DE2407966A1

DE2407966A1 - Spurlagerkonstruktion, insbesondere fuer portalkraene

Info

Publication number: DE2407966A1
Application number: DE19742407966
Authority: DE
Inventors: Andor Dipl Ing Dr Heller; Gyoergy Dipl Ing Lipkovics; Janos Dipl Ing Pancsovai
Original assignee: Magyar Hajo es Darugyar
Current assignee: Magyar Hajo es Darugyar
Priority date: 1973-08-10
Filing date: 1974-02-19
Publication date: 1975-02-20
Also published as: YU36213B; HU167330B; FR2240377B1; YU49474A; FR2240377A1

Description

Magyar Hajo- es Darugyär in Budapest/Ungarn

SFUELAGEBEONSTRUKTIOITi INSBESONDERE FÜR POR'JALKrÄnE

Die Erfindung betrifft eine Spurlagerkonstruktion mit einer Ausgleichwelle die vorteilhaft bei Portalkränen angewendet werden kann.

Die Ausbildung und Entwicklung der Transportierung von Einheitsladungen führte zur Anwendung der Containers verschiedener Größe. Diese Entwicklung stellte erhöhte· Forderungen auch gegenüber den Ladevorrichtungen. Diese !Forderungen können durch die Erhöhung der Belastbarkeit und

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Hebefähigkeit der Ladevorrichtungen erfüllt werden.

Bei den Konstruktiohseinheiten, besonders bei den Lagerkonstruktionen der Hebevorrichtungen, müssen solche reue technische Lösungen ausgebildet werden, die sowohl in technischer, wirtschaftlicher als auch in betriebssicherheitlicher Hineicht den, mit der erhöhten Lastfähigkeit zu-BaEmenhängenden Ansprüchen entsprechen.

Bei Portalkränen ist es bekannt, daß große rotierende ßtahlkonstruktionen bzw. Türme auf feststehenden Stahlgestellen gelagert werden müssen. Der Portalkranturm schließt sich dem feststehenden Teil unten mit einem Spurlager und seitlich mit Tragrollen an. Daraus folgt daß alle vertikale und horizontale Kräfte des Turmes von dem Spurlager getragen werden. Diese Kräfte stammen aus den Momenten der, auf den rotierenden Teil d.h. auf den Turm wirkenden horizontalen und vertikalen Kräfte.

Es ist bekannt, daß zur Ausgleichung der auf das Spurlager wirkenden vertikalen und horizontalen Kräfte und zur Sicherung des Kranbetriebes ein Radial- und ein Achsiallager oder seltener ein Eadiaxlager verwendet wird. Es ist ferner bekannt, daß bei großen Stahlkonstruktionen unter der Wirkung der Belastung immer eine bedeutende elastische Deformation auftritt und so weichen die Achsenlinien des Spurlagers der theoretischen Drehachse aus. Die Ausweichung ist von der Belastung abhängig und rotiert mit dem Kran zusammen·

Wegen der Deformation wurden die verschiedenen selbst· einstellbaren Spurlagerkonstruktionen zwangsmäßig ausgebildet, bei denen sich die inneren und äußeren, oder die unteren und oberen Scheiben der einzelnen Lager infolge der Deformation gegeneinander verschieben, wobei sich die BoIlelemente der Lager auch senkrecht auf die Bollrichtung bewegen. Diese radiale Bewegung der Hollelemente ist nachteilig besonders wenn diese in fiuhelage des Kranes entsteht· Bei Portalkränen sind die, diese Nachteile hervor-

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rufenden Belastungen beim nicht rotierenden Κι-an sehr häufig. Solche Belastungen entstehen z. B. beim Lastheben und bei verschiedenen starken Windbelastungen. In diesen Fällen verschieben sich die Hollen, der Lager entlang ihrer Erzeugenden, wodurch die Laufbahnen der Rollen zerkratzt und die Rollenkäfige einer schädlichen Spannung unterworfen werden. Darüber hinaus erhöht die Ungenauigkeit der Einstellung des Spurlagers (was bei großen Konstruktionen unvermeidlich ist), noch weiter die obenerwähnten schädlichen Wirkungen, die die Lebensdauer der Lager bedeutend verringern.

