Основные узлы и механизмы мостовых кранов

Устройство мостового крана

В данной статье представлено общее устройство мостовых кранов.

Мостовой кран — это специальное подъемное оборудование, которое используется для перемещения больших и тяжелых грузов. Данные конструкции широко применяются в промышленных помещениях, станциях ремонта автомобилей, на складах и других предприятиях.

Конструктивно мостовые краны разделяют на несколько групп:

• подвесные и опорные;
• одно- и двухбалочные;
• с ручным и электрическим приводом.

Подвесными принято считать краны, которые монтируются к нижним полкам двутавровых балок, что крепятся одной стороной к потолку. Перемещение крана происходит по внутренней нижней полке балки.

Опорные модели двигаются по рельсам, которые закреплены на подкрановых балках. Они устанавливаются на выступах верхней части колонн цеха или на эстакадах.

Подвесной (слева) и опорный (справа) типы кранов.

Однобалочные модели состоят из одной балки, двухбалочные — из двух. Соединяются с концевыми балками, в которых установлены ходовые колеса.

Одно- и двухбалочные типы кранов.

В кранах с ручным приводом в качестве механизма передвижения используются червячные тали. Приводным агрегатом служит вал с тяговым колесом и цепью. Как правило, модели с ручным приводом применяются для перемещения небольших грузов в служебных целях.

Мостовой кран с ручным приводом.

Основные узлы и механизмы мостового крана

Устройство мостового крана сложное. Рассмотрим его более детально.

Как правило, такой кран состоит из подкрановых путей с рельсами, балки или моста и грузовой тележки, которая перемещается. Тележка снабжается механизмом подъема груза. Он может быть один или несколько в зависимости от требований производства.

Устройство приводится в движение под действием электрического привода. Благодаря этому мостовой кран может поднимать и опускать груз, перемещать тележку и балку.

Управление таким краном происходит за счет манипуляций с пульта, который располагается в подвесной кабине или внизу цеха. Монтаж крана осуществляется на крановой эстакаде или с использованием колонн и конструкций помещения.

Устройство мостового крана

Рассмотрим более детально основные узлы и механизмы мостовых кранов.

Подкрановые пути

Подкрановые пути используются для перемещения оборудования. Также они призваны распределять вес мостового крана равномерно по фундаменту. Опорные однобалочные краны обладают малой и средней грузоподъемностью, для их перемещения применяются железнодорожные рельсы.

Конструкции, способные перемещать значительный вес (20 и более тонн), устанавливают на специальные крановые пути. Поскольку такие краны работают под значительной нагрузкой, к подкрановым путям предъявляются жесткие требования во избежание схода тележки и других поломок.

Чтобы не случилось схода тележки, ширина колеса должна быть больше, чем рельса. Не стоит забывать при проектировании, что рельсы нужно укладывать с небольшим сертифицированным зазором, так как в противном случае тепловое расширение может привести к аварии. Однако если зазоры слишком большие, то на колеса будут действовать ударные нагрузки, что приведет к быстрому их выходу из строя.

Устройства для перемещения крана (двигатель, тормозная система)

Мостовой кран перемещается при помощи электродвигателя. Как правило, применяется три или четыре мотора. Два из них установлены для непосредственного перемещения тележки. Остальные служат для поднятия груза и, как правило, располагаются на тележке.

Поскольку веса перемещаемых грузов значительные, то и инерционные массы также требуют уравновешивания. Для этих целей применяется тормозная система, которая останавливает оборудование.

Чаще всего используются тормоза закрытого типа, которые в неподвижном состоянии тележки блокируют ее колеса. Для начала движения достаточно переместить запирающий рычаг. В случае возникновения аварии тормоза срабатывают автоматически, останавливая конструкцию. Для более плавного торможения используются тормоза колодочного типа.

Тормозные узлы и механизмы мостовых кранов не применяются, если скорость тележки не превышает порядка 32 метров в минуту.

Механизм подъема (лебедка, тележка)

Действующим подъемным звеном в мостовом кране является тележка и лебедка. Тележка выполняется из прочной стали. Ее конструкция такова, что нагрузка при перемещении равномерно распределяется на подкрановые пути и колеса. На ней установлены приводные и ведомые колеса. Также на тележке монтируются электродвигатели, механизмы подъема, токоприемники и другое оборудование.

На тележке установлены тормоза. В случае их отказа имеются специальные отбойники, которые помогут ей остановиться. Для обслуживания по периметру предусмотрены поручни.

В зависимости от использования одной или двух балок тележки разделяют на консольные и опорные. По типу подъемного механизма различают тельферные. Их эксплуатируют как в жарком, так и в холодном климате в связи с высокой надежностью устройств.

Консольный (слева) и опорный (справа) тип тележки

На тележке располагается механизм для подъема и опускания груза. В зависимости от зацепной функции выделяют крюковые и грейферные захваты.

Также на тележке устанавливается несколько вспомогательных барабанов, которые имеют меньшую грузоподъемность, чем основной. Они используются для перемещения легких грузов.

В качестве оборудования для повышения тягового усилия применяется полиспаст с заданной кратностью. Это устройство представляет собой систему из блоков, соединенных между собой канатом или цепью.

Использование полиспаста позволяет наматывать канат на барабан равномерно. Это необходимо для того, чтобы распределить нагрузку на опоры блока в одинаковых величинах и избежать перекоса поднимаемого груза и поломки опор.

Механизмы управления

Мостовым краном можно управлять из разных мест:

• из подвесной кабины;
• дистанционно;
• с земли.

