Устройство механизмов мостового крана: электрооборудование, тормозная система, грузовая тележка, механизм подъема, подкрановые пути

Тележка мостового крана

Тележки мостовых кранов предназначены для подъема и перемещения груза. При помощи тележек груз передвигают вдоль пролета. Краны общего назначения изготавливают с четырьмя опорами.

Конструкция

Рама тележки имеет очень жесткую конструкцию. На ней располагается:

1. механизм подъема;
2. механизм передвижения;
3. предмет для распределения тока;
4. механизм безопасности.

Механизм безопасности обеспечивает нормальное передвижение и подъем грузов. К устройствам для безопасности относят предметы, которые ограничивают высоту подъема груза и грузоподъемность.

Также к безопасности относится такой механизм подъема, который автоматически отключается при подъеме груза на максимальную высоту, а так же при подъеме груза вес, которого превышает допустимый вес на 10%. На тележке фиксируют механизмы, измеряющие массу груза, а также линейку. На мосту крана устанавливают выключатели, которые ограничивают передвижение тележки в крайние направления.

Когда тележка подходит к крайнему положению, то линейка взаимодействует с выключателями и автоматически блокируется дальнейшее движение тележки.

Если же выключатели по каким-либо причинам не сработали, для этого есть еще одно устройство, блокирующее движение тележки в крайнем положении — оно называется буфером.

На тележке всегда устанавливают перила. Они должны быть для соблюдения безопасности при осмотре или поломке механизмов крана.

Устройство

Механизмы на раме тележки расположены так, чтобы нагрузка на ходовые колеса была одинаковой. Для этого применяют при подъеме механизмы, которые имеют барабан с двумя нарезками разных направлений.

Если в тележке используются механизмы главные и второстепенные, то конструкция главного подъема располагается так, чтобы при подъеме на нее была нагрузка больше, чем на второстепенный механизм. Ходовая часть тележки устроена так, чтобы одинаково распределить нагрузку на главные балки моста, а так же силы тяжести любого из поднимаемых грузов.

Тележки сконструированы так, что они имеют такое строение, которое позволяет им быть однобалочными и двухбалочными. Двухбалочные тележки могут перемещаться по верхним и нижним поясам. Тихоходный вал используют при передвижении тележки, а длина колей зависит от подъема груза и длины барабана.

Краны с однобалочными мостами используют тележки, которые выполнены или с боковыми, или с обратными направляющими роликами. Эти конструкции удерживают тележку от опрокидывания.

Тележка магнитного крана, которая имеет магнитную подвеску для подъема груза. Они отличаются от тележек общего назначения тем, что имеет барабан, который связан механической передачей с барабаном механизма подъема. Это позволяет поднимать электромагнит и автоматически выбирать, предназначенный для этого питающий кабель.

Тележки грейферного крана имеют две лебедки. Одна лебедка подъемная, а другая лебедка замыкающая.

Тележки магнитных кранов с мягким подвесом имеют два грузовых барабана, которые связаны между собой промежуточным валом. Эти барабаны расположены на раме тележки их расположение зависит от траверса. Если траверс расположен параллельно оси моста, то барабан также располагается параллельно мосту крана.

Тележка магнитного крана имеет нижний механизм передвижения и верхний механизм подъема груза, а также механизм поворота вправо или влево.

Чтобы установить любой механизм, в тележке имеются специальные платки, которые после окончательной приварки обрабатываются. К механизму этой обработки применяются очень высокие требования.

Тележки имеют определенные окна, которые предназначены для прохода каната. Если краны с большой грузоподъемностью, то рамы таких тележек собирают из нескольких элементов, которые соединены между собой прочными стыками. Чтобы удобно было ремонтировать такие рамы или осматривать, они оснащены лестницами.

Конструкция мостового крана

Краном мостового типа называется подъемный кран с грузозахватным устройством, подвешенным к грузовой тележке или тали, которые перемещаются по подвижной стальной конструкции (мосту). Благодаря своей конструкции мостовой кран может перемещать груз в любую точку рабочей площади ограниченной длинами подкрановой и пролетной балок.

Мостовой кран условно можно разделить на две основные группы элементов: механические узлы и электрооборудование, позволяющее управлять работой крана.

Механические узлы мостового крана

Мост крана, который также имеет другое название – пролётная балка – это несущая конструкция крана, предназначенная для движения по ней грузовой тележки. Мост крана состоит из одной или двух пролетных балок, соединенных с концевыми балками, которые в свою очередь могут передвигать всю конструкцию мостового крана по подкрановым балкам. На мосту крана могут располагаться одна или две грузовые тележки, на одном или двух независимых путях.

Грузовая тележка мостового крана или просто крановая тележка предназначена для перемещения и подъема груза вдоль пролета (пролетной балки мостового крана). Конструкция тележки представляет собой раму, сваренную из поперечных и продольных балок, которая опирается на ходовые колеса и имеет очень жесткую конструкцию. На раме тележки располагается подъемный механизм (вспомогательного и основного подъемов), механизм для передвижения самой тележки вдоль моста крана, токоприемник, а также устройства безопасности. На однобалочных мостовых кранах устанавливают таль или тельфер, двухбалочный кран оснащают грузовой тележкой.

Таль или тельфер – подвесное грузоподъёмное устройство с ручным или механическим приводом (обычно электрическим). Тали широко применяются как в качестве самостоятельного грузоподъемного механизма, так и в тележках однобалочных мостовых кранов.

Таль с электрическим приводом (тельфер) представляет собой лебедку с редуктором, электродвигателем, барабаном или звёздочкой, тормозом и крюковой подвеской. Различают тали стационарные и передвижные (механизированные), подвешенные к специальным тележкам, перемещающимся по подвесным монорельсовым путям.

Балка концевая является составной частью мостового крана и выполняет функции механизма передвижения моста крана по расположенными перпендикулярно подкрановым путям и одновременно служит в качестве опоры моста. Балка концевая состоит из корпуса, колесных блоков и мотор-редуктора. Балки концевые, входящие в состав крана мостового, принято называть комплектом концевых балок.

