Барабан лебедки привода грузовой тележки башенного крана

Изобретение относится к барабанам канатных лебедок многофункционального назначения. Барабан содержит секции, установленные на приводном валу с зазором между их смежными торцами и имеющие на рабочих поверхностях винтовые канавки одного направления, выполненные по радиусу тела вращения под канаты лебедки. Секции выполнены одинакового диаметра, смежные наружные рабочие поверхности секций выполнены с гладкими участками. Одна из секций жестко связана с валом, а вторая установлена на нем с возможностью фиксации. Гребень винтовой канавки каждой секции со стороны соответствующего гладкого участка выполнен плавно понижающимся от его предельной высоты до уровня этого участка, зазор между торцами секций барабана равен (0,002÷0,1)R, где R - радиус винтовой канавки рабочих поверхностей секций, а длина L каждого гладкого участка секции барабана равна (2÷4)R. Изобретение обеспечивает повышение надежности барабана путем исключения перегиба тросов. 6 ил.

 

Данное техническое решение относится к грузоподъемной технике, в частности к барабанам канатных лебедок многофункционального назначения, которые имеют дополнительные барабаны, а также накопительные барабаны.

Известен канатный барабан, содержащий заклиненную и переставную части, выполненные с нарезкой под канат, поверхность переставной части барабана имеет винтовую нарезку под канат, поверхность заклиненной части возле разреза частей барабана имеет кольцевую проточку и винтовую нарезку [1].

Канат переставной части при навивке пересекает разрез барабана, а канат заклиненной части может наматываться лишь до разреза.

В этой конструкции барабан используется не полностью, так как между канатами остается незаполненный участок барабана по ширине, равной или большей расстояния от начала навивки каната переставной части до разреза барабана, что ограничивает емкость барабана.

В другом известном канатном барабане подъемной машины канатный барабан включает заклиненную и переставную части, выполненные с нарезкой под канат, причем с целью увеличения емкости барабана без увеличения его габаритов каждая часть барабана снабжена направляющим выступом, один конец которого расположен в плоскости разреза, а другой сопряжен с гребнем нарезки, причем высота направляющего гребня превышает высоту сопряженного с ним гребня нарезки [2].

В этом барабане на его рядом расположенных смежных упомянутых частях в местах сопряжения на поверхностях частей барабана выполнены выступы, обеспечивающие направление движения каната. При этом канат при взаимодействии с выступами частей барабана изгибается в продольном направлении барабана, что отрицательно влияет на работу каната и барабана.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению по сущности и достигаемому эффекту является барабан лебедки, включающий установленную на приводном валу обечайку, на рабочей поверхности которой выполнена винтовая канавка по радиусу тела вращения под канат лебедки, при этом обечайка выполнена из по крайней мере двух секций одинакового диаметра, которые расположены на валу с зазором между собой и одна секция жестко связана с валом, а вторая секция установлена на нем с возможностью фиксации и вращения [3].

В этом барабане обе секции в местах сопряжения имеют дополнительные гребни, выполненные на уровне гребней винтовых канавок. Барабан является составной частью устройства для выравнивания натяжения канатов механизмов привода и решает задачу уменьшения габаритов устройства.

Решаемой и достигаемой технической задачей заявленного изобретения является расширение функциональных возможностей лебедок путем использования каната одной лебедки для канатных приводов машин вообще и для приводов монтажных и подъемных механизмов.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в барабане лебедки, включающем установленную на приводном валу обечайку, на рабочей поверхности которой выполнена винтовая канавка по радиусу тела вращения под канат лебедки, причем обечайка выполнена из по крайней мере двух секций одинакового диаметра, которые расположены на валу с зазором между собой и одна секция жестко связана с валом, а вторая секция установлена на нем с возможностью фиксации и вращения, - обечайки выполнены с идентичными винтовыми канавками, которые расположены на одной геометрической винтовой линии с постоянным шагом, зазор образован смежными торцами секций обечайки и его величина меньше радиуса R винтовой канавки секций обечаек, при этом смежные наружные рабочие поверхности секций, которые расположены на концах последних в местах их сопряжения, выполнены с гладкими участками, расположенными на одной прямой линии, проходящей через нижние крайние точки, расположенные во впадинах винтовой канавки на винтовой линии.