Управление краном с пола возможно при помощи пульта. Используются как проводные, так и радиоуправляемые модели. Радиопульт современен и мобилен. Его применение эффективно, пульт позволяет перемещать грузы точно и равномерно. Данные мостовые краны, обладающие грузоподъемностью до 10 тонн, не регистрируют в Технадзоре.

Зачастую для управления краном применяют джойстик-манипулятор. Он может осуществлять несколько операций быстрее, чем пульт (подъем, спуск, остановка, ускорение и др.). Кнопочные модели обладают меньшей функциональностью. Данные приспособления используются для кранов с малой и средней грузоподъемностью.

При необходимости перемещения больших весов используется кран, управление которым осуществляется из кабины. Данные изделия необходимо вносить в реестр Технадзора. Для работы на таком оборудовании нужен специалист, который имеет сертификат соответствия.

Поскольку кабина находится на высоте, то она относится к потенциально опасным конструкциям и должна обладать повышенными показателями надежности. Внутри кабины располагаются рычаги и манипуляторы для управления, кресло оператора. Важным моментом является остекление кабины. Оно должно быть максимально полным, чтобы крановщик мог видеть любые события, происходящие в зоне погрузки. Также многие операторы используют радиосвязь.

Основные способы управления мостовыми кранами

Электрооборудование крана

К электрооборудованию крана относят:

• электродвигатели;
• реле, пускатели, контроллеры;
• предохранители, выключатели;
• электромагнитные тормоза и прочее.

Электрические моторы устанавливаются для передвижения крана и тележки. Их число зависит от конструкции и модели подъемника. Разнообразное оборудование для пуска и остановки, электрозащиты и управления строго сертифицируется, к нему предъявляются повышенные требования по безопасности и надежности.

Электропитание крана осуществляется двумя путями — при помощи кабельной или троллейной линии. Троллейный вариант применим для кранов, которые перемещают большие грузы. Линия должна находиться на высоте не менее 3,5 метров от пола и 2,5 метров до настила моста. Кабельная линия представляет собой гибкий кабель. Он перемещается вместе с тележкой. Для этого его подвешивают на каретках. Для перемещения балки моста применяют первый способ.

Электропитание мостового крана в большинстве случаев трехфазное. Такое напряжение в сети необходимо, так как электродвигатели работают при значительных показателях силы тока и напряжения. К силовой линии мостового крана предъявляются повышенные требования безопасности. Это связано, прежде всего, с возникновением остановок, перегрузок и прочего. При таких факторах проводка греется. Для нормальной работы крана требуются качественные провода, способные выдерживать вышеперечисленные перегрузки.

Общее устройство мостового крана

Сфера применения мостовых кранов очень широка, они используются во всех существующих отраслях промышленности. Такой тип кранового оборудования применяется при перемещении грузов в закрытых цехах и на открытых площадках во всех климатических зонах. Конструкция мостовых кранов всегда индивидуальна. Тип привода, вид исполнения и оснащение крана подбирается исходя из поставленных перед грузоподъемным оборудованием задач и особенностей конкретного участка.

Основные узлы мостового крана

Несмотря на огромное разнообразие модификаций мостовых кранов, у каждого из них есть основные узлы, характерные именно для этого типа грузоподъемных механизмов. Здесь это пролетное строение и концевые балки. Рассмотрим их более подробно:

• Пролетное строение состоит из одной или двух пролетных балок. Однобалочный мостовой кран или кран-балка, отлично подходит для эксплуатации на закрытых площадках. Ранее его конструкция представляла собой двутавр с усилением из трубы, но мы применяем более современную технологию и изготавливаем мост по типу сварная балка. Такая конструкция более надежна, имеет современный вид и хорошо зарекомендовала себя по всему миру. Однобалочные мостовые краны отлично подходит для проведения работ с грузами массой до 20 тонн. Двухбалочный мост в подавляющем большинстве случаев имеет коробчатую конструкцию, в 99 % применяется в мостовых кранах опорного типа и крайне редко в подвесных. Для обеспечения необходимой грузоподъемности и требуемого запаса прочности балки пролетного строения собираются методом сварки и имеют дополнительное усиление. Двухбалочный мостовой кран способен выдерживать груз массой более 100 тонн, а длина его пролета может доходить до 60 метров;
• Концевые балки обеспечивают движение моста вдоль кранового пути и изготавливаются в случае кранов с малой грузоподъемностью до 5 тонн из профиля, а для кранов с большей грузоподъемностью из сварного короба. В зависимости от типа эстакады могут быть подвесными или опорными. Подвесные устанавливаются на нижнюю полку двутавра, они дешевле и компактней опорных, но позволяют поднимать груз весом только до 10 тонн. Опорные концевые балки устанавливаются сверху подкранового пути, такая конструкция дает возможность работать с грузом массой до 100 и более тонн.

Концевые балки подвесного типа

Корпуса концевых подвесных балок

Изготовление пролетной балки мостового крана

Пролетная балка мостового крана

Механизмы мостовых кранов

Основные механизмы мостовых кранов включают в себя оборудование, обеспечивающее передвижение крана, захват и перемещение груза, а также включают в себя органы управления и средства безопасности. Их конструкция напрямую зависит от конструкции основных узлов мостового крана.

