Типовые конструкции грузоподъемных машин: кранов, лифтов, подъемников

Грузоподъемные машины – это машины циклического действия, предназначенные для подъема и перемещения грузов на небольшие расстояния в пределах определенной площади промышленного предприятия.

Классификация грузоподъемных машин

1. По назначению грузоподъемные машины условно разделяют на общего и специального назначения. Машины общего назначения являются в некоторой степени универсальными. Их используют в производственных условиях для выполнения только подъемно-транспортных операций. Специальные грузоподъемные машины используют для подъема и перемещения определенных видов грузов либо для выполнения подъемно-транспортных операций при специальных технологических процессах.

2. По конструктивному исполнению грузоподъемные машины классифицируют на:

– подъемные механизмы (домкраты, тали и др.);

– подъемники;

– грузоподъемные краны;

– погрузчики и манипуляторы.

3. В зависимости от конфигурации обслуживаемой рабочей площади грузоподъемные машины можно разделить на следующие группы:

– подъемные механизмы, подъемники – определенная точка рабочей площади;

– тележки, тали – рабочая площадь в виде прямолинейной или криволинейной полосы;

– стационарные поворотные краны – рабочая площадь в виде узкого кольца;

– стреловые краны, манипуляторы – рабочая площадь в виде широкого кольца или сектора;

– краны мостового типа, кабельные, краны-штабелеры, манипуляторы - рабочая площадь в виде прямоугольника;

– погрузчики, манипуляторы, самоходные краны – рабочая площадь произвольной конфигурации.

К подъемным механизмам относятся:

– домкраты;

– тали;

– лебедки.

Домкраты, предназначенные для подъема грузов на небольшую высоту (от 0,15 до 0,7 м), применяют преимущественно при ремонтных и строительно-монтажных работах. Основное отличие домкратов от других грузоподъемных машин состоит в том, что подъем груза домкратами производится без грузозахватных устройств. Некоторые домкраты могут производить горизонтальное перемещение поднятого груза на небольшое расстояние.

Домкраты могут быть выполнены переносными и стационарными.

По конструкции домкраты разделяют на реечные, винтовые и гидравлические :

Домкраты:

а - рычажно-реечный; б - винтовой; в - гидравлический

а)

б)

в)

Привод домкратов может быть ручным и механическим.

Грузоподъемность реечных домкратов составляет 0,5 - 10 т. Они бывают рычажно- и зубчато-реечными.

Рычажно-реечные домкраты имеют высокий КПД (0,95–0,97). Эти домкраты часто используют для ремонта железнодорожных путей и автомобилей. Недостаток рычажно-реечных домкратов – прерывистость действия и самопроизвольное падение груза вследствие быстрого изнашивания собачек.

Винтовые домкраты могут иметь ручной или электрический привод. Если в рычажно-реечных домкратах каждое перемещение груза по высоте равно шагу зуба рейки, а в зубчато-реечных домкратах – шагу храпового колеса, в винтовых домкратах груз можно устанавливать по высоте с большей точностью.

Для предотвращения самопроизвольного опускания груза резьбу винтовых домкратов выполняют самотормозящейся (трапецеидальной или упорной).

Основными недостатками винтовых домкратов является низкий КПД и малая скорость опускания груза.

Гидравлические домкраты выполняют с ручным и машинным приводами. Для этих домкратов, как для винтовых, характерны плавность хода и точная установка поднимаемого груза. В отличие от винтовых домкратов гидравлические имеют высокий КПД. По сравнению с реечными и винтовыми гидравлические домкраты имеют значительно большую грузоподъемность, которая составляет до 750 т.

Скорость подъема груза ручными гидравлическими домкратами очень мала (от 0,001 до 0,002 м/с), что является их основным недостатком. Для увеличения скорости подъема груза гидродомкраты снабжают насосами, работающими от электродвигателя. Давление рабочей жидкости (обычно масла) в гидравлических домкратах, определяемое грузоподъемной силой и площадью плунжера, составляет не более 5000 МПа. Обычно высота подъема гидравлических домкратов 0,15–0,7 м. Для плавного подъема крупногабаритных тяжелых грузов применяют несколько гидравлических домкратов, соединенных с одним насосом.

