Мостовий кран (тип)

Мостовий кран, Франція, 2007

Краном мостового типу ( англ. Overhead crane ) Називається кран з вантажозахоплювальним пристроєм, підвішеним до вантажного візка або талі, що переміщуються по рухомій сталевої конструкції (мосту) [1]. Розрізняють крани загального призначення ( з гаком), а також спеціальні (з грейфером, магнітом, захватами для контейнерів) і металургійні [1].


1. Історія

1.1. СРСР

У 1980-і роки в Радянському Союзі щорічний випуск кранів мостового типу становив від 6 до 7 тисяч одиниць. Головним проектним інститутом був ВНІІПТМаш, який щороку випускав праці, присвячені різним проблемам і пропонував шляхи їх вирішення, а також видавав документацію на крани. У 2000-і роки на території колишнього СРСР діяли 17 спеціалізованих підприємств, що випускали від 1 до 1,5 тисячі мостових кранів [2].

2. Опис

Мостовий кран, 2007
  • По конструкції до кранів мостового типу відносяться:
    • Опорні крани: Мостові крани, міст яких безпосередньо спирається на надземний рейковий шлях зверху [1].
    • Підвісні крани: Підвішується до нижніх полиць рейкового шляху [1].
    • Козлові крани з мостом, встановленим на наземний рейковий шлях за допомогою двох опор [1].
  • При вантажопідйомності більше 12,5 т у крана можуть бути два механізму підйому - головний і допоміжний [1].
  • За вантажопідйомності крани умовно розділені на три групи:
    • Перша - до 5 т [1].
    • Друга - від 5 до 50 т [1].
    • Третя - понад 50 і до 320 т [1].

Привід механізмів, як правило, електричний, але може бути і ручним. Управління механізмами здійснюється з підлоги, з кабіни і дистанційно. Виконання кранів: загальнийпромислове, вибухобезпечне, а також різні кліматичні [1].


3. Пристрій мостових кранів

Мостовий кран на одному з заводів Фінляндії, 2008

Міст крана складається з двох прогонових балок, з'єднаних з кінцевими. Балки коробчатого перетину виконані з двох вертикальних стінок, верхнього і нижнього горизонтального поясів. На верхньому поясі пролітної балки закріплений подтележечний рейок, на кінцях якого встановлені упори для обмеження крайніх положень візка. Для забезпечення прямокутної форми перерізу і стійкості вертикальних стінок всередині пролітної балки приварюються великі діафрагми. Крім того, є малі діафрагми для більш рівномірної передачі навантаження від подтележечного рейки на вертикальні стінки. На бічних стінках прогонових балок передбачені майданчики з поручнями для обслуговування вантажного візка і механізмів пересування крана, а також для розміщення жорстких тролів (стійки з уголковим прокатом) [1].

Мостовий кран на гідростанції у Фінляндії, 2009

Механізми пересування з циліндричними колесами виконані за різними схемами: з центральним приводом від одного двигуна, з гальмом і редуктором на два колеса, з роздільним приводом на кожне колесо, а також з фланцевим двигуном і навісним редуктором [1]. Поряд з циліндричними колесами, застосовуються колеса конічної форми. Приводні конічні колеса механізмів при центральному приводі встановлені вершиною конуса в зовнішню сторону. У механізмів з роздільним приводом конічні колеса встановлюють вершиною конуса в зовнішню сторону, а неприводні - у внутрішню. Така схема називається "зворотнім конусом". Така установка коліс центрує кран на рейкових шляхах і не викликає його перекосів при проходженні викривлених ділянок рейкових шляхів [1].

Вантажний візок складається з рами, на якій з уніфікованих вузлів зібрані механізми підйому вантажу і пересування візка. Рама виконана з спираються на ходові колеса двох поздовжніх балок, з'єднаних поперечними балками і покритих зверху листом настилу. На візку передбачені обмежувачі висоти підйому гаковий обойми, лінійка для вимикачів її крайніх положень на мосту крана, буфера і перила огорожі. Маса візка становить 0,3 - 0,4 Q (Q - вантажопідйомність, в т) [1].

