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

Рис. 15. Основные грузозахватные устройства мостовых кранов-штабелеров:

а — вилочный захват; б — штыревой захват; в — двухштыревой захват; г — торцовый захват для рулонов; д — стрела; е — захват с механизмом наклона вил

В некоторых случаях для изменения расстояния между вилами предусматривается специальный привод. Вилочные захваты кра­ нов для переработки длинномерных грузов могут иметь четыре вилы и более. Вилы, предназначенные для работы со штучными грузами, изготовляют из качественной стали, обычно в виде поковок небольшой толщины, что обеспечивает ввод вил под груз. Для переработки грузов относительно легких, но значи­ тельных по размерам, вилы могут быть выполнены сварными. На рис. 15, а показан вилочный захват.

Краны-штабелеры, предназначенные для переработки грузов определенной формы, оборудуют специальными захватами. Для перегрузки рулонов используют штыревые захваты; штырь при этом вводят во внутреннее отверстие рулона (рис. 15, б). Для цилиндрических грузов может быть использован захват, состоя­ щий из двух штырей (рис. 15, в), подводимых под груз, или за­ хват с двумя цапфами (рис. 15, г), которые с помощью специаль­

ного привода вводятся в торцы рулона с двух сторон. Кран может иметь специальные захваты и лапы, зажимающие груз. Такие захваты могут иметь механизм опрокидывания, позволяющий опорожнять тару. Возможна также установка на кране-штабе- лере специальной малой стрелы с обычным крюком (рис. 15, д).

31

Вилочные захваты тяжелых кранов-штабелеров могут быть оборудованы механизмом, изменяющим наклон вил к горизонту, что позволяет улучшать устойчивость груза на вилах при транс­ портировании и облегчать вывод вил из-под груза (рис. 15, е).

Для перемещения грузов в специальной упаковке (например, в картонных коробках с металлической обвязкой) используют за­ хватные устройства, позволяющие поднимать одновременно не­ сколько грузов.

Известны конструкции кранов-штабелеров, оборудованных за­ хватами, накладывающимися на контейнеры специальной кон­ струкции сверху. Краны с такими захватами применяют при штабе­ лировании грузов, они обеспечивают лучшее использование объема склада.

КАБИНЫ УПРАВЛЕНИЯ

Наибольшее распространение получили краны-штабелеры, управляемые из кабины. Такие краны являются наиболее перспек­ тивными. При таком управлении появляется возможность увели­ чить высоту складирования грузов и применять достаточно боль­ шие скорости передвижения.

К кабинам кранов-штабелеров предъявляют особые требова­ ния. Так, она должна обеспечивать хороший обзор зоны работы вилочного захвата с грузом и проходов. Кабину, как правило, делают подъемной, причем подъем обеспечивает механизм подъема грузового захвата или самостоятельный механизм подъема. В пер­ вом случае кабина жестко крепится к каретке грузового захвата и поднимается вместе с ним, или имеет некоторый свободный ход, чтобы более эффективно использовать высоту склада. В нижнем положении кабина опирается на кронштейн, предусмотренный в нижней части колонны, а захват опускается относительно ка­ бины.

Различают открытые, полуоткрытые и закрытые конструкции кабин.

Открытые кабины (рис. 16, а) представляют собой пульт,

смонтированный на небольшой площадке, закрепленной на грузо-

Рис. 16. Кабины мостовых кранов-штабелеров:

а — открытая; б — полуоткрытая; в, г, д — закрытые

32

вой каретке. Такая конструкция кабины создает круговой обзор и позволяет использовать для складирования наиболее узкие про­ ходы между стеллажами, однако не обеспечивает крановщику даже минимальной безопасности, поэтому такие кабины приме­ няют редко.

Более широко применяют полуоткрытые кабины (рис. 16, б). Сиденье для оператора в таких кабинах, как правило, не преду­ сматривают. Кабины имеют сплошную или сетчатую крышу и сетчатое ограждение сзади и со стороны, примыкающей к ко­ лонне. Входной проем закрывается цепью с карабином. Несмотря на уменьшение габаритных размеров кабины, а значит, и ширины проходов между стеллажами, такие кабины можно устанавливать лишь при малой загруженности крана-штабелера, так как иначе условия работы оператора становятся тяжелыми. Полуоткрытые кабины также не обеспечивают безопасность оператора.

