PL151574B2 - Dwustopniowy ogranicznik obciążenia żurawi kolejowych - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 151574

POLSKA PATENTU TYMCZASOWEGO

URZĄD

PATENTOWY

RP

Patent tymczasowy dodatkowy do patentu nr--Zgłoszono: 87 04 21 (P. 265329)

Pierwszeństwo-Int. Cl.⁵ B66C 23/90

Zgłoszenie ogłoszono: 88 08 04

Opis patentowy opublikowano: 1991 04 30

Twórca wynalazku: Bogusław Kler

Uprawniony z patentu tymczasowego: Bogusław Kler,

Nowy Sącz (Polska)

Dwustopniowy ogranicznik obciążenia żurawi kolejowych

Przedmiotem wynalazku jest dwustopniowy ogranicznik obciążenia żurawi kolejowych, przełączający automatycznie swój zakres pracy w zależności od kąta obrotu wieży żurawia i wykorzystania, bądź niewykorzystania podpór zwiększających jego stateczność.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 106 596 układ sterowania pracą ograniczników obciążenia wyposażony jest w mikrowyłącznik przełączający zakres pracy ograniczników w razie wysunięcia podpory. W tym rozwiązaniu nie jest sygnalizowane faktyczne wykorzystanie podpory, na przykład dociśnięcie śruby podpierającej, które w żurawiach kolejowych może być niezależne od ustawienia podpory w położeniu roboczym. Układ nie uwzględnia wpływu kąta obrotu wieży żurawia na zmianę jego stateczności. Ponadto znane rozwiązanie składa się z dwóch, przełączanych mikrowyłącznikiem, niezależnych układów ogranicznika, co komplikuje jego budowę i stwarza większą zawodność pracy. Wynalazek polega na wyposażeniu układu ogranicznika w dwa połączone szeregowo wyłączniki krańcowe I oraz II stopnia. Wyłączniki te uruchamiane są elementem konstrukcji żurawia, który przemieszcza się bądź odkształca pod wpływem rosnącej siły w cięgnie podtrzymującym wysięgnik. Wyłącznik krańcowy I stopnia przerywa obwód przy przekroczeniu obciążenia momentem siły dopuszczalnym dla żurawia pracującego bez podpór, zaś wyłącznik II stopnia przerywa obwód przy przekroczeniu obciążenia momentem siły dopuszczalnym dla żurawia podpartego. Przerwanie obwodu przez wyłącznik krańcowy I lub II stopnia oddziaływuje na cewkę stycznika, który rozłącza wówczas zasilanie obwodów roboczych żurawia, pozostawiając włączonym jedynie napęd umożliwiający opuszczenie ładunku, ewentualnie zasilanie innych obwodów roboczych zapewniających napęd w kierunkach nie pogarszających stateczności żurawia.

Wyłącznik krańcowy I stopnia zbocznikowany jest dwoma szczotkami współpracującymi z pierścieniem segmentowym zainstalowanym w nieobracającym się podwoziu żurawia. Pierścień segmentowy składa się z pierścienia zwierającego oraz dwóch segmentów bocznych, ukształtowanych w ten sposób, że szczotki obracające się wraz z wieżą żurawia, współpracują obydwie z pierścieniem zwierającym, lub jedna z pierścieniem zwierającym, a druga z segmentem bocznym. Pierścień zwierający wykonany jest jako jednolity pierścień o zmiennej szerokości, bądź jest zespołem składającym się z pierścienia pełnego o jednakowej szerokości i dwóch wycinków pierścieni, połączonych elektrycznie z pierścieniem pełnym.

151 574

Współpraca obu szczotek z pierścieniem zwierającym następuje w położeniach wieży żurawia, w których jego stateczność jest niezależna od wykorzystania podpór. Wówczas pierścień zwierający zamyka obwód bocznikujący wyłącznik krańcowy I stopnia, w wyniku czego rozwarcie styków tego wyłącznika jest nieskuteczne. Dopiero rozwarcie styków wyłącznika krańcowego II stopnia, przy przekroczeniu obciążenia dopuszczalnego dla żurawia podpartego, skutkuje rozłączeniem zasilania obwodów roboczych żurawia.

