Мостовые краны Краном мостового типа называется кран с грузозахватным устройством, подвешенным к грузовой тележке или тали, которые перемещаются по подвижной стальной конструкции (мосту). Различают краны общего назначения (с крюком), а также специальные (с грейфером, магнитом, захватами для контейнеров) и металлургические.

По конструкции к кранам мостового типа относятся: Опорные краны: Мостовые краны, мост которых непосредственно опирается на надземный рельсовый путь сверху. Подвесные краны: Подвешивается к нижним полкам рельсового пути. Козловые краны с мостом, установленным на наземный рельсовый путь посредством двух опор. При грузоподъёмности более 12,5 т у крана могут быть два механизма подъёма главный и вспомогательный. По грузоподъёмности краны условно разделены на три группы: Первая до 5 т. Вторая от 5 до 50 т. Третья свыше 50 и до 320 т. Привод механизмов, как правило, электрический, но может быть и ручным. Управление механизмами осуществляется с пола, из кабины и дистанционно. Исполнения кранов: общепромышленное, взрывобезопасное, а также различные климатические

Устройство мостовых кранов

Мост крана состоит из двух пролётных балок, соединённых с концевыми. Балки коробчатого сечения выполнены из двух вертикальных стенок, верхнего и нижнего горизонтального поясов. На верхнем поясе пролётной балки закреплён под тележечный рельс, на концах которого установлены упоры для ограничения крайних положений тележки. Для обеспечения прямоугольной формы сечения и устойчивости вертикальных стенок внутри пролётной балки привариваются большие диафрагмы. Кроме того, имеются малые диафрагмы для более равномерной передачи нагрузки от под тележечного рельса на вертикальные стенки. На боковых стенках пролётных балок предусмотрены площадки с перилами для обслуживания грузовой тележки и механизмов передвижения крана, а также для размещения жёстких троллей (стойки с уголковым прокатом).

Механизмы передвижения с цилиндрическими колёсами выполнены по различным схемам: с центральным приводом от одного двигателя; с тормозом и редуктором на два колеса; с раздельным приводом на каждое колесо; с фланцевым двигателем и навесным редуктором.

Наряду с цилиндрическими колёсами, применяются колёса конической формы. Приводные конические колёса механизмов при центральном приводе установлены вершиной конуса в наружную сторону. У механизмов с раздельным приводом конические колёса устанавливают вершиной конуса в наружную сторону, а не приводные во внутреннюю. Такая схема называется «обратным конусом». Такая установка колёс центрирует кран на рельсовых путях и не вызывает его перекосов при прохождении искривлённых участков рельсовых путей.

Грузовая тележка состоит из рамы, на которой из унифицированных узлов собраны механизмы подъёма груза и передвижения тележки. Рама выполнена из опирающихся на ходовые колёса двух продольных балок, соединённых поперечными балками и покрытых сверху листом настила. На тележке предусмотрены ограничители высоты подъёма крюковой обоймы, линейка для выключателей её крайних положений на мосту крана, буфера и перила ограждения. Масса тележки составляет 0,3 0,4Q (Q грузоподъёмность, в т). У лёгких кранов (группы режима 1К, 2К, 3К) в качестве механизмов подъёма применяют электротали, стационарно закреплённые на раме тележки. Масса таких тележек 0,2 0,25 Q.

Электрооборудование мостовых кранов

Электрооборудование крана состоит из электродвигателей, пускорегулирующей и защитной аппаратуры, конечных выключателей, гибкого токопровода, токосъемников, кабелей и проводов. На кранах управления с пола шкаф управления устанавливается на концевой балке. Шкаф управления состоит из токоподвода, токосъемников, осветительной и сигнальной аппаратуры, кабелей и проводов.

