CH686433A5

CH686433A5 - Axle-load reduction system for rail-mounted crane

Info

Publication number: CH686433A5
Application number: CH350091A
Authority: CH
Inventors: Alfred Polzer
Original assignee: Sadler Wilfried
Priority date: 1991-11-29
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 1996-03-29

Abstract

The coupling mechanism (1) for the wagon (2) is adjustable for length, transmitting forces between the crane and the wagon. Where a heavy load (7) is carried on the hook, the wagon acts as an additional tailweight, while when this is released it forms a support for the tailweight (5) on the crane. The coupling mechanism can be formed by one or more double-acting hydraulic rams (3) regulated by control valves.

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den auf Baustelleneinsätzen fahrenden Schienenkran, um dessen Radlasten zu vermindern. The invention relates to a device for the rail crane traveling on construction site operations in order to reduce its wheel loads.

Schienenkrane müssen sowohl Lastumsetzungen am Ort als auch Fahren mit Last auf der Schiene ausführen können. Dabei wird jeweils die Stabilität des Fahrzeuges durch die Grössen der Abstützbasis und des aktivierbaren Gegengewichts bestimmt. Rail cranes must be able to perform load transfers on site as well as driving with loads on the rail. The stability of the vehicle is determined by the sizes of the support base and the counterweight that can be activated.

Für das Aufnehmen von Lasten neben dem Gleis ist normalerweise die Verwendung der seitlich vom Gleis ausgefahrenen Abstützungen notwendig. Zum Fahren mit Last werden nach dem Einschwenken der Last in Gleisaxe die seitlichen Abstützungen entfernt und dadurch die Räder des Schienenkrans belastet. Die Grösse der Radlasten ist direkt proportional zum Lastmoment aber indirekt proportional zum Reaktionsmoment, zum Drehgestellabstand und zur Anzahl der Räder im Drehgestell. Eine Erhöhung der Anzahl Räder vergrössert den Drehgestellabstand, das Eigengewicht und die Länge des Schienenkrans. Die Tragkraft des Schienenkrans bei gleicher Nutzweite, die den frei verfügbaren Abstand vor dem Puffer bis zur Last (7) bestimmt, wird durch diese Massnahme aber nur unwesentlich beeinflusst. To lift loads next to the track, it is usually necessary to use the supports extended to the side of the track. To drive with a load, the side supports are removed after the load has been swung into the track ax, thereby loading the wheels of the rail crane. The size of the wheel loads is directly proportional to the load torque but indirectly proportional to the reaction torque, the distance between the bogies and the number of wheels in the bogie. Increasing the number of wheels increases the distance between the bogies, the dead weight and the length of the rail crane. The load capacity of the rail crane with the same effective range, which determines the freely available distance from the buffer to the load (7), is only slightly influenced by this measure.

Der Wert des Reaktionsmomentes wird durch die Grösse des Gegengewichtes (5) in bezug auf den Abstand bis zur Drehaxe des Schienenkrans gebildet. The value of the reaction moment is formed by the size of the counterweight (5) in relation to the distance to the axis of rotation of the rail crane.

Für das Fahren auf der Schiene wird eine ausgewogene Radlastverteilung angestrebt, um den Oberbau gering zu beanspruchen und den Radlauf sicherzustellen. When driving on rails, a balanced wheel load distribution is striven for, in order to put minimal strain on the superstructure and to ensure the wheel arch.

Ein ständig mitgeführtes Gegengewicht (5) in der Grössenordnung, das den Wunsch nach ausgewogener Radlastverteilung erfüllt, ergibt aber Nachteile, dass dieses den Schienenkran ohne neuerliche Abstützung beim Ablassen der Last nach rückwärts kippt und für das Arbeiten im abgestützten Zustand überdimensioniert ist. A constant counterweight (5) in the order of magnitude, which fulfills the wish for a balanced wheel load distribution, has disadvantages, however, that it tilts the rail crane backwards without renewed support when lowering the load and is oversized for working in the supported state.