Es ist auch bekannt zur Beseitigung der schädlichen Einwirkungen die Kugeltelenklager zu verwenden. Bei diesen Lösungen wird zur sicherung des Betriebszustandes öl zwischen die Kugel und das Kugelbett gedrückt. Ein großer Nachteil dieser Lösung ist, daß die Kugel und das Kugelbett eine genaue geläpp be Bearbeitung beanspruchen und das die dichtung des Öles schwierig und zur Aufrechterhaltung des Öldruckes eine gesonderte Anlage nötig ist«

Zur Beseitugng des Schadhaftwerdens von selbsteinstellenden Spurlagern ist bekannt, einen einzigen großen Kugelkranz einzubauen. Hier werden die radialen und achsialen Kräfte und das Moment des rotierenden Teiles von dem zwischen dem stehenden und dem rotierenden Teil des Kranes eingebauten einzigen Kugelkranz, aufgenommen.

Größter Nachteil dieser Lösung ist, daß die Stahlkonstruktion sehr starr ausgebildet werden muß, was auch sehr kostspielig ist. Bei einer'Beschädigung muß in meisten Fällen der ganze Kugelkranz ausgetauscht werden.

Mit der Erhöhung der Belastbarkeit der Kräne müssen zur Erreichung einer gewissen lebensdauer immer größere Lager eingebaut werden, wodurch neben den bekannten technischen und wirtschaftlichen Nachteilen auch aus den Lagerspalten ßtammenden Verspannungsprobleme auftreten.

Die Aufgabe der Erfindung ist die Zustandebringung . einer solchen Spurlagerkonstruktion welche die obenerwähnten

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-beeeit Igt, einfach herstellbar und gegenüber Herstellungs- und Montageungenauigkeiten unempfindlich ist, und "hoi der der Austausch der Lager und die Schmierung einfach durchführbar sind.

Ein wichtiger Gesichtspunkt ist bei der Ausbildung aer Erfindung, daß die im Betrieb des %>anee auftretenden Deformationen auf die "ager nicht schädlich einwirken dürfen und daß die Einstellbewegung sich nicht auf den Rollen, sondern auf dem für dieses Ziel dienenden Elementen abspielen soll.

Ein weiterer Gesichtspunkt ist, die Möglichkeit der genauen !feststellung der Belastung der Lager und daß keine selbsteinstellenden Lager angewendet werden müssen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die die.achsialen und radialen Kräfte aufnehmenden Lager auf eine Ausgleichwelle montiert werden, die mit ihrer Kugelfläche in einem Kugelnest liegt.

Die Erfindung ist also eine Spurlagerkonstruktion insbesondere für Portalkräne für die Lagerung eines rotierenden Teiles in einem feststehenden Teil, die mit einem zum rotierenden Teil befestigten Lagergehäuse -versehen ist. Das Wesen der erfindungsgemäßen Konstruktion ist daß an dem Lagergehäuse mittels eines Radiallagers und eines Achsiallagers eine Ausgleichwelle gelagert ist, und am unteren Teil der A-nsgieichwelle eine in einem Kegelnest liegende Kugelfläche ausgebildet ist, wo das Kegelnest in einem am feststehenden Teil befestigten Gehäuse angeordnet ist, wobei der Mittelpunkt der Kugelfläcle der Ausgleichwelle im Mittelpunkt des Radiallagers und in der Achse des Kegelnestes liegt.

Die erfindungsgemäße Spurlagerkonstruktion kann noch einfacher hergestellt werden wenn nach einer vorteihaften Ausbildung die Laufbahne der Rollen sowohl des Radiallagers als auch des Achsiallagers durch die Aus gleichwelle und das Lagergehäuse gebildet sind.

