RU2048421C1

RU2048421C1 - Load gripper electromechanical swing damper

Info

Publication number: RU2048421C1
Application number: RU93050734A
Authority: RU
Inventors: Н.П. Гаранин
Original assignee: Московская государственная академия водного транспорта
Priority date: 1993-11-05
Filing date: 1993-11-05
Publication date: 1995-11-20

Abstract

FIELD: cranes. SUBSTANCE: device has guy rope wound on drums of two single-drum winches with electromechanical drive mounted on slewing platform and controlled from crane operator's cabin. Winch drums have brakes. Guy rope is divided into two line secured by ends in different points of load gripper. Rope lines, through guide sheaves installed on crane boom, run to drums of different winches and further on, through guide sheaves on boom, to twin pulley block with equalizing sheave placed between guide sheaves on boom and guide sheaves with movable axle secured on movable crab with counterweights. Crab moves along boom or over slewing platform. EFFECT: enhanced reliability of damping. 3 dwg

Description

Изобретение относится к краностроению, в частности к электромеханическим разворотчикам-успокоителям раскачивания грузозахватного органа. The invention relates to crane construction, in particular to electromechanical reversal-soothers swinging load-gripping body.

Известен электромеханический разворотчик-успокоитель раскачивания грузозахватного органа, подвешенного на канате стрелового крана, содержащий оттяжной канат, установленные на поворотной платформе две однобарабанные лебедки с тормозными приспособлениями, смонтированные на стреле направляющие блоки и передвижную тележку с контргрузом. Known electromechanical reversal-soother swaying load-gripping body suspended on a rope of a jib crane, containing a pulling rope, two single-drum winches with braking devices mounted on a rotary platform, guide blocks mounted on an arrow and a mobile trolley with a counterload.

Описываемое изобретение отличается от известного тем, что оно снабжено электромеханическим приводом и сдвоенным канатным полиспастом с уравнительным блоком, при этом оттяжной канат, один конец которого закреплен на грузозахватном органе, охватывает сначала первый из направляющих блоков, имеющий неподвижную ось, после этого барабан первой лебедки с образованием на нем нескольких винтов, далее второй направляющий блок на стреле, полиспаст, встроенный между вторым и третьим направляющими блоками стрелы, и направляющие блоки с подвижной осью, установленные на тележке, после этого канат охватывает барабан второй лебедки с образованием на нем нескольких витков и, огибая четвертый направляющий блок на стреле, другой его конец закреплен на грузозахватном органе, при этом каждое из тормозных приспособлений представляет собой центробежный регулятор скорости, выполненный с возможностью изменения величины тормозного момента на валу барабана и установленный на быстроходном валу каждого редуктора, соединяющего электродвигатель с валом барабана одной из лебедок. The described invention differs from the known one in that it is equipped with an electromechanical drive and a double rope pulley with a leveling block, while a pull rope, one end of which is fixed to a load-gripping body, first covers the first of the guide blocks having a fixed axis, then the drum of the first winch with the formation of several screws on it, then a second guide block on the boom, a chain hoist built between the second and third guide blocks of the boom, and guide blocks with a movable Sew installed on a trolley, after that the rope covers the drum of the second winch with the formation of several turns on it and, enveloping the fourth guide block on the boom, its other end is mounted on a load-gripping body, each of the braking devices is a centrifugal speed controller made with the ability to change the braking torque on the drum shaft and mounted on the high-speed shaft of each gearbox connecting the electric motor to the drum shaft of one of the winches.

На фиг.1 изображена схема стреловой системы поворотного крана; на фиг.2 принципиальная схема разворотчика-успокоителя раскачивания грузозахватного органа; на фиг.3 представлена принципиальная схема устройства торможения центробежного регулятора скорости. Figure 1 shows a diagram of a jib system of a slewing crane; figure 2 is a schematic diagram of a reversal-damper swinging load gripping body; figure 3 presents a schematic diagram of a device for braking a centrifugal speed controller.

