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

меняют аналоговые электронные вычислительные машины, опре­ деляющие режим работы электроприводов с учетом различных условий работы крана, в том числе наличия или отсутствия груза на грузоподъемнике, положения грузоподъемника на колонне, направления инерционных нагрузок при одновременном пуске (или торможении) приводов передвижения и подъема.

Приводы подъема тяжелых опорных кранов-штабелеров также отличаются от соответствующих приводов легких кранов. Большая канатоемкость не позволяет использовать приводы электроталей, поэтому приводы подъема тяжелых кранов-штабелеров компонуют подобно приводам обычных кранов из стандартных узлов: электро­ двигателей, тормозов, редукторов и канатных барабанов. В зави­ симости от конструкции крана-штабелера и его габаритных разме­ ров приводы подъема могут быть развернуты в горизонтальной и в вертикальной плоскостях. Ввиду ограниченных размеров крановштабелеров по ширине более часто применяют вертикальную ком­ поновку приводов, при которой электродвигатель устанавливается под канатным барабаном и соединяется с ним вертикальным цилин­ дрическим или червячным редуктором.

Электропривод подъема должен обеспечивать достаточно широ­ кое регулирование скоростей подъема и опускания, а также пуск и торможение механизма с ускорением (замедлением) не более 0,5 м/с2. На приводах подъема применяют электродвигатели пере­ менного и постоянного тока, при автоматическом управлении — электродвигатели постоянного тока с тиристорным регулирова­ нием скорости. На кранах-штабелерах с большой высотой подъ­ ема гидроприводы не используют.

На рис. 29 показаны схемы двухколонного и одноколонного опорных стеллажных кранов-штабелеров, предназначенных для работы в складах с большой высотой (изготовитель фирма MANNESMANN GEISEL, ФРГ), характерных для кранов-штабе­ леров этой группы. Колонны кранов имеют решетчатую конструк­ цию, развитую в продольном и поперечном направлении. Они установлены на жесткую сварную балку, оборудованную двумя ходовыми колесами, одно из которых приводное. Приводы пере­ движения и подъема установлены в нижней части крана. Грузо­ подъемник поднимается с помощью системы блоков, связанных в одно целое. Грузоподъемник двухколонного крана-штабелера выполнен в виде рамы, подвешенной канатами на двух блоках, ко­ торая движется по направляющим колонн. На грузоподъемнике установлена кабина оператора и выдвижной телескопический захват. Грузоподъемник одноколонного крана консольный. Он также оборудован кабиной оператора и выдвижным телескопиче­ ским захватом. Управление кранами-штабелерами автоматиче­ ское.

Применение одноколонной или двухколонной металлокон­ струкции в опорных кранах-штабелерах не зависит от высоты склада. Одноколонные краны-штабелеры при прочих равных усло-

Рис. 29. Тяжелые стеллажные краны-штабелеры опорного типа:

а — двухколонный; б — одноколонный; 1 — нижний блок грузового каната; 2 — привод передвижения; 3 — кабина; 4 — колонна; 5 — направляющий рельс; 6 — верхний блок грузового каната; 7 — грузоподъемник; 8 — телескопический захват; 9 — привод подъ­ ема; 10 — крановый рельс; 11 — нижняя балка рамы

виях более просты по конструкции. Возможность их использова­ ния определяется размерами и массой перерабатываемого груза. При большой грузоподъемности консольный грузоподъемник пере­ дает на колонну значительный крутящий момент, возникающий при пуске и торможении механизма выдвижения захвата с грузом. В стеллажных кранах-штабелерах, имеющих малые зазоры между краном и стеллажами (50— 100 мм), можно допускать весьма незна­ чительные поперечные смещения грузоподъемника, возникающие в результате выборки зазоров в направляющих и кручения ко­

52

лонны. Обеспечение высокой крутильной жесткости колонн и по­ перечной жесткости консольного грузоподъемника при большой длине консоли связано с увеличением массы металлоконструкций, что не всегда возможно. Поэтому при грузоподъемности более 1 т опорные стеллажные краны-штабелеры делают двухколонными. Примером могут служить краны-штабелеры конструкции ЦКБА, предназначенные для использования на складах высотой до 16,2 м.

