EA045270B1 - LOAD-LIFTING MECHANISM OF BRIDGE, TOWER AND GANTRY CRANES - Google Patents

LOAD-LIFTING MECHANISM OF BRIDGE, TOWER AND GANTRY CRANES Download PDF

Info

Publication number
EA045270B1
EA045270B1 EA202100285 EA045270B1 EA 045270 B1 EA045270 B1 EA 045270B1 EA 202100285 EA202100285 EA 202100285 EA 045270 B1 EA045270 B1 EA 045270B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
load
lifting
lowering
lifting mechanism
electric motors
Prior art date
Application number
EA202100285
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Аяз Идаят оглы Абдуллаев
Ифтихар Гурбанали оглы Челеби
Орхан Фуад оглы Исмаилов
Гошгар Нариман оглы Расулов
Гусейн Гейдар оглы Гафаров
Ильгам Дилгям оглы Гусейнов
Севда Агакерим кызы Адгезалова
Original Assignee
Аяз Идаят оглы Абдуллаев
Filing date
Publication date
Application filed by Аяз Идаят оглы Абдуллаев filed Critical Аяз Идаят оглы Абдуллаев
Publication of EA045270B1 publication Critical patent/EA045270B1/en

Links

Description

системы.systems.

Изобретение относится к оборудованиям, предназначенным для подъема, спуска и передвижения груза посредством мостовых, башенных и козловых кранов.The invention relates to equipment designed for lifting, lowering and moving cargo by means of bridge, tower and gantry cranes.

Известен грузоподъемный механизм наиболее близкий по технической сущности, являющийся прототипом [1,2], предложенного, содержащий трехфазный короткозамкнутый асинхронный электродвигатель, связанный посредством соединительных муфт с многоступенчатым цилиндрическим зубчатым редуктором и канатоведущим барабаном, установленного на двух опорах, вращение которого сопровождается навивкой грузового каната, а следовательно подъемом груза, жестко связанного непосредственно с площадкой тележки крана, а также колодочные тормозы.A known lifting mechanism is the closest in technical essence, which is a prototype [1,2], proposed, containing a three-phase squirrel-cage asynchronous electric motor connected by means of couplings with a multi-stage cylindrical gear reducer and a rope driving drum, mounted on two supports, the rotation of which is accompanied by winding of the cargo rope, and therefore by lifting a load rigidly connected directly to the crane trolley platform, as well as shoe brakes.

Основными недостатками этого главного механизма грузоподъемных кранов являются то, что не обеспечивает широкий диапазон регулирования рабочих скоростей, а также посадочную скорость опускания груза; при подъеме или спуске большого и малого груза механизм работает не в благоприятных режимах, что сопровождается существенными расходом электроэнергии; при использовании классического подхода создания многоступенчатого редуктора его масса и габаритные размеры существенно растут; изготовление существующих редукторов для грузоподъемного механизма обходится сравнительно дорого; отсутствует автоматический контроль и регулирования частоты вращения электродвигателя в зависимости от режима подъема, спуска, а также величины груза.The main disadvantages of this main mechanism of load-lifting cranes are that it does not provide a wide range of regulation of operating speeds, as well as the landing speed of lowering the load; when lifting or lowering large and small loads, the mechanism does not operate in favorable conditions, which is accompanied by significant energy consumption; when using the classical approach of creating a multi-stage gearbox, its weight and overall dimensions increase significantly; manufacturing existing gearboxes for lifting mechanisms is relatively expensive; there is no automatic control and regulation of the electric motor rotation speed depending on the mode of ascent, descent, as well as the size of the load.

Задачей изобретения является электросбережение; использование креативного подхода создания двухпоточного трехступенчатого цилиндрического зубчатого редуктора [3]; уменьшение габаритных размеров; обеспечение требуемого диапазона автоматического регулирования рабочих скоростей и режима подъема или спуска в зависимости от величины груза; повышения уровня надежности и к.п.д. грузоподъемного механизма.The objective of the invention is energy saving; using a creative approach to creating a two-flow three-stage cylindrical gear reducer [3]; reduction in overall dimensions; ensuring the required range of automatic control of operating speeds and lifting or lowering modes depending on the size of the load; increasing the level of reliability and efficiency lifting mechanism.