На поворотной платформе 1 грузоподъемного крана расположены нижний шарнир 2 стрелы 3, лебедка грузоподъемного механизма с барабаном 4, на который навит грузовой канат 5, проходящий через направляющие блоки 6, шарнир коромысла 7 с противовесом, соединенный тягой 8 со стрелой 3, гибкая или жесткая оттяжка 9, две однобарабанные лебедки 10 разворотчика-успокоителя. На грузовых канатах 5, походящих через блоки хобота 11, подвешен грузозахватный орган 12 (грейфер, спредер, грузовая подвеска и др.). Оттяжной канат 13 проходит через первый из напpавляющих блоков 14, расположенных на стреле крана, а его ветвь 15 огибает барабан первой лебедки 10. Оставляя несколько витков на барабане во избежание проскальзывания ветвь 16 каната 13 сматывается с барабана и проходит к второму из направляющих блоков 14, у которых ось неподвижна. Далее оттяжная ветвь 16 проходит на сдвоенный канатный полиспаст с уравнительным блоком 17, встроенный между вторым и третьим направляющими блоками 14, и направляющими блоками 18 с подвижной осью, установленными на передвижной тележке с контргрузом 19, которая может перемещаться по наклонной плоскости (на стреле) или по поворотной платформе под действием силы тяжести, натягивая оттяжной канат. С третьего блока направляющих блоков 14 оттяжная ветвь 16 проходит на барабан второй лебедки 10 и, оставляя на нем несколько витков, через четвертый из направляющих блоков 14 идет к грузозахватному органу для закрепления в точке, отстоящей на некотором расстоянии от точки закрепления начального конца каната для вращения относительно вертикальной оси. On the rotary platform 1 of the lifting crane there is a lower hinge 2 of the boom 3, a winch of the lifting mechanism with a drum 4, on which a cargo cable 5 is wound through the guide blocks 6, a rocker arm 7 with a counterweight connected by a rod 8 with an arrow 3, a flexible or rigid guy 9, two single-drum winches 10 of the reverser-damper. On the cargo ropes 5, passing through the blocks of the trunk 11, the load-gripping organ 12 is suspended (grab, spreader, cargo suspension, etc.). The pulling rope 13 passes through the first of the guide blocks 14 located on the boom of the crane, and its branch 15 goes around the drum of the first winch 10. Leaving several turns on the drum to prevent slipping, the branch 16 of the rope 13 is wound from the drum and goes to the second of the guide blocks 14, in which the axis is stationary. Next, the pulling branch 16 extends onto a double wire rope pulley with leveling block 17, built between the second and third guide blocks 14, and guide blocks 18 with a movable axis mounted on a mobile trolley with a counterload 19, which can move along an inclined plane (on the arrow) or on a turntable under the action of gravity, pulling a pull rope. From the third block of the guide blocks 14, the draw branch 16 passes to the drum of the second winch 10 and, leaving it several turns, goes through the fourth of the guide blocks 14 to the load-gripping body for fastening at a point some distance from the fastening point of the initial end of the rope for rotation relative to the vertical axis.

Каждая лебедка 10 состоит из электродвигателя 20, редуктора 21 и барабана 10. На быстроходном валу 22 редуктора 21 установлен центробежный регулятор скорости. Включение электродвигателя и защита его от перегрузок осуществляются автоматическим выключателем в кабине крановщика. Each winch 10 consists of an electric motor 20, a gearbox 21 and a drum 10. A centrifugal speed controller is installed on the high-speed shaft 22 of the gearbox 21. The electric motor is switched on and protected against overloads by a circuit breaker in the crane operator’s cabin.

