55

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Назначение, конструкция, основные параметры и технические характеристики мостового крана

Грузоподъемные краны занимают ведущее место в системе машин для механизации монтажных и погрузочно-разгрузочных работ в стро­ительстве. С помощью грузоподъемных кранов достигаются высокие темпы и индустриальность производства строительно-монтажных ра­бот. Объектами применения таких машин являются практически все строительные площадки и пункты грузопереработки (склады и др.).

Грузоподъемные краны относятся к машинам цикличного дей­ствия, так как их рабочий процесс состоит из отдельных чередую­щихся циклов, включающих рабочие и вспомогательные периоды. Они обеспечивают обслуживание большой площадки рабочей зоны, равной двойному вылету (башенных, пневмоколесных, гусеничных кранов) и ходу грузовой тележки (козловых и мостовых кранов), умноженным на длину подкрановых путей. Для увеличения мобиль­ности кранов применяются современные способы их монтажа, де­монтажа, транспортирования, подготовки к эксплуатации.

Электрическое оборудование грузоподъемных машин, его монтаж, токопровод и заземление должны отвечать Правилам устройства электроустановок (ПЭУ). Эксплуатация электрического оборудования грузоподъемных машин должна производиться в соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭ и ПТБ).

В дипломной работе будет рассмотрен действующий кран типа КМ30/30, расположенный на сушильном участке производства сульфатно-беленной целлюлозы (ПСБЦ) и печатных бумаг (ППБ) филиала «Группа ИЛИМ» в городе Коряжма. Площадь цеха 120×30 м.

Мостовой кран (рис. 1.1) состоит из несущих металлических кон­струкций, грузовой тележки 2, крюковых подвесок 7 и 8, огражде­ний 4, площадок 6 лестниц 5, кабины, приборов и устройств безо­пасности, рельсового пути грузовой тележки 3 и надземного подкра­нового пути 10, троллей, токоприемников, электрооборудования. Несущие конструкции образованы путем соединения сваркой про­дольных (пролетных) и поперечных (концевых) балок моста 1, пе­редвигающегося по надземному рельсовому пути внутри цеха (кор­пуса, депо) или устроенному на открытой эстакаде.

Рис. 1.1. Сборочные единицы мостового крана:

1 — мост; 2 — грузовая тележка; 3 — рельсовый путь грузовой тележки; 4 — ограждения; 5 — лестницы; 6 — кабина-люлька; 7, 8 — основная и допол­нительная крюковые подвески; 9 — кабина машиниста (крановщика); 10 — надземный подкрановый путь.

На мосту распо­лагаются механизмы главного и вспомогательного подъема, механизмы передвижения моста крана и грузовой тележки. Грузовая тележка перемещается по рельсам, уложенным по верхнему поясу моста. К мосту со стороны, противоположной расположению главных тролле­ев, предназначенных для питания током крана, подвешивается ка­бина 9 машиниста-крановщика. Для обслуживания троллеев и глав­ных токоприемников, закрепленных на мосту крана, к металлоконструкции подвешивается вспомогательная кабина-люлька 6.

Подвод электроэнергии для питания приводов механизмов крана осуществляют по контактным проводам со скользящими по ним токосъемникам - троллеями либо по электрическому кабелю, тянуще­муся за краном (тележкой).

Мостовой кран обслуживает практически всю площадь здания кроме узких продольных полос у стен здания, что является его основным преимуществом. Кроме того, мостовой кран передвига­ется по надземному крановому пути, поэтому не занимает полез­ную площадь пола цеха или открытой площадки. Грузоподъемность крана не зависит от положения грузовой тележки относительно моста и высоты подъема груза.

Технические характеристики мостового крана c двумя тележками типа КМ30/30 представлен в табл. 1.1.

Таблица 1 – Технические характеристики мостового крана c двумя тележками типа КМ30/30

Наименование показателей	Значение показателей
Пролет моста, L,м	28,5
Высота грузоподъема, H,м	15,5
Скорость, м/мин: подъема	2,16
передвижения тележки	18,5
передвижения крана	28,5
Грузоподъемность, кг: крана при работе двух тележек	60000
одной тележки	30000
Масса крана (полная), кг	66155
Масса тележки с механизмами, кг	14962
Рабочее напряжение, В	380
Режим работы	ПВ 15 %

1.2 Требование к электрическому оборудованию кранов

Мостовой электрический кран с двумя тележками на сушильном участке производства сульфатно-беленой целлюлозы предназначен для монтажных, ремонтных и вспомогательных работ.

