Опорно-поворотные устройства

Опорно-поворотные устройства служат для соединения поворотной и неповоротной частей крана. Их конструкция обеспечивает вращение поворотной части крана с одновременной передачей вертикальных и горизонтальных нагрузок, а также опрокидывающего и крутящего моментов с поворотной части крана на неповоротную.

Как говорилось выше, различают следующие типы опорно-поворотных устройств: с шариковыми и роликовыми кругами, опорно-поворотные устройства на ходовых колесах, а также с разнесенными опорами типа "колокол" и "стакан" на подшипниках при вращающейся или неподвижной колонне крана. Устройства последнего типа применяются на башенных, консольных и портальных кранах.

Опорно-поворотные устройства с шариковыми и роликовыми кругами. Устройства этих двух типов (рисунок 9.5) наиболее распространены, поскольку для них характерные компактность конструкции (имеют малую высоту и свободное внутреннее пространство), незначительная масса, высокая надежность и долговечность, простота обслуживания.

Рисунок 9.5 - Опорно-поворотный круг:

а - общий вид; б - сечение по шариковому кругу с зубчатым зацеплением; в - сечение по роликовому кругу; г - сечение по кругу с цевочным зацеплением; д - сечение по двухрядному роликовому кругу; 1, 2 — разъемные кольца; 3 – внутреннее неподвижное кольцо; 4 – зубчатый венец; 5 - шарик; 6 - сепараторная втулка; 7, 8 - ролики; 9 - цевка; 10 - пресс-масленка; 11 - внешнее неподвижное кольцо.

Опорно-поворотные устройства с роликовыми однорядными кругами более эффективны, поскольку при небольших габаритных размерах и незначительной массе они во многих случаях имеют большую несущую возможность, чем двухрядные шариковые круги. В роликовом однорядном круге ролики 7 и 8 (см. рисунок 9.5) размещены в одном общем желобе крест-накрест. Ролик 7 катится по одной паре дорожек качения, а ролик 8, идущий следом за ним, - по второй паре дорожек. Для кранов КБ-503 с грузовым моментом свыше 2000 кН×м используют более мощные двухрядные роликовые круги, а также многорядные круги смешанной конструкции, в которых часть рядов выполнена на шариках, а часть - на роликах.

Для облегчения монтажа (демонтажа) круги выполняют с разъемными кольцами (см. рисунок 9.5), связанными между собой болтами. Разъемные кольца 1 и 2 прикрепляют болтами к поворотной части крана, а кольца 3 и 11 - к неповоротной. На неподвижном кольце есть зубчатый венец, предназначенный для вращения крана. На большинстве кранов для защиты от грязи, пыли и для повышения надежности работы венцы выполнены с внутренним зацеплением (на кранах КБ-100.0 - с внешним зацеплением). Кроме зубчатого зацепления, на кранах КБ-674А круги имеют цевочное зацепление. В этом зацеплении зубцы заменены стальными пальцами-цевками, которые закреплены между двумя кольцами.

Чтобы защитить дорожки качения и шарики (ролики) опорно-поворотных кругов от пыли и влаги, а также предотвратить вытекание масла, в шариковых кругах предусмотрено лабиринтные уплотнения, а в роликовых - кольцевые манжеты. Для смазки во внешней обойме установлены пресс-масленки, которые не должны выступать за внешние цилиндрические поверхности круга. Чтобы уменьшить трение, между шариками вкладывают сепараторные короткие стальные или пластмассовые втулки. Разъемные кольца изготовляют из стали 55, а шарики и ролики - из стали ШХ15 или ШХ15СГ. Поверхности дорожек качения и зубьев подвергают термообработке.

После установления круга на кран все присоединительные болты должны быть затянуты с усилием, отмеченным в инструкции, для надежной и длительной эксплуатации круга.

Опорно-поворотные устройства с двумя разнесенными по высоте опорами. Устройства типа "колокол" (рисунок 9.6, а) применялись на кранах БКСМ. В настоящее время их устанавливают на кранах БК-1000 с большим грузовым моментом, для которых использование шариковых и роликовых кругов неэффективно.

Рисунок 9.6 - Опорно-поворотные устройства с разнесенными по высоте опорами:

а - типа "колокол"; 5 - типа "стакан"; 1 - верхняя опора; 2 - поворотный оголовок;

3 - неповоротный оголовок; 4 – катки; 5 - нижняя опора.

Верхняя опора на кранах с опорно-поворотным устройством типа "колокол" воспринимает (см. рисунок 9.6, а) вертикальные и горизонтальные нагрузки, а нижняя катковая опора - лишь горизонтальные. При этом опрокидывающий момент воспринимается горизонтальными реакциями Т верхней и нижней опор. У кранов с опорно-поворотным устройством типа "стакан" (рисунок 9.6, б) нижняя опора, вмонтированная в середину башни, воспринимает вертикальные и горизонтальные нагрузки, а верхняя опора - лишь горизонтальные.

В опорно-поворотных устройствах типов "колокол" и "стакан" та опора, которая воспринимает горизонтальные и вертикальные нагрузки, выполненная в виде радиально-упорного подшипника, а вторая опора - в виде кольцевого бандажа, по которому катятся четыре пары опорных катков. Соседние катки для равномерного распределения нагрузок между ними попарно соединены в балансирные тележки. Для выбора промежутков и регулирования положения поворотного оголовка палец балансира опорных катков выполнен эксцентриковым.