Стреловые самоходные краны

Стреловые самоходные краны широко используются при производстве строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных работ. Основным достоинством стреловых самоходных кранов является автономность их привода, способность быстрого перебазирования с одного объекта на другой, большое разнообразие сменного оборудования.

Стреловые самоходные краны классифицируют по типу ходового оборудования и привода, по исполнению и виду стрелового оборудования. По типу ходового оборудования их разделяют на краны автомобильные, пневмоколесные, на специальном шасси автомобильного типа, гусеничные, на короткобазовом шасси, на тракторах и прицепные. По типу привода краны бывают с одно- и многомоторным (индивидуальным) приводом. Чаще применяют многомоторный привод - электрический, дизель-электрический, гидравлический или комбинированный (с различными типами привода отдельных механизмов). По исполнению и виду стрелового оборудования стреловые самоходные краны выпускаются с не выдвижными (постоянной длины), выдвижными и телескопическими стрелами. Длина выдвижных стрел изменяется без нагрузки, телескопических - с нагрузкой на крюке. Телескопические стрелы в сочетании с гидроприводом преимущественно применяют в конструкциях автомобильных кранов и кранов на специальном шасси автомобильного типа, так как благодаря взаимному перемещению секций относительно друг друга обеспечивается наводка монтажного элемента на место установки, в том числе и в труднодоступных местах. Длину стрел изменяют вставкой дополнительных секций или установкой управляемых гуськов. На стреловых кранах широко используется башенно-стреловое оборудование.

Паспортная грузоподъемность всех стреловых кранов (кроме гусеничных) может быть реализована только при работе на выносных опорах, когда ходовое оборудование полностью освобождается от нагрузки. При работе без выносных опор грузоподъемность снижается в несколько раз. Движение самоходных кранов с грузом допускается со значительными ограничениями по грузоподъемности и скорости, указываемой в технической характеристике крана, и только при стреле, расположенной вдоль оси ходовой части крана.

Кранам, выпускаемым заводами, присваивается индекс, состоящий из двух букв - КС (кран стреловой) и четырех цифр. Цифры означают: первая - размерную группу, вторая - тип ходового оборудования, третья - исполнение стрелового оборудования, четвертая - порядковый номер модели. После цифр в индексе могут указываться очередная модернизация (А, Б, В) и климатическое исполнение (ХЛ, Т, ТВ). Так, индекс КС-8362ХЛ означает: кран стреловой грузоподъемностью 100 т, пневмоколесный с гибкой подвеской, второй модели в северном исполнении. Действует и другая индексация. Например, МКГ-25БР - монтажный кран гусеничный, грузоподъемностью 25т с башенно-стреловым оборудованием и раздвижными гусеницами, СКГ-63А - стреловой кран гусеничный, грузоподъемностью 63 т, модернизация А.

Автомобильные краны. Автомобильные краны выпускаются грузоподъемностью 4; 6,3; 10 и 16т. Их монтируют на двух- или трехосном шасси серийно выпускаемых грузовых автомобилей. Привод всех механизмов автомобильных кранов осуществляется от двигателя автомобиля. По типу привода различают автомобильные краны с механическим (преимущественно малых типоразмеров),гидравлическим и электрическим приводом. Кроме основной стрелы краны оснащаются удлиненными стрелами, стрелами с гуськами, башенно-стреловым оборудованием, а гидравлические краны - телескопическими выдвижными стрелами. В зависимости от массы поднимаемого груза и вылета стрелы, краны могут работать на выносных опорах или без них, перемещаться с грузом в пределах строительной площадки, масса которого меньше номинального на соответствующем вылете, со скоростью до 5 км/ч при положении груза вдоль оси крана («стрела назад») и поднятом на высоту не более 0,5 м.