У легких кранів (групи режиму 1К, 2К, 3К) в якості механізмів підйому застосовують електроталі, стаціонарно закріплені на рамі візка. Маса таких візків 0,2 - 0,25 Q [1].


3.1. Опорні крани

3.1.1. Ручні гакові однобалочні

Кран відповідає ГОСТ 7075-80. Міст кранів складається з несучої двотаврової балки, що спирається на кінцеві балки зі швелерів, в яких змонтовані колеса. Для збільшення жорсткості моста в горизонтальній площині прольотна і кінцеві балки з'єднані підкосами. Колеса приводяться в обертання через відкриту зубчасту передачу і трансмісійний вал від ланцюгового тягового колеса з ланцюгом. Зусилля на ланцюгу 100-150 Н. В якості механізму підйому використовують черв'ячну таль. Таль пересувають за допомогою повідкових ланцюгів із зусиллям 180-250 Н [1].

Вантажопідйомність цих кранів від 3,2 до 5 і 8 т. Проліт від 4,5 до 16,5 м. Висота підйому від 3 до 12 м [1].


3.1.2. Ручні гакові двохбалочні

Кран відповідає ГОСТ 7075-80. Міст виконаний з двох прогонових балок, які спираються на кінцеві балки зі швелерів. Механізм пересування виконаний з ланцюговим колесом. Візок має раму з колесами, які спираються на подтележечние рейки, покладені на верхніх полицях прогонових балок. Візок пересувається за допомогою ланцюгового колеса. На рамі змонтований механізм підйому з вантажоупорним дисковим гальмом і ланцюговими колесами на приводному валу. Крюкова обойма підвішена на канатах здвоєного поліспаста [1].

Вантажопідйомність кранів складає 12,5 і 20 т. Прольоти від 7,5 до 16,5 м. Висота підйому до 20 м [1].


3.1.3. Електричні гакові однобалочні

Гакові мостові крани на фабриці в Фінляндії, 2008

Кран відповідає ГОСТ 22045-89. В якості вантажних візків застосовують канатні електричні талі. Міст складається з балки двотаврового перерізу, яка спирається на коробчаті кінцеві балки. Для збільшення жорсткості кінці балки посилені розкосами. На кінцевих балках змонтовані колеса з кутовими буксамі. Механізм пересування виконаний з приводом на кожне колесо. Такий привід називають роздільним. Кожен привід складається з фланцевого двигуна з короткозамкненим ротором і навісного редуктора. Гальмо відсутня внаслідок малої швидкості пересування. Харчування двигунів талі здійснюється за допомогою кабелю, підвішеного на кільцях на дроті, яка натягнута і закріплена на кронштейнах кінцевих балок. Управління краном з підлоги від підвішеного до талі поста керування або з кабіни, що закріплюється до мосту крана [1].

Вантажопідйомність кранів 1; 2; 3,2 і 5 т. Проліт 3-15 м. Висота підйому 6, 12 і 18 м [1].

Мостовий кран в Орегонському музеї науки та індустрії, 2010

3.1.4. Електричні гакові двохбалочні

Кран складається з моста з механізмом пересування, колеса якого встановлені на кутових буксах, вантажного візка зі змонтованими на ній механізмами підйому вантажу і пересування, кабіни управління і допоміжної кабіни для обслуговування струмознімачів цехових тролів. Управління краном може бути з підлоги, з кабіни або дистанційним.

Вантажопідйомність кранів: 5, 10, 12,5, 16: 16/3, 2; 20/5; 32/5 і 50/12, 5 т. Проліт: 10,5 - 34,5 м (з кроком 3 м). Висота підйому: до 20 м [1].


