RU2676998C1

RU2676998C1 - Pipe-laying crane

Info

Publication number: RU2676998C1
Application number: RU2017140144A
Authority: RU
Inventors: Владимир Никитич Тарасов; Ирина Владимировна Бояркина
Priority date: 2017-11-17
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2019-01-14

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building, namely to equipment for construction of pipelines. Crane-paver includes a frame, tracked carts, boom, mechanism for adjusting the angle of the boom, made in the form of a hydraulic cylinder, drawstring, traction connecting the top of the scenes with the top of the boom, a lifting mechanism, made in the form of a rope pulley, with a hydraulic drum cargo winch, counterweight. Cylinder of the mechanism for changing the angle of the boom is pivotally connected to the link and is located between the boom and the link. Cargo rope from the drum of the hydraulic winch is stockpiled using a system of guide blocks mounted on the axles of the end hinges of the link and on the top of the boom.

EFFECT: improvement in the design of the crane-pipelayer is achieved.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к оборудованию для строительства трубопроводов.The invention relates to the field of engineering, namely, equipment for the construction of pipelines.

Известен кран-трубоукладчик с боковой стрелой, шарнирно установленной на гусеничной тележке трактора, например патент [U.S. Patent 4132317, Jan. 2, 1979. Pipe laying crane] [1], содержащий стрелу, закрепленную на гусеничной тележке с левой стороны по ходу трактора, механизм управления стрелой, выполненный в виде многократного канатного полиспаста, управляемого гидравлической барабанной лебедкой, механизм подъема-опускания трубы, содержащий многократный канатный полиспаст, управляемый гидравлической барабанной лебедкой, противовес, гидронасосы. Недостатком такого крана-трубоукладчика [1] является сложный механизм управления стрелой, выполненный в виде многократного канатного полиспаста с общей длиной каната порядка 100 м.A known pipe-laying crane with a lateral boom pivotally mounted on a tractor caterpillar, for example, a patent [U.S. Patent 4132317, Jan. 2, 1979. Pipe laying crane] [1], comprising a boom mounted on a caterpillar truck on the left side along the tractor, a boom control mechanism made in the form of a multiple rope pulley pulley controlled by a hydraulic drum winch, a pipe lifting and lowering mechanism containing multiple wire rope pulley controlled by a hydraulic drum winch, counterweight, hydraulic pumps. The disadvantage of such a pipe-laying crane [1] is the complex boom control mechanism, made in the form of a multiple rope pulley block with a total rope length of about 100 m.

Сложная конструкция такого крана является не эффективной и не соответствует уровню современной техники.The complex design of such a crane is not effective and does not correspond to the level of modern technology.

Известен кран-трубоукладчик [Патент РФ №2144156, опубл. 10.01.2000 г.] [2], содержащий портал, охватывающий гусеницу, стрелу, закрепленную на гусеничной тележке, гидроцилиндр управления наклоном стрелы, грузовую лебедку подъема груза, противовес. Недостатком устройства [2] является несовершенная конструкция гидравлического механизма изменения угла наклона стрелы. Несовершенство конструкции обусловлено использованием штоковой полости гидроцилиндра в качестве рабочей полости, удерживающей стрелу с грузом, в которой гидроцилиндр работает на деформацию растяжения. Такой режим работы является не свойственным для силовых гидроцилиндров, т.к. характеризуется уменьшением усилия в штоке на 25-30%. Кроме того, гидроцилиндр, работающий на деформацию растяжения, при непосредственном соединении со стрелой имеет неблагоприятные кинематические характеристики.Known pipe-laying crane [RF Patent No. 2144156, publ. 01/10/2000] [2], containing a portal covering a caterpillar, an arrow mounted on a caterpillar truck, a hydraulic cylinder for tilting the boom, a load hoist for lifting loads, and a counterweight. The disadvantage of the device [2] is the imperfect design of the hydraulic mechanism for changing the angle of the boom. The design imperfection is due to the use of the rod cavity of the hydraulic cylinder as the working cavity holding the boom with the load, in which the hydraulic cylinder works for tensile deformation. This mode of operation is not characteristic of power hydraulic cylinders, because characterized by a decrease in force in the stock by 25-30%. In addition, the hydraulic cylinder working for tensile strain, when directly connected to the boom, has adverse kinematic characteristics.

Недостаточная эффективность известного устройства [2] обусловлена малой величиной плеча вращения стрелы, т.е. расстояния от шарнира крепления стрелы на тележке до шарнира соединения гидроцилиндра со стрелой. В результате этого недостатка большая часть длины стрелы работает на изгиб и как следствие приводит к увеличению массы стрелы.The lack of effectiveness of the known device [2] due to the small size of the arm rotation of the boom, ie the distance from the hinge of the boom on the trolley to the hinge for connecting the hydraulic cylinder to the boom. As a result of this drawback, most of the length of the boom is bent and, as a result, leads to an increase in the mass of the boom.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является кран-трубоукладчик [Патент РФ №2601319 С1, опубл. 10.07.2015 г.] [3], содержащий раму, гусеничные тележки, стрелу, механизм регулирования угла наклона стрелы в виде гидроцилиндра и кулисы, грузоподъемный механизм, выполненный в виде канатного полиспаста и гидравлической барабанной лебедки, противовес.Closest to the proposed device is a pipe-laying crane [RF Patent No. 2601319 C1, publ. 07/10/2015]] [3], comprising a frame, caterpillar carts, an arrow, a mechanism for adjusting the angle of the boom in the form of a hydraulic cylinder and a link, a lifting mechanism made in the form of a rope pulley block and a hydraulic drum winch, a counterweight.

