Тема 5. Общие сведения о кранах металлургического производства.
Краны металлургического производства подразделяются на краны общего назначения и краны специального назначения.
Металлургический кран общего назначения – это кран мостового типа предназначен для поднятия и перемещения грузов на небольшие расстояния цеха или склада.
Грузозахватным органом которого являются крюк.
Краны общего назначения бывают однобалочные и двух балочные.
Однобалочные краны иногда управляемые с пола (пульт).
Талий, тельферы, перегружатели управляемые с пола кнопками и перемещаются по монорельсу.
Кран общего назначения состоит из:
Мост – состоит из двух продольных главных балок и двух поперечных, которыми колесами опираются на рельсы и перемещаются по подкрановому пути вдоль цеха. Мост бывает открытого и закрытого типа ( коробчатого и ферменного сечения ). С обеих сторон к мосту наружной части главных балок приваривается галерея, которая служит для установки механизма, перемещения моста и для обслуживания механизмов тележки.
Галерея имеет ограждение высотой 1 м. С другой стороны галерея предназначена для установки вспомогательных троллей или кабеля, для питания тележки.
Вдоль моста на верхней части главных балок строго по центру укладывается под тележечный подкрановый путь по которому перемещается тележка.
Тележка представляет собой сварную раму на которой размещены механизмы передвижения тележки и один или два механизма подъема ( до 15 тонн – 1 механизм, свыше 15 тонн – 2 механизма).
Кабина - это рабочее место машиниста крана.
Кабина управления должна быть расположена так чтобы машинист крана мог наблюдать за зацепкой груза, грузозахватным органом и самим грузом на протяжении всего рабочего цикла.
Кабина 2 балочного крана должна устанавливаться под балкой или галереей и сообщатся с ней лестницей.
У кранов мостового типа допускается подвешивание кабины к раме тележки. В это случае выход на галерею осуществляется через настил тележки или по наружной огражденной лестнице.
Кабина должна располагаться со стороны противоположной главным троллеям. Допускается расположение кабины со стороны главных троллей если они недоступны случайному прикосновению из кабины, посадочной площадки или лестницы.
Внутренние размеры кабины:
Высота – 2м
Ширина – 0,9м
Длина – 1,3 м
Грузозахватное устройство - является крюк, который закрепляется с помощью блочной подвески состоящей из 2 пластин которые называются щечками, соединенных между собой болтами.
В
нижней части подвески имеется траверса
с отверстием, куда вставляется крюк
который в свою очередь закрепляется
гайкой предотвращающей отвинчивание.
В верхней части расположена ось с блоками, количество блоков различна и зависит от кратности полиспаста. Чтобы крюк вращался в траверсе устанавливается шарики подшипники. Это подвеска нормальной длины. В укороченных подвесках крюк более длинный и закреплять вместе с блоками на одной траверсе.
Крюки подразделяются по:
По конструкции – однорогие, двурогие, пластинчатые.
По способу изготовления – кованые,штампованые.
Крюк состоит из носика, зева и опасного сечения.
На хвостовике нарезана резьба для закрепления его гайки в обойме которая предотвращает отвинчивание благодаря штопорной планке.
В опасном сечении ( в зеве пластинчатого крюка ) устанавливаются накладки для укрепления прочности, бывают бронзовые или стальные.
Отдельные пластины тиках крюков соединяются заклепками, что дает возможность заменять испорченную пластину новой.
Пластинчатые крюки применяются для кранов гп свыше 100т.
Они проще кованых и штампованных и более надежные так как не может быть разрушения одновременно всех пластин.
На всех крюках ставятся:
- клеймо завода-изготовителя
- номер крюка (заводской)
- товарный знак завода
- грузоподъёмность.
Однорогие кованные или штампованные крюки изготавливаются гп до 75 т.
На некоторых крюках устанавливается замок – защелка, которая предотвращает самопроизвольное выпадение стропа.