Задача изобретения решена тем, что в предложенном грузоподъемном механизме для обеспечения энергосбережения и определенного диапазона регулирования рабочих скоростей он имеет два трехфазных короткозамкнутых асинхронных сервоэлектродвигателей с одинаковой мощностью и частотой вращения, работающие поэтапно в нескольких режимах в зависимости от величины груза и потребного значения скорости при его подъеме или спуска; для усиления вращательного момента двух сервоэлектродвигателей в процессе компоновки редуктора использованы две цилиндрические зубчатые шестерни и зубчатое колесо, жестко связанные посредством шпоночных соединений с двумя ведущими валами, установленными на соответствующих подшипниках качения в корпусе редуктора; трех двухвенцовых блоков зубчатых колес, свободно вращающихся на подшипниках скольжения, установленных на осях ведущих валов, а также на промежуточном валу, установленной в середине корпуса редуктора, которые в совокупности представляют собой инновационный двухпоточный трехступенчатый передаточный механизм; при этом двухвенцовые блоки зубчатых колес, находящиеся на осях двух ведущих и промежуточного валов свободно вращаются на двойных подшипниках скольжения вокруг их осей в одном и том же направлении, и тем самым в процессе работы редуктора за счет микронеровности соответствующих контактирующих поверхностей происходит их зацепление друг с другом, обеспечивает положительное влияния для усиления вращательного момента и приводит к существенному повышению уровня надежности и к.п.д. данной механической системы. Это показывает, что вышеперечисленные признаки относятся к существенным и влияют на достигаемый результат, в частности обеспечению инновационного решения задачи усовершенствования конструкции грузоподъемного механизма кранов, электросбережению, уменьшению габаритных размеров, возможности использования специального устройства для автоматического регулирования рабочих скоростей и режима подъема или спуска при малых и больших грузах, повышению уровня надежности и к.п.д данной механической системы.The problem of the invention is solved by the fact that in the proposed lifting mechanism, to ensure energy saving and a certain range of regulation of operating speeds, it has two three-phase squirrel-cage asynchronous servo-electric motors with the same power and rotation speed, operating in stages in several modes depending on the size of the load and the required speed value when lifting it or descent; to enhance the torque of two servo-electric motors in the process of assembling the gearbox, two cylindrical gears and a gear wheel are used, rigidly connected by means of keyed connections with two drive shafts mounted on the corresponding rolling bearings in the gearbox housing; three double-crown gear blocks rotating freely on plain bearings mounted on the axles of the drive shafts, as well as on an intermediate shaft installed in the middle of the gearbox housing, which together constitute an innovative two-flow three-stage transmission mechanism; in this case, the double-crown blocks of gear wheels located on the axes of two drive and intermediate shafts rotate freely on double plain bearings around their axes in the same direction, and thus during the operation of the gearbox, due to the micro-roughness of the corresponding contacting surfaces, they engage with each other , provides a positive effect on increasing torque and leads to a significant increase in reliability and efficiency. of this mechanical system. This shows that the above features are significant and affect the achieved result, in particular, providing an innovative solution to the problem of improving the design of the lifting mechanism of cranes, energy saving, reducing overall dimensions, the possibility of using a special device for automatically regulating operating speeds and the mode of lifting or lowering at low and heavy loads, increasing the level of reliability and efficiency of this mechanical system.

На чертеже изображена кинематическая схема грузоподъемного механизма кранов вид сверху.The drawing shows a top view of the kinematic diagram of the cranes' lifting mechanism.

