книги из ГПНТБ / Зерцалов, А. И. Краны-штабелеры

Рис. 10. Сечения главных балок мостов кранов-штабелеров:

а, б, в — с опорными тележками; г, д, е, ж — с подвесными тележками

вают верхние пояса главных балок. Элементы металлоконструк­ ции моста охватывают тележку с трех сторон, создавая неудобства при обслуживании механизмов, расположенных на тележке.

Рамные мосты (рис. 9, г) имеют повышенную крутильную

жесткость. Тележки кранов с такими мостами приходится несколько опускать.

На рис. 9, д показан мост, горизонтальная жесткость которого

обеспечивается горизонтальной фермой. Такая схема позволяет упростить конструкцию моста, так как выполнена без концевых балок.

Главные балки мостов с подвесными тележками (особенно главные балки мостов легких кранов-штабелеров) выполняют из двутавровых балок. Достаточно широко применяются разрезные и составные главные балки. На рис. 10, г изображена схема глав­

ной балки, выполненной из двутавровой балки, разрезанной вдоль по ломаной линии и сваренной по вершинам зубцов. Другая кон­ струкция составной балки, выполненная из тавра с вырезами и специального профиля для монорельсовых путей, показана на рис. 10, д. Преимуществом таких составных балок является зна­

чительная вертикальная жесткость, недостатком — низкая кру­ тильная и горизонтальная жесткости. Несколько большую го­ ризонтальную жесткость имеет балкасоставного сечения (рис. 10, е).

Наибольшее распространение при изготовлении мостов с под­ весными тележками получили составные балки (рис. 10, ж, з), обла-

20

дающие достаточной жесткостью на действие вертикальных и горизонтальных сил, а также на кручение.

Тележки кранов-штабелеров выполняются опорными или под­ весными. Тележки представляют собой металлическую раму, на которой монтируется опорно-поворотное устройство, несущее поворотную платформу с колонной и механизмами. Несмотря на то, что масса тележки составляет небольшую часть массы крана, от жесткости ее зависит работа поворотного устройства и ампли­ туда колебаний низа колонны крана. Поэтому металлоконструк­ ция тележек выполняется достаточно жесткой.

Опорные тележки, как правило, состоят из двух продольных балок, опирающихся на ходовые колеса, и металлоконструкции, которая связывает продольные балки и служит опорой для пово­ ротного устройства (рис. 11, а). Поверхность, на которую монти­

руют опорно-поворотное устройство, в некоторых случаях опус­ кают относительно продольных балок тележки. Получающееся при этом усложнение металлоконструкции тележки компенси­ руется уменьшением строительной высоты крана в целом.

Подвесные тележки чаще всего выполняют в виде жесткой че­ тырехугольной рамы, включающей два мощных горизонтальных листа и несколько вертикальных элементов (в том числе элементов, подкрепляющих места посадки опорно-поворотного устройства). По углам рамы устанавливаются кронштейны с горизонтальными цапфами для крепления ходовых кареток (рис. 11, б).

Подвесные тележки, выполненные в виде коробчатого кольца, к которому приварены четыре кронштейна с вертикальными цап­ фами для крепления ходовых кареток (рис. 11, в), не имеют пре­

имуществ перед тележками обычного исполнения. Чтобы умень­ шить строительную высоту крана, поверхности, на которую опи­ рается поворотное устройство в подвесных тележках, стремятся поднять. При этом вводят две поперечные балки, которые изги­ бают в вертикальной плоскости так, чтобы их концы, служащие

Рис. 11. Схемы тележек мостовых кранов-штабелеров:

а в- опорной: б, в, г — подвесных

21

для крепления ходовых тележек, опустились относительно сред­ ней части (рис. 11, г).

Поворотные платформы служат базой для крепления колонн. Они монтируются на опорно-поворотных устройствах. На поворот­ ных платформах размещают механизмы подъема и поворота. Пово­ ротные платформы воспринимают горизонтальные силы, возникаю­ щие при работе крана. От жесткости поворотных платформ зависит надежность работы поворотного устройства и амплитуда горизон­ тальных колебаний низа колонны. Конструкция поворотных платформ достаточно сложна из-за устройства в них нескольких вертикальных отверстий для прохода грузовых канатов и вала механизма поворота.

