RU2667206C1 - Спредер наклонный для контейнеров - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области погрузочно-разгрузочной техники. Спредер содержит, расположенные соосно вдоль вертикальной оси траверсу рамной конструкции, соединенную по нижнему основанию с горизонтально ориентированной грузонесущей рамой большего размера, снабженной установленными по углам направляющими лапами с компенсаторами смещения и захватными головками, снабженными фиксаторами крепления спредера на контейнере с приводами перемещения. Траверса выполнена в виде объемной вертикально ориентированной конструкции, разъемно сопряженной с грузонесущей рамой вдоль одной из торцевых сторон нижнего основания рамы траверсы и соединенной с ней вдоль другой торцевой стороны неразъемным поворотным соединением, поперечная поворотная ось которого размещена вдоль торцевой стороны рамы траверсы. Горизонтальные балки грузонесущей рамы и вертикальные стойки рамы траверсы кинематически соединены между собой приводом наклона грузонесущей рамы, выполненной наклонно-поворотной вокруг поперечной оси и дополнительно снабженной торцевым прижимом двери контейнера, выполненным в виде подвижной рамной конструкции, вертикальные стойки которой в нижней части снабжены дверным поперечным прижимным упором, а в верхней части шарнирно соединены с торцевыми проушинами смежных продольных балок грузонесущей рамы и приводом наклона прижима. Приводы фиксаторов, а также приводы наклона грузонесущей рамы и прижима двери контейнера соединены с исполнительными механизмами и блоком управления. Достигается повышение эффективности применения спредера вне зависимости от площади разгрузки и доступности персонала к месту разгрузки, возможности автоматизации процесса переноса и разгрузки груза, сокращения времени на разгрузку и повышения срока службы грузозахватного устройства. 16 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Назначение и область применения

Изобретение относится к области погрузочно-разгрузочной техники, в частности, к грузозахватным элементам и устройствам, конструктивно сопряженным или приспособленным для использования с крановыми механизмами для подъема, опускания, перемещения или разгрузки крупнотоннажных контейнеров, а именно к спредерам.

Наклонный спредер предназначен преимущественно для выгрузки сыпучих грузов из контейнера с торцевым расположением разгрузочного люка, путем наклона контейнера вниз из горизонтального положения со стороны торца с разгрузочным люком над приемно-загрузочным конвейером или над другими стационарными или транспортными устройствами. Угол наклона позволяет высыпать весь груз без остатка

Предшествующий уровень техники

Известно захватное устройство для контейнеров (RU2291100), содержащее траверсу, несущую раму, состоящую из продольных и поперечных балок, установленные на несущей раме направляющие для наводки устройства на контейнер и захватные головки, снабженные механизмом поворота, где несущая рама выполнена поворотной, жестко закрепленной на зубчатом венце механизма ее поворота, взаимодействующем с шестерней вертикального мотор-редуктора с тормозом, установленных на траверсе, при этом на концах продольных балок несущей рамы с каждой стороны закреплена съемная поперечная концевая балка с захватными головками и механизмом их поворота, состоящим из электропривода, устройства поворота, включающего зубчатый сектор, взаимодействующий с шестерней редуктора электропривода, а каждая захватная головка состоит из фитинговой головки, установленной соосно в стакане, и снабжена амортизатором, размещенным между корпусом концевой балки и стаканом. К числу недостатков данного решения следует отнести низкую эффективность данной конструкции при разгрузке контейнера, требующая существенных временных затрат на ее осуществление, а также высокий риск неполной выгрузки содержимого контейнера низкий уровень безопасности осуществления выгрузки и невозможность автоматизации данного процесса.

Из предшествующего уровня техники известно также решение спредера (WO 2013/006141), снабженного устройствами зацепления для входа в зацепление с контейнером, устройством зацепления крышки, содержащее привод для позиционирования рамы зацепления крышки вблизи указанного контейнера, первую раму, к которой прикреплено устройство зацепления крышки, вторую раму, к которой прикреплены устройства зацепления контейнера, причем первая и вторая рамы имеют поворотное соединение, обеспечивающее возможность поворота второй рамы относительно первой рамы, и поддерживающее устройство, причем указанное поддерживающее устройство содержит по меньшей мере один поддерживающий кронштейн, проходящий параллельно продольной оси спредера и размещенный вблизи вертикальной стенки указанного контейнера, причем указанное поддерживающее устройство выполнено с возможностью контакта с контейнером и поддержки контейнера при повороте второй рамы. Техническое решение заключатся в обеспечении поворота контейнера при выгрузке на 180° вокруг продольной оси, что обеспечивается смещением области соединения первой и второй рам ниже центра тяжести контейнера. К числу недостатков данного решения следует отнести низкий уровень безопасности осуществления данных работ, небольшое время наработки на отказ вследствие высокой нагрузки на исполнительные механизмы из-за поворота контейнера полностью на 180° и необходимостью приложения существенных усилий для возврата его в исходное положение после выгрузки контейнера. Кроме того, продольный поворот контейнера требует обеспечения в месте выгрузки груза значительной площади для разгрузки одного контейнера, что в конечном итоге увеличивает временные затраты на разгрузку партии груза или загрузку транспортного средства требуемым объемом груза, снижая тем самым эффективность работы грузового терминала.

