Устройство для присоединения неповоротной рамы к решетчатой башне башенного крана
Изобретение относится к конструкциям башенных кранов. Устройство обеспечивает демонтируемое соединение между верхней частью башни крана и неподвижной неповоротной рамой. Устройство содержит расположенные в четырех углах неповоротной рамы горизонтального квадратного сечения ориентированные по диагонали этой рамы или параллельно этой диагонали накладки. Накладки вписываются в габариты, допустимые для транспортировки этой неповоротной рамы. Другие накладки закреплены в четырех углах верхней части элемента башни с внутренней стороны стоек этой башни. В отверстия упомянутых накладок вводятся соединительные вставные стержни. Неповоротная рама содержит также горизонтальный лист, опирающийся при сборке с элементом башни на опорные пластинки, каждая из которых приварена к верхнему концу каждой стойки элемента башни. Изобретение обеспечивает уменьшение габаритов неповоротной рамы и повышение удобства ее транспортировки. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится в целом к отрасли промышленности, производящей башенные краны, и касается, в частности, устройства для присоединения неповоротной рамы к решетчатой башне башенного крана. Это устройство обеспечивает демонтируемое соединение между, с одной стороны, верхней частью башни башенного крана, состоящей из элементов металлических ферм, установленных одна на другую, квадратного сечения по горизонтали, и, с другой стороны, неповоротной рамы, коробчатое горизонтальное сечение которой имеет обычно форму квадрата, и которая служит для установки и ориентации верхней поворотной части крана, собственно содержащей стрелу. В частности, устройство для присоединения, являющееся объектом изобретения, подходит для сборки неповоротной рамы квадратного сечения, имеющей сторону заданной длины, например 2,5 метра, с элементом фермы квадратного сечения, имеющей сторону большей габаритной длины, например, превышающей 2,5 метра.
Уровень техники
Известным, вообще говоря, способом соединение между неповоротной рамой и верхней частью башни у башенных кранов осуществляется посредством шипов и проушин, используемых при монтаже и демонтаже элементов башни того же крана.
Так, известны элементы башни башенного крана с поясами (или стойками) круглого сечения, снабженные на их нижних концах шипами и на их верхних концах соответствующими проушинами с вставляемыми соединительными стержнями, объединяющими шипы и проушины. Присоединение неповоротной рамы к верхней части башни осуществляется посредством опор этой неповоротной рамы, конструкция которых идентична средствам, предусмотренным для основных элементов башни. Такое исполнение, в частности, описано в китайской полезной модели №94247749.9, поданной 22 декабря 1994 и выданной 22 октября 1995 под №222090. В этом исполнении шипы и проушины, обеспечивающие скрепление между элементами, ориентированы под 45° по отношению к примыкающим сторонам этих элементов и выступают за основное квадратное сечение вышеуказанных элементов.
В результате этого получается неповоротная рама полезного квадратного сечения, сторона которой ограничена примерно 2,3 метра, при габаритных размерах в 2,5 метра. Кроме того, габаритная высота неповоротной рамы в этом случае относительно велика.
Существуют также неповоротные рамы, оборудованные системой накладок, приспособленных для элементов башни, пояса которой образованы угловыми профилями. Здесь можно сослаться на французскую заявку на изобретение №7218577 от 18 мая 1972, опубликованную 28 декабря 1973 под №2185217, где описывается устройство системы накладок, у которой верхняя часть стойки несет внутреннюю накладку в виде углового кронштейна и две наружных накладки, приваренные к этой стойке, тогда как в основании стойки приварены внутренние и наружные детали усиления; это устройство снабжено стяжными стержнями, которые проходят сквозь накладки и детали усиления. Такое устройство, примененное для сборки неповоротной рамы, имеет следствием то, что для присоединения неповоротной рамы к решетчатой башне габаритное квадратное сечение которой имеет сторону в 2,5 метра, решетчатая ферма не может иметь квадратное сечение со стороной, превышающей 2,5 метра.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение направлено на то, чтобы избежать неудобств и ограничений для существующих устройств для присоединения неповоротной рамы к решетчатой ферме, и оно имеет также целью:
- увеличить характеристики (в смысле рабочих нагрузок или максимальной дальности) башенного крана, определяемые, в свою очередь, размерами неповоротной рамы, допуская ее перевозку согласно разрешенным габаритам дорожного транспорта или нормализованным контейнером типа “платформа”;
- уменьшить неудобства транспортировки неповоротных рам башенных кранов, а именно их габаритную высоту.
