§ 21. Опорно-поворотные устройства стреловых кранов

Платформы гусеничных и пневмоколесных кранов с рабочим оборудованием поворачиваются вокруг вертикальной оси на любой угол. Платформа соединяется с ходовой рамой через опорно-пово­ротное устройство.

Конструкции опорно-поворотных устройств стреловых кранов в отличие от механизмов поворота не зависят от типа привода. Опорно-поворотное устройство представляет собой опорное кольцо в виде рельса или желоба, прикрепленное к ходовой раме крана. Оно имеет зубчатый венец с внешним или внутренним зацеплением. Платформа с рабочим оборудованием поворачивается вертикальным валом механизма поворота. Для этого на нижнем конце вертикаль­ного вала насажена шестерня, входящая в зацепление с зубчатым венцом опорного кольца. При вращении вала шестерня, обегая зуб­чатый венец, приводит во вращение поворотную платформу.

Опорно-поворотное устройство воспринимает вертикальные на­грузки от собственного веса платформы с рабочим оборудованием и веса поднимаемого краном груза, а также горизонтальные усилия от шестерни вертикального вала и действия ветра.

Поворотная платформа в зависимости от типа опорно-поворот- ного устройства опирается на нижнее опорное кольцо через катки, ролики или шарики.

Катковые опорно-поворотные устройства стреловых кранов не имеют принципиальных отличий от подобных устройств порталь­ных кранов (см. рис. 49). Применяют их сравнительно редко. Бо­лее широко распространены роликовые и шариковые опорно-пово­ротные устройства, имеющие многие положительные качества: от­сутствие сложной центрирующей цапфы, уменьшение высоты рас­положения центра тяжести крана и уменьшение его массы, просто­та технического обслуживания, надежность в эксплуатации.

В опорно-поворотном устройстве крана КС-5361 (рис. 52) к хо­довой раме шпильками 1 прикреплено нижнее неподвижное коль­цо 6, а к нему с помощью шпилек 5 — верхнее неподвижное коль­цо 3, выполненное заодно с зубчатым венцом механизма поворота. Между верхним и нижним кольцами размещены подвижное (внут-

реннее) кольцо 10 и шарики 7 и 4 разных диаметров. Внутреннее кольцо с помощью болтов 2 соединено с поворотной платформой.

Для точного центрирования нижнего неподвижного кольца от­носительно ходовой рамы крана и подвижного внутреннего кольца относительно поворотной платформы на кольцах закреплены штиф­ты соответственно 9 и 8.

В неподвижных и подвижных кольцах сделаны шариковые бе­говые дорожки для размещения шариков 7 и 4. С целью равномер­ного расположения шариков по окружности беговой дорожки меж­ду ними установлены сухари 11 п 12, играющие роль сепараторов. Нижние шарики 7 воспринимают вертикальные нагрузки, а верх­ние 4 — отрывающие усилия.

§ 22. Механизмы поворота портальных кранов

Механизм поворота предназначен для вращения и установки в необходимое рабочее положение поворотной части крана.

На эксплуатируемых в настоящее время в морских и речных портах портальных кранах механизмы поворота весьма разнооб­разны по конструкции. В состав механизма входят электродвига­тель, тормозное устройство и система передач.

Конструкцию передачи механизма поворота портального крана выбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить значительное реду­цирование частоты вращения двигателя при общем передаточном

Рис. 53. Зацепления механизма поворота

числе 400—700. В это число входит передаточное отношение послед­ней пары передачи, выполненной в виде циклоидального цевочного (рис. 53, а) или эвольвентного зубчатого (рис. 53, б) зацепления. Эту пару передач делают всегда открытбй, в то время как осталь­ные передачи могут быть закрытого (редуктор) или открытого ис­полнения.

Наиболее простая конструкция механизма поворота (рис. 54) состоит из электродвигателя 1, колодочного тормоза 2, открытых зубчатых пар цилиндрической 3 и конической 4 и цилиндрической зубчатой (или цевочной) пары 5. Такие конструкции устанавлива­ли на кранах небольшой грузоподъемности довоенной постройки.