Стандартизация и унификация кранового электрообо­рудования позволяют значительно снизить его стоимость, облегчить ремонт и замену отдельных частей, упростить уход и обслуживание кранов, обеспечить высокую надежность отдельных машин и аппаратов, а также всего оборудования.

К надежности кранового электрооборудования должны предъявляться очень жесткие требования. Выход из строя любого элемента электрооборудования или частые его поломки неизбежно приводят к остановке крана в самый неподходящий момент, что вызывает простой и другого оборудования, и обслуживающих его рабочих. Крановое электрооборудование должно обеспечивать надежную, без­аварийную работу механизмов крана при любых темпе­ратурных и метеорологических условиях, при наличии влаги и пыли, сильной вибрации, в широком диапазоне нагрузок. Циклический характер работы обусловливает необходимость рассчитывать крановое электрооборудова­ние на тяжелые повторно-кратковременные режимы при числе включений до 500—600 в час.

При эксплуатации следует руководствоваться Пра­вилами Госгортехнадзора применительно к электрической схеме крана. Электрическая схема управления электро­двигателями крана должна исключать: самозапуск элек­тродвигателей после восстановления напряжения в сети, питающей кран; пуск электродвигателей не по заданной схеме ускорения; пуск электродвигателей контактами предохранительных устройств (контактами концевых вы­ключателей и блокировочных устройств).

Самозапуск электродвигателей после восстановления напряжения в сети, питающей кран, предотвращается так называемой нулевой блокировкой контроллеров. В элек­трической схеме блокировки при контроллерном управ­лении электродвигателями должно быть предусмотрено включение контактора защитной панели только в том случае, когда все контроллеры находятся в нулевом (нерабочем) положении. При командоконтроллерном управ­лении каждый магнитный контроллер снабжен нулевой защитой. Включать контакты нулевой блокировки таких контроллеров в цепь контактора защитной панели не­обязательно, но в кабине управления должна быть уста­новлена световая сигнализация, оповещающая о включе­нии или отключении магнитного контроллера.

Аппараты управления мостовым краном должны быть выполнены и установлены таким образом, чтобы управле­ние было удобным и не затрудняло наблюдения за грузо­захватным органом и грузом, а направление движения ру­кояток, рычагов и маховиков по возможности соответ­ствовало направлению движений.

Выключатель главных троллейных проводов напря­жением до 660 В должен быть закрытого типа и рассчитан на отключение рабочего тока всех кранов, установленных в одном пролете. Выключатель должен быть размещен в доступном месте и отключать троллейные провода только одного пролета. Если главные троллеи имеют две и более секции, каждая из которых получает питание по отдельной линии, то допускается отключать троллеи посекционно с принятием мер, предотвращающих возмож­ность подачи напряжения на отключенную секцию от секций, находящихся под напряжением.

Выключатель необходимо снабжать приспособлением для запирания на замок в отключенном положении и ука­зателем положения: «Включено», «Отключено».

При расположении по фермам голых токопроводов (шин) в пролетах здания, где установлены мостовые краны, расстояние от настила моста крана до этих шин должно быть не менее 2,5 м. При меньшем расстоянии требуется предусмотреть меры, исключающие случайное прикосно­вение к шинам с моста крана. Главные троллейные про­вода жесткого типа должны быть окрашены, за исключе­нием их контактной поверхности, в цвет, отличный от окраски конструкций здания и подкрановых балок; ре­комендуется окрашивать их в красный цвет (ПУЭ-У-4-39).

В месте подвода питания на участке длиной 100 мм троллеи окрашивают следующими цветами: 1) при трех­фазном токе: фазу А — желтым, фазу В — зеленым и фазу С — красным; 2) при постоянном токе: положитель­ную шину — красным, отрицательную — синим и ней­тральную — белым. Главные троллеи следует снабжать световой сигнализацией о подаче напряжения, а присекционировании троллеев и наличии ремонтных участков такую сигнализацию должны иметь каждая секция и каж­дая ремонтный участок.

При трехфазном токе число ламп сигнализации при­нимается равным числу фаз (по одной светящейся лампе на фазу), а при постоянном токе две лампы включаются параллельно. На главных троллеях требуется, предусмо­трел» возможность установки перемычки, закорачива­ющей между собой и заземляющей все фазы (полюсы) на период осмотра н ремонта самих троллеев или крана.

Сигнальные лампы необходимо включать через соот­ветствующие резисторы, вызывающие падение напряже­ния на 10—15 %. Срок службы ламп при этом увеличится в 2—3 раза. Дело заключается не в Экономии ламп, а в на­дежности сигнализации и редкой замене ламп.