Подкрановый путь служит для перемещения мостового крана по подкрановой балке. Для мостового крана подкрановый путь может быть выполнен опорным (для опорных мостовых кранов) и подвесным (для подвесных мостовых кранов). В зависимости от этого подкрановый путь может быть двух типов: рельсовый или балочный. В качестве рельсов применяется квадратная или полосовая сталь, железнодорожные рельсы или специальные крановые рельсы.

Подкрановые балки – это основной несущий элемент крановой конструкции, воспринимающий и передающий крановые нагрузки на неподвижное основание и обеспечивающий безопасную работу крана на всем пути его передвижения. На подкрановой балке находится подкрановый путь. Подкрановые балки могут быть выполнены из металлических балок или железобетона. Подкрановые балки являются конструктивным элементом крановой эстакады.

Крановая эстакада – это глобальное инженерное сооружение, состоящее из опор и пролетного горизонтального строения, являющегося несущей конструкцией для мостового крана. Крановая эстакада может устанавливаться в производственном помещении или под открытым небом.

Крановая эстакада встроенного типа используется в производственных помещениях или цехах и устанавливается на опоры. В качестве опор могут быть использованы колонны цеха, на которых и устанавливаются подкрановые балки. Также крановая эстакада может иметь самостоятельную конструкцию. В этом случае в качестве опор используют колонны или фермы из металлоконструкций с фланцевым основанием.

На площадках открытого типа, под открытым небом, устанавливается открытая крановая эстакада. Колонны эстакады при этом устанавливаются на собственном фундаменте.

В соответствии с Правилами для удобного и безопасного обслуживания кранов, их механизмов и электрического оборудования, расположенных вне кабины, в конструкции мостовых кранов предусматривается устройство соответствующих галерей, площадок и лестниц.

По типу подвески моста крана мостовые краны делятся на опорные и подвесные.

Опорный мостовой кран – это кран, концевая балка которого опирается на рельсы подкранового пути, расположенные сверху подкрановой балки.

Подвесной мостовой кран – это кран, концевая балка которого крепится на подкрановый путь, расположенный на нижнем поясе тавровых или двутавровых подкрановых балок.

По количеству пролетных балок мостовые краны делятся на однобалочные и двухбалочные. В соответствии с этим мостовой кран имеет либо одну, либо две пролетные балки. Двухбалочные краны устойчивее, имеют более равномерное распределение нагрузок от груза и могут поднимать больший вес.

Кабина управления располагается на мосту крана в месте, обеспечивающем наилучший обзор и безопасность работы крановщика, чаще всего ее располагают по краям или в середине пролета моста крана. Иногда кабину управления подвешивают к грузовой тележке. В некоторых случаях для улучшения обзорности кабина имеет возможность автономно перемещаться вдоль пролета крана.

Электрооборудование мостового крана

Электрооборудование мостового крана разделяют на основное, обеспечивающее передвижение моста и грузовой тележки и подъем/опускание груза, и вспомогательное, выполняющее различные дополнительные функции, напрямую не связанные с основной работой крана.

Основное оборудование

• электродвигатели переменного тока;
• системы управления – контроллеры, контакторы, реле управления, магнитные пускатели, рубильники и прочая аппаратура, позволяющая осуществлять управление электродвигателями;
• электромагниты, электрогидравлические толкатели и другие устройства, обеспечивающие работу стопорных тормозов;
• автоматические выключатели, предохранители, реле тока и другие устройства электрической защиты;
• ограничители грузоподъемности, ограничители движения в крайних положениях и другие устройства механической защиты.

Вспомогательное оборудование

• дополнительное осветительное оборудование;
• приборы звуковой сигнализации;
• приборы обогрева (электропечь в кабине управления краном);
• измерительная аппаратура;
• дополнительная защита.

Электропитание механизмов

Подвод электропитания к элементам крана может осуществляться двумя способами: троллейными линиям или гирляндными кабельными системами.

В конструкцию мостового крана входят такие элементы электрооборудования, как электрошкаф, пульт управления, токопровод и др.

Электрошкаф – это металлический ящик, в котором находится электрическое оборудование крана – контроллеры, контакторы, реле управления, магнитные пускатели, резисторы, частотные преобразователи, рубильники и прочая аппаратура, позволяющая осуществлять управление электродвигателями.

Управление мостовым краном может быть пультовым (оператор управляет краном при помощи пульта управления с пола) или из кабины управления, установленной на мостовом кране. В зависимости от этого мостовой кран может быть оснащен либо пультом управления, либо кабиной управления.

Пульт управления – это устройство для контроля и управления крановым оборудованием. Пульты управления подразделяются на подвесные пульты и пульты с радиоуправлением.

Подвесной пульт управления может иметь независимое передвижение вдоль пролетной балки, подвешен к электрошкафу или перемещаться совместно с крановой тележкой вдоль моста крана.

Пульт с радиоуправлением осуществляет управление краном по каналу радиосвязи и не связан с краном проводами.

Токопровод для мостового крана обеспечивет подачу электроэнергии от сети на движущийся кран, а также его механизмы. Токопроводы бывают двух типов – троллейный и гибкий.

Троллейный токопровод к мостовому крану осуществляется при помощи троллеев жесткого типа и токоприемников, скользящих по ним при движении крана. Но чаще всего, из-за простоты и удешевления конструкции используют токоподвод с гибким кабелем – гирляндный токопровод. Токопровод с гибким кабелем (гирляндного типа) часто применяют для питания грузовых тележек и обязательно – при работе кранов в пожаро- и взрывоопасных средах.

Мостовые краны — назначение, устройство, конструктивные особенности

В металлургии и строительстве, в производственном цеху и на складе, на транспорте и в ремонтных мастерских, при работе с сыпучими и опасными грузами, для перемещения крупногабаритных грузов, неразборных узлов и многого другого применяются мостовые краны. Эта техника предназначена для интенсивной работы в самых разнообразных, порой, экстремальных условиях.