Из предшествующего уровня техники не выявлены решения спредеров позволяющие осуществлять разгрузку в автоматическом режиме контейнеров с торцевым расположением разгрузочного люка. Однако, по совокупности существенных признаков, вышеуказанное решение (WO 2013/006141) может быть принято за прототип.

Сущность изобретения.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретения, является создание простого устройства, удобного для выгрузки содержимого контейнера с торцевым расположением разгрузочного люка (двери) с минимальными временными затратами, а также расширение арсенала известных технических средств.

Технический результат, достигаемый заявленным решением заключается в повышении эффективности применения спредера вне зависимости от площади разгрузки и доступности персонала к месту разгрузки, возможности автоматизации процесса переноса и разгрузки груза, сокращения времени на разгрузку и повышении срока службы грузозахватного устройства, за счет перераспределения нагрузок на элементы конструкции.

Заявленный технический результат достигается использованием спредера наклонного для контейнеров содержащего, расположенные соосно, вдоль вертикальной оси, траверсу рамной конструкции, снабженную в верхней части подвесом и соединенную по нижнему основанию с горизонтально ориентированной грузонесущей рамой большего размера, снабженной установленными по углам направляющими лапами с компенсаторами смещения и захватными головками, снабженными фиксаторами крепления спредера на контейнере с приводами перемещения, отличающийся от прототипа тем, что траверса выполнена в виде объемной, вертикально ориентированной, конструкции, разъемно сопряженной с грузонесущей рамой вдоль одной из торцевых сторон нижнего основания рамы траверсы и соединенной с ней вдоль другой торцевой стороны, по меньшей мере, одним, неразъемным поворотным соединением, поперечная поворотная ось которого размещена вдоль торцевой стороны рамы траверсы, при этом горизонтальные балки грузонесущей рамы и вертикальные стойки рамы траверсы кинематически соединены между собой приводом наклона грузонесущей рамы, выполненной наклонно-поворотной вокруг поперечной оси и дополнительно снабженной торцевым прижимом двери контейнера, выполненным в виде подвижной рамной конструкции, вертикальные стойки которой, в нижней части снабжены дверным поперечным прижимным упором, а в верхней части шарнирно соединены с торцевыми проушинами смежных продольных балок грузонесущей рамы и приводом наклона прижима, при этом, приводы фиксаторов, а также приводы наклона грузонесущей рамы и прижима двери контейнера соединены с исполнительными механизмами и блоком управления.

В предпочтительном варианте осуществления заявленного изобретения приводы наклона грузонесущей рамы и прижима двери контейнера выполнены в виде приводов линейных перемещений с выдвижными штоками. Тем самым повышается уровень надежности конструкции, за счет перераспределения нагрузки на исполнительные механизмы, обеспечение плавного режима работы всех элементов конструкции, обеспечивающих наклон грузонесущей рамы и прижима двери контейнера, а за счет простоты конструкции приводов сокращается время приведения в действие исполнительных механизмов и увеличивается время наработки на отказ конструкции в целом.

При этом, предпочтительно выполнение приводов наклона грузонесущей рамы с обеспечением возможности поворота грузонесущей рамы вокруг поперечной поворотной оси и ее соответствующего наклона вниз со стороны торцевой стороны с прижимом двери контейнера на угол не менее 45° от горизонтальной плоскости, что обеспечивает оптимальный режим выгрузки груза из контейнера, с минимальными нагрузками на конструкцию спредера и контейнера, а также минимальными временными затратами на осуществлении процесса выгрузки.

В одном из вариантов осуществления изобретения приводы наклона прижима двери контейнера размещены горизонтально вдоль продольных балок несущей рамы, а приводы наклона грузонесущей рамы установлены наклонно с опорой на верхнюю поперечную балку рамы траверсы и опорные элементы или продольную балку грузонесущей рамы.