Недостатком крана-трубоукладчика [3] является зависимость совместной работы стрелового гидроцилиндра и грузовой гидравлической лебедки. При изменении угла наклона стрелы гидроцилиндром необходимо регулировать длину грузового каната путем сматывания или наматывания грузового каната на барабан. Указанный недостаток снижает производительность крана-трубоукладчика.The disadvantage of the pipe-laying crane [3] is the dependence of the joint operation of the boom hydraulic cylinder and a cargo hydraulic winch. When changing the angle of the boom with the hydraulic cylinder, it is necessary to adjust the length of the cargo rope by winding or winding the cargo rope onto the drum. This drawback reduces the performance of the pipe-laying crane.

Задачей изобретения является создание усовершенствованной конструкции крана-трубоукладчика, в котором силовой гидроцилиндр стрелы расположен между стрелой и кулисой, при этом усовершенствована система запасовки грузового каната на участке от барабана грузовой лебедки до грузоподъемного полиспаста при помощи системы направляющих блоков, установленных на концевых шарнирах кулисы и стреле.The objective of the invention is the creation of an improved design of the crane, in which the power cylinder of the boom is located between the boom and the link, while improving the storage system of the cargo rope in the area from the drum of the winch to the hoisting pulley using a system of guide blocks mounted on the end hinges of the wings and boom .

Поставленная задача решена за счет того, что в известном кране-трубоукладчике, включающем раму, гусеничные тележки, стрелу, механизм регулирования угла наклона стрелы, выполненный в виде гидроцилиндра, кулису, тягу, соединяющую вершину кулисы с вершиной стрелы, грузоподъемный механизм, выполненный в виде канатного полиспаста, с гидравлической барабанной грузовой лебедкой, противовес, согласно изобретению, гидроцилиндр механизма изменения угла наклона стрелы, шарнирно соединенный с кулисой, расположен между стрелой и кулисой, при этом грузовой канат с барабана гидравлической лебедки запасован в полиспаст грузоподъемного механизма при помощи системы направляющих блоков, установленных на осях концевых шарниров кулисы и на вершине стрелы.The problem is solved due to the fact that in the known pipe-laying crane, including a frame, caterpillar carts, an arrow, a mechanism for adjusting the angle of the boom made in the form of a hydraulic cylinder, a link, a link connecting the top of the link to the top of the arrow, a lifting mechanism made in the form tackle pulley, with a hydraulic drum cargo winch, a counterweight, according to the invention, a hydraulic cylinder of the mechanism for changing the angle of the boom, pivotally connected to the link, is located between the arrow and the link, while nodes for rope with a hydraulic winch drum zapasovan a chain hoist lifting mechanism by means of the guide blocks of the system installed on the axes of the end wings of hinges and on top of the boom.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен кран-трубоукладчик в рабочем положении, расположенный вдоль трубы, на фиг. 2 показан вид сбоку на кран-трубоукладчик.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a pipe-laying crane in a working position located along a pipe, in FIG. 2 shows a side view of a pipe-laying crane.

Кран-трубоукладчик содержит раму 1, гусеничные тележки 2, противовес 3, грузовую гидравлическую лебедку с гидромотором и барабаном 4, стрелу 5, кулису 6, тягу 7, силовой гидроцилиндр 8, грузовой канат 9, направляющий блок 10 в нижнем шарнире кулисы, направляющий блок 11 в верхнем шарнире кулисы, направляющий блок 12 на вершине стрелы, грузоподъемный полиспаст 13, нижняя подвеска грузового полиспаста 14, труба 15, горизонтальная площадка 16 рамы трактора.The pipe-laying crane contains a frame 1, caterpillar trolleys 2, a counterweight 3, a hydraulic cargo winch with a hydraulic motor and a drum 4, an arrow 5, a link 6, a tie rod 7, a power hydraulic cylinder 8, a cargo rope 9, a guide block 10 in the lower link of the link, a guide block 11 in the upper hinge of the scenes, the guide block 12 at the top of the boom, hoisting pulley 13, lower suspension of the hoisting pulley 14, pipe 15, horizontal platform 16 of the tractor frame.

Дополнительно на фиг. 1 показаны точки: А₁ - верхний шарнир кулисы в правом положении; А₂ - верхний шарнир кулисы в левом положении; В - вершина стрелы; С - центр тяжести удерживаемой трубы.Additionally, in FIG. 1 points are shown: And ₁ - the top hinge of the scenes in the right position; And ₂ - the upper hinge of the scenes in the left position; B is the top of the arrow; C is the center of gravity of the pipe being held.