• Привод мостового крана монтируется на концевых балках и служит для перемещения моста по крановому пути. На опорных эстакадах колеса привода находятся сверху рельса, а подвесные кран-балки комплектуются специальными тележками, позволяющими мосту передвигаться по нижней полке двутавра. В качестве силового агрегата используются двигатели, передающие крутящий момент через редуктор или систему шестерен непосредственно через колеса.
• Грузовая тележка перемещается вдоль пролетной балки и служит для перемещения механизма подъема для подъема груза в нужной точке. Она состоит из рамы, с установленными на нее мотор-редукторами.
• Механизмом подъема мостовых кранов в большинстве случаев является передвижной или стационарный электрический тельфер, но в случае тяжелых режимов работы или большой грузоподъемности применяется лебедка (развернутая схема). Такой грузоподъемный механизм включает в себя электродвигатель, трансмиссионный вал, редуктор, блоки, барабан, трос и т.д. Подобные механизмы применяются только на кранах двухбалочного типа.
• Тормозная система мостового крана необходима для регулировки скорости подъема, опускания и удержания груза на весу, а также для контроля перемещения грузовой тележки вдоль пролетной балки. В механизмах мостовых кранов чаще всего используются колодочные или диско-колодочные тормоза.
• Кабина мостового крана может быть, как подвижной, так и стационарной. Стационарные кабины крепятся с одной из сторон крана, их используют при высоте подъема до 22 метров. При большей высоте на пролетную балку рекомендуется устанавливать подвижную кабину, потому что она обеспечивает наилучший обзор. Кабины открытого типа не остекляют и устанавливают на краны, которые рассчитаны на работу только в закрытых помещениях. Кабины закрытого типа всегда остеклены и подходят для управления мостовыми кранами, установленными на открытых площадках.

Грузозахватные механизмы. К ним относятся крюки, скобы, грейферы и электромагниты. Для предотвращения выпадения груза, крюки комплектуются предохранительными замками. Исключением являются мостовые краны в литейных цехах, предназначенные для транспортировки расплавленного металла или жидкого шлака.

• Грузовые скобы (петли) используют на кранах большой грузоподъемности. Заводить строп в петлю сложнее, но вероятность его соскакивания практически полностью исключена.
• Грейфер служит для транспортировки сыпучего груза. Он выполнен в виде стального ковша, состоящего из двух половин – челюстей. Конструкция грейфера исключает самопроизвольное раскрытие при перемещении груза.
• Магнитные грузозахватные устройства представляют собой электромагнит круглой и или прямоугольной формы и применяются для транспортировки грузов из стали и чугуна.

Дополнительное оборудование для мостового крана

Модернизация мостового крана дает возможность повысить безопасность на производстве, увеличить эффективность производственных процессов. Установка дополнительного оборудования возможна как на этапе изготовления крана, так и в процессе его эксплуатации.

• Ограничитель грузоподъемности автоматически прекращает подъем груза при превышении его массы выше установленного лимита. Он устанавливается на канат грузоподъемного механизма и повышает безопасность на производстве, помогает избежать аварийных ситуаций, а также серьезных поломок механизмов мостового крана.
• Радиоуправление повышает производительность мостового крана и делает его использование более безопасным. Основными преимуществами дистанционного управления является максимально точное позиционирование груза и отсутствие необходимости в услугах крановщика (его функции выполняет оператор). Система дистанционного управления может быть установлена как при изготовлении крана, так и при его модернизации.
• Весы мостового крана крепятся на грузозахватный механизм и представляют собой подвесную конструкцию с электронным табло и крюком. Они служат для измерения массы груза непосредственно во время проведения погрузочно-разгрузочных работ. Использование крановых весов дает возможность избежать перегрузки оборудования и измерять массу грузов любого типа.
• Частотный преобразователь (инвертор) используется как альтернатива релейно-контакторной схеме и подключается непосредственно к двигателям привода мостового крана. Благодаря инвертору исключаются рывки при включении механизма передвижения крана, перегруз двигателей при старте и остановке, увеличивается точность позиционирования груза. В результате повышается безопасность перемещения груза, увеличивается энергоэффективность мостового крана, а также снижает затраты на техническое обслуживание и ремонт крановых механизмов.

Где получить больше информации об устройстве и конструкции мостовых кранов

Специалисты нашего завода «Атлант-Кран» готовы предоставить полный объем информации о конструкции мостового крана и помочь в выборе оборудования оптимально подходящего для решения задач на Вашем производстве. Заказывайте бесплатную консультацию прямо на нашем сайте. Мы находимся в Москве, но готовы выполнить работы по проектированию, изготовлению и монтажу мостовых кранов для любого региона России и ближнего зарубежья. Звоните нам прямо сейчас!

Все про устройство мостового крана: от грузовой тележки до электрооборудования

В 80-е годы в СССР ежегодно производилось 6-7 тысяч подъемных кранов мостового типа. В 2000-е годы их выпуск в России сократился до 1000-1500 единиц техники.

Несложное устройство мостового крана позволяет широко использовать грузоподъемные машины (ГПМ) этого типа на разномасштабных предприятиях — от маленьких автомастерских до больших металлургических комбинатов или ТЭЦ.

Классификация

Используются мостовые краны для того, чтобы поднимать и перемещать тяжелые грузы больших размеров во всех сферах промышленной деятельности человека.

Технические характеристики мостовых кранов разрешают применять эту категорию ГПМ как для внутренней погрузки-разгрузки, так и для наружных работ в любых климатических условиях.

Недостаток мостовых ГПМ — в их стационарности, а плюс — в том, что они могут использовать строительную высоту здания.

Мостовые ГПМ делятся на 2 большие группы: общего назначения и специальные.

Мостовые ОПИ (общепромышленного исполнения) оборудованы грузовым крюком.