Регулятор скорости содержит диск 23, соединенный шпонкой с валом 22 редуктора 21. Диск-храповик 24 и диск 25 свободно сидят на втулке диска 23. Тормозные обкладки 26 закреплены на диске-храповике 24 с обеих сторон. К тормозным обкладкам 26 могут прижиматься диски 23 и 25 для создания тормозного момента на валу барабана 10 при возрастании усилия в оттяжном канате. На ступице 27 диска 25 на шарнирах 28 укреплены угловые рычаги 29, к одним концам которых прикреплены грузики 30, а вторые их концы 31 входят в пазы ступицы диска 24. За ступицей диска 23 размещена пружина 32, соединенная с крышкой-шайбой 33 и опирающаяся на крышку 34, которая установлена с возможностью перемещения вдоль оси вала 22 с помощью винтов (болтов) 35. Регулировкой пружины 32 с помощью винтов 35 обеспечивают величину зазора между диском-храповиком 24 и дисками 23 и 25, необходимую для создания достаточного тормозного момента на валу 22 редуктора 21 при резком опускании груза в нижнее его положение и при раскачивании груза в направлении увеличения вылета стрелы 3, а также для обеспечения равномерного движения поднимаемого-опускаемого груза. The speed controller comprises a disk 23 connected by a key to the shaft 22 of the gear 21. The ratchet disk 24 and the disk 25 sit freely on the hub of the disk 23. The brake linings 26 are mounted on the ratchet disk 24 on both sides. Disks 23 and 25 can be pressed against the brake linings 26 to create a braking torque on the shaft of the drum 10 with increasing force in the draw rope. On the hub 27 of the disk 25, angular levers 29 are mounted on hinges 28, weights 30 are attached to one ends of the ends, and their second ends 31 are included in the grooves of the hub of the disk 24. Behind the hub of the disk 23 is a spring 32 connected to the washer cover 33 and supported by a cover 34, which is mounted to move along the axis of the shaft 22 using screws (bolts) 35. By adjusting the spring 32 using the screws 35, the gap between the ratchet disk 24 and the disks 23 and 25 is necessary to create sufficient braking torque on the shaft 22 gear 21 at p viscous lowering in its lower position and the rocking load in the direction of increasing departure boom 3 and also to ensure uniform movement of the lifted-load lowered.

Электромеханический разворотчик-успокоитель работает следующим образом. Electromechanical reversal-damper works as follows.

Включением электродвигателя соответствующей лебедки осуществляют разворот груза в горизонтальной плоскости. Выключатель электродвигателя расположен в кабине крановщика. Вращение через редуктор передается с вала электродвигателя на вал барабана одной из лебедок 10 и увеличивает силу натяжения одной из ветвей оттяжного каната. Поскольку концы ветвей оттяжного каната закреплены в разных точках грузозахватного органа, разность сил натяжения в ветвях оттяжного каната приведет к возникновению вращающего момента, который вызовет разворот груза в горизонтальной плоскости. By turning on the electric motor of the corresponding winch, the load is turned in the horizontal plane. The motor switch is located in the crane operator’s cab. Rotation through the gearbox is transmitted from the motor shaft to the drum shaft of one of the winches 10 and increases the tension force of one of the branches of the draw rope. Since the ends of the branches of the draw rope are fixed at different points of the load-lifting body, the difference in the tension forces in the branches of the draw rope will cause a torque that will cause the load to turn in the horizontal plane.

Электродвигатель каждой лебедки применяется только для разворота груза и не влияет на успокоение раскачивания груза. После достижения нужной величины разворота двигатель отключают. The electric motor of each winch is used only for turning the load and does not affect the calming of the swinging load. After reaching the desired turn value, the engine is turned off.

Успокоение раскачивания грузозахватного органа с грузом, подвешенным на канате стрелового крана, происходит при выключенном электродвигателе за счет создания тормозного момента на валах барабанов лебедок 10 с помощью центробежных регуляторов скорости. Calming the swinging of the load-gripping body with the load suspended on the rope of the jib crane occurs when the electric motor is off due to the creation of braking torque on the shafts of the winch drums 10 using centrifugal speed controllers.

Раскачивание груза вызывает перемещение оттяжного каната 13 и силу его натяжения. Увеличение силы натяжения оттяжного каната 13 вызывает вращение барабанов лебедок 10, и, как следствие, быстроходных валов 22 редукторов 21. The swinging of the load causes the movement of the pulling rope 13 and the force of its tension. An increase in the tension force of the draw rope 13 causes the rotation of the drums of the winches 10, and, as a result, the high-speed shafts 22 of the gearboxes 21.

