Опорно-поворотное устройство стрелового крана
Владельцы патента RU 2529099:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" (RU)
Изобретение относится к стреловым кранам с механизмами поворота стрелы. Опорно-поворотное устройство стрелового крана содержит неповоротную и поворотную части крана, центральную цапфу, роликовый сепаратор с роликами цилиндрической формы, направляющий кольцевой рельс. Ролики выполнены в виде усеченных конусов с размещением их большего диаметра с наружной относительно цапфы стороны с установкой их осей на поворотной части крана. Соотношение наружного и внутреннего диаметров роликов выбрано из условия равенства окружных скоростей наружной и внутренней частей каждого ролика с определением по формуле: Dн/Dв=(2R+b)/(2R-b), где Dн и Dв - наружный и внутренний диаметры роликов, R - радиус кольцевого рельса, b - ширина ролика. Нижний опорно-направляющий рельс для роликов может быть выполнен с горизонтальной и наклонной в наружную от цапфы сторону опорной поверхностью. Обеспечивается снижение интенсивности износа роликов, направляющего рельса, цапфы и уменьшение энергоемкости двигателя привода механизма поворота. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к грузоподъемным машинам, а именно к стреловым кранам с механизмами поворота стрелы.
Известно принятое за прототип опорно-поворотное устройство с роликовым сепаратором, содержащее неповоротную и поворотную части крана, центральную цапфу, роликовый сепаратор с роликами цилиндрической формы, верхний и нижний кольцевые рельсы (Ю.Д. Тарасов. Металлургические подъемно-транспортные машины. СПб, 2000 г., с.75, 76, 78, рис.34в).
Однако недостатками известного опорно-поворотного устройства стрелового крана являются увеличенный износ направляющих рельсов и роликов, а также повышенная энергоемкость двигателя привода механизма поворота. При этом первый недостаток усугубляется еще тем, что износ роликов и направляющих рельсов неравномерен по ширине как у роликов, так и у рельсов, что повышает интенсивность их износа за счет возникновения динамических нагрузок на них при вращении поворотной части крана.
Техническим результатом изобретения является существенное снижение интенсивности износа роликов и направляющего рельса и энергоемкости двигателя привода механизма поворота.
Технический результат достигается тем, что в опорно-поворотном устройстве стрелового крана, содержащем неповоротную и поворотную части крана, центральную цапфу, роликовый сепаратор с роликами цилиндрической формы, направляющий кольцевой рельс, ролики выполнены в виде усеченных конусов с размещением их большего диаметра с наружной относительно цапфы стороны с установкой их осей на поворотной части крана, при соотношении наружного и внутреннего диаметров роликов
Dн/Dв=(2R+b)/(2R-b),
где Dн и Dв - наружный и внутренний диаметры роликов, R - радиус кольцевого рельса, b - ширина ролика, а нижний опорно-направляющий рельс для роликов может быть выполнен с горизонтальной и наклонной в наружную от цапфы сторону опорной поверхностью.
Опорно-поворотное устройство представлено на фиг.1 - вид сбоку при горизонтальной опорной поверхности направляющего рельса, на фиг.2 - то же, при наклонной опорной поверхности.
Опорно-поворотное устройство стрелового крана содержит неповоротную часть 1 (раму или тележку механизма передвижения) и поворотную часть 2 крана, центральную цапфу 3, роликовый сепаратор с роликами 4 и направляющий кольцевой рельс 5, закрепленный на неповоротной части 1 крана. При этом ролики 4 выполнены в виде усеченных конусов с размещением их большего диаметра с наружной относительно цапфы 3 стороны и с установкой их осей на поворотной части 2 крана. Соотношение наружного и внутреннего диаметров роликов выбрано из условия равенства окружных скоростей наружной и внутренней части ролика 4 и определяется по формуле:
Dн/Dв=(2R+b)/(2R-b),
где Dн и Dв - наружный и внутренний диаметры роликов 4, R - радиус кольцевого рельса 5, b - ширина ролика 4. Нижний опорно-направляющий кольцевой рельс 5 для роликов 4 может быть выполнен с горизонтальной (фиг.1) и наклонной (фиг.2) в наружную от цапфы 3 сторону опорной поверхностью.
Благодаря конической форме роликов 4 при вращении относительно цапфы 3 поворотной части 2 крана с ее опиранием на ролики 4, перемещающиеся качением по направляющему кольцевому рельсу 5, исключается проскальзывание роликов 4 относительно рельса 5 за счет равенства их окружных скоростей по всей ширине каждого ролика 4. Поэтому, в отличие от прототипа, исключается фрикционный износ как самих роликов 4, так и направляющего кольцевого рельса 5, также исключается неравномерный износ роликов 4 и рельса 5, что дополнительно увеличивает их срок службы за счет исключения динамических нагрузок при неравномерном износе взаимодействующих элементов, что характерно для прототипа. Кроме того, уменьшается величина момента трения качения и потребная мощность двигателя привода механизма поворота. Выполнение устройства с нижним направляющим рельсом 5, у которого опорная поверхность наклонена в наружную от цапфы 3 сторону, обеспечивает надежное центрирование поворотной части 2 крана при снижении горизонтальных нагрузок на цапфу. 3
Таким образом, отличительные признаки изобретения обеспечивают существенное снижение интенсивности износа роликов, направляющего рельса, цапфы и уменьшение энергоемкости двигателя привода механизма поворота.
1. Опорно-поворотное устройство стрелового крана, содержащее неповоротную и поворотную части крана, центральную цапфу, роликовый сепаратор с роликами цилиндрической формы, направляющий кольцевой рельс, отличающееся тем, что ролики выполнены в виде усеченных конусов с размещением их большего диаметра с наружной относительно цапфы стороны и с установкой их осей на поворотной части крана, при соотношении наружного и внутреннего диаметров роликов, выбранном из условия равенства окружных скоростей наружной и внутренней частей ролика, равном
Dн/Dв=(2R+b)/(2R-b),
где Dн и Dв - наружный и внутренний диаметры роликов, R - радиус кольцевого рельса, b - ширина ролика.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижний опорно-направляющий рельс для роликов выполнен с горизонтальной поверхностью.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижний опорно-направляющий рельс для роликов выполнен с наклонной в наружную от цапфы сторону опорной поверхностью.