Специальные — оснащаются захватами, имеющими узкоспециализированное назначение: грейфер, магнит, захваты для контейнеров. Подъемники спец. назначения производят с поворотной тележкой или стрелой.

В отдельную группу выделяют металлургические ГПМ, предназначенные только для данной отрасли промышленности. Оснащаются такие ГПМ спец. захватами: литейными, ковочными, для раздевания слитков и др.

Два способа опирания на крановый путь

У двутавровой пролетной балки есть верхний и нижний горизонтальные пояса. На верхний размещают опорные, а под нижний крепятся подвесные:

• Опорные— устанавливаются колесами на рельсы сверху. Грузоподъемность опорных ГПМ — максимальна (до 500т), но постройка подкрановой эстакады или опор требует финансовых затрат.
• Подвесные— подцепляются к нижним полкам кранового пути. Этот вид опирания прост в монтаже и имеет невысокую стоимость. Небольшая грузоподъемность (до 8т) окупается малой высотой конструкции, из-за чего размер рабочей зоны больше, чем у опорных кранов.

Подвесные краны можно установить на часть цеха. Есть возможность стыковать краны (стыковой замок) и перемещать тележки с одного крана на другой.

Конструкции устройства бывают разными. Они могут двигаться поступательно или совершать обороты вокруг вертикальной оси (хордовые, радиальные и поворотные) ГПМ.

Конструкция мостового крана

По количеству главных балок конструкция ГПМ бывает:

однобалочная. Используется на небольших производствах, может быть подвесным или опорным. Г/п 8 т.

Использование — в больших производственных цехах, в автомобильной, металлургической промышленности. Длина пролета — до 60м. Грузовая тележка может иметь вспомогательный грузоподъемный механизм помимо основного.

Тип привода мостового ГПМ

Привод механизмов у мостовых ГПМ может быть ручным или электрическим.

Ручнойпривод. У этого мостового крана механизмом передвижения служат червячные тали.

Используют ручные ГПМ для подъема относительно небольших грузов, при производстве вспомогательных или ремонтных работ.

Электропривод. Электрические тельферы служат в качестве устройств подъема и перемещения грузов. Мост ГПМ движется тоже с помощью электродвигателей, они передают вращение ходовым колесам либо через редукторы, либо через редуктор и трансмиссию.

Из чего состоит мостовой кран?

Общее устройство мостового крана — это одно- или двухбалочный мост и грузовая тележка, которая по нему перемещается.

На мосту и на тележке размещается электрооборудование и основные узлы и механизмы.

Тормозная система

Стандартная система торможения для мостовых ГПМ — колодочная или диско-колодочная.

Функционально тормозные устройства кранов бывают стопорными — для остановки устройства — и спускными — замедляющими спуск.

Тормоза могут быть открытого или закрытого типов. Подъемные механизмы кранов оснащаются закрытыми тормозами — в нормальном положении механизмы заторможены, тормоз снимается только при запуске двигателя.

Тормоза закрытого типа используют в ГПМ потому, что они более долговечны, чем открытые и их поломку можно легко заметить.

Открытые тормоза в некоторых случаях монтируют дополнительно к закрытым (как вспомогательные) — для увеличения скорости и точности размещения грузов.

Подъемные механизмы

Механизм подъема и спуска груза тоже размещен на крановой тележке.

Состоит из приводного электродвигателя, трансмиссионных валов, горизонтального редуктора и грузовых тросов с барабаном для намотки.

Для работ с грузами >80 т применяется доп. редуктор мостового крана или понижающая зубчатая передача. Чтобы повысить тяговое усилие используют полиспаст (чаще всего сдвоенный кратный).

Редуктор мостового крана, его назначение и устройство

Функционально цилиндрические крановые редукторы можно разделить на:

• редукторы подъемных механизмов;
• редукторы движения тележек;
• редукторы движения мостов.

Редуктор может иметь 2 типа исполнения: развернутое и планетарное.

Редукторы развернутого типа, оснащенные цилиндрическими колесами более популярны. Ремонт и обслуживание механизмов этой конструкции проще и дешевле.

Подкрановые пути мостовых кранов

При устройстве кранового пути в качестве крановых и тележечных рельсов используют ж/д рельсы Р18, Р24, Р38 (узкоколейные) и Р43, Р50 и Р65 (для широкой колеи).

Также используют спец.крановые рельсы КР50, КР70, КР80, КРЮО, КР120, или же стальные направляющие квадратного сечения с закругленными краями (для механизмов г/п ≥ 20т).

В качестве крановых путей для подвесного типа ГПМ применяют двутавровые балки.

Крепления рельсов к балкам должны исключать смещение рельсов и должны позволять быструю замену изношенных рельсов. Их концы соединяют двусторонними накладками и болтами или сваривают.

Электрообрудование

К электрике мостовых ГПМ предъявляются особые, повышенные требования, что обусловлено напряженными режимами работы.

За 1 час может быть произведено сотни включений, выключений и перегрузок, связанных с разгоном, торможением устройства в целом или тележки.

Движение моста и крановой тележки, подъем и перемещение груза осуществляется основным электрооборудованием:

• электродвигатели. Устанавливаются 3 (4) двигателя, 2 из них размещены на тележке для подъема/спуска груза и движения тележки по балке моста, и 1 (2) двигателя перемещает балку крана по рельсам. В мостовых кранах для ОПИ используют прочные асинхронные электродвигатели, предназначенные для частых перегрузок и пусков серий МТ или МТК (для ненапряженной работы), трехфазного тока;
• контроллеры, реле управления, магнитные пускатели и другая аппаратура для того, чтобы управлять электродвигателями;
• электромагниты, толкатели и прочие устройства, задействованные в работе стопорных тормозов;
• ограничители грузоподъемности и прочие средства механической защиты.

