11.7, Устройства безопасности

Строительные краны оборудуют устройствами безопасности: для автоматической остановки механизмов подъема крюка в его край­них (верхнем и нижнем) положениях; изменения вылета в край­них положениях; передвижения рельсовых кранов и их тележек;

передвижения мостовых и козловых кранов и их грузовых теле­жек, работающих на одном пути; всех других механизмов при не­обходимости ограничения их хода, например, механизма поворо­та; ограничителями и указателями грузоподъемности; анемомет­рами; креномерами; сигнализаторами приближения к ЛЭП и дру­гими устройствами. В кранах с электроприводом приборы и уст­ройства безопасности включают в электрические цепи питания соответствующих механизмов. При срабатывании их контакты раз­рывают электрическую цепь.

В качестве ограничителей линейных и угловых перемещений применяют рассмотренные ранее концевые и путевые выключа­тели рычажного и шпиндельного типов.

Ограничитель передвижения предназначен для автоматической остановки рельсово-колесного крана перед его подходом к тупи­ковым упорам. Ограничитель поворота ограничивает угол враще­ния механизма поворота в кранах с бескольцевым токоприемни­ком, чем исключается скручивание питающего кабеля.

Ограничителем угла наклона стрелы у кранов с маневровой стре­лой или пути тележки у кранов с балочной стрелой автоматичес­ки останавливают механизм изменения вылета перед подходом стрелы или грузовой тележки к конечным положениям.

Ограничителем подъема отключают грузовую лебедку перед под­ходом крюковой подвески к стреле. Применяемые в качестве ука­занных выше ограничителей концевые выключатели не исключа­ют возможности движения крана (механизма) в обратном направ­лении.

В качестве устройств безопасности в строительных кранах при­меняют также бесконтактные переключатели (электронные, элек­тромагнитные, ультразвуковые, фотоэлектронные и др.), облада­ющие повышенной надежностью, в частности, при работе в ус­ловиях пыльной или газовой среды и высокой влажности.

Козловые краны оборудуют ограничителями перекоса для от­ключения привода механизма передвижения крана при забегании одной стороны крана относительно другой.

Ограничители грузоподъемности применяют для защиты стре­ловых и в некоторых случаях мостовых кранов от перегрузок и опрокидывания. Ограничители автоматически отключают механиз­мы подъема груза и изменения вылета при подъеме груза массой, превышающей номинальную грузоподъемность более чем на 10% Для стреловых и на 25 % — для кранов мостового типа.

Ограничители грузоподъемности бывают механическими, элек­тромеханическими и микропроцессорными. Ограничитель грузо­подъемности мостового крана (рис. 11.23) устанавливают на за­крепляемой на грузовой тележке ветви каната 2, пропущенной че­рез два блока 3 с неподвижными осями и один блок 9, установлен­ный на подвижной серьге 8, соединенной со штоком 6 и поджи­

маемой пружиной 7. Пружина оггарирована так, что при ука­занном выше превышении мас­сы груза 1, а следовательно, уве­личении усилия в канате серь­га, сжимая пружину, перемеща­ет шток вправо, который нажи­мает на рычаг 5 концевого вык­лючателя 4, разрывающего цепь управления приводным электро­двигателем.

В стреловых кранах с пере­менным вылетом груза ограни­чивают не саму грузоподъем­ность, являющуюся функцией вылета, а грузовой момент. Для этого применяют в основном ог­раничители электромеханическо­го типа (рис. 11.24), состоящие из релейного блока с датчика­ми усилия и углового положе­ния стрелы. Первый датчик 3 (см. рис. 11.24, а) включают в систе­му канатов 1 стрелового поли­спаста на участке между распор­ками 2. Деформация растягива­ющими усилиями упругого коль­ца 5(см. рис. 11.24, б) передает­ся на потенциометр 4. Датчиком углового положения является рычажно-кулачковое устройство из элементов 8 и 9 (см. рис. 11.24, в), связанное со стрелой 10 и воз­действующее при ее повороте на рычажок 7 потенциометра 6. По­тенциометры 4а 6 (см. рис. 11.24, г), а также поляризованное реле нагрузки 11 соединены по схеме электрического моста, питаемого от аккумуляторной батареи постоянным током напряжением 12 В. При массе поднимаемого груза меньше допустимого значения мо­стовая схема не уравновешена, и через катушку реле проходит ток в одном направлении. Если фактическая нагрузка превысит допустимую, то изменится направление тока в катушке, что при­ведет к размыканию контактов реле и отключению грузоподъем­ного механизма.

