Совершенствование рабочих процессов при строительстве газо-нефтепроводов

1 Описание и обоснование выбранной конструкции

 

1.1 Описание существующих конструкций кранов - трубоукладчиков

 

Трубоукладчик ТГ-124 (рисунок 1.1) смонтирован на базе трактора            Т-130.1.Г-1, на котором для улучшения поперечной устойчивости трубоукладчика  балансирная рессора заменена поперечной балкой, приваренной к ходовым тележкам трактора. К щитку приборов трактора прикреплён дополнительный щиток с контрольной лампой сигнализации перегрузки трубоукладчика и с выключателем бокового освещения. Для улучшения обзорности в крышке кабины и в её левой дверце имеются дополнительные окна. На крыше расположены две фары бокового освещения.

 

1 – противовес;

2 – гидроцилиндр противовеса; 

3 – лебёдка; 

4 – подвесная обойма;

5 – крюковая обойма;

6 – стрела;

7 – гидроцилиндр стрелы;          

8 – указатель грузоподъёмности;

9 - портал

Рисунок 1.1 – Трубоукладчик ТГ-124.

 

На тракторе установлен портал с  прикреплёнными к нему противовесом и стрелой. К оголовку стрелы прикреплена подвесная обойма, которая вместе с крюковой обоймой образует шестикратный грузовой полиспаст. Вылет стрелы изменяется гидроцилиндром. Стрела сварная, А-образной формы. Продольные балки стрелы имеют коробчатое сечение и связаны между собой поперечинами. В оголовке стрелы на средней поперечине и в основании стрелы имеются проушины для установки подвесной обоймы, гидроцилиндра и крепления стрелы к порталу. Портал состоит из правой и левой полурам, связанных между собой стяжкой регулируемой длины. Резьбовые вилки стяжки прикреплены пальцами к полурамам.

Противовес откидывающегося  типа состоит из рычага, рамы с набором  противовесных грузов и коромысла  с двумя тягами. Рычаг противовеса  сварной, коробчатого сечения. В  средней части имеются цапфа  с шарнирно установленным коромыслом и отверстие под палец крепления

гидроцилиндра. Рама сварной  конструкции имеет две продольные штанги, на которые надеты литые  грузы противовеса.

 

На стреле на уровне глаз машиниста установлен указатель  грузоподъёмности, который состоит  из стрелки, качающейся на оси и корпуса. На корпусе нанесены две шкалы, показывающие допустимую грузоподъёмность в тоннах при придвинутом и откинутом противовесе. При подъёме груза больше допустимого срабатывает реле давления, установленное на гидроцилиндре стрелы, а на щитке приборов загорается контрольная лампа.

                                             

В ходе патентного поиска было найдено несколько авторских  свидетельств по  увеличению вылета противовеса.

 

Авторское свидетельство  №89248 «Устройство с подвижным противовесом для стреловых кранов. Автор Седов А.М. Сущность изобретения поясняется рисунком 1.2.

 

Рисунок 1.2 – Устройство с подвижным противовесом для стреловых кранов.

 

Предложенное устройство  имеет противовес 1, закреплен на конце рычажной системы, состоящей из двух рычагов 2 и 3, соединенных между собой шарнирно на оси 5 портала платформы крана и снабжен шарниром 6, который соединен распоркой 7 с грузовой стрелой 8 крана шарнира 6, который соединен распоркой 7. При увеличении вылета грузовой стрелы 8 распорка 7 перемещается в сторону стрелы, давая возможность концу рычага 2 опуститься, тем самым  увеличивая плечо противовеса. При подъеме грузовой стрелы шарнир 9 нажимает на распорку 7, которая поднимает рычаг 2, тем самым уменьшая плечо противовеса.

 

 

Авторское свидетельство  № 516627 «Устройство для выдвижения противовеса». Авторы Харкун Б.И., Ващук  И.М.  Авторы предлагают устройство, принципиальная схема которого представлена на рисунке 1.3.

 

                 

   

Рисунок 1.3 – Устройство для выдвижения противовеса.

 

 На раме крана  1 шарнирно закреплена поворотная  консоль 2                      с гидроцилиндр 3, несущая противовес4, причем на консоли смонтировано коромысло 5, одним концом соединенное с поворотной тягой 6, а другим через промежуточное звено 7 – с рамой крана. Рассмотренные патенты имеют ряд недостатков, таких как:

 

1) Авт. св. СССР N 89248, кл. B 66 C 23/72

Данное устройство обладает следующим недостатком: в данном устройстве одновременное увеличение координаты центра тяжести по оси X и увеличение координат центра тяжести по оси Y противоречиво сказывается на устойчивости машины. Увеличение величины  плеча противовеса (координата по оси X) положительно сказывается на устойчивость машины  , а увеличение высоты подъема противовеса (координата по оси Y) увеличивая приведенный центр тяжести всей машины по оси Y  в свою очередь отрицательно сказывается на общей грузоподъемности машины.