Крюк имеет зев для размещения в нем стропов.
Двурогие крюки - гп свыше 75 т.
Применяются где необходимо зацепить стропы большого диаметра, их легче размещать для двух рогах и этим нагрузка распределяется равномерно.
Каждый крюк после изготовления испытывают гп на 25% превышающая номинальную в течении 10 минут.
После испытания на крюке не должно быть:
- остаточной деформации
- трещин
- надрывов.
Крюки бракуются:
Трещины и надрывы на поверхности.
Износ зева более 10% первичной высоты вертикального сечения крюка.
Увеличение размера зева крюка более 12% первичного размера.
Крюковая подвеска состоит из блоков через которые пропускается грузовой канат, кожуха закрывающего блоки, блоки размещаются на оси.
В кожухе имеются прорези для свободного прохождения каната.
Крюковая подвеска изготавливается нормальной и укороченной.
В нормальной подвеске крюк размещается на отдельной траверсе а блоки имеют свою ось.
Краны специального назначения.
Магнитные краны – это краны мостового типа грузозахватным органом которого является грузовой магнит.
Кран состоит из таких же основных частей как и кран общего назначения.
Особенностью магнитного крана является то что на тележке устанавливаются 2 барабана:
- один для намотки кабеля и один для намотки каната.
Эти два барабана между собой соединены цепной передачей, что дает гарантию для одновременного поднимания кабеля и каната. Электромагниты бывают 2 типов: круглые и прямоугольные.
Круглые магниты используют для уборки стружки, погрузки чугуна.
Прямоугольные магниты используют в пратценкранах для перевозки и складирования блюмов (квадратного проката).
Недостаток: подъемная сила электромагнита падает с повышением температуры и при температуре 700 градусов по Цельсию исчезает, гп не более 5т.
Грейферные краны особенностью является то что на тележке так же размещаются 2 барабана, оба наматывают кабель, только один из них служит для опускания и поднятия каната, а второй для раскрытия грейфера.
В зависимости от характера выполняемой работы грейферные краны оборудуются разными грейферами.
Двух челюстные применяют для транспортировки сыпучих материалов, окалина, песок, шлак, уголь.
Много челюстные (краб или полип) для транспортировки мелкокускового или крупнокускового груза, металлической стружки.
Грейфер снабжается табличкой с указанием емкости и собственного веса, вид материала, номер грейфера.
Осматривают грейфер грузом превышающая гп на 25%.
Гп грейфера определяется путем взвешивания пробного зачерпывания груза.
Грейфер опускают на материал в открытом состоянии. Под действием канатов механизма закрывание челюсти замыкаются и захватывают груз, после чего грейфер поднимают и транспортируют в требуемое место.
Преимущество: автоматический быстрый захват и освобождение от груза.
Недостаток: самопроизвольное раскрывание при ударе об любой предмет на пути.
Козловой кран применяют для обслуживания шихтовых дворов, складов, полигонов и в строительстве.
Конструктивно он выполнен в виде передвижного моста на высоких опорах ( козлах ) по которым перемещается грузовая тележка.
В качестве грузозахватного органа могут использоваться: крюки, грейферы и электромагниты.
Краны у которых мост с одной стороны опирается на опорную стойку ( козу ), а второй непосредственно на ходовую тележку назыв. полукозловой.
Рельсовый путь в таком случае располагается на нулевой отметке, а другой на колонах здания.
Механизм передвижения козловых кранов может быть с раздельным приводом или индивидуальным.
Для доступа крановщика в кабину на одной из опор выполняется посадочной площадкой. Эта площадка вместе перехода в кабину должна иметь дверь или откидные ограждения.
Конструктивные особенности консольных кранов.
Консольные краны (коза) работают ярусом ниже мостовых, литейных кранов в ремонтных цехах для перемещения груза на небольшие расстояния и имеют небольшую гп до 5 тонн. В консольных кранах грузоподъемный орган подвешен к кансолям или тележке которые перемещаются по консолям.