Грузоподъемный механизм содержит трехфазный короткозамкнутый асинхронный сервоэлектродвигатель (1), связанный посредством соединительных муфт (2) с многоступенчатым цилиндрическим зубчатым редуктором (3) и канатоведущим барабаном (4), установленного на двух опорах (5), вращение которого сопровождается навивкой грузового каната (6), а следовательно подъемом груза, которые жестко связанны непосредственно с площадкой (7) тележки крана; колодочные тормозы (8), причем для обеспечения энергосбережения и определенного диапазона регулирования рабочих скоростей он имеет два трехфазных короткозамкнутых асинхронных сервоэлектродвигателей с переменным числом пар полюсов статора, работающие поэтапно в нескольких режимах в зависимости от величины груза и потребного значения скорости при его подъеме или спуска; для усиления вращательного момента этих маломощных двух электродвигателей в процессе компоновки редуктора использованы две цилиндрические зубчатые шестерни (9) и зубчатое колесо (10), жестко связанные посредством шпоночных соединений (11) с двумя ведущими валами (12), установленными на соответствующих подшипниках качения (13) в корпусе редуктора (14), трех двухвенцовых блоков зубчатых колес (15), свободно вращающихся на подшипниках скольжения (16), установленных на осях ведущих валов, а также на оси промежуточного вала (17), установленного в середине корпуса редуктора, которые в совокупности представляют собой двухпоточный трехступенчатый передаточный механизм; при этом двухвенцовые блоки зубчатых колес, находящиеся на осьях двух ведущих и промежуточного валов свободно вращаются на подшипниках скольжения вокруг их осей в одном и том же направлении, и тем самым в процессе работы редуктора за счет микроне-The lifting mechanism contains a three-phase squirrel-cage asynchronous servo-electric motor (1), connected by means of couplings (2) with a multi-stage cylindrical gear reducer (3) and a rope driving drum (4), mounted on two supports (5), the rotation of which is accompanied by winding of the load rope (6) , and therefore by lifting the load, which are rigidly connected directly to the platform (7) of the crane trolley; shoe brakes (8), and to ensure energy saving and a certain range of regulation of operating speeds, it has two three-phase squirrel-cage asynchronous servo-electric motors with a variable number of pairs of stator poles, operating in stages in several modes depending on the size of the load and the required speed value when lifting or lowering it; To enhance the torque of these low-power two electric motors, in the process of assembling the gearbox, two cylindrical gears (9) and a gear wheel (10) are used, rigidly connected by means of key connections (11) with two drive shafts (12), mounted on the corresponding rolling bearings (13 ) in the gearbox housing (14), three double-crown blocks of gear wheels (15), freely rotating on plain bearings (16) mounted on the axes of the drive shafts, as well as on the axis of the intermediate shaft (17) installed in the middle of the gearbox housing, which in the aggregates represent a two-flow three-stage transmission mechanism; in this case, the double-crown blocks of gear wheels located on the axes of two drive and intermediate shafts rotate freely on plain bearings around their axes in the same direction, and thus during the operation of the gearbox due to micro-non-

Claims (3)