3.1.5. Електричні магнітні крани

Пристрій цих кранів аналогічно пристрою гакових кранів. Магніт навешен на гак, а клемний роз'єм кабелю закріплений на сережці гаковий обойми. Харчування магніту здійснюють постійним струмом напругою 220 У від встановленого на майданчику моста випрямляча або через кабель, намотаний на кабельний барабан, в якому передбачений токос'ем [1].

Вантажопідйомність кранів: 10, 16: 20/5 т. Проліт: від 10,5 до 34,5 м [1].

Після зняття магніту кран може працювати як гаковий [1].


3.1.6. Електричні грейферні крани

Пристрій кранів аналогічно пристрою гакових, за винятком візки, на якій є два механізми підйому: один для канатів грейфера, а інший - для підйомних. Грейфери використовуються двощелепні четирехканатние [1].

Вантажопідйомність кранів: 5, 10, 15 і 20 т (відповідно місткість грейферів : 1,6, 2,5, 3,1 ... 8; 4 ... 10 кубометрів). Прольоти: 10,5 - 34,5 м. Висота підйому - до 24 м [1].


3.1.7. Електричні гакові великої вантажопідйомності

Пристрій кранів аналогічно пристрою двобалкових кранів. Враховуючи велику масу крана і вантажу, а також з метою зменшення навантаження на колеса міст повинен спиратися на вісім коліс при вантажопідйомності 80 і 125 т і на шістнадцять при більшій вантажопідйомності. Колеса попарно об'єднані в немоторні, які за наявності восьми коліс шарнірно кріпляться на кінцевих балках моста, а за наявності шістнадцяти коліс - за допомогою балансирних балок. Внаслідок можливого повороту в шарнірах забезпечений контакт з рейками, що мають відхилення у вертикальній площині. Механізм пересування виконаний з роздільним приводом: при восьми колесах - приводними є два колеса, при шістнадцяти - чотири [1].

Мостові електричні крани можуть оснащуватися дистанційним управлінням в цехах з невибухонебезпечних навколишнім середовищем, що не містить агресивних газів і концентрацій парів, що руйнують метали і ізоляцію; в цехах з загазованої і запиленій середовищем, що не насиченому струмопровідним пилом. Апаратура управління механізмами розміщується на майданчику моста крана [1].

Є установки дистанційного управління трьох модифікацій:

  • З управлінням по однопроводной лінії зв'язку зі стаціонарного пульта [1].
  • З управлінням по однопроводной лінії, з переставляється пульта. Доцільно застосовувати при наявності вільних ділянок (з довжиною до 100 м) [1].
  • З управлінням по радіоканалу [1].

Параметри кранів регламентує ГОСТ 6711-81: вантажопідйомність від 80/20 до 320/32 т; прольоти 9,5 - 33,5 м; висота підйому до 32 м [1].


3.2. Підвісні крани

Крани можуть бути одно-, двох-або трьохпролітна. Головні переваги цих кранів - малі габарити по висоті, можливість установки на окремих ділянках цеху, перекриття великих прольотів, можливість стикування кранів, які знаходяться в одному або різних прольотах і переміщення візка з одного крана на інший, а також монорельсовий шлях, що йде в інші виробничі приміщення . Взаємне положення кранів при стикуванні фіксується стикових замком [1].

3.2.1. Ручні однобалочні однопрогонові

Кран відповідає ГОСТ 7413-80. Міст крана являє собою несучу двотаврові балку, яка прикріплена до нижніх частин кінцевим балок. В якості коліс застосовують візки електроталей. Механізмом підйому служить пересувна ручна таль [1].

Залежно від вантажопідйомності для несучих балок кранів та кранових шляхів застосовують двотаври згідно ГОСТ 19425-74 [1].

Вантажопідйомність кранів: 0,5; 1; 2; 3,2 і 5 т. Проліт від 3 до 9 м. Довжина консолей від 0,3 до 1,2 м [1].