Таль – грузоподъемное устройство (лебедка) с ручным, электрическим или пневматическим приводом, подвешиваемое к балкам или специальным тележкам, перемещающимся по подвесному монорельсовому пути.

Различают червячные и шестеренные ручные тали:

Ручные тали: а - червячные; б - шестеренные

а)

б)

Грузоподъемность червячных талей составляет 0,5–10 т, а КПД – 0,55–0,7.

Грузоподъемность шестеренных талей составляет 0,25–10 т, а КПД – 0,7–0,9.

Для предотвращения самопроизвольного опускания груза червячная и шестеренная ручные тали имеют дисковый грузоупорный тормоз, у шестеренной ручной тали он встроенн в тяговое колесо.

Кроме червячных и шестеренных талей с приводом от тягового колеса применяют тали с приводом от качающейся рукоятки.

Отличительным признаком электрической тали (с электрическим приводом) является компактность. Электротали подвешивают к неподвижным опорам (балкам, колоннам, стенам и т.д.) с помощью болтов или крюков, или к тележкам, перемещающимся по монорельсовому пути.

Электрическая таль

Управление механизмом подъема электротали производят с пола с помощью двухкнопочного поста управления, подвешенного к тали. Токоподвод выполнен в виде троллей или гибкого кабеля.

Грузоподъемность электроталей составляет 0,1–15 т.

Высота и скорость подъема груза соответственно не более 30 м и 0,05-0,15 м/с. При необходимости (например, при выполнении монтажных работ) электротали кроме основной скорости подъема могут иметь еще дополнительную, так называемую «посадочную» скорость, которая может быть в несколько раз меньше основной скорости.

Электротали могут быть использованы в качестве самостоятельных грузоподъемных машин или в качестве механизмов подъема в более сложных машинах (монорельсовых тележках, мостовых однобалочных кранах, настенных консольных кранах и т. д.).

Большинство электроталей имеют в качестве гибкого грузового элемента стальной канат и реже сварную или пластинчатую цепь. Конструкции канатных электроталей весьма разнообразны, причем различаются они между собой взаимным расположением барабана и электродвигателя. По этому признаку электротали разделяют с фланцевым двигателем, установленным на одной оси с барабаном, с двигателем, встроенным в барабан, и с параллельным расположением двигателя и барабана.

Электротали с фланцевым двигателем, расположенным на одной оси с барабаном, имеют большую длину; распространения не получили.

Для работы во взрывоопасной среде, в которой использование электродвигателей не допускается используют пневматические тали.

Пневматическая таль имеет механизм подъема, установленный на неприводной монорельсовой тележке, и приводную монорельсовую тележку, шарнирно соединенную с неприводной тележкой, с помощью которой она перемещается по подвесному монорельсовому пути.

Лебедками называют грузоподъемные машины, в которых в качестве рабочего элемента, навиваемого на барабан или огибающего канатоведущий шкив или звездочку, используют канат или цепь. Лебедки предназначены для подъема и перемещения грузов по горизонтальному или наклонному пути при ремонтных, строительно-монтажных и других работах, а также для механизации транспортирования грузов.

Лебедками также называют механизмы подъема грузоподъемных кранов и подъемников, механизмы изменения вылета или передвижения тележек кранов, если в этих механизмах используют канаты или цепи.

Различают лебедки с ручным или машинным приводом от электродвигателей, двигателей внутреннего сгорания, реже от гидравлических, пневматических и паровых.

Лебедки могут быть выполнены напольными, прикрепленными с помощью болтов к фундаментам, опорным рамам или плитам, либо настенными, прикрепленными к стенам, колоннам и т. д. Узел крепления лебедок с любым типом привода должен быть таким, чтобы обеспечивалась их устойчивость при натяжении каната (или цепей), превышающем в 2 раза номинальное значение.

Лебедки с ручным приводом обычно выполнены барабанными. Они имеют станину в виде двух щитов, между которыми расположен приводной зубчатый механизм и барабан.

Барабанные лебедки с ручным приводом имеют приводную рукоятку с тормозом, гладкий барабан для многослойной навивки каната без канатоукладчика, в основном открытые зубчатые или червячные несамотормозящиеся передачи, подшипники скольжения, смазываемые консистентной смазкой, шестерни с малым числом зубьев (11–14) для обеспечения компактности.

