книги из ГПНТБ / Смирнов, В. И. Строительные машины учебник

I

полиспаста и стрелового расчала. Сбоку башни устанавливается кабина машиниста 10, из которой ведется управление краном.

Увеличение высоты подъема крюка достигается установкой про­ межуточной секции башни путем монтажа ее внизу с последую­ щим подъемом вверх специальным устройством.

В настоящее время находят применение башни трубчатого се­ чения, отличающиеся меньшими габаритами и меньшим аэродина­ мическим сопротивлением.

Рис. 10-6. Схема устройства башенного крана с поворотной башней и подкрановых путей:

а — лбщий вид крана; б — концевой упор; в — подкрановые пути

Стрела имеет коренную опорную, промежуточную и головную секции. На головке стрелы установлены грузовые блоки и ограни­ читель высоты подъема груза. Стрела в рабочем положении удер­ живается стреловым полиспастом. Удлинение стрелы достигается установкой дополнительных промежуточных секций. Головная сек­ ция соединяется с промежуточными на болтах или шарнирно, что позволяет складывать стрелу при демонтаже и перебазировках.

Грузовая лебедка имеет моноблочную конструкцию, состоит из электродвигателя и редуктора, на выходном валу которого жестко укреплен барабан. На валу электродвигателя установлен тормоз­

180

ной шкив колодочного тормоза с злектрогидротолкателем или электромагнитом. Для получения посадочных скоростей на быстро­ ходном валу редуктора со стороны, противоположной электродви­ гателю, установлен тормозной генератор. Он обеспечивает сниже­ ние скорости груза по сравнению с начальной в пять-шесть раз.

В последних моделях кранов с подъемной стрелой грузовой ка­ нат одним концом закрепляется на грузовом барабане, а другим — на стреловом. При такой запасовке канатов достигается горизон­ тальное движение груза при изменении вылета стрелы, так как в процессе наматывания стрелового каната на барабан грузовой канат с него сматывается.

Стреловая лебедка отличается от грузовой конструкцией бара­ бана и мощностью установленного электродвигателя. Изменение вылета стрелы производится путем сокращения стрелового по­ лиспаста.

Механизм поворота платформы крана состоит из вертикально расположенного электродвигателя, редуктора и электромагнитного колодочного тормоза. На тихоходном валу редуктора закреплена шестерня, входящая в зацепление с зубчатым венцом опорно-пово­ ротного круга.

Башенные краны имеют электрический многомоторный привод и питаются от сети трехфазного тока напряжением 380 в. Ток к ру­ бильнику крана подводится от пускового ящика четырехжильным кабелем, для которого у подкрановых путей оборудуется деревян­ ный желоб. За рубильником установлена защитная панель с кон­ такторами и максимальными реле, отключающими электрообору­ дование крана от сети при падении напряжения или перегрузке больше допустимых значений.

В кабине крана расположены контроллеры для пуска и управ­ ления электродвигателями механизмов путем включения и выклю­ чения соответствующих сопротивлений, размещенных в специаль­ ном ящике. Параллельно обмоткам статора электродвигателей включены тормозные электромагниты или двигатели электрогидро­ толкателей.

С тем чтобы исключить скручивание кабеля, идущего от ру­ бильника на защитную панель, на поворотной платформе устанав­ ливается ограничитель поворота, допускающий поворот крана в одну сторону в пределах 720°. При наличии между неподвижной

грузоподъемности, высоты подъема крюка, вылета стрелы, пово­ рота башни, передвижения крана, а также анемометр и противо­ угонные устройства.

Ограничитель высоты подъема крюка установлен на конце стре­ лы. К нему прикреплен канатик с грузом. Когда крюковая обойма

181

поднимает этот груз, рычаг поворачивается пружиной и отключает грузовую лебедку на «подъем».

В ограничителе вылета стрелы вмонтированы два рычага, сра­ батывающие от нажатия стрелы, когда она занимает крайние положения.

Ограничитель поворота башни связан шестерней с венцом опорно-поворотного круга и выключает электродвигатель меха­ низма вращения при установленном количестве оборотов крана

в одну сторону.

