Мостовой кран

ВВЕДЕНИЕ

Ликвидация ручных погрузочно-разгрузочных работ, исключение тяжелого ручного  труда при выполнении основных и  вспомогательных производственных операций, комплексная механизация  и автоматизация производственных процессов во всех областях народного  хозяйства немыслимы без использования широкого комплекса подъемно – транспортных машин. Современные поточные технологические и автоматизированные линии, межцеховой и внутрицеховой транспорт, погрузочно-разгрузочные операции на складах и перевалочных пунктах органически связаны с применением разнообразных типов подъемно – транспортных машин и механизмов, обеспечивающих непрерывность и ритмичность производственных процессов. Поэтому применение данного оборудования во многом определяет эффективность современного производства, а уровень механизации технического производства – степень совершенства и производительность предприятия. При современной интенсивности производства нельзя обеспечить его устойчивый ритм без согласованной и безотказной работы средств транспортирования сырья, полуфабрикатов и готовой продукции на всех стадиях обработки и складирования.

Одним из разновидностей подъемно –  транспортных машин является краны  мостового типа.

 

 

 

 

 

 

 

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Мостовые краны применяют в  цехах ремонтных предприятий и производственных цехах предприятий строительной индустрии.

Конструкции специальных мостовых кранов весьма разнообразны. Эти краны  могут быть поступательно перемещающимися  по крановым рельсам или вращающимися вокруг вертикальной оси. К вращающимся кранам относятся хордовые, радиальные и поворотные.

Поступательно перемещающимися мостовые краны имеют однобалочные и двухблочные  мосты с нормальной длиной пролета  или увеличенной до 40-60 м.

Грузоподъемность этих машин составляет 400-500 т. и более.

На стр. 16 показан мостовой кран общего назначения грузоподъемностью 
16/3,2 т.

Поступательно перемещающиеся мостовые краны часто снабжают крюками, скобами  либо специальными грузозахватными  устройствами (магнитами, грейферами, механическими клещами). Мостовые краны снабжены тележками, предназначенными для подъема и перемещение груза вдоль пролета. Тележки могут перемещаться по рельсам, закрепленные на верхних или нижних поясах мостов. Тележки, передвигающиеся по нижним поясам мостов, могут перемещаться по переходным мостикам из одного пролета цеха в рядом расположенный. Переходные мостики с рельсами для тележек расположены под подкрановыми балками и имеют троллеи для питания электродвигателей.

Тележки, перемещающиеся по верхним  и нижним поясам балок мостов, могут быть снабжены поворотными стрелами, опорно-поворотными устройствами и поворотными частями, вращающимися вокруг вертикальных осей. На поворотных осях расположены стрелы, снабженные грузозахватными устройствами.

Механизмы мостового крана обеспечивают три движения: подъем груза, передвижение тележки и передвижение моста. Механизм подъема представляет собой лебедку, связанную со сдвоенным полиспастом; при грузоподъемности более 10 т. краны оснащают двумя самостоятельными механизмами подъема – главным и вспомогательным, имеющим грузоподъемность, равную приблизительно 
0.25 основной, и используемым для подъема малых грузов с большой скоростью. 
Механизм подъема грейферного крана выполняют в виде двух одинаковых подъемных независимых механизмов, электродвигатели которых управляются двумя контроллерами, имеющими общую рукоять управления. Механизм передвижения тележки имеет два холостых и два приводных колеса, вращаемых электродвигателем через редуктор.

КЛАССИФИКАЦИЯ МОСТОВЫХ КРАНОВ.

 РАДИАЛЬНЫЙ КРАН

Радиальный кран рис (2.1) стр.11, вращающийся относительно одной из своих опор, имеет длину пролета, равную радиусу R кольцевой рабочей площадки, которую он обслуживает. Ось вращения моста 3 закреплена на опоре 
1, смонтированной в центральной части рабочей площадки и прикрепленной к потолку здания. Тележка 2 предназначена для обслуживания той площади кольца, которая меньше площади кольца радиусом R с учетом тех расстояний, на которые тележка не может подходить к ходовой ведущей тележке 4, перемещающейся по кольцевому рельсу 5, к опоре 1.

ХОРДОВЫЙ КРАН

Хордовый кран рис (2.1) стр.11 так  же, как и радиальный, перемещается по одному кольцевому рельсу 5. Ходовые  колеса 9 закреплены на ходовых тележках 8, несимметрично расположенных относительно балок 7 моста. Тележка 
6 моста предназначена для обслуживания меньшей площади кольца при том же радиусе R, как у радиального крана.

