RU226510U1 - Устройство поворота грузового крюка - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к подъемно-транспортному оборудованию, а именно к устройствам подъемных механизмов, обеспечивающим поворот груза в горизонтальной плоскости. В отличие от известных аналогов, предлагаемое устройство может быть использовано в подъемных устройствах, работающих в литейных производствах, за счет исключения из него аварийных узлов, быстро выходящих из строя в условиях повышенных запыленности и температур. Для достижения указанного результата используется следующая совокупность существенных признаков: устройство поворота грузового крюка, содержащее так же, как и прототип, грузовую траверсу, приводной механизм и муфту управления поворотом крюка, в отличие от прототипа, дополнительно снабжено дополнительной траверсой, закрепленной на грузовой траверсе перпендикулярно последней с помощью шарнирного соединения с возможностью вертикального углового перемещения дополнительной траверсы в плоскости, перпендикулярной плоскости грузовой траверсы, причем на дополнительной траверсе через опорный подшипник закреплена вилка с закрепленным на ней грузовым крюком, при этом муфта выполнена электромагнитной и связана с приводным механизмом в виде мотор-редуктора, выполненного с возможностью электрического управления из кабины крановщика и оснащенного встроенным тормозом и системой охлаждения.

Description

Полезная модель относится к подъемно-транспортному оборудованию, а именно к устройствам подъемных механизмов, обеспечивающим поворот груза в горизонтальной плоскости. Устройство предназначено для использования в тяжелых мостовых кранах в условиях литейного производства.

Как правило, поворот крюка с грузом или без него осуществляется вручную при приближении подъемного механизма к месту погрузки или разгрузки груза, однако в условиях литейного производства и работы с жидким металлом такой способ поворота крюка неприемлем, т.к. эти операции представляют опасность для здоровья оператора.

Известно моторизованное устройство для поворота груза в подъемных механизмах с тросом по пат. RU № 2034771, МПК B 66C 1/44, опубл. http://www1.fips.ru/wps/portal/IPC/IPC2014_extended_XML/?xml=http://www1.fips.ru/IPC2014_extended_XML/AIpc-20140101_subclass-B_XML\AIpc20140101-B66C.xml10.05.1995, подвешенное к крюку, содержащее полиспаст, имеющий несколько ветвей и несколько шкивов, по которым проходит, по крайней мере, один подъемный трос, образующий полиспаст, подвеску для крепления крюка с грузом к корпусу полиспаста, установленную с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и соединенную с корпусом, средство моторизации для приведения во вращение подвески вокруг указанной оси в виде генератора электрической энергии, средство накопления энергии в виде аккумуляторных батарей и средство для приема управляющих сигналов и питания средства моторизации.

Основными недостатками устройства являются: наличие генератора и аккумуляторов, которые в условиях больших температур литейных производств быстро выходят из строя, а также невозможность в нештатной ситуации быстрого отсоединения механизма поворота.

Известно устройство по А.с. № SU 933604, МПК B 66C 1/34, опубл. 07.06.1982, где корпус подвески снабжен винтом, нижний конец которого посредством телескопического шлицевого вала и шарнира Гука соединен с крюком и гидроцилиндром, верхний шток подпружиненного поршня которого связан с блоком, а нижний шток посредством муфты связан с винтом и размешенными на винте приводными приспособлениями для управления направлением вращения винта.

Недостатками устройства являются: наличие гидроцилиндров на траверсе, которые в условиях работы в литейном производстве из-за протечки гидравлического масла могут привести к пожару; сложность обслуживания данного механизма и невозможность в нештатной ситуации быстрого отсоединения механизма поворота.

Известно устройство по А.с. SU № 472891, МПК B 66C 1/34, опубл 05.06.1975, в котором механизм поворота крюка электро-мостового крана содержит электродвигатель, вращающий крюк через редукторы и шарнирную муфту. Между редуктором и крюком установлен телескопический вал, выполненный из внешнего и внутренних цилиндров, штока и шпонок.

Недостатками устройства являются: ограниченность высоты грузоподъемности и невозможность в нештатной ситуации быстрого отсоединения механизма поворота.

Известно устройство по А.с. SU № 198593, МПК B 66C 1/34, опубл. 28.06.1967, в котором выходной вал планетарного редуктора через фрикционную муфту сочленен с промежуточной втулкой, в которой смонтирован грузовой крюк, головка стержня которого свободно опирается на шариковую опору, расположенную в выточке втулки. Втулка несет хомут с откидными рычагами, сцепляемыми с крюком, и посажена наружным буртом на кольцевую опору внутренней стенки корпуса, несущего блоки гибкого подвеса.