При механическом приводе движение от двигателя рабочим механизмам передается через систему промежуточных передач. При этом скорость рабочих движений регулируют частотой вращения двигателя и коробками перемены передач, а направление вращения - коническими и цилиндрическими реверсами. Для управления механизмами (муфтами, тормозами) применяют пневматическую систему управления, действующую от компрессора, приводимого в работу от двигателя автомобиля.

На рис.86. показана схема автомобильного крана с механическим приводом. Для снижения нагрузок на шасси автомобиля и обеспечения его устойчивости шасси 1 усиливают дополнительной рамой 4, которую оборудуют выносными опорами 3 и 8 и стабилизирующим устройством 6, блокирующим подвеску автомобиля при работе крана. Поворотная платформа 9 вращается на роликовом опорно-поворотном устройстве 7, закрепленном на дополнительной раме. На поворотной платформе кроме стрелы размещены: противовес 10, двуногая стойка 11, реверсивно-распределительный механизм 13, механизм вращения 14, грузовая 15 и стреловая 12 лебедки, кабина крановщика и электрооборудование.

Крутящий момент двигателя через коробку перемены передач, коробку отбора мощности 2 и промежуточный редуктор 5 передается реверсивно-распределительному механизму 13 и далее при переключении муфт в распределительной коробке - механизму вращения 14, грузовой 15 и стрелоподъемной 12 лебедкам. Кинематическая схема позволяет совмещать операции подъема груза с поворотом поворотной платформы. Гидравлический и электрический приводы существенно упрощают кинематическую схему крана, расширяют технологические возможности крана и обеспечивают более глубокое регулирование скоростей рабочих движений.

Рис.86. Автомобильный кран с механическим приводом (а) и его кинематическая схема (б)

На рис.87,а показан общий вид гидравлического крана. Основным видом рабочего оборудования является телескопическая стрела 1, состоящая из подвижных и неподвижной секций. Передвижение подвижной секции производится гидроцилиндром 2 двустороннего действия. Для увеличения подстрелового пространства на подвижной секции устанавливают гуськи разной длины и под различными углами к ее продольной оси Изменение угла наклона стрелы производится параллельно действующими гидроцилиндрами 3 с фиксацией их штоков в заданном положении гидрозамками. Подъем и опускание груза осуществляются грузовой лебедкой, состоящей из гидромотора 10, редуктора 8, барабана 9 и нормально-замкнутого тормоза. Механизм вращения 7 состоит из гидромотора 6, редуктора 4, на выходном валу которого установлена шестерня, входящая в зацепление с неподвижным венцом опорно-поворотного круга. Фиксирование механизма поворота осуществляется тормозом 5.

Рис.87. Гидравлический автомобильный кран: а - общий вид и кинематические схемы механизмов; б - график грузоподъемности и высоты подъема груза крана четвертой размерной группы

Гидравлический насос 11 приводится в движение от двигателя автомобиля 14 через коробку передач 13 и редуктор отбора мощности 12. Система привода и управления им допускает совмещение операций: подъем и опускание груза - с подъемом и пусканием стрелы, с поворотом платформы, с выдвижением и втягиванием секции телескопической стрелы; подъем и опускание стрелы - с выдвижением и втягиванием ее секции, с поворотом платформы; поворот платформы - с выдвижением и втягиванием секции стрелы.

На рис.87,б показаны: 1) характеристика грузоподъемного крана четвертой размерной группы: а - при работе на выносных опорах со стрелой 9,75...21,7 м; б - для телескопической стрелы с гуськом общей длиной 27 м; в - при работе без выносных опор; 2) высота подъема крюка: I - для стрелы с гуськом; II - для стрелы длиной 21,7; III-то же, 9,75 м.

При дизель-электрическом приводе каждый механизм имеет индивидуальный электродвигатель, получающий энергию от генератора трехфазного тока, вращаемого двигателем автомобиля.

Автомобильные краны оснащаются устройствами, обеспечивающими их безопасную эксплуатацию: ограничителями грузоподъемности, высоты подъема крюка, угла наклона стрелы, указателями крена и грузоподъемности.