Консольные краны выполняют передвижными или стационарными.
Конструктивные особенности кранового клещевого крана.
Колодцевые краны служат для обслуживания нагревательных колодцев в цехах блюминг, как и все краны мостового типа состоит из моста, тележки, кабины, грузозахватного органа – клещи.
Тележка предназначена для подстана и опускания шахты и для вращения колоны с клещями.
Клещи соединены с траверсой и подвешены к барабану и могут подниматся и опускаться вместе с колонной и отдельно без колоны.
Механизм подъема клещевого крана.
Колонна может подниматся и опускаться по шахте с помощью механизма подъема. Барабан этого механизма имеет 3-три нарезки предназначенные для канатов подъема колонны подвешены на 8-ми ветвях. Канаты опускают к 4-м блокам закрепленным к верхней части колонны и подниматся к системе балансиров.
Кратность каната полиспаста равна 2-м. Со средней резьбы барабана канат опускается к блоку и затем поднимается к барабану механизма управления клещами.
Оба механизма работают совместно или раздельно. Обойма блока поднимается в верх или вниз, опускается по направляющим закрепленным в колоне. Обойма имеет рамки, которые обеспечивают устойчивость. В нижней части этой обоймы расположен упорными шарико подшипниками на которые действуют вес клещей, траверсы и штанги. Подшипники обеспечивают вращение клещей вокруг вертикальной оси.
При подъеме или опускании блоков по направляющим с помощью механизмов управления клещи поднимают или опускают. При этом их рамки скользят в прорезях подвески клещей вследствие чего раскрывание клещей увеличивается или уменьшается.
Механизм управления имеют в редукторе храповое устройство, которые позволяют вращаться валу двигателя на опускание даже иногда когда клещи случайно оперлись на слиток.
Механизм вращения клещей состоят из электродвигателя червячного редуктора, функционирует муфты, вертикального вала опирающиеся на опорный подшипник и зубчатой передачи.
Последнее приводит в движение вертикальный колый вал имеющий подшипник. На этом валу закреплена подвеска клещей. Внутри вала установлена штанга механизма управления клещами. Механизм вращения закреплен на колоне.
Реактивный момент зубчатой передачи передается через скользуны на вертикальной направляющие шахте.
Башенные краны – краны имеющие вертикальное расположение башни в виде решетчатых конструкций.
В верхней части башни укрепляется башенная стрела.
Различают передвижные краны ( перемещающиеся по рельсовому пути) и стационарные.
По конструкции башенные краны различают:
- кран с башней вращающейся вокруг своей вертикальной оси, закреплённой на ней стрелой и противовесом расположенным в верхнем или нижнем положении.
Башни бывают трубчатые и решетчатые.
- краны с не вращающейся башней, стрела и противовес в таких кранах крепятся к специальному шатру, вращающейся вокруг верхней части неподвижной башни.
Башенные краны имеют телескопическое устройство, которое может увеличивать высоту башни при строительстве здания.
Башня крана состоит из неподвижных и подвижных секций.
Выдвижная часть крана состоит из 4-х секций и опирается своим основанием на неподвижные секции.
Стрелы бывают с тележкой и без тележки.
Наличие тележки позволяет поднимать груз без перемещения самого крана, но они имеют меньшую высоту.
Литейные краны – предназначены для заливки жидкого чугуна из ковша в миксер или мартеновскую печь, а также для разливки стали.
В зависимости от назначения краны называются миксерными, заливочными и разливочными.
Разливочный кран – гп 350/75/15т.
Состоит из: главной и вспомогательной тележки на которых смонтированы подъемные механизмы и механизмы передвижения тележек.
Мост крана состоит из: главных и вспомогательных балок, которые по торцам соединены концевыми балками коробчатого сечения.
По главным и вспомогательным балкам уложены рельсы по которым перемещается главная и вспомогательная тележки.