Питание электрооборудования крана осуществляется от цеховой сети переменного тока напряжением 380 В. Трехфазный переменный ток подводится к крану с помощью гибкого кабеля, троллеев и токоприемников. Питание электротали осуществляется через гибкий кабель, который подвешивается посредством скользящих зажимов к натянутой вдоль моста струне. троллей электроталь

Трансформатор для переносной лампы напряжением на 12 В, применяемой при ремонте, подключается к верхним зажимам рубильника, чтобы можно было воспользоваться освещением при отключении оборудования. На кранах, питающихся от сети постоянного тока, в кабине крановщика должен находиться аккумулятор напряжением 12 В и емкостью не менее 50 А-ч с тем, чтобы его работа продолжалась не.менее одной смены (8 ч). Лампа мощностью 50 Вт при напряжении 12 В потребляет за час тока около 4 А, а для работы в течение смены потребуется 4X8 = 32 А-ч, и аккумулятор указанной емкости вполне достаточен. Аккумулятор желательно иметь щелочной, так как от него нет вредных для аппаратуры испарений. По правилам техники безопасности корпус трансформатора, а также один из концов вторичной обмотки заземляют, чтобы при повреждении изоляции обмоток корпуса трансформатор не находился под напряжением сети, а следовательно, не представлял опасности в случае прикосновения к нему.

Переносные лампы, применяемые на кранах, должны иметь защитную сетку и пластмассовый патрон; провод нужен шланговый марки ШРПС со штепсельной вилкой для подключения к розетке. Очень удобны для питания переносных ламп пониженным напряжением однофазные аппараты местного освещения типа АМО-3. Аппарат состоит из следующих узлов: трансформатора типа ТПБ-50, предохранителя типа ПК и включателя типа ВТ-2, заключенных в штампованный стальной кожух. Номинальная мощность трансформатора 50 Вт, масса аппарата 3,3 кг. Аппараты рассчитаны на первичное напряжение 500, 380, 320 или 127 В и вторичное напряжение 36, 12 или 6 В.

Для заземления обмотки низшего напряжения трансформатора имеются винт и скоба. В качестве звукового сигнала на кране наиболее удобен электрический звонок громкого боя или ревун. На кранах с небольшой нагрузкой иногда применяют ручной колокол. Рекомендуется применять кнопку для звонка, употребляемую для пуска электродвигателей магнитными пускателями. Лучше всего использовать кнопки, смонтированные в пластмассовом корпусе.

Провода, двигатели и аппаратуру защищают от действия токов короткого замыкания плавкими предохранителями, которые отключают поврежденный участок цепи при коротком замыкании. На кранах для защиты трансформаторов безопасности и цепей управления применяют трубчатые предохранители типа ПР-2, имеющие два габарита: первый на напряжение до 220 В, второй на напряжение до 500 В. Эти предохранители рассчитаны на номинальные токи от 6 до 100 А. Патрон предохранителя представляет собой фибровую трубку, с двух сторон которой навернуты латунные втулки с прорезью для плавкой вставки. На втулки навинчивают латунные колпачки, являющиеся контактными частями патрона. Плавкие вставки делают из цинка с одним или несколькими узкими местами (перешейками). К достоинствам предохранителей относятся простота их устройства и низкая стоимость. Однако смена предохранителей всегда занимает некоторое время и обусловливает простой оборудования.

Более совершенный вид защиты крановых установок воздушные автоматические выключатели или автоматы. Их устанавливают для защиты главных троллеев внизу на кабеле, который питает троллеи. Как уже было указано ранее, электродвигатели на кране защищают с помощью максимальных реле, предусмотренных на крановой защитной панели. Автоматы рассчитаны на номинальный ток от 15 до 1000 А как постоянный, так и переменный. На магнитном кране в кабине может быть установлен вольтметр постоянного тока для контроля за режимом работы генератора, питающего магнит. Кроме того, необходимы реостат возбуждения генератора и рубильник или магнитный пускатель. Генератор после запуска должен давать напряжение 220 В; если этого не наблюдается, реостатом возбуждения производят подгонку напряжения, после чего включают магнит.

Электродвигатели

Для приведения в действие рабочих механизмов мостовых кранов применяют трехфазные асинхронные двигатели переменного тока или двигатели постоянного тока последовательного или параллельного возбуждения. Рассмотрим крановые электродвигатели.