ровности соответствующих контактирующих поверхностей происходит их зацепление друг с другом, что обеспечивает положительное влияния для усиления вращательного момента, и тем самым приводит к существенному повышению уровня надежности и к.п.д. данной механической системы. Грузоподъемный механизм кранов работает следующим образом: После включения трехфазных короткозамкнутых асинхронных сервоэлектродвигателей (1) с переменным числом пар полюсов статора, работающие поэтапно в нескольких режимах в зависимости от величины груза и потребного значения скорости при его подъеме или спуска, связанные посредством фрикционных муфт (2), вращательное движение передается двухпоточному трехступенчатому редуктору (3), откуда канатоведущему барабану (4), установленному на двух опорах (5); вращением барабана осуществляется навивкой грузового каната (6), следовательно происходит подъем или спуск груза; посредством, жесткосвязанных непосредственно с площадкой (7) тележки крана колодочных тормозов (8) обеспечивается остановка и вращение грузового барабана; причем усиление вращательного момента маломощных двух сервоэлектродвигателей обеспечивается посредством двух цилиндрических зубчатых шестерен (9) и зубчатого колеса (10), жесткосвязанными шпоночными соединениями (11) с двумя ведущими валами (12), установленными на соответствующих подшипниках качения (13) в корпусе редуктора (14), а также трех двухвенцовых блоков зубчатых колес (15), свободно вращающихся на подшипниках скольжения (16), установленных на осях ведущих и промежуточных валов (17); при этом грузоподъемный механизм посредством использования блока управления работает в двух благоприятных режимах: а) при подъеме большого груза оба сервоэлектродвигателя работают, а при спуске груза работает один из них, следовательно обеспечивается экономия электроэнергии на 25%; б) при подъеме или спуска половины общего груза работает только один из сервоэлектродвигателей, следовательно обеспечивается экономия электроэнергии на 50%. В конечном счете общая экономия электроэнергии составляет 75%, что имеет важное практическое значение. Разработан, изготовлен и испытан рабочий модель инновационного конструктивного решения грузоподъемного механизма кранов. На основании полученных результатов установлено, что предлагаемая конструкция грузоподъемного механизма кранов имеет следующие преимущества по сравнению с другими видами: сокращается электроэнергия до 75%; обеспечивается широкий диапазон регулирования требуемых рабочих скоростей и посадочная скорость опускания груза; грузоподъемный механизм имеет сравнительно небольшие габаритные размеры; создается возможность автоматического регулирования грузоподъемности при подъеме или спуска груза. Литература:the evenness of the corresponding contacting surfaces engages them with each other, which provides a positive effect on increasing the torque, and thereby leads to a significant increase in the level of reliability and efficiency. of this mechanical system. The load-lifting mechanism of cranes works as follows: After switching on three-phase squirrel-cage asynchronous servo-electric motors (1) with a variable number of pairs of stator poles, operating in stages in several modes depending on the size of the load and the required speed when lifting or lowering it, connected through friction clutches (2) , the rotational motion is transmitted to a two-flow three-stage gearbox (3), from where to a rope driving drum (4) mounted on two supports (5); the rotation of the drum is carried out by winding the cargo rope (6), therefore the load is raised or lowered; by means of shoe brakes (8) rigidly connected directly to the platform (7) of the crane trolley, stopping and rotation of the cargo drum is ensured; Moreover, the amplification of the rotational moment of low-power two servo-electric motors is provided by means of two cylindrical gears (9) and a gear wheel (10), rigidly connected by keyed connections (11) with two drive shafts (12) mounted on the corresponding rolling bearings (13) in the gearbox housing (14 ), as well as three double-crown blocks of gear wheels (15), freely rotating on plain bearings (16), mounted on the axes of the drive and intermediate shafts (17); in this case, the lifting mechanism, through the use of a control unit, operates in two favorable modes: a) when lifting a large load, both servo-electric motors work, and when lowering the load, one of them works, therefore saving energy by 25%; b) when lifting or lowering half of the total load, only one of the servo-electric motors works, therefore saving energy by 50%. Ultimately, the overall energy savings are 75%, which is of great practical importance. A working model of an innovative design solution for a crane lifting mechanism has been developed, manufactured and tested. Based on the results obtained, it was established that the proposed design of the crane lifting mechanism has the following advantages compared to other types: electricity is reduced by up to 75%; a wide range of regulation of the required operating speeds and landing speed of lowering the load is provided; the lifting mechanism has relatively small overall dimensions; the possibility of automatically adjusting the load capacity when lifting or lowering a load is created. Literature: 1. Федеральная служба по интеллектуальной собственности Российской Федерации Мостовой кран. Патент RU 2492134,2013.1. Federal Service for Intellectual Property of the Russian Federation Overhead crane. Patent RU 2492134,2013. 2. НПАОП 0.00-1.01-07 «Правило устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов», 2007, №132.2. NPAOP 0.00-1.01-07 “Rule for the design and safe operation of load-lifting cranes”, 2007, No. 132. 3. Абдуллаев А.И., Наджафов А.М. Евразийская патентная организация.3. Abdullaev A.I., Najafov A.M. Eurasian Patent Organization. Евразийское патентное ведомство. Патент №017053, 2012.Eurasian Patent Office. Patent No. 017053, 2012. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM Грузоподъемный механизм мостовых, башенных и козловых кранов, содержащий трехфазный короткозамкнутый асинхронный электродвигатель (1), связанный посредством соединительных муфт (2) с многоступенчатым цилиндрическим зубчатым редуктором (3) и канатоведущим барабаном (4), установленного на двух опорах (5), при вращении которого обеспечивается навивка грузового каната (6), следовательно происходит подъем или спуск груза, которые непосредственно связанны с площадкой (7) тележки крана и колодочные тормозы (8), отличающийся тем, что для обеспечения энергосбережения и определенного диапазона регулирования рабочих скоростей он имеет адаптивные к внешней нагрузке два трехфазных короткозамкнутых асинхронных сервоэлектродвигателей с одинаковой мощностью и частотой вращения, состоящие из переменных чисел пар полюсов статора, работающие поэтапно в нескольких режимах в зависимости от величины груза и потребного значения скорости при его подъеме или спуске; для усиления вращательного момента этих маломощных двух электродвигателей в процессе компоновки редуктора использован инновационный зубчатый передаточный механизм из трех ступеней последовательно соединяющего, разделяющего и объединяющего входного потока энергии; две цилиндрические зубчатые шестерни (9) и зубчатое колесо (10), жестко связанные посредством шпоночных соединений (11) с двумя ведущими валами (12), установленными на соответствующих подшипниках качения (13) в корпусе редуктора (14), трех двухвенцовых блоков зубчатых колес (15), свободно вращающихся на подшипниках скольжения (16), установленных на осях ведущих валов, а также на оси промежуточного вала (17), установленного в середине корпуса редуктора, которые в совокупности представляют собой двухпоточный трехступенчатый передаточный механизм; при этом двухвенцовые блоки зубчатых колес, находящиеся на осях двух ведущих и промежуточного валов свободно вращаются на двой-Load-lifting mechanism of bridge, tower and gantry cranes, containing a three-phase squirrel-cage asynchronous electric motor (1), connected by means of couplings (2) with a multi-stage cylindrical gear reducer (3) and a rope driving drum (4), mounted on two supports (5), during rotation which ensures the winding of the cargo rope (6), therefore lifting or lowering the load, which is directly connected to the platform (7) of the crane trolley and shoe brakes (8), characterized in that to ensure energy saving and a certain range of regulation of operating speeds, it has adaptive to external load two three-phase squirrel-cage asynchronous servo-electric motors with the same power and rotation frequency, consisting of variable numbers of pairs of stator poles, operating in stages in several modes depending on the size of the load and the required speed value when lifting or lowering it; To enhance the torque of these low-power two electric motors, an innovative gear transmission mechanism of three stages of sequentially connecting, separating and combining the input energy flow is used in the gearbox assembly process; two cylindrical gears (9) and a gear (10), rigidly connected by means of key connections (11) with two drive shafts (12) mounted on corresponding rolling bearings (13) in the gearbox housing (14), three double-crown gear blocks (15), freely rotating on plain bearings (16) mounted on the axes of the drive shafts, as well as on the axis of the intermediate shaft (17) installed in the middle of the gearbox housing, which together constitute a two-flow three-stage transmission mechanism; in this case, the double-crown blocks of gear wheels located on the axes of the two drive and intermediate shafts rotate freely on double
EA202100285 2021-12-10 LOAD-LIFTING MECHANISM OF BRIDGE, TOWER AND GANTRY CRANES EA045270B1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA045270B1 true EA045270B1 (en) 2023-11-10