W położeniach wieży obrotowej żurawia, dla których stateczność żurawia pracującego bez podpór jest mniejsza niż podpartego, jedna szczotka współpracuje z pierścieniem zwierającym, zaś druga - z jednym z dwóch segmentów bocznych. Zbocznikowanie wyłącznika krańcowego I stopnia następuje tu tylko w przypadkach podparcia żurawia, które to podparcie powoduje zamknięcie styków wyłącznika przy podporze, zainstalowanego na przewodzie łączącym pierścień zwierający z segmentem bocznym pieścienia segmentowego.

Wyłącznik sygnalizujący podparcie żurawia współpracuje ze śrubą podpierającą i jej nakrętką, bądź z siłownikiem hydraulicznym podpory.

W żurawiach wyposażonych w śruby podpierające, nakrętka śruby osadzona jest w ramieniu podpory z możliwością swobodnego pionowego przesuwu i współpracuje z wyłącznikiem krańcowym zainstalowanym na przewodzie łączącym pierścień zwierający z segmentem bocznym. W żurawiu niepodpartym śruba podpierająca wraz z nakrętką przesuwają się pod własnym ciężarem w dół, w wyniku czego wyłącznik krańcowy rozwiera dwe styki przerywając połączenie pierścienia zwierającego z segmentem bocznym. Wówczas wyłącznik krańcowy I stopnia zbocznikowany jest tylko w tych zakresach obrotu wieży żurawia, w których obie szczotki współpracują z pierścieniem zwierającym, czyli w zakresach obrotu, w których stateczność żurawia niezależna jest od jego podparcia. W położeniach wieży żurawia wykraczających poza te zakresy bocznikowanie wyłącznika krańcowego I stopnia nie działa, wobec czego ogranicznik obciążenia rozłącza zasilanie obwodów roboczych żurawia po rozparciu styków wyłącznika I stopnia to jest po przekroczeniu udźwigu żurawia niepodpartego.

W żurawiu podpartym śruba podpierająca podnosi nakrętkę, która współpracując z wyłącznikiem krańcowym znajdującym się przy podporze, powoduje zamknięcie jego styków na przewodzie łączącym pierścień zwierający z segmentem bocznym. Powoduje to zbocznikowanie wyłącznika krańcowego I stopnia w wyniku czego działaj ęcym elementem ogranicznika obciążenia będzie wyłącznik krańcowy II stopnia, właściwy dla pracy żurawia podpartego.

W żurawiach, których podpory wyposażone są w siłowniki hydrauliczne zamiast śrub podpierających, wyłącznikiem sygnalizującym podparcie jest przekaźnik ciśnienia. Zamyka on swe styki na przewodzie łączącym pierścień zwierający z segmentem bocznym przy odpowiednim ciśnieniu czynnika w siłowniku hydraulicznym, które wywołane jest dociśnięciem tłoczyska siłownika do podłoża. Zamknięcie styków przekaźnika ciśnienia wywołuje w układzie elektrycznym ogranicznika identyczne skutki, jak zamknięcie styków wyłącznika krańcowego współpracującego z nakrętką śruby podpierającej.

W żurawiach posiadających wysuwne ramiona podpór lub obrotowe, układ ogranicznika wyposażony jest dodatkowo w wyłącznik krańcowy sygnalizujący prawidłowe robocze położenie ramienia podpory. Wyłącznik ten zainstalowany jest na przewodzie łączącym pierścień zwierający z segmentem bocznym, szeregowo z wyłącznikiem sygnalizującym podparcie żurawia, zwiera on swe styki przy ustawieniu ramienia w położeniu roboczym. W żurawiach posiadających więcej niż jedną podporę po każdej stronie toru, w wyłączniki sygnalizujące podparcie żurawia i właściwe położenie ramienia podpory wyposaża się wszystkie podpory, instalując te wyłączniki szeregowo na przewodzie łączącym pierścień zwierający z segmentem bocznym pierścienia segmentowego.