Сущность крана-трубоукладчика заключается в следующем.The essence of the pipe-laying crane is as follows.

Первый основной режим работы крана-трубоукладчика заключается в следующем. В положении, изображенной на фиг. 1, стрела находится в заданной положении, угол α_СТР =const. Грузоподъемный механизм нагружен определенной постоянной силой от веса трубы 15. Грузовой барабан 4 и силовой гидроцилиндр 8 выключены, т.е. находятся в запертом состоянии. Кран-трубоукладчик перемещается вдоль трубы, обеспечивая укладку трубы в траншею.The first main mode of operation of the pipe-laying crane is as follows. In the position shown in FIG. 1, the arrow is in a predetermined position, the angle α _STR = const. The lifting mechanism is loaded with a certain constant force from the weight of the pipe 15. The cargo drum 4 and the power cylinder 8 are turned off, i.e. are locked. The pipe-laying crane moves along the pipe, providing pipe laying in the trench.

Для изменения вертикального положения подвески 14 с крюком и трубы 15 при запертом положении силового гидроцилиндра 8 включают грузовую лебедку 4. При наматывании каната 9 на барабан лебедки 4, длины канатов между барабаном 4 и направляющим блоком 10; длина каната между блоками 10 и 11 и длина каната между блоком 11 и блоком 12, остаются неизменными.To change the vertical position of the suspension 14 with the hook and the pipe 15 with the locked position of the power hydraulic cylinder 8 include a cargo winch 4. When winding the rope 9 onto the drum of the winch 4, the length of the ropes between the drum 4 and the guide block 10; the rope length between blocks 10 and 11 and the rope length between block 11 and block 12 remain unchanged.

Поэтому изменяется длина грузового полиспаста 13. При наматывании каната на барабан 4 расстояние ВС полиспаста уменьшается, происходит подъем трубы 15. При сматывании каната с барабана 4 увеличивается расстояние ВС - происходит опускание трубы 15.Therefore, the length of the tackle 13 changes. When the rope is pulled onto the drum 4, the distance of the tackle BC decreases, the tube 15 rises. When the rope is pulled from the drum 4, the BC distance increases - the tube 15 is lowered.

Для изменения угла наклона стрелы 5 включают подачу рабочей жидкости в поршневую полость гидроцилиндра 8, шток с поршнем выдвигаются из гидроцилиндра и поворачивает кулису 6, вершина которой перемещается из положения А₁ в положение А₂. Стрела 5 крана из рабочего положения перемещается при помощи тяги 7 в транспортное вертикальное положение, показанное на фиг. 1.To change the angle of inclination of the boom 5 include the supply of working fluid to the piston cavity of the hydraulic cylinder 8, the rod with the piston are extended from the hydraulic cylinder and rotates the link 6, the apex of which moves from position A ₁ to position A ₂ . The boom 5 of the crane moves from the operating position by means of the rod 7 to the transport vertical position shown in FIG. one.

Предложенное устройство крана-трубоукладчика обладает положительными качествами. Гидроцилиндр 8 при относительно малом объеме и размерах обеспечивает требуемые силовые характеристики крана-трубоукладчика.The proposed device crane-pipe layer has positive qualities. The hydraulic cylinder 8 with a relatively small volume and size provides the required power characteristics of the pipe-laying crane.

Схема распределения сил в кинематической схеме позволяет уменьшить нагрузки в гидроцилиндре 8 и тяге 7. Поршневая рабочая полость гидроцилиндра 8 обеспечивает надежную работу гидроцилиндра на сжатие. Стрела 5 крана-трубоукладчика и тяга 7 обеспечивают простую и надежную работу по сравнению с известными канатными механизмами и прототипом [3].The distribution of forces in the kinematic scheme allows to reduce the load in the hydraulic cylinder 8 and the thrust 7. The piston working cavity of the hydraulic cylinder 8 provides reliable operation of the hydraulic cylinder for compression. The boom 5 of the pipe-laying crane and rod 7 provide simple and reliable operation compared to the known rope mechanisms and prototype [3].

Таким образом, в предложенном изобретении получен новый технический результат - усовершенствована конструкция крана-трубоукладчика.Thus, in the proposed invention, a new technical result is obtained - the design of the pipe-laying crane is improved.

Claims

A pipe-laying crane including a frame, caterpillar trolleys, an arrow, a boom angle adjustment mechanism made in the form of a hydraulic cylinder, a link, a link connecting the top of the link to the top of the arrow, a hoisting mechanism made in the form of a rope pulley block, with a hydraulic drum cargo winch, counterweight characterized in that the hydraulic cylinder of the mechanism for changing the angle of the boom is pivotally connected to the link and is located between the arrow and the link, while the cargo rope from the drum of the hydraulic winch is stocked at using a system of guide blocks mounted on the axles of the end joints of the wings and on the top of the boom.