В связи с обеспечением высокой жесткости и уменьшением вы­ соты поворотные платформы изготовляют обычно из профилей металла, имеющего большее поперечное сечение, чем другие элементы металлоконструкции кранов-штабелеров.

Колонны являются элементами, с помощью которых осуще­ ствляется жесткая связь между грузовым захватом и поворотной платформой. Они крепятся к поворотным платформам болтами или пальцами.

Колонны оборудуются направляющими, по которым движутся грузовые захваты и кабины управления. В качестве направляющих используется профильный прокат или специально обработанные элементы. На колоннах кранов-штабелеров, управляемых из кабины, с высотой подъема более 5,5 м целесообразно применять обработанные направляющие. Использование в качестве направ­ ляющих профильного проката оправдано при изготовлении кра­ нов-штабелеров,управляемых с пола, с небольшой высотой подъема.

По конструкции сечения различают колонны открытого типа (незамкнутого сечения) и закрытого, представляющие собой балку

части). Однако в большинстве случаев сечение колонны остается

с высотой подъема более 5,5 м очевидны преимущества закрытых колонн, отличающихся высокой крутильной жесткостью и ком­ пактностью.

На рис. 12, а показана колонна открытого типа легкого краиа-

штабелера. Она состоит из двух швеллеров, повернутых полками внутрь и соединенных между собой фасонными скобами. В верх­ ней части швеллеров приварены косынки, с помощью которых колонна крепится к тележке. Задняя сторона колонны, противо­ положная вилочному захвату, на высоту до 2 м закрыта огражде­ нием из тонколистовой стали, прикрепленным к швеллерам вин-

22

Рис. 12. Сечения колонн мостовых кранов-штабе- леров:

а, б, в — открытые; г, д, е — закрытые с необработанными направляющими; ж, a — за­ крытые с обработанными направляющими

тами. Ограждение закрывает движущиеся части захвата, находя­ щегося в непосредственной близости от оператора, а также вы­ нуждает последнего при работе находиться сбоку, а не сзади ко­

хвата передвигаются по внутренним полкам швеллеров как по направляющим. Грузовой канат расположен также внутри швел­ леров. Подобная конструкция колонны характерна для крановштабелеров, управляемых с пола.

Открытая конструкция колонны для крана-штабелера, управ­ ляемого из подъемной кабины, может быть при небольшой высоте подъема выполнена из четырех швеллеров, связанных между собой

(рис. 12, б).

На рис. 12, в показано сечение колонны, состоящей из двух

швеллеров, усиленных уголками и соединенных между собой свар­ ными скобами. Такая колонна может быть применена при мелко­ серийном производстве.

Простейшая конструкция закрытой колонны, выполненной из двух швеллеров, связанных между собой листами, изображена на рис. 12, г.

На рис. 12, д показано сечение колонны закрытого типа крана-

штабелера грузоподъемностью 3,2 т с высотой подъема 6,8 м,

23

управляемого из кабины. Колонна имеет четыре швеллера, по­ парно сваренные между собой. Швеллеры соединены боковыми листами. Для увеличения жесткости с внутренней стороны к швел­ лерам на электрозаклепках приварены накладки. Внутри колонны установлены четыре стальных листа, разделяющие внутреннюю полость колонны на три части. В крайних полостях размещаются холостые петли грузонесущих цепей, в средней — петля кабеля, подведенного к кабине управления. Четыре швеллера образуют

В верхней части колонны приварены косынки, служащие для креп­ ления колонны к тележке. Такая конструкция колонны с двумя парами направляющих для независимого движения грузового захвата и кабины позволяет поднимать кабину самостоятельным подъемным механизмом.

На рис. 12, е показана конструкция закрытой колонны, вы­

полненной из трубы с двумя приваренными к ней швеллерами, служащими направляющими.

ляющих. Конструкция с одной или двумя парами направляющих целесообразна для цельных колонн. При использовании телеско­ пических колонн преимущественное применение получила кон­ струкция с тремя парами направляющих.

МЕХАНИЗМЫ

Механизмы подъема мостовых кранов-штабеллеров выпол­ няются канатными и цепными. Наиболее распространены канат­ ные механизмы подъема, скомпонованные из нормальных узлов, применяющихся на подъемно-транспортных машинах других типов, и оригинальные.