Zaletą ogranicznika obciążenia według wynalazku jest zwiększenie bezpieczeństwa pracy żurawia, poprzez niezależne od uwagi operatora przełączanie zakresów pracy ogranicznika oraz rozszerzenie możliwości udźwigowych żurawia w pracy bez podpór oraz z jednostronnym lub dwustronnym podparciem. W żurawiu niepodpartym ogranicznik zabezpiecza przed przekroczeniem udźwigu charakterystycznego dla pracy bez podpór, zezwalając jednak na wykorzystanie udźwigu żurawia podpartego przy położeniach wysięgnika wzdłuż toru, co pozwala obsługiwać wagony stojące na tym samym torze po którym jeździ żuraw. W żurawiu jednostronnie podpartym ogranicznik pozwala wykorzystać udźwig charakterystyczny dla pracy z podporami w zakresie obrotu wieży obejmującym ponad 180°, symetrycznie względem pracującej podpory. W żurawiu

151 574 3 obustronnie podpartym, ogranicznik pozwala wykorzystać udźwig żurawia podpartego w całym zakresie obrotu jego wieży.

Przedmiot wynalazku zobrazowany jest na rysunku, w przykładach wykonania, gdzie fig. 1 przedstawia schemat mechaniczno-elektryczny układu ogranicznika, fig. 2 — konstrukcję zespołu podpierającego, śrubowego, z zainstalowanym wyłącznikiem krańcowym sygnalizującym podparcie , a fig. 3 — fragment układu obejmujący podwozie żurawia z siłownikami, przekaźnikami ciśnienia, oraz odmiennej konstrukcji pierścieniem segmentowym.

Dwustopniowy ogranicznik obciążenia, będący przedmiotem wynalazku, posiada krzywkę 1, na której zamocowana jest lina 2 podtrzymująca wysięgnik żurawia. Krzywka 1 zamocowana jest przegubowo w wieży obrotowej 3'żurawia i podparta jest sprężyną 4. Układ elektryczny ogranicznika posiada w wieży żurawia cztery wyłączniki krańcowe współpracujące z ruchomą krzywką 1 oraz lampki kontrolne, spośród których lampka 5 sygnalizuje załączenie układu do pracy, a pozostałe sygnalizują poszczególne stany robocze żurawia. Wskutek wzrostu obciążenia żurawia momentem siły lina 2 podtrzymująca wysięgnik obraca krzywkę 1, która pokonując opór sprężyny 4 współpracuje kolejno z czterema wyłącznikami krańcowymi. W pierwszej kolejności, przy obciążeniu momentem siły stanowiącym 0,9 do 0,95 momentu dopuszczalnego I stopnia, czyli dla żurawia niepodpartego, krzywka 1 załącza wyłącznik krańcowy 6, który powoduje zapalenie się lampki 7 koloru żółtego, sygnalizującej zbliżanie się do obciążenia dopuszczalnego I stopnia. Następnie przy obciążeniu momentem siły wynoszącym maksimum 1,15 momentu dopuszczalnego I stopnia, krzywka 1 rozłącza wyłącznik krańcowy I stopnia 8, którego zadaniem jest przerwanie poprzez układ przekaźników zasilania obwodów roboczych żurawia wówczas, gdy jego obciążenie momentem siły podlega ograniczeniu I stopnia, czyli dla pracy bez podpór.