Рычажная ручная лебедка выполнена без органа навивки каната. Принцип работы ее основан на протягивании каната через тяговый механизм с помощью двух пар зажимов.

Рычажная ручная лебедка

Лебедки с машинным приводом бывают нереверсивными или реверсивными, фрикционными или с жесткой связью каната и барабана, однобарабанные и двухбарабанные, односкоростные и двухскоростные, с цилиндрическими или коноидальными барабанами и т.п.

Лебедка с машинным приводом

В однобарабанных фрикционных лебедках с приводом от электродвигателя или от двигателей внутреннего сгорания барабан с двигателем соединен фрикционной муфтой, управляемой вручную, причем рукоятка управления муфтой сблокирована с тормозом так, что при включении муфты тормоз лебедки размыкается, а при выключении он замыкается. Таким образом, управление лебедкой осуществляется при непрерывно работающем двигателе. Для опускания грузозахватного приспособления или груза производится растормаживание лебедки при помощи педали. Ввиду повышенной опасности при эксплуатации применение фрикционных лебедок с электрическим приводом для подъема груза правилами Ростехнадзора запрещено. Поэтому находят применение подъемные лебедки, в которых барабан жестко соединен с двигателем.

Подъемником называют грузоподъемную машину прерывного (циклического) или непрерывного действия для подъема груза и людей в специальных грузонесущих устройствах, движущихся по жестким вертикальным (иногда наклонным) направляющим или рельсовому пути.

По способу передачи воздействия от привода к грузонесущим устройствам различают:

канатные,

цепные,

реечные,

винтовые

плунжерные подъемники.

Преимущественное распространение получили канатные подъемники, в которых грузонесущие устройства подвешены на стальных канатах, огибающих канатоведущие шкивы или навиваемых на барабаны подъемных лебедок. В подъемниках с канатоведущими шкивами, передающими тяговое усилие благодаря силам трения, грузонесущие устройства (кабина, клеть, скип, платформа, тележка или вагон) уравновешиваются другими такими же устройствами или противовесом (в пассажирских лифтах – только противовесом), также движущимся по направляющим. В барабанных подъемниках уравновешивание уменьшает нагрузки на привод.

Подъемники имеют, как правило, электрический или реже гидравлический привод.

Лифты. Подъемник прерывного действия с вертикальным движением кабины или платформы по жестким направляющим, установленным в огражденной со всех сторон шахте, называют лифтом.

По назначению различают:

лифты пассажирские (обычные и скоростные), предназначенные для транспортирования людей;

больничные – для транспортирования больных на больничных транспортных средствах с сопровождающим персоналом;

грузовые с проводником - для транспортирования грузов и лиц, сопровождающих груз;

грузовые малые без проводника – для транспортирования только груза.

На рисунке ниже представлен пассажирский лифт.

Общий вид пассажирского лифта

. Пассажирский лифт имеет кабину 18, двери 4, открывающиеся и закрывающиеся автоматически с помощью специального привода 3. Кабина с помощью подвески 20 закреплена на подъемных канатах 21, которые огибают канатоведущий шкив лебедки 22, расположенной в машинном помещении 23. Для уравновешивания кабины и части полезного груза служит противовес 12. Кабина и противовес перемещаются в шахте 15, которая со стороны этажных площадок 6 оборудована дверями 7. Внутри шахты закреплены направляющие 13, 14 соответственно для противовеса и кабины.

В верхних и нижних частях каркасов кабины и противовеса установлены башмаки 16, которые, охватывая с трех сторон рабочую часть направляющих 13 и 14, не позволяют кабине и противовесу смещаться в горизонтальной плоскости

В аварийных случаях, когда кабина лифта начинает двигаться со скоростью выше допустимой или при ослаблении хотя бы одного подъемного каната, срабатывают ловители 19 кабины, а иногда ловители противовеса. Ловители, захватывая направляющие, удерживают кабину или противовес от падения. Срабатывание ловителей при превышении расчетной (предельной) скорости происходит с помощью ограничителя скорости 2, приводимого в действие канатом 8, соединенным с кабиной и натяжным устройством 9. Для предотвращения жесткого удара кабины в приямке 10 шахты в аварийных случаях предусмотрены пружинные буфера 11. Для регистрации вошедшего в кабину пассажира пол кабины 5 выполнен подвижным. Автоматическая остановка кабины на заданном этаже происходит с помощью отводки 17, взаимодействующей с этажными переключателями. В машинном помещении 23 размещены подъемная лебедка, ограничитель скорости и станция управления 1.