Во время раскачивания груза увеличивается натяжение в канатах 13 и происходит увеличение частоты вращения вала 22 редуктора 21 с насаженными на нем жестко дисками 23 и 25. При увеличении частоты вращения быстроходного вала 22 редуктора 21 возникает центробежная сила масс грузиков 30, которые расходятся, и диски 23 и 25 прижимаются к тормозным обкладкам 26 диска 24 (храпового колеса). During load swinging, the tension in the ropes 13 increases and the rotational speed of the shaft 22 of the gearbox 21 increases with the hard disks 23 and 25 mounted on it. When the rotational speed of the high-speed shaft 22 of the gearbox 21 increases, the centrifugal mass of the weights 30, which diverge, and the discs 23 and 25 are pressed against the brake linings 26 of the disk 24 (ratchet wheel).

Диск 24 вращается свободно вместе с дисками 23 и 25 при подъеме-спуске груза, поскольку скорость вращения барабана лебедки 10 остается постоянной, грузики при этом расходятся от оси вращения на определенное расстояние, сохраняя зазор между дисками 23 и 25 и тормозными обкладками 26. The disk 24 rotates freely together with the disks 23 and 25 when lifting and lowering the load, since the rotation speed of the winch drum 10 remains constant, while the weights diverge from the rotation axis by a certain distance, maintaining a gap between the disks 23 and 25 and the brake plates 26.

При раскачивании груза в сторону крановщика во время подъема-спуска или остановки механизма подъема диск 24 также вращается свободно, как и диски 23 и 25, а собачки 36 скользят по поверхностям зубьев храповиков, не входя с ними в зацепление. При этом зазор между дисками 23 и 25 и тормозными обкладками 26 также сохраняется. When the load is swinging towards the crane operator during the lifting-lowering or stopping of the lifting mechanism, the disk 24 also rotates freely, like the disks 23 and 25, and the dogs 36 slide on the surfaces of the ratchet teeth without engaging with them. In this case, the gap between the disks 23 and 25 and the brake linings 26 is also maintained.

При отклонении грузового каната с грузом в строну от крановщика (к максимальному вылету) во время подъема-спуска или при остановке механизма подъема возрастает скорость перемещения оттяжного каната, что увеличивает силу натяжения в канате и приводит к увеличению частоты вращения барабана лебедки 10. При этом грузики 30 расходятся еще больше и возникающие в шарнирах 28 и концах 31 рычагов 29 усилия приводят к тому, что диски 23 и 25 прижимаются к тормозным обкладкам 26, выбирая зазоры полностью и создавая тормозной момент на валу редуктора вследствие неподвижности храпового колеса 24, которое удерживается собачкой 36, шарнирно закрепленной на поворотной платформе 1 крана. Собачка 36 устанавливается на поворотной платформе для передачи усилий от зубчатого храповика 24 с тормозными обкладками 26 на платформу 1 в момент торможения барабана лебедки 10. В зацепление с храповиком собачка входит при торможении храповика 24 во время отклонения груза от стрелы и полном выбирании зазора между тормозными обкладками 26 и дисками 23 и 25. При подъеме-спуске без раскачивания груза зазоры между тормозными обкладками 26 и этими дисками полностью не выбираются, поэтому происходит свободное вращение их. When the freight rope with the load in the direction of the crane operator deviates (towards the maximum outreach) during the ascent-descent or when the lifting mechanism stops, the speed of movement of the exhaust rope increases, which increases the tension force in the rope and leads to an increase in the speed of the winch drum 10. Moreover, the weights 30 diverge even more and the forces arising in the hinges 28 and the ends 31 of the levers 29 cause the disks 23 and 25 to be pressed against the brake linings 26, choosing the gaps completely and creating a braking moment on the gearbox shaft due to s immobility of the ratchet wheel 24, which is held pawl 36 hinged one crane on a turntable. Dog 36 is mounted on a turntable for transferring forces from the gear ratchet 24 with brake plates 26 to platform 1 at the time of braking of the winch drum 10. The dog engages with ratchet when braking the ratchet 24 while the load deviates from the boom and the gap between the brake plates is completely selected 26 and discs 23 and 25. When lifting and lowering without rocking the load, the gaps between the brake linings 26 and these discs are not completely selected, therefore, their free rotation occurs.