Wyłącznik krańcowy I stopnia 8 zbocznikowany jest szczotkami 9, które współpracują z pierścieniem segmentowym 10 zainstalowanym w nieobracającym się podwoziu żurawia, składającym się z pierścienia zwierającego 101 i dwóch segmentów bocznych 102. W stanie pracy żurawia przedstawionym w fig. 1, odpowiadającym położeniu wysięgnika wzdłuż toru, obie szczotki 9 współpracują z pierścieniem zwierającym 101, bocznikując wyłącznik krańcowy I stopnia 8, w wyniku czego rozłączenie wyłącznika 8 jest nieskuteczne. Zbocznikowanie wyłącznika krańcowego i stopnia 8 poprzez szczotki 9 i pierścień zwierający 101 pierścienia segmentowego 10 sygnalizowane jest lampką 11, która daje operatorowi żurawia informację, że żuraw przygotowany jest do przyjmowania obciążeń mieszczących się w zakresie ograniczenia II stopnia to jest jak dla pracy z wykorzystaniem podpór. Przy wzroście obciążenia momentem siły do wartości 0,9 do 0,95 momentu dopuszczalnego dla II stopnia ograniczenia, krzywka 1 załącza wyłącznik krańcowy 12, który poprzez zapalenie lampki 13 koloru żółtego sygnalizuje zbliżanie się do obciążenia dopuszczalnego II stopnia. Ostatnim wyłącznikiem krańcowym, współpracującym z krzywką 1, jest wyłącznik krańcowy II stopnia 14, który przy obciążeniu momentem siły wynoszącym maksimum 1,15 dopuszczalnego obciążenia II stopnia rozłącza zasilanie cewki przekaźnika 15. Skutkiem tego jest rozwarcie styków 151 przekaźnika 15, co powoduje przerwę w zasilaniu cewki stycznika 16 rozłączającego wówczas zasilanie obwodów roboczych 17 żurawia, z pozostawieniem możliwości opuszczenia ładunku ewentualnie innych ruchów roboczych nie powodujących pogorszenia stateczności żurawia. Drugim skutkiem braku zasilania cewki przekaźnika 15 jest załączenie styków 152 tego przekaźnika, co powoduje włączenie sygnalizacji w postaci lampki 18 koloru czerwonego oraz sygnału dźwiękowego 19 słyszalnego zarówno w kabinie operatora, jak i na zewnątrz żurawia.

Pierścień segmentowy 10 ukształtowany jest w ten sposób, że szczotki 9 obracające się wraz z wieżą żurawia współpracują z pierścieniem zwierającym 101 pierścienia segmentowego 10 tylko w tych zakresach obrotu, w których stateczność żurawia nie zależy od jego podparcia. W zakresach obrotu wieży, w których stateczność żurawia pracującego bez podpór jest mniejsza niż podpartego, jedna szczotka 9 współpracuje z pierścieniem zwierającym 101 a druga szczotka - z segmentem bocznym 102 pierścienia segmentowego. Każdy z dwóch segmentów bocznych 102 połączony jest przewodem z pierścieniem zwierającym 101, przy czym na przewodzie tym zainstalowane są wyłączniki krańcowe sygnalizujące wykorzystanie podparcia żurawia. Wyłącznik krańcowy 20 zwiera swe styki w przypadku dociśnięcia do podłoża śruby podpierającej 21, natomiast wyłącznik krańcowy 22 zwiera swe styki przy ustawieniu ramienia podpory 23 w położeniu roboczym.

151 574

Śruba podpierająca 21 osadzona jest w ramieniu podpory 23za pośrednictwem nakrętki 24 mającej możliwość pionowego przesuwania się w ramieniu podpory. Nakrętka zabezpieczona jest przed obrotem za pośrednictwem wpustu 25. Przesuwając się w ramieniu podpory 23 nakrętka 24 współpracuje z wyłącznikiem krańcowym 20. Gdy śruba 21 jest niewykorzystana do podparcia żurawia, opada ona w dół wraz z nakrętką 24, zajmując położenie przedstawione w fig. 2. Wówczas dźwignia 201 wyłącznika krańcowego 20 jest zluzowana, a styki wyłącznika 20 są rozwarte. Dociśnięcie śruby 21 do podstawy 26 ustawionej na podłożu, powoduje podniesienie nakrętki 24, która naciskając na dźwignię 201 wyłącznika krańcowego 20 powoduje zwarcie jego styków.