Фуникулеры. Рельсовый наклонный путь с канатной тягой для перевозки пассажиров или грузов в вагонах по крутым подъемам называют фуникулером.

Скиповый подъемник. Передвижную или стационарную установку для подъема сыпучих грузов в скипах (специальных ковшах) по наклонным или вертикальным направляющим называют скиповым подъемником. Скиповые подъемники находят применение в шахтах, рудниках, карьерах, для загрузки доменных печей и т.п. В верхнем разгрузочном пункте скип автоматически разгружается через откидное дно или опрокидыванием.

Строительный подъемник. Подъемник, выполненный в виде перемещающейся по вертикальным направляющим платформы (кабины) и предназначенный для подъема груза и людей на этажи строящихся зданий и сооружений, называют строительным.

Одним из наиболее распространенных средств механизации погрузочно-разгрузочных работ на промышленных предприятиях, строительных площадках, в речных и морских портах, на железнодорожном транспорте и т.д. являются грузоподъемные краны, обеспечивающие подъем груза, перемещение его на незначительное расстояние и опускание с помощью грузозахватного устройства.

Классификация грузоподъемных кранов

По конструктивному исполнению грузоподъемные краны разделяют на краны:

1) мостового типа, к которым относятся мостовые, козловые и мостовые перегружатели, кабельные и мостокабельные;

2) краны-штабелеры;

3) стрелового типа, к которым относятся башенные, портальные и консольные;

4) самоходные краны, включающие гусеничные, железнодорожные, пневмоколесные, плавучие, шагающие.

По конструкции грузозахватного устройства краны разделяют на:

1) крюковые, предназначенные для работы с различными штучными грузами;

2) грейферные – для работы с сыпучими материалами;

3) магнитные – для транспортирования стальных и чугунных грузов;

4) клещевые – для ящиков, бочек, мешков и т.п.;

5) траверсные, оборудованные, например, вакуумными захватами; автоматические захваты (спредеры) – для транспортирования контейнеров.

По виду перемещения грузоподъемные краны бывают:

1) стационарные;

2) передвижные.

По конструкции ходового устройства краны разделяют на:

1) рельсовые,

2) пневмоколесные,

3) гусеничные,

4) канатные,

5) шагающие,

6) плавучие.

По виду привода механизмов краны бывают с ручным, электрическим, гидравлическим, пневматическим, с приводом от двигателя внутреннего сгорания, паровым и комбинированным.

По степени поворота стрелы краны разделяют на полно-поворотные, неполноповоротные и неповоротные.

По способу опирания на крановый путь краны бывают опорные и подвесные.

Краны мостового типа

Краны мостового типа предназначены для обслуживания в основном площадок прямоугольной формы.

Наиболее распространенными кранами мостового типа являются мостовые, козловые и мостовые перегружатели, кабельные и мостокабельные.

Мостовые краны. Эти краны находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства для внутрицеховых и внутри- складских погрузочно-разгрузочных работ.

В зависимости от назначения мостовые краны можно разделить на следующие основные группы:

– общего назначения,

– специального назначения (с поворотной тележкой, с выдвижной поворотной и неповоротной стрелой и др.),

– металлургические (мульдозавалочные, литейные, штыревые, для раздевания слитков, ковочные, колодцевые, с гибким подвесом траверсы, с подхватами, магнитные, грейферные и др.).

Мостовые краны общего назначения, снабженные в основном грузовым крюком, предназначены для выполнения массовых погрузочно-разгрузочных работ.

Мостовые краны специального назначения, снабженные специальными грузозахватными приспособлениями, предназначены для работы с определенными грузами.

Мостовые краны состоят из двух основных узлов: моста, передвигающегося вдоль цеха, и крановой тележки или тали, передвигающихся по мосту.

В зависимости от конструкции моста мостовые краны делят на однобалочные и двухбалочные.

Однобалочный мост состоит из главной балки, соединенной с двумя концевыми балками.

