Башенные и портальные краны

Башенные стреловые краны применяются для механизации подъемно-транс­портных операций на транспорте, в стройиндустрии, в судостроении. Суще­ствуют башенные краны передвижные по прямолинейным или криволиней­ным рельсо­вым путям; стационарные приставные; вертикально-подвижные (самоподъем­ные).

По типу металлоконструкций основных элементов различают краны трубча­тые и решетчатые; по способу изменения вылета крюка их делят на краны с изме­нением вылета наклоном стрелы и с изменением вылета путем передви­жения ка­ретки по горизонтальной стреле; по виду вращающих элементов – на краны с по­воротной башней и краны с поворотной головкой (стрелой).

3.23. Башенные краны

В кранах с поворотной башней (на рис.3.23,а приведена схема крана КБ- 408.21) по сравнению с кранами с поворотной головкой масса высокорасположенных элементов меньше, а следовательно, и ниже расположен общий центр масс, что способствует уменьшению общей массы крана, повышению удобства его транспортирования и монтажа, а также уменьше­нию раскачивания груза, поскольку башня меньше деформируется. У такого крана трубчатая или решетчатая башня 1 крепится к поворотной платформе 2 . На платформе установлен противовес 6 и смонтированы стреловая, грузовая лебедки и механизмы вращения башни. Платформа через опорно-поворотное устройство роликового или шарикового типа опирается на неповоротную раму 4, которая соединяется с ходовыми приводными 3 и неприводными 5 тележками. К верхнему концу башни шарнирно прикреплены консоль-распорка 7 с направляющими блоками, стрела 9 и кабина управления 8. Изменение вылета производится изменением наклона стрелы и перемещением грузовой каретки10.

Башенный кран с поворотной головкой (стрелой) (рассматривается на примере крана КБ-578 - рис.3.23,б) состоит из решетчатой или трубчатой башни 13, опорной базы — портала 12, обеспечивающей жесткость всей конструкции, и ходовых тележек 11. К башне присоединена кабина управления 17. На башне размещено опорно-поворотное устройство, на котором вращается поворотная головка 16 с прикрепленной к ней противовесной консолыо 15. На консоли расположены механизмы подъема и перемещения грузовой каретки 19. С другой стороны поворотной головки прикреп­лена стрела 17, по которой перемещается грузовая каретка. Противовес 14 монтируется на решетчатой части противовесной рамы. Параметры некоторых башенных кранов приведены в табл. 3.18.

Таблица 3.18

Технические характеристики башенных кранов

Портальными кранами называются свободно стоящие полноповоротные краны стрелового типа, опирающиеся на П-образный помост — портал 1 (рис. 3.24), передвигающийся на самоходных тележках 2, по подкрановым рельсам.

Портал представляет собой простран­ственную жесткую раму, которая может перекрывать от одного до трех железнодорожных путей, обеспечивая свободный пропуск подвижного состава. В некоторых случаях порталы заменяются Г-образ­ными полупорталами. В этих случаях краны именуются полупортальными.

3.24. Портальный кран

На портале монтируется опорно-поворотное устройство 11, на которое опира­ется поворотная платформа с каркасом. К нему шарнирно крепится коромысло 9, на заднем плече которого закреплен подвижный противовес 10. Переднее плечо коромысла тягой 8 соединено со стрелой 4. При опускании стрелы тяга 8 повора­чивает коромысло относительно оси О, в результате чего возрастает расстояние от оси до противовеса, а следовательно, и удерживающий момент, создавае­мый противовесом. При подъеме стрелы противовес приближается к оси и его момент уменьшается. Плечи коромысла и масса противовеса подобраны таким образом, что противовес уравновешивает стрелу с грузом при любом их положении.

На поворотной платформе размещена кабина 3 с крановыми механиз­мами: лебедкой механизма подъема, механизмом поворота, механизмом измене­ния вылета стрелы. Конструктивная схема портального крана характеризуется типом его стрелового и опорно-поворотного устройства. В современных портальных кранах наибольшее распространение получили шарнирно-сочлененные и прямые стрелы.

Достоинством шарнирно-сочлененных стрел является их большая жесткость и меньшая длина канатов, что обеспечивает меньшие раскачивания грузов как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Шарнирно-сочлененные стрелы при равной высоте подъема груза обеспечивают также большую высоту под стрелой. Прямые стрелы имеют меньшую массу и более простую кон­струкцию. Краны с прямыми стрелами получаются более легкими и дешевыми. Этими свойствами и объясняется их широкое распространение среди кранов небольшой грузоподъемности.

Шарнирно-сочлененная стрела с профилированным хоботом и гибкой оттяжкой состоит из собственно стрелы 4, шарнирно укрепленного на ней хобота 5 и гибкой оттяжки 7. Последняя огибает профилированную часть хобота и крепится другим концом к каркасу крана. При изменении вылета стрелы хобот удерживается гибкой оттяжкой и поворачивается относительно стрелы. Профилированная часть хобота выполнена по кривой, обеспечивающей перемещение грузозахватного органа 6 только по горизонтали, что облегчает управление краном.

Такое устройство стрелы и механизма изменения вылета позволяет значи­тельно повысить скорость изменения вылета и, следовательно, производи­тельность крана, так как подъем и опускание стрелы являются одними из основ­ных движений.

В зависимости от назначения портальные краны делятся на три группы: пере­грузочные, монтажные и строительные. Перегрузочные краны предназначены для перегрузки штучных и навалочных грузов и по типу грузозахватного устройства подразделяются на крюковые и грейферные. Крюковые краны предназ­начены для перегрузки штуч­ных грузов. Они оборудованы крюковой подвеской. При пере­грузке металлов на крюк может навешиваться электромагнит, масса которого не должна превышать 25% грузоподъемности крана. При перегрузке большегрузных контейнеров на краны грузоподъемностью 32…40 т устанавливается спредер.

Грейферные краны предназначены для перегрузки навалочных и лесных грузов. Они могут также перегружать штучные грузы при замене грейфера крюковой траверсной подвеской.

Основные параметры перегрузочных кранов колеблются в следующих преде­лах: грузоподъемность от 3,2 до 40 т; максимальный вылет стрелы от 25 до 40 м; высота подъема до 30 м; колея портала 10,5 и 15,3 м; база портала в основном 10,5 м; радиус окружности, описываемой поворотной частью платформы, 7—8 м; высота портала до поворотной платформы 15—30 м; скорость подъема 6—62,5 м/мин; скорость опускания 45—95 м/мин; скорость поворота 0,75—1,6 мин^-1; скорость изменения вылета стрелы 10—60 м/мин; скорость передвижения 20—60 м/мин. Параметры некоторых портальных кранов приведены в табл. 3.19.

Таблица 3.19

Технические характеристики перегрузочных портальных кранов

Марка крана содержит информацию о параметрах крана. Например: КПП 16 (40/20)-32-10,5 –кран портальный перегрузочный грузоподъемностью при работе грейфером и магнитом на всех вылетах 16 т, при работе крюком грузо­подъемность в зависимости от вылета плавно меняется от 40 до 20 т, макси­мальный вылет 32 м, колея портала 10,5 м. Такие краны строят ОАО «Подъемтрансмаш», Уралмашзавод.