книги из ГПНТБ / Зерцалов, А. И. Краны-штабелеры
.pdf
А. И. ЗЕРЦАЛОВ
Б. И. ПЕВЗНЕР
КРАНЫШТАБЕЛЕРЫ
Издание 2-е, переработанное и дополненное
ГРОЛЬИЫЙ
п о
Ж З Е М П .
М о с к в а
«МАШИНОСТРОЕНИЕ»
1 9 7 4
6П5.6
3-57
УДК 621.874.7 : 621.869.72
Зерцалов А. И. и Певзнер Б. И.
Краны-штабелеры. Изд. 2-е, доп. и переработ. М., «Маши ностроение», 1974.
216 с. с ил.
Описаны конструкции мостовых и стеллажных кранов-штабелеров, а также кранов-штабелеров для длинномерных грузов. Рассмотрены их компоновка, устройство металлоконструкций, тележек, грузозахватных механизмов, электро оборудования, приборов безопасности и автоматического управления. Приведены элементы расчета основных механизмов. Даны рекомендации по монтажу и об служиванию кранов-штабелеров по организации работ с их применением на ме ханизированных и автоматизированных складах машиностроительных заводов
и других предприятий.
6П5.6
Р е ц е н з е н т канд. техн. наук И. Л. Анчаров
© Издательство «Машиностроение», 1974 Г.
ВВЕДЕНИЕ
Склады представляют собой сложное хозяйство, оснащенное высокопроизводительным специальным оборудованием. Они играют активную роль в общем процессе производства. До недавнего времени основными средствами механизации работ на складах тарно-штучных грузов служили мостовые краны, напольные по грузчики и штабелеры. Однако по мере роста потребности в склад ских помещениях все более очевидными стали недостатки наполь ных погрузочно-разгрузочных машин — необходимость в устрой стве широких проходов для движения погрузчиков и штабелеров и ограниченная высота подъема груза.
Поиски оборудования, обеспечивающего максимальное исполь зование складских помещений, удобство доступа к грузам и высо кую производительность, привели к созданию различных систем складирования грузов. Наибольшее распространение получили системы с кранами-штабелерами, укладывающими грузы в шта беля или в стеллажи с помощью грузозахватных устройств.
Краны-штабелеры позволяют рационализировать складское хозяйство, экономить площади, высвободить значительное коли чество вспомогательных рабочих и открывают широкие возмож ности для автоматизации складирования.
До недавнего времени класс кранов с жестким подвесом груза ограничивался металлургическими кранами нескольких типов, предназначенных обслуживать технологический процесс в метал лургическом производстве. Известны краны для раздевания слит ков (стрипперные краны), колодцевые, краны с лапами (пратценкраны), мульдо-завалочные и другие металлургические краны, рабочий орган которых жестко связан с тележкой при помощи мощных шахт и перемещается по вертикальным колоннам.
В последнее десятилетие существенно расширился класс кра нов с жестким подвесом груза (рис. 1.) Большое применение полу чили краны-штабелеры мостового и стеллажного типов. Расши рилось применение специальных кранов-манипуляторов, устанав ливаемых в цехах, присутствие людей в которых во время техно логического процесса недопустимо.
Развитие контейнерных перевозок, одновременно с увеличе нием производства крупнотоннажных контейнеров, потребовало
1* з
|
|
кроны |
|
= а |
5 |
|
О) |
5— |
|
|
X |
Рис. 1. Класс кранов с жестким |
:Q: |
А |
подвесом груза: |
||
а — мостовые; б — стеллажные |
Краны-штабелеры для |
Краныштабелеры |
|
штучных грузов |
для контейнеров |
|
6) |
|
создания значительной номенклатуры кранов для их перегрузки. В некоторых случаях такие краны выполняются с жестким под весом автоматического захвата (спредера).
Производство кранов с жестким подвесом груза в СССР и за рубежом в последние годы значительно возросло, при этом наи более распространенными машинами этого класса явились кра ны-штабелеры.
КЛАССИФИКАЦИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КРАНОВ-ШТАБЕЛЕРОВ
ТИПЫ КРАНОВ-ШТАБЕЛЕРОВ
Кран-штабелер представляет собой подъемно-транспортную машину циклического действия, передвигающуюся по рельсовым путям и оборудованную вертикальной колонной, по которой пере мещается грузовой захват или специальная платформа. Разли чают мостовые и стеллажные краны-штабелеры. У первых колонна крепится к тележке, перемещающейся по мосту, у вторых колонна смонтирована на тележке и перемещается по крановым путям.