Краны-штабелеры имеют грузоподъемность 0,5: 1,0 и 2,0 т и мо­ дификации грузоподъемников с продольным и поперечным размеще­ нием пакетов. Краны грузоподъемностью 0,5 и 1,0 т (рис. 30, а, б)

выполнены одноколонными с консольным грузоподъемником. Для уменьшения поперечных нагрузок и упрощения конструкции ка­ бина оператора размещается на конце грузоподъемника. На кранештабелере грузоподъемностью 2,0 т (рис. 30, в) применена двух­

колонная рама. Одна из колонн решетчатой конструкции воспри­ нимает основные вертикальные нагрузки от веса грузоподъем­ ника и груза и горизонтальные инерционные нагрузки, возника­ ющие при неустановившемся движении крана. Вторая колонна, менее жесткая, имеет сплошное коробчатое сечение с приварен­ ными направляющими. Она служит для восприятия поперечных нагрузок. Эта колонна используется для перемещения кабины оператора, которая не имеет собственного привода и подхваты­ вается грузоподъемником. Колонны кранов-штабелеров грузо­ подъемностью 1,0 т и 2,0 т одинаковы по конструкции.

Краны-штабелеры могут работать в отапливаемых и в неотапли­ ваемых складах. В связи с этим на кранах размещено лишь мини­ мально необходимое электрооборудование: датчики для автомати­ ческого адресования, конечные выключатели и т. п. Основной комплект электрооборудования, включая пускатели силовой цепи электроприводов и пускорегулирующую аппаратуру, вынесен

встационарные шкафы, устанавливаемые в отапливаемом помеще­ нии, в непосредственной близости от центрального пульта управ­ ления. Питание подводится по кабелям.

Приводы передвижения и подъема работают от электродвигате­ лей постоянного тока с тиристорным регулированием скоростей

вотношении 1 : 20, позволяющим при рабочих скоростях 120 и

25 м/мин иметь установочные скорости соответственно 6 и 1,25 м/мин, что обеспечивает точность остановки груза в заданных координатах.

Стеллажные краны-штабелеры опорного типа позволяют до­ стичь максимального, по сравнению с другими кранами-штабеле- рами, использования объема складов и имеют высокую производи­ тельность. Однако в складах с малой оборачиваемостью грузов применение стеллажных кранов-штабелеров, работающих по­ стоянно в одном межстеллажном проходе, оказывается недоста­ точно эффективным, так как не полностью используется их произ­ водительность. В таких складах стеллажные краны-штабелеры работают совместно с передаточными тележками, переставляю-

53

00091 т х

Рис. 30. Опорные стеллажные краны-штабелеры с автоматическим управлением конструкции ЦК.БА грузоподъемностью:

щими краны-штабелеры из одного межстеллажного прохода в дру­ гой., При этом количество кранов-штабелеров может быть умень­ шено, в результате чего их производительность полностью реали­ зуется.

Наиболее просты по конструкции передаточные тележки кра­ нов, перемещающихся по двум напольным рельсам. Такие тележки представляют собой четырехколесную платформу, передвигаю­ щуюся по рельсовым путям, уложенным в приямке, проходящем вдоль торцов стеллажей, и несущую на себе два отрезка рельсов, достаточных по длине для размещения крана. В целях получения наиболее простой конструкции передаточной тележки токоподвод к крану размещается в нижней его части. При размещении токоподвода в верхней части крана появляется необходимость в легкой ферме, несущей отрезок токоподвода.

Передаточные тележки кранов, перемещающихся по одному напольному рельсу, несколько сложнее по устройству, чем описан­ ные выше. Известны тележки, оборудованные вертикальной фермой, несущей отрезок верхнего направляющего рельса. Такие переда­ точные тележки могут быть применены при высоте складов не более 8 м. Другая конструкция передаточных тележек, включающих в себя направляющие, установленные на высоте 1,0— 1,5 м от низа крана, значительно меньше по массе и требует лишь небольшого усложнения крана, выражающегося в установке дополнительных горизонтальных роликов.

ОПОРНЫЕ КРАНЫ-ШТАБЕЛЕРЫ,

ПЕРЕМЕЩАЮЩИЕСЯ ПО РЕЛЬСОВЫМ ПУТЯМ, УЛОЖЕННЫМ НА СТЕЛЛАЖИ

Опорный на стеллаж кран-штабелер представляет собой четы­ рехколесную тележку, перемещающуюся по двум рельсам, уло­ женным на стеллажи, к которой крепится одноколонная или двух­ колонная рама, служащая для вертикального перемещения грузо­ подъемника.

