Устройство и назначение башенных кранов

Для разворота ходовой рамы вместе с подкатной осью при перевозке крана или повороте башни при аварийном состоянии вал механизма поворота можно вращать вручную безопасной рукояткой, надеваемой при необходимости на тормозной шкив. На период работы безопасной рукояткой колодки тормоза отводят отжимными планками, расположенными на концах рычагов.

Планетарные механизмы поворота крепят к поворотной платформе крана  шарнирно: с одной стороны, с помощью  вертикального шкворня, входящего  в отверстие прилива на корпусе  редуктора и две проушины на платформе, с другой стороны – натяжным болтом, служащим для фиксации механизма  и регулировки зацепления. В некоторых  случаях шкворень приваривают к

приливу корпуса механизма. Такое  крепление механизмов позволяет  их быстро и легко монтировать  и демонтировать при ремонте, а также регулировать зацепление между выходной шестерней и зубчатым венцом опорно-поворотного устройства.

Цилиндрический механизм поворота сходен по конструкции с ранее  рассмотренным механизмом усовершенствованного крана МСК-5-20 (рис.10 а,б). Основное отличие заключается в том, сто шестерни его редуктора имеют зацепление Новикова, благодаря чему существенно уменьшены габаритные размеры и масса механизма. Кроме того, для смазки верхних шестерен первой и второй ступени использован шиберный насос 8, приводимый в движение валом 4 второй ступени. Для контроля за работой насоса в верхней крышке подшипника этого вала предусмотрено смотровое стекло 3.

Крепление цилиндрического механизма  на поворотной платформе выполнено  жестко с помощью трех кронштейнов. Нижний кронштейн имеет расточенное  отверстие, в которое входит горловина 12 корпуса редуктора. Лапы 18 корпуса  с помощью специальных болтов крепятся к двум другим кронштейнам. Устанавливают и снимают механизм при одновременном надевании  или снятии шестерни выходного вала, имеющей зацепление с опорно-поворотным устройством.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Механизмы изменения вылета и выдвижения башни

 

 

Вылет башенных кранов меняется либо изменением угла наклона стрелы с  помощью стреловой лебедки на кранах с подъемными стрелами, либо перемещением грузовой тележки по стреле с помощью тележечной лебедки  – на кранах с балочными стрелами. На некоторых кранах с установочным изменением вылета, например БКСМ-5-5А, имеются обе лебедки. Стреловая  лебедка (рис.11 а) предназначена для  установочного, т.е. разового изменения  вылета путем подъема стрелы без  груза с зафиксированной на ее конце тележкой, а также для  опускания стрелы при демонтаже  крана. Тележечная лебедка (рис.11 б) служит для постоянного перемещения  тележки с грузом по направляющим балкам горизонтально расположенной  стрелы.

 

Рис. 11 Кинематические схемы механизмов изменения вылета

а – стреловой лебедки крана  БКСМ-5-5А; б – тележечной лебедки  крана БКСМ-5-5А; в – то же, КБ-503; г – то же, АБКС-5; д – то же, КБ-674;

1 – электродвигатель; 2 – барабан; 3 – редуктор; 4 – тормозной шкив; 5 – маховик; 6 – выносная опора  барабана; 7 – зубчатая муфта.

башенный кран

Тележечные лебедки характеризуются  малой мощностью двигателя и  небольшими габаритами. На цилиндрический барабан лебедки, встречно навиваются два тележечных каната для передвижения грузовой тележки вперед или назад. Канаты крепят на разных концах барабана. На валу двигателя этих лебедок часто  устанавливают маховики, что позволяет  повысить плавность пуска и торможения привода лебедки. Тележечные лебедки  кранов серии КБ грузоподъемностью  до 160т∙м, аналогичные лебедкам кранов АБКС-5 (рис.11 г), выполнены с использованием глобоидного редуктора ТКЧг-125. Крепление  лебедки к металлоконструкции крана  выполнено по трехопорной схеме.

На тяжелых кранах (свыше 160т∙м), например КБ-503 (рис.11 в), применяют П-образную компоновку для тележечной лебедки. Чтобы исключить трехопорное опирание выходного вала редуктора и барабана, ставят зубчатую муфту 7. Двигатели для этих лебедок применяют двухскоростные. Такие двигатели дают возможность эффективнее использовать лебедку при не нагруженном крюке и тем самым увеличивать производительность крана.

На кранах КБ-674 конструкция лебедки (рис.11 д) отличается от рассмотренных  тем, что трехступенчатый редуктор расположен вертикально и навешен  на вал барабана, опирающийся на конструкцию стрелы двумя опорами 6. Перегрузка вала барабана исключается  за счет шарнирного одноопорного крепления  редуктора к конструкции стрелы. Электродвигатель имеет встроенный тормоз. Конец вала барабана заканчивается  винтом, связывающим барабан с  механизмом переключения ограничителя грузоподъемности.

