Механізм підйому ливарного крана

Реферат: Механізм підйому ливарного крана містить спеціальний редуктор підйому, планетарну ступінь, вантажні барабани, електродвигуни підйому, робочі гальма, аварійні гідравлічні гальма. Вантажні барабани головного підйому встановлені симетрично з двох сторін спеціального редуктора підйому, перпендикулярно його подовжній осі і кінематично нероз'ємно сполучені з його вихідним валом. UA 87867 U (54) МЕХАНІЗМ ПІДЙОМУ ЛИВАРНОГО КРАНА UA 87867 U UA 87867 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі підйомно-транспортного машинобудування, а саме до вантажопідйомних машин, і може бути використана при виготовленні спеціальних ливарних і завалювальних кранів, що призначені для транспортування ковшів з рідким металом або завалювальних кошиків, що працюють в умовах високих температур і підвищеної небезпеки. Відомий механізм підйому ливарного крана, що складається з двох вантажопідйомних барабанів зі встановленими на них зубчатими вінцями, що входять в зачеплення один з одним та забезпечують синхронне обертання вантажопідйомних барабанів, двох редукторів з вбудованими в них заскочними механізмами і встановлених перпендикулярно осі двох барабанів і що входять в зачеплення з зубчатими вінцями вантажопідйомних барабанів своїми шестернями і утворюють відкриті зубчаті пари та електродвигунів і гальм, що кінематично зв'язані з відповідними редукторами (див. наприклад книгу "Справочник по кранам: в 2 т. Т. 2 Характеристики и конструктивные схемы кранов, механизмы кранов, их детали и узлы. Техническая эксплуатация кранов / М. П. Александров, М. М. Гохберг, А. А, Ковин и др.; Под общ. Ред… М. М. Гохберга. - П.: Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1988. - С. 384-385, рис. VI.2.14.). Істотним недоліком відомої компоновки механізму підйому ливарного крана є неможливість реалізації приведеної конструктивної схеми у разі використанням електродвигунів з накороткозамкнутим ротором і частотним управлінням швидкості обертання для збереження постійної величини крутного моменту електродвигунів. Ця схема не дозволяє продовжити роботу механізму підйому у разі виходу з ладу одного з електродвигунів або одного із редукторів, за рахунок того, що відбувається різке падіння крутного моменту, що робіть механізм підйому не працездатним. Цей недолік усунений в іншому відомому механізмі підйому ливарного крана, що також складається з двох вантажних барабанів із встановленими на них синхронізуючими зубчатими вінцями, які входять в зачеплення один з одним, двох редукторів, встановлених перпендикулярно осі барабанів, з вбудованим в них заскочним механізмом, рушійний момент з яких передається безпосередньо на вал відповідного вантажного барабана, електродвигунів і гальм. У відомому механізму підйому редуктори мають вбудований планетарний ступінь, що починають працювати тільки у разі виходу з ладу одного з електродвигунів. Це дозволило у разі виходу з ладу одного з електродвигунів, зберегти робочий крутний момент за рахунок збільшення передавального числа редуктора та продовжити роботу механізму на одному електродвигуні із зменшеною швидкістю підйому, (див. наприклад книгу: Специальные краны: Учебное пособие для машиностроительных вузов по специальности: "Подъемно-транспортные машины и оборудование»/ П. З. Петухов, Г. П. Ксюнин, Л. Г. Серлин - М.: Машиностроение, 1985. - С. 54-55, рис. 3,14). До істотних недоліків цієї компоновки слід віднести наявність відкритої зубчатої синхронізації зубчатих вінців двох вантажних барабанів, які під час експлуатації піддаються дії пилу та інших несприятливих умов навколишнього середовища, а також неможливість проведення ефективного змащування вищезгаданої відкритої зубчатої передачі. Вище перелічених недоліків позбавлений відомий механізм головного підйому ливарного крана вантажопідйомністю 280 т конструкції фірми "FLENDER", яка складається з чотирьох електродвигунів, що кінематично зв'язані з валами вхідних ступенів центрального редуктора з вбудованим планетарним ступенем, двох циліндричних редукторів, вантажних барабанів та гальм. Вихідні вали центрального редуктора з вбудованим планетарним ступенем сполучені з вхідними валами циліндричних редукторів за допомогою проміжних елементів - карданних валів (див. наприклад проспект фірми "FLENDER", додається). По сукупності істотних ознак відомий механізм головного підйому є найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, і може бути прийнятий за найближчий аналог. Головним недоліком найближчого аналога