Als Lösung für das Erreichen einer ausgewogenen Radlastverteilung des Schienenkrans beim Fahren mit Last (7) wird erfindungsgemäss der direkt hinter dem Schienenkran angehängte Güterwagen (2) in die Verbessserung der Stabilität des Schienenkrans einbezogen. Dazu wird für diesen Einsatz eine regelbare Verbindungskonstruktion (1) zwischen den Schienenkran und dem Gütenwagen (2) hergestellt. Die Länge und Beanspruchungshöhe der Verbindungskonstruktion (1) sind je nach Erfordernis einstellbar. Die Verbindungskonstruktion wird beim Schienenkran direkt am verschiebaren Gegengewicht (5) angeschlossen. Der Gütenwagen (2) bietet auf seiner Oberfläche vielfältige Möglichkeiten für den Anschluss der Verbindungskonstruktion. As a solution for achieving a balanced wheel load distribution of the rail crane when driving with a load (7), the freight wagon (2) attached directly behind the rail crane is included in the improvement of the stability of the rail crane. For this purpose, an adjustable connection structure (1) is produced between the rail crane and the quality wagon (2). The length and load of the connecting structure (1) can be adjusted as required. The connection structure is connected directly to the sliding counterweight (5) on the rail crane. The surface of the quality trolley (2) offers a wide range of options for connecting the connecting structure.

Fig. 1 zeigt den Kran in Arbeitsstellung. Vorne hängt die Nutzlast (7). Hinter dem Kran ist ein Güterwagen (2) angehängt. Das Gegengewicht (5) ist ausgefahren. Über die Verbindungskonstruktion (1 ) ist das Gegengewicht (5) des Krans mit dem Güterwagen (2) verbunden. Fig. 1 shows the crane in the working position. The payload hangs in the front (7). A freight wagon (2) is attached behind the crane. The counterweight (5) is extended. The counterweight (5) of the crane is connected to the freight wagon (2) via the connecting structure (1).

Für das Fahren mit der Last (7) wird der Güterwagen (2) als zusätzliches aber doch noch fahrendes Gegengewicht verwendet. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der Güterwagen beim Fahren eine Minimalradlast für den sicheren Radlauf benötigt. Der Güterwagen kann mit zusätzlichen Gewichten beladen sein, um die aktivierbaren Reaktionskräfte zu erhöhen. The freight wagon (2) is used as an additional but still moving counterweight for driving with the load (7). It should be noted that the freight wagon requires a minimum wheel load for safe wheel arch when driving. The freight wagon can be loaded with additional weights in order to increase the reaction forces that can be activated.

Die Grösse der Kraft wird je nach Notwendigkeit mit Vorteil über einen Regler mit Computerunterstützung bestimmt. Als wesentliches Bauelemet für die Ausführungsform der Verbindungskonstruktion eignen sich für den Lastfall Fahren mit Last, Seile oder Hydraulikzylinder, deren Länge und Beanspruchungshöhe einfach zu regeln sind. The magnitude of the force is advantageously determined as necessary using a controller with computer support. As an essential component for the embodiment of the connection construction, driving with a load, ropes or hydraulic cylinders are suitable for the load case, the length and stress level of which are easy to regulate.

Wird nach dem Fahren die Last am Schienenkran abgelassen, so kann sich der Schienenkran über die Verbindungskonstruktion (1) in druckfester Ausführung auf den Güterwagen abstützen und somit den Schienenkran gegen das Kippen nach rückwärts sichern. Für diesen Lastfall eignen sich besonders Hydraulikzylinder als Bauelemente für die Ausführungsform der Verbindungskonstruktion. If the load on the rail crane is lowered after driving, the rail crane can be supported on the freight wagon via the connection construction (1) in a pressure-resistant design and thus secure the rail crane against tipping backwards. For this load case, hydraulic cylinders are particularly suitable as components for the embodiment of the connection construction.

Doppelt wirkende Hydraulikzylinder (3) können für Zug- und Druckkräfte in einfacher Weise über Regelventile gesteuert werden. Gewünschte Grenzwerte, bei denen Überdruckventile in Aktion treten, werden nicht überschritten. Double-acting hydraulic cylinders (3) can be easily controlled for tensile and compressive forces via control valves. Desired limit values at which pressure relief valves come into action are not exceeded.