Вдоль главных балок с наружной стороны на кронштейнах расположены площадки для обслуживания крана и размещения механизмов передвижения с трансмиссиями и редукторы.
Каждый механизм передвижения работает независимо.
От редуктора через зубчатые муфты вращения передается колесам по парно соединены в балансирные тележки.
К этим тележкам при помощи разъемных букс присоединены оси ходовых колес.
Всего на мосту крана установлено 16 колес собранных из 8 балансирных тележек.
Главная тележка состоит из: сварной рамы, опирающаяся на 4 балансирные тележки с 8-мю колесами.
На тележке установлен механизм механизм передвижения с электродвигателем трансмиссией и редукторами, соединёнными с приводными колесами.
На раме смонтированы 2 подъемных барабана, электродвигатели, редукторы, шестерни которые входят в зацепление с зубчатыми венцами прикрепленными к барабану.
К каждому барабану подвешено по 2 полиспаста, несущих траверсу с 2-мя пластинчатыми крюками на которых за цапфы подвешивается ковш сталеразливочный.
Малая тележка состоит из: рамы на которой установлены 2 подъемных механизма с электродвигателями, редукторами и барабанами.
К барабанам на полиспастах подвешены блочные подвески с крюками.
Механизмы передвижения тележек состоят из: электродвигателя, редуктора и трансмиссии, передающие вращение приводными колесами.
Малая тележка движется по рельсам расположенным ниже уровня для передвижения главной тележки.
Для всех механизмов крана установлены колодочные тормоза с электромагнитным приводом.
В механизме главного подъема предусмотрены 4 тормоза, по 2 с каждой стороны электродвигателей.
К главной балке при помощи подкоса подвешена кабина с входом через люк на площадку моста по лестнице.
Литейный кран отличается от крана общего назначения тем что на механизме подъема устанавливается по 2 тормоза, а также устройством храпового механизма наличием 2-х тележек главной и вспомогательной.
Храповый механизм обеспечивает подъем ковша с жидким металлом, и в случае выхода из строя одного из двух электродвигателей механизмов подъема.
Храповый механизм состоит из: диска на котором на всех закреплены собачки, прижимающие пружинами к внутренним зубьям храпового колеса.
Диск закреплен на валу шпонкой, а храповое колесо свободно проворачивается на втулке относительно ступицы диска с собачками.
Храповое колесо одновременно является зубчатым колесом второй пары редуктора. Это колесо и храповое вращается от шестерни редуктора.
При нормальной работе т.е. когда оба механизма вращаются одинаковой скоростью – синхронно, храповые колеса передают через собачки вращением диска, а вместе с ним через вал и сидящие на них шестерни зубчатым колесам насаженным на барабаны.
Если один из двигателей например правый остановится то зубчатое колесо левого барабана начнет вести колесо правого. И далее через шестерню и вал правый диск с собачками. В результате этого собачки проскакивают по зубьям колеса.
У левого двигателя принявшего на себя всю нагрузку, число оборотов уменьшается в 2 раза т.е. подъем или опускание ковша с жидким металлом замедляется в 2 раза по сравнению с обычным и аварии не происходит.
Конструкция редуктора в отличается от обычных мостовых кранов следующим на их входных валах нарезаны по 2 шестерни ( одна рабочая сцепляется с зубчатым колесом, закрепленным на промежуточном валу, а другая – запасная).
После износа рабочей шестерни входной вал переключают так, чтобы рабочей шестерни стала запасная.
Так поступают учитывая, что малая шестерня изнашивается значительно быстрее большого зубчатого колеса, работающего с ней в паре.
Работа разливочного крана зависит от способа разливки стали.
В современных мартеновских цехах сталь разливают в изложницы установленные на платформах подвижного состава.
Пратцекран – служит для транспортировки складирования и погрузки в транспорт длинномерного груза (блюмов) в блюмингах.
