Рудные перегрузочные краны

Мостовые перегружатели изготавливают преимущественно грейферными. Производительность грейферных перегружателей достигает 500…1800 т/ч, пролеты мостов - 120 м, длина консолей – 50 м. Грузоподъемность не превышает 50 т.

Рудный перегрузочный кран с опорами разной высоты показан на рис. 2. Он состоит из фермы моста 1 с двумя консолями ‑ 6, 8 (заводом «Сибтяжмаш» выпускаются перегружатели с трубчато-балочным мостом), двух опор ‑ 4, 9; направляющих воронок ‑ 5, 7; ходовых тележек опор моста ‑ 3, 10; грейферной тележки 2. Кроме того, кран снабжен защитными и ремонтными устройствами, электрооборудованием, световой и звуковой сигнализацией.

Рис. 2. Рудный перегружатель с опорами разной высоты

Решетчатую ферму моста выполняют сваркой из уголков и швеллеров. Для компенсации прогиба от собственного веса и веса грейферной тележки мост выполняют со «строительным подъемом». По нижнему поясу фермы на консолях закреплены рельсы с небольшим наклоном к вертикальной оси моста, рис. 3. Такая конструкция рельсовой колеи обеспечивает центрирование грейферной тележки и снижает давление на реборды ее колес. Для температурных компенсаций длины моста одну опору соединяют с фермой жестко (жесткая опора), а другую – при помощи шарниров. При изменениях длины фермы изменяется наклон шарнирной опоры в вертикальной плоскости.

Рис. 3. Схемы поперечных рам перегружателей

Обе опоры могут поворачиваться относительно вертикальных осей. При этом возможен перекос фермы вследствие забегания тележки одной из опор.

Жесткая (рис. 4) и качающаяся опоры представляют собой решетчатую рамную конструкцию трапециевидной формы. Ферма моста опирается на жесткую опору при помощи подушек и соединяется с опорой шкворнем, который своими концами закреплен в верхнем и нижнем листах фермы, а нижний выступающий конец шкворня входит в подшипниковую втулку верхней части опоры (рис. 5, а). На качающуюся опору ферма моста опирается через сферический подшипник(рис. 5, б), расположенный на пересечении осей опоры и моста. Между листами выполнен зазор, который с одной сто роны увеличивается, а с другой уменьшается при наличии крена опоры под действием ветра.

Подвесные направляющие воронки предназначены для загрузки материала грейфером в вагоны. Воронки могут передвигаться вдоль моста по специальным балкам.

Рис. 4. Жесткая опора перегружателя

Рис. 5. Опоры фермы моста: а ‑ шкворень жесткой опоры; б ‑ сферический подпятник качающейся опоры

Механизм передвижения моста.

Каждая опора широким основанием рамы опирается на четыре ходовые тележки (рис. 6). Ходовая тележка состоит из двух скатов 2, а каждый скат – из двух двухребордных колес, насажанных консольно на одну ось. Оба ската соединены балансиром 4, который опирается на подшипники 1 скатов шарнирами. Оси 3 шарниров направлены вдоль рельсовых путей, поэтому скаты могут качаться поперек рельсов. Балансиры двух соседних тележек соединены траверсой 6, на которую опирается один конец рамы опоры. Два балансира с траверсой и траверса с рамой опоры соединены шарнирами 5 и 7, оси которых перпендикулярны рельсовым путям. Поэтому скаты могут качаться также и вдоль рельсов. Такая конструкция ходовых тележек позволяет равномерно распределять давления на все колеса при наличии продольных и поперечных неровностей пути.

Рис. 6. Ходовые тележки и балансир опоры крана

Привод ведущих колес ходовых тележек индивидуальный и состоит из электродвигателя 9 с тормозом 10 и трехступенчатого цилиндрического редуктора 8, который занимает наклонное положение и консольно закреплен на оси ската.

Грейферная тележка

Грейферная тележка состоит из рамы с кабиной, механизмов передвижения, грейферной лебедки, грейфера, электрооборудования, пульта управления и предохранительных устройств. Размещение узлов грейферной тележки рудного перегрузочного крана показано на рис. 7.

Рама тележки 1 представляет собой сварную конструкцию, под которой прикреплена кабина управления 6. Рама при помощи пружинных рессор опирается на два ската ‑ 2 и 5, состоящих из двухребордных колес с коническим ободом. Четыре рессоры ‑ 3 и 4, каждая из которых состоит из восьми цилиндрических пружин, предназначены для предохранения механизмов тележки и фермы моста от толчков и других динамических нагрузок при работе грейфера и движении тележки.