На рис. 2, а показана схема мостового крана-штабелера,
включающего в себя крановый мост 3, по которому перемещается тележка 4 с закрепленной на ней вертикальной колонной 5. Ко
лонну делают чаще всего поворотной и оборудуют направляющими для перемещения грузового захвата 6. Кран-штабелер переме щается по рельсовым путям /, смонтированным на стеллажах 2
или на строительных конструкциях здания.
Мостовые краны-штабелеры могут быть опорного и подвес ного типов. Рабочий цикл крана-штабелера зависит от плани ровки склада. Применительно к планировке, показанной на рис. 1 ,а,
рабочий цикл мостового крана-штабелера по загрузке стелла жей состоит в подведении захвата под груз перед фронтом стелла жей, подъеме на небольшую высоту, повороте колонны, перемеще нии тележки к проходу между стеллажами, перемещении по про ходу до нужной секции (которое может быть совмещено с подъе мом до выбранного яруса), остановке захвата с грузом напротив выбранной ячейки, несколько выше ее полок, вводе груза в ячейку стеллажа, опускании захвата несколько ниже уровня полок ячейки (при этом груз остается на полках) и выводе захвата в про ход. Разгружаются стеллажи в обратной последовательности. На рис. 2, а стрелками показаны направления движений крана-
штабелера.
Мостовые краны-штабелеры обслуживают большие площади складов, на которых расположены стеллажи или штабеля с грузом. Мостовые краны-штабелеры используют не только для укладки грузов в хранилища, но и для перемещения грузов из складов в производственные помещения, если те и другие расположены близко один от другого и под одной крышей, а также для выпол нения некоторых операций в основном технологическом процессе,
S
Рис. 2. Схемы кранов-штабелеров:
а — мостового; б — стеллажного
например по обслуживанию сборочных конвейеров, травильных отделений и т. д. Мостовые краны-штабелеры — это универсаль ные погрузочно-разгрузочные машины, они могут обслуживать грузы самых различных видов. Поэтому наряду с вилочными захватами мостовые краны-штабелеры оборудуют специальными захватами, позволяющими переносить и переворачивать грузы, опорожнять тару и производить другие операции.
Большое распространение получили грузоподъемные машины, называемые стеллажными кранами-штабелерами. Стеллажный кран-штабелер (рис. 2, б) представляет собой тележку 3, передви гающуюся по рельсовым путям 1 в проходе между двумя рядами
стеллажей 2 и снабженную вертикальной колонной |
(рамой) |
4, |
|
оборудованной направляющими |
для подъемной платформы |
5, |
|
на которой установлены грузовой |
захват 6 и кабина |
оператора. |
|
Стрелками на рис. 2, б показаны движения стеллажного крана-
штабелера.
Стеллажные краны-штабелеры, как правило, обслуживают два стеллажа, между которыми имеется проход для передвижения крана. Мостовые и стеллажные краны-штабелеры управляются крановщиком или дистанционно.
Схематическая классификация кранов-штабелеров показана на рис. 3. Быстрое развитие рассматриваемых кранов объясняется увеличивающейся потребностью в складском оборудовании, а также положительными качествами таких кранов. Краны-шта белеры позволяют улучшить использование складских помещений. Если для напольных погрузчиков и штабелеров требуются проходы шириной 2,2—2,5 м, то для мостовых кранов-штабелеров проходы
могут быть шириной 1,5 м для кранов, |
управляемых с пола, |
||
и 1,8—2,2 для кранов, |
управляемых |
из кабины, а для стеллаж |
|
ных кранов-штабелеров |
всего лишь |
1,0— |
1,3 м. |
6
Мостовые краны-штабелеры позволяют увеличить полезную высоту складов до 10 м,- стеллажные — до 30 м. Увеличение вы соты складов является существенным резервом снижения капи тальных затрат. При увеличении высоты уменьшается стоимость 1 м3 здания, а также протяженность транспортных линий и инже нерных коммуникаций и количество необходимого оборудования.
Краны-штабелеры отличаются высокой производительностью. С их применением открываются широкие возможности для авто матизации процесса складирования и транспортирования грузов.