С этой целью объектом изобретения, в основном, является устройство для присоединения неповоротной рамы к решетчатой башне башенного крана типа, уточненного во введении, которое представляет собой следующую конструкцию:
- в каждом из четырех углов неповоротной рамы имеется, как минимум, одна накладка, зафиксированная в вертикальной плоскости, проходящей по диагонали горизонтального квадратного сечения неповоротной рамы или параллельно этой диагонали, причем в каждой накладке просверлено как минимум одно отверстие с горизонтальной геометрической осью,
- в каждом из четырех углов верхней части элемента башни имеется, как минимум, одна другая накладка, закрепленная на верхней части пояса или стойки этого элемента башни с внутренней стороны стойки в вертикальной плоскости, проходящей по диагонали квадратного горизонтального сечения элемента башни или параллельно этой диагонали, причем в каждой из накладок просверлено как минимум одно отверстие с горизонтальной геометрической осью, кроме того, комплект накладок элемента башни располагается внутри объема, ограниченного четырьмя боковыми сторонами элемента башни, и
- горизонтальные соединительные вставные стержни предусмотрены для введения в отверстия накладок неповоротной рамы и в отверстия накладок элемента башни, причем отверстия на каждом из четырех углов совпадают, когда неповоротная рама установлена на вершину элемента башни.
Таким образом, согласно изобретению соединение неповоротной рамы и элемента верхней башни осуществляется при помощи четырех одинаковых систем накладок, расположенных в каждом углу неповоротной рамы в диагональных плоскостях горизонтального квадратного сечения неповоротной рамы. Габаритные размеры системы накладок неповоротной рамы находятся в пределах максимальных габаритов, принятых при обычных автоперевозках или при перевозках контейнером типа “платформа”, т.е. 2,5 метра. Напротив, поскольку накладки элемента башни располагаются внутри объема, ограниченного боковыми сторонами этого элемента, неповоротная рама может быть соединена с элементом башни, горизонтальное квадратное сечение которого больше 2,5 метра. Каждая накладка устройства, являющегося объектом изобретения, образует с точки зрения механики соединение со смещенными относительно центра нейтральными элементами, передающими усилия между неповоротной рамой, сторона сечения которой равна, например, 2,5 метра, и решетчатой фермой, сторона сечения которой больше 2,5 метра.
По одной из форм исполнения изобретения каждая накладка неповоротной рамы приварена под угловой зоной верхнего горизонтального листа, обычно квадратной формы, неповоротной рамы. Преимущественно каждая накладка неповоротной рамы приварена также в местах, примыкающих к вертикальным ребрам усиления, расположенным по всем четырем сторонам неповоротной рамы под верхним листом и скрепленным с обечайкой вышеуказанной неповоротной рамы.
Согласно предпочтительному способу выполнения устройства для присоединения, являющегося объектом изобретения, неповоротная рама содержит на каждом из своих четырех углов единственную накладку, расположенную в вертикальной плоскости, проходящей по диагонали горизонтального квадратного сечения неповоротной рамы, в то время как в верхней части стойки элемента башни закреплены две параллельные накладки, симметричные по отношению к вертикальной плоскости, проходящей по диагонали квадратного горизонтального сечения элемента башни, причем обе накладки образуют проушину, в которую вводится соответствующая накладка неповоротной рамы.
