Результат интеллектуальной деятельности: ХОДОВАЯ ОПОРНАЯ РАМА БАШЕННОГО КРАНА

Данное техническое решение относится к опорным рамам грузоподъемных машин, в частности к ходовым опорным рамам башенных кранов, имеющих центральную часть и шарнирно связанные с ней периферийные части.

Известны опорные рамы, каждая из которых содержит центральную часть, выполненную из вертикальных замкнутых стенок, образующих обечайку, имеющую верхний и нижний листы, периферийные части, соединенные с центральной частью рамы, при этом центральная часть рамы имеет наклонно расположенные между вертикальными стенками обечайки диафрагмы, а на верхнем листе центральной части закреплен опорный круг [1-4].

Известна ходовая опорная рама башенного крана, содержащая центральную часть с верхним и нижним листами, закрепленное на верхнем листе опорное кольцо с отверстиями в нем и верхнем листе, связанные шкворнями и подкосами с центральной частью консоли, причем центральная часть рамы выполнена с крестообразно расположенными коробчатыми балками, между смежными коробчатыми балками расположены жестко соединенные с ними конические вставки, к каждой из которых в верхней ее части по периметру рамы вертикально прикреплены ребра жесткости, каждая коническая вставка жестко соединена с верхним и нижним листами центральной части рамы, каждое ребро жесткости расположено между отверстиями верхнего листа, при этом вертикальные стенки каждой балки и конические вставки соединены с верхним и нижним листами, а центральная часть рамы и консоли выполнены с взаимодействующими между собой упорами [5].

Конструкции [1-5] решают задачу повышения прочности центральной части рамы башенного крана, при этом данные конструкции имеют сравнительно большую металлоемкость и трудоемкость изготовления, причем конструкция [8] решает задачу существенного уменьшения массы рамы. Однако, как показала практика использования данной рамы в эксплуатации, она не в достаточной мере отвечает требованиям прочности в местах соединения центральной части рамы с ее консолями, причем в указанных местах соединения затруднен доступ к болтам крепления поворотной опоры крана к центральной части рамы, что существенно влияет на трудоемкость сборки рамы и ее обслуживания.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению по сущности и достигаемому эффекту является ходовая опорная рама башенного крана [5], которая имеет с представленной в данном описании рамы общие признаки в том, что рама содержит центральную часть с верхним и нижним листами, опорное кольцо с отверстиями, консоли рамы, связанные шкворнями и подкосами с центральной частью рамы, при этом центральная часть рамы выполнена с крестообразно расположенными коробчатыми балками, между смежными коробчатыми балками расположены жестко соединенные с ними конические вставки, к каждой из которых в верхней ее части по периметру рамы вертикально прикреплены ребра жесткости, каждая коническая вставка и вертикальные стенки каждой балки жестко соединены с верхним и нижним листами, каждое ребро жесткости расположено между отверстиями опорного кольца, центральная часть рамы и консоли выполнены с взаимодействующими между собой упорами.

В этом техническом решении решена задача снижения массы рамы, однако некоторые элементы рамы, как показала ее эксплуатация, не отвечают требованиям прочности, причем расположение болтов крепления элементов опорно-поворотного устройства к опорному кольцу рамы связано с ограниченной доступностью к ним, что отрицательно влияет на трудоемкость сборки крана и его обслуживании.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности рамы, удобства сборки и обслуживания.

Для получения указанного результата ходовая опорная рама башенного крана содержит центральную часть с верхним и нижним листами, опорное кольцо с отверстиями, консоли рамы, связанные шкворнями и подкосами с центральной частью рамы, при этом центральная часть рамы выполнена с крестообразно расположенными коробчатыми балками, между смежными коробчатыми балками расположены жестко соединенные с ними конические вставки, к каждой из которых в верхней ее части по периметру рамы вертикально прикреплены ребра жесткости, каждая коническая вставка и вертикальные стенки каждой балки жестко соединены с верхним и нижним листами, каждое ребро жесткости расположено между отверстиями опорного кольца, центральная часть рамы и консоли выполнены с взаимодействующими между собой упорами, причем рама выполнена с жестко закрепленной на верхнем листе обечайкой с прикрепленными к ней ребрами жесткости по наружному периметру обечайки, каждое ребро нижним торцом жестко соединено с верхним листом, опорное кольцо расположено на верхних торцах ребер жесткости и на верхнем торце обечайки и жестко соединено с ними, между смежными ребрами, опорным кольцом и верхним листом выполнены углубления, в контуре каждого из которых расположен контур отверстия опорного кольца.

На фиг.1 показана ходовая опорная рама башенного крана.

На фиг.2 - вид А на фиг.1.

На фиг.3 - центральная часть рамы (без консолей).

На фиг.4 - вид Б на фиг.3.