Zamknięcie obwodu przez wyłączniki krańcowe 20 i 22, następujące w przypadku prawidłowego podparcia żurawia powoduje zbocznikowanie wyłącznika krańcowego I stopnia 8 poprzez szczotki 9, pierścień zwierający 101, przewód z wyłącznikami 20 i 22 oraz segment boczny 102 pierścienia segmentowego 10; w wyniku czego żuraw może przyjmować obciążenia w zakresie ograniczenia II stopnia to jest dla pracy z podporami. W przypadku niepodparcia żurawia brak jest połączenia elektrycznego między pierścieniem zwierającym 101, a segmentem bocznym 102 pierścienia segmentowego 10. Wówczas szczotki 9 po wejściu w strefę współpracy z segmentem bocznym 102 nie bocznikują wyłącznika krańcowego I stopnia 8, który w tym zakresie obrotu wieży ogranicza obciążenie żurawia, powodując przerwę w zasilaniu przekaźnika 15, a za jego pośrednictwem stycznika 16 przerywającego zasilanie obwodów roboczych żurawia.

Równolegle ze stykami 151 przekaźnika 15 włączony jest w układ ogranicznika wyłącznik 27 uruchamiany kluczem, służący do kontroli działania układu. Zamknięcie styków wyłącznika 27 bocznikuje styki 151 przekaźnika 15 w wyniku czego stycznik 16 nie rozłącza obwodów roboczych 17 żurawia, a jedynym skutkiem rozłączenia wyłączników krańcowych I stopnia 8 i II stopnia 14 jest działanie sygnalizacji w postaci lampki 18 koloru czerwonego oraz sygnału dźwiękowego 19 włączających się przy przekroczeniu obciążeń dopuszczalnych.

W drugim przykładzie wykonania układ w nadwoziu - wieży obrotowej żurawia jest identyczny z układem w przykładzie pierwszym. Różnice istnieją w części układu ogranicznika zainstalowanej w podwoziu żurawia i ten fragment układu przedstawiony jest w fig. 3.

W drugim przykładzie wykonania pierścień zwierający 101, wchodzący obok segmentów bocznych 102 w skład pierścienia segmentowego 10 składa się z pierścienia pełnego 1011 oraz dwóch wycinków pierścieni 1012, połączonych elektrycznie z pierścieniem pełnym 1011. Pierścień pełny 1011 może być wspólny z innymi instalacjami żurawia. Jedna ze szczotek 9 współpracuje stale z pierścieniem pełnym 1011 a druga z wycinkiem pierścienia 1012 lub segmentem bocznym 102. Bocznikowanie wyłącznika krańcowego I stopnia 8 bez względu na podparcie żurawia następuje w tych zakresach obrotu jego wieży, w których obie szczotki współpracują z elementami pierścienia zwierającego 101 czyli jedna z pierścieniem pełnym 1011 a druga z wycinkiem pierścienia 1012. W położeniach wieży, w których jedna szczotka współpracuje z pierścieniem pełnym 1011 a druga z segmentem bocznym 102 bocznikowanie wyłącznika 8 następuje tylko w przypadkach podparcia żurawia.

Wyłącznikiem sygnalizującym w drugim przykładzie wykonania podparcie żurawia jest przekaźnik ciśnienia 28. W żurawiu podpartym, ciśnienie w siłowniku podpierającym 29 dociskające tłoczysko siłownika do podstawy 26 ustawionej na podłożu, powoduje w przekaźniku ciśnienia 28 zwarcie styków na przewodzie łączącym pierścień zwierający 101 z segmentem bocznym 102. Powoduje to zbocznikowanie wyłącznika krańcowego I stopnia 8 w tych zakresach obrotu wieży żurawia, w których jedna ze szczotek 9 współpracuje z segmentem bocznym 102 pierścienia segmentowego 10. W przypadku zmniejszenia ciśnienia w siłowniku podpierającym 29, co następuje w razie niewykorzystania podpór, przekaźnik ciśnienia 28 rozwiera swe styki, przerywając połączenie elektryczne pierścienia zwierającego 101 z segmentem bocznym 102. Wówczas nie nastąpi bocznikowanie wyłącznika 8 pierścieniem segmentowym 10 w tych zakresach obrotu wieży żurawia, w których jego stateczność zależy od podparcia i stąd w tych położeniach wieży wyłącznik krańcowy I stopnia 8 będzie ograniczał obciążenie żurawia, zaś wyłącznik krańcowy II stopnia 14 będzie działał jedynie w zakresach obrotu wieży żurawia charakteryzujących się statecznością niezależną od wykorzystania podpór.