3.2.2. Електричні однобалочні однопрогонові

Кран відповідає ГОСТ 7890 - 93. Мости складаються з несучої балки, прикріпленою з нижньої сторони до кінцевим балкам з швелерів і посиленої підкосами для збільшення жорсткості. Механізмом пересування служать приводні і неприводні візки електроталей. В якості механізму підйому використовують електроталь. Крани можуть бути виготовлені без стикових замків, але з кабелем для живлення електроталі, а також з одним або двома стиковими замками і тролеями [1].

Для підвищення термінів служби ходових коліс і підвісних шляхів з'єднання несучої балки з одного кінцевий балкою виконують рухомим, так як воно дає можливість зміни прольоту крана, що полегшує його самоустановку на шляхах, при проходженні краном викривлених ділянок підвісних шляхів. Колеса ходових візків резреборние, а бічні ролики встановлені на торцях кінцевих балок і контактують з бічними поверхнями стінок двотаврових балок підвісної шляху [1].

Вантажопідйомність кранів: 1, 2, 3,2 і 5 т. Проліт від 3 до 15 м. Довжина консолей від 1,5 до 3 м [1].


3.2.3. Електричні однобалочні двопрольотні

Ці крани відрізняються від однобалочних тільки тим, що несуча балка прикріплена до трьох поперечних балок, дві з яких (кінцеві) є приводними [1].

Вантажопідйомність кранів: 1-5 т. Крани вантажопідйомністю більше 5 т виконують Двобалочний зі спеціальними підвісними візками. Прольоти: 7,5-7,5 м; 9-9 м; 10,5-10,5 м [1].


3.3. Мостові крани спеціального призначення

3.3.1. Магнітні крани

Пратцен кран. Росія, Новокузнецьк, ЗСМК.2006

Магнітні крани відносяться до спеціальних і призначені для підйому і транспортування феромагнітних матеріалів (скрапу, стружки, листового і профільного прокату, виливниць для разлівлі стали і т. д.) [3].

Ці крани забезпечені вантажними електромагнітами, підвішували на гаковий підвісці або траверсі (на гнучкому або жорсткому підвісі), розташованої в поздовжньому або поперечному напрямку щодо мосту [3].


3.3.1.1. Технічні характеристики
  • Вантажопідйомність магнітних кранів: від 5 до 40 т [3].
  • Швидкість підйому: 14-20 м / хв [3].
  • Швидкість пересування візка крана: 70-120 м / хв [3].
3.3.1.2. Пристрій

Найбільш поширені у даних кранів металоконструкції з листовими одностенчатимі головними балками і допоміжними фермами, а також двохбалочні коробчаті конструкції, що володіють високим опором втоми [3].

Магнітний кран складається з моста з механізмом пересування, однієї або двох візків з механізмом підйому і пересування, підйомних магнітів і кабіни, підвішується до металоконструкції моста [3].

Механізми пересування цих кранів та їх візків не мають відмінностей в порівнянні з механізмами мостових кранів загального призначення. На візку магнітного мостового крана установленимеханізми підйому і пересування [3].

Особливістю магнітних кранів і їх механізму підйому є наявність кабельного барабана, з якого кабель надходить до електромагніту. Застосування барабана необхідно при великій висоті підйому [3].

Кабельний барабан отримує обертання від барабана механізму підйому через ланцюгову передачу. При роботі без магнітів кабельний барабан відключають. Кабельний барабан встановлений на одному валу з кільцевим струмоприймачем. Кабель з'єднаний з обертовими частинами кільцевого струмоприймача. Укладання кабелю в один шар з рівномірним кроком навивки виробляє кабелеукладач, який переміщається по гвинту. Обертання передається гвинту від кабельного барабана через зубчасту передачу [3].


3.3.2. Грейфери крани

Грейферний мостовий кран на цементному заводі в Австрії, 2004

Грейфери крани призначені для підйому і транспортування сипучих і кускових матеріалів [3].

В якості вантажозахоплювального пристрою ці крани мають грейфери різного виконання [3].