Для многих кранов-штабелеров (особенно легких) в качестве механизма подъема используют электрические тали. Электричес­ кие тали, особенно двухскоростные или оборудованные микро­ приводом, очень удобны для кранов-штабелеров. Они позволяют компактно разместить механизмы на поворотной платформе и обеспечивают возможность замены их в короткий срок.

Соотношение номинальной и установочной скоростей у электроталей с двухскоростным двигателем составляет 1 : 4, при ис­ пользовании микропривода 1 : 8 и 1 : 16. На легких кранах-шта- белерах при небольшой высоте подъема вполне оправдано приме­ нение односкоростных электрических талей.

На кранах-штабелерах унифицированной серии ЦКБА (Цент­ рального конструкторского бюро автоматизации и механизации) в качестве механизма подъема использован механизм подъема электрических талей серии ТЭ, установленный на лапах. На

24

. 7 7 7 7 / / / / / / / У / У / / / / / / / / Л / / / / / 7 / / V / У

Рис. 13. .Механизм подъема крана-штабелера, выполненный на базе электротали

А - А

2500 290

ПО

Рис. 14. Тележка тяжелого мостового крана-штабелера:

а — расположение механизмов; б — механизм поворота

рис. 13 показан механизм подъема крана-штабелера унифици­ рованной серии ЦКБА грузоподъемностью 1 т, представляющий собой механизм подъема серийной электротали ТЭ-1 поперечного исполнения грузоподъемностью 1 т. Приводом подъема служит электродвигатель, статор 7 которого встроен в барабан 5, имеющий правую и левую нарезки. Канатоемкость барабана достаточна для подъема на высоту 4 м. Барабан вращается в корпусе 4 на шарикоподшипниках. Ротор электродвигателя 6 через двухступен­ чатый редуктор 2 передает вращение на барабан. На валу ротора установлен электромагнитный тормоз 3 нормально замкнутого

типа, а на промежуточном валу редуктора — грузоупорный дис­ ковый тормоз 1. Обмотка статора получает питание через кольце­ вой токосъемник 8. Для установки привода подъема на вращаю­

щуюся платформу тележки к корпусу барабана приварены два кронштейна 9 с отверстиями для болтов. Электротали ТЭ-1 обе­

спечивают скорость подъема 8 м/мин при двукратном сдвоенном полиспасте.

На кранах-штабелерах с большой высотой подъема применяют более значительные скорости подъема груза, чтобы обеспечить высокую производительность. При этом механизмы подъема вы­

лого крана-штабелера с управлением из кабины. Несколько не­ обычная схема механизма, включающая открытую передачу между редуктором и барабаном, вызвана необходимостью впи­ саться в габаритные размеры поворотной платформы, а также на­ личием в центре поворотной платформы кольцевого токосъемника оригинальной конструкции.

Механизмы поворота мостовых кранов-штабелеров выпол­ няются односкоростными. По конструкции их можно разделить на два основных типа: зубчатый и фрикционный.

Зубчатыми механизмами поворота оборудовано большинство современных кранов-штабелеров. Их устанавливают на поворот­ ной части или непосредственно на тележке крана. Вращение в этих механизмах осуществляется с помощью зубчатой пары с внутрен­ ним или наружным зацеплением. Учитывая специфику работы кранов-штабелеров и возможность зацепления вилами за стел­ лаж или штабель при вращении колонны, рекомендуется в меха­ низмы поворота встраивать муфты предельного момента.

При конструировании зубчатых механизмов поворота необхо­ димо предусматривать регулирование зубчатого зацепления и уменьшение длины консоли выходного вала редуктора.

На рис. 14, б показан механизм поворота, смонтированный на

плите, которая может поворачиваться относительно вертикаль­ ного шарнира с помощью винтового устройства, позволяющего регулировать межцентровое расстояние открытой передачи.

28

Фрикционный механизм поворота представляет собой подвес­ ной тягач с обрезиненным роликом, который прижимается к ци­ линдрической обечайке поворотной платформы. Такие механизмы легко унифицируются с механизмами передвижения тележки,

белеров, независимо от типа и грузоподъемности, являются нор­ мально замкнутые тормоза.

