3.4. Литейные краны

Грузоподъемность главных тележек литейных кранов 100 — 500 т, а вспомогательных тележек 20 — 100 т.

По назначению различают три типа литейных кранов: миксерный, заливочный, разливочный. Миксерный кран работает в миксер-ном отделении мартеновского цеха, заливочный — в печном и раз­ливочный — в разливочном пролете. Миксерный кран производит подъем ковшей с жидким чугуном со специальных железнодорожных вагонов-чугуновозов и заливку жидкого чугуна в миксер. Миксер — специальный склад для жидкого чугуна, выполненный в виде ци­линдра с внутренней огнеупорной кладкой. Вместимость миксеров составляет 1500 т. Миксер поворачивается при помощи опорно-роликового устройства и может переливать жидкий чугун в ковш, установленный на специальном электрифицированном вагоне. Этот вагон перемещает жидкий чугун в печной пролет мартеновского цеха, где заливочный кран загружает его в мартеновские печи. Разливочный кран производит разливку жидкой мартеновской стали (или конверторной) в изложницы.

Общий вид литейного крана грузоподъемностью 125 - 30 т показан на рис. 3.12. Мост этого крана имеет две концевые балки 3 (см. рис. 3.12), к которым прикреплены две главные балки 1 и две вспомогательные 4 (рис. 3.13). По главным балкам перемещается главная тележка 2 грузоподъемностью 125 т, по вспомогательным балкам перемещается вспомогательная тележка 3 грузоподъемностью 30 т (см. рис. 3.12). Главная тележка с помощью механизма подъема перемещает ковш с расплавленным металлом, вспомогательная тележка поворачивает этот ковш при разгрузке.

При определении грузоподъемности литейных кранов следует учитывать массу ковша с расплавленным металлом, массу траверсы 13 (см. рис. 3.14) и подъемных канатов.

Вспомогательная тележка может перемещаться под главной тележкой и производить опрокидывание ковша для заливки жидкого

Рис. 3.12. Литейный кран грузоподъемностью 125-30 т: 1,2 — соответственно главная и вспомогательная тележки; 3 — концевые балки

чугуна в мартеновскую печь или освобождение сталеразливочного ковша от шлака.

Канаты главной тележки проходят к траверсе 5 между главными и вспомогательными балками (см. рис. 3.13).

Схема механизма подъема главной тележки разливочного крана показана на рис. 3.14. Каждый из двух приводов механизма подъема

Рис. 3.13. Схема главных и вспо­могательных балок моста разли­вочного крана

Рис. 3.14. Схема механизма подъема тележки разливочного крана

имеет электродвигатель 6 и редуктор 5. На каждом механизме уста­новлено по два тормоза 7. Тихоходное зубчатое колесо 4 редуктора имеет с внутренней стороны храповое колесо 4, собачки 3 которой осуществляют вращение шестерни барабана. Собачки (5 — 6 шт.) закреплены на внутреннем диске 2, установленном на шпонке третьего вала механизма. Ведущим звеном в этом узле является зубчатое колесо 4, ведомым — диск 2. Механизмы соединены друг с другом барабанными зубчатыми колесами 1 и траверсой 13, имеющей крюки 14. Траверса подвешена на ветвях 10 подъемных канатов, огибающих верхние неподвижные 8 и нижние подвижные 12 блоки. Концы подъемных канатов закреплены на барабанах 9 и баланси­рах 11, выполненных треугольной формы. Кратность сдвоенного ка­натного полиспаста равна 10.

Основное назначение храпового колеса 4' — обеспечение возмож­ности подъема ковша с расплавленным металлом, если один из дви­гателей вышел из строя. Колесо / при этом через барабанную ше­стерню начинает вращать диск 2 по часовой стрелке. Собачки 3 будут в это время проскакивать в неподвижные зубцы храпового колеса, которое при выходе из строя одного из двигателей окажется заторможенным тормозами 7. После разливки стали необходимо разомкнуть тормоза 7 одного из двигателей, чтобы опустить пустой ковш.

Исполнительный (грузовой) орган литейных кранов выполнен в виде траверсы 13 с широко расставленными пластинчатыми крю­ками 14 (см. рис. 3.14). Крюки подвешены к осям 15. По краям тра­версы расположены канатные блоки 12, закрепляемые на осях 16. Последние закреплены на траверсе 13 перпендикулярно к осям крю­ков 15. Для защиты конструкции траверсы 13 от воздействия рас­плавленного металла нижнюю поверхность ковша выполняют с пре­дохранительным листом. Расстояние между крюками 14 назначают в зависимости от размеров ковша для жидкого металла.

Основное отличие расчета механизма подъема литейного крана состоит в том, что каждый механизм подъема должны рассчитывать при нормальной и аварийной работе. При нормальной работе каж­дый привод воспринимает нагрузку (0,5 — 0,55)Q₀ (здесь Q₀ — вес полезного груза, канатов и траверсы литейного крана). При аварий­ной работе привод рассчитывают с учетом веса груза Q₀. Этот расчет производят для случая, когда один из двигателей вышел из строя (рис. 3.15). Если левый двигатель вышел из строя и подъем груза осуществляется правым, то на зубчатое колесо 5' будут действовать следующие моменты и силы:

момент от натяжения двух канатов барабана 4'

момент от натяжения двух канатов барабана 4

где η — КПД барабана 4 и зубчатой передачи.

Рис. 3.15. Схема нагрузок приводного барабана литейного крана в случае ава­рийного подъема груза

Оба момента действуют по часовой стрелке на барабане 4'. На колесо 5' будут действовать окружные силы: приводной шестерни 3'

неприводной шестерни 3

Оба эти усилия при подъеме груза (или расположении в подве­шенном состоянии) направлены вверх. Тогда на колесо 5' будет передаваться суммарное усилие

где G_б — вес барабана; S — усилие подъемного каната.

Усилие N необходимо учитывать при расчете болтов подшипни­ков барабанов 4 и 4', расположенных около зубчатых колес 5 и 5'. Болты работают на растяжение.

Поскольку мощность, развиваемая двигателем при аварийном подъеме, увеличивается в 2 раза, необходимо проверить двигатель на перегрузку по максимальному моменту при подъеме максималь­ного груза с учетом снижения частоты вращения. Этот момент дол­жен быть на 20—30 % меньше момента при пуске, гарантированного заводом-изготовителем. Кроме того, следует проверить температуру нагревания двигателя при подъеме максимального груза с учетом температуры воздуха цеха и расплавленного металла.

Заводы — изготовители кранов, учитывая перегрузку двигателя при аварийном подъеме, рекомендуют, чтобы их мощность состав­ляла 0,65—0,85 полной номинальной мощности приводов обоих механизмов подъема.

Учитывая опасные условия при подъеме жидкого металла, на каждом механизме подъема установлены два тормоза. Тормозной момент определяют в соответствии с правилами Госгортехнадзора.