Ограничитель передвижения крана имеет конечный выключа­ тель, укрепленный на кронштейне ходовой тележки, и две линейки на концах подкранового пути. При наезде рычага выключателя на линейку происходит остановка крана.

Ограничитель грузоподъемности исключает подъем груза весом более номинального для данного вылета стрелы. Он состоит из датчика усилий, датчика угла положения стрелы, релейного блока и панели сигнализации. Датчик усилий, работающий на принципе динамометра и расположенный обычно между канатами стрелы, контролирует вес поднимаемого груза. Датчик угла связан рыча­ гом со стрелой и обеспечивает контроль за вылетом стрелы. Оба датчика подают свои сигналы на мостик сопротивлений, откуда они поступают на релейный блок. Последний суммируя сигналы, подает звуковой или световой сигнал и выключает механизмы кра­ на при грузовом моменте, превышающем допускаемое значение.

Анемометр, датчик которого устанавливается на головной сек­ ции башни, предупреждает крановщика световым и звуковым сигналами, если скорость ветра становится близкой к предельно допустимой (12 м/сек).

Противоугонные захваты крепятся снизу на ходовых тележках

иохватывают рельсы. При остановке крана между сменами, а так­ же при предельной скорости ветра захваты затягиваются ключом

иудерживают кран от опрокидывания и самопроизвольного пере­ движения.

устройству и эксплуатации рельсовых путей строительных башен­ ных кранов.

Рельсовый путь (рис. 10-6, в) башенных кранов состоит из ниж­ него и верхнего строений. Нижнее строение пути включает земля­ ное полотно, материалы его укрепления и устройства для отвода воды. В состав верхнего строения входят рельсы 5, накладки 4, соединяющие рельсы между собой, опорные элементы (в частности шпалы 2 и полушпалы 3), элементы крепления рельсов и балласт­ ный слой /.

Земляное полотно под рельсовые пути выполняется преиму­ щественно из грунта в виде прочной ровной площадки с продоль­

182

ным уклоном не более 0,005. Его размеры зависят от марки и типо­ размера крана. Ось полотна определяется с таким расчетом, чтобы расстояние от наиболее выступающей части крана до строящегося здания было не менее 0,7 м.

При устройстве земляного полотна из насыпного грунта послед­ ний укладывается слоями толщиной не более 200 мм с обязатель­ ным послойным уплотнением грунтоуплотняющими машинами или путем увлажнения. Недопустимо применение грунтов с примесью щепы, строительного мусора и других отходов, а также мерзлого неталого грунта.

Для подкрановых путей применяются железнодорожные рельсы типа РЗЗ, Р38, Р43, Р50 и Р65. Тип рельса определяется давлением на ходовое колесо крана (табл. 10-3).

Т а б л и ц а 10-3

Рельсы стыкуются между собой стандартными рельсовыми на­ кладками. Стыки располагаются между шпалами, что снижает ударные нагрузки ходовых колес на рельсы. Под рельсы устанав­ ливаются плоские металлические подкладки. Допускается укладка рельса на шпалы без подкладок, если давление на ходовое колесо не превышает 20 т.

В конце подкрановых путей к рельсам крепятся концевые упо­ ры (рис. 10-6,6) и линейки для приведения в действие концевых выключателей крана.

Конструкция крепления рельсов с опорными элементами зави­ сит от типа опорных элементов. Наибольшее распространение по­ лучили крепления рельсов к деревянным шпалам путевыми шуру­ пами с прижимами и железнодорожными костылями.

Опорные элементы путей в виде железнодорожных шпал и полушпал, железобетонных опор или плит воспринимают давление от рельсов и передают его на балластный слой.

Балластный слой предназначен для обеспечения устойчивости опорных элементов и передачи нагрузок от них на земляное по­ лотно. В качестве балласта применяется крупнозернистый песок, щебень, металлургический шлак, сортированный и карьерный гра­ вий. Балластные материалы выбираются в соответствии с «Техни­ ческими условиями на балластные материалы для железнодорож­ ного пути промышленных предприятий».

Для обеспечения нужной плотности балластные материалы укладываются слоями толщиной не более 200 мм и равномерно

183

уплотняются. Размеры балластной призмы зависят от конструк­ тивных параметров и технической характеристики крана.