Trotzdem wird eine längenmässige Änderung der Verbindungsendpunkte bei gleicher Laststufe gewährleistet, was bei Verbindungskonstruktionen zwischen getrennt gefederten Fahrzeugen wie Schienenkran und Güterwagen notwendig ist. Auch werden Längenänderungen der Verbindungskonstruktion, die durch die Kurvenfahrt der benachbarten Fahrzeuge entstehen, ausgeglichen. Nevertheless, a lengthwise change of the connection end points is guaranteed at the same load level, which is necessary for connection designs between separately suspended vehicles such as rail cranes and freight wagons. Changes in the length of the connecting structure caused by the cornering of the neighboring vehicles are also compensated for.

Als Ausführungsform der Verbindungskonstruktion ist die Verwendung von nur einem aber auch von mehreren Hydraulikzylindern (3) möglich. As an embodiment of the connection construction, the use of only one but also of several hydraulic cylinders (3) is possible.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt im Bereich der Verbindungskonstruktion (1), die hier aus einem doppelt wirkenden Zylinder (3) besteht. Bei dieser Ausführungsform mit nur einem Hydraulikzylinder ergibt die Neigung des Zylinders zur Gleisebene Beanspruchungen in Längs- und Querrichtung des Gleises. Die Neigungskomponente in Längsrichtung zur Gleisaxe beansprucht nur den Zughaken oder die Puffer mit Kräften. Dagegen bewirkt die Komponente in Gleisquerrichtung zusätzliche Seitenkräfte auf das Rad, welche die Laufeigenschaften eines Fahrzeuges mit geringen vertikalen Auflasten mindern können. Fig. 2 shows a cross section in the area of the connecting structure (1), which here consists of a double-acting cylinder (3). In this embodiment with only one hydraulic cylinder, the inclination of the cylinder to the track level results in stresses in the longitudinal and transverse directions of the track. The inclination component in the longitudinal direction to the track ax only stresses the towing hook or the buffers. In contrast, the component causes additional lateral forces on the wheel in the transverse direction of the track, which can reduce the running properties of a vehicle with low vertical loads.

Als Abhilfe dient die Ausführungsform der Verbindungskonstruktion in Querrichtung mit zwei Hydraulikzylindern Fig. 3, bei denen sich die horizontalen Zusatzkräfte grösstenteils gegenseitig ausgleichen. Mit dieser Anordnung kann der Schienenkran auch gewisse Schwenkbewegungen ausführen ohne die Verbindungskonstruktion (1) sofort lösen zu müssen. As a remedy, the embodiment of the connecting structure in the transverse direction with two hydraulic cylinders Fig. 3, in which the horizontal additional forces largely compensate each other. With this arrangement, the rail crane can also perform certain pivoting movements without having to loosen the connecting structure (1) immediately.

Die Hydraulikzylinder (3) sind an ihren Enden zwängungsfrei zu lagern, damit nur Normalkräfte zu übertragen sind. Für die Überfuhr des Krans zu einer Baustelle Fig. 7 wird der Güterwagen mit Vorteil als Schutzwagen eingesetzt. The hydraulic cylinders (3) must be supported at their ends without constraint so that only normal forces are to be transmitted. For the transfer of the crane to a construction site Fig. 7, the freight wagon is advantageously used as a protective wagon.

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Claims

1. Device for reducing the wheel loads of a rail crane traveling in construction site use, characterized in that the freight wagon (2) attached behind the rail crane is coupled to the rail crane via a connecting structure (1) for the exchange of transmission forces which increase the stability of the rail crane Contribute, the length of the connection structure and the size of the force to be transmitted are adjustable.

2. Device according to claim 1, characterized in that for heavy loads (7) the weight of the freight car (2) is transmitted as a tensile force in the connecting structure (1) and thus acts as an additional counterweight.

3. Device according to claim 1, characterized in that when the crane load (7) is released, the still overhanging counterweight (5) can be supported on the freight wagon (2) via pressure forces in the connecting structure (1).

4. Device according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the connecting structure (1) consists of one or more double-acting hydraulic cylinders (3), the type and level of stress are controlled by control valves.

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