Согласно преимущественному расположению в накладке неповоротной рамы просверлены два отверстия, расположенные одно над другим, так же как в накладках элемента башни, для установки в каждом из четырех углов двух соединительных стержней, расположенных один над другим. Отверстия, просверленные в накладке неповоротной рамы, так же как отверстия, просверленные в накладках элемента башни, преимущественно снабжены кольцевыми усиливающими шайбами, предназначенными для увеличения поверхности контакта между этими накладками и соединительными стержнями, которые проходят через них, и, следовательно, уменьшения давления расплющивания.
Согласно дополнительному преимущественному расположению к верхнему концу каждого пояса или стойки элемента башни приварена горизонтальная опорная пластинка, причем горизонтальный верхний лист неповоротной рамы каждой из своих угловых зон приходит в соответствии с соответствующей пластинкой. В частности, верхний лист неповоротной рамы может иметь в каждой угловой зоне как минимум один центрирующий штифт, направленный вниз, тогда как в каждой пластинке элемента башни просверлено как минимум одно отверстие, предназначенное для приема соответствующего центрирующего штифта неповоротной рамы. Согласно особой конфигурации каждая опорная пластинка элемента башни имеет U-образную форму, содержащую две ветви, направленные внутрь горизонтального квадратного сечения элемента башни, в каждой из которых просверлено отверстие, и центральный вырез, предусмотренный для прохода соответствующей накладки неповоротной рамы, причем верхний лист неповоротной рамы имеет в каждой угловой зоне два центрирующих штифта, расположенных симметрично с одной и с другой стороны накладки, предусмотренных для введения в оба соответствующих отверстия пластинки.
Взаимодействие отверстий, просверленных в пластинках, и центрирующих штифтов, находящихся в верхнем листе неповоротной рамы, обеспечивает центрирование неповоротной рамы по отношению к верхней части решетчатой фермы при установке неповоротной рамы на место во время монтажа крана, а также восприятие поперечных усилий между неповоротной рамой и решетчатой фермой при работе башенного крана.
Перечень фигур чертежей
Изобретение будет, во всяком случае, более понятно благодаря описанию, которое следует далее, со ссылками на приложенные чертежи, представляющие в качестве примера способ изготовления этого устройства для присоединения неповоротной рамы к решетчатой башне башенного крана:
фиг.1 - это общий вид в аксонометрической проекции, показывающий неподвижную неповоротную раму, собранную с верхней частью башни башенного крана с помощью устройства, являющегося предметом изобретения;
фиг.2 показывает в аксонометрической проекции неповоротную раму отдельно;
фиг.3 - частичный вид в аксонометрической проекции, показывающий в увеличенном масштабе деталь угловой зоны неповоротной рамы;
фиг.4 - аксонометрическая проекция, показывающая деталь угловой зоны верхнего элемента башни, на котором собирается неповоротная рама;
фиг.5 - вид сверху угловой зоны этого элемента башни;
фиг.6 - вид в аксонометрической проекции, показывающий в деталях сборку неповоротной рамы с элементом башни в одной из угловых зон;
фиг.7 - вид сбоку, соответствующий фигуре 6.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
На фиг.1 цифрой 1 обозначена неподвижная неповоротная рама целиком (также показанная отдельно на фиг.2), тогда как цифрой 2 обозначена целиком верхняя часть башни башенного крана.
Неповоротная рама 1, служащая для крепления и ориентации верхней поворотной части крана со стрелой (не показанной), имеет горизонтальное сечение обычно в форме квадрата. Эта неповоротная рама 1 имеет в центральной части круглое отверстие 3, окантованное несущим кольцом 4. Верхняя часть неповоротной рамы 1 образована квадратным листом 5 с круглым центральным отверстием 3 и с четырьмя срезанными под 45° углами, как показано цифрой 6. В этих четырех углах под верхним листом 5 неповоротная рама 1 имеет ребра усиления 7, расположенные в вертикальной плоскости и скрепленные с обечайкой 31. В собранном виде неповоротная рама 1 вписывается в оболочку, квадратную в горизонтальной плоскости, каждая сторона которой имеет длину, обозначенную через А, равную примерно 2,5 метра, соответствующую стороне квадратного листа 5 (не принимая здесь во внимание срезанные углы 6).