 

2) Авт. св. СССР N 516627, кл. B 66 C 23/76

С увеличением вылета противовеса за счет изменения угла его разворота происходит одновременное  увеличение координат центра тяжести  по оси X и увеличение координат центра тяжести по оси Y, что также противоречиво сказывается на устойчивости машины.

 

Учитывая эти недостатки, предлагается новая принципиальная схема вылета противовеса.

 

Рисунок 1.4 - Предлагаемая схема вылета противовеса.

 

 

1.2  Описание разрабатываемой конструкции трубоукладчика ТГ-124

 

Трубоукладчик ТГ-124 предназначен для укладки в траншею трубопроводов, сопровождения очистных и изоляционных машин и выполнения различных операций при строительстве трубопровода диаметром до 720 мм. Базой трубоукладчика является трактор ТГ-130.1.Г-1, имеющий такую же длину базы, как и у базового трактора. Трубоукладчик ТГ-124 обладает повышенным тяговым за счёт установки ходоуменьшителя, с жесткой балкой вместо рессоры, катками на подшипниках скольжения и усиленными натяжными устройствами гусеничных лент.

Трубоукладчик оборудован указателем грузового момента со световой и звуковой сигнализацией и указателем фактической нагрузки на крюке.

Для улучшения условий  работы машиниста на трубоукладчике сохраняется (с доработкой) кабина базового трактора, оборудованная необходимым комплектом санитарно-гигиенических принадлежностей.

А-образная стрела шарнирно закреплена с левой стороны рамы тележки ходовой части трактора. Привод всех механизмов гидравлический.

Изменение вылета стрелы и откидывание противовеса осуществляется с помощью гидроцилиндров.

Для обеспечения работы в условиях действующих предприятий  трубоукладчик оборудован стрелой, складывающейся в транспортное положение.

Предлагаю сделать на короткобазовый кран – трубоукладчик  ТГ-124 выдвижной рычаг на механизм выдвижения противовеса. Для этого в гидравлическую систему (см. рисунок 4)  крана – трубоукладчика ТГ-124 устанавливаются дополнительно гидрораспределитель Р 102-ЕМ 574А. Они отвечают за работу гидроцилиндра, то есть за выдвижение телескопической балки противовеса.

 В гидравлической системе  модернизированного трубоукладчика            ТГ-124 (см рисунок 5) бак с фильтром, шестерённый насос НШ-100-2Л-2 и трехсекционный распределитель Р-150 поставляют с трактором. Данная гидравлическая система  позволяет совмещать операции по изменению высоты подъёма груза и вылета стрелы.

 

Рисунок 1.5 – Гидравлическая схема трубоукладчика    ТГ-124.

 

 При включении гидроцилиндра 3 поворотная  консоль 2 с закрепленным  на  ней противовесом 4 поворачивается, при этом происходит    разворот противовеса вокруг оси крепления I его на консоли до тех пор, пока поворотная тяга 6 и коромысло 5 не будут располагаться в одной линии,  что обеспечивает максимальный вылет противовеса,  при включении гидроцилиндра 8 выдвигается телескопическая  балка 9 противовеса, поворачивая противовес вокруг оси II, что увеличивает устойчивость трубоукладчика за счет смещения по оси X и Y центра тяжести противовеса.

Растормаживание лебёдки  происходит автоматически. При увеличении давления  в  любой  из  полостей гидромотора рабочая жидкость через клапан  поступает к гидрозамку, открывает его и, сжимая пружину тормозного цилиндра, растормаживает лебёдку. Ограничитель грузоподъёмности в случае если контргруз не откинут подаёт рабочую жидкость в гидроцилиндр управления   и гидрораспределительная система отключается.

 

Достоинствами модернизированного трубоукладчика ТГ-124 являются:

• увеличение устойчивости трубоукладчика за счет снижения центра тяжести высоты подъема противовеса при достижении максимального вылета плеча противовеса;
• транспортировка трубоукладчика, благодаря складывающейся стреле значительно облегчается, так как для того чтобы перевести трубоукладчик с одного объекта на другой не нужно демонтировать с него стрелу, а достаточно сложить её пополам и установить в транспортное положение, а это приводит к уменьшению простоев при строительстве трубопроводов, что позволяет снизить лишние денежные издержки.