В состав пратцекрана входит:
- крановый мост
- механизм передвижения крана
- тележка
-грузозахватное устройство (траверса с крюками и электромагнитами и лапами)
- кабина управления.
Крановый мост опирается на ходовые колеса и перемещается по подкрановым путям уложенным на выступах верхней части стены или колонны цеха.
Ходовые колеса крана приводятся во вращение механизма передвижения крана, который состоит из 4 раздельных приводов, установленных на площадках пролетного строения моста.
По рельсам закрепленным на верхнем поясе главных балок моста передвигается тележка, снабженная подъемным механизмом с грузозахватным устройством.
Тележка выполнена поворотной, что позволяет производить укладку проката как вдоль так и поперек.
Грузозахватным устройством служит траверса с лапами и грузоподъемными электромагнитами, которые предназначены для транспортировки проката.
Лапы используются для страховки груза при работе магнитами и для транспортировки раскалённого проката.
Электропитание крана осуществляется через жесткие уголковые троллеи, размещенные вдоль подкрановых путей, для подачи тока на кран применяются токосъемники, прикреплённые к металлоконструкции крана, башмаки которые скользят по троллеи при перемещении моста.
Для обслуживания троллеев и токосъемников на кране предусмотрена люлька.
Питание механизмов тележки осуществляется через жесткие уголковые троллеи расположенные на площадке моста.
Питание поворотной части тележки осуществляется с помощью кольцевых токоприемников установленных в шахте тележки.
Подвод тока к грузоподъемным электромагнитам траверсы, осуществляется кабелем, который свешивается с тележки и укладывается в кабелезборники, установленном на траверсе.
Гп магниты питаются постоянным током от статического выпрямителя.
Управление механизмами крана производится из кабины. Вход в кабину осуществляется со специальной посадочной площадки расположенной в цехе.
Вход на тележку и на мост может осуществляется с посадочной площадки цеха через тамбур кабины крана по лестницам установленным на тамбуре и в шахте тележки или со стороны подкрановых путей через двери на перилах торцевых балок.
На дверях тамбура кабины и на дверях входа на консольную площадку и на дверях перил торцевых балок установлены блокировочные выключатели, отключающие питание всех механизмов крана ( за исключением питание гп электромагнита) при открывании дверей.
Кран с траверсой и кран со скобой аналогичны пратценкрану, только у них гп является траверса и скоба.
Тема: Електричне обладнання.
Магниты постоянного тока – электродвигатель состоит из 2 основных частей:
- подвижной части – якоря
- неподвижной части – индуктора.
Индуктор – представляет собой полюса электромагнита закрепленные в корпусе.
Каждый полюс состоит из сердечника и катушки возбуждения, концы которых выведены на кленную коробку.
Индуктор предназначен для создания магнитного потока.
Главные полюса создают основной магнитный поток, а вспомогательные выравнивают главные силовые линии.
Якорь – представляет собой сердечник набранный из листов электротехнической стали закрепленных на валу.
В пазы сердечника уложены обмотки в виде рамок концы которых выведены на коллектор.
По коллектору скользят щетки закрепленные в щеткодержателях.
Проводники от щеткодержателей выведены на кленную коробку, якорь опирается на подшипники установленные в крышках и прикрепленные к корпусу болтами.
Принцип действия электродвигателя.
Одновременно на обмотку возбуждения полюсов индуктора и на щетки подается электрический ток. В индукторе создается постоянное магнитное поле, силовые линии которого пересекают обмотки якоря, по которым через щетки и коллектор подан электрический ток.
В результате взаимодействия магнитного поля индуктора и магнитного поля вокруг проводника якоря выталкивается на его место, становиться следующий проводник с током, который также выталкивается и т.д. в результате чего якорь начинает вращаться.
Двигатель – это электрическая машина предначенная для преобразование электрической энергии в механическую выраженную вращением вала якоря.