Двухбалочный мост имеет две главные балки, соединенные с двумя концевыми балками. Наиболее распространены двухбалочные мостовые краны.

По способу опирания на крановый путь различают мостовые краны опорного и подвесного типа.

К мостовым кранам опорного типа относят краны, опирающиеся ходовыми колесами на крановый рельс, закрепленный на подкрановой балке, установленной на колоннах цеха, эстакадах.

Мостовые краны подвесного типа ходовыми колесами опираются на нижние полки двухтавровых балок, подвешенных к потолочным конструкциям цеха.

По типу привода мостовые краны выполняют с ручным или электрическим приводами.

Наибольшее применение нашли краны с электрическим приводом. Краны с ручным приводом механизмов применяют при вспомогательных подъемно-транспортных операциях, при ремонте и монтаже оборудования и других работах, для выполнения которых не требуются большие скорости подъема и передвижения грузов.

Основной характеристикой мостовых кранов является пролет – расстояние между осями крановых рельсов (ГОСТ 534–78 «Краны мостовые опорные. Пролеты»).

Управление кранами в большинстве случаев осуществляют из кабины. В некоторых случаях управление производят с пола с помощью выносного пульта управления. При этом для безопасности работы скорости передвижения моста и тележки значительно снижены. Управление мостовыми кранами, работающими в цехах, содержащих пары кислот, щелочей и других вредных примесей, осуществляется дистанционно.

Рассмотрим конструкции мостовых кранов подвесного и опорного типа.

Мостовые краны подвесного типа. Эти краны выполнены с ручным и электрическим приводами, однобалочными или двухбалочными.

Мостовые краны подвесные однобалочные с ручным приводом (ТУ 24.00.4912–88) имеют грузоподъемность 0,5–5,0 т и длину 3,6 - 11,4 м. В качестве механизма подъема груза в этих кранах применяют ручные передвижные червячные тали (ТУ 24.00.4911–88).

Мостовые краны подвесные однобалочные с электрическим приводом (ГОСТ 7890–73) выполнены двух-, трех- и четырехопорными, имеют грузоподъемность 0,25–5,0 т, длина двухопорных кранов 3,6–18,0 м, трехопорных 16,2–27,0 м, четырехопорных 28,2–34,8 м, скорость подъема груза 0,133 м/с, скорость передвижения электрической тали 0,33 м/с, скорость передвижения крана 0,53 м/с. Управление краном осуществляют с пола. Для подъема и передвижения груза использованы электрические тали. Механизм передвижения крана аналогичен механизму передвижения электрических талей.

Главная балка этих кранов выполнена из обычной двутавровой балки или так называемого разнесенного двутавра, полученного из обычного двутавра и обладающего при той же массе, что и балка, большей прочностью. Главная балка прикреплена к концевой жестко или с одной стороны жестко, а с другой подвижно.

На рисунке ниже показан подвесной двухопорный однобалочный кран.

С помощью однобалочных подвесных кранов можно транспортировать груз из одного пролета в другой, не используя напольный транспорт. В этом случае главные балки двух кранов, находящихся в соседних пролетах, соединены между собой специальными переходными мостиками, закрепленными на главных балках стыковыми замками.

Мостовые краны подвесные двухбалочные многоопорные предназначены для транспортирования крупногабаритных изделий. Пролеты этих кранов не более 96 м. Кран оборудован двумя тележками с двумя механизмами подъема грузоподъемностью до 20 т.

Мостовые краны опорного типа. Эти краны выполнены с ручным и машинным приводом однобалочными и двухбалочными.

Мостовые краны опорные однобалочные с ручным приводом (ГОСТ 7075–80) имеют грузоподъемность 3,2; 5,0 и 8,0 т, пролет 4,5—16,5 м; двухбалочные краны имеют грузоподъемность 12,5 и 20 т и пролет 7,5–16,5 м. В качестве механизма подъема груза применяют ручные передвижные червячные тали (ТУ 24.00.4911–88 (ИУС 12–90)).