Ходовая часть кранов-штабелеров состоит из холостых и при­ водных (механизмов передвижения) элементов. В качестве холо­ стых элементов применяют стандартные узлы мостовых кранов: холостые тележки талей для подвесных и неприводные катки для опорных кранов-штабелеров.

Механизмы передвижения кранов-штабелеров, как и меха­ низмы подъема, отличаются от механизмов крюковых кранов на­ личием второй скорости. Краны малой грузоподъемности, управ­ ляемые с пола, имеют обычно двухскоростной механизм передви­ жения моста и односкоростной механизм передвижения тележки. Краны, управляемые из кабины, оборудуют двухскоростными механизмами передвижения моста и тележки.

Все механизмы передвижения кранов-штабелеров обязательно оборудуют нормально замкнутыми тормозами. Это объясняется тем, что при маневрах крана-штабелера должно быть обеспечено фиксированное положение грузозахватного органа.

На тяжелых кранах-штабелерах, а также при высоких скоро­ стях передвижения применяют специальные приводы с электро­ двигателями постоянного тока и тиристорным регулированием скоростей.

Конструкция механизмов передвижения мостов и тележек обычно такая же, что и у крюковых мостовых кранов. Для пере­ движения моста подвесных кранов-штабелеров и для передвижения тележек подвесного типа широко применяют элементы ходовой части электрических талей.

Тяжелые мостовые краны-штабелеры оборудуют в большинстве случаев ходовыми колесами с ребордами. Некоторое применение нашли безребордные ходовые колеса, позволяющие обеспечить большую точность положения крана относительно крановых путей

истеллажей.

Вкачестве механизмов передвижения подвесных кранов и под­ весных крановых тележек применяют тягачи с обрезиненными коле­ сами. Такие приводы имеют определенные преимущества. Тяговое усилие легко регулируется поджатием пружины, прижимающей

приводное колесо к нижней полке подвесного пути (балке моста). Наряду с приводными колесами, имеющими массивную резиновую шину, используют также приводы с пневмоколесами. При этом тяговое усилие создается в результате заранее заданной постоян­ ной деформации пневмоколеса.

29

Привод механизмов передвижения кранов-штабелеров должен

Крановый электропривод с фазными двигателями, применяю­ щийся на некоторых кранах-штабелерах, при работе на крутых участках искусственных характеристик, где величина скорости значительно изменяется при небольших изменениях сопротивле­ ния передвижению, не обеспечивает устойчивых установочных ско­ ростей. Переход же с рабочих скоростей на установочные из-за отсутствия электрического торможения происходит достаточно долго (10— 15 с), что приводит к снижению производительности машины. Вследствие этого обычный крановый привод с фазными двигателями и комплектом пуско-регулирующих сопротивлений на кранах-штабелерах применять не рекомендуется.

ГРУЗОЗАХВАТНЫЕ УСТРОЙСТВА

Захваты кранов-штабелеров, независимо от типа, крепят к каретке грузоподъемника, представляющей собой жесткую,

пример, четырьмя коническими, цилиндрическими или фасонными роликами, воспринимающими момент от груза, и четырьмя бочко­ образными роликами, воспринимающими дополнительные на­ грузки.

Грузозахватные устройства кранов-штабелеров, работающих в стеллажах, должны быть рассчитаны на зацепление за стеллаж при подъеме. Широко применяемые на погрузчиках устройства для силового сталкивания груза на кранах-штабелерах, в силу удаления грузозахвата от места заделки колонны, не применяют. Грузозахватные устройства кранов-штабелеров не рассчитывают также на силовое внедрение под груз.

Конструкция грузозахватного устройства крана-штабелера зависит от условий работы и вида перерабатываемого груза. Чаще всего краны-штабелеры перерабатывают грузы, уложенные на поддоны, в контейнеры или специальную тару. При этих условиях, а также при перегрузке длинномерных грузов краны-штабелеры оборудуют вилочными захватами. Вилочные захваты могут быть выполнены по-разному, однако их объединяет общий признак — наличие плоских (чаще всего кованых или сварных) Г-образных захватов (вил), закрепленных на раме грузоподъемника. Как правило, вилочный захват имеет двое вил, расстояние между которыми может изменяться в некоторых пределах с помощью винта с правой и левой нарезкой или вручную.

30