Курс Подъемно- транспортные машины Лекция 10 МЕХАНИЗМ ВРАЩЕНИЯ. ТИПОВЫЕ СХЕМЫ. ОСНОВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ Доцент Кухарь В.Ю. кафедра горных машин и инжиниринга, ГВУЗ "НГУ"

Механизм вращения (поворота) обеспечивают: - вращение (полноповоротное или неполнополноповротное) поворотной части крана относительно неповоротной части; - передачу энергии от неповоротной части крана к поворотной части.

Механизм вращения поворотной части крана состоит из двух взаимосвязанных элементов: - собственно механизма вращения; - опорно-поворотного устройства (ОПУ), с которым механизм вращения взаимодействует. опорно- поворотное устройство механизм вращения

ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА Опорно-поворотные устройства служат для соединения поворотной и неповоротной частей крана. Их конструкция обеспечивает вращение поворотной части крана при одновременной передаче вертикальных и горизонтальных нагрузок, а также опрокидывающего и крутящего моментов с поворотной части крана на неповоротную.

Шариковые (роликовые) ОПУ ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА Выполняют в виде подшипника (подпятника) большого диаметра (1…3 м) с телами качения (шариками пли роликами) однорядного или двухрядного. Одно из колец ОПУ (внутреннее или наружное) крепят на неповоротной раме крана, второе - на поворотной.

Шариковые (роликовые) ОПУ ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА Закрепленное кольцо выполняют в виде наружного или внутреннего зубчатого обода, с которым взаимодействует шестерня механизма вращения, закрепленного на поворотной части крана.

Шариковые (роликовые) ОПУ ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА При вращении шестерня механизма поворота обкатывается по зубчатому ободу, что приводит к вращению всей поворотной части вокруг геометрической оси вращения.

Шариковые (роликовые) ОПУ ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА При необходимости передавать с неповоротной части на поворотную электроэнергию (электроэнергию при электроприводе, рабочую жидкость при гидроприводе или сжатый воздух при пневмо управлении) соответствующие элементы этих устройств размещаются по центру вращения ОПУ Кольцевой токоприемник

Шариковые (роликовые) ОПУ ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА 1 – опорный ролик, 2 – нижнее разрезное наружное кольцо, 3 – верхнее разрезное наружное кольцо, 4 – соединительный болт, 5 – внутреннее кольцо, 6 – зубчатый венец внутреннего кольца Опорно-поворотные устройства выполняют в виде колец, раскатанных из заготовки из стали 55. Одно из колец (при внутреннем зацеплении - наружное) делается разрезным в плоскости кольца для удобства сборки.

Шариковые (роликовые) ОПУ ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА Дорожки качения колец подвергаются поверхностной закалке на глубину до 3 мм и шлифуются. Точность обработки соответствует точности, принятой при изготовлении нормальных подшипников качения. Число и размеры болтов для соединения разрезного кольца и прикрепление ОПУ к раме, определяется расчетом.

Шариковые (роликовые) ОПУ ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА Опорно-поворотное устройство крана КС , 3 нижнее и верхнее кольца, 2 регулировочная прокладка, 4, 8, 10, 13 болты, 5 кольцо катания, 6 шарик, 7 зубчатый венец, 9 промежуточное кольцо

Шариковые (роликовые) ОПУ ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА Тела качения - шарики и ролики - изготовляют из хромистой стали Ш1X15, термически обрабатывают и шлифуют. Рабочие поверхности роликов выполняют слегка выпуклыми для снятия кромочных напряжений и уменьшения износа кромок ролика. Для уменьшения износа шариковых тел качения между ними вставлялись прокладки (сепараторы) из антифрикционного материала - обычно полимерного (капролон, текстолит).

Шариковые (роликовые) ОПУ ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА В роликовых ОПУ ролики размещают крестообразно с тем, чтобы часть роликов (через одного) воспринимала нагрузки при подъеме груза, а остальные - нагрузки от хвостовой части крана при отсутствии груза. Ролики размещают вплотную друг к другу с минимальным зазором, обеспечивающим их свободное качение.

