Все про устройство мостового крана от грузовой тележки до электрооборудования

Производство мостовых кранов

Устройство мостового крана

Данная статья взята с публичного источника, носит информационных характер и может содержать неточности! Пожалуйста, перейдите в соответствующий раздел нашего сайта, чтобы ознакомиться с предлагаемой нами продукцией.

Краны, которые имеют несущие элементы, опирающиеся на крановые пути, относятся к мостовым кранам. Мостовые краны повсеместно устанавливаются в производственных цехах и на складах. Мост крана передвигается по надземному подкрановому пути, обустроенному на специальных колоннах или выступах стен, в связи с чем, мостовой кран не занимает полезную площадь производственного помещения. Грузоподъёмность такого оборудования находится в пределах от 5 до 50 т, а пролет может достигать 34,5 м.

Устройство мостового крана: основные составляющие

Основными составляющими мостового крана являются:

• Подвижной мост, установленный на ходовых колесах;

• Грузовая тележка, оборудованная механизмами подъема груза и перемещения тележки и кабины.

Такое устройство мостового крана позволяет выполнять три движения:

• Спуск и подъем груза;

• Поперечное перемещение груза;

• Продольное перемещение груза.

Все механизмы крана оборудованы электрическим приводом. Мост передвигается с помощью механизма перемещения крана вдоль цеха по подкрановым путям или вдоль специальной подкрановой эстакады. Пути изготавливаются как из специальных или железнодорожных рельсов, так и из стальных шин с закругленными кромками прямоугольного или квадратно сечения. Крановые пути обустраиваются таким образом, чтобы исключить возможные удары крана о стену. Для этого используются специальные упоры, пружинные или резиновые буфера, которые устанавливаются как на подкрановых путях таки на конструкции моста. На мосту имеется кабина управления. Как правило, она расположена ниже моста, на одной из его сторон, обычно, противоположной той, где проложены троллейные провода. Очень часто кабина жестко связана с грузовой тележкой и перемещается как вдоль рабочего пространства, так и поперек него.

В мостовых кранах грузозахватный узел подвешивается к грузовой тележке, которая перемещаются по мосту. В качестве грузозахватных органов используются грейферы, крюки, скобы или электромагниты.

На мостовых кранах устанавливаются следующие приборы и устройства, обеспечивающие безопасную эксплуатацию:

• концевые выключатели, ограничивающие ход крана;

• ограничители хода грузовой тележки;

• ограничители подъема грузозахватного устройства;

• устройство отключения питания крана при проходе крановщика по галереи.

Устройство мостового крана гарантирует обслуживание пространства цеха, которое равно произведению высоты подъема крюка, длины перемещения тележки и длины перемещения крана.

Электропривод тележки мостового крана

Тележка мостового крана является самостоятельным элементом подъемнотранспортного устройства и предназначена для перемещения грузов в пределах пролета мостового крана с технологически заданной скоростью движения и требуемой точностью позиционирования груза. Привод тележки является одним из основных узлов оборудования мостового крана.

Тележка перемещается по колее мостового крана. Сам же мост перемещается в направлении, перпендикулярном направлению движения тележки. На тележке установлен подъемный механизм, который оборудован крюком (или электромагнитом), с помощью которого можно перемещать груз. Движение тележки является составной частью технологического цикла мостового крана (рис. 1).

Рис. 1. Схема выполнения операций мостовым краном в рабочем цикле

Этот цикл состоит из следующих операций (на рисунке 1 номера операций показаны цифрами):

1 — подъем груза;

2 — перемещение тележки в заданное положение;

3 — перемещение крана в заданное положение;

4 — опускание груза массой;

5 — подъем крюка с массой груза;

6 — перемещение крана в исходное положение;

7 — перемещение тележки в исходное положение;

8 — опускание крюка.

Как видно из технологического цикла мостового крана, двигатель привода тележки включается во второй и седьмой операциях. При подходе тележки к заданному положению в пролете мостового крана осуществляется электрическое торможение электродвигателя привода тележки для обеспечения необходимой точности остановки.

После этого двигатель отключается и накладывается механический тормоз. Далее включается электропривод передвижения моста и груз перемещается вдоль цеха согласно технологическому заданию. Достигнув указанного места, кран останавливается, груз опускается, и далее выполняются необходимые технологические операции.

Кинематическая схема механизма передвижения те лежки мостового крана представлена на рисунке 2. Механизм передвижения тележки выполнен по схеме с редуктором посредине между приводными колесами.

Движение от электродвигателя Д через тормозной шкив Т, редуктор Р, соединительные муфты М и валы В передается на ходовые колеса. Для удержания тележки в неподвижном состоянии используется тормозной шкив.

