Из чего состоит мостовой кран: основные узлы и механизмы
Основу мостового крана составляет мост с главными и концевыми балками. По мосту перемещается грузовая тележка с механизмом подъёма или передвижная таль. Ходовые колёса и механизмы передвижения обеспечивают движение крана по крановым путям. Электрическому крану также нужны токоподвод, система управления и защитные устройства.
Ниже разберём распространённую схему электрического мостового крана с крюковым подъёмом. У неё три основных движения: подъём и опускание груза, движение тележки вдоль моста и движение самого моста вдоль крановых путей. Специальные грузозахватные органы и дополнительные механизмы меняют комплектацию под конкретную производственную задачу.
Три движения мостового крана
Мост соединяет две стороны кранового пути и перемещается по нему на ходовых колёсах. Тележка движется вдоль главных балок моста. Установленный на ней механизм подъёма перемещает крюковую подвеску по вертикали.
| Движение | Какой механизм его обеспечивает | Относительно чего перемещается груз |
|---|---|---|
| Подъём и опускание | Механизм подъёма | По вертикали под точкой подвеса |
| Движение тележки или тали | Механизм передвижения тележки или тали | Вдоль моста |
| Движение моста | Механизм передвижения крана | Вдоль крановых путей |
Чтобы прочитать схему, сначала найдите крановые пути и мост, который их соединяет. Движение тележки показано вдоль моста, а движение крана — вдоль путей. Такая привязка сохраняется независимо от того, с какой стороны изображён цех.
Три движения не означают доступ к любой точке помещения. Крайние положения крюка ограничены габаритами тележки, концевых балок и других узлов. На возможность переместить сам груз дополнительно влияют его размеры и препятствия: станки, резервуары, площадки и строительные конструкции.
Основные узлы и их назначение
Мост и концевые балки
Главные балки моста несут подъёмный механизм с тележкой. В однобалочной конструкции главная балка одна, в двухбалочной — две. Поперечное сечение и размеры металлоконструкции определяются расчётом: по одному внешнему виду нельзя установить допустимую нагрузку или режим работы.
На концах главных балок расположены концевые балки с ходовыми колёсами. Через них нагрузка от моста передаётся на крановый путь. Механизм передвижения приводит ходовые колёса во вращение: у электрического крана для этого используются электродвигатель и передача. Концевая балка и механизм передвижения — связанные, но разные части крана.
Крановый путь и конструкции, на которые он опирается, рассматриваются вместе с краном, но не обязательно входят в его поставку. При заказе оборудования важно отдельно согласовать границы комплекта: кто отвечает за путь, опоры, питание и монтаж.
Грузовая тележка и механизм подъёма
Грузовая тележка несёт механизм подъёма и движется по мосту. В распространённой однобалочной схеме эту задачу выполняет передвижная электрическая таль со своей ходовой тележкой. На двухбалочном кране подъёмный механизм может размещаться на отдельной тележке над главными балками.
У канатного механизма подъёма электродвигатель через редуктор вращает барабан. Канат наматывается на барабан и перемещает крюковую подвеску. В схемах с полиспастом канат проходит через систему блоков; её устройство определяет соотношение усилия в канате и скорости движения подвески. В цепной тали вместо барабана с канатом используется звёздочка, которая перемещает грузовую цепь.
Редуктор снижает частоту вращения и увеличивает крутящий момент на выходе. Тормоз служит для замедления, остановки или удержания механизма — в зависимости от его конструкции и назначения. У механизма подъёма удерживающий тормоз препятствует самопроизвольному опусканию груза после остановки.
Крюковая подвеска и грузозахватные приспособления
Крюковая подвеска — узел с крюком, через который нагрузка от груза передаётся подъёмному механизму. В канатной схеме с полиспастом она включает блоки, установленные в общей раме, и крюк. Крюк является частью подвески; количество блоков и устройство узла определяются конструкцией подъёма.
Способ захвата и строповки выбирают по характеру груза. На крюк могут подвешиваться стропы, траверса или специальный захват. Для других технологических задач проектируют краны с грейферным, магнитным и иным оборудованием. Такой выбор влияет на механизмы, управление, габариты и нагрузки, поэтому его учитывают при проектировании крана.
Токоподвод, управление и защитные устройства
Электрическому крану нужно подавать питание при движении моста и тележки. Для этого используют предусмотренные проектом системы: например, шинопровод вдоль пути и гибкий кабельный токоподвод на мосту. Видимые на фотографии петли кабеля относятся к токоподводу, а не к грузовым канатам.
Команды передаются с подвесного кнопочного пульта, радиопульта или из кабины — в зависимости от исполнения. Шкаф управления содержит аппаратуру, которая обеспечивает работу приводов. Если установлены частотные преобразователи, они позволяют регулировать скорость в предусмотренном диапазоне. Наличие радиоуправления само по себе не означает наличие системы подавления раскачивания.
