5.2. Особые типы специальных козловых кранов

Самомонтирующиеся козловые краны. Монтаж козловых кранов представляет собой достаточно трудоемкую операцию.

Для облегчения монтажа созданы самомонтирующиеся козловые краны. Эти краны, монтаж которых обеспечивается их собственными механизмами (при этом почти отпадает необходимость привлечения вспомогательных грузоподъемных приспособлений и автомобильных кранов), получают все более широкое распространение.

Наиболее распространенным методом самомонтажа козловых кранов является подъем моста путем стягивания попарно нижних концов установленных на тележки стоек каждой из опор. Этим способом осуществляется в настоящее время монтаж кранов грузо­подъемностью до 20 т.

Монтаж козлового крана такого типа производят следующим образом (рис. 5.14). Перед монтажом мост крана располагают пер­пендикулярно крановым путям на шпальных клетках. Опорные стойки присоединяют к мосту при помощи шарниров, а их ходовые тележки устанавливаются на крановый путь. С помощью вспомога­тельной лебедки или с помощью механизма передвижения крана производят стягивание опорных стоек и подъем моста в рабочее

Рис. 5.14. Схема самомонтирующегося козлового крана

Рис. 5.15. Схема самоподъема козловых кранов: а — с зубчатыми колесами; б — с перекрещивающимися рычагами

положение. Когда подъем моста будет осуществлен, стойки каждой из опор соединяют между собой при помощи жесткого элемента (затяжки).

Если мост козлового крана имеет прямоугольное сечение (рис. 5.15, а), то при различных скоростях передвижения тележек отдельных опор возможен поворот моста. Во избежание этого на верхних концах каждой опоры устанавливают зубчатые секторы, связанные между собой промежуточными зубчатыми колесами. При зацеплении эти секторы обеспечивают одинаковые углы наклона опорных стоек при подъеме.

При самоподъеме козлового крана одинаковый угол наклона опорных стоек можно обеспечить соединением их кронштейнов с по­мощью перекрещивающихся рычагов (рис. 5.15, б). Кронштейны опор можно также соединить двумя тросами, огибающими ролики на концах рычагов, свободно вращающихся на осях, расположенных у нижних поясов моста. Такими канатно-рычажными блокировоч­ными механизмами снабжают самомонтирующиеся козловые краны ККС-10.

Усилие, необходимое для стягивания стоек самоподъемного козлового крана, может быть определено по уравнению (см. рис. 5.14)

где G — вес крана при монтаже; α — угол наклона опорных стоек в горизонталь­ной плоскости; n — число стоек опор козлового крана, n = 4.

При угле наклона α=0 Т=∞. Усилие для стягивания резко уменьшается и при α= 14° Т=G; при α=70-80° (полный подъем крана) Т=(0,1-0,05)G. Оптимальный угол наклона стоек в начале подъема составляет 20—25°. При этом мост крана (для существующих конструкций) перед монтажом должен быть поднят на высоту 4—6 м от уровня крановых рельсов.

Таким образом, благодаря специальному исполнению опорных стоек можно обеспечить требуемый угол наклона их при подъеме моста крана.

Контейнерные краны. Эти краны предназначены для транспор­тирования большегрузных контейнеров. При их использовании со­кращается время погрузки и разгрузки.

Основной особенностью контейнерных кранов является наличие грузозахватного устройства — спредера. Контейнерный кран в ос­новном имеет две консоли. Одна из них при работе расположена над складом контейнеров, другая — над погрузочной площадкой. Между опорами крана размещен один рельсорый путь и могут пере­мещаться транспортные средства (грузовой автомобиль, тягач или контейнеровоз). В некоторых случаях пролет крана рассчитан на три железнодорожных пути и в этом случае он составляет 25 м, а длина консолей 6 м. Высота подъема из расчета складирования кошейнеров в три яруса может достигать 8 м. Продольная ось спредера расположена по направлению движения крана. Поэтому целесообразно применение сдвоенного механизма подъема. В ре­зультате грузовые тележки контейнерных кранов имеют большую ширину, чем тележки обычного исполнения. Увеличивается и рас­стояние между стойками опор крана.

Основная скорость подъема контейнерных кранов менее 12 м/мин; доводочная скорость 0,1 м/мин (обеспечивается вспомогательным двигателем).

