспастом с уравнительным блоком, при этом оттяжной канат, один конец которого закреплен на грузозахватном органе, охватывает сначала первый из направляющих блоков, имеющий неподвижную ось, после этого барабан первой лебедки с образованием на нем нескольких винтов, далее второй направляющий блок на стреле, полиспаст, встроенный между вторым и третьим направляющими блоками стрелы, и направляющие блоки с подвижной осью, установленные на тележке, после этого канат охватывает барабан второй лебедки с образованием на нем нескольких витков и, огибая четвертый направляющий блок на стреле, другой его конец закреплен на грузозахватном органе, при этом каждое из тормозных приспособлений представляет собой центробежный регулятор скорости, выполненный с возможностью изменения величины тормозного момента на валу барабана и установленный на быстроходном валу каждого редуктора, соединяющего электродвигатель с валом барабана одной из лебедок.

На фиг.1 изображена схема стреловой системы поворотного крана; на фиг.2 принципиальная схема разворотчика-успокоителя раскачивания грузозахватного органа; на фиг.3 представлена принципиальная схема устройства торможения центробежного регулятора скорости.

На поворотной платформе 1 грузоподъемного крана расположены нижний шарнир 2 стрелы 3, лебедка грузоподъемного механизма с барабаном 4, на который навит грузовой канат 5, проходящий через направляющие блоки 6, шарнир коромысла 7 с противовесом, соединенный тягой 8 со стрелой 3, гибкая или жесткая оттяжка 9, две однобарабанные лебедки 10 разворотчика-успокоителя. На грузовых канатах 5, походящих через блоки хобота 11, подвешен грузозахватный орган 12 (грейфер, спредер, грузовая подвеска и др.). Оттяжной канат 13 проходит через первый из напpавляющих блоков 14, расположенных на стреле крана, а его ветвь 15 огибает барабан первой лебедки 10. Оставляя несколько витков на барабане во избежание проскальзывания ветвь 16 каната 13 сматывается с барабана и проходит к второму из направляющих блоков 14, у которых ось неподвижна. Далее оттяжная ветвь 16 проходит на сдвоенный канатный полиспаст с уравнительным блоком 17, встроенный между вторым и третьим направляющими блоками 14, и направляющими блоками 18 с подвижной осью, установленными на передвижной тележке с контргрузом 19, которая может перемещаться по наклонной плоскости (на стреле) или по поворотной платформе под действием силы тяжести, натягивая оттяжной канат. С третьего блока направляющих блоков 14 оттяжная ветвь 16 проходит на барабан второй лебедки 10 и, оставляя на нем несколько витков, через четвертый из направляющих блоков 14 идет к грузозахватному органу для закрепления в точке, отстоящей на некотором расстоянии от точки закрепления начального конца каната для вращения относительно вертикальной оси.

Каждая лебедка 10 состоит из электродвигателя 20, редуктора 21 и барабана 10. На быстроходном валу 22 редуктора 21 установлен центробежный регулятор скорости. Включение электродвигателя и защита его от перегрузок осуществляются автоматическим выключателем в кабине крановщика.

Регулятор скорости содержит диск 23, соединенный шпонкой с валом 22 редуктора 21. Диск-храповик 24 и диск 25 свободно сидят на втулке диска 23. Тормозные обкладки 26 закреплены на диске-храповике 24 с обеих сторон. К тормозным обкладкам 26 могут прижиматься диски 23 и 25 для создания тормозного момента на валу барабана 10 при возрастании усилия в оттяжном канате. На ступице 27 диска 25 на шарнирах 28 укреплены угловые рычаги 29, к одним концам которых прикреплены грузики 30, а вторые их концы 31 входят в пазы ступицы диска 24. За ступицей диска 23 размещена пружина 32, соединенная с крышкой-шайбой 33 и опирающаяся на крышку 34, которая установлена с возможностью перемещения вдоль оси вала 22 с помощью винтов (болтов) 35. Регулировкой пружины 32 с помощью винтов 35 обеспечивают величину зазора между диском-храповиком 24 и дисками 23 и 25, необходимую для создания достаточного тормозного момента на валу 22 редуктора 21 при резком опускании груза в нижнее его положение и при раскачивании груза в направлении увеличения вылета стрелы 3, а также для обеспечения равномерного движения поднимаемого-опускаемого груза.

Электромеханический разворотчик-успокоитель работает следующим образом.

Включением электродвигателя соответствующей лебедки осуществляют разворот груза в горизонтальной плоскости. Выключатель электродвигателя расположен в кабине крановщика. Вращение через редуктор передается с вала электродвигателя на вал барабана одной из лебедок 10 и увеличивает силу натяжения одной из ветвей оттяжного каната. Поскольку концы ветвей оттяжного каната закреплены в разных точках грузозахватного органа, разность сил натяжения в ветвях оттяжного каната приведет к возникновению вращающего момента, который вызовет разворот груза в горизонтальной плоскости.

Электродвигатель каждой лебедки применяется только для разворота груза и не влияет на успокоение раскачивания груза. После достижения нужной величины разворота двигатель отключают.

Успокоение раскачивания грузозахватного органа с грузом, подвешенным на канате стрелового крана, происходит при выключенном электродвигателе за счет создания тормозного момента на валах барабанов лебедок 10 с помощью центробежных регуляторов скорости.