Зазор между торцами секций обечаек равен (0,002÷0,1)R, где R - радиус винтовой канавки, а длина L каждого гладкого участка секции барабана равна (2÷4)R. Гребень винтовой канавки каждой секции барабана со стороны соответствующего гладкого участка секции выполнен плавно понижающимся от его предельной высоты до уровня гладкого участка.

На фиг.1 показан барабан лебедки, кинематическая схема; на фиг.2 - фрагмент барабана в продольном разрезе; на фиг.3 - барабан лебедки, в одном из вариантов его использования для выполнения монтажных работ; на фиг.4 - вид А на фиг 3; на фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.6 - сечение В-В на фиг.2.

Барабан лебедки (фиг.1) включает установленные на приводном валу 1 секции 2 и 3, на рабочей поверхности которых выполнены одинаковые винтовые канавки 4 по радиусу R тела вращения под канаты 5 и 6 секций 2 и 3 барабана. Секции выполнены одинакового диаметра, секция 2 жестко связана с валом 1, а секция 3 установлена на валу 1 в опорах 7 с возможностью ее фиксации на валу 1 и вращения относительно вала. Винтовые канавки 4 имеют постоянный шаг на обеих секциях барабана. Между смежными торцами 8 и 9 секций 2 и 3 образован зазор 10 (фиг.2). Величина последнего меньше радиуса R винтовой канавки 4 секций. Смежные наружные рабочие поверхности, расположенные на концах секций 2 и 3 в местах их сопряжения, выполнены с гладкими участками 11 и 12, расположенными на одной прямой линии 13, проходящей через нижние крайние точки 14, расположенные во впадинах винтовых канавок 4. Каждый упомянутый гладкий участок имеет длину L и не имеет винтовых канавок.

Зазор 10 между торцами секций обечаек равен (0,002÷0,1)R, где R - радиус винтовой канавки, а длина L каждого гладкого участка секции обечайки барабана равна (2÷4)R.

На фиг.1 и 3 показана также накопительная секция 15 барабана, служащая для хранения запасных витков каната, обеспечения возможности удлинения ветвей каната канатного привода, для наматывания излишней длины каната, а также для обеспечения возможности отсоединения секции 3 от секции 2 барабана, когда секция 2 барабана свободна от каната 5. На валу 1 установлена зубчатая муфта 16 с храповым колесом 17, которые упомянуты в данном описании с целью пояснения работы барабана.

Один конец каната 5 (фиг.1) закреплен на секции 2 барабана, а один конец другого каната 6 закреплен на секции 3 барабана. Другие концы канатов 5 и 6 (например, при использовании данного барабана в приводе грузовой тележки башенного крана) связаны с грузовой тележкой. Конец гребня 18 (фиг.5 и 6) винтовой канавки секции 2 барабана и начало гребня 19 винтовой канавки секции 3 выполнены плавно повышающимися от прямой линии 13 до предельных высот гребней 18 и 19. В реборде 20 (фиг.4) секции 3 барабана выполнен Т-образный паз 21 под канат 6.

Работает барабан лебедки следующим образом. В обычном режиме работы лебедки на секциях 2 и 3 барабана намотаны витки канатов 5 и 6. При вращении барабана, в случае применения данного барабана в канатном приводе, канат 5 наматывается на барабан, а канат 6 сматывается с барабана или наоборот. В этом упомянутом случае секции 2 и 3 барабана жестко соединены с валом 1 и представляют собой один барабан.

Для выполнения различных технологических операций, связанных с перемещением каната (например в случае натяжения вытянувшихся в процессе эксплуатации канатов 5 и 6 лебедки канатного привода или в случае перемещения частей машины при ее монтаже или демонтаже с использованием для этой цели каната лебедки), вращают вал 1 барабана в соответствующую сторону и перематывают канат 5 с секции 2 на секцию 3 в положение, показанное на фиг 3.

При перематывании каната 5 в указанном направлении (фиг.2) его витки проходят через гладкий участок 11 секции 2, затем через гладкий участок 12 секции 3 барабана до положения витков каната 6, показанного на фиг.3. При этом основная часть витков каната 5 перейдет в накопительную секцию 15 барабана. (Процесс перехода каната в накопительную секцию в настоящем описании не раскрывается). При вращении вала 1 в обратном направлении витки каната 6 из положения, показанного на фиг.3, перейдут в положение, показанное на фиг.1.