Прожекторы, приборы рабочего и ремонтного освещения, обогрева, звуковая сигнализации, измерительная аппаратура — все это является вспомогательным электрооборудованием.

Подводится электропитание 2-мя способами: троллейными линиям или гирляндными кабельными системами:

1. Троллейная линия — применяется в ГПМ большой грузоподъемности.

1. Кабельная система. Гибкий эл.кабель, который подвешивается на специальные кабеленесущие каретки. Гирляндная система дешевле, ее монтаж и эксплуатация — легче, но она менее надежна.

Для перемещения балки моста применяется троллейная линия, а для крановой тележки — кабельная система.

Устройство крановой тележки мостового крана

Грузовая тележка производит подъем, спуск и перемещение груза вдоль моста.

На жесткой стальной раме с ведущими и ведомыми колесами установлены многочисленные крановые узлы.

Это приводы, электродвигатели подъемных механизмов (основного и вспомогательного), токосъемник, блокираторы высоты подъема.

Аварийную остановку тележки при поломке тормозной системы обеспечивают буфера.

Консольную тележку используют для однобалочных устройств. В двухбалочных применяют тележки, которые могут двигаться по обоим поясам балок (нижнему и верхнему).

Схема управления мостовым краном

Управляется ГПМ из подвесной кабины или с проводного (беспроводного) пульта, место расположения оператора — на полу цеха (земле) или вне рабочей площадки.

Монтаж мостового крана

Мостовой ГПМ требует доработки рабочей площадки – нужно проложить крановой путь.

Рельсовый путь может быть смонтирован на специальной крановой эстакаде, или для его постройки используется пол, колонны и опоры здания.

Есть 3 варианта монтажа:

• Поэлементный(пошаговый). Сборка крановых узлов происходит наверху на подкрановых путях.
• Крупноблочный— так называемая, укрупненная сборка. На высоту для монтажа поднимаются крупные фрагменты (механизмы, электрооборудование, узлы) крана, заранее собранные внизу.
• Полноблочный— полная сборка моста на полу. Конструкция поднимается целиком и монтируется на подкрановых путях. Для данного метода необходимо использование мощной техники.

Фото разных моделей

Вот так выглядят эти механизмы за работой:

Подробное видео о мостовом кране

Рассмотреть устройство в деталях можно на обучающем видео:

Мостовые краны — назначение, устройство, конструктивные особенности

В металлургии и строительстве, в производственном цеху и на складе, на транспорте и в ремонтных мастерских, при работе с сыпучими и опасными грузами, для перемещения крупногабаритных грузов, неразборных узлов и многого другого применяются мостовые краны. Эта техника предназначена для интенсивной работы в самых разнообразных, порой, экстремальных условиях.

Назначение и конструкция мостового крана

Для перемещения грузов по цеху, складу, иному производственному помещению служит мостовой кран. По проложенным по стенам подкрановым путям передвигается крановый мост с закрепленной на нем грузовой тележкой, осуществляющей подъем и опускание груза.

По конструкции моста краны разделяются на:

• Однобалочные. Мост состоит из одной балки двутаврового сечения, на концах которой установлены концевые балки с ходовыми колесами. В дополнение к основной грузовой тележке может устанавливаться дополнительная консольного типа. Краны этого типа отличаются небольшим весом, но и грузоподъемность у них, как правило, не превышает 10 т.
• Двухбалочные. Конструктивно мост составлен из двух жестких балок с концевыми балками, снабженными ходовыми колесами. Грузовая тележка помимо основного, может оснащаться и вспомогательными грузоподъемными механизмами. Этот тип кранов имеет большую грузоподъемность, управление осуществляется из кабины или дистанционно.

Схема мостового, подвесного крана

По типу крепления мостовые краны разделяют на 2 вида:

• Подвесные. Грузовая тележка перемещается по нижней плоскости балки моста.
• Опорные. Грузовая тележка перемещается по верхней плоскости опорной балки. Такая конструкция обеспечивает максимальную грузоподъемность.

Существует несколько типов мостовых кранов, отличных от традиционных, перемещающихся по параллельным подкрановым путям:

• Радиальный. Вращение крана осуществляется по кольцевому рельсу вокруг жестко закрепленной в центре рабочей площадки опоры.
• Хордовый. Передвижение осуществляется по кольцевому рельсу. В силу конструктивных особенностей, площадь обслуживаемого краном кольца меньше, чем у радиального при том же радиусе вращения.
• Кольцевой. Кран передвигается по двум кольцевым рельсам различного диаметра. Для исключения проскальзывания, ходовые колеса делают разного диаметра.
• Поворотный. Мост крана равен диаметру кольцевого рельса, по которому происходит перемещение. В отличие от радиального, отсутствует центральна опорная балка, и кран может выполнять погрузо-разгрузочные работы в любой точке внутри окружности, ограниченной подкрановыми путями.

Устройство мостового крана

Общее устройство мостового крана состоит из одно- или двухбалочного моста, перемещающейся по нему грузовой тележке. Как на мосту, так и на тележке установлено необходимое электрооборудование и механические узлы. Управляется механизм из подвесной кабины или с пульта, при нахождении оператора на полу цеха или вне рабочей площадки.

Монтаж подкрановых путей может осуществляться как на свободностоящей крановой эстакаде, так и с использованием пола, колонн, стропильных ферм цеха.