Грузоподъемность контейнерных кранов принимают в соответ­ствии с грузоподъемностью контейнеров. Собственная масса спре­дера значительна. Так, при грузоподъемности контейнеров 20 т масса спредера составляет около 3 т. Соответственно грузоподъем­ность крана принимают до 30 т. Основные параметры контейнеров (в том числе и большегрузных) устанавливает ГОСТ 18477—79. Грузоподъемность контейнеров составляет 30, 25, 20 и 10 т; длина L=12192, 9125, 6058 и 2991 мм; ширина В=2438 мм; высота H=2591 и 2438 мм.

Контейнеры имеют регламентированные угловые фитинги для захвата при погрузке-разгрузке. Способы захвата контейнеров с помощью контейнерных кранов показаны на рис. 5.16. При исполь­зовании кранов общего назначения контейнер можно захватывать за нижние фитинги (рис. 5.16, а). Более производительным является применение спредера, представляющего собой раму с угловыми (рис. 5.16, б) поворотными замками с Т-образными головками (шты­ками). Размеры спредера должны точно соответствовать размеру контейнеров. Имеются спредеры с раздвижной рамой. В этом случае спредер может быть использован для захвата контейнеров несколь­ких типоразмеров (обычно двух). Штыки обычно поворачиваются от специального привода, установленного на спредере [9].

Рис. 5.16. Способы захвата контейнеров козловыми кранами

При захвате контейнера Т-образные головки замков должны быть введены в отверстия верхних фитингов и повернуты на угол 90°. Для одновременного ввода всех четырех захватных головок в от­верстия верхних фитингов спредер должен быть ориентирован на контейнере с помощью направляющих на раме. На каждой из про­дольных балок спредера расположены две жесткие направляющие, а на поперечных — две откидные. Подвеску спредера осуществляют в основном на четырех полиспастах. На раме спредера имеется ше­стеренный насос для гидроцилиндров поворотных замков захвата и откидных направляющих спредера. Насос приводится в действие электродвигателем мощностью около 1,5 кВт, питание которого осу­ществляется при помощи гибкого кабеля.

Известны контейнерные краны на рельсовом и пневмоколесном ходу. Преимуществом последних является их большая маневренность.

Рис. 5.17. Схема установки двух козловых кранов на гидроэлектростанциях: 1 — проезжая часть плотины; 1 — кран для операций с затворами и решетками; 3 — мусороудерживающая решетка; 4 — затвор; 5 — кран для гидроагрегатов; 6 — колпак над генератором; 7 — генератор; 8 — турбина; У.В.Б. — уровень верхнего бьефа

К контейнерным кранам могут быть отнесены так называемые контейнеровозы. Контейнеровоз представляет собой пневмоколесный кран с двигателем внутреннего сгорания, имеющий только механизм подъема и механизм передвижения. Контейнеровоз транспортирует контейнеры на небольшой высоте.

Козловые краны для гидроэлектростанций. Эти краны предна­значены для выполнения операций, связанных с монтажом и экс­плуатацией гидроэлектростанций. Специфические условия эксплуа­тации этих кранов обусловливают разнообразие их конструкций. Эти краны обычно большой грузоподъемности (100—500 т) при от­носительно малых пролетах.

Козловые краны для электростанций можно разделить на краны для монтажа и обслуживания машинных залов, для машинных залов и плотин и только для плотин. Эти краны могут быть бесконсольными или с консолями, а также могут быть выполнены со стрелами. В некоторых случаях применяют полукозловые краны.

На рис. 5.17 показана схема установки двух козловых кранов на гидроэлектростанциях открытого типа.

Механизм подъема козловых кранов для гидроэлектростанций имеет следующие особенности. В связи с тем, что кран должен под­нимать затворы плотин большой ширины, механизм подъема сле­дует оборудовать двумя лебедками, расположенными одна относи­тельно другой на расстоянии, соответствующем ширине затвора. Во избежание возможности перекоса и заклинивания затворов в на­правляющих пазах работа лебедок механизма подъема должна быть надежно синхронизирована. Подъем ротора генератора, колпака над ним, затворов и решеток должен производиться с малой ско­ростью, подъем захватной балки (без груза) для сокращения вре­мени маневрирования затворами желательно осуществлять с боль­шой скоростью. Поэтому механизм подъема должен обеспечить возможность получения двух скоростей.