Раскачивание груза вызывает перемещение оттяжного каната 13 и силу его натяжения. Увеличение силы натяжения оттяжного каната 13 вызывает вращение барабанов лебедок 10, и, как следствие, быстроходных валов 22 редукторов 21.

Во время раскачивания груза увеличивается натяжение в канатах 13 и происходит увеличение частоты вращения вала 22 редуктора 21 с насаженными на нем жестко дисками 23 и 25. При увеличении частоты вращения быстроходного вала 22 редуктора 21 возникает центробежная сила масс грузиков 30, которые расходятся, и диски 23 и 25 прижимаются к тормозным обкладкам 26 диска 24 (храпового колеса).

Диск 24 вращается свободно вместе с дисками 23 и 25 при подъеме-спуске груза, поскольку скорость вращения барабана лебедки 10 остается постоянной, грузики при этом расходятся от оси вращения на определенное расстояние, сохраняя зазор между дисками 23 и 25 и тормозными обкладками 26.

При раскачивании груза в сторону крановщика во время подъема-спуска или остановки механизма подъема диск 24 также вращается свободно, как и диски 23 и 25, а собачки 36 скользят по поверхностям зубьев храповиков, не входя с ними в зацепление. При этом зазор между дисками 23 и 25 и тормозными обкладками 26 также сохраняется.

При отклонении грузового каната с грузом в строну от крановщика (к максимальному вылету) во время подъема-спуска или при остановке механизма подъема возрастает скорость перемещения оттяжного каната, что увеличивает силу натяжения в канате и приводит к увеличению частоты вращения барабана лебедки 10. При этом грузики 30 расходятся еще больше и возникающие в шарнирах 28 и концах 31 рычагов 29 усилия приводят к тому, что диски 23 и 25 прижимаются к тормозным обкладкам 26, выбирая зазоры полностью и создавая тормозной момент на валу редуктора вследствие неподвижности храпового колеса 24, которое удерживается собачкой 36, шарнирно закрепленной на поворотной платформе 1 крана. Собачка 36 устанавливается на поворотной платформе для передачи усилий от зубчатого храповика 24 с тормозными обкладками 26 на платформу 1 в момент торможения барабана лебедки 10. В зацепление с храповиком собачка входит при торможении храповика 24 во время отклонения груза от стрелы и полном выбирании зазора между тормозными обкладками 26 и дисками 23 и 25. При подъеме-спуске без раскачивания груза зазоры между тормозными обкладками 26 и этими дисками полностью не выбираются, поэтому происходит свободное вращение их.

При возникновении тормозного момента на быстроходном валу 22 редуктора 21 и отсутствии проскальзывания оттяжного каната на барабане лебедки 10 в оттяжном канате возрастает усилие, препятствующее раскачиванию груза. Успокаивающая сила создается обеими лебедками 10 и равна разности усилий в оттяжном канате при заторможенном барабане и при свободном вращении барабана лебедки 10. Направление успокаивающей силы совпадает с направлением оттяжного каната, а точка ее приложения находится в месте крепления каната к грузозахватному органу. Успокаивающая сила зависит от величины тормозного момента на валу барабана лебедки 10. Величина тормозного момента на валу 22 редуктора 21 регулируется пружиной 32. При подъеме-спуске груза без его раскачивания тормозной момент не возникает из-за наличия соответствующего зазора между дисками 23 и 25 и тормозными обкладками 26 на диске 24. Наиболее эффективное гашение раскачивания груза происходит в сторону от стрелы, чем в сторону к стреле, что заложено в конструкции расположения собачки относительно храповика (допускается остановка храповика при его вращении в одну сторону). При этом снижение нагрузок на стрелу и крановые механизмы более значительно вследствие сдерживания раскачивания в направлении от стрелы.

Вращение каждого барабана лебедки и быстроходного вала редуктора при отключенном электродвигателе происходит под действием разности усилий в наматываемом на барабан и сматываемом с барабана канатах.

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ РАЗВОРОТЧИК-УСПОКОИТЕЛЬ РАСКАЧИВАНИЯ ГРУЗОЗАХВАТНОГО ОРГАНА, подвешенного на канате стрелового крана, содержащий оттяжной канат, установленные на поворотной платформе две однобарабанные лебедки с тормозными приспособлениями, смонтированные на стреле направляющие блоки и передвижную тележку с контргрузом, отличающийся тем, что он снабжен электромеханическим приводом и сдвоенным канатным полиспастом с уравнительным блоком, при этом оттяжной канат, один конец которого закреплен на грузозахватном органе, охватывает сначала первый из направляющих блоков, имеющий неподвижную ось, после этого барабан первой лебедки с образованием на нем нескольких витков, далее второй направляющий блок на стреле, полиспаст, встроенный между вторым и третьим направляющими блоками стрелы, и направляющие блоки с подвижной осью, установленные на тележке, после этого канат охватывает барабан второй лебедки с образованием на нем нескольких витков и, огибая четвертый направляющий блок на стреле, другим концом закрепляется на грузозахватном органе, при этом каждое из тормозных приспособлений представляет собой центробежный регулятор скорости, выполненный с возможностью изменения величины тормозного момента на валу барабана и установленный на быстроходном валу каждого редуктора, соединяющего электродвигатель с валом барабана одной из лебедок.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3