Рис. 11.23. Ограничитель грузоподъ­емности мостового крана

Микропроцессорные ограничители грузоподъемности с аналогич­ной схемой работы применяют на современных башенных кранах. Микропроцессорный ограничитель состоит из блока обработки данных и релейного блока, работающих от датчиков усилия, вы­лета и скорости ветра. Ограничитель позволяет визуально по трем

-12 В о

+ 12 В о

11 гСН

Цифровым индикаторам оценивать основные параметры работы крана: вылет, соответствующую ему допустимую и фактическую массу груза, загрузку крана по грузовому моменту в процентах от ^Допустимого и скорость ветра. При 90 %-й загрузке крана выдают­ся звуковой и световой сигналы, а при перегрузке — световой и ' сигнал на отключение приводов. Звуковой сигнал выдается также ' при скорости ветра, составляющей 75 % от допустимой. Кроме того, микропроцессорный ограничитель блокирует перемещение груза на скоростях, превышающих допустимые для данной массы груза, а также обеспечивает автоматическую самодиагностику дат- i Чиков и элементов блока обработки данных.

На некоторых моделях мосто­вых кранов для получения ин­формации о массе поднимаемо­го груза применяют массоизме- рительное устройство (рис. 11.25). Такое устройство представляет собой гидравлический динамо­метр, подвешиваемый скобой 7 к корпусу грузовой тележки. Ко­нец грузового каната закрепля­ют на подвеске 1, соединенной со штоком 2 с поршнем 6 на кон­це, уплотненным манжетой 5 и перемещающемся в цилиндри­ческой проточке корпуса 3. Под- поршневая полость 4, заполнен­ная минеральным маслом, через канал 11 соединена с измери­тельным блоком 8, преобразу­ющем давление масла при подъ­еме груза в поворот стрелки 9, указывающей массу груза на ци­ферблате 10.

В кранах с гидроприводом дат­чик фактической нагрузки срабатывает от давления рабочей жид­кости в полостях гидроцилиндра подъема-опускания стрелы, с которым датчик соединен трубопроводом.

устройство

Кроме ограничителей линейных и угловых перемещений на кра­нах устанавливают указатели вылетов и соответствующей им гру­зоподъемности. В башенных кранах с маневровой стрелой такие ука­затели маятникового или рычажного типа основаны на преобразо­вании угла наклона стрелы к горизонту (в маятниковых указате­лях) или к основанию, на котором закреплена стрела (в рычаж­ных указателях), в соответствующий вылет и грузоподъемность, значения которых нанесены на шкалу для визуального наблюде­ния. В башенных кранах с балочной стрелой вылет однозначно определяется положением на стреле грузовой тележки, которому соответствует определенный угол поворота барабана лебедки пе­ремещения грузовой тележки. Значения вылета считывают со шкалы вольтметра, связанного с барабаном поводком. На ряде кранов применяют сельсинные указатели вылетов. Сельсин-датчик связан механической передачей с барабаном лебедки грузовой тележки, а сельсин-приемник со шкалой, отградуированной в единицах вылета, установлен в кабине. На стреловых самоходных кранах ус­танавливают креномеры для определения угла наклона крана на местности.

