Подкрановая конструкция

 

Использование: для реконструкции и строительства подкрановых сооружений преимущественно тяжелого режима работы, например, конверторные и мартеновские металлургические цеха. Сущность изобретения: подкрановая конструкция содержит трехглавый рельс, соединенный с подкрановой балкой. Трехглавый рельс состоит из центральной главы, боковых глав, шейки, подошвы. Подкрановая балка содержит стенку, верхний пояс, состоящий из двух гнутых накладок лоткообразной формы. Лоткообразные накладки соединены друг с другом высокопрочными болтами через стенку подкрановой балки. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к реконструкции и строительству подкрановых сооружений преимущественно тяжелого режима работы, например, конверторные и мартеновские металлургические цеха.

Известна металлическая подкрановая конструкция, содержащая подкрановую балку и рельс, закрепленный на ней посредством двухсторонних гнутых амортизаторов. Верхний пояс выполнен замкнутым контуром в виде горизонтального листа и двух гнутых накладок V-образной формы с взаимно-перпендикулярными концевыми участками, прикрепленными высокопрочными болтами соответственно к поясу и стенке балки, причем последняя разделяет замкнутый контур на два отсека и контактирует торцом с верхним поясом балки снизу (I, а.с. 1791340). Это решение примем за прототип. Недостаток прототипа большая трудоемкость выполнения подкрановой конструкции и передача горизонтальных сил ТIос от колес кранов с эксцентриситетом равным высоте рельса (h_p), в результате чего возникает сосредоточенный локальный крутящий момент MLос_кр TLoc·h_p снижающий долговечность подкрановой конструкции.

Цель предполагаемого изобретения повышение долговечности подкрановой конструкции и снижение трудоемкости ее изготовления и обслуживания.

Поставленная цель достигается тем, что на подкрановой балке установлен трехглавый рельс, содержащий центральную, ориентированную вверх главу и две боковых по краям подошвы рельса, причем боковые главы охватывают верхний пояс подкрановой балки с двух сторон, а подошва рельса соединена с ним высокопрочными болтами.

Сопоставление с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается тем, что рельс выполнен трехглавым, причем боковые главы охватывают верхний пояс подкрановой балки с двух сторон и четко фиксируют рельс на балке. Крепление рельса упрощено, так как рельсовые клеммы не ставятся.

Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показано сечение металлической подкрановой конструкции, состоящей из трехглавого рельса 1, соединенного с подкрановой балкой 2. Треглавый рельс 1 содержит центральную главу 3, боковые 4, шейку 5, подошву 6.

Подкрановая балка 2 содержит стенку 7, верхний пояс, состоящий из двух гнутых накладок 8 лоткообразной формы (U), имеющих взаимно-перпендикулярные концевые участки, и нижний пояс 12, соединенный со стенкой 7. Лоткообразные накладки (U) 8 верхнего пояса соединены друг с другом высокопрочными болтами 9 через стенку 7.

Стенка балки возвышается над лоткообразными накладками 8 на 1/2 ее толщины.

При сборке металлической подкрановой конструкции рационально трехглавый рельс 1 надвигать на подкрановую балку 2 продольно с торца до совмещения овальных отверстий (овал ориентирован вдоль) в подошве рельса и в лоткообразных накладках.

После совмещения отверстий устанавливают высокопрочные болты 9 и производят гарантированную их затяжку электро- или пневмогайковертами.

Опорные ребра выполнены также как у прототипа.

На фиг. 2 показан треглавый рельс, составленный из трех выпускаемых в настоящее время рельсов: центрального 3 и двух боковых 4. Рельсы объединены в единое целое посредством гнутых швеллерных элементов 10, примыкающих одной полкой к шейке центрального рельса, а второй полкой к подошве бокового. В стенке 11 швеллерного элемента образованы овальные отверстия, ориентированные большим размером вдоль и преднапряженные для соединения с верхним поясом подкрановой балки. Составной рельс объемлет верхний пояс подкрановой балки выступающими вниз подошвами боковых рельсов и четко фиксируется на подкрановой балке без эксцентриситета.

Подкрановая конструкция работает следующим образом.

Вертикальная сила от колеса крана Р Iос воздействует на центральную главу рельса 3 без эксцентриситета и далее на торец стенки 7 балки соосной с шейкой 5 рельса. В стенке балки возникают напряжения только при центральном сжатии. Длина распределения локальных напряжений зависит от момента инерции рельса на изгиб. Величина напряжений мала, так как в зоне контакта стенка имеет толщину в три раза большую, а концентрация напряжений отсутствует, так как шва нет (2, с.136).

Горизонтальное воздействие колеса крана Т Iос передается на правую или левую главу рельса без эксцентриситета. Крутящий момент (M Iос_кр T Ioc·h_p 0) отсутствует.

Изгиб в горизонтальной плоскости воспринимает подошва 6 рельса с главами 4 по краям, работающая совместно с верхним поясом балки. В необходимом случае дополнительно устанавливают тормозную балку соединенную с рельсом 1 высокопрочными болтами 9. Локальное кручение верхнего пояса отсутствует (М Iос_кр 0).

Разработанную подкрановую конструкцию следует использовать при реконструкции подкрановых путей.

Замена обычного подкранового рельса трехглавым обеспечивает резкое снижение локальных напряжений и соответствующее повышение долговечности, а также повышение несущей способности усиляемой подкрановой балки в два и более раз, так как металл трехглавого рельса работает в составе сечения подкрановой балки и за счет этого резко снижаются изгибные напряжения.

Наиболее эффективный метод монтажа трехглавого рельса на подкрановую балку подвижной с торца балки поступательным перемещением вдоль подкрановых путей способом описанным в а.с. 358246, ас.с. 1146353 (2,3).

Формула изобретения

1. Подкрановая конструкция, содержащая рельс, закрепленный на подкрановой балке, включающей стенку, опорные ребра пояса, верхний из которых выполнен замкнутым контуром в виде горизонтального листа и двух гнутых накладок лоткообразной формы с взаимно перпендикулярными концевыми участками, прикрепленными высокопрочными фрикционными болтами соответственно к поясу и стенке балки, причем последняя разделяет замкнутый контур на два отсека и контактирует торцом с верхним поясом, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности, рельс выполнен трехглавым, при этом боковые главы охватывают верхний пояс подкрановой балки с двух сторон, а рельс соединен с балкой высокопрочными фрикционными болтами.

2. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью изготовления трехглавого рельса из готовых элементов, она выполнена из центрального рельса, ориентированного главой вверх, и двух боковых, ориентированных главами наружу, причем к шейке центрального рельса примыкают с двух сторон симметрично гнутые швеллеры, ориентированные полками вверх и соединенные ими друг с другом через шейку центрального, а внешние полки швеллеров соединены с подошвами боковых рельсов, контактирующих с боковыми гранями верхнего пояса балки, а последний соединен со стенками швеллеров.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2