Элемент башни 2, имеющий, в свою очередь, также горизонтальное сечение обычно в форме квадрата, но со стороной, большей, чем сторона А неповоротной рамы 1, есть элемент фермы, состоящий из четырех поясов или стоек 8, соединенных между собой раскосами 9 и траверсами 10 на каждой из боковых сторон элемента 2. В приводимом примере стойки 8 и раскосы 9 - это профили круглого сечения. Так как изобретение относится к устройству для присоединения неповоротной рамы 1 к верхней части элемента башни 2, то здесь не задерживаются на конструктивных особенностях этого элемента башни 2, видимого на фиг.1.
Устройство для присоединения согласно изобретению содержит одинаковые приспособления на всех четырех углах неповоротной рамы 1 с одной стороны и в верхней части элемента башни 2 с другой стороны; предусмотренные приспособления будут описаны ниже для одного из этих четырех углов, ссылаясь, в частности, на фиг.3-7, которые показывают детали угловой зоны как для неповоротной рамы 1, так и для элемента башни 2.
Рассмотрим сначала неповоротную раму 1 (см. фиг.2 и 3): в каждом углу предусмотрена накладка 11, образующая шип, расположенный в вертикальной плоскости, проходящей по диагонали D, верхнего квадратного листа 5. Накладка 11 приварена под этим листом 5 и также приварена в местах, примыкающих к вертикальным ребрам усиления 1, и, таким образом, жестко заделана между этими ребрами усиления 7.
В накладке 11 просверлены два отверстия 12 и 13, расположенные одно над другим, геометрические оси которых горизонтальны и параллельны. По обе стороны накладки 11 приварены кольцевые усиливающие шайбы 14 и 15 соответственно вокруг двух отверстий 12 и 13.
Положение каждой накладки и их горизонтальные размеры определены таким образом, чтобы эти накладки 11 вписывались бы во внутрь оболочки квадратного сечения, определенной ранее.
В каждой угловой зоне верхнего листа 5 неповоротной рамы 1 приварены также два центрирующих штифта 16 и 17, расположенных симметрично с одной и с другой стороны накладки 11, ориентированных вертикально и направленных вниз.
В верхней части элемента башни 2 в каждом углу (см., в частности, фиг.4 и 5) предусмотрены две параллельные накладки 18 и 19, вместе образующие проушину 20. Обе накладки 18 и 19 приварены в вертикальной плоскости, слегка отстоя одна от другой, к верхней части стойки 8 круглого сечения. Эти обе накладки 18 и 19 расположены с внутренней стороны стойки 8 и, следовательно, также внутри объема, ограниченного четырьмя боковыми сторонами элемента башни 2 (сторонами, в которых расположены раскосы 9 и траверсы 10).
Плоскость симметрии двух накладок 18 и 19 совпадает с вертикальной плоскостью, проходящей по диагонали D’ квадратного горизонтального сечения элемента башни 2.
В каждой из накладок 18 или 19 элемента башни 2 просверлены два отверстия 21 и 22, расположенные одно над другим, геометрические оси которых горизонтальны и параллельны, и вертикальное расстояние между осями двух отверстий 21 и 22 накладок 18 и 19 равно вертикальному расстоянию между осями двух отверстий 12 и 13 накладки 11 неповоротной рамы 1. Только на наружных сторонах накладок 18 и 19 приварены кольцевые усиливающие шайбы 23 и 24 соответственно вокруг двух отверстий 21 и 22.
