Рис. 5.23. Кинематические схемы башенных кранов:
/ — механизм привода передвижения крана; // — то же, лебедки подъема груза; /// — то же, лебедки подъема стрелы; IV — механизм поворота башни со стрелой или только стрелы
Лебедки состоят из кранового фланцевого электродвигателя, двухетупенчатого редуктора, тормоза, барабана, выносной опоры и двух сферических опор редуктора. Для плавной посадки груза лебедка снабжена тормозным генератором, обеспечивающим снижение скорости в 5—6 раз, и двухколодочным тормозом с гидротолкателем.
Механизм поворота включает фланцевый вертикально расположенный электродвигатель и планетарный зубчатый редуктор с вертикальными валами. На ведомом валу редуктора снизу располагается шестерня, сцепляющаяся с зубчатым венцом опорно-поворотного круга. Тормоз располагается на втором конце вала электродвигателя в горизонтальном положении. Смазка шестерен и подшипников редуктора принудительная. Редуктор имеет две проушины, которыми он крепится к поворотной платформе.
Кран опирается на четыре двухколесные балансирные тележки. Две тележки являются ведомыми (неприводными), две — ведущими. Привод тележки осуществляется от фланцевого двигателя через червячный редуктор. Тележки снабжены центральным захватом для закрепления крана за рельсы в нерабочем состоянии.
Для восприятия грузового момента и вертикальных нагрузок поворотная часть крана соединяется двухрядным шариковым опорно-поворотным кругом с неповоротной частью. На внутреннем кольце круга предусмотрен зубчатый венец, с которым связана ведущая шестерня механизма поворота. На рис. 5.23, б показана схема крана с балочной стрелой. Горизонтальное перемещение груза производится грузовой кареткой, движущейся вдоль стрелы, но может также осуществляться поворотом стрелы или передвижением всего крана. Стрела удерживается на кране канатами и полиспастным устройством, подобным тому, каким оборудованы краны с подъемной стрелой.
Поворотный оголовок (рис. 5.23, в) устанавливается на подпятнике и роликах. Поворотная башня (рис. 5.23, г) устанавливается на_водоворотной платформе.
Монтаж и демонтаж башенных кранов с поворотной башней могут осуществляться без их разборки на отдельные сборочные единицы. Для монтажа и демонтажа используются механизмы крана.
Демонтаж крана показан на рис. 5.24. Стрелу крана опускают в крайнее нижнее положение //, после чего разъединяют среднюю и крайнюю секции стрелы. Эти секции прикрепляют к башне (положение ///). Затем ее разъединяют с основанием и опускают в горизонтальное положение. Башню со стрелой укладывают на домкрат / (положение IV), поворачивают тележку (положение V) и под тележку крана подводят ось 2 с автомобильными колесами, после чего под передвижную часть крана подводят тягач 3 и опускают домкрат. В таком виде кран транспортируют.
Монтаж осуществляется в обратном порядке. Эксплуатация башенных кранов допускается только после их освидетельствования, включающего осмотр, статические и динамические испытания. Согласно правилам Госгортехнадзора СССР статические испытания проводятся под нагрузкой, на 25% превышающей максимальную грузоподъемность крана. Во время испытания стрелу устанавливают относительно неповоротной части в положение, соответствующее наименьшей устойчивости, при этом груз поднимается на высоту 100—200 мм и выдерживается 10 мин. Динамические испытания проводятся грузом, на 10% превышающем грузоподъемность крана. При этом выполняются все рабочие движения и проверяется действие механизмов и их тормозов.
Устойчивость крана проверяют для следующих условий: 1) при действии рабочего груза — грузовая устойчивость; 2) при отсутствии груза — собственная устойчивость определяется для двух случаев — при возможности и невозможности свободного вращения крана; 3) при внезапном снятии нагрузки на крюке; 4) при монтаже (демонтаже) крана.
Расчет грузовой устойчивости крана должен производиться для условий действия опасной комбинации нагрузок относительно ребра опрокидывания, когда кран по устойчивости максимально приближается к предельному состоянию. Расчет на устойчивость производится для свободно стоящих кранов без учета действия рельсовых захватов и свободно подвешенных стрел.
Рис. 5.24. Демонтаж башенного крана с поворотной башней
Рис. 5.25. Схемы для расчета устойчивости: / — направление ветра; 2 — центр тяжести; 3 — ребро опрокидывания
Козловые краны широко применяются для монтажа тяжеловесного оборудования, для подачи строительных материалов и строительных конструкций при возведении монолитных сооружений. Эти краны делают грузоподъемностью 1 ¸ 500 т.