Мостовые краны опорные однобалочные с электрическим приводом (ГОСТ 22045–82) имеют грузоподъемность 1–5 т, скорость подъема груза 0,133 м/с, скорость передвижения электрической тали 0,33 и 0,53 м/с, скорость передвижения крана 0,40; 0,63; 1,0 м/с, высоту подъема 6, 12 и < 8 м, пролет 4,5–25,5 м. Главная балка моста однобалочного крана выполнена из двутавровой балки. Размеры двутавра выбирают в зависимости от грузоподъемности крана с учетом прочности и условий проходимости электротали по полкам двутавра. Пространственная компоновка главной балки зависит от грузоподъемности и размера пролета.

В качестве примера на рисунке ниже представлен общий вид однобалочного мостового крана опорного типа.

Мостовые краны общего назначения опорные двухбалочные с электрическим приводом (ГОСТ 25711–83) грузоподъемностью 5–50 т имеют скорость подъема груза 0,05–0,32 м/с, скорость передвижения тележки 0,32–0,63 м/с, скорость передвижения крана 0,40–2,5 м/с, высоту подъема груза 12,5 м, пролет 10,5–34,5 м. Эти краны опираются на четыре ходовых колеса. Такие же краны (ТУ 24.01.947–84) с грузоподъемностью механизма главного подъема 80–500 т и грузоподъемностью механизма вспомогательного подъема 20–80 т имеют высоту подъема главного механизма 25 и 32 м, вспомогательного 27 и 34 м. Они в зависимости от грузоподъемности и пролета могут быть выполнены с восьмью или шестнадцатью ходовыми колесами.

Мост двухбалочного мостового крана состоит из двух отдельных пространственно жестких балок, называемых главными. Главные балки соединены с концевыми балками, образуя с ними горизонтальную раму. В концевых балках моста установлены ходовые колеса крана.

На рисунке ниже показан двухбалочный мостовой кран опорного типа с главным и вспомогательным механизмами подъема груза. Главные балки и концевые балки составляют мост крана. На крановой тележке установлены главный и вспомогательный механизмы подъема груза и механизм передвижения тележки. К мосту крана прикреплена кабина управления , которая в зависимости от условий работы может быть выполнена открытой или закрытой. Питание механизмов крана электроэнергией производится с помощью специальных токоведущих шин (троллеев), установленных вдоль стен цеха со стороны моста крана, свободной от установки кабины управления. Облегченная специальная кабина управления предназначена для осмотра троллеев. Подача электроэнергии на механизмы подъема груза и передвижения тележки осуществлена с помощью гибкого кабеля, перемещающегося на катках по натянутой проволоке.

При работе мостовых кранов возможно возникновение больших прогибов мостов, особенно при подъеме максимальных грузов. Поэтому при проектировании и изготовлении крановых мостов главным балкам заранее придают выгиб вверх, называемый строительным подъемом.

Козловые краны и мостовые перегружатели. Козловые краны и мостовые перегружатели имеют пролетное строение, соединенное с опорами, опирающимися на ходовые тележки крана, в которых установлены ходовые колеса крана. По конструктивному исполнению эти краны не имеют существенных отличий. Различаются они между собой следующими показателями: назначением, пролетом, грузозахватным приспособлением, рабочими скоростями и группами режима работы. У козловых кранов скорости всех механизмов являются рабочими, т.е. механизм передвижения крана и механизм передвижения тележки могут работать с поднятым грузом.

У мостовых перегружателей скорость механизма передвижения крана является установочной, а скорость механизма подъема груза и передвижения тележки – рабочей.

Управление козловыми кранами и мостовыми перегружателями обычно осуществляют из кабины, которая выполнена стационарной или подвижной. При наличии подвижной кабины обеспечивается лучший обзор места погрузки и разгрузки, однако создается дополнительная подвижная нагрузка на пролетное строение, что приводит к увеличению его сечения. Стационарную кабину крепят к опоре. В этом случае при больших пролетах значительно ухудшается обзор обслуживаемого участка.

Козловые краны. По назначению эти краны разделяют на краны общего назначения, строительно-монтажные и специального назначения.

Козловые двухконсольные краны общего назначения (ГОСТ 7352–88) используют на открытых складах и погрузочных площадках, обслуживаемых средствами наземного рельсового и безрельсового транспорта. Эти краны имеют гибкую подвеску грузового крюка, грузоподъемностью 3,2–32,0 т, пролет 10–32 м, высоту подъема груза 7,1–10 м.