К верхнему концу каждой стойки 8 элемента башни 2 в горизонтальной плоскости приварена также опорная пластинка 25 U-образной формы, две ветви которой направлены внутрь горизонтального квадратного сечения элемента башни 2 параллельно диагонали этого сечения. В каждой ветви опорной пластинки 25 сделаны отверстия соответственно 26 и 27, расстояние между которыми соответствует расстоянию между двумя центрирующими штифтами 16 и 17, установленными в углах неповоротной рамы 1. Центральный вырез 28 в опорной пластинке 25, придающий ей U-образную форму, расположен соответственно свободному пространству, образованному накладками 18 и 19, расположенными под этой опорной пластинкой 25.
Обращаясь к фигурам 1 и особенно 6 и 7, опишем теперь установку неповоротной рамы 1 на элемент башни 2. Неповоротная рама 1 подводится сверху к элементу башни 2 таким образом, чтобы все четыре угла неповоротной рамы 1 совпадали с вершинами четырех поясов 8 элемента башни 2. Затем неповоротная рама 1 опускается так, чтобы ее четыре накладки 11 вводились бы соответственно в четыре проушины 10 элемента башни 2, причем центральный вырез 28 каждой опорной пластинки 25 обеспечивает свободный проход накладки 11, принадлежащей неповоротной раме 1.
В конце опускания неповоротной рамы 1 оба центрирующих штифта 16 и 17, расположенных в каждом из ее углов, вводятся в оба соответствующих отверстия 26 и 27 соответствующей опорной пластинки 25, и, в конце концов, верхний лист 5 неповоротной рамы 1 устанавливается своими четырьмя угловыми зонами на опорные пластинки 25, расположенные в верхней части элемента башни 2.
В этом положении оба отверстия 12 и 13 каждой накладки 11 неповоротной рамы 1 совпадают соответственно с парой отверстий 21 и 22 соответствующей проушины. Затем вводятся два горизонтальных соединительных стержня, располагающихся один над другим, 29 и 30 (см. фиг.1); один соответственно в отверстия 12 и 21 и другой соответственно в отверстия 13 и 22, причем в каждом углу неповоротной рамы 1. Каждый соединительный стержень 29 и 30 - это преимущественно конический стержень, снабженный фиксирующим шплинтом.
Само собой разумеется, что изобретение не ограничивается единственной формой исполнения устройства для присоединения неповоротной рамы к решетчатой башне башенного крана, которая была описана выше в качестве примера, напротив, оно охватывает все варианты исполнения и применения, соответствующие тому же принципу. В частности, не выходит за рамки изобретения следующее:
- изменение числа накладок неповоротной рамы 1 и элемента башни 2 в каждом углу или числа отверстий, просверленных в этих накладках для установки соединительных стержней, с сохранением того же принципа соединения накладок;
- применение устройства к неповоротным рамам и фермам, горизонтальные сечения которых имеют размеры, отличные от указанных размеров;
- применение этого устройства в верхней части элемента башни 2, стойки которой имеют другую форму, эти стойки могут, в частности, быть трубами квадратного или прямоугольного сечения.