 ПОВОРОТНЫЙ КРАН

Поворотный мостовой кран рис (2.1) стр.11имеет  длину моста крана, равную 2R –  диаметра кольцевого рельса. Тележка 6, перемещаясь по балкам 7 моста, обслуживает большую площадь, чем радиальный кран, так как может поднимать грузы в центре рабочей площадки. В этом кране ходовые тележки 8 и 
10 перемещаются в противоположные стороны при повороте моста относительно центра окружности кольцевого рельса. Ходовые колеса 9 так же, как и в других кранах, имеют оси, ориентированные по радиусу кольцевой рабочей площадки.

КОЛЬЦЕВОЙ КРАН

Схема кольцевого крана, перемещаемого  по двум кольцевым рельсам 15 и 
16 с радиусом R min и R max, показана на рис 2.1,г. Пролет моста 7 крана L= 
R max - R min.

Для обеспечения движения колес  наружной 13 и внутренней 12 ходовых  тележек без скольжения ходовые  наружные 14 и внутренние 11 колеса выполняют  с разными диаметрами или частотой вращения, пропорциональной радиусам R min и R max.

 

ОДНОБАЛОЧНЫЕ МОСТОВЫЕ КРАНЫ

В зависимости от типа привода различают  однобалочные мостовые краны с ручным и электрическим приводом.

В ручных подвесных мостовых кранах (ГОСТ 7075-80 и ГОСТ 7413-80) в качестве механизмов подъема применяют подвесные  цепные тали. Однобалочный опорный мостовой кран рис (12.1) стр.12 состоит из моста 2, выполненного в виде двутавровой балки, опирающейся на две концевые балки 1, ручного механизма передвижения 6, приводимого в движение цепью 3, и ручной тележки 
4 с цепным приводом 5. Грузоподъемность этих кранов – 5т, пролет – 11.4 м. 
На странице 13 приведена таблица с техническими характеристиками ручных подвесных мостовых кранов.

Однобалочные мостовые краны с  электрическим приводом разделяются  на опорные и подвесные. Грузоподъемность опорных кранов – 5 т, пролет – 25.5 м. Грузоподъемность однобалочных подвесных мостовых кранов – 5 т., пролет – 
34.8 м. Краны грузоподъемностью до 5 т оборудуются электроталями, управляемыми с пола: на кранах большей грузоподъемности устанавливаются обычные механизмы подъема мостовых кранов опорной конструкции и управляются с неподвижной или подвижной кабины. Скорость передвижения кранов, управляемых с пола, не превышает 0.53 м/с : скорость передвижения кранов, управляемых с кабины, достигает 1м/с.

В качестве несущей балки однобалочных кранов подвесной конструкции 
(рис 12.2) стр. 12 применяют, как правило, двутавр. В необходимых случаях несущую балку усиливают вертикальной шпренгельной конструкцией и горизонтальной фермой. Балки подвешивают к ходовым кареткам, которые перемещаются по подкрановым двутавровым направляющим. Половина опорных кареток – приводные. Стыковку несущих балок соседних пролетов осуществляют с помощью специальных замков, предотвращающих переход тележки на соседний полет при открытом замке. Подвесные мостовые краны существенно легче опорных мостовых кранов той же грузоподъемности. К тому же они позволяют использовать практически всю полезную площадь производственного помещения.

 
ДВУХБАЛОЧНЫЕ МОСТОВЫЕ КРАНЫх

В зависимости от типа привода различают двухбалочные мостовые краны с ручным и электрическим приводом. Мостовые краны бывают с коробчатыми, сплошностенчатыми главными балками, с решетчатыми главными и вспомогательными балками. Наиболее распространены мостовые краны с коробчатыми главными балками. Такой кран рис (1.166) стр. 14 представляет собой конструкцию, состоящую из балочного или ферменного моста 10, опирающийся на поперечные концевые балки 3, в которых закреплены ходовые колеса 2, приводимые во вращение механизмом 12 передвижения крана. Мост перемещается по подкрановым путям 1(вдоль цеха), уложенным на подкрановые балки, опирающиеся на колонны здания. По мосту передвигается тележка. 
Аппаратура управления размещается в кабине 13. Питание крана электроэнергией осуществляется через главные троллеи 8, расположенные вдоль подкрановой балки. Для обслуживания их на мосту крана имеется площадка 9.

Крановые решетчатые мосты изготовляют  с помощью ручной сварки, а сплошностенчатые – автоматической или полуавтоматической сварки.