Грейфери крани мають грейферних лебідку з двома барабанами, один з яких призначений для намотування останнього у каната при закритті щелеп (замикає), а інший - для намотування підтримуючого каната (підйомний). Підйомний барабан працює спільно з замикаючим при підйомі і опусканні грейфера [3].

Вантажопідйомність цих кранів визначається сумарною масою грейфера та вантажу [3].

На мостових грейферних кранах переважне поширення набула лебідка з незалежними барабанами. Лебідка встановлюється на візку мостового крана і складається з двох однакових однобарабанних лебідок: замикає і підтримуючої. Ці лебідки мають відповідно замикає і підтримуючий барабани, двигуни, редуктори і гальма. За конструктивним виконанням ці лебідки аналогічні крюковим лебідок мостових кранів загального призначення [3].


3.3.3. Магнітно-грейферні крани

Магнітно-грейферні крани призначені для перевантаження феромагнітних вантажів (наприклад, чавуну, скрапу та ін), а також сипучих і кускових вантажів. Для захоплення феромагнітних вантажів використовують електромагніт, а для сипучих - двухчелюстной грейфер [3].

Залежно від призначення їх виконують з двома візками: магнітної і грейферной або з одним візком, обладнаної магнітної і грейферной лебідками. В якості магнітно-грейферних кранів можуть бути використані мостові крани загального призначення важкого режиму роботи [3].


4. Застосування

Мостовий кран на бетонному заводі в Німеччині, 1979. Архів Deutsche Fotothek
  • Опорні мостові крани:
    • Ручні гакові однобалочні і двохбалочні призначені для підйому і переміщення вантажів при виконанні періодичних робіт, відсутності силового токоподвода на складах, у монтажних і ремонтних цехах, в машинних залах електростанцій [1].
    • Електричні гакові однобалочні призначені для підйому і переміщення вантажів у цехах і на складах [1], а двохбалочні також застосовуються на відкритих майданчиках [1].
    • Електричні магнітні крани призначені для підйому і переміщення виробів з чорних металів, що володіють магнітними властивостями [1].
    • Електричні грейферні крани призначені для підйому і переміщення насипних вантажів [1].
    • Електричні гакові великої вантажопідйомності призначені для переміщення вантажів великої маси в механічних та складальних цехах. Крім того, вони можуть бути використані для монтажних і ремонтних робіт [1].
  • Підвісні мостові крани:
    • Ручні однобалочні однопрогонові призначені для підйому і переміщення вантажів при виконанні періодичних робіт, відсутності силового токоподвода на складах, у монтажних і ремонтних цехах, в машинних залах електростанцій [1].
    • Електричні однобалочні однопрогонові, двопрольотні крани призначені для підйому і переміщення вантажів у критих виробничих і складських приміщеннях. Допускається застосування для транспортування розжареного і рідкого металу, рідкого шлаку при зменшенні вантажопідйомності на 25 % і виконанні вимог "Правил по кранах" (установка відображають екранів і наявність двох гальм на механізмі підйому) [1].

Література

  • Методи і засоби вимірювань при будівництві та експлуатації підкранових колій: Монографія. - 2-е перероб. і доп. / Є. В. Горохов, Н. Є. Ламбін, В. Н. Ламбін. Донбас. нац. академ. сроіт. і арх. - Макіївка: 2008.
  • Балашов В. П. Вантажопідйомні і транспортуючі машини на заводах будівельних матеріалів: Підручник для технікумів. - М .: Машинобудування, 1987. - С. 148-165. - 384 с.

Примітки

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 Балашов В. П. Вантажопідйомні і транспортуючі машини на заводах будівельних матеріалів: Підручник для технікумів. - М .: Машинобудування, 1987. - С. 148-165. - 384 с.
  2. Канов Г.Л.: кранобудування і кранове господарство - історія, сьогодення і майбутнє - Журнал "Металургійна і гірничорудна промисловість"
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 П. З. Пєтухов, Г. П. Ксюнін, Л. Г. Серліни - Спеціальні крани - М: Машинобудування, 1985, 248с.