Особенности конструирования кранов с механизмы поворота

Механизмы поворота применяются в поворотных кранах. Поворотные краны предназначены для обслуживания ограничен­ных площадей, примыкающих к стенам или металлоконструкциям пролетов, и передачи груза с одного пролета в другой. Они могут быть стационарными и передвижными (передвижные устанавли­вают в узких пролетах цеха).

Простейший поворотный стреловой кран (рис. 1.1) со­стоит из поворотной колонны 1, нижним концом опирающейся на подпятник 7, а верхним - на подшипник 2. К колонне крепит­ся металлоконструкция стрелы 1. На стреле смонтирована подъемная лебедка 2. Кран по­ворачивается механизмом 5 с червячным редуктором 6 и зуб­чатой передачей.

Рис. 1.1. Поворотный кран

В поворотных кранах ме­ханизмы располагаются непо­средственно на элементах кра­на и металлическая конструк­ция органически связана с ме­ханизмами. Поэтому наряду с компоновкой механизмов надо сразу же компоновать весь кран, чтобы определить положение опор крана, вес и координаты цен­тров тяжести, наветренные поверхности и т.д., необходимые для последующего расчета механизма поворота.

У настенного крана с переменным вылетом (с тележкой, рис. 1.2) на схеме намечаются места расположения механизмов подъема и передвижения тележки. Обычно механизм подъема располагается ниже механизма передвижения, что диктуется не­обходимостью правильного набегания подъемного каната на от­клоняющий блок или барабан. Для механизмов подъема настен­ных кранов с тележкой применяются простой или сдвоенный (в за­висимости от грузоподъемности) полиспаст. Механизмы вычерчи­ваются в двух проекциях в стороне от общей схемы.

Рис. 1.2. Элементы компоновки поворотного крана

На компоновке механизма подъема должна быть показана рама, поддерживающая барабан, редуктор, двигатель и т.д. Рама увязывается с общей металлоконструкцией крана. Для этого предварительно выбирается расстояние (0,1-0,15 наибольшего вылета) между двумя фермами (гранями) остова крана, по которым перемещается тележка. Желательно, чтобы рама механизма имела две основные балки, примыкающие к стойкам остова крана (стойки показываются на компоновке механизма). К основным балкам привариваются вспомогательные, составляющие вместе с ними всю раму. Механизм подъема, как правило, является самой широкой (в плане) частью настенного крана.

Расстояние от оси вращения крана до стены должно быть достаточным для того, чтобы между стеной и механизмом подъема оставалось 100-200 мм, когда кран расположен вдоль стены. Для того , чтобы расстояние от оси вращения крана до стены было минимальным, следует механизм подъема располагать возможно более симметрично относительно продольной оси крана с тем, чтобы от­дельные его части выступали за ферму по возможности одинаково с обеих сторон. При этом, однако, иногда возникают компоновочные трудности, так как середина барабана должна достаточно строго совпадать с продольной осью крана, и, тогда металлоконструкция крана (ее боковые грани) может «пронизывать» механизм (см. рис. 1.2). Иногда необходимо отказаться от традиционного соедине­ния барабана с редуктором, выносить редуктор за боковую грань остова и переносить тормоз на другой конец вала двигателя (см. рис. 1.2, пунктир). При этом радиус возрастает до величины , что требует увеличения расстояния А до стены. Конструируя раму, необходимо стараться полнее использовать каждый элемент (так, например, опирать на одну и ту же балку опору барабана и лапы двигателя). Иногда для этого из конструктивных соображений по­лезно длину барабана или его оси делать большей, нежели это нужно по расчету. Соединяемые сваркой швеллеры рам могут нахо­диться в одной плоскости. Ширина полки швеллера должна быть выбрана в соответствии с диаметром болта крепления двигателя или редуктора. Также необходимо обратить внимание на то, чтобы обратная ветвь каната механизма передвижения тележки не пере­секалась с подъемными канатами в точках 1 (см. рис. 1.2).

Если механизм поворота состоит из червячной пары и двух открытых пар зубчатых колес, то его удобнее компоновать наверху на кронштейне, поддерживающем верхнюю опору крана. Как на­верху, так и внизу механизм поворота следует располагать вдоль стены. Большое зубчатое колесо соединяется с металлической конструкцией крана болтами. Червячная передача (с вертикаль­ным валом червячного колеса) для удобства крепления к раме конструируется с корпусом высотой от оси червяка до подошвы, равной высоте центров вала двигателя. Компонуя механизм, сле­дует по возможности избегать консольного расположения зубчатых колес (шестерен). Все передачи механизмов желательно заклю­чать в редукторы.

Остов крана в виде двух плоских ферм обычно делается из швеллеров. По верхним балкам ферм перемещается тележка. Фермы между собой связываются на самом конце (в узле) и в пре­делах контура там, где связи не могут мешать движению тележки (не мешают свисающим подъемным канатам).

У стационарного свободностоящего поворотного крана со стрелой механизмы подъема и поворота на общей платформе обычно располагаются так, чтобы их вес способствовал уменьше­нию веса противовеса. При этом для лучшего набегания подъемного каната на барабан середина барабана должна совпасть с осью стрелы и колонны.

Основные продольные балки платформы заканчиваются проушинами для крепления стрелы. Платформа, кроме основных продольных балок, имеет продольные вспомогательные балки, а также ряд балок, перпендикулярных продольным. Все балки сва­риваются между собой и связываются верхним листом. Система балок должна обеспечить непосредственное крепление к ним дви­гателей, редукторов и подшипников барабана. Для выяснения этих вопросов сама платформа и ее продольные и поперечные разрезы вычерчиваются в достаточно крупном масштабе. Фундаментную плиту следует делать сварной, ане литой. Если размещение про­тивовеса, рассчитанного по условию оптимального уравновешива­ния, из-за его большого веса вызывает затруднение, то возможно принять меньший вес противовеса, учитывая это как при расчете фундамента, так и при расчете колонны.

У стационарного поворотного крана с тележкой механизм подъема на консоли противовеса располагается дальше от оси вращения крана чем механизм передвижения тележки, так как ка­наты последнего проходят по высоте ниже, чем канаты механизма подъема. Так же как и у настенного крана с тележкой следует об­ратить внимание на то, чтобы обратная ветвь каната механизма передвижения тележки не пересекалась с подъемными канатами. С помощью соответствующих проекций и разрезов должны быть разработаны узлы соединения металлической конструкции крана с его неподвижной колонной. Остальные указания аналогичны изло­женному в разделах для настенного и свободностоящего кранов. Особое внимание следует обратить на взаимное расположение вращающейся металлоконструкции крана и невращающегося зуб­чатого колеса механизма поворота, которое закреплено на верх­ней части колонны.

У велосипедного крана следует механизмы располагать по возможности симметрично относительно продольной оси крана с тем, чтобы отдельные их части выступали за пределы конструкции одинаково с обеих сторон. Механизм поворота удобно размещать не вверху, а внизу на ходовой раме вместе с механизмом передви­жения крана. При компоновке механизма передвижения крана из проверки на буксование должен быть решен вопрос о том, будет ли приводным одно или оба колеса. Остальные указания аналогичны изложенному для настенного крана. Особое внимание следует об­ратить на взаимное расположение неподвижных частей механизма поворота по отношению к вращающейся металлоконструкции крана и к трансмиссионному валу механизма передвижения.