Мостовой кран

Классификация мостовых кранов

Промышленность выпускает разные мостовые краны, но всех их можно разделить по следующим ключевым признакам:

• области применения;
• способу перемещения;
• конструкции;
• разновидности грузозахватного механизмом.

Если рассмотреть классификацию по области применения, можно выделить следующие виды мостовых кранов:

• для цехов;
• строительные;
• транспортные;
• палубные системы.

В зависимости от конструкции подъемные системы делятся на следующие:

• балочные;
• двухбалочные.

По способу перемещения существует следующая классификация:

• опорные краны;
• подвесные механизмы.

Если рассматривать механизм, который используется для захвата грузов, то можно выделить современные грейферные и спецсистемы. В эту же группу входят литейные и магнитные устройства. В промышленности часто возникает потребность в крюках.

По конструкции

По этому признаку все подъемные механизмы можно разделить на следующие:

1. Опорные. Они опираются на рельсовый путь, проложенный по земле, и передвигаются по нему.
2. Козловые. Монтаж такого моста на рельсовые пути осуществляется с помощью опор.
3. Подвесные. Такие устройства держатся за рельсы снизу.

Предприятия должны выбирать механизмы, ориентируясь на потребности в перемещении грузов.

Выделяют модели следующих видов:

• поднимающие груз до 5 т;
• до 50 т;
• 300-320 т.

Краны имеют разную стоимость.

По назначению

Производители выпускают механизмы, которые по назначению разделяются на следующие:

1. Общие. Они предназначены для решения типичных строительных задач.
2. Спецназначения. С их помощью крановщики выполнят грузоподъемные операции, которые требуют особого отношения.

Организация, выбирая механизм, должна учитывать назначение грузов. Если они относятся к категории опасных, их перемещение будет отличаться.

По типу привода

По этому признаку все краны мостового типа можно разделить на следующие:

1. Ручные. Перемещение груза осуществляется лебедкой.
2. Электрические, которые работают от сети.

Предприятия могут выбирать из отечественных и зарубежных моделей.

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.

Электрооборудование

За выполнение основной работы крана (движение тележки по балке, перемещение самого поста по рельсам, захват груза) отвечает комплект электрооборудования:

• Электрические двигатели. Различные конструкции тележек и условия эксплуатации крана, предполагают использование разного количества двигателей. Чаще всего – 3 или 4, при этом 2 из них отвечают за передвижение тележки и захват грузов, а остальные обеспечивают перемещение всего моста по рельсам.
• Управляющая аппаратура – контролеры, пускатели, реле, электромагниты и пр. Регулируют работу двигателей и основных манипуляторов путем передачи команд от оператора.
• Устройства электрозащиты – предохранители, сигнальные приспособления и пр. Используются для предупреждения опасных ситуаций.

Краны для обслуживания рудных дворов доменных цехов

Для обслуживания рудных дворов доменных цехов широко применяются перегрузочные мосты с грейферами пролетом 60—80 м, грузоподъемностью 20—25 т и емкостью грейфера около 5 м3.

Краны работают со значительными скоростями, доходящими до 60—70 м/мин; скорости передвижения тележки 240—300 м/мин; скорости передвижения моста 15—20м/мин.

В виду очень больших опорных давлений число катков в опоре крана делают 16—24. На ри. 3 дан перегрузочный мост для рудного двора доменного цеха. Мощность электромоторного оборудования следующая: моторы для подъема грейфера 2×175 ЕР, 2 х 210 ЕР или 300 ЕР моторы для закрывания грейфера от 200 до 300 ЕР; моторы для передвижения тележки от 300 до 400ЕР, моторы для передвижения моста 100—130 ЕР., Род тока большей частью постоянный с напряжением 220 или 440 V. Наряду с перегрузочными мостами для оборудования рудных дворов применяются мостовые краны со специальными грейферами для руды.

Другие параметры

В то же время, учитываются и другие важные характеристики балки, среди которых можно выделить следующие.

Размер пролета или площадь рабочей зоны крана – ее возможный диапазон 3-28,5 м. У однопролетных он равен 3-15 м, у двухпролетных составляет от 7,5 до 12 м.