На рис. 31 показана схема одноколонного крана-штабелера, передвигающегося по стеллажам, изготовляемого объединением Transporta (ЧССР). Рельсы укладывают на верхние планки стелла­ жей и крепят к ним болтами. При этом достигается высокая точ­ ность монтажа (допуск не более ± 2 мм). Колея рельсовых путей, в зависимости от размеров перерабатываемого груза и прохода между стеллажами, составляет 1,5—2,5 м. По крановым рельсам передвигается тележка крана-штабелера, несущая на себе основ­ ные механизмы: приводы подъема и передвижения и шкаф с элек­ троаппаратурой. К тележке крепится колонна сплошного сечения (на легких кранах-штабелерах) или решетчатая (на кранах-штабе- лерах большой грузоподъемности).

Легкие краны-штабелеры грузоподъемностью до 1,0 т и высотой подъема 8— 10 м не требуют установки в нижней части стеллажей

55

7 9

Рис. 31. Одноколонный стеллажный кран-штабелер, передвигающийся по рель­ совым путям, уложенным на стеллажи, и передаточная тележка:

1 — телескопические захваты; 2 — грузоподъемник; 3 — кабина; 4 — колонна; 5 — тележка крана; 6 — привод передвижения; 7 — привод подъема; 8 — рельсы переда­ точной тележки; 9 — передаточная тележка; 10 — крановый рельс; 11 — стеллаж; 12 — направляющие рельсы

направляющих рельсов, так как имеют достаточно большую устой­ чивость в поперечной плоскости. При большей высоте подъема поперечный изгиб колонны под действием статической нагрузки от веса выдвинутого груза или динамической инерционной на­ грузки при пуске и торможении выдвижного захвата может суще­ ственно уменьшить зазор между краном и стеллажами. Во избежа­ ние этого в нижней части стеллажей монтируют направляющие рельсы. По рельсам катятся горизонтальные ролики, установлен­ ные на колонне крана-штабелера и удерживающие ее в среднем, относительно стеллажей, положении. Монтаж направляющих рельсов должен проводиться с высокой точностью и отклонение осей направляющих рельсов от осей верхних крановых рельсов, во избежание перекоса кранов, должно быть минимальным.

Опорные на стеллажи краны-штабелеры отличаются от опорных на пол кранов-штабелеров несколько худшим использованием высоты складов, но имеют лучшие условия работы металлокон­ струкций. Основным преимуществом опорных на стеллажи крановштабелеров является простая конструкция передаточных тележек, не загромождающих площадку перед стеллажами и не требующих устройства приямков.

Передаточные тележки изготовляют в виде четырехколесной платформы, перемещающейся по двум рельсам, проходящим попе­ рек склада, один из которых устанавливают на стеллажи, а другой

56

няться на складах с большой и малой оборачиваемостью грузов. В последнем случае они работают с передаточными тележками. Недостатком кранов этого типа является необходимость определен­ ного усиления жесткости стеллажей, несущих на себе дополни­ тельную нагрузку от веса крана-штабелера. Недостатком также является затрудненный доступ к механизмам крана-штабелера и передаточной тележки.

КРАНЫ-ШТАБЕЛЕРЫ

ДЛЯ ПОШТУЧНОГО ОТБОРА ГРУЗОВ

Большое распространение на складах самых различных отрас­ лей производства получили стеллажные краны-штабелеры по­ штучного отбора грузов, в кабинах которых могут комплекто­ ваться заказы, состоящие из нескольких наименований грузов, хранящихся в стеллажах, обслуживаемых кранами-штабелерами.

Комплектовочные краны применяют в случаях, когда на складе хранят различные мелкие изделия и материалы, которые выдают поштучно. Так, детали радиоаппаратуры, метизы, инструмент вы­ дают обычно в количестве, которое намного меньше, чем количе­ ство таких деталей, одновременно хранимых в одном контейнере (поддоне), даже в контейнере небольшой грузоподъемности. В этих случаях более целесообразно брать из контейнера нужное количе­ ство деталей, не вывозя контейнер в экспедицию.

Поштучный отбор грузов заключается в том, что из ячейки стеллажа, в которой на поддоне или в ящичной таре (иногда на полке стеллажа) хранится определенное количество изделий одного наименования, оператор берет одно или несколько изделий и укла­ дывает в кабине крана-штабелера на специальный стол или в тару. По мере движения крана-штабелера вдоль стеллажа оператор останавливается против следующей ячейки, откуда извлекает несколько изделий другого наименования и так далее, пока не наберет необходимое количество изделий для комплектования за­ каза или пока не использует грузоподъемность крана-штабелера.

