Грузоподъемные краны

Грузоподъемные краны. Классификация

Наиболее распространенными грузоподъемными машинами являются грузоподъемные краны – машины циклического действия, предназначенные для подъема и перемещения в пространстве груза, удерживаемого грузозахватным устройством. Они имеют весьма разнообразное конструктивное исполнение и назначение. По конструктивному признаку они подразделяются на краны мостового типа, к которым относятся собственно мостовые краны, козловые и полукозловые краны, перегрузочные мосты, настенные передвижные консольные краны, мостовые краны-штабелеры; краны стрелового типа, к которым относятся поворотные краны на колонне, имеющие постоянный или переменный вылет; собственно стреловые передвижные краны со стрелой, закрепленной на раме ходового устройства или на поворотной платформе, размещенной непосредственно на ходовой раме; башенные, портальные и полупортальные краны, вантовые краны и т.п.

По виду грузозахватного устройства краны подразделяются на крюковые, грейферные, магнитные, клещевые и т.п. По роду привода краны подразделяются на краны с ручным и механическим (электрическим, гидравлическим, пневматическим и т.п.) приводами. По степени поворота стрелы крана относительно его опорной части краны могут быть неповоротные, полноповоротные и неполноповоротные. По способу опирания ходовой части на рельсовый путь краны могут быть опорного типа, опирающиеся на путь сверху, и подвесного типа, перемещающиеся по нижним полкам рельсов подвесного кранового пути.

Консольные настенные краны

Большое применение в промышленности имеют передвижные консольные настенные краны, передвигающиеся по рельсам, укрепленным вдоль стены здания. Для изменения вылета стрелы эти краны обычно снабжаются тележкой или электроталью, передвигающейся по горизонтальной стреле, а в некоторых конструкциях стела имеет еще дополнительную возможность поворота относительно вертикальной оси, что облегчает управление краном. Краны этого типа обслуживают площадь расположенную вдоль подкранового рельса и широко применяются в сборочных и механообрабатывающих цехах для передачи изделия с одной операции на другую.

Мостовые краны

Наиболее широко в промышленности используются мостовые краны, состоящие из моста, перемещающегося на ходовых колесах, установленные в концевых балках моста крана, по подкрановым путям. Эти пути уложены на подкрановых продольных балках, закрепленных на консольных выступах колонн цеха. По верхнему (а в некоторых конструкциях – по нижнему) поясу балок моста поперек пролета цеха передвигается крановая тележка, снабженная подъемным механизмом с грузозахватным элементом. В зависимости от назначения крана на тележке можно размещать различные типы механизмов подъема или два механизма подъема, один из которых является главным, а второй (меньшей грузоподъемности) – вспомагательным. Механизм передвижения крана установлен на мосту крана, механизм передвижения тележки – непосредственно на тележке. Управление всеми механизмами совершается из кабины, прикрепленной к мосту крана.

Расстояние по горизонтали между осями крановых рельсов называется пролетом, а расстояние между осями передних и задних колес или балансирных тележек – базой крана.

Питание электродвигателей осуществляется от цеховых троллеев, обычно изготавливаемых из стали углового профиля и прикрепляемых к стене здания. Для подачи напряжения на кран применяются токосъемники скользящего типа, прикрепляемые к металлоконструкции крана, их башмаки скользят по троллеям при перемещении моста крана. Для обслуживания цеховых троллеев на кране предусмотрена специальная площадка. В последних конструкциях мостовых кранов токоподвод к двигателям, расположенным на тележке, осуществляется с помощью гибкого кабеля. В этом случае между двумя стойками, установленными около концевых балок натягивается проволока, к которой на специальных подвесках подвешен гибкий кабель.

В последнее время в зарубежных конструкциях мостовых кранов для подвода тока к тележкам используются кабеленесущие каретки. Применение кабеленесущей кретки позволяет устранить все подвижные контакты при электропитании тележки, обеспечивает надежность подвода электроэнергии и долговечность кабелей, поскольку устраняет резкие перегибы кабелей, являющиеся основной причиной их выхода из строя.

Мостовой кран с подвижной тележкой обслуживает практически всю площадь цеха, за исключением узкой полосы вдоль стен цеха, на которую кран не может подать свое грузозахватное приспособление. Если необходимо обслуживать всю площадь цеха и передавать грузы в соседний пролет, применяют мостовые краны, тележки которых имеют поворотные стрелы, позволяющие объединить транспортные операции в пределах нескольких пролетов.

Как уже указывалось мостовые краны, в зависимости от назначения могут снабжаться различными грузозахватными приспособлениями: крюками, подъемными электромагнитами, грейферами, специальными захватами и т. п. На рисунке показан внешний вид крана, предназначенного для разливки стали. Кран снабжен траверсой с двумя крюками для захвата ковша с жидким металлом и вспомогательным подъемом с крюковой обоймой для опрокидывания ковша при разливке и для различных вспомогательных работ.

Так как мостовые краны перемещаются по путям, располагаемым в верхней части цеха, они не занимают полезной площади пола и поэтому весьма удобны для использования.