В других вариантах осуществления приводы прижима двери контейнера и/или наклона грузонесущей рамы могут выполнены также в виде гидравлических приводов, электроприводов и/или пневмоприводов, и/или в виде приводов с зубчато-реверсивным механизмом. Любой из указанных выше вариантов осуществления приводов позволяет обеспечить заявленный технический результат, и выбор каждого из приводов обуславливается технологическими предпочтениями пользователя, доступностью ремкомплекта для каждого из указанных выше видов привода, а также внешними условиями эксплуатации.

В еще одном, возможном варианте осуществления изобретения продольные балки несущей рамы могут быть выполнены телескопическими и снабжены приводами линейных перемещений с выдвижными штангами, симметрично расположенными по обе стороны от неподвижной рамы в продольном направлении и соединенными с блоком управления. Возможность выполнения несущей рамы масштабируемой за счет выполнения продольных балок телескопическими, позволяет расширит возможности применения спредера вне зависимости от типоразмера контейнера при сохранении ранее указанных технических преимуществ по сравнению с известными из уровня техники решениями.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения приводы соединены с блоком управления посредством блока управления автоматикой приводов, размещенном на грузонесущей раме, а линии коммуникаций приводов и блока управления размещены во внутреннем объеме рамных конструкции грузонесущей рамы и траверсы, выполненных коробчатыми. Данный вариант размещения линий коммуникации исполнительных механизмов и блока управления спредером обеспечивает их защиту от агрессивного воздействия внешней среды в процессе эксплуатации, обеспечивая, при необходимости, быстрый доступ к магистралям и блокам управления.

В возможном варианте осуществления, траверса и грузонесущая рама могут быть снабжены двумя неразъемными поворотными соединениями, размещенными вдоль продольных балок, поперечные поворотные оси которых ориентированы вдоль торцевой стороны рамы траверсы. Данное решение узла соединения повышает надежность конструкции в целом, ее управляемость при снижении износа элементов конструкции в процессе эксплуатации, за счет перераспределения нагрузок, повышает ремонтопригодность и срок службы устройства в целом при поддержании высоких эксплуатационных характеристик на протяжении всего времени эксплуатации.

В другом варианте осуществления заявленного изобретения продольные балки грузонесущей рамы могут быть дополнительно снабжены упорами в месте разъемного сопряжения рамной конструкции траверсы с грузонесущей рамой, что позволяет обеспечить более точное позиционирование грузонесущей рамы в режиме транспортировки, а также обеспечить защиту конструкции балки и иных опорных конструкций грузонесущей рамы и траверсы в режиме эксплуатации, снижая риск преждевременного износа и разрушения рамных конструкций от ударных нагрузок при возврате грузонесущей рамы из наклонного в исходное, горизонтальное положение, а также истирания поверхностей соприкосновения.

В еще одном варианте осуществления изобретения вертикальные стойки рамы траверсы могут быть выполнены наклонными с обеспечением возможности ограничения угла наклона грузонесущей рамы не более чем на предустановленный угол. Данное решение является дополнительным ограничителем угла наклона несущей рамы, обеспечивающее повышение надежности эксплуатации конструкции. При этом, упоры грузонесущей рамы данной конструкции рамы траверсы могут быть выполнены на высоту, обеспечивающей горизонтальное положение грузонесущей рамы при сопряжении рамных конструкций траверсы и грузонесущей рамы, что также повышает надежность эксплуатации конструкции, снижая ошибки позиционирования контейнера в процессе эксплуатации.

Предпочтительно, блок управления снабжен программируемым логическим контроллером расположенным в блоке коммутации блока управления, размещенного в защищенном корпусе на раме траверсы, а также снабжен системой звуковой и световой сигнализации, соединенной с блоком управления и исполнительными устройствами. Наличие световой и звуковой сигнализации повышает безопасность эксплуатации устройства, в том числе при обслуживании в автоматическом режиме или в условиях минимального присутствия обслуживающего персонала в зоне погрузки, транспортировки и выгрузки груза, а управление посредством контроллера повышает эффективность эксплуатации при любых режимах эксплуатации, расширяя возможности применения спредера.

В еще одном варианте осуществления изобретения вертикальные стойки прижима двери контейнера в верхней части выполнены с переходом в наклонный наружу участок и размещением в месте перехода шарнирного соединения прижима с грузонесущей рамой. Данная конструкция облегчает процесс управления наклоном конструкции прижима, обеспечивая тем самым быструю смена режима закрытия и открытия разгрузочного люка, а также прочность прижатия прижимом двери люка в процессе перемещения груза.

При этом, рама прижима двери контейнера дополнительно снабжена лестницей, а смежная с ней верхняя поверхность грузонесущей рамы дополнительно содержит платформу обслуживания и ограждение вдоль продольных балок, тогда как блок управления размещен на рамной конструкции рамы траверсы, с обеспечением доступа к панели управления блока со стороны платформы обслуживания. Возможность осуществления безопасного обслуживания блоков управления спредера и его исполнительных механизмов, существенно повышает безопасность эксплуатации устройства и продлевает срок его службы при сохранении высоких эксплуатационных характеристик.