Тележка представляет собой конструкцию, состоящую из сварной рамы, одного или двух механизмов подъема, механизма передвижения. На рис 12.6 стр. 15 показаны тележки мостовых кранов с одним и двумя механизмами подъема соединяется с редуктором обычно с помощью промежуточного вала. Это обеспечивает более равномерное распределение давлений на ходовые колеса тележки. Механизмы передвижения, как правило, выполняются по схеме с тихоходным валом. Питание механизмов тележки осуществляется с помощью специальных токоведущих шин троллеев или гибкого кабеля.

Грузоподъемность мостовых двухбалочных кранов общего назначения – 
Q=5…500 т.

ОБЩИЕ УСТРОЙСТВА

ТЕЛЕЖКА.

Тележка мостового крана показана отдельно на рис.(12.6). На раме 11 тележки  размещены механизмы главного и  вспомогательного подъема и механизм передвижения тележки. Механизм главного подъема имеет электродвигатель 9, соединенный длинным валом-вставкой с редуктором 19. Полумуфта, соединяющая вал-вставку с входным валом редуктора, используется в качестве тормозного шкифа колодочного тормоза 1, имеющего привод от электрогидравлического толкателя. Выходной вал редуктора соединен зубчатой муфтой с барабаном 10. 
Опоры верхних блоков 3 полиспаста и уравнительные блоки 2 расположены на верхней поверхности рамы, что облегчает их обслуживание и увеличивает возможную высоту подъема. В качестве ограничителя высоты подъема применен шпиндельный выключатель, выключающий ток при достижении крюковой подвеской крайних верхнего и нижнего положений.

Механизм вспомогательного подъема  имеет аналогичную кинематическую схему (двигатель 15, редуктор 18, барабан 17, конечный выключатель 13). Оба механизма подъема оборудованы крюковыми подвесками (20 – для главного и 16 
– для вспомогательного подъема).

Механизм передвижения тележки  состоит из двигателя 4ётормоза 5, вертикального зубчатого редуктора 6, двух ведущих 7 и двух холостых 14 ходовых колес. На раме тележки укреплена линейка 8, воздействующая в крайних положениях на конечный выключатель, ограничивающий путь передвижения тележки.

ТРОЛЛИ

Тролли обычно изготовляют из прокатной стали углового профиля. Для подачи тока на кран применяют токосъемы скользящего типа, прикрепляемые к металлоконструкции крана, башмаки которых скользят по троллеям при перемещении мостового крана.

Для обслуживания цеховых троллеев на кране предусмотрена специальная площадка. Для токоподвода к двигателям, расположенным на тележке, обычно используют троллеи, изготовленные из круглой или угловой стали. Для их установки требуются специальные стойки на площадке, идущей вдоль главной балки. Поэтому в последних конструкциях мостовых кранов токоподвод к тележке осуществляется с помощью гибкого кабеля, подвешенного на проволоке. 
Применение гибкого токоподвода упростило конструкцию, повысило надежность эксплуатации и снизило вес крана, так как позволило отказаться от стоек и от площадки для их размещения и обслуживания.

ТРАВЕРСА

При перегрузке длинномерных грузов (листов, сортового проката) грузоподъемные электромагниты блокируют  на траверсах, к которым их подвешивают  посредством грузовых цепей. Траверса с тележкой крана соединена с помощью гибкого или жесткого подвеса.

При гибком подвесе траверсы подвешены на кантах, направленных от механизма подъема. При большой  длине траверс (6-16м.) требуется значительное расстояние между барабанами.

Траверсы представляют собой коробчатые балки постоянного, а при большой длине – переменного  сечения. Траверсы подвешивают на крюки  подвесок крана, к нижней их части  присоединены 2-4 магнита. При непосредственной подвеске четырех магнитов к траверсе возможно отсутствие контакта двух магнитов с неплоской поверхностью груза. Для обеспечения надежного контакта всех магнитов с грузом магниты попарно связывают рычажно-балансирной системой. При такой системе могут работать как четыре магнита, так и два средних при отключении крайних.

При больших скоростях  поступательного перемещения магнитных  кранов рационально применять гибкие канатные подвесы траверс, благодаря  которым уменьшается раскачивание груза в одном или двух направлениях.