В комплектацию могут входить ограничители грузоподъёмности, концевые выключатели, устройства противостолкновения и сигнализация. Они решают разные задачи: контроль нагрузки, ограничение перемещения, предупреждение сближения или оповещение персонала. Конкретный состав и работу защит проверяют по документации крана.
Площадки и галереи обслуживания обеспечивают доступ к механизмам. Их расположение также относится к компоновке: доступ для осмотра и ремонта нужно учитывать вместе с рабочей зоной груза.
Чем отличаются однобалочная и двухбалочная конструкции
У однобалочного крана одна главная балка. В показанном ниже исполнении передвижная таль расположена под ней. Поэтому при оценке верхнего положения крюка учитывают высоту самой балки, тали и крюковой подвески.
Однобалочный кран из проекта HOIST для АО "АПАТИТ". Таль находится под главной балкой, канаты идут вниз к крюковой подвеске.
У двухбалочного крана две главные балки. В распространённой компоновке грузовая тележка движется по расположенным на них путям. Часть подъёмного механизма размещается над балками или между ними, что меняет габариты крана и положение крюка.
Грузовая тележка на двухбалочном кране из проекта модернизации HOIST. Видны две жёлтые главные балки, механизм подъёма, площадка обслуживания и подвеска с маркировкой 25 т.
Само число балок не задаёт универсальную границу грузоподъёмности. Конструкцию выбирают с учётом пролёта, нагрузок, режима работы, доступного пространства и требуемых положений крюка. Сравнивать варианты лучше по габаритным чертежам для одной производственной задачи.
Опорный и подвесной кран: другой признак конструкции
Число главных балок и способ опирания на крановый путь — разные признаки. Однобалочная конструкция может быть как опорной, так и подвесной.
У опорного крана ходовые колёса движутся сверху по рельсам кранового пути. У подвесного исполнения колёса перемещаются по нижним полкам несущих балок пути, а мост подвешен под ними. Эти схемы предъявляют разные требования к пути и конструкциям здания.
Подвесная схема не освобождает от проверки строительных конструкций. Нужно установить, какие элементы воспринимают нагрузки и допускают ли они выбранное решение. Подбор по фотографии помещения без размеров и сведений о несущих конструкциях не даёт достаточной основы для проекта.
В нормативной классификации мостовые, козловые и полукозловые краны входят в более широкую группу кранов мостового типа. У козлового крана мост связан с ходовыми частями через собственные опорные стойки; у полукозлового такая опора предусмотрена с одной стороны. Отличие определяется схемой опирания, а не только местом работы — в цехе или на улице.
Зачем крану вторая грузовая тележка
Несколько тележек нужны, когда этого требует производственная операция. Например, в проекте модернизации HOIST для кантовки грузов на кран Konecranes грузоподъёмностью 50 т установили вспомогательную тележку WORLDHOISTS на 25 т. Работы выполнялись совместно с компанией "ВИТЕХ".
Для двух тележек согласовали скорости подъёма и передвижения, предусмотрели взаимные блокировки, защиту от столкновения и режимы раздельного либо совместного управления. После монтажных и пусконаладочных работ, согласно описанию проекта, провели статические и динамические испытания.
При этом максимальная суммарная нагрузка осталась ограничена заводской грузоподъёмностью крана — 50 т. Появление второго подъёма на 25 т не превратило кран в 75-тонный. Пример показывает, что новый механизм должен быть согласован с несущей конструкцией, управлением и защитами всего крана.
Что проверять на схеме и габаритном чертеже
Обзорная схема помогает найти узлы и понять их связи. Габаритный чертёж показывает размеры конкретного исполнения. Электрическая схема описывает цепи питания и управления, а кинематическая — передачу движения между механизмами. Один вид схемы не заменяет другой.
При рассмотрении предложения на кран полезно проверить:
- Пролёт и путь. Уточнить пролёт крана — расстояние по горизонтали между осями рельсов кранового пути. Проверить расположение и крепление пути, опоры и расстояния до строительных конструкций.
- Положения крюка. Верхнее и нижнее положения, крайние приближения к стенам и границам рабочей зоны.
- Габариты над мостом и под ним. Размещение тележки, тали, кабины и площадок относительно здания.
- Характеристики груза. Массу, размеры, способ захвата и требуемые операции.
- Режим работы. Частоту перемещений, рабочие нагрузки и требования к скорости.
- Комплектность. Питание, управление, защиты, доступ для обслуживания и границы монтажных работ.
Для существующего крана к исходным данным добавляют паспорт, чертежи и сведения об установленном оборудовании. Например, замена тали требует проверки не только грузоподъёмности, но и совместимости с путём, доступных габаритов и управления.
Устройство крана становится понятнее, когда каждый узел связан с конкретным движением или ограничением. Для перехода к подбору можно сопоставить исполнения мостовых кранов HOIST и подготовить размеры площадки, параметры груза и описание необходимых операций. По этим данным уже можно обсуждать конкретную компоновку.