В связи с возросшей интенсивностью работы и загрузки кранов на причалах портов увеличились нагрузки на механизмы поворота, особенно грейферных кранов. Опытные крановщики, совмещая подъем груза с поворотом крана и изменением вылета стрелы, со­кращают длительность цикла до 35—40 с. При этом в момент пуска и торможения механизма поворота возникают значительные дина­мические усилия, которые неблагоприятно действуют как на меха­низм, так и на металлоконструкцию крана.

Для устранения этих недостатков на механизмах поворота сов­ременных портальных кранов устанавливают защитные фрикцион­ные.муфты предельного момента.

Рассмотрим устройство и принцип действия механизма поворо­та портального крана «Ганц» на поворотной колонне'(см. рис. 50). В состав механизма поворота входят (рис. 55): электродвигатель/, двухступенчатый цилиндрический редуктор ЗЧ{ открытая зубчатая передача, состоящая из ведущей шестерни⁴/^ и зубчатого венца §< Все оборудование механизма поворота, за исключением зубчатого венца, расположено на поворотной платформе 15.

При включении электродвигателя 1 вращающий момент его.ва­ла передается через упругую муфту с тормозным шкивом 2 и муф­ту 18 предельного момента цилиндрическим зубчатым колесам 17 и 4 и далее, через кардан 5 — ведущей шестерне 14. Так как веду­щая шестерня постоянно находится в зацеплении с зубчатым вен­цом 6, закрепленным вместе с опорным кольцом 12 на портале 13, то при вращении она как бы «обегает» зубчатый венец, вращая тем

самым поворотную платформу 15 и колонну 10, а значит, и всю по­воротную часть крана.

Все вертикальные нагрузки от поворотной части крана с грузом и часть горизонтальных передаются на портал через подпятник 9.

Горизонтально направленные силы опрокидывающего момента воспринимаются от колонны через опорные ролики 11 круговым рельсом 7 и через самоустанавливающиеся роликоподшипники 8 подпятника горизонтальной балкой портала.

Для централизованной смазки подшипниковых узлов редукто­ра предусмотрен масляный насос 16, приводимый в действие от промежуточного вала редуктора.

При вращении поворотной части крана, особенно с грузом на максимальном вылете стрелы, создается большой запас кинети­ческой энергии. Поэтому при резком пуске двигателя, его реверси­ровании, резком торможении на повороте, а также при сильном вет­ре в деталях, передающих вращение, могут возникнуть большие напряжения, приводящие к поломкам.

В целях предохранения механизма поворота от чрезмерных инерционных (главным образом тормозных) и ветровых нагрузок в

к

Рис. 57. Червяч­ный редуктор ме- ханизма поворота

орпусе редуктора на входном валу, установлена муфта предельного момен­та, аналогичная фрикционной муфте, показанной на рис. 14, д. Муфту пре­дельного момента регулируют с таким расчетом, чтобы фрикционные диски пробуксовывали при резком торможении поворотной части крана, вращающего­ся с номинальной скоростью и грузом при максимальном вылете стрелы. При нормальных усло­виях эксплуатации правильно отрегули­рованная муфта не должна допускать проскальзывания ди­сков.

Муфта предель­ного момента может быть выполнена в ви­

де конического или дискового фрикциона, включенного в червяч­ную передачу. Дисковый фрикцион применен, например, на меха­низме поворота портального крана «Кировец» грузоподъемностью 10 (16) т (рис. 56)- Такой механизм состоит из электродвигателя 1, эластичной муфты 2, тормоза 3, червячного редуктора 4 и открытой циклоидальной цевочной передачи. Цевки 6 (цевка — цилиндриче­ский стержень, играющий роль зуба зубчатого колеса) туго поса­жены в специальные отверстия оголовка портала и вместе с ним образуют цевочный венец 7, по которому обкатывается звез­дочка 5.