Назначение и конструкция мостового крана

Для перемещения грузов по цеху, складу, иному производственному помещению служит мостовой кран. По проложенным по стенам подкрановым путям передвигается крановый мост с закрепленной на нем грузовой тележкой, осуществляющей подъем и опускание груза.

По конструкции моста краны разделяются на:

• Однобалочные. Мост состоит из одной балки двутаврового сечения, на концах которой установлены концевые балки с ходовыми колесами. В дополнение к основной грузовой тележке может устанавливаться дополнительная консольного типа. Краны этого типа отличаются небольшим весом, но и грузоподъемность у них, как правило, не превышает 10 т.
• Двухбалочные. Конструктивно мост составлен из двух жестких балок с концевыми балками, снабженными ходовыми колесами. Грузовая тележка помимо основного, может оснащаться и вспомогательными грузоподъемными механизмами. Этот тип кранов имеет большую грузоподъемность, управление осуществляется из кабины или дистанционно.

Схема мостового, подвесного крана

По типу крепления мостовые краны разделяют на 2 вида:

• Подвесные. Грузовая тележка перемещается по нижней плоскости балки моста.
• Опорные. Грузовая тележка перемещается по верхней плоскости опорной балки. Такая конструкция обеспечивает максимальную грузоподъемность.

Существует несколько типов мостовых кранов, отличных от традиционных, перемещающихся по параллельным подкрановым путям:

• Радиальный. Вращение крана осуществляется по кольцевому рельсу вокруг жестко закрепленной в центре рабочей площадки опоры.
• Хордовый. Передвижение осуществляется по кольцевому рельсу. В силу конструктивных особенностей, площадь обслуживаемого краном кольца меньше, чем у радиального при том же радиусе вращения.
• Кольцевой. Кран передвигается по двум кольцевым рельсам различного диаметра. Для исключения проскальзывания, ходовые колеса делают разного диаметра.
• Поворотный. Мост крана равен диаметру кольцевого рельса, по которому происходит перемещение. В отличие от радиального, отсутствует центральна опорная балка, и кран может выполнять погрузо-разгрузочные работы в любой точке внутри окружности, ограниченной подкрановыми путями.

Устройство мостового крана

Общее устройство мостового крана состоит из одно- или двухбалочного моста, перемещающейся по нему грузовой тележке. Как на мосту, так и на тележке установлено необходимое электрооборудование и механические узлы. Управляется механизм из подвесной кабины или с пульта, при нахождении оператора на полу цеха или вне рабочей площадки.

Монтаж подкрановых путей может осуществляться как на свободностоящей крановой эстакаде, так и с использованием пола, колонн, стропильных ферм цеха.

На фото устройство мостового крана

Далее рассмотрим устройство различных механизмов мостового крана.

Тормозная система

Для удержания груза или контроля скорости его перемещения (спускной тормоз), остановки передвижения моста крана или грузовой тележки (спускной тормоз) служит тормозная система. Традиционно в подъемных механизмах используются замкнутые (закрытые) тормоза, блокирующие движение в нормальном состоянии. При нажатии на педаль или рукоять, механизм растормаживается. При аварийной ситуации, в случае поломки или остановки какого-либо узла крана, такой тормозной механизм автоматически срабатывает.

Более плавное и быстрое торможение обеспечивают колодочные тормоза.

Механизмы подъема

На крановой тележке расположен механизм подъема и опускания груза. В дополнение к основному, могут использоваться один или два вспомогательных механизма, грузоподъемность которых меньше грузоподъемности основного в 3-10 раз в зависимости от класса крана.

Составными частями любого из них являются:

• Приводной электродвигатель.
• Трансмиссионные валы.
• Редуктор.
• Грузовые тросы с барабаном для намотки.

Схема подъемного механизма мостового крана

Для работы с грузами более 80 т используется дополнительный редуктор или понижающая зубчатая передача.
Для повышения тягового усилия применяется полиспаст, наиболее распространенной разновидностью которого является сдвоенный кратный. Благодаря ему трос наматывается равномерно на барабан с обоих концов, тем самым позволяя сбалансировать нагрузку на опоры барабана и всю пролетную часть моста.

Подкрановые пути

Назначение подкрановых путей – обеспечить равномерное распределение веса мостового крана на фундамент и перемещение крановой балки по этим путям. Для опорных однобалочных кранов с небольшой грузоподъемностью в качестве направляющих используются обычные железнодорожные рельсы. Для механизмов грузоподъемностью 20 и более тонн используют специальные крановые рельсы. Основанием для них чаще всего является стальная двутавровая балка.

Учитывая вес самого крана и груза, а также скорость перемещения по подкрановым путям, к качеству их установки должны применяться повышенные требования, исключающие возможность схода крана с рельсов. Для того, чтобы предотвратить это, ширина колес должна превышать ширину используемых рельсов. Так, при использовании цилиндрических колес, их ширина должна быть больше ширины рельса на 30 и более мм. Для конических колес это значение должно быть не менее 40 мм.

Укладка рельсов должна производиться с тепловым зазором, а также обеспечиваться перепад высот на них не более 2 мм. При больших значениях возникает сильная ударная нагрузка на колеса.

Электрообрудование

К электрооборудованию мостовых кранов предъявляются особые требования, среди которых режим работы, при котором в течение часа может производиться до нескольких сотен кратковременных включений и выключений, перегрузки, возникающие при разгоне и торможении крановой тележки и самого крана, изменение скоростей передвижения.

Перемещение моста и грузовой тележки, манипуляции с грузом обеспечивает основное электрооборудование мостового крана.

К электрооборудованию относятся:

• Электродвигатели. Устанавливаются 3 или 4 двигателя, 2 из которых смонтированы на тележке для осуществления подъема/опускания груза, перемещения ее по балке моста, и 1 или 2 двигателя обеспечивают перемещение балки крана по подкрановым путям.
• Управляющая аппаратура (реле, контроллеры, пускатели и т.д.).
• Устройства электрозащиты (предохранители, автоматические выключатели и т.д.).
• Устройства, обеспечивающие работу тормозной системы крана.