Краны, работающие на открытом воздухе, подвержены дей­ствию ветрового давления. Работа крана допускается при давле­нии ветра не более 250 Па (для некоторых районов — до 400 Па). При превышении указанных значений кран должен прекращать работу, а его ходовая часть должна быть заторможена. В практике эксплуатации рельсово-колесных кранов большой высоты имеют место случаи самопроизвольного передвижения крана под дей­ствием ветрового давления, приводящие к сходу крана с путей и опрокидыванию. Во избежание этого ходовые тележки этих кра­нов оборудуют противоугонными захватами в виде клещей, кото­рыми в нерабочем состоянии крана ходовую тележку жестко со- гдиняют с рельсами. С той же целью в конце рельсового пути ус­танавливают тупиковые упоры с буферными устройствами для смягчения удара при наезде крана на упор. Буферными, обычно резиновыми, упорами оборудуют также концевые участки пути грузовой тележки башенных кранов.

Для звуковой (сиреной) и световой (красной лампой) сигна- иизации о скорости ветра, превышающей допустимую для рабо­чего состояния, башенные с высотой до оголовка более 15 м, коз- пговые краны с пролетом более 16 м, мостовые перегружатели, а также стре­ловые самоходные краны с удлинен­ными стрелами и башенно-стреловым оборудованием оснащают анемометра­ми, которые устанавливают в верхней части 1 (рис. 11.26) крана так, чтобы вертушка 2 анемометра свободно об­дувалась ветром при любом его направ­лении. Там же для защиты от пораже­ния молнией на рельсово-колесных кранах устанавливают громоотвод 3 в виде штыря, соединенного через ме- галлоконструкцию крана и рельс с землей.

На стреловых самоходных кранах устанавливают прибор со звуковым сигналом для оповещения о прибли­жении стрелы крана к находящимся под напряжением проводам электри­ческой сети. Эти краны (кроме гусенич­ных) имеют также электрическую за­щиту от опасного напряжения при их работе вблизи линий электропередачи.

Рис. 11.26. Размещение ане­мометра на головке башен­ного крана

На рельсово-колесных кранах уста­навливают звуковые сигнальные при­боры, отличающиеся по тональности

от автомобильных, для оповещения находящегося на строитель­ной площадке персонала о начале работы крана. Для оповещения находящихся в цеху или в пункте грузопереработки людей о по­вышенной опасности при перемещении груза на мостовых кранах применяют звуковую сигнализацию (звонок или сирену). Преры­вистым звуковым сигналом также оснащают кабину подъемника. Сигнал включается автоматически одновременно с началом дви­жения кабины и прекращается при ее остановке.

Кабины кранов и грузопассажирских подъемников оборудуют так­же электрической блокировкой механизма передвижения (у подъем­ников — механизма подъема) при открытой двери. Блокировоч­ные устройства используют также для обеспечения безопасности обслуживающего персонала при различного рода работах на кра­не. У башенных кранов с неповоротной башней для предупрежде­ния зажатия людей при переходе их с поворотной на неповорот­ную часть блокировочное устройство автоматически отключает механизм поворота до перехода людей с одной части на другую. Краны мостового типа оборудуют устройствами для автоматичес­кого снятия напряжения (более 42 В) с крана при выходе на его галерею. Блокировочное устройство предусмотрено и в том слу­чае, когда краном можно управлять с двух рабочих постов, на­пример, из кабины и с выносного пульта. При управлении с од­ного из этих постов блокируется возможность управления с дру­гого.

На кранах с электрическим приводом при питании от внеш­ней сети заземляют все металлоконструкции, а также все метал­лические части электрооборудования (корпуса электродвигателей, кожухи аппаратов, металлические оболочки проводов и кабелей, защитные трубы и т.п.), не входящие в электрическую цепь, но могущие оказаться под напряжением из-за порчи изоляции.

К устройствам безопасности относятся также сбрасывающие щитки для очистки рельсов от посторонних предметов при дви­жении по ним крана; опорные детали для защиты крана (грузовой тележки) от падения при случайной поломке ходовых колес (кат­ков) или их осей; устройства против выхода каната из ручья бло­ка; устройства от запрокидывания стрелы в виде ограничивающей угловое перемещение канатной тяги, концы которой закреплены на стреле и на ее основании.