Краткое описание чертежей.

Заявленное техническое решение поясняется чертежами, где:

фиг.1 - общий вид спредера наклонного для контейнера;

фиг. 2 – вид спредера спереди;

фиг.3 – вид спредера сверху

фиг.4 – общий вид рамной конструкции траверсы;

фиг.5 – общий вид рамной конструкции прижима двери контейнера;

фиг. 6 – схемное представление вида спереди продольной балки грузонесущей рамы;

фиг.7 – схемное представление трансформации взаимного расположения элементов конструкции спредера при разных режимах эксплуатации: а) режим транспортировки и хранения, б) режим запуска выгрузки (промежуточная стадия); в) режим выгрузки груза.

Следует отметить, что прилагаемые чертежи иллюстрируют только один из наиболее предпочтительных вариантов осуществления изобретения и не могут рассматриваться в качестве ограничений его содержания, которое может включать другие возможные варианты осуществления.

Осуществимость изобретения.

Как следует из чертежей, представленных на фиг. 1-7, наклонный спредер для контейнеров состоит из расположенных соосно, вдоль вертикальной оси, траверсы 1 рамной конструкции, и грузонесущей рамы 2, соединенных между собой. При этом, согласно представленному на чертежах фиг.1 -7 варианту осуществления изобретения, траверса 1 выполнена в виде объемной, вертикально ориентированной конструкции, в частности, призматической формы, нижнее основание которой меньше смежного основания располагаемой ниже траверсы грузонесущей рамы 2, выполненной, в рассматриваемом примере осуществления, прямоугольной в плане, опорные элементы которой образуют продольные балки 7 вдоль больших сторон основания рамы и торцевые сторон, вдоль меньших из них. При этом, грузонесущая рама вдоль одной из торцевых сторон снабжена торцевым прижимом 3 двери контейнера, выполненным в виде подвижной рамной конструкции, вертикальные стойки 23 которой, в нижней части снабжены дверным поперечным прижимным упором 4, а в верхней части шарнирно, в частности, посредством поворотных осей 5, соединены с торцевыми проушинами 6 смежных продольных балок 7 грузонесущей рамы и приводом наклона прижима 8.

Соединение грузонесущей рамы и траверсы, в представленном примере осуществления выполнено сопряжением вертикальных стоек рамы траверсы 9 с верхней поверхностью продольных балок 7 грузонесущей рамы. При этом, траверса выполнена разъемно сопряженной 10 с грузонесущей рамой вдоль торцевой стороны нижнего основания траверсы со стороны грузонесущей рамы снабженной прижимом двери контейнера, а с противоположной ей торцевой стороне рамы траверсы соединение 11 с грузонесущей рамой выполнено неразъемным и поворотным, поворотная ось 12 которого размещена вдоль торцевой стороны рамы траверсы. Конструкция спредера может быть снабжена как одним неразъемным соединением, поворотная ось которого располагается на всю ширину грузонесущей рамы, вдоль торцевой стоны нижнего основания траверсы, так и включать в состав более одного такого соединения, в зависимости от условий эксплуатации спредера. В частности, согласно представленному на фиг. 1-7 примеру осуществления, траверса и грузонесущая рама снабжены двумя неразъемными поворотными соединениями 11, размещенными вдоль продольных балок в месте их сопряжения с вертикальными стойками рамы траверсы, где поворотные оси размещены соосно и вдоль торцевой стороны нижнего основания траверсы. Согласно заявленному изобретению, горизонтальные балки грузонесущей рамы и смежные с ними вертикальные стойки рамы траверсы кинематически соединены между собой соответствующим приводом наклона грузонесущей рамы 22, выполненной наклонно-поворотной вокруг поперечной оси. Наличие двух приводов позволяет снизить нагрузку на элементы конструкции спредера в процессе его эксплуатации за счет ее перераспределения. Данное решение позволяет осуществлять контролируемый наклон грузонесущей рамы, реагируя на изменение внешней обстановки в процессе транспортировки и выгрузки груза, корректируя усилие, передаваемое на каждый привод, в зависимости от действующих на каждую из балок и вертикальных стоек грузонесущей рамы и траверсы воздействий, что позволяет избегать или минимизировать создание аварийных или травмоопасных ситуаций в процессе эксплуатации, а также минимизировать процесс выгрузки груза и его транспортировки.