Электросхема мостового крана

К вспомогательному электрооборудованию относятся осветительные приборы, системы отопления кабины, звуковая и проч. сигнализация, и т.п.

Электропитание крана обеспечивается двумя способами:

Из чего состоит мостовой кран?

Общее устройство мостового крана — это одно- или двухбалочный мост и грузовая тележка, которая по нему перемещается.

На мосту и на тележке размещается электрооборудование и основные узлы и механизмы.

Тормозная система

Стандартная система торможения для мостовых ГПМ — колодочная или диско-колодочная.

Функционально тормозные устройства кранов бывают стопорными — для остановки устройства — и спускными — замедляющими спуск.

Тормоза могут быть открытого или закрытого типов. Подъемные механизмы кранов оснащаются закрытыми тормозами — в нормальном положении механизмы заторможены, тормоз снимается только при запуске двигателя.

Тормоза закрытого типа используют в ГПМ потому, что они более долговечны, чем открытые и их поломку можно легко заметить.

Открытые тормоза в некоторых случаях монтируют дополнительно к закрытым (как вспомогательные) — для увеличения скорости и точности размещения грузов.

Подъемные механизмы

Механизм подъема и спуска груза тоже размещен на крановой тележке.

Состоит из приводного электродвигателя, трансмиссионных валов, горизонтального редуктора и грузовых тросов с барабаном для намотки.

Для работ с грузами >80 т применяется доп. редуктор мостового крана или понижающая зубчатая передача. Чтобы повысить тяговое усилие используют полиспаст (чаще всего сдвоенный кратный).

Редуктор мостового крана, его назначение и устройство

Функционально цилиндрические крановые редукторы можно разделить на:

• редукторы подъемных механизмов;
• редукторы движения тележек;
• редукторы движения мостов.

Редуктор может иметь 2 типа исполнения: развернутое и планетарное.

Редукторы развернутого типа, оснащенные цилиндрическими колесами более популярны. Ремонт и обслуживание механизмов этой конструкции проще и дешевле.

Подкрановые пути мостовых кранов

При устройстве кранового пути в качестве крановых и тележечных рельсов используют ж/д рельсы Р18, Р24, Р38 (узкоколейные) и Р43, Р50 и Р65 (для широкой колеи).

Также используют спец.крановые рельсы КР50, КР70, КР80, КРЮО, КР120, или же стальные направляющие квадратного сечения с закругленными краями (для механизмов г/п ≥ 20т).

В качестве крановых путей для подвесного типа ГПМ применяют двутавровые балки.

Крепления рельсов к балкам должны исключать смещение рельсов и должны позволять быструю замену изношенных рельсов. Их концы соединяют двусторонними накладками и болтами или сваривают.

Электрообрудование

К электрике мостовых ГПМ предъявляются особые, повышенные требования, что обусловлено напряженными режимами работы.

За 1 час может быть произведено сотни включений, выключений и перегрузок, связанных с разгоном, торможением устройства в целом или тележки.

Движение моста и крановой тележки, подъем и перемещение груза осуществляется основным электрооборудованием:

• электродвигатели. Устанавливаются 3 (4) двигателя, 2 из них размещены на тележке для подъема/спуска груза и движения тележки по балке моста, и 1 (2) двигателя перемещает балку крана по рельсам. В мостовых кранах для ОПИ используют прочные асинхронные электродвигатели, предназначенные для частых перегрузок и пусков серий МТ или МТК (для ненапряженной работы), трехфазного тока;
• контроллеры, реле управления, магнитные пускатели и другая аппаратура для того, чтобы управлять электродвигателями;
• электромагниты, толкатели и прочие устройства, задействованные в работе стопорных тормозов;
• ограничители грузоподъемности и прочие средства механической защиты.

Прожекторы, приборы рабочего и ремонтного освещения, обогрева, звуковая сигнализации, измерительная аппаратура — все это является вспомогательным электрооборудованием.

Подводится электропитание 2-мя способами: троллейными линиям или гирляндными кабельными системами:

1. Троллейная линия — применяется в ГПМ большой грузоподъемности.

1. Кабельная система. Гибкий эл.кабель, который подвешивается на специальные кабеленесущие каретки. Гирляндная система дешевле, ее монтаж и эксплуатация — легче, но она менее надежна.

Для перемещения балки моста применяется троллейная линия, а для крановой тележки — кабельная система.

Устройство крановой тележки мостового крана

Грузовая тележка производит подъем, спуск и перемещение груза вдоль моста.

На жесткой стальной раме с ведущими и ведомыми колесами установлены многочисленные крановые узлы.

Это приводы, электродвигатели подъемных механизмов (основного и вспомогательного), токосъемник, блокираторы высоты подъема.

Аварийную остановку тележки при поломке тормозной системы обеспечивают буфера.

Консольную тележку используют для однобалочных устройств. В двухбалочных применяют тележки, которые могут двигаться по обоим поясам балок (нижнему и верхнему).

Схема управления мостовым краном

Управляется ГПМ из подвесной кабины или с проводного (беспроводного) пульта, место расположения оператора — на полу цеха (земле) или вне рабочей площадки.

Монтаж мостового крана

Мостовой ГПМ требует доработки рабочей площадки – нужно проложить крановой путь.

Рельсовый путь может быть смонтирован на специальной крановой эстакаде, или для его постройки используется пол, колонны и опоры здания.

Есть 3 варианта монтажа:

• Поэлементный(пошаговый). Сборка крановых узлов происходит наверху на подкрановых путях.
• Крупноблочный— так называемая, укрупненная сборка. На высоту для монтажа поднимаются крупные фрагменты (механизмы, электрооборудование, узлы) крана, заранее собранные внизу.
• Полноблочный— полная сборка моста на полу. Конструкция поднимается целиком и монтируется на подкрановых путях. Для данного метода необходимо использование мощной техники.