При возникновении тормозного момента на быстроходном валу 22 редуктора 21 и отсутствии проскальзывания оттяжного каната на барабане лебедки 10 в оттяжном канате возрастает усилие, препятствующее раскачиванию груза. Успокаивающая сила создается обеими лебедками 10 и равна разности усилий в оттяжном канате при заторможенном барабане и при свободном вращении барабана лебедки 10. Направление успокаивающей силы совпадает с направлением оттяжного каната, а точка ее приложения находится в месте крепления каната к грузозахватному органу. Успокаивающая сила зависит от величины тормозного момента на валу барабана лебедки 10. Величина тормозного момента на валу 22 редуктора 21 регулируется пружиной 32. При подъеме-спуске груза без его раскачивания тормозной момент не возникает из-за наличия соответствующего зазора между дисками 23 и 25 и тормозными обкладками 26 на диске 24. Наиболее эффективное гашение раскачивания груза происходит в сторону от стрелы, чем в сторону к стреле, что заложено в конструкции расположения собачки относительно храповика (допускается остановка храповика при его вращении в одну сторону). При этом снижение нагрузок на стрелу и крановые механизмы более значительно вследствие сдерживания раскачивания в направлении от стрелы. When a braking moment occurs on the high-speed shaft 22 of the gearbox 21 and there is no slippage of the exhaust rope on the drum of the winch 10 in the exhaust rope, the force increases, preventing the load from swinging. The calming force is created by both winches 10 and is equal to the difference in effort in the draw rope with the braked drum and free rotation of the winch drum 10. The direction of the calming force coincides with the direction of the draw rope, and its point of application is at the point of attachment of the rope to the load gripping body. The calming force depends on the magnitude of the braking torque on the shaft of the winch drum 10. The magnitude of the braking torque on the shaft 22 of the gearbox 21 is regulated by the spring 32. When lifting and lowering the load without swinging it, the braking moment does not occur due to the presence of an appropriate clearance between the disks 23 and 25 and the brake plates 26 on the disk 24. The most effective damping of the load swing occurs away from the boom than towards the boom, which is incorporated in the design of the location of the dog relative to the ratchet (stopping the ratchet is allowed When it rotates in one direction). At the same time, the reduction in the loads on the boom and crane mechanisms is more significant due to the containment of the swaying in the direction from the boom.

Вращение каждого барабана лебедки и быстроходного вала редуктора при отключенном электродвигателе происходит под действием разности усилий в наматываемом на барабан и сматываемом с барабана канатах. The rotation of each drum of the winch and the high-speed shaft of the gearbox with the motor turned off occurs under the influence of the difference in forces in the ropes wound on the drum and wound from the drum.

Claims

ELECTROMECHANICAL TURNER-RELEASER OF LOADING OF THE LOAD-HANDING BODY suspended on a rope of a jib crane, containing a pull rope, two single-drum winches with braking devices mounted on a rotary platform, mounted on the boom guiding blocks and an electrically driven cart, tackle pulley with leveling block, while a pulling rope, one end of which is fixed on a load-gripping body, covering first, the first of the guide blocks having a fixed axis, then the drum of the first winch with the formation of several turns on it, then the second guide block on the boom, the chain hoist built between the second and third guide blocks of the boom, and the guide blocks with a movable axis mounted on trolley, after that the rope covers the drum of the second winch with the formation of several turns on it and, circling the fourth guide block on the boom, the other end is fixed to the load-gripping organ, with each of the brakes znyh devices is a centrifugal speed controller configured to change the magnitude of the braking torque on the drum shaft and is mounted on a high-speed shaft of each gearbox connecting the motor to the shaft of one of the drum winches.