2.2.4. Конструкция

Автомобильные краны выпускаются грузоподъемностью до 50 т. Их монтируют на двух- , трех-, или четырехосном шасси серийно выпускаемых гру­зовых автомобилей. Привод всех механиз­мов автомобильных кранов осуществля­ется от двигателя автомобиля. По типу привода различают автомобильные краны с механическим (преимущественно малых типоразмеров), гидравлическим и электри­ческим приводом.

Кроме основной стрелы краны оснаща­ются удлиненными стрелами, стрелами с гуськами, башенно-стреловым оборудова­нием, а гидравлические краны - телеско­пическими выдвижными стрелами.

В зависимости от массы поднимаемого груза и вылета стрелы, краны могут рабо­тать на выносных опорах или без них, перемещаться в пределах строи­тельной площадки с грузом, масса которого мень­ше номинального на соответствующем вылете, со скоростью до 5 км/ч при поло­жении груза вдоль оси крана («стрела назад») и поднятом на высоту не более 0,5 м.

При механическом приводе движение от двигателя рабочим механизмам пере­дается через систему промежуточных передач. При этом скорость рабочих дви­жений регулируют частотой вращения двигателя и коробками перемены передач, а направление вращения – коническими и цилиндрическими реверсами. Для управления механизмами (муфтами, тормозами) применяют пневматическую систему уп­равления, действующую от компрессора, приводимого в работу от двигателя авто­мобиля [12].

На рис. 2.7 показана схема автомо­бильного крана с механическим приводом. Для снижения нагрузок на шасси автомо­биля и обеспечения его устойчивости шасси 1 усиливают дополнительной рамой 4, которую оборудуют выносными опорами 3 и 8 и стабилизирующим устройством 6, блокирующим подвеску автомобиля при работе крана. Поворотная платформа 9 вращается на роликовом опорно-поворот­ном устройстве 7, закрепленном на допол­нительной раме. На поворотной платформе кроме стрелы размещены противовес 10, двуногая стойка 11, реверсивно-распределительный механизм 13, механизм вращения 14, грузовая 15 и стреловая 12 лебедки, кабина крановщика и электро­оборудование.

Рис. 2.7. Автомобильный кран с механическим приводом

Крутящий момент двигателя через ко­робку перемены передач, коробку отбора мощности 2 и промежуточный редуктор 5 передается реверсивно-распределительному механизму 13 и далее при переклю­чении муфт в распределительной короб­ке – механизму вращения 14, грузовой 15 и стрелоподъемной 12 лебедкам. Кине­матическая схема позволяет совмещать операции подъема груза с поворотом поворотной платформы. Гидравлический и электрический приводы существенно упро­щают кинематическую схему крана, рас­ширяют его технологические возможности и обеспечивают более глубокое регулирование скоростей рабочих дви­жений.

Рис. 2.8. Гидравлический автомобильный кран

На рис. 2.8 показан общий вид гидравлического крана. Основным видом рабочего оборудования является телеско­пическая стрела 1, состоящая из двух подвиж­ных и одной неподвижной секций. Передвижение подвижной секции производится гидроцилиндром 2 двустороннего действия. Для увеличения подстрелового простран­ства на подвижной секции устанавливают гуськи разной длины и под различными углами к ее продольной оси. Изменение угла наклона стрелы производится парал­лельно действующими гидроцилиндрами 3 с фиксацией их штоков в заданном положении гидрозамками. Подъем и опус­кние груза осуществляются грузовой лебедкой, состоящей из гидромотора 10, редуктора 8, барабана 9 и нормально-замкнутого тормоза. Механизм вращения 7 состоит из гидромотора 6, редуктора 4, на выходном валу которого установлена шестерня, входящая в зацепление с непод­вижным венцом опорно-поворотного круга. Фиксирование механизма поворота осуществляется тормозом 5.

Гидравлический насос 11 приводится в движение от двигателя автомобиля 14 через коробку передач 13 и редуктор отбора мощности 12. Система привода и управления им допускает совмещение опе­раций: подъем и опускание груза – с подъемом и опусканием стрелы, с поворотом платформы, с выдвижением и втягиванием секции телескопической стрелы; подъем и опускание стрелы – с выдвижением и втя­гиванием ее секции и с поворотом платфор­мы; поворот платформы – с выдвижением и втягиванием секции стрелы.

При дизель-электрическом приводе краны состоят из тех же частей (за исключением трансмиссии), что и краны с механическим приводом, и оборудованы гидроуправляемыми выносными опорами. Каж­дый механизм имеет индивидуальный электродвигатель, получающий энергию от генератора трехфазного тока, вращаемого двигателем автомобиля.

Управление двигателями (плавный пуск, регулирование скорости, реверс, останов) крановых механизмов, за исключением стреловой лебедки, осуществляется с помощью контроллеров, размещенных в кабине машиниста. Пуск и останов двигателя стреловой лебедки производятся реверсивными магнитными пускателями, управляемыми кнопками. Лебедки и механизм вращения поворотной платформы снабжены колодочными тормозами с электрогидравлическими толкателями [11].

Рис 2.9. Пневмоколесный кран грузоподъемностью 100 т: а – схема конструкции; б – схема запасовки канатов механизмов главного подъема; в – то же, вспомогательного подъема; г – графики грузоподъемности; д – схема запасовки канатов стрелоподъемного механизма; 1 – барабан лебёдки главного подъема; 2 – то же, вспомога­тельного подъема

Пневмоколесные краны имеют гру­зоподъемность 25, 40, 63 и 100 т. Большая грузоподъемность пневмоколесных кранов в сочетании со значительными высотой подъема (до 55 м) и вылетом крюка (до 38 м) обусловили их широкое использова­ние на строительстве промышленных пред­приятий, сооружений, тепловых электро­станций и при установке технологического обо­рудования.