Сложные и специфические условия эксплуатации мостовых кранов (цикличность и кратковременность их работы, изменение нагрузки в течение цикла, суток и года и т. п.) предъявляют особые требования к применяемым электродвигателям. В настоящее время промышленностью выпускаются крановые электродвигатели постоянного тока серии Д напряжением 220 и 440 В, асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором серии MTKF, МТКН и с фазным ротором MTF и МТН напряжением 220, 380, 500 В. Наиболее полно особенностям работы крановых механизмов удовлетворяют крановые электродвигатели серии Д, которые при последовательном возбуждении рекомендуется применять для механизмов подъема и передвижения кранов с большим числом включений в час, широким диапазоном регулирования скорости выше номинальной. Однако для питания этих двигателей необходимо использование источников постоянного тока либо выпрямительных (преобразовательных) установок. По сравнению с асинхронным двигателем масса, размеры и стоимость кранового двигателя постоянного тока при одинаковых номинальных моментах больше, а КПД меньше. Поэтому электродвигатели постоянного тока применяют только на механизмах кранов, работающих в тяжелом или весьма тяжелом режиме, например, механизмах подъема магнитных кранов металлургического производства и т. п. Наибольшее распространение в приводах механизмов мостовых кранов нашли трехфазные электродвигатели переменного тока, поскольку большинство кранов получают питание непосредственно от сети трехфазного тока.

По сравнению с электродвигателями общепромышленного назначения крановые электродвигатели обладают значительной перегрузочной способностью (способностью выдерживать кратковременную перегрузку больше номинальной), имеют повышенный пусковой момент. Отличительным свойством крановых электродвигателей является меньший момент инерции якоря или ротора, что достигается уменьшением диаметра при одновременном увеличении их длины. Это позволяет снизить время пуска или торможения, реверсирования механизма и уменьшить нагрев электродвигателя. Крановые электродвигатели обладают высокой надежностью при широком диапазоне изменения частоты вращения, частых пусках и торможениях, обусловленных повторно-кратковременным режимом их работы. Кроме того, они приспособлены для работы в условиях повышенной влажности, запыленности, вибрации и уларов. Например, частота вращения якоря электродвигателей постоянного тока может превышать номинальную в 3,54,9 раза, а ротора трехфазных электродвигателей переменного тока в 2,5 раза. Крановые электродвигатели изготовляют в основном в закрытом исполнении с изоляцией обмоток, рассчитанной на работу в интервале температур от 60 °С до +180 °С и установленным па валу якоря или ротора вентилятором. Для улучшения наружного обдува станина трехфазных асинхронных электродвигателей статора выполнена ребристой. Трехфазные асинхронные электродвигатели серии МТН отличаются от электродвигателей серии MTF допустимой температурой нагрева, которая составляет для электродвигателей серии MTF 155 °С, а для серии МТН 180 °С.

Обычно мостовой кран оборудован тремя или четырьмя двигателями кранового типа, один из которых установлен на раме моста и служит для его передвижения по подкрановым балкам, а два других на грузоподъемной тележке и служат для передвижения тележки вдоль моста и для подъемаопускания груза. Питание электродвигателя моста осуществляется от главных троллеев, прокладываемых вдоль подкрановых балок. Электродвигатель передвижения тележки питается от вспомогательных троллеев, проложенных вдоль моста. В кабине крановщика монтируется распределительное устройство крановой установки, провода от которого подаются к контроллерам, служащим для управления двигателями. Контроллеры и пусковые сопротивления также монтируются в кабине крановщика. На подкрановых путях устанавливаются конечные выключатели.

Ниже рассматривается электросхема крана, оборудованного асинхронными двигателями трехфазного тока (рис. 92). Питание к крану подводится от сети через главные троллеи, плавкие предохранители ПРГ и главный рубильник Р. От рубильника напряжение подается на линейный контактор Л трехмоторной крановой защитной панели. К главным контактам линейного контактора присоединяются катушки трех двухкатушечных максимальных реле, катушка четвертого реле РМО включена в общий провод всех трех двигателей; два остальных провода защищены у каждого из двигателей (РМ1, РМ2, РМЗ). Линейный контактор включается нажатием на кнопку КР, установленную на защитной панели. Контактор Л может быть включен только в том случае, если все контроллеры предварительно поставлены в нулевое положение и цепь 12 замкнута, а также если при этом замкнуты контакты аварийного выключателя АВ и контакты люка КЛ. Если во время движения крана люк для выхода на мост открыть, то линейный контактор автоматически отключится и снимет напряжение с троллеев, проложенных вдоль моста. Такое отключение линейного контактора вызывается требованиями техники безопасности. Отключение линейного контактора также происходит при срабатывании максимальной защиты одного из двигателей (размыканием контактов максимальных реле РМО, РМЗ, РМ2, РМ1) или одного из конечных выключателей КВ.