Пневмоколесные краны. Они имеют грузоподъемность 25, 40, 63 и 100 т. Большая грузоподъемность пневмоколесных кранов в сочетании со значительными высотой подъема (до 55 м) и вылетом крюка (до 38м) обусловили их широкое использование на строительстве промышленных предприятий, сооружений, тепловых электростанций и установке технологического оборудования.

Пневмоколесный кран состоит из двух основных частей: поворотной и ходовой, соединенных между собой опорно-поворотным устройством. На поворотной части крана располагаются рабочее оборудование, силовая установка, механизм главного и вспомогательного подъема груза, механизм изменения вылета стрелы, механизм вращения поворотной части и кабина управления. Рабочим оборудованием крана служит основная решетчатая стрела, удлиненные вставками стрелы с управляемыми и неуправляемыми гуськами различных размеров, а также башенно-стреловое оборудование. Все механизмы крана имеют индивидуальный электрический привод постоянного тока по системе Г–Д (генератор – двигатель). Силовая установка обеспечивает глубокое регулирование рабочих скоростей в широком диапазоне путем изменения напряжения генератора, питающего якори двигателей, что особенно существенно для механизмов подъема груза и передвижения крана при выполнении монтажных операций.

Ходовая часть крана состоит из сварной ходовой рамы, опирающейся на ведущие и управляемые мосты автомобильного типа, и выносных опор. Количество мостов (2...5) зависит от грузоподъемности крана. При большой грузоподъемности мосты крана объединяются в балансирные тележки с жесткой подвеской к ходовой раме. Управление передвижением из кабины машиниста и жесткая подвеска мостов ограничивают скорость передвижения крана до 18 км/ч. В рабочем положении кран опирается на выносные опоры. Допускается работа крана без выносных опор и передвижение его с грузом на крюке в соответствии с грузовой характеристикой крана.

На рис.88 показан общий вид мощного пневмоколесного крана грузоподъемностью 100 т, схемы запасовки при работе с основным и сменным оборудованием, характеристики грузоподъемности для некоторых его видов. Кран оборудован основной стрелой длиной 15 м. Длину последней с помощью секций

Рис.88. Пневмоколесный кран грузоподъемностью 100т: а - схема конструкции; б - схема запасовки канатов механизмов главного подъема, в - то же, вспомогательного подъема; г -- графики грузоподъемности; д - схема запасовки канатов стрелоподъемного механизма; 1 - барабан лебедки главного подъема; 2 -- то же, вспомогательного подъема

можно увеличивать до 26, 25, 30, 40, 50 и 55 м. Стрелы длиной 20...40 м оснащают неуправляемым гуськом; длиной 45...55 м - управляемым. Гуськи крана состоят из отдельных секций длиной по 5 м каждая.

При работе крана без гуська лебедки основного и вспомогательного подъемов используются для подъема основного груза; при оборудовании управляемым гуськом лебедка главного подъема обеспечивает изменение вылета гуська. Силовая установка состоит из дизеля 1, вращающего основной 2 и вспомогательный 3 генераторы, насоса 5 гидравлической системы управления выносными опорами. При длительной работе на площадке вместо дизеля используют электрический двигатель 4, питаемый от сети переменного тока. Основной генератор обеспечивает работу двигателей основного и вспомогательного подъемов, стрелоподъемного механизма и механизма передвижения.

Вспомогательный генератор питает двигатель механизма вращения. Механизмы кранов состоят из рабочих двигателей, редукторов, соединительных муфт и тормозов и исполнительных органов (барабанов, зубчатых колес).

Кинематическая схема крана позволяет совмещать операции: подъем и опускание груза на крюке главного подъема с поворотом крана; подъем и опускание стрелы с подъемом и опусканием груза; подъем и опускание груза крюком вспомогательного подъема с поворотом крана. Пневмоколесный кран транспортируется собственным ходом, на буксире к тягачу или по железной дороге.