На фиг.5 - вид В на фиг.3.

На фиг.6 показано соединение центральной части рамы с консолью.

Ходовая опорная рама башенного крана содержит центральную часть 1 (фиг.1), имеющую расположенные крестообразно балки 2, с которыми соединены верхний и нижний листы 3 и 4. Центральная часть рамы имеет опорное кольцо 5 под поворотную опору башенного крана (не показана). В опорном кольце 5 выполнено множество отверстий 6 (фиг.4), которые расположены по периметру опорного кольца 5 и центральной части рамы. Отверстия предназначены для крепления поворотной опоры крана к центральной части 1 рамы (опора не показана).

С центральной частью 1 рамы связана периферийные части рамы, представляющие собой четыре консоли 7 (фиг.1, 2), каждая из которых связана с центральной частью 1 рамы шкворнем 8. Каждая консоль 7 дополнительно связана с центральной частью 1 рамы подкосом 9. Наружные стороны 10 и 11 (фиг.3) смежных балок 2 соединены наклонными диафрагмами 12 (фиг.5).

Рама имеет ребра 13 жесткости (фиг.1, 3), которые расположены по высоте рамы и прикреплены к коническим вставкам 14, расположенным между балками 2 и жестко связанными с ними, верхним и нижним листами 3 и 4. Каждая коническая вставка 14 выполнена выпуклой в наружную сторону рамы. Каждое ребро 13 расположено вертикально между отверстиями 6 (фиг.2) опорного кольца 5.

Конические вставки 14 расположены между вертикальными стенками 10 и 11 балок 2 и жестко соединены с ними.

Каждая коробчатая балка 2 имеет прямоугольную в сечении форму. Каждая коническая вставка 14 расположена наклонно к центральной оси 15 рамы (фиг.3). Каждая балка 2 на конце имеет наклонную торцовую стенку. В раме, на оси 15 расположено центральное отверстие 16 (фиг.4), образованное трубой, жестко скрепленной с балками 2. На конце каждой консоли 7 (фиг.6) выполнена проушина 17 под шкворень 8, который расположен в проушинах 18 (фиг.4) центральной части рамы. Каждая консоль 7 имеет выполненный в нем упор 19, взаимодействующий с упором 20 центральной части 1 рамы. Упор 20 расположен в углублении балки 2 рамы.

Рама выполнена с жестко закрепленной на верхнем листе 3 обечайкой 21 (фиг.1 и 3) и с прикрепленными к ней ребрами 22 жесткости, расположенными по наружному периметру обечайки (фиг.4). Каждое ребро 22 нижним торцом 23 жестко соединено с верхним листом 3, а опорное кольцо 5 расположено на верхних торцах 24 ребер 22 жесткости, на верхнем торце 25 обечайки 21 и жестко соединено с ними. Между смежными ребрами 22, опорным кольцом 5 и верхним листом 3 выполнены углубления 26, в контуре каждого из которых расположен контур, по крайней мере, одного отверстия 6 опорного кольца 5. В поперечном сечении опорное кольцо 5, обечайка 21 и верхний лист 3 представляют собой двутавровую кольцевую балку.

Работает рама следующим образом. При работе башенного крана на его опорно-поворотном устройстве возникают знакопеременные нагрузки сжатия и растяжения. При этом опорное кольцо 5 рамы воспринимает нагрузки от опорного кольца опорно-поворотного устройства башенного крана. Нагрузки сжатия передаются от кольца 5 на обечайку 21, ребра 22 жесткости, верхний лист 3 и далее - на элементы центральной части 1 рамы. Далее, через упоры 19 нагрузки передаются на упоры 20 консолей 7 и шкворни 8. В случае, если на раме возникают нагрузки растяжения, то они воспринимаются группами болтов (не показаны), которые расположены в отверстиях 6 опорного кольца 5 (фиг.2) и в отверстиях соединенного с этим опорным кольцом другого опорного кольца, которое входит в состав опорно-поворотного устройства башенного крана. Поскольку в поперечном сечении опорное кольцо 5, обечайка 21 и верхний лист 3 представляют собой двутавровую кольцевую балку, то нагрузки сжатия воспринимаются этими элементами, равномерно распределяются по окружности центральной части 1 рамы и, таким образом, исключают концентрации напряжений на раме. При этом прочность рамы при восприятии нагрузок сжатия повышается. Нагрузки растяжения передаются в обратной последовательности и воспринимаются указанными элементами рамы, а также болтами, соединяющими раму с опорным кольцом опорно-поворотного устройства крана.

Источники информации

1. SU 1043096 А, 23.09.1983.

2. SU 1685857 А1, 23.10.1991.

3. DE 3013513 А, 30.10.1980.

4. RU 2218287 С1, 27.08.1998.

5. RU 2297967 С1, 27.04.2007 (прототип).