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• Die Ausgleichwelle als ein neues Element sichert daß der Mittelpunkt des Eadiallagers in den Mittelpunkt der Kugelfläche, fällt und daß dadurch die geringsten Lagerbelastungen erweicht werden können.

Die Ausgleichwelle übt im Kegelnest um den Kugelmittelpunkt eine Einstellbewegung und unter.der Wirkung der rotierenden Radialkraft eine langsame Planetenbewegung aus.

Dadurch werden die von der theoretischen Drehachse des Kranes abweichende Winkelfehler ohne Beschädigung der Lager eliminiert.

Die Erfindung wird anhand Ausführungsbeispiele, auf Grund der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spurlagerkonstruktion im Schnitt.

U¹Ig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel im Schnitt.

Die Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Spurlagerkonstruktionen, die bei Portalkränen A_nweil(iung finden. An dem in den Figuren nicht dargestellten rotierenden Teil d.h. an den Turm des Kranes, ist ein Lagergehäuse 1 befestigt. Am Lagergehäuse 1 ist mittels eines Radiallagers 2 und einei3 Axiallagers 5 eine Ausgleichwelle 4- gelagert. Die Ausgleichwelle 4 ist an ihrem unteren Teil mit einer Kugelfläche versehen. Die Ausgleichwelle 4 liegt mit ihrer Kugelfläche in einem Kegelnest 5- Das Kegelnest 5 ist i*¹ einem, am unteren Teil d.h. am Gestell des Kranes befestigten Gehäuse 5 angeordnet^ Die Kugelfläche der Aubgleichwelle 4- ist so ausgebildet, und die Spurlagerkonstruktion ist so zusammengestellt, daß der Mittelpunkt der Kugelfläche der Ausgleichwelle 4- im Mittelpunkt des Radiallagers 2 und in der Achse des Kegelnestes 5 liegt.

Dem Lagergehäuse 1 schließt sich dichtend ein Kabelrohr 7 an. Das Gehäuse 6 bildet gleichzeitig die ölwanne der Spurlagerkonstruktion die von innen durch einen, mit seinem unteren Ende dem Gehäuse 6 dichtend anschließenden

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Rohr 8 begrenzt ist.

Die Konstruktionselemente des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 entsprechen denselben, des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1. Die Abweichung besteht nur darin, daß die Laufbahnen der Rollen sowohl des Radiallagers 2 als auch · i.es Axiallagers ]5 durch die Ausgleichwelle 4 und das Lagergehäuse 1 gebildet sind.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Spurlagerkonstruktion ist wie folgt.

Das Lagergehäuse 1 wird mit dem rotierenden Teil d.h. mit dem Turm des Kranes zusammen durch das Drehwerk gedreht. Bei der Drehung tritt ein Rollwiderstand auf, da zwischen dem rotierenden Lagergehäuse 1 und der Ausgleichwelle 4 eine Rollenlagerverbindung besteht. Der Angriffspunkt der sich vom rotierenden Teil des Kranes auf dem feststehenden Teil übergebenden Kräfte fällt in den Mittelpunkt der Kugelfläche der Ausgleichwelle 4. Die Axialkraft ist immer vertikal, bis die Radialkraft mit dem oberen Teil des K_ranea zusammen rotiert. Die Ausgleichwelle 4 ist immer in der Wirkungsrichtung der Radialkraft am intensivsten auf das Kegelnest 5 gedruckt.

Da die Radialkraft mit dem Lagergehäuse zusammen rotiert, rollt sich die Ausgleichwelle 4 in dem Kegelnest 5 in gegengesetzter Richtung ab, d.h. sie übt eine Planetenbewegung aus.

Da der Reibungswiderstand in einer Richtung überwunden ist, kann die auf diese Richtung senkrechte Einstellbewegung leicht Zustandekommen. Als deren Ergäbnis kann die Ausgleichwelle 4 im Kegelnest gleiten und sich dem Achsenaußßchlag entsprechend einstellen· Die Achsenfehler der rotierenden und der feststehenden Teile entstehen infolge der Montage- und Herstellungsabweichungen, Bahnfehler und der Deformation der Krankenkonstruktionsteile. Die Ausgleicawel--Ie 4 rollt an der Berührungsfläche des Kegelnestes $ ab, wodurch sie diese läppt.