Фото разных моделей

Вот так выглядят эти механизмы за работой:

Подробное видео о мостовом кране

Рассмотреть устройство в деталях можно на обучающем видео:

Устройство механизмов мостового крана: электрооборудование, тормозная система, грузовая тележка, механизм подъема, подкрановые пути

В мостовых кранах механизм подъема груза размещен на крановой тележке. В зависимости от назначения крана тележки комплектуют одним, двумя или, весьма редко, тремя механизмами подъема: главным — на номинальную грузоподъемность и вспомогательными на грузоподъемность, меньшую номинальной в 3—5 раз для кранов средней грузоподъемности и в 4—10 раз для кранов большой грузоподъемности.

Схема механизма подъема кранов общего и специального назна- чений зависит от многих факторов: типа грузозахватного устройства, массы поднимаемого груза, высоты подъема, необходимых устойчивых скоростей подъема или опускания груза я т. д. Общая компоновка и размещение механизмов подъема на тележках кранов общего назначения грузоподъемностью 5…50 и 80…320 т показаны на рис. 12— 15, а на тележках кранов специального назначения — на рис. 17 и 18.

Если в качестве грузозахватного устройства применяют крюки, грузовые петли, одноканатный грейфер и т. п., то для подъема груза используют только один механизм подъема. Кинематическая схема такого механизма подъема, характерного для кранов грузоподъемностью 5…50 т, приведена на рис. 20.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 20. Схема механизма подъема с приводом от электродвигателя

Поскольку нагрузка от действия силы тяжести груза распределяется между ветвями подъемного каната, грузоподъемная сила может быть меньше силы тяжести груза Q, Однако при выигрыше в силе при подъеме груза на барабан необходимо намотать большую длину каната, чем путь груза. В механизмах подъема мостовых кранов наибольшее распространение получили сдвоенные крат, ные полиспасты, которые позволяют обеспечить только вертикальное перемещение груза при его подъеме-спуске, равномерно нагружать опоры барабана и пролетную часть моста. При использовании сдвоенных полиспастов на барабан одновременно наматываются две ветви каната.

Рис. 21. Схема сдвоенных полиспастов при следующей кратности

Под кратностью п сдвоенного полиспаста понимают отношение числа ветвей каната, на которых закреплен крюк, к числу ветвей каната, набегающих на барабан. В механизмах подъема кранов грузоподъемностью 5…320 т применяют сдвоенные полиспасты: с четной кратностью 2, 4, 6 и 8 и нечетной кратностью 3 и 5. В сдвоенном полиспасте, показанном на рис. 20, число ветвей, на которых закреплен груз, а число канатов, набегающих на барабан, поэтому кратность полиспаста п—4. На рис. 21 показа- ны схемы сдвоенных полиспастов п=2, 3, 4 и 5. В сдвоенных полиспастах для выравнивания длины канатов вследствие неравномерности их вытягивания используют уравнительные блоки или уравнительные балансиры (рис. 21).

При использовании уравнительных блоков канат полиспастного подвеса состоит из одной части, концы которой закреплены на барабане, а при использовании балансиров — из двух равных частей, длина которых соответствует общей длине каната.

Вследствие симметричного подвеса уравнительный блох (или балансир) поворачивается на небольшой угол при вытягивании нового каната, компенсируя неравномерность натяжения ветвей каната в каждом полиспасте, а после приработки каната практически не поворачивается. В сдвоенных полиспастах четной кратности уравнительные блоки (или балансиры) размещены в подшипниках на неподвижной оси, закрепленной на тележке, а в полиспастах нечетной кратности — на подвижной оси крюковой подвески.

Для увеличения высоты подъема, а также удобства осмотра верхние обводные и уравнительные блоки, а также балансиры следует устанавливать выше уровня настила рамы тележки.

В механизмах подъема мостовых кранов используют нормальные и укороченные крюковые подвески для соединения грузового крюка с подъемным канатом.

В нормальной крюковой подвеске (рис. 22, а) крюк через гайку на хвостовике опирается на упорный подшипник, который через сферическую шайбу передает усилие с крюка на траверсу. Траверса шарнирно закреплена в серьгах и защитных щитках. В верхней части щитков и серег неподвижно установлена ось с блоками. Блоки могут вращаться в подшипниках. Между щитками установлена листовая скоба, предотвращающая выпадение из ручья блока каната, ослабленного при зачаливании груза. В зависимости от диаметра блока зазор между скобой и блоком составляет 0,15—0,3 диаметра каната. При нечетной кратности полиспаста между блоками на оси устанавливают уравнительный блок. Гайка стопорится планкой, входящей в прорезь крюка. Шайбы и кольца препятствуют вытеканию смазочного материала из полости подшипников.

Рис. 22. Крюковые подвески:
а — нормальная; 6 укороченная

В укороченной подвеске (рис. 22,6) крюк и блоки размещены на общей траверсе. Укороченные подвески для кранов малой и средней грузоподъемности выполняют с удлиненными однорогими крюками, а для кранов большой грузоподъемности — с пластинчатыми двурогими крюками (ГОСТ 6619—75), шарнирно присоединяемыми посредством вилки к траверсе.

Барабаны, изготовленные из чугуна и стали, могут быть выполнены литыми (рис. 23,а,б), сварно-литыми (рис. 23, в) и сварно- вальцованными (рис. 23, г).

В механизмах подъема мостовых кранов общего и специального назначений для сдвоенных полиспастов применяют цилиндрические сдвоенные барабаны с однослойной навивкой каната.

Сдвоенный барабан (см. рис. 23, в) состоит из обечайки с нарезанными с двух сторон по винтовой линии в правом и левом направлениях канавками для навивки каната. Правая и левая нарезки разделены между собой гладкой частью. Концы каната на барабане крепят накладками 9. В сварно-вальцованных барабанах канавки на обечайке выполняют специальным роликом (рис. 23, г), либо в их качестве используют профилированную желобчатую ленту, которую закрепляют сваркой на гладкой обечайке.