Кран (рис. 5.26) состоит из мостовой балки (фермы), которая опирается на две опоры, установленные на ходовые рельсовые тележки. По мостовой балке передвигается тележка с подъемным механизмом или электроталь. Краном обычно управляют из кабины. Эти краны просты по конструкции, устойчивы, имеют постоянную грузоподъемность и высоту подъема по всей рабочей зоне.
Величина пролета между опорами 10 ¸ 50 м. У некоторых кранов мостовая балка имеет две консоли по концам, что увеличивает рабочую зону. Длина консолей делается 4 ¸ 10 м. На некоторых моделях козловых кранов можно увеличивать пролет с помощью вставок в мостовую балку, но при этом снижается грузоподъемность. Высота козловых кранов достигает 30 м.
Стреловые самоходные краны. Краны с собственным приводом для свободного перемещения по местности называются самоходными.
На этих кранах устанавливают стреловое или башенно-стреловсе оборудование. Они предназначены для выполнения строительно-монтажных и перегрузочных работ.
Самоходные краны разделяют по грузоподъемности на легкие грузоподъемностью до 10 т, средние — грузоподъемностью 10 ч- 25 т и тяжелые от 25 т и более. На специальных монтажных работах в СССР уже сейчас работают краны грузоподъемностью 250 т.
Рис. 5.26. Козловый кран:
а — внешний вид; б — схема запасовки канатов для перемещения тележки: / — барабан подъемной лебедки; 2 — грузовая тележка; 3 — барабан тяговой лебедки
По конструкции ходового устройства краны делят на гусеничные и пневмоколесные. Последние разделяются на краны автомобильные, ходовым устройством которых служит шасси автомобиля, и краны на специальном ходовом устройстве в виде специального шасси автомобильного типа.
По типу привода механизмов различают краны с одномоторным и многомоторным приводом. В последнее время все большее применение получают краны с гидравлическим приводом.
Автомобильные краны предназначены для монтажа строительных конструкций, ремонтных работ, погрузки и разгрузки штучных грузов, при оборудовании грейфером — сыпучих и мелкокусковых материалов. Привод механизмов крана осуществляется от двигателя автомобиля. Это может достигаться двумя способами. При групповом приводе механизмы управления грузовым и стреловым барабанами и поворотом платформы вместе со стрелой приводятся в движение от вмонтированной в трансмиссию автомобиля коробки отбора мощности разветвленными механическими трансмиссиями. При индивидуальном приводе на шасси устанавливают генератор, который приводится в движениеоттрансмиссии автомобиля. Электроэнергия, вырабатываемая генератором, питает электродвигатели отдельных механизмов крана.
Выпускаемые в СССР автомобильные краны можно разделить на две большие группы: грузоподъемностью 2,5 ¸ 5 т с грузовым моментом 7,5 ¸ 19 тс*м (75—190 кН*м) и грузоподъемностью 6 ¸ 16 т с грузовым моментом 21 ¸ 62 тс*м (210—620 кН*м). Некоторые из кранов оборудуют сменными стрелами различной длины.
Автомобильные краны отличаются высокой маневренностью и большой скоростью передвижения (до 60 км/ч без груза), что позволяет применять их для выполнения рассредоточенных работ. Скорость передвижения крана с грузом не превышает 5 км/ч.
Различают автомобильные краны с канатной подвеской стрелового оборудования и механическим, электрическим или гидравлическим приводом, а также гидравлические краны с жесткой подвеской гидравлического оборудования.
На рис. 5.27, а показан автомобильный кран, а на рис. 5.27,б — кинематическая схема. На шасси грузового автомобиля / вместо кузова устанавливается ходовая рама 3, а на ней — поворотная рама 5. Эти рамы соединяются поворотным устройством 4. На раме 5 установлен механизм 6 подъема и опускания груза и стрелы, механизм 7 поворота рамы с механизмами и стрелы 10, реверсивного распределительного механизма 8, противовеса, кабина. Автомобильные краны, как правило, снабжены выносными опорами 2, которые крепятся к раме 3. Благодаря опорам увеличивается устойчивость крана: Грузоподъемность кранов при работе с выносными опорами увеличивается на 75—80%.
Механизмы крана рассчитаны на грузоподъемность при работе с опорами. При работе краны на выносных опорах упругие подвески шасси прогибаются. При работе без выносных опор правая и левая подвески моста деформируются неравномерно, что приводит к наклону поворотной рамы.
Для повышения устойчивости автомобильных кранов они снабжены выключателями подвесок, жестко соединяющими шасси с его рамой, или стабилизаторами 9, соединяющими шасси с рамой, уравнивающими деформацию подвесок.