Отличительной особенностью механизма поворота крана «Ки­ровец» является червячный редуктор (рис. 57). Он состоит из крышки 13, корпуса 5, стакана 8, соединенного болтами с корпусом, червячного колеса с зубчатым венцом 12, червяка 4 и вертикально­го вала 16 с конусом на конце для посадки звездочки.

Червячное колесо состоит из трех частей, которые представляют собой муфту предельного момента: бронзового венца 12 и двух стальных конусных дисков 15 и 14. Диски насажены на шпонки на валу 16. Конусные поверхности дисков всегда прижаты к внутрен­ней поверхности обода под действием пружины 17, надетой на ко­нец вала. Такая конструкция позволяет отрегулировать нажатие пружины таким образом, чтобы при нормальной работе крана чер­вячное колесо работало как единое целое, а при резких пусках и торможениях (или задевании стрелового устройства о какое-либо препятствие) венец 12 пробуксовывал по дискам.

Вал 16 вращается в двух подшипниковых узлах: один, располо­женный вблизи червячного колеса, состоит из сферического ради­ального роликоподшипника 11 и упорного шарикоподшипника 9\ другой, расположенный вблизи звездочки, состоит из одного сфери­ческого подшипника 6. Для смазки подшипников предусмотрены масленки 7 и 10. Уровень масла в редукторе измеряется масломер­ной иглой 3. Цилиндрическая часть конусного диска 15 вращается в бронзовой втулке 1.

Безаварийная работа крана в значительной мере зависит от действия механизма поворота и, в частности, муфты предельного момента. Муфту регулируют с таким расчетом, чтобы она срабаты­вала при резких пусках и торможениях. Для ее проверки нужно разогнать механизм поворота до максимальной скорости, затем быстро перевести рукоятку командоконтроллера в нулевое положе­ние и резким движением нажать на педаль тормоза поворота — муфта предельного момента должна сработать.

При наблюдении через смотровое отверстие 2 в редукторе диски муфты предельного момента должны проскальзывать относительно червячного венца (предварительно на дисках и на венце наносят риски). Если этого не наблюдается, следует ослабить пружину. Если же проскальзывание имеется и при более плавных пусках и торможениях, необходимо пружину затянуть.

После такого предварительного регулирования нужно добиться торможения механизма поворота не менее чем за 3 с. Длина Ь от­

регулированной пружины указана в виде дроби на наружной по­верхности одного из крайних витков пружины, при этом для кранов' КПП-10 значение £ указано в числителе* а для кранов КПП-16, КПМ-10 и КПМ-16 — в знаменателе. После окончательного регули­рования муфты пружины закрывают колпаком и пломбируют.

Периодически, но не реже раза в месяц следует проверять ра­боту муфты предельного момента, добиваясь ее проворачивания, ибо длительное бездействие приводит к увеличению момента, при котором муфта сможет проворачиваться.

Периодически, но не реже раза в год, необходимо проверять со­стояние червячного зацепления. На поверхности червяка могут по­являться следы «намазывания», которые надо осторожно удалять с помощью наждачной бумаги. Царапины, задиры и другие дефек­ты на поверхности зубьев венца осторожно удаляют с помощью ша­бера и наждачной бумаги, затем проверяют прилегание зубьев по краске, для чего предварительно червяк окрашивают. Пятна каса­ния должны располагаться посередине каждого зуба. Так как ре­дуктор реверсивный, такая проверка необходима с обеих сторон каждого зуба. После окончания пригонки зацепления все детали тщательно промывают!

В случае плохой работы муфту предельного момента следует разобрать и осмотреть. Перед разборкой необходимо сделать мет­ки на торцевой поверхности зубчатого венца, чтобы не перевернуть его при последующей сборке. Царапины, задиры и другие дефекты на конусных поверхностях удаляют с помощью шабера и наждач­ной бумаги. Затем производят пригонку конусных поверхностей друг к другу, причем прилегание каждого конуса должно быть обеспечено не менее чем на 60 % поверхности. После устранения дефектов муфту собирают и регулируют, как указано.

Разбирать муфту предельного момента и проверять состояние конусных поверхностей нужно не реже чем раз в год.