Шариковые (роликовые) ОПУ ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА Достоинства шариковых (роликовых) ОПУ: - высокая точность изготовления и монтажа; - малые перекосы поворотной части, - минимальное качание поворотных башен, - не требуют регулировки в процессе эксплуатации, - высокая надежность; - высокая технологичность изготовления; - простота обслуживания и ремонта.

Катковые и колесные ОПУ ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА В старых конструкциях башенных кранов с неповоротной башней применяются ОПУ с разнесенными опорами типа «колокол».

Катковые и колесные ОПУ ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА В старых конструкциях башенных и портальных кранов с поворотной башней применяются ОПУ с разнесенными опорами типа «стакан».

Катковые и колесные ОПУ ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА Существуют ОПУ, выполненные в виде отдельных опорных колес, которыми поворотная часть крана опирается на неповоротную с центрирующей колонной, закрепленной на неповоротной раме с внутренним каналом для пропуска электропроводов и шлангов гидро- и пневмо-коммуникаций

Катковые и колесные ОПУ ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА Существуют ОПУ, выполненные в виде роликового каткового браслета, размещенного между поворотной и неповоротной частями крана с захватными роликами, не допускающими отрыв поворотной части крана

Катковые и колесные ОПУ ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА Катковые опорно-поворотные устройства, широко применяются в стреловых гусеничных и колесных кранах, а также в портальных кранах.

Катковые и колесные ОПУ ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА Катковые и колесные опорно-поворотные устройства, широко применяются в стреловых гусеничных и колесных кранах, а также в портальных кранах. Применение их в башенных кранах малопригодно, так как здесь требуется значительно большая точность, иначе вследствие зазоров качание верха башни может достигнуть очень большой величины.

ОПУ малых кранов и манипуляторов ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА Применяют неполноповоротные ОПУ с размещением опор в вертикальной плоскости и горизонтальными гидроцилиндрами 1 – корпус, 2 – колонна, 3 и 4 – подшипники, 5 – зубчатое колесо, 6 – зубчатые рейки, 7 – штоки гидроцилиндров

ОПУ малых кранов и манипуляторов ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА При использовании двух гидротолкателей сводится к нулю боковая нагрузка на колонну и уменьшается вдвое нагрузка на зуб колеса. Жидкость подается одновременно в диагонально полости цилиндров

ОПУ малых кранов и манипуляторов ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА 1 – вертикальная неповоротная цапфа, 2 – подпятник, 3 – подшипники, 4 – труба, 5 – колонна крана, 6 – шлицевой хвостовик поршня, 7 – поршень, 8 – многозаходный винт, 9 – гайка Иногда применяют неполноповоротные ОПУ с размещением опор в вертикальной плоскости и вертикальным приводным гидроцилиндром.

МЕХАНИЗМЫ ВРАЩЕНИЯ Механизм вращения выполняют по стандартной схеме двигатель – тормоз - редуктор - приводная шестерня, взаимодействующая с ОПУ с вертикальным или горизонтальным размещением приводного двигателя. Механизм поворота автокрана КС-3577 Механизм поворота башенного крана

МЕХАНИЗМЫ ВРАЩЕНИЯ Тормоза применяют обычного типа, но с двухступенчатым включением, обеспечивающим относительно плавное торможение поворотной части крана, обладающей большой массой. Ввиду малой частоты вращения поворотной части (0, мин -1 ) редуктор выполняют с большим передаточным числом, четырехступенчатым, а также с планетарными и волновыми передачами.

МЕХАНИЗМЫ ВРАЩЕНИЯ Механизмы вращения башенных и стреловых самоходных кранов выполняют в виде трехступенчатого планетарного зубчатого редуктора с вертикальным соосным размещением валов.

МЕХАНИЗМЫ ВРАЩЕНИЯ Применяют для башенных и самоходных кранов редукторы с последовательным размещением передач цилиндрических передач. Передачи размещаются не соосно.

МЕХАНИЗМЫ ВРАЩЕНИЯ Особенности механизмов вращения кранов: - кратковременность работы в период одного цикла ввиду поворота на небольшой угол (90°…180°) - большой момент инерции вращающихся частей не только механизма, но и крана с грузом, находящемся на большом вылете.