Для обеспечения точной посадки на контейнер, спредер оснащен центрирующими и направляющими лапами 13, установленными на поперечных (торцевых) элементах металлоконструкции грузонесущей рамы 2. Направляющие лапы 13 снабжены датчиками (на чертежах не показаны) и компенсаторами смещения 14, предназначенными для контроля исполнительных механизмов спредера. Датчики и компенсаторы собирают данные о процессе стопорения, формируют и передают цифровые, звуковые и световые сигналы в блок коммутации блока управления исполнительными механизмами и на панель визуального контроля блока управления, снабженного программируемым контроллером(на чертежах не показан), расположенным в блоке коммутации блока управления. При этом, блок 15 управления размещен в защищенном корпусе на раме траверсы, во внутреннем объеме ее рамной конструкции), в электрическом шкафу.

Для позиционирования спредера и захвата контейнера грузонесущая рама снабжена установленными по углам захватными головками с фиксаторами 16 крепления спредера на контейнере, выполненных, в частности, в виде поворотных замков. При этом, например, замки захватных головок могут содержать поворотные штыри, которые при посадке вводятся как сбоку, так и сверху в ответные гнезда контейнеров, либо возможно иное размещение поворотных замков на несущей раме в зависимости от конструкции контейнера. При этом, в процессе эксплуатации, для фиксации спредера на контейнере, поворотные штыри замка вводят в отверстия фитингов по четырём углам контейнера, а затем поворачивают их на угол 90°, осуществляя тем самым его надежный захват. После перемещения и выгрузки груза из контейнера, его освобождают от захватов, выводя поворотные штыри из зацепления, производя вышеуказанные действия в обратном порядке. При этом, при наклоне грузонесущей рамы, как контролируемом, при выгрузке груза, так и вызванным любыми иными причинами, например, под воздействием ветра, компенсатор смещения 14 направляющих лап препятствует самопроизвольному смещению контейнера, обеспечивая тем самым работоспособность устройства в целом и безопасность его эксплуатации.

В качестве привода поворотных замков захватного устройства могут быть использованы как индивидуальные, так и централизованные электрические, гидравлические или пневматические приводы (на чертеже не показаны). Конструкция фиксаторов не является предметом настоящего изобретения, согласно заявленному решению изобретения в качестве фиксаторов могут быть использованы любые известные из уровня техники решения фиксаторов на контейнерах грузоподъемных устройств.

Запасовка канатов спредера (на чертеже не показано) производится с помошью подвеса 17, расположенного верхней раме траверсы, на механизм подъёма грузовой тележки крана. Это обеспечивает точность посадки, постоянную ориентацию контейнера в пространстве и предотвращает нежелательное раскачивание при возможных ветровых и инерционных нагрузках. В частности. в представленном на чертежах фиг.1-7 примере осуществления, подвес дополнительно снабжен страховочными цепями с фиксаторами, располагаемыми по контуру подвеса, что повышает безопасность эксплуатации и обеспечивает работоспособность устройства при воздействии неблагоприятных внешних факторов, в том числе при воздействии ветровых и инерционных нагрузок.

Заявленное решение наклонного спредера предназначено для работы с контейнерами, преимущественно для перевозки сыпучих грузов, с торцевым расположением двери. Вследствие этого, для обеспечения эффективного режима транспортировки контейнера от места его складирования до места выгрузки груза и собственно самого процесса выгрузки груза, прижим двери контейнера, грузонесущей рамы выполнен в виде подвижной рамной конструкции, шарнирное соединение которой с продольными балками грузонесущей рамы выполнено с возможностью наклона прижима таким образом, чтобы в режиме выгрузки груза нижняя часть прижима могла быть отодвинута от двери контейнера, освобождая ее от воздействия на нее упора для удержания ее в закрытом состоянии в режиме складирования транспортировки. В качестве такого шарнирного соединения могут быть использованы любые известные из области техники шарнирно-поворотные устройства. В частности, в соответствии с представленным примером осуществления, в качестве такого устройства могут быть использованы поворотные оси 5. При этом, шарнирные соединения устанавливаются по месту соединения каждой из вертикальных стоек рамы прижима к проушинам продольных балок грузонесущей рамы. Для обеспечения более надежного процесса управления наклоном прижима, вертикальные стойки рамы прижима в верхней части, выше шарнирного соединения, могут быть выполнены с отгибом 18 назад, образующим рычаг с заданным и контролируемым максимальным углом наклона прижима. В данном случае, привод наклона прижима двери контейнера соединен с отгибом, что позволяет осуществлять наклон прижима до касания поверхности отгиба смежной поверхности грузонесущей рамы. За счет заданного зазора между верхней частью отгиба и торцевой поверхностью грузонесущей рамы, наклон прижима может быть осуществлен на больший угол, по сравнению с вертикально ориентированными стойками. Одновременно, наличие отгиба в верхней части позволяет размещать вертикальную рамную конструкцию прижима ближе к торцевой поверхности контейнера, что уменьшает габариты устройства и повышает возможности его эксплуатации.