Тележка имеет четыре ходовых и два приводных колеса. Ходовые колеса крановых тележек обычно изготовляют двухреберными.

Рис. 2. Кинематическая схема механизма передвижения тележки

Время перемещения тележки в заданное положение будет определяться с учетом времени разгона и торможения тележки с требуемым ускорением. Исходя из условий технологического процесса, тахограмма при перемещении тележки должна иметь вид, показанный на рисунке 3.

Необходимо обеспечить плавный пуск механизма тележки до заданной скорости с требуемым ускорением. Для обеспечения требуемой точности позиционирования необходимо плавное замедление электропривода с переходом на пониженную скорость, затем происходит остановка тележки.

Рис. 3. Тахограмма механизма передвижения тележки

Движение тележки с ударами по металлоконструкции на стыках рельсов, интенсивные разгоны и торможения, собственные колебания металлоконструкций при нагружении машин вызывают весьма интенсивные механические воздействия на электрооборудование, располагаемое на тележке мостового крана. Исходя из этого, электропривод перемещения тележки должен удовлетворять следующим требованиям:

1) электропривод должен обеспечить возможность пуска механизма в ход, реверсирование направления перемещения и останов механизма с требуемым ускорением (м/с2) и надлежащей точностью позиционирования (мм);

2) электропривод должен обеспечить плавное регулирование скорости вниз от основной;

3) развиваемый момент двигателя должен обеспечить работу механизма с заданной интенсивностью;

4) при заданном числе включений двигателя в час не должно быть перегрева его обмоток, из-за которого возможен длительный останов механизма;

5) двигатель должен быть выбран в соответствии с условиями эксплуатации, т. е. должен иметь соответствующую конструкцию, а его обмотки — термостойкую и противосыростную изоляцию;

6) приводной двигатель должен обладать наименьшими маховыми массами, оказывающими существенное влияние на протекание переходных процессов при частых пусках привода;

7) приводной двигатель должен соответствовать мощности механизма передвижения и обладать необходимой перегрузочной способностью;

8) электропривод должен обеспечить формирование переходных процессов, имеющих минимальную длительность;

9) конструктивно электропривод должен быть выполнен с учетом безопасности и удобства обслуживания.

Статический момент для механизмов передвижения, работающих на горизонтальном пути в производственном помещении, создается силами трения скольжения в подшипниках и трения качения колес тележки, катящихся по рельсам мостового крана. Статический момент механизма при прямом ходе тележки определяется грузоподъемностью крана. Статический момент механизма при обратном ходе тележки рассчитывается для неполного груза.

Для электропривода тележки мостовых кранов применяются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (в том числе в составе частотно-регулируемого привода), асинхронные двигатели с фазным ротором и двигатели постоянного тока независимого возбуждения.

Все про устройство мостового крана: от грузовой тележки до электрооборудования

В 80-е годы в СССР ежегодно производилось 6-7 тысяч подъемных кранов мостового типа. В 2000-е годы их выпуск в России сократился до 1000-1500 единиц техники.

Несложное устройство мостового крана позволяет широко использовать грузоподъемные машины (ГПМ) этого типа на разномасштабных предприятиях — от маленьких автомастерских до больших металлургических комбинатов или ТЭЦ.

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.

Два способа опирания на крановый путь

У двутавровой пролетной балки есть верхний и нижний горизонтальные пояса. На верхний размещают опорные, а под нижний крепятся подвесные:

• Опорные— устанавливаются колесами на рельсы сверху. Грузоподъемность опорных ГПМ — максимальна (до 500т), но постройка подкрановой эстакады или опор требует финансовых затрат.
• Подвесные— подцепляются к нижним полкам кранового пути. Этот вид опирания прост в монтаже и имеет невысокую стоимость. Небольшая грузоподъемность (до 8т) окупается малой высотой конструкции, из-за чего размер рабочей зоны больше, чем у опорных кранов.

Подвесные краны можно установить на часть цеха. Есть возможность стыковать краны (стыковой замок) и перемещать тележки с одного крана на другой.

Конструкции устройства бывают разными. Они могут двигаться поступательно или совершать обороты вокруг вертикальной оси (хордовые, радиальные и поворотные) ГПМ.

Конструкция мостового крана

По количеству главных балок конструкция ГПМ бывает:

однобалочная. Используется на небольших производствах, может быть подвесным или опорным. Г/п 8 т.

Использование — в больших производственных цехах, в автомобильной, металлургической промышленности. Длина пролета — до 60м. Грузовая тележка может иметь вспомогательный грузоподъемный механизм помимо основного.

Тип привода мостового ГПМ

Привод механизмов у мостовых ГПМ может быть ручным или электрическим.