Недостатками данного устройства являются: сложность обслуживания и отключение фрикционной муфты механическим способом.

Среди известных аналогов наиболее близким по технической сущности и назначению к заявляемой полезной модели (прототипом) является устройство поворота грузового крюка по пат. RU № 1572977, МПК B 66C 1/44, опубл. http://www1.fips.ru/wps/portal/IPC/IPC2014_extended_XML/?xml=http://www1.fips.ru/IPC2014_extended_XML/AIpc-20140101_subclass-B_XML\AIpc20140101-B66C.xml23.06.1990. Устройство содержит траверсу, передаточный механизм с приводной шестерней, свободно установленной на хвостовике, и муфту управления поворотом крюка. Муфта выполнена в виде стакана с фрикционными накладками на стенке, установлена над приводной шестерней, которая, в свою очередь, выполнена с цилиндрическим прямоугольным выступом с фрикционными накладками, обращенными к стенкам стакана муфты. Во внутренней полости стакана размещена пружина растяжения. Муфта управления является нормально разомкнутой, что обеспечивает свободную установку грузового крюка при стороповке груза, и исключает самопроизвольное вращение. Замыкание фрикционных накладок осуществляется под действием силы тяжести поднимаемого груза в течение рабочего цикла.

Основным недостатком устройства является невозможность его применения в литейном производстве из-за наличия зубчатой пары, которая в условиях большой запыленности литейных производств быстро выходит из строя.

В отличие от прототипа предлагаемая полезная модель может быть использована в подъемных устройствах, работающих в литейных производствах, за счет исключения из устройства поворота крюков аварийных узлов, быстро выходящих из строя в условиях повышенных запыленности и температур.

Для достижения указанного результата используется следующая совокупность существенных признаков: устройство поворота грузового крюка, содержащее так же, как и прототип, грузовую траверсу, приводной механизм и муфту управления поворотом крюка в отличие от прототипа, дополнительно снабжено дополнительной траверсой, закрепленной на грузовой траверсе перпендикулярно последней с помощью шарнирного соединения с возможностью вертикального углового перемещения дополнительной траверсы, на которой через опорный подшипник закреплена вилка с закрепленной на ней грузовым крюком, при этом муфта выполнена электромагнитной и связана с приводным механизмом в виде мотор-редуктора, выполненного с возможностью электрического управления из кабины крановщика и оснащенного встроенным тормозом и системой охлаждения.

При этом система охлаждения электродвигателя работает по принципу системы охлаждения компьютера: встроенный в нее датчик температуры при росте температуры в двигателе выше критической дает команду на включение встроенного моторчика с крыльчаткой, которая посредством нагнетания воздуха охлаждает электродвигатель.

Разработанная конструкция работает от пульта управления (джойстика), расположенного в кабине крановщика при этом выходы/входы пульта управления соединены по системе кабельного подвода с приводным механизмом. Также предусмотрена система электроснабжения устройства.

Сущность технического решения, обеспечивающего возможность применения устройства поворота крюка в подъемных механизмах литейного производства, заключается: в оснащении устройства дополнительной траверсой для возможности соосного размещения всего механизма на опорном подшипнике и замене фрикционной муфты на электромагнитную, управляемую дистанционно и управляющую электрическим приводом поворота крюка с грузом, в том числе, обеспечивающую автоматическое отключение привода в нештатных ситуациях, например, при внезапном прекращении подачи электроэнергии на механизм поворота крюка. В этом случае нормально-разомкнутая муфта произведет размыкание вала мотор-редуктора с хвостовиком вилки, и крюк можно будет повернуть вручную.

Таким образом, в отличие от прототипа, в котором имеется открытая зубчатая пара, что в условиях большой запыленности на литейных производствах нецелесообразно, т.к. зубчатая пара быстро выходит из строя, в предлагаемой модели эта проблема решена передачей крутящего момента через электромагнитную муфту и шпоночное соединение. При этом разъемная фрикционная муфта в прототипе, может отключаться только без груза, в предлагаемой модели электромагнитную муфту можно отключать в любой момент. Кроме того, в заявляемом устройстве применяется компоновка, которая позволяет производить техническое обслуживание и ремонт составных частей механизма за счет возможности их быстрого разъединения.