Управление поворотом прижима в вертикальной плоскости, наклоном несущей рамы в вертикальном направлении со стороны торца с прижимом, а также фиксаторами, согласно заявленному изобретению, осуществляется посредством приводов, соединенных с исполнительными механизмами и блоком управления, размещенным в объеме неподвижной рамы.

В частности, на примере осуществления изобретения, представленным фиг.1, в качестве приводов исполнительных механизмов используют гидравлические приводы, где гидравлические приводы наклона прижима 8, размещены горизонтально вдоль продольных балок несущей рамы, а управляющие наклоном грузонесущей рамы гидравлические приводы 22, установлены наклонно, с опорой одним концом на верхнюю поперечную балку или вертикальную стойку в области верхнего основания рамы траверсы, а другим – на опорные элементы рамной конструкции грузонесущей рамы, например, на продольные балки или иные опорные элементы, располагаемые рядом с ними в объеме рамы. В качестве гидроприводов могут использоваться любые известные из уровня техники гидравлические приводы, например, приводы с использованием поршневых насосов с переменным рабочим объемом, вместо поршневых. Его применение в сочетании с системой управления CAN-bus, сменившей систему логического контроля, существенно упрощает работу и увеличивает ресурс техники, позволяет оптимизировать работу двигателя, узлов и агрегатов, снижает вероятность аварийных ситуаций. Управление гидроприводами осуществляется гидроустановкой размещаемой, например, в объеме рамной конструкции траверсы, как это показано на чертеже фиг.4, либо в объеме металлоконструкций грузонесущей рамы.

Помимо гидравлических приводов в конструкции заявленного решения могут быть использованы электроприводы, пневмоприводы, приводы с зубчато-реверсивным механизмов и иные, известные из уровня техники аналогичные решения, обеспечивающие линейные, контролируемые перемещения элементов конструкции, в частности поворота и наклона конструкции грузонесущей рамы, прижима и фиксаторов спредера на контейнере. Выбор привода по его принципу действия обуславливается предпочтениями пользователей, в том числе, связанными с возможностью обеспечения своевременного ремонта конструкции, а также условиями эксплуатации спредера

Как следует из представленного на чертежах фиг.1-7 примера осуществления, смежные поверхности разъемного сопряжения траверсы и грузонесущей рамы могут быть снабжены упором, позволяющим снизить разрушающее воздействие ударных нагрузок на элементы конструкции и процесса истирания сопрягаемых поверхностей, а также обеспечить контролируемое позиционирование элементов конструкции и удержание рамы в горизонтальном положении в процессе транспортировки и складирования грузов.

Рамная конструкции траверсы может быть выполнена с наклонными вертикальными стойками, образующими трапециевидный в сечении профиль рамной конструкции траверсы, с обеспечением возможности ограничения угла наклона грузонесущей рамы не более чем на предустановленный угол, а упоры грузонесущей рамы. В данном случае, могут быть выполнены на высоту, обеспечивающую горизонтальное положение грузонесущей рамы при сопряжении рамных конструкций траверсы и грузонесущей рамы. Данное решение обеспечивает достижение заявленного технического результат в полном объеме.

Заявленное техническое решение наклонного спредера, в частном примере осуществления, представленном на фиг.1, может быть использовано для крана, например, фирмы «LIEBHERR», для захвата, подъема 20-футового контейнера с торцевым размещением двери контейнера и другой специальной тары для сыпучих грузов, с последующим наклоном на угол не менее 45⁰, для выгрузки сыпучих грузов

Для обслуживания блока управления и основных исполнительных механизмов спредера, рамная конструкция прижима может быть снабжена лестницей 19, а смежная с ней верхняя поверхность грузонесущей рамы оборудована платформой обслуживания с настилом 20 и боковым ограждением 21, расположенным вдоль продольных балок, а устройство управления приводами: блок управления и блок контроля гидроавтоматики, размещены в защитных кожухах и размещены в объеме рамной конструкции траверсы со стороны платформы обслуживания и на грузонесущей раме соответственно.

Заявленное устройство спредера наклонного работает следующим образом.