Ручнойпривод. У этого мостового крана механизмом передвижения служат червячные тали.

Используют ручные ГПМ для подъема относительно небольших грузов, при производстве вспомогательных или ремонтных работ.

Из чего состоит мостовой кран?

Общее устройство мостового крана — это одно- или двухбалочный мост и грузовая тележка, которая по нему перемещается.

На мосту и на тележке размещается электрооборудование и основные узлы и механизмы.

Тормозная система

Стандартная система торможения для мостовых ГПМ — колодочная или диско-колодочная.

Функционально тормозные устройства кранов бывают стопорными — для остановки устройства — и спускными — замедляющими спуск.

Тормоза могут быть открытого или закрытого типов. Подъемные механизмы кранов оснащаются закрытыми тормозами — в нормальном положении механизмы заторможены, тормоз снимается только при запуске двигателя.

Тормоза закрытого типа используют в ГПМ потому, что они более долговечны, чем открытые и их поломку можно легко заметить.

Открытые тормоза в некоторых случаях монтируют дополнительно к закрытым (как вспомогательные) — для увеличения скорости и точности размещения грузов.

Подъемные механизмы

Механизм подъема и спуска груза тоже размещен на крановой тележке.

Состоит из приводного электродвигателя, трансмиссионных валов, горизонтального редуктора и грузовых тросов с барабаном для намотки.

Для работ с грузами >80 т применяется доп. редуктор мостового крана или понижающая зубчатая передача. Чтобы повысить тяговое усилие используют полиспаст (чаще всего сдвоенный кратный).

Редуктор мостового крана, его назначение и устройство

Функционально цилиндрические крановые редукторы можно разделить на:

• редукторы подъемных механизмов;
• редукторы движения тележек;
• редукторы движения мостов.

Редуктор может иметь 2 типа исполнения: развернутое и планетарное.

Редукторы развернутого типа, оснащенные цилиндрическими колесами более популярны. Ремонт и обслуживание механизмов этой конструкции проще и дешевле.

Подкрановые пути мостовых кранов

При устройстве кранового пути в качестве крановых и тележечных рельсов используют ж/д рельсы Р18, Р24, Р38 (узкоколейные) и Р43, Р50 и Р65 (для широкой колеи).

Также используют спец.крановые рельсы КР50, КР70, КР80, КРЮО, КР120, или же стальные направляющие квадратного сечения с закругленными краями (для механизмов г/п ≥ 20т).

В качестве крановых путей для подвесного типа ГПМ применяют двутавровые балки.

Крепления рельсов к балкам должны исключать смещение рельсов и должны позволять быструю замену изношенных рельсов. Их концы соединяют двусторонними накладками и болтами или сваривают.

Электрообрудование

К электрике мостовых ГПМ предъявляются особые, повышенные требования, что обусловлено напряженными режимами работы.

За 1 час может быть произведено сотни включений, выключений и перегрузок, связанных с разгоном, торможением устройства в целом или тележки.

Движение моста и крановой тележки, подъем и перемещение груза осуществляется основным электрооборудованием:

• электродвигатели. Устанавливаются 3 (4) двигателя, 2 из них размещены на тележке для подъема/спуска груза и движения тележки по балке моста, и 1 (2) двигателя перемещает балку крана по рельсам. В мостовых кранах для ОПИ используют прочные асинхронные электродвигатели, предназначенные для частых перегрузок и пусков серий МТ или МТК (для ненапряженной работы), трехфазного тока;
• контроллеры, реле управления, магнитные пускатели и другая аппаратура для того, чтобы управлять электродвигателями;
• электромагниты, толкатели и прочие устройства, задействованные в работе стопорных тормозов;
• ограничители грузоподъемности и прочие средства механической защиты.

Прожекторы, приборы рабочего и ремонтного освещения, обогрева, звуковая сигнализации, измерительная аппаратура — все это является вспомогательным электрооборудованием.

Подводится электропитание 2-мя способами: троллейными линиям или гирляндными кабельными системами:

1. Троллейная линия — применяется в ГПМ большой грузоподъемности.

1. Кабельная система. Гибкий эл.кабель, который подвешивается на специальные кабеленесущие каретки. Гирляндная система дешевле, ее монтаж и эксплуатация — легче, но она менее надежна.

Для перемещения балки моста применяется троллейная линия, а для крановой тележки — кабельная система.

Устройство крановой тележки мостового крана

Грузовая тележка производит подъем, спуск и перемещение груза вдоль моста.

На жесткой стальной раме с ведущими и ведомыми колесами установлены многочисленные крановые узлы.

Это приводы, электродвигатели подъемных механизмов (основного и вспомогательного), токосъемник, блокираторы высоты подъема.