Наибольшее применение нашли закрытые кабины (рис. 16, в, г, д). Такие кабины имеют жесткий каркас и большую площадь

остекления, создающую необходимый обзор. Оператор работает сидя. Кабины обеспечивают оператору необходимый комфорт, что приводит к повышению производительности труда. При работе в неотапливаемых складах закрытые кабины снабжают обогрева­ телями.

краны-штабелеры, выпускающиеся серийно, снабжают кабинами, выполненными по последней схеме. Двери закрытых кабин откры­ ваются наружу, что позволяет получить минимальные размеры кабин в плане.

Кабины управления, оборудованные приводом подъема, неза­ висимым от главного привода подъема, несмотря на удорожание конструкции, имеют некоторые преимущества. Так, оператор может установить кабину в положение, наиболее удобное для об­ зора. Кроме того, он не испытывает неприятных ощущений при частых пусках механизма подъема груза. Значительно легче обеспечивается безопасная работа кабины управления, так как не требуется чрезмерно утяжелять механизм главного подъема.

Наибольшее применение кабины с собственным механизмом подъема, в качестве которого использована серийная электроталь, получили на тяжелых кранах-штабелерах.

На рис. 17, а, б, в показаны варианты размещения кабины

относительно захвата и колонны, а также расположение в ней оператора. Чаще всего захват устанавливают центрально относи­ тельно колонны (рис. 17, а, б), что обеспечивает наилучшие усло­

вия ее работы. Обычно оператор располагается лицом к захвату. Известны конструкции кабин, в которых оператор может си­ деть лицом к колонне. Обзор рабочей зоны при установке груза

Рис. 17. Расположение кабины и крановщика относительно захвата

иколонны

встеллаж при обоих положениях оператора одинаков, но при рас­ положении оператора лицом к захвату лучше просматривается проход между стеллажами при движении крана. В отечественных кранах-штабелерах оператор размещается лицом к захвату.

Сцелью уменьшения радиуса обметания поворотной части, кабина и колонна могут располагаться примерно симметрично относительно оси захвата (рис. 17, в). Недостатком такой схемы

является более сложное нагружение колонны, что приводит к увеличению ее массы.

ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИЕ КОЛОННЫ

Колонны кранов-штабелеров в большинстве случаев делают цельными. При необходимости погрузки в напольные транспорт­ ные средства, а также при обслуживании площадок, находящихся на разных уровнях, и для обеспечения переноски груза над пре­ пятствием применяют телескопические колонны.

Телескопические двухили трехсекционные колонны представ­ ляют собой комбинированную конструкцию, состоящую из эле­ ментов закрытого и открытого типов. Подъемная часть колонны может быть внутренней и наружной.

На рис. 18 показаны телескопические колонны наиболее часто встречающихся типов. Широко применяются колонны с удлинен­ ной кареткой (рис. 18, а), на которой жестко закреплен вилочный захват. В верхней части каретки 1 (подъемной секции) устанавли­ вают блок 2 или элементы крепления каната. При использовании

полиспастной подвески один конец каната крепят на поворотной платформе в точке 3, другой — на барабане механизма подъема 4.

Колонны такой конструкции просты по устройству, но не позво­ ляют полностью использовать высоту складского помещения под мостом крана. Колонны с удлиненной кареткой целесообразно применять для кранов, устанавливаемых для погрузки и раз­ грузки транспортных средств и временного штабелирования непо­ средственно в зоне экспедиции.

34

е) ж)

Потерю в высоте крана с удлиненной кареткой можно несколько уменьшить, если продолжить направляющие колонны до верх­ него габарита тележки и поднимать каретку через специальный проем в поворотной платформе также до верхнего габарита те­ лежки (рис. 18, б). При этом, однако, появляется необходимость

некоторого увеличения размеров опорно-поворотного устройства, а значит, и тележки.