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-Während des Abrollens fährt die Kugelfläche der Ausgleichwelle 4- den im Kegelnest 5 ausgebildeten Ölnuten vorüber und erhält dadurch eine ständige Schmierung.' Die Ausgleichwelle 4 und das Kegelnest 5 find fähig auch in stehender Lage eine dem Achsenausschlag entsprechende Einstellbewegung auszuführen, da die geschmierte und geläppte Kugelringfläche dies ohne Beschädigung der Lager und des Kranes ermöglicht.

Die vertikale und achsiale Kraft besteht aus zwei Teilen. Der eine Teil bildet mit der radialen Kraft zusammen eine Resultate, die mit der, auf der Kugelfläche angreifende Radialkraft ein Gleichgewicht hält. Der bleibende Teil der vertikalen Kraft belastet die Kugelringfläche zentrisch. Die horizontale Mittelebene des Radiallagers 2 liegt im Mittelpunkt der Kugelfläche der Ausgleichwelle 4 und greift also die vertikale Kraftkomponente vom Gleichgewichtvektordreieck der Radialkraft das Achsiallager 3 exzentrisch an und so kann die möglichst kleinste Belastung erreicht werden.

Die erfindungsgemäße Spurlagerkonstruktion ist in ihrem Aufbau, wie das aus den Figuren hervorgeht, sehr einfach und kann bei der Aufhebung des rotierenden Teiles des K_ranes von etwa 2-3 cm ein- und ausgebaut werden. Infolge der guten Schmierung und des Abrollens läppt sich die Kugelfläche der Ausgleichwelle 4 immer, und verschleißt nicht. So müssen von Zeit zur Zeit nur die Rollenlager ausgetauscht werden.

Die zweckmäßige Ausbildung der Ausgleichwelle 4- ermöglicht daß der Mittelpunkt des Radiallagers 2 im Mittelpunkt der Kugelfläche der Ausgleichwelle 4- liegt. Dadurch kann das optimal kleinste Achsiallager angewendet werden, da es keine exzentrische Belastung erhält·

Die erfindungsgemäße Spurlagerkonstruktion ist kleiner, wirtschaftlicher und zuverlässiger als die unter denselben Umständen arbeitenden bekannten Konstruktionen.

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Das kleine Maß ist auch deshalb von Bedeutung weil die ßpurlagerkonstruktion anstelle Jeder anderen Typen eingebaut werden kann.

Die Ausbildung nach Fig. 2 wo die Laufbahnen der Lagerrollen durch die) Ausgleichwelle und das Lagergehäuse ge-

bildet sind, ergibt eine weitere Vereinfachung·

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Spurlagerkonstruktion insbesondere für Portalkräne, für diä Lagerung eines rotierenden Teiles in einem feststehenden Teil, die mit einem zum rotierenden Teil befestigten Lagergehäuse versehen ist, dadurch g e k e η nzeichnet , daß an dem Lagergehäuse (1) mittels eines Radiallagers (2) und eines Achsiallagers (3) eine Ausgleichwelle (4) gelagert ist und am unteren Teil der Ausgleichwelle (4) eine in einem Kennest (5) liegende Kugelfläche ausgebildet ist, wo das Kegelnest (5) in einem, am feststehenden' Teil befestigten Gehäuse Cö) angeordnet ist, wobei der Mittelpunkt der Kugelfläche der Aus^leichwelle (4) im Mittelpunkt des Radiallagers (2) und in der Achse des Kegelnestes (5) liegt.

2* Spurlagerkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Laufbahnen der Roller sowohl des Radiallagers als auch des Achsiallagers durch die Außgleichwelle (5) und das Lagergehäuse (1) gebildet sind.

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