По конструктивному исполнению комплектовочные краныштабелеры не отличаются от стеллажных кранов-штабелеров для пакетной переработки грузов, за исключением кабины оператора, которая приспособлена для отбора грузов вручную.

Наиболее просты по устройству кабина и грузозахватное уст­ ройство, применяемые на кранах-штабелерах малой грузоподъем­ ности (160, 250, 320 кг). На таких кранах оператор вручную извле­ кает грузы из стеллажей, где они хранятся на полках или в ящич­ ной таре, и укладывает на стол грузозахватного устройства. Приемные столы делают гладкими, роликовыми или шариковыми, на которых грузы в таре могут двигаться вручную в одном (роли­ ковые приемные столы) или в разных (гладкие или шариковые столы) направлениях.

58

Комплектовочные краны-штабелеры грузоподъемностью 250 кг

иболее оборудуют выдвижными телескопическими захватами, бла­ годаря которым они могут перерабатывать грузы пакетами в таре

ипоштучно. При этом установка грузов в стеллаж производится пакетами, а выдача — поштучно. Примером подобного решения может служить кран-штабелер, показанный на рис. 24, 25.

Извлекать изделия из стеллажей вручную удобно при глубине последних до 700 мм. При глубине 800 мм можно доставать только мелкие грузы. Ввиду этого, при необходимости комплектовать за­ казы изделий, хранящихся в таре размером 600x800 или 1200х х800ммвплане, на кране-штабелере устанавливают два выдвижных телескопических захвата. На один захват устанавливают порож­ нюю тару, служащую для укладки комплектуемых изделий, на другой — тару или поддон, в котором хранят грузы. Работа произ­ водится в такой последовательности. Кран-штабелер с одним по­ рожним контейнером подъезжает к требуемой ячейке стеллажа. Свободным телескопическим захватом из этой ячейки извлекают поддон с грузом. Часть груза из него оператор перекладывает вруч­ ную в порожний поддон, а первый поддон устанавливает обратно в стеллаж. Затем кран-штабелер движется к следующей ячейке.

Комплектовочные краны-штабелеры с двумя телескопическими захватами должны иметь грузоподъемность, равную удвоенной массе пакетов (поддонов с грузом), хранящихся в стеллажах. Как правило, наименьшая грузоподъемность подобных кранов-штабе- леров 2 х 160 кг.

На рис. 33 показан комплектовочный кран-штабелер с двумя телескопическими захватами, серийно изготовляемый Кадиевским машиностроительным заводом. Кран-штабелер применяется на складах высотой до 12,6 м, для переработки грузов в таре размером 600x800 мм в плане и высотой 350 мм. Кран передвигается по рельсу, уложенному на полу склада, имеет одноколонную металло­ конструкцию, по которой перемещается консольный грузоподъем­ ник. На грузоподъемнике установлена полуоткрытая кабина оператора и два телескопических захвата, расположенные один над другим, со смещением в продольном направлении примерно на половину ширины тары. Кран-штабелер передвигается со ско­ ростью 60 м/мин, обеспечиваемой электроприводом постоянного тока со ступенчатым регулированием скорости в отношении 1 : 10. При передвижении на короткое расстояние оператор включает малую скорость передвижения, при передвижении на большие рас­ стояния — максимальную. Привод подъема груза двухскоростной, соотношение скоростей 1 : 4. Рабочая скорость подъема груза

12,5 м/мин.

Особенностью конструкции крана-штабелера является подвеска кабины на грузоподъемнике, который выполнен так, что обеспе­ чивает наибольшее удобство оператору при комплектовании гру­ зов и в то же время позволяет полностью использовать высоту по­ мещения склада.

59

Рис. 33. Комплектовочный стеллажный кран-штабелер грузоподъем­ ностью 2 X 0,25 т

Чтобы не препятствовать загрузке верхних ячеек стеллажей в кранах-штабелерах легкого типа кабина оператора обычно имеет свободный ход относительно грузоподъемника. При подъеме грузо­ подъемника на величину свободного хода кабины тара, установлен­ ная на нем, оказывается на расстоянии 1— 1,2 м от уровня пола кабины и может с определенным удобством обслуживаться опера-

60