151 574

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Dwustopniowy ogranicznik obciążenia żurawi kolejowych, posiadający element konstrukcji przemieszczający się lub odkształcający w miarę wzrostu obciążenia momentem siły oraz wyłączniki krańcowe, które przy przekroczeniu dopuszczalnych obciążeń przerywają obwód cewki stycznika rozłączającego wówczas zasilanie obwodów roboczych żurawia, znamienny tym, że wyłącznik krańcowy I stopnia (8), przerywający obwód przy przekroczeniu dopuszczalnego obciążenia żurawia niepódpartego oraz wyłącznik krańcowy II stopnia (14), przerywający obwód przy przekroczeniu dopuszczalnego obciążenia żurawia podpartego, połączone są szeregowo, przy czym wyłącznik I stopnia (8) zbocznikowanyjest dwoma szczotkami (9) obracającymi się wraz z wieżą żurawia, które współpracują z pierścieniem segmetnowym (10) zainstalowanym w podwoziu żurawia i ukształtowanym w ten sposób, że w zakresach obrotu wieży, w których stateczność żurawia nie zależy od jego podparcia, zamknięcie obwodu między szczotkami (9) następuje wyłącznie poprzez części pierścienia segmentowego (10), natomiast w zakresach obrotu wieży, w których stateczność żurawia pracującego bez podpór jest mniejsza niż podpartego, szczotki (9) współpracują z elementami pierścienia segmentowego (10) odizolowanymi od siebie, ale połączonymi przewodem, na którym zainstalowany jest wyłącznik sygnalizujący zamknięciem swych styków podparcie żurawia.
2. 2. Ogranicznik obciążenia według zastrz. 1, znamienny tym, że wyłącznikiem który poprzez zamknięcie swych styków sygnalizuje podparcie żurawia jest wyłącznik krańcowy (20) współpracujący z nakrętką (24) śruby podpierającej (21) osadzoną przesuwnie w ramieniu podpory (23).
3. 3. Ogranicznik obciążenia według zastrz. i, znamienny tym, że wyłącznikiem który poprzez zamknięcie swych styków sygnalizuje podparcie żurawia jest przekaźnik ciśnienia (28) reagujący na wzrost ciśnienia w siłowniku (29) podpierającym żuraw.
4. 4. Ogranicznik obciążenia według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że pierścień segmentowy (10) składa się z pierścienia zwierającego (101) i dwóch segmentów bocznych (102) wzajemnie od siebie odizolownaych.
5. 5. Ogranicznik obciążenia według zastrz. 4, znamienny tym, że pierścień zwierający (101) ma postać jednolitego pierścienia o zmniennej szerokości.
6. 6. Ogranicznik obciążenia według zastrz. 4, znamienny tym, że pierścień zwierający (101) składa się pierścienia pełnego (1011) oraz dwóch wycinków pierścieni (1012) połączonych elektrycznie z pierścieniem pełnym (1011).
7. 7. Ogranicznik obciążenia według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że szeregowo z wyłącznikiem który zamknięciem swych styków sygnalizuje podparcie żurawia połączony jest wyłącznik krańcowy (22) zamykający obwód w razie ustawienia ramienia podpory (23) w położeniu roboczym.

   151 574 fig.1

   151 574

   201 20

   77777777777777777777 fig.2 fig.3