Глава 2. Специальные мостовые краны

2.1. Общие сведения и конструктивные особенности

В данной главе рассмотрены некоторые типы специальных мостовых кранов, кроме металлургических и кранов-штабелеров. Более подробно рассмотрены магнитные и грейферные краны.

Конструкции специальных мостовых кранов весьма разнооб­разны. Эти краны могут быть поступательно перемещающимися по крановым рельсовым путям или вращающимися вокруг верти­кальной оси. К вращающимся кранам относят хордовые, радиаль­ные и поворотные, ходовые колеса которых перемещаются по одному кольцевому рельсу, и кольцевые, ходовые колеса которых пере­мещаются по двум кольцевым рельсам.

Поступательно перемещающиеся мостовые краны имеют однобалочные или двухбалочные мосты с нормальной длиной пролета или увеличенной до 40—60 м. Грузоподъемность этих машин составляет 400—500 т и более [2].

Поступательно перемещающиеся мостовые краны часто снабжают крюками, скобами либо специальными грузозахватными устрой­ствами (магнитами, грейферами, механическими клещами). Мостовые краны снабжены тележками, предназначенными для подъема и пере­мещения груза вдоль пролета. Тележки могут перемещаться по рельсам, закрепленным на верхних или нижних поясах мостов. Тележки, передвигающиеся по нижним поясам мостов, могут пере­мещаться по переходным мостикам из одного пролета цеха в рядом расположенный. Переходные мостики с рельсами для тележек расположены под подкрановыми балками и имеют троллеи для пита­ния электродвигателей.

Тележки, перемещающиеся по верхним и нижним поясам балок мостов, могут быть снабжены поворотными стрелами, опорно-пово­ротными устройствами и поворотными частями, вращающимися вокруг вертикальных осей. На поворотных частях расположены стрелы, снабженные грузозахватными устройствами.

Радиальный кран, вращающийся относительно одной из своих опор (рис. 2.1, а), имеет длину пролета, равную радиусу R кольце­вой рабочей площадки, которую он обслуживает. Ось вращения моста 3 закреплена на опоре /, смонтированной в центральной части рабочей площадки и прикрепленной к потолку здания. Те­лежка 2 предназначена для обслуживания той площади кольца, которая меньше площади кольца радиусом R с учетом тех расстоя­ний, на которые тележка не может подходить к ходовой ведущей тележке 4, перемещающейся по кольцевому рельсу 5, и к опоре 1.

Хордовый кран (рис.2.1, б) так же, как и радиальный, пере­мещается по одному кольцевому рельсу 5. Ходовые колеса 9 закреп-

Рис. 2.1. Специальные мостовые краны: а — радиальный; б — хордовый; в — поворотный; г — кольцевой лены на ходовых тележках 8, несимметрично расположенных отно­сительно балок 7 моста. Тележка 6 моста предназначена для обслу­живания меньшей площади кольца при том же радиусе R, как у ра­диального крана.

Поворотный мостовой кран (рис. 2.1, в) имеет длину моста крана, равную 2R — диаметру кольцевого рельса. Тележка 6, перемещаясь по балкам 7 моста, обслуживает большую площадь, чем радиальный кран, так как может поднимать грузы в центре рабочей площадки. В этом кране ходовые тележки 8 и 10 перемещаются в противополож­ные стороны при повороте моста относительно центра окружности кольцевого рельса. Ходовые колеса 9 так же, как и в других кранах, имеют оси, ориентированные по радиусу кольцевой рабочей площадки.

Схема кольцевого крана, перемещаемого по двум кольцевым рельсам 15 и 16 с радиусами Rmin и Rmах, показана на рис.2.1, г. Пролет моста 7 крана L=Rmах—Rmin.

Для обеспечения движения колес наружной 13 и внутренней 12 ходовых тележек без скольжения ходовые наружные 14 и внутрен­ние 11 колеса выполняют с разными диаметрами или частотой вра­щения, пропорциональной радиусам Rтах и Rmin.

Площадь, обслуживаемая краном:

где а и b — расстояния грузозахватного устройства в граничных положениях по пролету до осей рельсов.