На фото устройство мостового крана

Далее рассмотрим устройство различных механизмов мостового крана.

Тормозная система

Для удержания груза или контроля скорости его перемещения (спускной тормоз), остановки передвижения моста крана или грузовой тележки (спускной тормоз) служит тормозная система. Традиционно в подъемных механизмах используются замкнутые (закрытые) тормоза, блокирующие движение в нормальном состоянии. При нажатии на педаль или рукоять, механизм растормаживается. При аварийной ситуации, в случае поломки или остановки какого-либо узла крана, такой тормозной механизм автоматически срабатывает.

Более плавное и быстрое торможение обеспечивают колодочные тормоза.

Механизмы подъема

На крановой тележке расположен механизм подъема и опускания груза. В дополнение к основному, могут использоваться один или два вспомогательных механизма, грузоподъемность которых меньше грузоподъемности основного в 3-10 раз в зависимости от класса крана.

Составными частями любого из них являются:

• Приводной электродвигатель.
• Трансмиссионные валы.
• Редуктор.
• Грузовые тросы с барабаном для намотки.

Схема подъемного механизма мостового крана

Для работы с грузами более 80 т используется дополнительный редуктор или понижающая зубчатая передача.
Для повышения тягового усилия применяется полиспаст, наиболее распространенной разновидностью которого является сдвоенный кратный. Благодаря ему трос наматывается равномерно на барабан с обоих концов, тем самым позволяя сбалансировать нагрузку на опоры барабана и всю пролетную часть моста.

Подкрановые пути

Назначение подкрановых путей – обеспечить равномерное распределение веса мостового крана на фундамент и перемещение крановой балки по этим путям. Для опорных однобалочных кранов с небольшой грузоподъемностью в качестве направляющих используются обычные железнодорожные рельсы. Для механизмов грузоподъемностью 20 и более тонн используют специальные крановые рельсы. Основанием для них чаще всего является стальная двутавровая балка.

Учитывая вес самого крана и груза, а также скорость перемещения по подкрановым путям, к качеству их установки должны применяться повышенные требования, исключающие возможность схода крана с рельсов. Для того, чтобы предотвратить это, ширина колес должна превышать ширину используемых рельсов. Так, при использовании цилиндрических колес, их ширина должна быть больше ширины рельса на 30 и более мм. Для конических колес это значение должно быть не менее 40 мм.

Укладка рельсов должна производиться с тепловым зазором, а также обеспечиваться перепад высот на них не более 2 мм. При больших значениях возникает сильная ударная нагрузка на колеса.

Электрообрудование

К электрооборудованию мостовых кранов предъявляются особые требования, среди которых режим работы, при котором в течение часа может производиться до нескольких сотен кратковременных включений и выключений, перегрузки, возникающие при разгоне и торможении крановой тележки и самого крана, изменение скоростей передвижения.

Перемещение моста и грузовой тележки, манипуляции с грузом обеспечивает основное электрооборудование мостового крана.

К электрооборудованию относятся:

• Электродвигатели. Устанавливаются 3 или 4 двигателя, 2 из которых смонтированы на тележке для осуществления подъема/опускания груза, перемещения ее по балке моста, и 1 или 2 двигателя обеспечивают перемещение балки крана по подкрановым путям.
• Управляющая аппаратура (реле, контроллеры, пускатели и т.д.).
• Устройства электрозащиты (предохранители, автоматические выключатели и т.д.).
• Устройства, обеспечивающие работу тормозной системы крана.

Электросхема мостового крана

К вспомогательному электрооборудованию относятся осветительные приборы, системы отопления кабины, звуковая и проч. сигнализация, и т.п.

Электропитание крана обеспечивается двумя способами:

Троллейная линия. Чаще всего используется с кранами большой грузоподъемности. Для обеспечения безопасности, троллейная шина должна располагаться на высоте минимум 3.5 м от пола и не менее 2.5 метров до настила моста. Грузовая тележка получает питание от собственной троллейной линии, смонтированной на балке моста.

Кабельная система. Это гибкий электрический кабель, для предотвращения повреждения которого при перемещении крана или тележки используются каретки для подвешивания.

Чаще всего для перемещения балки моста используется первый способ, а для грузовой тележки применяется второй.

Устройство тележки

Функции подъема и опускания груза, а также перемещение его вдоль моста выполняет грузовая тележка. Ее конструкция делается такой, чтобы не допустить неравномерной нагрузки на ходовые колеса, а также и на балки моста.

Устройство тележки представляет собой жесткую стальную рама, имеющую ведущие и ведомые колеса. На раме смонтированы приводы и электродвигатели механизмов основного и, в случае применения, вспомогательного подъемов, токосъемник, блокираторы высоты подъема и прочие узлы, необходимые для работы крана.

В однобалочных кранах чаще используется консольная тележка. В двухбалочных используются тележки, способные передвигаться как по нижнему, так и по верхнему поясу балок.

Крюковая и грейферная тележки мостовых кранов

В зависимости от установленного на кране оборудования, тележка может быть оснащена несколькими барабанами: для наматывания кабеля, питающего электромагнит, для троса замыкающего механизма грейфера и т.д.

Мостовой кран отличается высокой грузоподъемностью, надежностью, способностью работать как при низких, так и при очень высоких температурах, там, где его невозможно заменить другим видом подъемных механизмов.

На видео принцип работы двухбалочного мостового крана:

Основные узлы и механизмы грузоподъёмных кранов.

Краны мостового типа.

Конструктивные части крана мостового типа — крановые балки, крановая тележка, ходовые колеса и кабина.