є наявність у його компонуванні проміжних елементів - карданних валів, які є додатковою ланкою у механізмі, що передає крутний момент, і це зменшує його надійність в цілому. Іншим істотним недоліком відомого механізму підйому крана є збільшена відстань між двома вантажними барабанами, що викликане специфікою компонувальної схеми механізму. Це призводить до збільшення габаритних розмірів та ваги механізму головного підйому. В основу корисної моделі поставлено задачу зменшити габаритні розміри і вагу механізму підйому ливарного крана великої вантажопідйомності при забезпеченні надійності і безпеки його роботи шляхом вдосконалення конструктивної схеми механізму підйому і оптимізації його конструкції і за рахунок технічного результату, що полягає в зменшенні кількості проміжних рухомих ланок, що передають крутний момент між елементами механізму. 1 UA 87867 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Поставлена задача вирішується за допомогою механізму підйому ливарного крана, що містить центрально розташований на візку крана спеціальний редуктор підйому з вбудованим планетарним ступенем, і кінематично зв'язані з ним вантажні барабани, електродвигуни підйому, робочі гальма і аварійні гідравлічні гальма, вантажні барабани головного підйому встановлені симетрично з двох сторін спеціального редуктора підйому, перпендикулярно його подовжній осі і кінематично нероз'ємно сполучені з його вихідним валом, а у спеціальному редукторі підйому з вбудованим планетарним ступенем додатково виконані вхідні ступені, наприклад чотири, а кожен вхідний ступінь спеціального редуктора підйому виконаний у вигляді редукторної збірки, що складається наприклад з індустріального редуктора, електродвигуна, адаптера електродвигуна і робочого гальма. Причинно-наслідковій зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом існує. Тільки завдяки тому, що в механізмі підйому ливарного крана вантажні барабани головного підйому встановлені симетрично з двох сторін спеціального редуктора підйому, перпендикулярно його подовжній осі і кінематично нероз'ємно сполучений з його вихідним валом, а у спеціальному редукторі підйому з вбудованим планетарним ступенем додатково виконані вхідні ступені, наприклад чотири, а кожен вхідний ступінь спеціального редуктора підйому виконаний у вигляді редукторної збірки, що складається наприклад з індустріального редуктора, електродвигуна, адаптера електродвигуна і робочого гальма забезпечено зменшення кількості проміжних рухомих ланок, що передають крутний момент між елементами механізму, зменшені габаритні розміри і вага механізму підйому ливарного крана великої вантажопідйомності, збільшена його надійність і безпека роботи. Такий технічний результат неможливо отримати, якщо з приведеної сукупності ознак виключити будь-яку. Заявлене технічне рішення не відоме з рівня техніки, що дає можливість зробити висновок, що воно є новим. Корисна модель є промислово-застосовною, оскільки на ПАТ "НКМЗ" розроблений робочий проект ливарного крана великої вантажопідйомності з використанням заявленого технічного рішення. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому показаний загальний вигляд механізму підйому ливарного крана великої вантажопідйомності. Механізм підйому ливарного крана великої вантажопідйомності (див. креслення) містить встановлений на рамі кранового візка (на кресленні рама кранового візка умовно не показана), центрально розташований спеціальний редуктор 1 з вбудованим планетарним ступенем, два вантажні барабани 2 і 3. Вантажні барабани 2 і 3 забезпечені аварійними гідравлічними гальмами 4 і 5 відповідно. Спеціальний редуктор 1 має два вхідних вали 6, 7 і вихідний вал 8. Відмітними особливостями заявленої корисної моделі є: вантажні барабани 2 і 3 встановлені симетрично з двох сторін спеціального редуктора 1, перпендикулярно до його подовжньої осі і кінематично нероз'ємно сполучені з його вихідним валом 8; перші ступені спеціального редуктора 1 виконані у вигляді редукторних зборок 9. У приведеному на кресленні прикладі компоновки механізму підйому ливарного крана їх чотири. Кожна редукторна збірка 9 в своєму складі містить індустріальний редуктор 10, адаптер 11, електродвигун головного підйому 12 і робоче гальмо 13. Редукторні збірки 9 парно підключені до вхідних валів 6 і 7 спеціального редуктора 1. Працює заявлений механізм підйому ливарного крана таким чином. У неробочому стані, в механізмі підйому крана робочі гальма 13, що виконані нормально замкнутими, жорстко фіксують (утримують