В последнее время для башенных кранов используются инвен­ тарные подкрановые пути, которые монтируются отдельными звеньями длиной 12,5 м. Такая конструкция ускоряет строительство путей и обеспечивает их более высокое качество.

Для обеспечения электробезопасности при работе на кране рельсовые пути должны заземляться в соответствии с требова­ ниями СНиП Ш-И. 6—62. Контур заземления 6 (рис. 10-6, в) обыч­ но выполняется в виде трех стержней из труб диаметром 2—3 дюй­ ма или уголков размером 63x63 мм длиной 2,5—3 м. Сопротивле­ ние заземления не должно превышать 4 ом. Заземление соеди­ няется с рельсом полосовой сталью толщиной не менее 4 мм при ширине 12 мм.

Между стыками рельсов привариваются перемычки из круглой стали диаметром не менее 6 мм или полосовой стали. Такие же перемычки делаются между рельсами по концам подкранового пути.

Правильное содержание и контроль состояния рельсового пути являются основными мероприятиями по обеспечению безопасной и бесперебойной работы башенного крана.

Рельсовый путь должен осматриваться машинистом башенного крана перед началом каждой смены. Плановая проверка состояния пути лицом, ответственным за исправное состояние крана, произ­ водится не реже одного раза в неделю (при двух- и трехсменной работе) или в две недели (при односменной работе). При этом определяется состояние нижнего и верхнего строений, расположе­ ние рельсов в вертикальной плоскости, параллельность рельсов в горизонтальной плоскости, продольный уклон пути, который для вновь строящихся путей должен быть не более 0,005, а для путей,

ются с поворотной головкой и перемещающейся по стреле грузо­ вой тележкой. Башня крана опирается жестко на железобетонные плиты и крепится к стене возводимого здания кронштейнами через каждые 8—10 м. Она может быть наращена до нужной высоты установкой дополнительных секций между головной и верхней сек­ циями. Для этой цели кран оборудуется специальной монтажной лебедкой и стрелой.

Наибольшая высота подъема груза данных кранов 150 м, грузо­ подъемность достигает 100 кн. Скорость подъема груза находится в пределах 6—120 м/мин. Такие краны используются при строи­ тельстве 30—35-этажных зданий.

С а м о п о д ъ е м н ы е к р а н ы (рис. 10-5,е) в отличие от при­ ставных опираются на возведенные части здания (стены, ригели кар­ каса и т. п.). Вертикальное перемещение их производится посред­ ством подвижной обоймы и постамента. При подъеме крана обойма

184

с помощью специальной лебедки поднимается из начального поло­ жения и опирается на элементы здания. Посредством полиспастов башня выдвигается вверх относительно постамента и фиксируется на нужном уровне.

Грузоподъемность самоподъемных кранов равна 15—400 кн. Они используются для строительства высотных зданий и соору­ жений.

Монтаж башенных кранов с поворотной головкой, как правило, выполняется после пх сборки на земле с использованием инвентар­ ной мачты или падающей стрелы.

Мобильные башенные краны с поворотной башней монтируются методом поворота башни при помощи собственных механизмов. Такие краны могут складироваться и перевозиться без разборки на прицепе к автомобилю.

§ 10-3. Козловые краны

Козловой кран (рис. 10-7) представляет собой передвижное пролетное сооружение (мостовую балку или ферму), вдоль кото­ рого передвигается тележка 3 с грузоподъемным механизмом.

Ферма 4 опирается на две ноги 2 и 5 с ходовыми тележками 1 и механизмом передвижения. При пролете крана более 30 м одна из ног крепится к ферме шарнирно для компенсации возможных тем­ пературных изменений длины фермы.

У самомонтирующихся козловых кранов каждая Стойка опорных ног крепится шарнирно к ферме и может сдвигаться и раздви­ гаться по подкрановым путям. При такой конструкции кран может быть полностью собран на земле и затем поднят в рабочее поло­

185

жение при помощи лебедок с полиспастами, стягивающими стойки

между собой.