На рис. 18, в показана колонна с подъемной секцией 7, в нижней части которой размещен блок 2. Подъемный канат закрепляется на жесткой секции колонны в точке 3, проходит через нижний блок и направляется к механизму подъема 4. Вилочный захват 5 связан специальным зажимом 6 с подъемным канатом. При работе

механизма подъема поднимаются одновременно захват и подъем­ ная секция, причем скорость подъема захвата вдвое больше, чем подъемной секции.

Колонна, изображенная на рис. 18, г , отличается тем, что для подъема каретки 1 и для подъема подвижной секции 7 применены разные канаты. Каретка поднимается канатом 8, наматывающимся на барабан подъемного механизма 4. Подвижная секция подни­ мается канатом 9, закрепленным на жесткой секции колонны. Канат перекинут через блок 10, установленный на каретке.

В некоторых случаях (рис. 18, д) подъемную секцию урав­ новешивают подвижным противовесом 11. Секцию и противовес

соединяют цепью или канатом, перекинутым через звездочку или блок 2. Механизм подъема 4 при этом связывают непосред­

ственно с вилочным захватом 5. Масса противовеса должна быть больше массы подвижной секции, но меньше суммарной массы секции и вилочного захвата. Такая конструкция позволяет умень­ шить мощность привода механизма подъема, однако увеличивает массу системы и требует тщательной пригонки подъемной и не­ подъемной секций и вилочного захвата, чтобы избежать заедания при опускании пустого захвата.

Несколько реже применяют многоступенчатые телескопические колонны (рис. 18, е), в которых каждая из подъемных секций

и вилочный захват связаны непосредственно с подъемным меха­ низмом. Барабан механизма подъема 4 выполняется в этом слу­

чае ступенчатым, так что часть барабана наибольшего диаметра связана канатом 14 с вилочным захватом 5. Части барабана,

воляет максимально поднять нижнюю точку крана-штабелера над полом склада, что целесообразно при штабелировании груза. Соотношение диаметров выбирают таким, чтобы все подъемные элементы достигали крайних положений одновременно.

Известны телескопические колонны (рис. 18, ж), снабженные не только механизмом подъема грузам,но и механизмом подъема 16

подъемной секции 7 колонны. Вилочный захват 5 при подъеме движется вместе с подъемной секцией до достижения последней своего верхнего положения. Дальнейший подъем захвата происхо­ дит при неподвижной подъемной секции.

Оригинальная конструкция телескопической колонны приме­ нена на тяжелых мостовых кранах-штабелерах отечественного производства (рис. 19). Часть колонны 1, крепящаяся к тележке,

имеет коробчатое сечение с тремя парами направляющих, по ко­ торым перемещаются катки подъемной секции колонны 2 и ка­ бины 3. Подъемная секция колонны имеет корытное сечение и

оборудована двумя парами направляющих, а также соединитель­ ным устройством. При расположении захвата 4 в нижнем поло­ жении ролики грузового захвата 5 упираются в рычаги соедини­ тельного устройства 6, которые не могут повернуться, так как они соединены вертикальными тягами 7 cV -образными рычагами 8, упирающимися роликами 9 в боковые стенки колонны, благодаря

чему грузовой захват и подъемная секция колонны поднимаются совместно. Когда подъемная секция приходит в крайнее верхнее положение, ролики 9 V-образных рычагов входят в карманы 10.

Так как V-образные рычаги воспринимают нагрузку от массы подвижной секции колонны, передаваемую вертикальными тя­ гами 7, то они под действием этой нагрузки поворачиваются при входе роликов 9 в карманы (как показано штриховой линией на рис. 19). При этом на такой же угол поворачиваются рычаги 6

и занимают вертикальное положение, составляя одну линию

36

с вертикальной тягой и освобождая место для движения грузового захвата, ролики которого теперь будут катиться по вертикальной тяге, запирая ее в пазу, образованном ребрами подвижной секции колонны. Грузовой захват продолжает подъем до верхнего поло­ жения, подвижная часть рамы остается на месте, удерживаемая V-образными рычагами, ролики которых вошли в выемки колонны.