Кран-балка — схема и характеристика установки

Подъемная высота. Для подвесных модификаций этот показатель достигает от 6 до 36 м, для опорного – от 6 до 18 м, но можно на заказ изготовить модель с высотой подъема до 36 м.

Электрическое напряжение. Для работы устройств подводится с помощью гибкого кабеля трехфазный ток с напряжением 380 В и частотой 50 герц.

Скорость перемещения грузов. У опорных устройств – 24-60 м/мин, у подвесных – не более 30 м/мин.

Температурные условия. Большинство современных моделей могут работать в диапазоне температур от -20 до +40 градусов, а модификации низкотемпературного исполнения способны функционировать и при 40-градусных морозах.

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

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.

В случае если перемещение грузовой тележки осуществляется со скоростью, не превышающей 32 м/мин, необходимости в тормозной системе нет, т.к. потери на трение в подшипниках колес и при качении по рельсам обеспечивают устойчивое замедление.

Этот путь, который прошла тележка до полной остановки с момента начала торможения называется путем торможения.

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

Подкрановые пути

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.

В случае подвесного мостового крана, устройство кранового пути представляет собой закрепленную на стропильных фермах помещения балку, чаще всего двутавровую, грузовая каретка при этом перемещается по нижней плоскости этой балки (подвешивается к ней).

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.

Механизм подъема груза мостового крана

Один из главных узлов мостового крана — грузоподъемный механизм, именно он реализует главную задачу конструкции — доставка предмета на определенную высоту. Механизм подъема размещен непосредственно на каретке, рассчитанной на разные весовые нагрузки. Составляющие элементы узла: электрический двигатель мостового крана с приводом, трансмиссионные валы, горизонтальный редуктор, грузовой канат, барабан для накрутки.

В зависимости от привода подъемного механизма, их разделяют на ручные и электрические. На электрических роль подъема веса совершает электроталь (тельфер), а для движения самой машины используются электронные мотор-редуктора ходовых колес. В ручном механизме роль подъемника выполняет ручная таль, а перемещение происходит благодаря механическому ручному приводу.

• Тали электрические

• Тали ручные

предлагает широкий выбор крановых опций и запчастей, повышающих производительность и надежность работы механизмов крана. В нашем ассортименте Вы найдете частотные преобразователи, весы, ограничители грузоподъемности, троллейный токоподвод и радиоуправление.

Обслуживание, ремонт и модернизация

Ремонт мостовых кранов требуется не часто, ведь конструкция имеет большой срок службы. Намного чаще нужно устранить мелкие неполадки, отрегулировать работу устройства. Перед началом смены машинист обязан проверить состояние крана.

Диагностика мостового крана, как и текущий ремонт, должны быть выполнены специалистами. Они занимаются следующим перечнем работ:

• техническое обслуживание;
• диагностика механического отдела;
• осмотр дополнительного оборудования;
• замена изношенных устройств;
• проверка подшипников;
• регулировка узлов.

Мелкие неполадки можно устранить на предприятии, а крупные поломки требуют разбора конструкции. Если есть необходимость, специалистами может быть выполнена модернизация устройств. Работа осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТа.

Специалистами может быть заменена крюковая подвеска или кабельная подвеска, проверены приборы и устройства безопасности, осмотрено подвешенное оборудование.

Ремонтные работы бывают следующих видов:

• плановые;
• капитальный ремонт;
• аварийный.

Плановый выполняют с целью профилактики поломок. В ходе работы мастер выполняет диагностику неисправностей, смазывает механизмы, осуществляет регулировку узлов. Проводится техническое освидетельствование мостового крана.

Капремонт включает в себя широкий перечень работ. Он необходим кранам, срок службы которых уже истек. Аварийный ремонт нужен, когда устройство вышло из строя. Мастер определяет неисправность и устраняет ее в кратчайшие сроки.

Электрическая схема

Электрическая схема мостового крана зависит от модели устройства, но можно выделить следующие основные моменты, на которые обращают внимание:

1. Составляя схему, специалист должен учитывать варианты защиты системы от перепада напряжения.
2. Кран защищают от перегрузок. Должны быть предусмотрены механизмы экстренного торможения и остановки двигателя.