Рис. 3. Классификация кранов-штабелеров
7
Ёсли принять, что при обслуживании НапоЛьйьМи электро* штабелерами объем склада используется на 100%, то при стел лажном хранении грузов на складах, обслуживаемых мостовыми кранами-штабелерами, складское помещение используется на 165%, а при обслуживании стеллажными кранами-штабелерами — на 180—200%. С применением кранов-штабелеров уменьшаются расходы на обслуживание складов, а также количество обслужи вающего персонала. При этом появляется возможность упорядо чить хранение различных материалов, исключается ручной труд и обеспечивается большая безопасность обслуживания.
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
В ближайшие годы значительно увеличится производство кранов-штабелеров по номенклатуре и по количеству. Предпола гается, что потребность в таких кранах на крупных складах будет возрастать и на промежуточных складах предприятий все больше будут эксплуатироваться малые стеллажные краны-штабелеры.
Мостовые краны-штабелеры будут обслуживать склады круп ногабаритных грузов с относительно небольшим грузооборотом. В зоне хранения и в экспедиции будут работать мостовые краныштабелеры с телескопической колонной. В зоне хранения преиму щественное применение получат краны с неповоротной колонной, что позволит полнее использовать объем склада и не исключает возможность использования таких машин для комплектовки за казов.
Наиболее распространенными окажутся мостовые краны-шта белеры, управляемые из подъемной кабины.
На специализированных складах преимущественно будут при меняться стеллажные краны-штабелеры с автоматическим уп равлением. Будут также использоваться комплексы кран— элеватор—конвейер. Ожидается, что высота складов, обслуживае мых стеллажными кранами-штабелерами, возрастет.
Повышение рабочих скоростей мостовых и стеллажных крановштабелеров является важным резервом увеличения их производи тельности. Предполагается увеличить рабочие скорости передви жения мостовых кранов-штабелеров до 100 м/мин, стеллажных кранов-штабелеров — до 200 м/мин.
Сфера применения кранов-штабелеров будет расширяться. Мостовые краны-штабелеры смогут использоваться не только для механизации складирования, но и непосредственно в процессе производства. Имеются разработки, предусматривающие исполь зование стеллажных кранов-штабелеров специальной конструкции для механизации складирования контейнеров грузоподъемно стью до 30 т.
Более широко будут применяться краны-штабелеры специаль ных типов (например, краны-штабелеры для длинномерных гру зов).
МОСТОВЫЕ КРАНЫ-ШТАБЕЛЕРЫ
ОБЩАЯ КОМПОНОВКА
Первыми кранами-штабелерами, нашедшими широкое приме нение в СССР и за рубежом, явились мостовые краны-штабелеры
«Stacker cranes» H«Stapelkrane». Конструктивное исполнение мосто вых кранов-штабелеров зависит от назначения и размеров склада, характера грузов и величины грузооборота. На рис. 4 изображены наиболее распространенные мостовые краны-штабелеры. Они вы полняются опорными или подвесными.
Подвесные краны-штабелеры имеют меньшую строительную высоту и позволяют полнее использовать объем здания склада. Мосты таких кранов (особенно многоопорных) легче мостов опор ных кранов-штабелеров, обслуживающих те же пролеты. Пере крытия безкрановых пролетов типовых промышленных зданий
рассчитывают, как правило, |
на возможность использования |
подвесных мостовых кранов |
грузоподъемностью до 5 т. Нагруз |
ки, передаваемые кранами-штабелерами на подвесные пути, |
|
существенно превышают нагрузки, создаваемые обычными под весными кранами. Исходя из этого наиболее широко применяют подвесные краны-штабелеры грузоподъемностью до 1 т. Реже, при высоте подъемадоб м, устанавливают краны-штабелеры грузоподъ емностью 2—3,2 т. При этом в каждом отдельном случае произво дят поверочный расчет перекрытий, подвесных путей и их крепле ний.
При установке переходных мостиков между пролетами подвес ные краны-штабелеры могут обслуживать два и более смежных пролетов. При этом в каждом пролете устанавливают мосты кра нов-штабелеров, а тележка с колонной переходит с одного моста
на другой. |
до |
Легкие мостовые краны-штабелеры (грузоподъемностью |
|
1,0 т) выпускают подвесного и опорного типов. Крановые |
пути |
для легких опорных кранов-штабелеров монтируют на строитель ные конструкции складских зданий или на стеллажи. В последнем случае значительно расширяются возможности использования кра нов-штабелеров. Так, например, они могут применяться на пере оборудованных складах, строительные конструкции которых не рассчитаны на установку кранов-штабелеров.
9