від обертання) вали індустріальних редукторів 10 кожної редукторної збірки 9. У нормальному робочому стані, коли у механізмі підйому ливарного крана працюють усі чотири електродвигуни головного підйому 12, вбудований планетарний ступінь спеціального планетарного редуктора 1 працює як звичайна зубчата передача, що забезпечує синхронне обертання вхідних валів 6 і 7. При підйомі або опусканні вантажу, наприклад ковша з рідким металом, машиніст крана за допомогою важелів пульта системи керування краном подає електричний струм одночасно на всі чотири двигуни головного підйому 12. Водночас електроживлення подається на робочі гальма 13. Робочі гальма 13 розблоковуються, забезпечуючи вільне обертання вхідних валів індустріальних редукторів 10 та вхідних валів 6 і 7 спеціального редуктора 1. Крутний момент від чотирьох електродвигунів головного підйому 12 через індустріальні редуктори 10 та циліндричні зубчаті передачі спеціального редуктора 1 передається на його вихідний вал 8 і обертає вантажні барабани 2 і 3. Вантажні барабани 2 і 3 2 UA 87867 U 5 10 15 20 25 обертаються в ту або іншу сторони. Відбувається або намотування вантажопідйомних канатів на барабани 2 і 3 або їх змотування. Це приводить до підйому або опускання ковша з рідким металом. У разі виникнення аварійної ситуації, наприклад раптового вимкнення електропостачання ливарного крана або виходу з ладу спеціального редуктора 1 чи редукторних збірок 9, автоматично вмикаються аварійні гальма 4 і 5, що блокують обертання вантажних барабанів 2 і 3 і забезпечують їх надійне утримання від обертання, а ківш з рідким металом від неконтрольованого опускання. У разі виходу з ладу під час роботи механізму підйому ливарного крана одного з електродвигунів головного підйому 12, відключають електродвигун 12 редукторної збірки 9, що встановлена на тому ж вхідному валу, наприклад на вхідному валу 6. При цьому робочі гальма 13 вищезгаданих редукторних збірок 9 надійно затискають і утримують від обертання відповідний вхідний вал 6 спеціального редуктора 1. Завершення операції з підйому або опускання ковша з рідким металом виконують на електродвигунах 12, що залишилися. У цьому випадку передача крутного моменту від електродвигунів головного підйому 12 відбувається через індустріальні редуктори 10 редукторних збірок 9, що сполучені з вхідним валом 7 спеціального редуктора 1. Вбудований планетарний ступінь спеціального редуктора 1 працює у даному випадку як планетарна передача і передає крутний момент на вихідний вал 8 без редукторних збірок 9, що сполучені з вхідним валом 7 спеціального редуктора 1. Вбудований планетарний ступінь спеціального редуктора 1 працює у даному випадку як планетарна передача і передає крутний момент на вихідний вал 8 без зменшення його величини та із зниженням швидкості переміщення вантажу в два рази. Ливарний кран завершує виконання поточної технологічної операції на двох електродвигунах 12, що залишилися із зменшеною швидкістю. Після закінчення виконання даної операції кран відправляють на ремонт. Таке виконання механізму підйому ливарного крана забезпечило зменшення металоємності і ваги металоконструкцій механізму підйому ливарного крана, зменшення навантаження на крановий візок та головні балки крана, зменшення трудомісткості виготовлення і монтажу механізму підйому ливарного крана, збільшило його ремонтно здатність, надійність і працездатність механізму підйому у разі виникнення аварійних ситуацій. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 1. Механізм підйому ливарного крана, що містить центрально розташований на візку крана спеціальний редуктор підйому з вбудованим планетарним ступенем, і кінематично зв'язані з ним вантажні барабани, електродвигуни підйому, робочі гальма і аварійні гідравлічні гальма, який відрізняється тим, що вантажні барабани головного підйому встановлені симетрично з двох сторін спеціального редуктора підйому, перпендикулярно його подовжній осі і кінематично нероз'ємно сполучений з його вихідним валом. 2. Механізм підйому ливарного крана за п. 1, який відрізняється тим, що у спеціальному редукторі підйому з вбудованим планетарним ступенем додатково виконані вхідні ступені, наприклад чотири, а кожен вхідний ступінь спеціального редуктора підйому виконаний у вигляді редукторної збірки, що складається наприклад з індустріального редуктора, електродвигуна, адаптера електродвигуна і робочого гальма. 3 UA 87867 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ,МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4