Стреловые лебедки по конструкции  и кинематической схеме аналогичны грузовым. Стреловые лебедки на кранах с установочным изменением вылета отличаются от лебедок кранов с маневровым изменением меньшей мощностью привода. Электродвигатель этих лебедок подбирают из условия подъема стрелы без груза, а тормоз – из условия удержания стрелы при поднятом грузе.

На кране МСК-5-20А (рис.12 а) с маневровым изменением вылета электродвигатель1 стреловой лебедки короткозамкнутый. На последних моделях кранов для обеспечения большей плавности движения груза в механизмах изменения вылета применены электродвигатели с фазным ротором. На ряде кранов с запасовкой канатов по схеме соединенных полиспастов барабан стреловой лебедки разделен на две секции 4 и 5. Секция 4 – для наматывания стрелового каната – цилиндрическая, либо коническая. Коническую форму барабана подбирают, исходя или из условия улучшения траектории перемещения груза при изменении вылета, или из расчета уменьшения крутящего момента на барабан лебедки от усилий в стреловом и грузовом канатах.

Рис. 12 Стреловые лебедки кранов

 

 

 

Унифицированные стреловые лебедки  отличаются от соответствующих грузовых лебедок размерами барабана и  двигателя. При запасовке канатов по схеме соединенных полиспастов конструкция барабанов рассчитана на крепление двух канатов: стрелового и грузового. В лебедках Л-450.1 и Л-600, используемых соответственно на кранах КБ-60 и типа КБ-160, барабаны стреловых лебедок выполнены цилиндрическими, без разделения на секции.

В лебедке Л-450 (рис.12 б), используемой на кранах КБ-306, барабан состоит  из двух секций: большой цилиндрической 4 и малой 5. Кинематическую схему этой лебедки см. на рис.

Механизмы выдвижения используются для  увеличения высоты башни крана, стоящего в вертикальном положении, а также  для уменьшения его высоты при  демонтаже. Механизм выдвижения состоит  из лебедки и полиспастной системы  выдвижения. На многих кранах (например, КБ-160.2, КБ-100.2) в качестве лебедки  для механизма выдвижения используют грузовую лебедку, с которой предварительно сматывают грузовой канат. На кранах КБк-250 и КБ-503 для этой цели служит лебедка (рис.), применяемая для монтажа  крана. Лебедки выполнена по трехопорной П-образной схеме аналогично ранее рассмотренным. Она установлена на поворотной платформе крана.

Кран КБ-573 и КБ-674 (рис.) оборудованы  специальной лебедкой для выдвижения монтажной стойки и подъема башни. Принципиально эти лебедки выполнены  по одной конструктивной схеме. Различие состоит лишь в редукторе. У крана  КБ-573 используется глобоидный редуктор, у КБ-674 – шестерня 10 закреплена шпонкой, причем шестерня может перемещаться вдоль вала с помощью поводка 11, приводимого в движение вручную винтом 9. Таким образом, выходной вал имеет кинематическую связь то с одним барабаном, то с другим. Это позволяет наматывать канат подъема стойки (на барабан 6) или канат подъема башни (на барабан 7). Привод переключают при ослабленных канатах на обоих барабанах, т.е. без нагрузки. Лебедки оборудованы тормозом 3, охватывающим шкив соединительной муфты 2. У большого барабана лебедки КБ-674, кроме того, предусмотрен подпружиненный подтормаживатель 12, нажимающий на торец реборды и не позволяющий барабану свободно раскручиваться, когда с него сматывается канат. Эти лебедки имеют раму 13, с помощью которой они закреплены на монтажной стойке крана. Все валы и барабаны вращаются на шариковых подшипниках.

Рис. 13 Лебедки для выдвижения башни.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Механизм подъема.

 

 Основными рабочими движениями  самоходного башенного крана  являются: подъем груза, передвижение  по путям, поворот стрелы, изменение  вылета крюка.

 

Рис. 14. Схемы грузоподъемных механизмов башенного крана

а – схема запасовки грузового каната крана с управляемой стрелой;

б – кинематическая схема лебедки с тормозным генератором;

в – схема запасовки грузового каната у крана с грузовой тележкой на стреле

 Грузоподъемный механизм (рис. 14) башенных кранов состоит из  реверсивной однобарабанной электролебедки 1—4, направляющих блоков, канатного  полиспаста и крюковой обоймы. На рис. 14 а, показана кинематическая  схема грузоподъемного механизма  башенного Крана с управляемой  стрелой. Неподвижный конец каната  полиспаста у этих кранов крепится  к металлоконструкции или к  рычагу ограничителя грузоподъемности, установленного у оголовка стрелы, а неподвижный блок полиспаста находится на оголовке стрелы.