Выполнение канавок, расположенных с шагом не менее 1,1 диаметра каната, создает большую поверхность соприкосновения барабана с канатом, что способствует уменьшению контактного давления и изнашиванию каната. Профиль винтовой канавки зависит от диаметра навиваемого каната, поэтому замена каната другим иного диметра недопустима. Барабаны механизмов подъема грейферных и специальных кранов, при работе которых возможны рывки и ослабление канатов, выполняют с канавками глубиной не менее 0,5 диаметра каната и снабжают устройством, обеспечивающим правильную укладку каната на барабане (п. 121 Правил).

Ступицы барабанов закрепляют на сплошных осях (рис. 23, а, б) или отдельных цапфах (рис. 23, а, г), опирающихся на сферические подшипники качения, которые позволяют компенсировать неточности изготовления и монтажа барабана. В механизмах подъема кранов малой и средней грузоподъемности (рис. 23, в) один из подшипников размещен в выходном вале редуктора, а другой в опоре, установленной на тележке. В кранах большой грузоподъемности (рис. 23, б) оба подшипника установлены в опорах на раме тележки.

Крутящий момент на барабан передается в механизмах подъема малой и средней грузоподъемности через встроенную зубчатую муфту (рис. 23,в), ведущая полумуфта (зубчатый венец) которой выполнена на выходном вале редуктора, а ведомая представляет собой ступицу барабана с внутренними зубьями, соединенную с обечайкой барабана; в механизмах подъема большой грузоподъемности (рис. 23, б) стенкой зубчатого колеса открытой зубчатой передачи, которая передает крутящий момент на барабан через запрессованные втулки и соединяется с фланцем барабана болтами.

Рис. 23. Барабаны механизма подъема:
а — литой с зубчатой муфтой; б — литой с зубчатым ободом; в — сварно-литой; г сварно-вальцованный

Каждый коней каната на барабане крепят не менее чем двумя накладками, основные размеры коюрых приведены в табл. 25. Длину барабана рассчитывают таким образом, чтобы при полностью опущенном грузозахватном устройстве на барабане оставалось не менее 1,5 витков каната, исключая витки, находящиеся под за- жнмным устройством (п. 120 Правил). Эти запасные витки называют разгружающими, они уменьшают натяжение каната в месте крепления в 2,5—4,5 раза по сравнению с максимальным. Варианты крепления накладок шпильками или болтами приведены на рис. 24.

В механизмах подъема кранов малой и средней грузоподъемности применяют, как правило, горизонтальные редукторы Ц2 (табл. 25—29), которые обладают в 3—4 раза большей нагрузочной способностью, чем ранее применявшиеся редукторы РМ. Выходной вал редукторов Ц2 может быть выполнен с зубчатым венцом для присоединения барабана механизма подъема.

В механизмах главного подъема кранов большой грузоподъемности используют горизонтальные крановые редукторы ГК (табл. 30—31), которые имеют выносной опорный подшипник вала шестерни, связанной с зубчатым венцом барабана.

На рис. 25 показан общий вид расположения механизма главного и вспомогательного подъема на тележке мостового крана общего назначения грузоподъемностью 20/5 т. В механизме главного подъема использован четырехкратный сдвоенный полиспаст, а во вспомогательном — сдвоенный двукратный. На механизме главного подъема установлены четыре обводных блока и уравнительный блок, механизм вспомогательного подъема выполнен без обводных блоков и имеет уравнительный блок. Крюковые подвески главного и вспомогательного подъемов укороченные. Барабаны главного и вспомогательного подъемов одной стороной установлены на опорах, а другой стороной опираются на выходные валы редукторов. Каждый барабан оборудован шпиндельным ограничителем высоты подъема крюка. Привод главного и вспомогательного подъемов осуществляется соответственно электродвигателями через быстроходные валы и редукторы. На выходных вйлах редукторов установлены тормозные шкивы для тормозов. Для передвижения тележки использован механизм передвижения, устройство которого рассмотрено в параграфе.

В магнитных кранах, оборудованных грузовым электромагнитом, механизм подъема (см. рис. 16) снабжен дополнительно специальным кабельным барабаном и токосъемником для гибкого кабеля, подводящего электроэнергию к грузовому электромагниту. Кабельный барабан установлен в опорах вблизи барабана механизма подъема, от которого через зубчатую или цепную передачу приводится в движение. Причем передаточное число передачи выбирается таким, чтобы обеспечивалось синхронное движение электромагнита и кабеля при работе механизма подъема.

Рис. 24. Крепление каната на барабане:
о — на гладкой части; б — на углубленной гладкой части; в — на нарезанной части

Для грейферных кранов используют механизмы подъема, представляющие собой грейферные лебедки. Грейферная лебедка имеет два барабана для подъемного и замыкающего канатов грейфера. Причем для управления раскрытием, зачерпыванием и подъемом грейфера необходимо, чтобы каждый барабан имел независимый привод. Например, при подъеме или опускании грейфера оба барабана должны вращаться синхронно, при раскрытии висящего грейфера барабан подъемного каната неподзнжен, а барабан замыкающего каната вращается в направлении спуска; при зачерпывании подъемный канат ослаблен и подъемный барабан неподвижен, а барабан замыкающего каната вращается в направлении подъема.