Электропечи в кабинах кранов, эксплуатируемых на открытом воздухе, должны быть присоединены к электри­ческой сети крана после вводного устройства, подающего напряжение на кран, до контактора защитной панели через свой отключающий рубильник или автомат. При таком подключении машинист не сможет оставить элек­тропечь включенной после окончания работы.

1.3 Описание электрической схемы мостового крана грузоподъемностью 30/30 тонн

Электрической схемой называется чертеж, на котором показаны соединения электрических цепей. Электрическая крановая схема дает возможность проследить прохожде­ние тока по различным участкам цепи и рассмотреть работу любой части электрооборудования.

В электрическом соединении крана должны быть предусмотрены:

1. защита электрооборудования от перегрузки и ко­ротких замыканий;

2. возможность реверса (изменения направления вра­щения электродвигателя);

3. торможение механизма при остановке;

4. автоматическое отключение электродвигателя при подходе механизма к концу пути;

5. отключение всего электрооборудования или его части для ремонта;

6. защита от понижения или исчезновения напряжения и невозможность самозапуска двигателей при восстановле­нии напряжения после случайного его снятия.

При составлении электрических схем пользуются ус­ловными обозначениями для изображения отдельных ча­стей электрического оборудования и аппаратуры, которые приведены в Единой системе конструкторской до­кументации (ЕСКД). Электрическая схема в отличие от машиностроительного чертежа не имеет масштаба.

Электрические схемы делятся: принципиальные и монтажные. Принципиальная схема дает понятие о соеди­нениях отдельных частей электрооборудования и аппа­ратуры, монтажная схема — о монтажных соединениях электрооборудования.

В дипломном проекте предоставлена принципиальная электрическая схема мостового крана грузоподъемностью 30/30 тонн.

На принципиальной электрической схеме мостового крана грузоподъемностью 30/30 тонн показаны цепи главного тока (силовые цепи электродвигателей) и цепи вспомогательного тока (цепи управления).

Питающее напряжение крана осуществляется с троллей и токосъемных башмаков. Управление крана осуществляется на полу с подвесного пульта управления крановщиком.

Силовая схема и цепи управления получают напряжение с помощью включения рубильника ЯВ3. При помощи ключ – марки контакт 3В замыкается, кнопка включения КО замыкает контакт и схема готова к работе.

На схеме обозначено электрооборудование подъема – спуска, механизмы предвиже6ния моста и тележек.

На схеме электродвигатели обозначены: 1ДП и 2ДП электродвигатели подъема тележек № 1, 2; 1ДТ и 2ДТ электродвигатели передвижения тележек № 1, 2; 1ДМ и 2ДМ электродвигатели передвижения крана.

На схеме буквами 1ТРП, 2 ТРП, 1ТРТ, 2 ТРТ, 1ТРМ, 2ТРМ обозначены максимальные тепловые реле. Тепловое реле – это аппарат, приводимый в действие маломощ­ным импульсом и приводящий в действие за счет энергии местного источника более мощное устройство. Реле реа­гирует на изменение режима работы электрической цепи или механизма (повышение или понижение напряжения, увеличение или уменьшение тока, изменение частоты вращения и т. п.) и замыкает или размыкает свои кон­такты.

В случае приближения механизма к крайнему допустимому положению, если крановщик не успеет отключить контроллер или кон­троллер окажется неисправным, в электрической схеме предусмотрены концевые выключатели, которые отключают двигатель.

Для мостового электрического крана в предназначены концевые выключатели, обеспечивающие ограничение хода механизмов подъема КВГ и КВВ, передвижения моста КНМ и КВМ и тележки КВТ и КНТ.

В схеме принята концевая защита отключения тока управления, так как при этом можно использовать концевые выключатели небольших габари­тов, обеспечивающие защиту электродвигателей любой мощности. Срабатывание концевой защиты не должно препятствовать включению электродвигателя в целях движения механизма в обратную сторону.

Провода, двигатели и аппаратуру защищают от действия токов короткого замыкания плавкими предохра­нителями, которые отключают поврежденный участок цепи при коротком замыкании. На кранах для защиты трансформаторов безопасности и цепей управления при­меняют трубчатые предохранители типа ПР-2, имеющие два габарита: первый на напряжение до 220 В, второй — на напряжение до 500 В. Эти предохранители рассчитаны на номинальные токи от 6- до 100 А.

Более совершенный вид защиты крановых устано­вок — воздушные автоматические выключатели или авто­маты. Их устанавливают для защиты главных троллеев внизу на кабеле, который питает троллеи. Электродвигатели на кране защищают с помощью максимальных реле, предусмотренных на крановой защитной панели.

В качестве звукового сигнала на кране установлен электрический звонок громкого боя включаемый кнопкой «Звонок».