Аварийную остановку тележки при поломке тормозной системы обеспечивают буфера.

Консольную тележку используют для однобалочных устройств. В двухбалочных применяют тележки, которые могут двигаться по обоим поясам балок (нижнему и верхнему).

Схема управления мостовым краном

Управляется ГПМ из подвесной кабины или с проводного (беспроводного) пульта, место расположения оператора — на полу цеха (земле) или вне рабочей площадки.

Монтаж мостового крана

Мостовой ГПМ требует доработки рабочей площадки – нужно проложить крановой путь.

Рельсовый путь может быть смонтирован на специальной крановой эстакаде, или для его постройки используется пол, колонны и опоры здания.

Есть 3 варианта монтажа:

• Поэлементный(пошаговый). Сборка крановых узлов происходит наверху на подкрановых путях.
• Крупноблочный— так называемая, укрупненная сборка. На высоту для монтажа поднимаются крупные фрагменты (механизмы, электрооборудование, узлы) крана, заранее собранные внизу.
• Полноблочный— полная сборка моста на полу. Конструкция поднимается целиком и монтируется на подкрановых путях. Для данного метода необходимо использование мощной техники.

Фото разных моделей

Вот так выглядят эти механизмы за работой:

Подробное видео о мостовом кране

Рассмотреть устройство в деталях можно на обучающем видео:

Мостовой кран

Это грузоподъемная машина, захватное устройство которой расположено на передвижной тележке (либо тали), в свою очередь перемещающейся по мосту. Последний представляет собой подвижную конструкцию, выполненную из высокопрочной стали. Мостовой кран может быть оснащен различными захватными механизмами: ковшом, магнитом, грейфером, устройством для подъема контейнеров и так далее.
Пик выпуска этих грузоподъемных машин пришелся на 80-е годы ХХ века: с конвейеров советских заводов ежегодно сходило по 6000-7000 моделей различной грузоподъемности.

С нулевых годов XXI века мостовые краны выпускаются в количестве до 1500 единиц (если считать производителей из всех стран бывшего Союза). Зато их делают специализированные заводы, разрабатывающие и предлагающие новые решения для специфических задач строительства.

Виды мостовых кранов

Подвесные; Опорные; С креплением на двух балках; Однобалочный вариант.

Классификация мостовых кранов

Модели разделены по трем ключевым признакам.

По конструкции классифицируют:

• Опорные — краны, мостовая конструкция которых напрямую и сверху опирается на рельсовый путь, по которому она передвигается.
• Подвесные — модели, крепящиеся на рельсовый путь снизу, к его полкам.
• Козловые — краны, мост которых с помощью опор устанавливается на рельсовый путь.

По грузоподъемности выделяют модели:

• Первой группы — работающие с весом до 5 т;
• Второй группы — поднимающие до 50 т;
• Третьей группы — рассчитанные на вес до 300-320 т.

По назначению кланы классифицируют на:

• Общие — решают стандартные строительные задачи;
• Специальные — обеспечивают проведение специфических грузоподъемных операций.

По типу привода выделяют:

• Ручные — необходимо приводить в движение лебедку для выполнения рабочих задач.
• Электрические — функционируют без участия оператора, от сети.

Общее устройство мостового крана

Мостовая конструкция каждой модели очень проста: она представляет собой соединение двух пролетов коробчатого сечения с концевыми балками. Вместе они образуют рельсовый путь, с упорами-ограничителями на концах, для блокирования движения тележки.

У каждой пролетной балки есть по 2 горизонтальных пояса

На первый устанавливаются опорные краны, под второй монтируются подвесные. Также у пролетной балки есть большие и малые диафрагмы — для устойчивости и более равномерной передачи нагрузок. Чтобы можно было обслуживать мостовой кран, на пролетные балки монтируются специальные площадки.

По рельсовому пути перемещается тележка — в общем случае рама с закрепленными на ней механизмами передвижения и подъема грузов. Схемы сборки каждого узла обычно унифицированы.

Сама рама — это пересечение продольных и поперечных балок с настилом. Также тележка может быть оснащена буфером ограждения, ограничителями подъема крюка, линейкой для фиксации крайних положений. Обычно она весит от 0,2 до 0,4 грузоподъемностей (Q) мостового крана.

Тележка перемещается посредством механизма передвижения, оснащенного цилиндрическими колесами и сделанного по одной из унифицированных схем. У него может быть центральный привод сразу на оба колеса или раздельный на каждое, навесной редуктор и тормоз. И сами колеса могут быть не только цилиндрическими, но и коническими, устанавливаемыми вершиной как в наружную сторону, так и во внутреннюю (в последнем случае — только неприводные).

Видео обучающие

Кран мостовой магнитный г.п.30т с поворотной тележкой