Козловой двухконсольный кран общего назначения

1 – мост; 2 – опорная стойка; 3 – грузовая тележка; 4 – крюковая подвеска; 5 – кабина машиниста; 6 – токопровод; 7 – лебедка; 8 – направляющий блок; 9 – ведомая ходовая тележка; 10 – стяжка; 11 – ведущая ходовая тележка

Строительно-монтажные краны предназначены для монтажа промышленных предприятий, энергетических установок и др. Грузоподъемность их составляет 300–400 т, пролеты 60–80 м и высота подъема груза 20–30 м.

Краны специального назначения предназначены для обслуживания гидротехнических сооружений и др. Грузоподъемность их составляет 25–630 т, пролеты 5–20 м. К кранам специального назначения можно также отнести козловые контейнерные краны (ГОСТ 24390–80) грузоподъемностью 20 и 32 т с пролетами 16 и 25 м и высотой подъема 6–11 м; краны оборудованы специальным автоматическим захватом (спредером).

Большинство козловых кранов самомонтирующиеся. Самомонтирующийся козловой кран имеет пролетное строение листовой конструкции, грузовую тележку с механизмом подъема груза, передвигающуюся по уложенным на боковых сторонах пролетного строения рельсам. Опоры коробчатого сечения. При монтаже крана пролетное строение собирают на специальных подставках на небольшой высоте от опорной поверхности. Обе половины каждой опоры вместе с ходовыми тележками устанавливают на крановые рельсы и с помощью монтажных лебедок, закрепленных на ходовых тележках, каждую опору стягивают, пролетное строение поднимают до рабочего положения, после чего устанавливают специальную стяжку, а монтажную лебедку устраняют. Для уменьшения силы тяжести и габаритов тележки механизм передвижения тележки установлен не на тележке, а над жесткой опорой. Усилие от механизма тележке передается с помощью тягового каната. Управление краном осуществляется из подвижной кабины.

Контейнерный козловой кран грузоподъемностью 32 т, предназначенный для механизации работ на морских и речных причалах, показан на рисунке ниже. Этот кран может быть оборудован контейнерным захватом 1 грузоподъемностью 20 и 32 т, грейфером для сыпучих материалов 2 и гидравлическим захватом 3 для длинномерных грузов. Подача электроэнергии на кран осуществлена гибким кабелем, наматываемым на кабельный барабан 4.

Контейнерный козловой кран

В зависимости от профиля обслуживаемой площадки ходовые тележки опор могут быть расположены на одинаковых или разных уровнях. В некоторых случаях одна из ходовых тележек может быть установлена на уровне пролетного строения. Такие краны называют полукозловыми.

Мостовые перегружатели. Эти краны предназначены для обслуживания открытых складов насыпных грузов. Они снабжены специальными грузозахватными приспособлениями – грейферами. Пролеты их составляют 115 м.

Двухконсольный мостовой грейферный перегружатель имеет пролетное строение 2, опирающееся на жесткую опору 3 и гибкую 4, которые установлены на балансирные ходовые тележки 5, передвигающиеся по рельсовому пути. Для погрузки материала в открытые вагоны перегружатель снабжен подвесными бункерами 1, перемещающимися на специальных тележках. Грузовая тележка 6 с кабиной крановщика передвигается по пролетному строению.

Металлоконструкция пролетного строения и опор выполнена в виде ферм.

Мостовой грейферный перегружатель

Кабельные и мостокабельные краны. Эти краны предназначены для обслуживания больших производственных площадей (судостроительных верфей, плотин, шлюзов, лесных складов, бетонных заводов и др.).

Кабельные краны. Эти краны состоят из двух башен с натянутым между ними несущим канатом, по которому передвигается грузовая тележка (рис.).

Кабельный кран

По характеру выполняемой работы кабельные краны бывают стационарными и передвижными. Передвижные краны, у которых обе башни передвигаются по параллельным путям, обслуживают площадки прямоугольной формы. Если одна башня крана является стационарной, а другая перемещается по кольцевому рельсу, то такой кран обслуживает площадь в виде сектора и его называют радиальным. Кабельные краны, оборудованные крюковыми подвесками или грейферами, имеют грузоподъемность 3–25 т, иногда 150 т. Пролеты кабельных кранов в основном 300–600 м, иногда 1000 м. Высота башен 25–40 м, иногда 60–70 м. Высота подъема груза колеблется от 150 до 250 м и более. Скорости подъема груза 1,5–2,5 м/с, передвижения башен 0,08–0,4 м/с, передвижения грузовой тележки 3,3–6,0 м/с и в отдельных случаях достигают 6,6–10 м/с.