Пневмоколесный кран состоит из двух основных частей: поворотной и ходовой, соединенных между собой опорно-поворот­ным устройством. На поворотной части крана располагаются рабочее оборудова­ние, силовая установка, механизм главного и вспомогательного подъема груза, меха­низм изменения вылета стрелы, механизм вращения поворотной части и кабина управления. Рабочим оборудованием кра­на служит основная решетчатая стрела, удлиненные вставками стрелы с управ­ляемыми и неуправляемыми гуськами различных размеров, а также башенно-стреловое оборудование. Все механизмы крана имеют индивидуальный электриче­ский привод постоянного тока по системе Г–Д. Силовая установка обеспечивает глубокое регулирование рабочих скоростей в широком диапазоне путем изменения напряжения генератора, питающего якори двигателей, что особенно существенно для механизмов подъема груза и передвижения крана при выполнении монтажных опе­раций [7].

Допускается работа крана без выносных опор и передвижение его с гру­зом на крюке в соответствии с грузовой характеристикой крана.

На рис. 2.9 показан общий вид мощного пневмоколесного крана грузоподъемностью 100 т, схемы канатоведения при рабо­те с основным и сменным оборудованием, характеристики грузоподъемности для не­которых его видов. Кран оборудован основной стрелой длиной 15 м. Длину последней с помощью секций можно увеличивать до 25, 30, 40, 50 и 55 м.

Силовая установка состоит из дизеля, вращающего основной и вспомогательный генераторы, насоса гидравлической системы управления выносными опорами. При длительной работе на площадке вместо дизеля используют электрический двигатель, питаемый от сети перемен­ного тока. Основной генератор обеспечивает работу двигателей основного и вспомогательного подъемов, стрелоподъемного механизма и механизма передвиже­ния. Вспомогательный генератор питает двигатель механизма вращения.

Применение для стреловых кранов гусеничного ходового оборудования привело к созданию монтаж­ных гусеничных кранов с большой номен­клатурой их по грузоподъемности — 16, 25, 40, 63, 100, 160, 250 т. Гусеничные краны работают без выносных опор и могут передвигаться в пределах строительной площадки в любом направлении со ско­ростью 0,5...1,0 км/ч. Высокая маневрен­ность, а также большая грузоподъемность обусловили их широкое применение на объектах с большими объемами строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных работ. С их помощью ведут монтаж зданий и сооружений из тяжеловесных крупноразмерных бетонных и железобетонных элементов, сборку строительных металлоконструкций, монтаж технологического оборудования и т. п. Эти качества создали гусеничным кранам вы­сокую конкурентную способность по отно­шению к специальным башенным кранам, требующим устройства подкрановых путей.

На рис. 2.10 приведена конструктив­ная схема монтажного гусеничного крана с различными видами рабочего оборудо­вания. Он состоит из поворотной платфор­мы, опирающейся через опорно-поворотное устройство на ходовую часть крана. На поворотной платформе монтируются рабо­чее оборудование, силовая установка, механизмы стреловой и грузовых (основ­ного и вспомогательного подъема) ле­бедок, механизм вращения и управле­ния краном. Гусеничные краны изготавливаются с механическим (групповым) и электрическим приводом. Для тяжелых гусеничных кранов грузоподъемностью 25 т и более применяется электри­ческий привод по системе двигатель – генератор – двигатель. Ходовая часть гусеничных кранов состоит из неповоротной рамы, опирающейся на две приводные гусеничные тележки с много­опорными гусеничными звеньями, обес­печивающими низкие (до 0,1 МПа) удельные давления на грунт. Механизмы передвижения тележек выполняются с не­зависимым приводом каждой гусеницы, либо с приводом от одного или от двух двигателей, работающих на один вал. Привод каждой гусеницы состоит из тихоходного электрического двигателя, редукторов, ведущей звездочки гусеницы и тормоза. Поворот крана осуществляется торможением одной из гусениц. Для увеличения опорного контура при работе поперек гусениц у ряда моделей гусеничных кранов применяют раздвижные гусеничные тележки.

Рис. 2.10. Гусеничный кран грузоподъёмностью 160 т: а – основная стрела; б – удлинённая стрела; в – башенно-стреловое оборудование; г – графики грузоподъёмности: 1 – с основной стрелой; 2 – с башенно-стреловым оборудованием

К железнодорожным стреловым кранам относятся краны, у которых ходовая часть имеет рельсовый ход нормальной железнодорожной колеи (рис. 2.11).

Для самостоятельного передвижения кранов по рель­совым путям имеется механизм передвижения, который приводится в действие общим двигателем (при группо­вом приводе) или самостоятельными электродвигателя­ми на каждую ведущую ось.

Для передвижения кранов в составе поезда по дей­ствующим линиям железных дорог его ходовая часть оборудуется тормозными приборами, автосцепкой и про­чими устройствами в соответствии с Правилами техни­ческой эксплуатации железных дорог.

Железнодорожные краны используются на погрузочно-разгрузочных работах преимущественно на прирель­совых складах предприятий строительной индустрии и на строительно-монтажных работах при строительстве промышленных предприятий и искусственных сооруже­ний [8].

Рис. 2.11. Железнодорожный стреловой кран:1 – стрела; 2 – крюковая обойма; 3 – кабина машиниста; 4 – поворотное устройство; 5 – рельсовый ход

Грузоподъемность железнодорожных кранов от 6 до 100 т. Максимальная грузоподъемность допускается только при установке крана на выносные опоры, так как без выносных опор в поперечном направлении они имеют небольшую устойчивость из-за небольшой колеи рельсового пути (1520 мм).