Механизм передвижения моста крана состоит из электродвигателя, тормоза, редуктора, трансмиссионного вала и ходовых колес. Механизмы передвижения моста могут быть выполнены с центральным и раздельным приводами. Количество ходовых колес и механизмов передвижения выбирается в зависимости от грузоподъемности крана.

Кабина крановщика устанавливается под галереей моста с противоположной стороны от главных троллейных проводов. Пол кабины выполняется в виде сплошного деревянного настила, покрытого резиновым ковриком.

Электропитание кранов мостового типа осуществляется при помощи троллеев, которые прокладываются открыто вдоль крановых путей. Число троллеев зависит от рода тока: при переменном токе — три, а при постоянном — два.

Для питания исполнительных механизмов крана прокладывают вдоль моста вспомогательные троллеи.

Козловой кран – это кран, у которого мост опирается на крановый путь при помощи двух опорных стоек.

Козловые краны в отличие от мостовых эксплуатируются на открытых погрузочно-разгрузочных площадках, складах и лесобазах при температуре окружающего воздуха до -40°С, атмосферных осадках и различных скоростях ветра.

По конструкции краны подразделяются на консольные и бесконсольные. Консольные краны имеют с внешней стороны свесы (консоли). Наличие консолей позволяет одновременно перекрывать складские площадки и железнодорожные подъездные пути грузовых фронтов.

На легких кранах вместо крановой тележки устанавливается электрическая таль.

По центру пути козлового крана устанавливается вводное устройство, от которого прокладывается гибкий четырехжильный кабель. Четвертая жила используется для заземления.

Крановые пути козлового крана подлежат обязательному заземлению.

Стреловые краны

Большинство стреловых кранов имеют собственный источник энергии (силовую установку) — дизельный двигатель, поэтому они могут работать там, где отсутствует электроэнергия.

Стрела таких кранов шарнирно закреплена на поворотной платформе, которая с помощью опорно-поворотного устройства размещается на ходовом устройстве. На поворотной платформе размещаются механизмы крана: механизм подъема груза, механизм изменения вылета, механизм поворота. Краны большой грузоподъемности могут оборудоваться основным и вспомогательным механизмами подъема.

Автомобильные краны, краны на специальном шасси, короткобазовые краны являются наиболее мобильными, они перемещаются по автомобильным дорогам в транспортном положении, но могут выполнять подъем груза только на выносных опорах.

Гусеничные и пневмоколесные краны могут перемещаться по строительной площадке с грузом на крюке, при этом грузоподъемность пневмоколесных кранов примерно в 2 раза меньше, чем на выносных опорах.

Стреловые краны различаются по исполнению стрелового оборудования и типу привода механизмов.

1. По исполнению стрелового оборудования различают краны:

• с гибкой подвеской стрелового оборудования;

• жесткой подвеской стрелового оборудования;

2. По типу привода механизмов различают краны:

• с электрическим приводом механизмов;

• гидравлическим приводом механизмов.

Стрела кранов с гибкой подвеской удерживается и изменяет угол наклона с помощью канатов. В этом случае применяется стрела решетчатой конструкции. Для увеличения зоны обслуживания стрела снабжается гуськом или применяется башенно-стреловое оборудование.

Стрела кранов с жесткой подвеской удерживается и изменяет угол наклона с помощью гидроцилиндров 2. В этом случае применяется телескопическая стрела, состоящая из основной секции и двух-четырех выдвижных секций 9. Изменение вылета у кранов с жесткой подвеской осуществляется за счет изменения угла наклона стрелы, а также за счет выдвижения секций стрелы (телескопирования).

Гусеничные и пневмоколесные краны имеют обычно электрический привод механизмов и гибкую подвеску стрелового оборудования. Гидравлический привод механизмов и жесткую подвеску стрелового оборудования имеют автомобильные краны, короткобазовые краны и краны на специальном шасси автомобильного типа.

Башенные краны различаются по конструкции, типу стрел, способу установки.

1. По конструкции:

• кран с поворотной башней;

• кран с неповоротной башней.

2. По типу стрел:

• кран с подъемной стрелой;

• кран с балочной стрелой.

3. По способу установки:

К основным узлам грузоподъёмных кранов относят:

Грузозахватные органы — это устройства, предназначенные для подвешивания или захватывания груза. Наиболее распространенными из них являются крюк, грейфер, электромагнит. В зависимости от вида грузозахватного органа различают краны:

Для обслуживания грейферных и магнитных кранов стропальщики не требуются, более того, нахождение людей на площадке, при работе таких кранов запрещено.

Введение

Основными направлениями экономического и социального развития являются дальнейшее повышение эффективности металлургии и повышения качества выпускаемой продукции.

Важнейшими задачами в развитии металлургической промышленности является механизация трудовых работ и автоматизация производственных процессов. В решении этих задач значительная роль выпала на подъемно-транспортные механизмы, в первую очередь краны, применяющиеся на металлургических предприятиях.

Следует заметить, что производительность цехов предприятия в значительной мере зависит от надежности работы и производительности кранов. Работа крана в условиях того или иного цеха специфична и зависит от характера конкретного производственного процесса.

Конструкция крана в основном определяется из его назначения и специфики технологического процесса. Ряд узлов, например, механизм подъема и передвижения выполняются однотипными для кранов различных видов. Поэтому имеется много общего в вопросах выбора и эксплуатации электрооборудования крана. Оборудование крана стандартизовано, поэтому краны, различные по назначению и конструкции, комплектуются серийно-выпускаемым типовым электрооборудованием. Схемы управления отдельными кранами отличаются, это связано со спецификой цехов и назначением крана.