Короткозамкнутый ротор тормозного генератора насаживается на первичный  вал редуктора, а статор на фланце крепится к корпусу редуктора. При  прохождении тока в обмотке возбуждения  статора создается неподвижное  магнитное поле, взаимодействие которого с током, возникающим во вращающемся  роторе, создает тормозной момент, величина которого зависит от силы тока в обмотке возбуждения и  скорости вращения. Изменяя силу тока в обмотке, можно менять величину тормозного момента и соответственно замедлять скорость вращения электродвигателя 1 лебедки.

У кранов с большой высотой подъема  крюка для сокращения времени  цикла применяется ускоренное опускание порожнего крюка.

У кранов с поворотной башней грузоподъемная лебедка, как и все остальные  механизмы, расположена на поворотной платформе; у кранов с неповоротной башней — на противовесной консоли или внутри конструкции башни.

У башенных кранов с грузовой тележкой на стреле схема запасовки грузового каната (рис, 14 в) отличается от описанной выше тем, что неподвижный конец каната грузового полиспаста крепится к рычагу ограничителя, установленного у основания стрелы, а неподвижные блоки полиспаста находятся на грузовой тележке, перемещающейся по стреле.

Рис. 15. Схема комбинированной запасовки грузового и стрелового канатов

Изменение вылета крюка у кранов с грузовой тележкой достигается  реверсивной электролебедкой и  системой направляющих блоков с тяговыми канатами, образующими бесконечную  петлю, охватывающую направляющий блок, расположенный у оголовка стрелы. Концы канатов присоединены к  барабану лебедки таким образом, что когда один конец навивается, то другой, наоборот, свивается, благодаря  чему обеспечивается возвратно-поступательное перемещение грузовой тележки.

Конечные положения тележки  на стреле фиксируются концевыми выключателями.

Благодаря применению грузовой тележки, передвигающейся по стреле, достигается  горизонтальное перемещение груза, что создает особые преимущества при выполнении краном монтажных работ.

Механизм изменения вылета стрелы (крюка) башенных кранов с управляемой (маневровой) стрелой состоит из реверсивной электролебедки, направляющих блоков и канатного полиспаста.

В целях обеспечения более прямолинейной  и горизонтальной траектории перемещения  груза при изменении вылета стрелы стрелоподъемная лебедка ряда башенных кранов (рис. 15) выполняется с двумя  барабанами, на один из которых навивается канат стрелового полиспаста, а на другой во встречном направлении  обратная ветвь каната грузоподъемного  полиспаста. При навивании каната стрелоподъемного полиспаста канат  грузоподъемного полиспаста свивается. Соотношение диаметров барабанов  и их профиль подбираются так, чтобы при подъеме или опускании  стрелы груз не изменял бы своего положения  по высоте над уровнем земли. Однако при спрямлении траектории перемещения  груза не устраняется его раскачка.

 

 

 

 

 

 

Металлоконструкция башенного  крана

 

 

 Башня крана – обычно решетчатая  квадратного сечения с поясами  из угловой стали, состоит из  отдельных секций, имеющих стандартные  стыки, что дает возможность  менять количество секций, а значит, и высоту крана. Стыки крепят  болтами, работающими на срез, или применяют фланцевые стыки  с болтами, работающими на растяжение. Стыки на фланцах упрощают  сборку и удлиняют срок службы  конструкций. Эти стыки уменьшают  износ отверстий при повторных  монтажах крана. Верхняя секция  башни имеет обычно форму усеченной пирамиды.

 В кранах с поворотными  оголовками наверх башни опирается  сферическая опора поворотной  части крана, через которую  на башню передаются вертикальная  и горизонтальная нагрузки от  момента. В уровне крепления  стрелы на башне имеется опорный  горизонтальный круг, по которому  при повороте стрелы перемещаются  горизонтальные катки нижней  опоры поворотного оголовка. При  расположении лебедок для поворота  на консоли крана к низу  опорного круга крепится поворотный  круг из гнутого швеллера, на  который наматывается канат для поворота стрелы.

 При жесткой передаче вращения  от механизма поворота к низу  опорного круга крепится цевочное кольцо.

 В кранах с поворотной  башней к ее верху крепятся  с одной стороны верхний блок  полиспаста (стрелового), поддерживающего  стрелу, а с другой стороны  тяги, поддерживающие консоль контргруза. В уровне крепления низа стрелы  в башне имеются фасонки с горизонтальными шарнирами для крепления стрелы.