Электросхема требуется для того, чтобы выполнить ремонт электрооборудования. Она состоит из спецсимволов, которые характеризуют узлы. Прямоугольниками отображают подвижные контакты, закрашенные кружки обозначают неподвижные элементы. Развертки означают барабанные контроллеры. Их положение задают линии, идущие параллельно. Сверху их подписывают цифрами.

Среди кранов мостового типа различают краны с ручным и электрическим приводом механизмов подъема и передвижения. Последние наиболее часто используются на крупных предприятиях, поскольку позволяют обслуживать цеха и склады с большим грузопотоком.

Мостовые краны с электрическим приводом имеют очень большой диапазон нагрузок, поэтому и мощность электропривода может колебаться в достаточно широком интервале – от нескольких сотен ватт до 1000 кВт и более. Крановое электрооборудование должно быть рассчитано на особые условия эксплуатации: циклический повторно-кратковременный режим работы с числом включений/выключений, достигающим 500-600 в час, постоянные перегрузки при разгоне и торможении механизмов, широкий диапазон регулирования скорости.

Электрооборудование мостового крана разделяют на основное, обеспечивающее передвижение моста и грузовой тележки и подъем/опускание груза, и вспомогательное, выполняющее различные дополнительные функции, не связанные напрямую с основной работой крана.

Наиболее широкое распространение получил комбинированный способ подвода питания к электрооборудованию крана: вдоль кранового пути пролагают троллейную линию, а подвод тока к двигателям грузовой тележки осуществляют с помощью подвешенной на мосту гирлянды. В некоторых случаях (например, во взрывоопасных цехах) подвод тока посредством гибкого кабеля применяется и для грузовой тележки, и для моста.

Электрооборудование крана должно обеспечивать безаварийную, надежную работу всех механизмов техники в любых условиях и в широком диапазоне нагрузок.

Выход кранового электрооборудования из строя неизбежно приводит к остановке крана, т.е. к простою дорогого оборудования и обслуживающих его квалифицированных рабочих.

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.

Это интересно: Описание принципа работы и устройства мостовых кранов разных типов: описываем по порядку

Механизм перемещения

Опорные краны передвигаются с помощью колес, закрепленных внутри концевых балок. В подвесных кран-балках используются специальные тележки передвижения, закрепленные к верхней части концевых балок и перемещающиеся по нижней полке кранового пути (двутавра).

В настоящее время используются два основных типа привода передвижения мостовых кранов. Опорные краны перемещаются с помощью мотор-редукторов, подвесные — с помощью электродвигателей. Мотор-редуктор состоит из двигателя и редуктора, преобразующего крутящий момент двигателя и передающего его через вал на колесо. На подвесных кранах момент вращения передается от мотора напрямую на колеса тележки передвижения посредством шестерни. Эта шестерня — одно из самых уязвимых мест конструкции, поскольку при малых размерах несет значительную нагрузку.

Не все колеса и тележки передвижения оснащаются двигателями. Часто кран имеет две приводные тележки и две «холостые». Количество электродвигателей передвижения, необходимых на конкретном кране, рассчитывается исходя из грузоподъемности, длины пролета, режима работы и т. д.

Устройство тележки

Подвижная тележка – главный рабочий орган любого крана мостового типа. В большинстве случаев она представлена в виде металлической рамы, собранной из нескольких рядов поперечных и продольных балок с настилом, ходовыми колесами и механизмами захвата грузов. Количество колес и габариты тележки зависят от назначения крана. Так, для техники, работающей с малой и средней нагрузкой, достаточно установить четыре ходовых колеса. Более мощные модели, рассчитанные на подъем грузов более 200 тонн, оснащаются восемью колесами, которые также дополнены балансирами. Движение колес и, соответственно, тележки, обеспечивается совокупностью механизмов: электрический двигатель, вал, передающий вращение на колеса, а также редуктор, дающий плавное изменение скорости.

Для повышения функциональности крана и безопасности его эксплуатации, на тележку могут быть установлены дополнительные приспособления:

• буфер ограждения;
• фиксатор (линейка) крайних положений;
• устройство ограничения подъема крюка.

При сборке тележки и ее комплектации дополнительными приспособлениями учитывается допустимая нагрузка крана. В большинстве случаев масса тележки составляет 20-40% от максимальной грузоподъемности техники.