Управление кабельными кранами производится из кабины, которую размещают на подвижной башне на высоте 20–25 м от опорной поверхности. В кабине машиниста установлены указатели положения груза и взаимного расположения башен. При плохой видимости применяется двусторонняя радиосвязь; может быть использовано дистанционное управление с переносного пульта, размещенного около рабочего места.

Мостокабельный кран. Основное назначение – обслуживание складов лесоматериалов и сыпучих грузов. В этом кране несущие канаты закреплены на концах пролетного строения, установленного на опорах. Пролет составляет менее 150 м. Грузовая тележка перемещается по несущему канату. Этот кран может обслуживать площадку шириной до 250 м.

Мостокабельный кран

1 – ферма моста, 2 – кабельный канат, 3 – грейфер на ходовой тележке, 4 – машинное отделение, 5 –бункер с питателем

Краны-штабелеры предназначены для механизированных складов с многоярусными стеллажами высотой 25 м и более. Краны-штабелеры бывают мостовые и стеллажные (ГОСТ 16553–82).

Схемы кранов-штабелеров:

а - мостовой опорный кран-штабелер; б - стеллажный кран-штабелер

По способу опирания на рельсовый путь краны-штабелеры бывают опорными или подвесными.

Механизмы подъема кранов-штабелеров выполнены канатными или цепными. Наибольшее применение получили канатные механизмы подъема. К достоинствам цепных приводов относится компактность и малые габариты, к недостаткам – относительно высокая стоимость цепи и трудность контроля состояния цепи. Часто в механизмах подъема этих кранов устанавливают двухскоростные двигатели.

Механизмы передвижения кранов-штабелеров и тележек в основном снабжены двухскоростными двигателями, обеспечивающими основную рабочую скорость и малую установочную.

Управление кранами-штабелерами осуществляется с пола, из кабины или с центрального пульта управления. Краны, управляемые с пола, более просты по конструктивному исполнению. Максимальная высота подъема кранов-штабелеров, управляемых с пола, равна 4–5 м. При большей высоте подъема груза управление кранами-штабелерами осуществляется из кабины, которая, как правило, выполнена подвижной.

Мостовые краны-штабелеры. Они имеют грузоподъемность 0,125–12,5 т, пролет 5,1–28,5 м, высоту подъема грузозахватного органа 4,8–43,2 м, скорость подъема 0,125–0,3 м/с.

Мостовой опорный кран-штабелер состоит из моста 1, по которому передвигается тележка 2 с вертикальной поворотной колонной 3. Колонна выполнена с направлющими, по которым передвигается каретка с грузовым захватом 4.

Тележки мостовых кранов-штабелеров могут быть выполнены опорными или подвесными. Опорные тележки, как правило, применяют в опорных кранах-штабелерах большой грузоподъемности. Существенным отличием тележек мостовых кранов-штабелеров от обычных мостовых кранов является наличие поворотной платформы, к которой жестко прикреплена колонна. Наиболее часто применяют тележки с опорно-поворотным кругом.

Механизм поворота установлен на неподвижной тележке с помощью шарнира и состоит из электродвигателя, тормоза, редуктора и приводного обрезиненного колеса, прижимающегося пружиной к вращающейся платформе. Механизм передвижения тележки имеет электродвигатель, вертикальный редуктор и приводные колеса.

Колонны мостовых кранов-штабелеров могут быть выполнены жесткими или телескопическими (выдвижными).

Металлоконструкция мостов подвесных и опорных кранов-штабелеров принципиально не отличается от мостов обычных крюковых кранов.

Стеллажные краны-штабелеры. Они имеют грузоподъемность 0,16–12,5 т, наибольшую высоту подъема 18 м, скорость подъема 0,2–0,5 м/с, скорость передвижения крана 1,0–2,5 м/с, скорость выдвижения захвата 0,125–0,25 м/с.

По способу опирания ходовой тележки эти краны разделяют на подвесные, опи