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100501110C (en) Dynamic synchronous lifting device for lifting platform
CN101712432B (en) Gear driving machine with gear shifting mechanism
CN105110221B (en) A kind of crane differential planetary reducer
CN103982598A (en) Differential planetary reducer for crane
CN108910725A (en) A kind of center rotating machinery for architectural engineering
CN103979387A (en) Winch type elevator main machine
CN201190089Y (en) Multifunctional lifting mechanism
EA045270B1 (en) LOAD-LIFTING MECHANISM OF BRIDGE, TOWER AND GANTRY CRANES
CN110255410B (en) Lifting speed change mechanism and lifting device
CN202172348U (en) Multi-stator and multi-rotor integrated drive differential synchronous type motor
CN114962190A (en) Double-shaft system transmission power generation driving system based on gravity energy storage
CN212832458U (en) Redundant drive arrangement of hoist
CN204873654U (en) Differential planetary reducer is used to hoist
CN216272838U (en) Differential transmission hoister
CN216444853U (en) Semi-direct-drive mine hoist of large permanent magnet speed reduction motor
CN214270043U (en) Hoisting type planetary hoist
CN203976186U (en) Winding type elevator main
CN203856971U (en) Differential planet reducer for crane
CN114751285A (en) Elevator drawn by double-motor driving device
CN202414935U (en) Elevator traction machine
CN202732221U (en) Novel wind-driven generator
CN205773000U (en) Winch for ship gearbox assembly
CN1022031C (en) Drive system of winch used in mines and its winch with variable speed
CN201634296U (en) Geared traction machine with speed-change mechanism
CN217632781U (en) Double-shaft system transmission power generation driving system based on gravity energy storage