Схема управления асинхронными двигателями мостового кран

Классификация мостовых кранов: Опорные краны

Ручные крюковые однобалочные Кран соответствует ГОСТ Мост кранов состоит из несущей двутавровой балки, опирающейся на концевые балки из швеллеров, в которых смонтированы колёса. Для увеличения жёсткости моста в горизонтальной плоскости пролётная и концевые балки соединены подкосами. Колёса приводятся во вращение через открытую зубчатую передачу и трансмиссионный вал от цепного тягового колеса с цепью. Усилие на цепи Н. В качестве механизма подъёма используют червячную таль. Таль передвигают при помощи поводковых цепей с усилием Н. Грузоподъёмность этих кранов от 3,2 до 5 и 8 т. Пролёт от 4,5 до 16,5 м. Высота подъёма от 3 до 12 м

Ручные крюковые двухбалочные Кран соответствует ГОСТ Мост выполнен из двух пролётных балок, которые опираются на концевые балки из швеллеров. Механизм передвижения выполнен с цепным колесом. Тележка имеет раму с колёсами, которые опираются на подтележечные рельсы, уложенные на верхних полках пролётных балок. Тележка передвигается с помощью цепного колеса. На раме смонтирован механизм подъёма с грузоупорным дисковым тормозом и цепными колёсами на приводном валу. Крюковая обойма подвешена на канатах сдвоенного полиспаста.

Электрические крюковые однобалочные Кран соответствует ГОСТ В качестве грузовых тележек применяют канатные электрические тали. Мост состоит из балки двутаврового сечения, которая опирается на коробчатые концевые балки. Для увеличения жёсткости концы балки усилены раскосами. На концевых балках смонтированы колёса с угловыми буксами. Механизм передвижения выполнен с приводом на каждое колесо. Такой привод называют раздельным. Каждый привод состоит из фланцевого двигателя с короткозамкнутым ротором и навесного редуктора. Тормоз отсутствует вследствие малой скорости передвижения. Питание двигателей тали осуществляется с помощью кабеля, подвешенного на кольцах на проволоке, которая натянута и закреплена на кронштейнах концевых балок. Управление краном с пола от подвешенного к тали поста управления или из кабины, закрепляемой к мосту крана. Грузоподъёмность кранов 1; 2; 3,2 и 5 т. Пролёт 3-15 м. Высота подъёма 6, 12 и 18 м.

Электрические крюковые двухбалочные Кран состоит из моста с механизмом передвижения, колёса которого установлены на угловых буксах, грузовой тележки со смонтированными на ней механизмами подъёма груза и передвижения, кабины управления и вспомогательной кабины для обслуживания токосъёмников цеховых троллей. Управление краном может быть с пола, из кабины или дистанционным. Грузоподъёмность кранов: 5; 10; 12,5; 16; 16/3,2; 20/5; 32/5 и 50/12,5 т. Пролёт: 10,5 34,5 м (с шагом 3 м). Высота подъёма: до 20 м

Электрические магнитные краны Устройство этих кранов аналогично устройству крюковых кранов. Магнит навешен на крюк, а клеммный разъём кабеля закреплён на серьге крюковой обоймы. Питание магнита осуществляют постоянным током напряжением 220 В от установленного на площадке моста выпрямителя или через кабель, намотанный на кабельный барабан, в котором предусмотрен токосъём. Грузоподъёмность кранов: 10; 16; 20/5 т. Пролёт: от 10,5 до 34,5 м. После снятия магнита кран может работать как крюковой