На рис.2.2 показан кольцевой кран для обслуживания доменной печи, изготовленный Ленинградским заводом подъемно-транспортного оборудования им. С.М. Кирова. Этот кран предназначен для установки оборудования литейного двора, загрузки заправочных и огнеупорных материалов, смены фурм и их деталей специальной машиной, закрепленной на консоли крана 4.

Рис. 2.2. Кольцевой кран для доменной печи

На мосте 2 крана установлена двухкрюковая тележка 3 грузо­подъемностью 20/5 т. На неприводной стороне моста размещена подъемная колонна /, к нижней части которой прикреплен консоль­ный кран 5.

Механизм передвижения 6 крана имеет два неприводных и два приводных колеса, раздельные приводы (на внутреннем и наружном 10 рельсах) и горизонтальные ролики, соприкасающиеся с боковыми поверх­ностями головок рельсов.

Разные линейные скорости конце­вых балок моста, пропорциональные соответствующим радиусам, обеспечи­вают подбором передаточных отноше­ний редукторов. Установка на каждом приводе двух электродвигателей по­зволяет получить две скорости движе­ния — основную и доводочную, необ­ходимую при работе со специальной машиной для смены фурм. Пролет крана 24 м, высота подъема крюка главного подъема 18 м, вспомогательного 20 м, колонны 3,9 м, крюка консоли 8 м, изменение вылета консоли 5,5 м.

Схема механизма подъема колонны 1 кольцевого крана показана на рис.2.3. Колонна 1 перемещается в направля­ющих шахты 2, прикрепленной к мосту крана и имеющей кронштейн 5, на кото­ром смонтирован механизм подъема колонны (не показанный на рис. 2.3) с канатным барабаном 4, Канат 9 механизма подъема колонны огибает четыре подвижных блока 6, закрепленных на кронштейнах 8 колонны /, и два неподвижных блока 3, смонтированных на шахте 2. Канат с помощью коуша 10 закрепляют на шахте 2. Подъемный поли­спаст позволяет поднимать колонну / и, следовательно, кран 5 (см. рис. 2.2), прикрепленный при помощи опорно-поворотного устройства (см. рис. 2.3), которое смонтировано в нижней части 7

Рис. 2.3. Схема подъема колонны крана механизма кольцевого

Рис.2.4. Схема консольного крана

колонны 1. Колонна 1 опускается под действием собственного веса при разматывании каната 9 с барабана 4.

Схема консольного мостового крана показана на рис. 2.4. На кране смонтированы механизм подъема 6, механизм выдвижения 12 консольной балки 14 и механизм вращения 9.

Барабан механизма подъема 6 может при помощи каната 19 производить подъем или опускание крюка 22. Две ветви подъемного каната 19 проходят с барабана к блокам 18, затем к двум блокам 2, далее к блокам подвески крюка 22, поднимаются вверх к блокам / и закрепляются на уравнительном блоке 4.

Выдвижная балка 14 перемещается при помощи специального механизма, приводящего во вращение барабан П. На канавках этого барабана постоянно расположены 2—3 витка стального каната. При натяжении каната возникающие силы трения между его витками и стенками канавок обеспечивают создание необходимых усилий в двух ветвях каната, идущих от барабана 11 к точкам закрепле­ния 16 и 23. Одна ветвь 15 каната с барабана 11 проходит через блок 12 и закрепляется в точке 16. Вторая ветвь 3 каната, сматыва­ющаяся с нижней части барабана 11, закрепляется в точке 23. При вращении барабана 11 по часовой стрелке верхняя ветвь 15 каната наматывается на барабан, а нижняя сматывается. При этом балка 14 перемещается справа налево. При вращении барабана 11 против часовой стрелки балка перемещается слева направо.

Направление движения балки 14 обеспечивается четырьмя вер­тикальными роликами 13 и 20 и четырьмя горизонтальными роли­ками 21, закрепленными на металлоконструкции 5 поворотного крана.

В верхней части металлоконструкции 5 на кронштейне 10 за­креплен механизм 9 вращения консольного крана. Цилиндрическая шестерня 8 этого механизма, взаимодействуя с неподвижным зуб­чатым венцом 7, поворачивает консольный кран вокруг вертикаль­ной оси. Венец 7 закреплен на нижней части колонны 1 (см. рис. 2.3).