1. Устройство для присоединения неповоротной рамы к решетчатой башне башенного крана, обеспечивающее демонтируемое соединение между, с одной стороны, верхней частью башни башенного крана, состоящей из элементов башни (2) горизонтального квадратного сечения и, с другой стороны, неподвижной неповоротной рамы (1), сечение которой имеет форму квадрата и которая служит для крепления и ориентации верхней поворотной части крана, содержащей стрелу, отличающееся тем, что оно представляет собой конструкцию, в которой:
- в каждом из четырех углов неповоротной рамы (1) имеется, как минимум, одна накладка (11), зафиксированная в вертикальной плоскости, проходящей по диагонали (D) горизонтального квадратного сечения неповоротной рамы (1) или параллельно этой диагонали (D), причем в каждой накладке просверлено как минимум одно отверстие (12, 13) с горизонтальной геометрической осью;
- в каждом из четырех углов верхней части элемента башни (2) имеется, как минимум, одна другая накладка (18, 19), закрепленная на верхней части пояса или стойки (8) этого элемента башни (2) с внутренней стороны стойки (8) в вертикальной плоскости, проходящей по диагонали (D’) квадратного горизонтального сечения элемента башни (2) или параллельно этой диагонали (D’), причем в каждой из накладок (18, 19) просверлено как минимум одно отверстие (21, 22) с горизонтальной геометрической осью, кроме того, комплект накладок (18, 19) элемента башни (2) располагается внутри объема, ограниченного четырьмя боковыми сторонами (9, 10) элемента башни (2), и
- горизонтальные соединительные вставные стержни (29, 30) предусмотрены для введения в отверстия (12, 13) накладок (11) неповоротной рамы (1) и в отверстия (21, 22) накладок (18, 19) элемента башни (2), причем отверстия на каждом из четырех углов совпадают, когда неповоротная рама (1) установлена на вершину элемента башни (2);
- горизонтальная опорная пластинка (25) приварена к верхнему концу каждой стойки (8) элемента башни (2), причем горизонтальный верхний лист (5) неповоротной рамы (1) каждой из своих угловых зон проходит в соответствии с соответствующей пластинкой (25) для установки листа (5) на опорные пластинки (25).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая накладка (11) неповоротной рамы (1) приварена под угловой зоной верхнего горизонтального листа (5), обычно квадратной формы, неповоротной рамы (1).
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что каждая накладка (11) неповоротной рамы (1) приварена также в местах, примыкающих к вертикальным ребрам усиления (7), расположенным по всем четырем сторонам неповоротной рамы (1) под верхним горизонтальным листом (5) и скрепленным с обечайкой (31) вышеуказанной неповоротной рамы (1).
4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что неповоротная рама (1) содержит на каждом из своих четырех углов единственную накладку (11), расположенную в вертикальной плоскости, проходящей по диагонали (D) горизонтального квадратного сечения неповоротной рамы (1), в то время как в верхней части стойки (8) элемента башни (2) закреплены две параллельных накладки (18, 19), симметричные по отношению к вертикальной плоскости, проходящей по диагонали (D’) квадратного горизонтального сечения элемента башни (2), причем обе накладки (18, 19) образуют проушину (20), в которую вводится соответствующая накладка (11) неповоротной рамы (1).
5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что два отверстия (12, 13, 21, 22), расположенные одно над другим, просверлены в накладке (11) неповоротной рамы (1) так же как в накладках (18, 19) элемента башни (2) для установки в каждом из четырех углов двух соединительных стержней (29, 30), расположенных один над другим.
6. Устройство по любому пп.1-5, отличающееся тем, что отверстия (12, 13), просверленные в накладке (11) неповоротной рамы (1), так же как отверстия (21, 22), просверленные в накладках (18, 19) элемента башни (2), снабжены кольцевыми усиливающими шайбами (14, 15, 23, 24).
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхний лист (5) неповоротной рамы (1) несет в каждой угловой зоне как минимум один центрирующий штифт (16, 17), направленный вниз, тогда как в каждой пластинке (25) элемента башни (2) просверлено как минимум одно отверстие (26, 27), предназначенное для приема соответствующего центрирующего штифта (16, 17) неповоротной рамы (1).
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что каждая опорная пластинка (25) элемента башни (2) U-образной формы имеет две ветви, направленные внутрь горизонтального квадратного сечения элемента башни (2), в каждой из которых просверлено отверстие (26, 27) и центральный вырез (28), предусмотренный для прохода соответствующей накладки (11) неповоротной рамы (1), причем верхний лист (5) неповоротной рамы (1) имеет в каждой угловой зоне два центрирующих штифта (16, 17), расположенные симметрично с одной и с другой стороны накладки (11), предусмотренные для введения в оба соответствующих отверстия (26, 27) пластинки (25).