Рис. 7. Грейферная тележка (грейфер условно повернут на 90О)

На тележке установлены два механизма передвижения 7 (по одному на каждый скат). Привод механизма передвижения состоит из электродвигателя, одноступенчатого шевронного редуктора, зубчатой муфты и двухколодочного тормоза с короткоходовым электромагнитом. Все узлы привода смонтированы на качающейся площадке, ось качания которой находится на оси скатов. Такая система привода позволяет передавать движение от электродвигателя к ходовым колесам при качании их оси на пружинных рессорах.

Грузозахватным органом на рудном перегрузочном кране служит грейфер 10 двухканатного типа, который управляется двухбарабанной лебедкой. Одна из лебедок, 8, ‑ грузовая, поднимает и опускает грейфер, другая, 9, ‑ замыкающая, раскрывает и закрывает челюсти грейфера.

Питание крана электроэнергией осуществляется через троллейные провода или гибкий кабель, наматываемый на барабан. Главные троллейные провода располагаются со стороны короткой опоры крана на бункерной эстакаде. Вдоль фермы моста монтируют поперечные троллейные провода для подачи тока к механизмам грейферной тележки и управления всеми механизмами крана при помощи контроллеров, установленных в кабине тележки.

Надежность управления обеспечивают предохранительными устройствами. На тележке с двух сторон у скатов установлены концевые выключатели прибора, контролирующего скорость движения тележки при подходе к концам консолей моста. На определенном расстоянии от конца консоли при скорости более 120 м/мин срабатывает первый выключатель, выключаются электродвигатели механизмов передвижения, под колеса подается песок и включаются тормоза. Второй концевой выключатель срабатывает при скорости свыше 60 м/мин, но на более близком расстоянии от конца моста. При этом скорость тележки должна снизиться до 1 м/с. С этой скоростью тележка подходит к концу моста, где установлены пружинные буферные устройства.

Для предупреждения столкновения грейфера с тележкой под ней подвешен на тяжелых цепях 11 концевой выключатель. При подъеме грейфера в крайнее верхнее положение концевой выключатель ложится на корпус грейфера, натяжение цепей снижается, пружина поворачивает рукоятку выключателя и прерывает ток. Поднимается грейфер со скоростью 1,1 м/с, поэтому концевой выключатель опущен так, чтобы не было удара грейфера о тележку при продолжении его подъема по инерции после выключения тока. В период пуска и остановки тележки возможно сильное раскачивание грейфера, из-за чего ускорение тележки ограничивается (1,6 м/с²). Раскачивание грейфера предупреждают правильным режимом торможения и пуска тележки. Для уменьшения износа трущихся поверхностей тормозов тележку и грейфер при его опускании затормаживают противотоком. Для смазывания механизмов грейферной тележки применяют централизованную смазку последовательного действия. Мощность каждой из двух лебедок механизма подъема грейфера определяют по формуле, кВт:

N_ДВ=GV/2η,

где G ‑ вес грейфера и материала, кН; V ‑ скорость подъема грейфера, м/с; η ‑ КПД лебедки.

Тормоза лебедок выбирают по статическому моменту М_СТ от веса грейфера и материала,

M_Т=M_СТк_ЗАП= ,

где D_Б ‑ диаметр барабана лебедки; и_Р ‑ передаточное отношение лебедки (редуктора); к_ЗАП ‑ коэффициент запаса торможения, принимаемый по нормам Госгортехнадзора в зависимости от типа привода и группы режима работы механизма.

При определении мощности каждого из двух механизмов передвижения грейферной тележки при частых пусках наряду с учетом сил трения и ветра обязательно учитывают силы инерции тележки с груженым грейфером. Выбранный двигатель проверяют на пусковой момент и нагрев по среднеквадратичному моменту.

Тормоза механизмов передвижения воспринимают моменты, Нм:

- от силы инерции тележки и груженого грейфера,

;

- от силы инерции вращающихся масс деталей двух механизмов передвижения,

;

- от силы попутного ветра,

M_В=q(F_Т+F_ГР)D_Кη/2u_Р;

- от сил трения, способствующих торможению,

M_ТР=(G_Т+G_Г)(μd+2f)/2u_Рη.

В приведенных зависимостях G_Т ‑ вес грейферной тележки, Н; G_Г ‑ вес порожнего грейфера, Н; D_К ‑ диаметр ската, м; n_ДВ ‑ число оборотов двигателя, мин^-1; η ‑ КПД механизма; и_Р ‑ передаточное число редуктора; t_Т ‑ время торможения, с; GD_В² ‑ маховой момент деталей, установленных на быстроходном валу (ротора двигателя, муфт, тормозных шкивов), Н·м²; q ‑ удельное давление ветра, допустимое при работе крана, Па; F_Т, F_ГР ‑ подверженные действию ветра поверхности тележки и грейфера, м²; μ ‑ коэффициент трения в подшипниках скатов; f ‑ коэффициент трения качения скатов по рельсам, м; d ‑ диаметр цапфы подшипника ската, м.

Тормозной момент одного из четырех тормозов, Нм,

.