Козловые краны имеют грузоподъемность 30—1000 кн, про­ лет 9,3—44,0 м, высоту подъема крюка 7—35 м, скорость подъема груза до 8 м/мин и массу 7—175 т. Они применяются для погрузоразгрузочных работ на складах, сборки конструкций, монтажа тяжелого оборудования и также для монтажа сборных строитель­ ных элементов при возведении жилых и промышленных зданий вы­ сотой до пяти этажей.

§ 10-4. Стреловые самоходные краны

\

Стреловые самоходные краны состоят из рабочего оборудова­ ния, имеющего стрелу и грузозахватное устройство, поворотной платформы с механизмами привода и управления краном и ходо­ вой части.

В зависимости от типа и числа грузозахватных устройств дан­ ные краны делятся на три группы: общего назначения, оборудо­ ванные только грузовым крюком; полууниверсальные, работающие с крюком или грейфером для сыпучих грузов; универсальные, ко­ торые могут работать и как экскаваторы. К последней группе от­ носятся так называемые краны-экскаваторы.

По типу привода механизмов краны бывают с механическим, дизель-электрическим и дизель-гидравлическим приводом, в зави­

шасси 1 грузовых автомобилей, двигатели которых используются для привода механизмов крана. Для работы с крановой установ­ кой автомобиль оборудуется выносными боковыми опорами (аутри­ герами) 5, стабилизатором рессор, а также дополнительной ра­ мой, которая жестко крепится сверху на основной раме шасси. Вы­ носные опоры увеличивают опорную базу крана и воспринимают нагрузку в процессе подъема груза. Они устанавливаются в рабо­ чее положение вывинчиванием из кронштейнов или с помощью гидроцилиндров. Под опорные плиты аутригеров укладываются деревянные прокладки.' Работа крана с номинальной грузоподъем­ ностью допустима только на выносных опорах.

Стабилизатор обеспечивает постоянную связь между задними рессорами, а также связь заднего моста с рамой автомобиля. За счет этого исключается боковой крен крана, так как при прогибе одной рессоры одновременно прогибается и вторая. Когда кран устанавливается на аутригеры, рессоры с задним мостом подтяги­ ваются с помощью стабилизатора к лонжеронам рамы автомобиля, увеличивая устойчивость крана.

На раме крана жестко закреплены опорный круг 6 и зубчатый венец опорно-поворотного устройства. Это устройство в большин­

186

стве случаев выполняется в виде центрирующей цапфы и шариков или роликов, перекатывающихся по опорному кругу.

Поворотная часть крана состоит из вращающейся относительно центрирующей цапфы платформы 4, на которой смонтированы стрела 2, кабина 3, лебёдки и механизм вращения с деталями и узлами привода.

Рис. 10-8. Стреловые самоходные краны:

а — автомобильный; б — пневмоколесиый; в — гу­ сеничный

Стрела шарнирно крепится к проушинам передней части пово­ ротной платформы и в рабочем положении удерживается кана­ тами стрелового полиспаста. При переезде крана с объекта на объект стрела опирается на стойку, укрепленную на раме авто­ мобиля. На головной секции стрелы находятся направляющие блоки грузового каната. Для увеличения высоты подъема груза стрела может удлиняться дополнительными вставками.

Некоторые типы кранов оборудуются телескопическими стре­ лами, уменьшающими габариты крана в транспортном положении

187

и позволяющими быстро получить стрелу нужной длины. При ра­ боте с крупногабаритными грузами стрелы кранов могут осна­ щаться гуськом длиной до 2,5 м.

В кабине крана размещены рычаги и педали управления меха­ низмами крановой установки, а управление передвижением произ­ водится из кабины автомобиля.

На автомобильных кранах может быть использован механиче­ ский, дизель-электрический или дизель-гидравлпческий привод.

При одномоторном механическом приводе все исполнительные механизмы крана получают вращение от двигателя автомобиля через редуктор отбора мощности, карданный вал, редуктор непо­ воротной рамы, вертикальный вал и распределительную коробку или центральный реверс. От них крутящий момент передается на грузовую, стрелоподъемную и грейферную лебедки (при наличии последней) или на трехбарабанную фрикционную лебедку, а также на механизм вращения поворотной платформы.