При прохождении каната 6 (фиг.2) по поверхностям гладких участков 11 и 12 с одной секции на другую секцию барабана и обратно витки каната 6 контактируют с поверхностями винтовых канавок 4 секций 2 и 3, при этом канат 6 переходит с одной секции на другую секцию.

Вследствие выбора соотношения размера зазора 10 между торцами секций 2 и 3 барабана и радиусом R винтовой канавки или радиусом каната перемещение последнего через зазор 10 происходит без изгиба и защемления прядей в зазоре. Это происходит также благодаря тому, что канат на гладких участках 11 и 12 секций пересекает зазор 10 под углом к плоскости зазора, который соответствует углу направления винтовых канавок 4. Таким образом, перемещение каната с одной секции барабана на другую его секцию происходит без сопротивления в месте перехода.

Для натяжения канатов 5 и 6 в случае их вытяжки канат 6 перемещают на секцию 3 барабана, затем стопорят секцию 3 известным способом и вращают секцию 2 барабана приводом лебедки в сторону намотки каната 5 на секцию 2 барабана. В связи с тем, что канат 6 секции 3 при вращении секции 2 не сматывается с секции 3, происходит натяжение обоих канатов 5 и 6. Собачки храпового механизма при этом проскакивают по зубьям храпового колеса и предотвращают обратный ход каната 6.

В случае необходимости изменения длины каната 6 канатного привода, например при увеличении длины стрелы башенного крана и хода перемещающейся по стреле грузовой тележки, канат 6 сматывают с секции 3 барабана, вынимают его из Т-образного паза 21 реборды 20 секции 3, сматывают необходимую длину каната 6 с накопительной части 15 секции 3, вставляют канат 6 в Т-образный паз 21 реборды 20 и затем наматывают его на секцию 3 барабана. Уменьшение длины каната 6 производят в обратной последовательности. После увеличения длины каната 6 производят натяжение обоих канатов вышеописанным способом.

В процессе работы барабана включают и выключают зубчатую муфту 16 и храповое колесо 17, которые соединяют или разъединяют секцию 3 с секцией 2 барабана. При отключенной муфте связь секции 3 с секцией 2 барабана отсутствует и секция 3 барабана вместе с накопительной секцией 15 может вращаться на валу 1 в подшипниках независимо от секции 2 барабана. При отключенной муфте 16 и включенном храповом колесе 17 данный барабан лебедки позволяет вращать на валу 1 секцию 3 барабана с навитым на ней находящимся под нагрузкой канатом.

Поскольку конец гребня 18 винтовой канавки 4 (фиг.5 и 6) секции 2 и начало гребня 19 винтовой канавки секции 3 плавно срезаны до линии 13 или до внутреннего диаметра винтовой канавки 4, то в процессе работы барабана происходит надежный заход канатов 5 и 6 с секции 2 на секцию 3 и в обратном направлении.

Источники информации.

1. Сборник «Горнорудное и сталеплавильное оборудование», ЦИНТИМАШ, М., 1959, с.34;

2. SU 740678 (И.П.Ковалевский, В.А.Кравцов и М.А.Белоусов), 10.05.1978;

3. SU 422682 (Л.В.Сватковский, Е.П.Дороненко, В.Н.Цветков, Н.Г.Казаков, В.П.Родионов и Г.А.Сычев), 04.04.1972 - прототип.

Барабан лебедки, содержащий секции, установленные на приводном валу с зазором между их смежными торцами и имеющие на рабочих поверхностях винтовые канавки одного направления, выполненные по радиусу тела вращения под канаты лебедки, при этом секции выполнены одинакового диаметра, смежные наружные рабочие поверхности секций выполнены с гладкими участками, причем одна из секций жестко связана с валом, а вторая установлена на нем с возможностью фиксации, отличающийся тем, что гребень винтовой канавки каждой секции со стороны соответствующего гладкого участка выполнен плавно понижающимся от его предельной высоты до уровня этого участка, зазор между торцами секций барабана равен (0,002÷0,1)R, где R - радиус винтовой канавки рабочих поверхностей секций, а длина L каждого гладкого участка секции барабана равна (2÷4)R.