Сопоставление предлагаемой полезной модели и прототипа показало, что поставленная задача - возможность использования устройства в литейном производстве - решается в результате новой совокупности признаков, что доказывает соответствие предлагаемого технического решения критерию патентоспособности «новизна». Возможность получения указанного технического результата осуществляется с помощью устройства, элементы которого находятся в конструктивном и технологическом единстве, а также в функциональной взаимосвязи.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 позициями 1-16 обозначены следующие элементы: 1 - грузовая траверса, 2 - шарнирное соединение, 3 - ось, 4 - дополнительная траверса, 5 - грузовой крюк, 6 - вилка, 7 - опорный подшипник, 8 - гайка, 9 - электромагнитная муфта, 10 - приводной механизм (мотор-редуктор), 11 - опора привода, 12 - кожух, обеспечивающий защиту приводного механизма от механических повреждений, 13 - стопорная планка, 14 - хвостовик, 15 - канатные блоки, 16 - грузовые канаты.

Предлагаемое устройство содержит стандартную грузовую траверсу 1 с блоками 15, подвешенную на грузовых канатах 16. Дополнительная траверса 4 закреплена перпендикулярно траверсе 1 с помощью шарнирного соединения 2 и имеет возможность вертикального углового перемещения. Крюк 5 закреплен на вилке 6 осью 3. Вилка 6 через опорный подшипник 7 закреплена гайкой 8 на дополнительной траверсе 4. Стопорная планка 13 исключает раскручивание гайки 8. Поворот крюка 5 через вилку 6 с хвостовиком 14 и электромагнитную муфту 9 приводится в действие мотор-редуктором 10. Опора привода 11 жестко закреплена на дополнительной траверсе 4. Кожух 12 предназначен для исключения механических повреждений механизма поворота. В качестве мотор-редуктора может быть применено изделие, состоящее из соосно-цилиндрического редуктора, например, серии RF (RF147R77 и низковольтного асинхронного двигателя, например, DV100M4/BE2HF/TH/VR/C).

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Весь механизм запитывается от главного кранового автомата. Дополнительно на галерее мостового крана устанавливается частотный преобразователь, обеспечивающий плавность движения крюка с грузом. Сигнал с пульта управления (джойстика) в кабине крановщика проходит через частотный преобразователь и поступает на мотор-редуктор 10 с вертикально-фланцевым креплением. Крутящий момент через вал мотор-редуктора 10, закрепленного на дополнительном траверсе 4, передается на нормально-разомкнутую электромагнитную муфту 9. Одна часть муфты (полумуфта) связана с валом мотор-редуктора 10 шпоночным соединением, а вторая часть (полумуфта) тоже шпоночным соединением с хвостовиком 14 вилки 6. При подаче электроэнергии подвижная часть соединяет две части муфты и передает вращающий момент с вала мотор-редуктора 10 на хвостовик 14, который, в свою очередь, передает крутящий момент через вилку 6 на крюк 5.

При этом угол поворота крюка находится в пределах от 0 до 360 град и зависит от положения пульта управления (джойстика). При отклонении его механизм начинает вращаться в заданном джойстиком положении, при возвращении джойстика в исходное положение, срабатывает встроенный в мотор-редуктор 10 нормально-замкнутый тормоз и крюк останавливается.

Последовательность захвата груза осуществляют в следующем порядке. При подаче команды на поворот крюка подается сигнал на мотор-редуктор, который посредством электродвигателя и редуктора осуществляет поворот крюка на заданный угол. Далее оператор подводит изделие к грузу и осуществляет захват груза. При штатной работе крюк может быть остановлен в промежуточном положении возвратом джойстика в нулевое положение.

Описанное устройство разработано специалистами кафедры «Технологии, эксплуатации и автоматизации работы портов» ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» в процессе научных исследований. Полезная модель была смоделирована и апробирована в лабораторных условиях кафедры ТЭАРП. Проведенные испытания устройства дали положительный результат, подтвердивший возможность его использования для транспортировки грузов в литейном производстве. Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию «промышленная применимость».

Claims (3)

1. Устройство поворота грузового крюка, содержащее грузовую траверсу, приводной механизм и муфту управления поворотом крюка, отличающееся тем, что снабжено дополнительной траверсой, закрепленной на грузовой траверсе перпендикулярно ей с помощью шарнирного соединения с возможностью вертикального углового перемещения дополнительной траверсы в плоскости, перпендикулярной плоскости грузовой траверсы, причем на дополнительной траверсе через опорный подшипник закреплена вилка с закрепленным на ней грузовым крюком, при этом муфта выполнена электромагнитной и связана с приводным механизмом в виде мотор-редуктора, выполненного с возможностью электрического управления из кабины крановщика.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что мотор-редуктор оснащен встроенным тормозом.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что мотор-редуктор оснащен системой охлаждения.