Однобарабанные лебедки имеют червячный редуктор, на валу которого устанавливается колодочный тормоз. С распределитель­ ной коробкой редуктор соединяется карданным валом. У кранов с такими лебедками механизм вращения выполнен в виде червяч­ ного редуктора с тормозом и муфтой предельного момента. Послед­ няя устраняет опасность поломки механизма при попадании посто­ ронних предметов между зубьями приводной шестерни и зубчатого венца.

У трехбарабанной лебедки барабаны свободно установлены на одном валу. Включение соответствующего барабана (грузового, стрелового п грейферного) производится ленточной или пневмокамерной фрикционной муфтой (см. гл. 4). Каждый барабан снаб­ жен ленточным тормозом. Вращение на вал лебедки передается от вала центрального реверса с помощью шестеренчатой передачи. В данном случае механизм вращения имеет свой реверс в виде двух конических шестерен, свободно установленных на горизон­ тальном валу, и одной, жестко закрепленной на вертикальном. Для соединения шестерен с валом применяются конические фрик­ ционные муфты. Такая конструкция механизма позволяет совме­ щать поворот крана с другими операциями (например, с подъемом стрелы или груза).

Регулирование рабочих скоростей крановых механизмов произ­ водится за счет изменения числа оборотов двигателя. Управление муфтами н тормозами — рычажное или пневматическое.

Автомобильные краны с дизель-электрическим приводом имеют индивидуальный привод от электродвигателей для всех исполни­ тельных механизмов. Питание электродвигателей обеспечивается от собственного генератора или от внешней силовой электросети переменного тока напряжением 380 в с частотой 50 гц. Генератор приводится во вращение от двигателя автомобиля через коробку передач и коробку отбора мощности.

188

Ток от генератора на поворотную часть передается через сило­ вой шкаф и кольцевые токосъемники. На поворотной платформе установлен распределительный шкаф, а в кабине оборудуются пусковые устройства и контроллеры, с помощью которых произво­ дится раздельное включение и регулирование рабочих скоростей отдельных механизмов.

Все лебедки крана и механизм вращения снабжены колодоч­ ными тормозами. Для подъема п опускания стрелы вручную (в слу­ чае выхода из строя электрооборудования) стреловые лебедки не­ которых кранов имеют съемную рукоятку.

В настоящее время увеличивается выпуск автокранов с гидрав­ лическим приводом, достоинства которого рассмотрены в гл. 5. У них подъем и опускание стрелы производится с помощью гидро­ цилиндра, а вращение грузовой лебедки и механизма поворота — гидродвнгателями. Масло к данным узлам гидропривода подается

бак, предохранительные и регулирующие клапаны, соединитель­ ные трубопроводы и шланги.

Стабилизатор и аутригеры управляются у этих кранов с по­ мощью гидроцилиндров.

Грузоподъемный и поворотный механизмы снабжены нор­ мальнозамкнутыми тормозами с гидротолкателями, включенными параллельно гидродвигателям.

Регулирование рабочих скоростей крана обеспечивается изме­ нением режима работы двигателя автомобиля и варьированием передаточных чисел коробки передач. При этом можно получить малые посадочные скорости, что особенно важно при монтажных работах.

По грузоподъемности для автомобильных кранов установлен типажный ряд: 25, 40, 63, 100 и 160 кн при вылете стрелы 2,5—4,5 м. Максимальная высота подъема крюка кранов с нормальной стре­ лой равна 6,5—10,5 м, а с удлиненной может достигать 23 м (на­ пример, у шестнадцатитонного крана К-162). Грузоподъемность данных кранов в большой степени зависит от вылета стрелы: при его увеличении грузоподъемность резко уменьшается.

Достаточно большая грузоподъемность, высокая скорость пере­ движения (без груза — до 60 км/ч), мобильность и маневренность обуславливают целесообразность применения автомобильных кра­ нов при необходимости частых перебросок их с объекта на объект. Эти краны широко используются для производства погрузо-разгру- зочных, а также различных монтажных работ.

Основными недостатками автомобильных кранов являются ограниченная грузоподъемность, сложность трансмиссии, невысо­ кая проходимость на плохих дорогах.

189