Электрические грейферные краны Устройство кранов аналогично устройству крюковых, за исключением тележки, на которой имеются два механизма подъёма: один для канатов грейфера, а другой для подъёмных. Грейферы используются двухчелюстные четырёхканатные. Грузоподъёмность кранов: 5; 10; 15 и 20 т (соответственно вместимость грейферов: 1,6; 2,5; 3,1 … 8; 4 … 10 кубометров). Пролёты: 10,5 34,5 м. Высота подъёма до 24 м

Электрические крюковые большой грузоподъёмности Устройство кранов аналогично устройству двухбалочных кранов. Учитывая большую массу крана и груза, а также с целью уменьшения нагрузки на колёса мост должен опираться на восемь колёс при грузоподъёмности 80 и 125 т и на шестнадцать при большей грузоподъёмности. Колёса попарно объединены в балансирные тележки, которые при наличии восьми колёс шарнирно крепятся на концевых балках моста, а при наличии шестнадцати колёс с помощью балансирных балок. Вследствие возможного поворота в шарнирах обеспечен контакт с рельсами, имеющими отклонения в вертикальной плоскости. Механизм передвижения выполнен с раздельным приводом: при восьми колёсах приводными являются два колеса, при шестнадцати четыре[1]. Мостовые электрические краны могут оснащаться дистанционным управлением в цехах с невзрывоопасной окружающей средой, не содержащей агрессивных газов и концентраций паров, разрушающих металлы и изоляцию; в цехах с загазованной и запылённой средой, не насыщенной токопроводящей пылью. Аппаратура управления механизмами размещается на площадке моста крана. Имеются установки дистанционного управления трёх модификаций: С управлением по однопроводной линии связи со стационарного пульта[1]. С управлением по однопроводной линии, с переставляемого пульта. Целесообразно применять при наличии свободных участков (с длиной до 100 м)[1]. С управлением по радиоканалу. Параметры кранов регламентирует ГОСТ : грузоподъёмность от 80/20 до 320/32 т; пролёты 9,5 33,5 м; высота подъёма до 32 м

Подвесные краны

Ручные однобалочные однопролётные Кран соответствует ГОСТ Мост крана представляет собой несущую двутавровую балку, которая прикреплена к нижним частям концевым балок. В качестве колёс применяют тележки электроталей. Механизмом подъёма служит передвижная ручная таль. В зависимости от грузоподъёмности для несущих балок кранов и крановых путей применяют двутавры согласно ГОСТ Грузоподъёмность кранов: 0,5; 1; 2; 3,2 и 5 т. Пролёт от 3 до 9 м. Длина консолей от 0,3 до 1,2 м.

Электрические однобалочные однопролётные Кран соответствует ГОСТ Мосты состоят из несущей балки, прикреплённой с нижней стороны к концевым балкам из швеллеров и усиленной подкосами для увеличения жёсткости. Механизмом передвижения служат приводные и не приводные тележки электроталей. В качестве механизма подъёма используют электроталь. Краны могут быть изготовлены без стыковых замков, но с кабелем для питания электротали, а также с одним или двумя стыковыми замками и троллеями[. Для повышения сроков службы ходовых колёс и подвесных путей соединение несущей балки с одной концевой балкой выполняют подвижным, так как оно даёт возможность изменения пролёта крана, что облегчает его самоустановку на путях, при прохождении краном искривлённых участков подвесных путей. Колёса ходовых тележек резреборные, а боковые ролики установлены на торцах концевых балок и контактируют с боковыми поверхностями стенок двутавровых балок подвесного пути[. Грузоподъёмность кранов: 1; 2; 3,2 и 5 т. Пролёт от 3 до 15 м. Длина консолей от 1,5 до 3 м.

Электрические однобалочные двухпролётные Эти краны отличаются от однобалочных только тем, что несущая балка прикреплена к трём поперечным балкам, две из которых (концевые) являются приводными. Грузоподъёмность кранов: 1-5 т. Краны грузоподъёмностью более 5 т выполняют двухбалочными со специальными подвесными тележками. Пролёты: 7,5-7,5 м; 9-9 м; 10,5-10,5 м.