Монтаж/ демонтаж мостового крана

Объектами монтажа для мостовых кранов являются полумосты, главные  и вспомогательные грузовые тележки, балансиры, кабины и приборы безопасности.  
Монтаж мостового крана включает следующие основные операции:  
сборку тележек, моста, крана, кабины и других узлов в наземных условиях (на нулевой отметке);  
подъем на подкрановые пути собранных узлов;  
подъем кабины и соединение ее с мостом или тележкой;  
монтаж электрического оборудования крана;  
окончательная наладка и регулировка всех механизмов и узлов;  
испытание механизмов крана вхолостую, под номинальной и пониженной нагрузкой. При удовлетворительных и хороших результатах испытаний смонтированный кран представляется к первоначальному техническому освидетельствованию в соответствии с правилами Госгортехнадзора.  
В зависимости от массы монтируемого крана и грузоподъемности монтажных подъемно-транспортных средств монтируемый кран на подкрановые рельсы (проектную отметку) можно поднять полностью собранным (мост с установленной на нем тележкой); вначале мост, а затем тележку и отдельные блоки моста и тележки.  
При первом способе кран собирается на стеллажах высотой 0,6-7-0,8 м на нулевой отметке, что создает максимум удобств для монтажных работ. После того как на собранном кране будет установлена и закреплена тележка, кран поднимают на подкрановые рельсы. Этот способ пригоден для подъема кранов малой и средней грузоподъемности (до 100 т) массой до 75—90 т. Полная сборка крана на нулевой отметке позволит сократить продолжительность монтажа за счет удобства выполнения работ и улучшить его качество.  
При раздельном подъеме моста и тележки уменьшается масса одновременно поднимаемых узлов, но увеличивается продолжительность монтажа. При этом способе основные монтажные операции также выполняются на нулевой отметке.  
Краны большой грузоподъемности (150—630 т) массой до 720 т поднимают на подкрановые пути отдельными укрупненными блоками. Выполнение монтажных работ на проектной отметке (высоте) связано с рядом неудобств, поэтому основные работы по монтажу узлов необходимо производить в наземных условиях, а на проектной отметке могут быть соединены укрупненные блоки и выполнены наладочные работы.  
Для подъема узлов кранов на подкрановые балки в цехах, не имеющих специальных ремонтных кранов, используют следующие грузоподъемные средства:  
грузовые полиспасты с креплением верхних блоков к монтажным мачтам или монтажным балкам;  
стреловые и башенные краны, устанавливаемые внутри или вне цеха (в последнем случае разбирают часть кровли цеха) или монтируют подъемные краны при строительстве цеха.  
В современных крупных цехах, где на одном подкрановом пути работает 4—5 кранов, в конце цеха огводятся специальные участки для монтажа и ремонта-кранов. Эти участки оборудуют консольными стационарными или передвижными кранами, с помощью которых можно поднимать крупные узлы монтируемых или ремонтируемых кранов.  
Монтаж кранов с помощью мачт менее удобен, чем с использованием монтажных балок. Он требует значительных затрат времени на монтаж самих мачт, что увеличивает общую трудоемкость этих работ.  
Использование строительных конструкций цехов в качестве опор для блоков полиспастов не допускается, но в то же время во многих случаях их можно использовать для установки специальных монтажных балок, позволяющих распределить монтажные нагрузки на две фермы и не создающих сосредоточенных нагрузок на элементы ферм. Обычно монтажная балка состоит из двух двутавровых балок и опирается на центральные стойки ферм через кронштейны ниже кровельного перекрытия. Верхние блоки грузового полиспаста монтируются внутри балки. Канат, обогнув блок, закрепляется на барабане подъемной лебедки, установленной на полу цеха. Использовать монтажные балки разрешается только в тех случаях, когда проверочный расчет ферм показывает возможность их дополнительного нагружения. Монтажные балки устанавливают на фермах в конце цеха, что позволяет использовать их не только для монтажа, но и при ремонте кранов.  
Мостовые краны с помощью монтажных мачт и балок можно поднимать тремя способами:  
без разворота, что возможно при снятии подкрановых балок в монтажном пролете;  
с разворотом моста в горизонтальной плоскости;  
с разворотом (наклоном) моста в вертикальной плоскости, так называемый подъем рыбкой.  
Первый способ наиболее удобен, однако он требует демонтажа подкрановых балок на одном пролете. При монтаже кранов в строящемся цехе подкрановые балки на участке подъема не устанавливают до подъема крана выше подкрановых путей.  
При втором способе мост поворачивают в горизонтальной плоскости на угол и в таком положении поднимают выше подкрановых путей, затем его поворачивают в проектное положение и опускают на подкрановые рельсы. Поворот крана осуществляется при помощи полиспастов и ручных талей.