Погрузку контейнеров 24 осуществляют спредером посредством поворотных замков, которые фиксируются в угловых фитингах. Спредер размещают таким образом, чтобы прижим двери контейнера располагался с соответствующей торцевой стороны захватываемого контейнера (фиг. 7а). При этом, захват контейнера осуществляется по верхнему контуру фиксаторами (поворотными замками) захватных головок грузонесущей рамы. Для управления приводом спредера внутри стрелы крана проложены электро- и гидромагистрали. Грузозахватный механизм, смонтированный на несущей раме, снабжен направляющими лапами для перемещения контейнера влево-вправо относительно оси стрелы. Посредством датчиков и компенсаторов смещения, установленных на направляющих лапах или захватах на металлоконструкции грузонесущей рамы, осуществляется контроль исполнительных механизмов спредера. При наклоне, компенсатор (цилиндр) смещения препятствует самопроизвольному смещению контейнера.

Дверь 25 контейнера, располагаемая на торцевой стороне контейнера 24 разблокируется (открываются замки) и посредством привода наклона торцевого прижима двери контейнера удерживается в закрытом состоянии, предотвращая высыпание груза, вплоть до доставки контейнера в места выгрузки.

Для реализации процесса выгрузки гидравлические приводы наклона прижима двери контейнера втягивают шток и тем самым подтягивают верхний конец вертикальных стоек прижима к грузонесущей раме, обеспечивая отклонение прижима в его нижней части наружу, за счет, контролируемого приводом и углом отклонения отгиба вертикальных стоек, поворота рамной конструкции прижима вокруг поворотных осей шарнирного соединения, и отвод прижимного упора от поверхности двери контейнера, освобождая ее. Одновременно, гидравлические приводы наклона грузонесущей рамы, втягивая шток, отклоняют траверсу от вертикальной оси в сторону размещения приводов 8 (фиг. 7б). Разъемное соединение раскрывается и за счет смещения оси крепления контейнера после отклонения рамы траверсы, грузонесущая рама, поворачиваясь вокруг поворотных осей неразъемного поворотного соединения, отклоняется от исходного горизонтального положения, обеспечивая наклон со стороны торцевой стороны с прижимом вниз, на предустановленный угол, контролируемый приводами, под управлением контроллера блока управления. Наиболее оптимальным с точки зрения повышения эффективности осуществления выгрузки сыпучих грузов и минимизации времени на осуществления данной операции, является угол наклона грузонесущей рамы в 45° и более от горизонтальной поверхности (фиг. 7в)). Поскольку, конструктивно, наклон контейнера обеспечивается за счет крепления контейнера со смещением центра тяжести (под собственным весом), при достижении предустановленного угла наклона грузонесущей рамы, груз высыпается через разблокированные двери контейнера. Возвращение контейнера в исходную позицию происходит в обратном порядке.

Ограничение скорости наклона обеспечивается дросселированием гидросистемой жидкости вытесняемой гидроцилиндрами, а подъем в исходное положение, давлением насоса расположенного в блоке гидравлической станции спредера. Управление спредером осуществляется при помощи программируемого логического контроллера расположенного в электрическом шкафу блока управления(блоке коммутации), размещенного на рамной конструкции рамы траверсы, с обеспечением доступа к панели управления блока со стороны платформы обслуживания. Приводы соединены с блоком управления посредством блока управления приводов, размещенном на грузонесущей раме, а линии коммуникаций приводов и блока управления размещены во внутреннем объеме рамных конструкции грузонесущей рамы и траверсы, выполненных коробчатыми.

Таким образом, за счет применения в конструкции наклонной грузонесущей рамы и наклонного прижима двери контейнера, положение которых контролируется посредством системы приводов, управляемых микроконтроллером, а также за счет контролируемого отклонения рамы траверсы, соединенной с грузонесущей рамой и системой фиксации спредера на контейнере и контроля положения контейнера с процессе эксплуатации, обеспечивается, наклон контейнера за счет крепления контейнера со смещением центра тяжести (под собственным весом) и перераспределения нагрузок на элементы конструкции, что сокращает время на выгрузку груза(осуществляемую фактически под собственным весом) и обеспечивает тем самым повышение эффективности применения спредера вне зависимости от площади разгрузки и доступности персонала к месту разгрузки за счет возможности автоматизации процесса переноса и разгрузки груза, сокращения требуемого рабочего пространства на осуществление операций погрузки и выгрузки, а также повышении срока службы грузозахватного устройства, за счет снижения нагрузок на конструктивные элементы.