УСТРОЙСТВА БЕЗОПАСНОСТИ

На кранах-штабелерах устанавливают ограничители передви­ жения моста и тележки, а также ограничители подъема груза. Краны-штабелеры должны иметь также ограничители грузоподъ­ емности, блокировки, отключающие механизм подъема при появ­ лении слабины в подъемных канатах или цепях, ловители кабин (на кранах, управляемых из кабины ) и др.

Ограничители грузоподъемности играют важную роль. До­ вольно часто при установке груза в стеллаж вилы или груз за­

37

цепляются за металлоконструкцию стеллажа. В этих случаях ограничитель грузоподъемности защищает кран-штабелер от пе­ регрузок, так как максимальные моменты электродвигателей подъема обычно в 2—2,5 раза превышают номинальные, и при от­ сутствии ограничителей грузоподъемности пришлось бы учиты­ вать соответствующее увеличение нагрузок на металлоконструк­ цию и механизмы крана. Чаще всего применяют пружинные или торсионные ограничители грузоподъемности.

Пружинный ограничитель грузоподъемности представляет со­ бой стакан, в который установлена тарированная пружина. На пружину воздействует шток, на конце которого закреплен уравни­ тельный блок механизма подъема. От величины деформации пру­ жины зависит срабатывание ограничителя (рис. 20, а).

На легких кранах-штабелерах конструкции ЦК.БА ограничи­ тель грузоподъемности срабатывает и при ослаблении канатов. Для этой цели в ограничителе имеется вторая, более слабая пру­ жина, которая находится в деформированном состоянии под дей­ ствием веса грузового захвата. При установке грузового захвата на пол или на полки стеллажа пружина освобождается и микропе­ реключатель выключается, в результате чего цепь управления дви­ гателя подъема разрывается. Ограничитель грузоподъемности в унифицированных кранах устанавливают на поворотной плат­ форме.

38

Рис. 21. Роликовый ловитель ка­ бины:

/ —шарнир; 2—рычаг с блоком подъем­ ного каната; 3 — пружина; 4 — дву­ плечий рычаг; 5 — ролик; 6 — клино­ вой паз на грузоподъемнике

Краны-штабелеры, управляемые из кабины, грузоподъем­ ностью 1,0 т и более оборудованы торсионными ограничителями грузоподъемности. Ограничители такого типа несколько сложнее

Торсионный ограничитель (рис. 20, б) представляет собой со­

ставной стакан, на одном конце которого имеются шлицы, на дру­ гом — посадочные места для двух конических подшипников. Один шлицевой конец торсионного вала зафиксирован в шлицах ста­ кана, другой, также шлицевой, связан с рычагом, имеющим возможность углового перемещения. При воздействии на рычаг расчетной нагрузки возникает момент, который закручивает тор­ сионный вал на некоторый (небольшой) угол, и с помощью ко­ нечного выключателя, установленного на ограничителе, механизм подъема отключается. Другой конечный выключатель может быть использован для отключения механизма при появлении слабины в подъемном канате.

Рассмотрим устройства безопасности, удерживающие кабину при обрыве тягового элемента. Некоторые зарубежные фирмы пре­ дусматривают для этой цели защелки. На отечественных кранахштабелерах устанавливают ловители.

При обрыве любого из двух канатов грузоподъемника си­ стема пружин и рычагов приводит в действие клиновые захваты и останавливают кабину, в то время как грузовая каретка продол­ жает падать. Такая система позволяет уменьшить динамические нагрузки на конструкцию крана и обеспечить оператору необходи­ мую безопасность.

На рис. 21 показана схема роликового ловителя. На каретке грузоподъемника предусмотрен горизонтальный шарнир 1. Отно­

сительно этого шарнира может поворачиваться рычаг с закреплен­ ным на нем блоком 2, через который проходит канат механизма подъема. Свободный конец рычага связан пружиной 3 с одним кон­ цом двуплечего рычага 4, другой конец которого соединен тягой с роликом 5. В рабочем положении пружина 3 под действием массы грузоподъемника деформирована и ролик 5 свободно катится по

39