По грузоподъёмности мостовые краны условно разделяют на малые (масса груза 5 — 10 т.), средние (10 — 25 т.) и крупные (свыше 50 т.) Обычно на тележках мостовых кранов грузоподъёмностью свыше 15 т. устанавливают 2 механизма подъёма: главный — для подъёма тяжёлых грузов с малой скоростью, и вспомогательный — для подъёма лёгких грузов с большой скоростью (с соотношением грузоподъёмности, например, 20/5, 30/5, 50/10 т.). Вызвано это тем, что поднимать грузы малого веса тяжёлым крюком не выгодно, так как расходуется лишняя электроэнергия , а производительность невысока

Краны относятся к одному из видов грузоподъёмных машин, которые по своему назначению и условиям работы подразделяются на мостовые, козловые, башенные, портальные и другие, в их обязанность входит подъём, перемещение и спуск груза на небольшой рабочей площади. В целях промышленных предприятий нашли большое применение мостовые краны разной, в зависимости от необходимости производства и грузоподъёмности, конструкции. Наиболее распространёнными являются крюковые двухбалочные краны общего назначения с электрическим приводом грузоподъёмностью 5- 50т, регламентированные ГОСТом 25711-83.

Конструкция мостового крана

Основные механические узлы крана.

Рис.1.1. Внешний вид мостового крана.

На рис. 1.1 показан общий вид нормального (крюкового) мостового крана. Несущая сварная конструкция крана представляет собой мост с двумя главными балками 25 коробчатого сечения (или с решетчатыми фермами), перекинутыми через пролет цеха, и концевыми балками 12 и 13, на которых установлены ходовые колеса 15.Колеса перемещаются по рельсам 16 подкранового пути, закрепленным на балках опорных конструкций 1 в верхней части цеха. Привод ходовых колес осуществляется от электродвигателя 19 через редуктор 14 и трансмиссионный вал 18. Вдоль моста проложены рельсы 20, по которым на колесах 12, (приводимых во вращение электродвигателем 9 через редуктор 16), перемешается тележка 5 с подъемной лебедкой. На барабан 6 лебедки наматываются подъемные канаты 24 с подвешенным к ним на блоках 22 крюком 23 для захвата грузов. Барабан приводится во вращение электродвигателем 7 через редуктор ·8. Управление работой механизмов крана производится из кабины 27 оператора-крановщика, в которой установлены контроллеры или командоконтроллеры 26 органы ручного управления электроприводами механизмов. Электроаппаратура управления приводами размещается в шкафах 4, установленных на мосту крана. Здесь же располагаются ящики резисторов 21. Для. проведения операций обслуживания механизмов и электрооборудования предусмотрен выход на мост из кабины через люк 3. Электроэнергия к крану подводится при помощи скользящих токосъемников от главных троллеев 17, уложенных вдоль подкранового пути. Для подвода питания к электрооборудованию, размещенному на тележке 5, служат вспомогательные троллеи 11 , и идущие вдоль моста.

Мостовой кран состоит из моста, выполненного из главных (продольных) балок перекинутых через пролёт цеха, коробчатого сечения (или с решётчатыми фермами) и концевых(поперечных) балок, на которых установлены буксы с ходовыми колёсами, которыми кран упирается на подкрановые пути. Подкрановые пути расположены на опорных колоннах . что позволяет крану обслуживать практически всю площадь цеха и не занимать полезную площадь пола цеха. Рельсы подкрановых путей соединены между собой и заземлены. Движение крана по подкрановым путям осуществляется ходовыми колёсами, которые приводятся в движение электродвигателем через редуктор и трансмиссионный вал. Перемещение груза поперёк цеха осуществляется грузовой крановой тележкой, которая передвигается вдоль моста крана по подтележечным рельсам с помощью электродвигателя и редуктора. Подъём груза осуществляется также электродвигателем через редуктор, но используя барабан лебёдки с закреплёнными на нём концами каната. Канат заласован в полиспаст, подвижный блок которого вместе с крюком для грузов образуют крюковую подвеску.

Кинематические схемы мостового крана

Передвижение тележки осуществляется вдоль моста по проложенным рельсам на 4 ходовых колесах. Привод колесной пары от электродвигателя (1) с электромагнитным тормозом (2) через редуктор (3). Колеса (4) передвигаются по рельсам (5).На тележке установлена лебедка подъемная для груза . Скорость передвижения тележки номинальная- от 0,65 до 1,0 м/с.

Рис.1.2.1. Кинематическая схема механизма передвижения тележки.

Рис.1.2.2. Механизм передвижения моста.

Передвижение моста (несущей конструкции) осуществляется по рельсам подкранового пути, вдоль пролета цеха. К концевым балкам устанавливаются ходовые колеса (5), которые движутся по рельсам (3). Привод колес от ЭД (1) с тормозом (2) через редуктор (4) может быть раздельным или общим. Скорость передвижения моста номинальная- от 2,0 до 2,3 м/с.

Так как длина моста равна 18 метров, применяем однодвигательный привод.

Рис.1.2.3. Механизм подъёма.

Механизм подъема представляет собой подъемную лебедку барабанного типа. Барабан лебедки (4) с намотанным на него канатом приводится во вращение двигателем (1) с тормозом (2) через редуктор (3). К канату крепится грузозахватывающее устройство — крюк (6). Для механизмов подъема наибольшее применение получили полиспасты (5), которые передают движение от барабана (4) к крюку (6).