Claims (17)

1. Спредер наклонный для контейнеров, содержащий расположенные соосно вдоль вертикальной оси траверсу рамной конструкции, снабженную в верхней части подвесом и соединенную по нижнему основанию с горизонтально ориентированной грузонесущей рамой большего размера, снабженной установленными по углам направляющими лапами с компенсаторами смещения и захватными головками, снабженными фиксаторами крепления спредера на контейнере с приводами перемещения, отличающийся тем, что траверса выполнена в виде объемной вертикально ориентированной конструкции, разъемно сопряженной с грузонесущей рамой вдоль одной из торцевых сторон нижнего основания рамы траверсы и соединенной с ней вдоль другой торцевой стороны по меньшей мере одним неразъемным поворотным соединением, поперечная поворотная ось которого размещена вдоль торцевой стороны рамы траверсы, при этом горизонтальные балки грузонесущей рамы и вертикальные стойки рамы траверсы кинематически соединены между собой приводом наклона грузонесущей рамы, выполненной наклонно-поворотной вокруг поперечной оси и дополнительно снабженной торцевым прижимом двери контейнера, выполненным в виде подвижной рамной конструкции, вертикальные стойки которой в нижней части снабжены дверным поперечным прижимным упором, а в верхней части шарнирно соединены с торцевыми проушинами смежных продольных балок грузонесущей рамы и приводом наклона прижима, при этом приводы фиксаторов, а также приводы наклона грузонесущей рамы и прижима двери контейнера соединены с исполнительными механизмами и блоком управления.

2. Спредер по п.1, отличающийся тем, что приводы наклона грузонесущей рамы и прижима двери контейнера выполнены в виде приводов линейных перемещений с выдвижными штоками.

3. Спредер по п.2, отличающийся тем, что приводы наклона грузонесущей рамы выполнены с обеспечением возможности поворота грузонесущей рамы вокруг поворотной оси и ее соответствующего наклона вниз на угол не менее 45° от горизонтальной плоскости.

4. Спредер по п.2, отличающийся тем, что приводы наклона прижима двери контейнера размещены горизонтально вдоль продольных балок несущей рамы.

5. Спредер по п.3, отличающийся тем, что приводы наклона грузонесущей рамы в вертикальном направлении вниз установлены наклонно с опорой на верхнюю поперечную балку рамы траверсы и опорные элементы или продольную балку грузонесущей рамы.

6. Спредер по п.1, отличающийся тем, что приводы наклона грузонесущей рамы и прижима двери контейнера выполнены в виде гидравлических приводов, электроприводов и/или пневмоприводов.

7. Спредер по п.1, отличающийся тем, что приводы наклона грузонесущей рамы и прижима двери контейнера выполнены в виде приводов с зубчато-реверсивным механизмом.

8. Спредер по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что приводы соединены с блоком управления посредством блока управления автоматикой приводов, размещенного на грузонесущей раме, а линии коммуникаций приводов и блока управления размещены во внутреннем объеме рамных конструкции грузонесущей рамы и траверсы, выполненных коробчатыми.

9. Спредер по п.8, отличающийся тем, что траверса и грузонесущая рама снабжены двумя неразъемными поворотными соединениями, размещенными вдоль продольных балок, поперечные поворотные оси которых ориентированы вдоль торцевой стороны рамы траверсы.

10. Спредер по п. 8, отличающийся тем, что продольные балки грузонесущей рамы дополнительно снабжены упорами в месте разъемного сопряжения рамной конструкции траверсы с грузонесущей рамой.

11. Спредер по п.10, отличающийся тем, что вертикальные стойки рамы траверсы выполнены наклонными с обеспечением возможности ограничения угла наклона грузонесущей рамы не более чем на предустановленный угол.

12. Спредер по п.11, отличающийся тем, что упоры грузонесущей рамы выполнены на высоту, обеспечивающую горизонтальное положение грузонесущей рамы при сопряжении рамных конструкций траверсы и грузонесущей рамы.

13. Спредер по п.8, отличающийся тем что блок управления снабжен программируемым логическим контроллером расположенным в блоке коммутации блока управления, размещенного в защищенном корпусе на раме траверсы.

14. Спредер по п. 8, отличающийся тем, что снабжен системой звуковой и световой сигнализации, соединенной с блоком управления и исполнительными устройствами.

15. Спредер по п.8, отличающийся тем, что вертикальные стойки прижима двери контейнера в верхней части выполнены с переходом в наклонный наружу участок и размещением в месте перехода шарнирного соединения прижима с грузонесущей рамой.

16. Спредер по любому из пп. 1-7 или 9-15, отличающийся тем, что рама прижима двери контейнера дополнительно снабжена лестницей, а смежная с ней верхняя поверхность грузонесущей рамы дополнительно содержит платформу обслуживания и ограждение вдоль продольных балок.

17. Спредер по п.16, отличающийся тем, что блок управления размещен на рамной конструкции рамы траверсы с обеспечением доступа к панели управления блока со стороны платформы обслуживания.

Images