Грейферные лебедки подразделяют на одноприводные и двух- приводные. Одноприводная грейферная лебедка (рис. 26, а) состоит из двигателя, связанного через зубчатые передачи на валу с барабаном замыкающего каната. Барабан о подъемного каната через фрикцион и зубчатые передачи и в при помощи сцепной управляемой муфты может жестко соединяться с барабаном. Такая схема устройства грейферной лебедки позволяет осуществлять раскрытие грейфера при замкнутом тормозе, неподвижном барабане и вращении барабана в сторону спуска. Последующий подъем или опускание раскрытого грейфера производится при разомкнутом тормозе и включенной муфте. При зачерпывании тормоз замыкается, барабан неподвижен, муфта разомкнута, а фрикцион при вращении барабана замыкающего каната — проскальзывает. После окончания процесса зачерпывания тормоз размыкается, муфта включается и барабан вращается синхронно с барабаном замыкающего каната. Существенным недостатком одноприводных лебедок является невозможность совмещения противоположного вращения барабанов для обеспечения ускоренного открытия или закрытия грейфера, изнашивание сцепных муфг и фрикционов.

Двухприаоднье грейферные лебедки (рис. 26,6) не имеют недостатков одномоторных лебедок и находят широкое распространение в грейферных кранах. Эти лебедки состоят из двух крановых однобарабанных лебедок, одна из которых служит для подъемного, а другая для замыкающего каната. Крановая однобарабанная лебедка по конструктивному исполнению аналогична механизму подъема на рис. 20 и имеет собственный привод. Это позволяет производить совмещение операций благодаря независимому включению каждой лебедки и повысить производительность крана.

Для мостовых кранов, предназначенных для выполнения монтажных работ, когда требуются особые точность и осторожность при опускании груза, применяют многоскоростные механизмы подъема. На рис. 27 приведена схема двухскоростного механизма подъема, который состоит из обычного механизма подъема (см. рис. 20), включающего барабан, редуктор, тормоз, приводной электродвигатель, а также микропривода установочной [(малой) скорости опускания груза. Микропривод соединен с валом основного электродвигателя и состоит из вспомогательного электродвигателя, тормоза, редуктора и планетарной муфты и тормозом.

При работе механизма подъема на основной скорости тормоз вспомогательного двигателя замкнут, а тормоза разомкнуты. Вращающий момент основного электродвигателя передается через редуктор на барабан механизма подъема. При переходе на малую скорость подъема или опускания размыкается тормоз, включается вспомогательный электродвигатель, а электродвигатель отключается. Вращающий момент с вала вспомогательного электродвигателя через редуктор, планетарную муфту, вал основного электродвигателя и редуктор передается на барабан, обеспечивая малую частоту вращения.

Рис. 25. Размещение механизмов главного и вспомогательного подъема на тележке крана общего назначения грузоподъемностью 20/5 т

Применение планетарной муфты при заторможенном ободе позволяет вращаться основному двигателю и производить подъем или опускание груза на основной скорости, а при свободном ободе передавать вращение от вспомогательного электродвигателя и осуществлять работу механизма подъема на малой скорости. Для уменьшения чрезмерной частоты вращения вспомогательного электродвигателя при несрабатывании тормоза и при работающем основном электродвигателе используют центробежный выключатель, установленный на валу двигателя. Для уменьшения частоты вращения основного электродвигателя от чрезмерного вращения при поломке планетарной муфты или неисправности тормоза применяют центробежный выключатель на валу редуктора. Выключатели срабатывают при удвоенной номинальной частоте вращения основного и вспомогательного двигателей. Описанный механизм подъема, применяемый на кране грузоподъемностью 15 т, позволяет получить скорость основного подъема 8 м/мин и скорость при посадке 0,65 м/мин.

При больших высотах подъема груза и кратности полиспаста длина подъемного каната, навиваемого на барабан, может значительно превышать длину каната, навитого в один слой. В этих случаях применяют механизмы подъема с многослойной навивкой каната на барабан с использованием специальных устройств — канато-укладчиков. Применение канатоукладчиков способствует равномерной намотке каната на барабан и правильному формированию слоен навитого каната. По конструкции канатоукладчики бывают винтовые, кривошипные, кулачковые и др.

Рис. 26. Грейферные лебедки:
а — одноприводная; 6 — двухприводная

Рис. 27. Схема двухскоростного механизма подъема с планетарной муфтой

Устройство мостового крана

В данной статье представлено общее устройство мостовых кранов.

Мостовой кран — это специальное подъемное оборудование, которое используется для перемещения больших и тяжелых грузов. Данные конструкции широко применяются в промышленных помещениях, станциях ремонта автомобилей, на складах и других предприятиях.

Конструктивно мостовые краны разделяют на несколько групп:

• подвесные и опорные;
• одно- и двухбалочные;
• с ручным и электрическим приводом.

Подвесными принято считать краны, которые монтируются к нижним полкам двутавровых балок, что крепятся одной стороной к потолку. Перемещение крана происходит по внутренней нижней полке балки.

Опорные модели двигаются по рельсам, которые закреплены на подкрановых балках. Они устанавливаются на выступах верхней части колонн цеха или на эстакадах.

Подвесной (слева) и опорный (справа) типы кранов.

Однобалочные модели состоят из одной балки, двухбалочные — из двух. Соединяются с концевыми балками, в которых установлены ходовые колеса.

Одно- и двухбалочные типы кранов.

В кранах с ручным приводом в качестве механизма передвижения используются червячные тали. Приводным агрегатом служит вал с тяговым колесом и цепью. Как правило, модели с ручным приводом применяются для перемещения небольших грузов в служебных целях.

Мостовой кран с ручным приводом.

Основные узлы и механизмы мостового крана

Устройство мостового крана сложное. Рассмотрим его более детально.

Как правило, такой кран состоит из подкрановых путей с рельсами, балки или моста и грузовой тележки, которая перемещается. Тележка снабжается механизмом подъема груза. Он может быть один или несколько в зависимости от требований производства.

Устройство приводится в движение под действием электрического привода. Благодаря этому мостовой кран может поднимать и опускать груз, перемещать тележку и балку.

Управление таким краном происходит за счет манипуляций с пульта, который располагается в подвесной кабине или внизу цеха. Монтаж крана осуществляется на крановой эстакаде или с использованием колонн и конструкций помещения.

Устройство мостового крана

Рассмотрим более детально основные узлы и механизмы мостовых кранов.