При относительно малых грузоподъемностях применяют одно- и двухбалочные кран-балки, представляющие собой облегченный мостовой кран. При небольших пролетах вместо моста используют простую балку, а вместо крановой тележки – электроталь. При больших пролетах балки снабжаются фермой, обеспечивающей высокую горизонтальную жесткость моста. Управление кран-балкой может производиться из кабины, но часто осуществляется с пола с помощью подвесных коробок управления и магнитных пускателей.

Подвесные мостовые краны

В зданиях оборудованных мостовыми кранами, между пространствами, обслуживаемыми кранами соседних пролетов, образуются так называемые мертвые зоны. Площадь мертвой зоны составляет 15-20% площади цеха. Для более полного обслуживания всей площади цеха вместо мостовых кранов опорного типа применяют подвесные краны, ходовые тележки которых перемещаются по подвесному рельсовому пути. Для подвесных кранов производственные помещения могут быть ниже, так как вертикальный габарит подвесного крана значительно меньше, чем у опорного мостового крана. Кроме того применение подвесных кранов позволяет осуществить передачу грузов из пролета в пролет посредством стыкования несущих балок (путей грузовых тележек) двух подвесных кранов, расположенных в соседних пролетах, или стыкованием несущей балки крана с однорельсовым путем соседних пролетов, что дает возможность грузовой тележке с грузом перейти на несущую балку состыкованного с ним соседнего подвесного крана или на однорельсовый путь.

Подвесные краны представляют собой легкие двух- или многоопорные металлические конструкции, подвешенные за ходовые каретки и передвигающиеся вдоль цеха по крановым путям, прикрепленным к строительным фермам перекрытия здания. Несущей балкой этих кранов являются обычно прокатные двутавровые балки. При малых пролетах балки не имеют дополнительных ферм и снабжены только подкосами в местах соединения главной и концевых балок. Для больших пролетов эти балки могут снабжаться шпренгелем, горизонтальными и вертикальными фермами жесткости. Длина крана определяется шириной пролета здания и может достигать
100 м.

Управляют краном из кабины, подвешенной к металлоконструкции (неподвижная кабина) или к грузовой тележке (подвижная кабина). При малых скоростях движения крана им управляют с пола. Выбор той или иной схемы управления зависит от планировки оборудования в цехе, скорости передвижения крана, от наличия или отсутствия переходных устройств для передачи груза в другой пролет.

Сравнительно с мостовыми кранами опорного типа подвесные краны обладают значительно меньшей массой. Так, подвесной кран грузоподъемностью 5 т имеет массу 4,3 т, а мостовой кран опорного типа той же грузоподъемности – 8,5 т.

Козловые и полукозловые краны. Мостовые перегружатели

При установке моста крана на двух высоких опорных стойках, перемещающихся по рельсам, уложенным на уровне земли, получается козловой кран для работы со штучными грузами или мостовой перегружатель для работы с сыпучими грузами. Для удобства монтажа козловые краны часто изготавливаются как самомонтирующиеся. В этом случае мостовое строение собирают на подставках на небольшом расстоянии от земли, что облегчает производство монтажа. Поддерживающие ноги соединяют шарнирами с мостом и с балансирными тележками. Для подъема моста ноги соединяют полиспастами, канаты которых закреплены на барабанах стягивающих механизмов, имеющих ручной привод. Когда мост занимает рабочее положение балансирные тележки соединяют балкой, а полиспастная система разбирается.

Если одна опора крана передвигается по рельсу, уложенному на фундаменте, а вторая опора – по рельсу расположенному на эстакаде или подкрановых балках укрепленных на выступах колонн здания, получается так называемый полукозловой кран.

Обычно козловые краны имеют грузозахватное приспособление в виде крюка и предназначаются для работы на складах, для загрузки и разгрузки транспортных средств, для производства, строительных и монтажных работ. Мост козлового крана имеет достаточно большую скорость передвижения. Строительство мощных гидро-, тепловых и атомных электростанций с применением конструкций из сборного железобетона связано с монтажом крупногабаритных элементов большой массы. Козловые краны, используемые на этих работах, имеют грузоподъемность, превышающую 200 т при пролетах до 100 м и высоте подъема крюка до 50 м. Имеются также козловые краны грузоподъемностью 800 т, применяемые в судостроении.

Мостовые перегружатели снабжаются специальными грузозахватными приспособлениями – грейферами. Передвижение моста осуществляется с относительно малой скоростью и является установочным движением; режим работы механизма передвижения моста ненапряженный. Остальные механизмы – механизм передвижения тележки и механизмы, связанные с грейфером, – работают в тяжелом и весьма тяжелом режимах.

По своей конструкции и внешнему виду козловые краны и мостовые перегружатели весьма сходны. Большепролетные козловые краны и мостовые перегружатели выполняются с одной гибкой и одной жесткой опорой. Гибкая опора соединяется с пролетным строением с помощью плоского или сферического шарнира, обладающего тремя степенями свободы. Такое соединение предотвращает возникновение распорных сил, неблагоприятно воздействующих на подкрановые пути и элементы ходовой части, исключает влияние температурных деформаций и обеспечивает расчетное распределение нагрузок на опоры независимо от профиля подкранового пути. В ряде случаев мостовые перегружатели вместо крановой тележки снабжаются поворотным краном, значительно увеличивающим возможности использования машины.