Подкрановые пути

Подкрановые пути используются для перемещения оборудования. Также они призваны распределять вес мостового крана равномерно по фундаменту. Опорные однобалочные краны обладают малой и средней грузоподъемностью, для их перемещения применяются железнодорожные рельсы.

Конструкции, способные перемещать значительный вес (20 и более тонн), устанавливают на специальные крановые пути. Поскольку такие краны работают под значительной нагрузкой, к подкрановым путям предъявляются жесткие требования во избежание схода тележки и других поломок.

Чтобы не случилось схода тележки, ширина колеса должна быть больше, чем рельса. Не стоит забывать при проектировании, что рельсы нужно укладывать с небольшим сертифицированным зазором, так как в противном случае тепловое расширение может привести к аварии. Однако если зазоры слишком большие, то на колеса будут действовать ударные нагрузки, что приведет к быстрому их выходу из строя.

Устройства для перемещения крана (двигатель, тормозная система)

Мостовой кран перемещается при помощи электродвигателя. Как правило, применяется три или четыре мотора. Два из них установлены для непосредственного перемещения тележки. Остальные служат для поднятия груза и, как правило, располагаются на тележке.

Поскольку веса перемещаемых грузов значительные, то и инерционные массы также требуют уравновешивания. Для этих целей применяется тормозная система, которая останавливает оборудование.

Чаще всего используются тормоза закрытого типа, которые в неподвижном состоянии тележки блокируют ее колеса. Для начала движения достаточно переместить запирающий рычаг. В случае возникновения аварии тормоза срабатывают автоматически, останавливая конструкцию. Для более плавного торможения используются тормоза колодочного типа.

Тормозные узлы и механизмы мостовых кранов не применяются, если скорость тележки не превышает порядка 32 метров в минуту.

Механизм подъема (лебедка, тележка)

Действующим подъемным звеном в мостовом кране является тележка и лебедка. Тележка выполняется из прочной стали. Ее конструкция такова, что нагрузка при перемещении равномерно распределяется на подкрановые пути и колеса. На ней установлены приводные и ведомые колеса. Также на тележке монтируются электродвигатели, механизмы подъема, токоприемники и другое оборудование.

На тележке установлены тормоза. В случае их отказа имеются специальные отбойники, которые помогут ей остановиться. Для обслуживания по периметру предусмотрены поручни.

В зависимости от использования одной или двух балок тележки разделяют на консольные и опорные. По типу подъемного механизма различают тельферные. Их эксплуатируют как в жарком, так и в холодном климате в связи с высокой надежностью устройств.

Консольный (слева) и опорный (справа) тип тележки

На тележке располагается механизм для подъема и опускания груза. В зависимости от зацепной функции выделяют крюковые и грейферные захваты.

Также на тележке устанавливается несколько вспомогательных барабанов, которые имеют меньшую грузоподъемность, чем основной. Они используются для перемещения легких грузов.

В качестве оборудования для повышения тягового усилия применяется полиспаст с заданной кратностью. Это устройство представляет собой систему из блоков, соединенных между собой канатом или цепью.

Использование полиспаста позволяет наматывать канат на барабан равномерно. Это необходимо для того, чтобы распределить нагрузку на опоры блока в одинаковых величинах и избежать перекоса поднимаемого груза и поломки опор.

Механизмы управления

Мостовым краном можно управлять из разных мест:

• из подвесной кабины;
• дистанционно;
• с земли.

Управление краном с пола возможно при помощи пульта. Используются как проводные, так и радиоуправляемые модели. Радиопульт современен и мобилен. Его применение эффективно, пульт позволяет перемещать грузы точно и равномерно. Данные мостовые краны, обладающие грузоподъемностью до 10 тонн, не регистрируют в Технадзоре.

Зачастую для управления краном применяют джойстик-манипулятор. Он может осуществлять несколько операций быстрее, чем пульт (подъем, спуск, остановка, ускорение и др.). Кнопочные модели обладают меньшей функциональностью. Данные приспособления используются для кранов с малой и средней грузоподъемностью.

При необходимости перемещения больших весов используется кран, управление которым осуществляется из кабины. Данные изделия необходимо вносить в реестр Технадзора. Для работы на таком оборудовании нужен специалист, который имеет сертификат соответствия.

Поскольку кабина находится на высоте, то она относится к потенциально опасным конструкциям и должна обладать повышенными показателями надежности. Внутри кабины располагаются рычаги и манипуляторы для управления, кресло оператора. Важным моментом является остекление кабины. Оно должно быть максимально полным, чтобы крановщик мог видеть любые события, происходящие в зоне погрузки. Также многие операторы используют радиосвязь.

Основные способы управления мостовыми кранами

Электрооборудование крана

К электрооборудованию крана относят:

• электродвигатели;
• реле, пускатели, контроллеры;
• предохранители, выключатели;
• электромагнитные тормоза и прочее.

Электрические моторы устанавливаются для передвижения крана и тележки. Их число зависит от конструкции и модели подъемника. Разнообразное оборудование для пуска и остановки, электрозащиты и управления строго сертифицируется, к нему предъявляются повышенные требования по безопасности и надежности.

Электропитание крана осуществляется двумя путями — при помощи кабельной или троллейной линии. Троллейный вариант применим для кранов, которые перемещают большие грузы. Линия должна находиться на высоте не менее 3,5 метров от пола и 2,5 метров до настила моста. Кабельная линия представляет собой гибкий кабель. Он перемещается вместе с тележкой. Для этого его подвешивают на каретках. Для перемещения балки моста применяют первый способ.

Электропитание мостового крана в большинстве случаев трехфазное. Такое напряжение в сети необходимо, так как электродвигатели работают при значительных показателях силы тока и напряжения. К силовой линии мостового крана предъявляются повышенные требования безопасности. Это связано, прежде всего, с возникновением остановок, перегрузок и прочего. При таких факторах проводка греется. Для нормальной работы крана требуются качественные провода, способные выдерживать вышеперечисленные перегрузки.