Механизм передвижения тележки мостового крана

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Краткая техническая характеристика мостового крана

Краны мостовые — грузоподъемные устройства, циклического действия, которые используют для перемещения грузов с использованием самых разнообразных устройств грузозахватного типа. Краны мостового типа делятся на два основных вида: кран мостовой электрический однобалочный, и кран мостовой электрический двухбалочный. Краны мостовые электрические однобалочные достигают грузоподъемности от 0,5 до 15 т, в то время как краны мостовые двухбалочные достигают грузоподъемности до 150 т и более. Кран мостовой двухбалочный является одним из самых востребованных кранов среди остальных кранов в промышленном производстве. Кран мостовой электрический двухбалочный опорный может быть как общепромышленного типа, так и пожаробезопасного и взрывобезопасного.

Кран мостовой однобалочный и кран мостовой двухбалочный могут быть крюкового типа, грейферного, магнитного и т.д…

Кран однобалочный используется при небольших объемах грузопотока и необходим для проведения ремонтных и монтажных, подъемно-транспортных, перегрузочных работ на территории под навесами закрытых площадок либо в цехах (промышленных зданиях), при необходимости перемещения груза грузоподъемностью от 0,5 до 15т, с высотой подъема от 6 до 18м. Краны мостовые применяются как на открытом воздухе, при температуре — 40 + 40 С, так и в закрытых помещениях.

Мостовой кран передвигается по поднятой системе рельс вдоль территории и обеспечивает три оси движения крюка. Подъемник перемещает груз вверх и вниз, тележка перемещает груз влево и вправо и мост крана продвигает груз вперед и назад. И однобалочные и двухбалочные схемы опорного мостового крана позволяют достигать очень точного расположения крюка и плавное перемещение груза.

В зависимости от конструкции, кран мостового типа, бывает навесным и опорным. Механизм передвижения крана установлен на мосту крана. Мостовые краны могут управляться из кабины или с пола. Также различают краны мостовые с ручным или электрическим приводом, т.е. кран мостового типа имеет грузоподъемный орган, работающий при помощи собственного подъемного механизма или на базе электротельфера.

Краны мостовые электрические питаются от электрической сети с переменным током, частота которой составляет 50 Гц, а напряжение — 380 В.

Питание электродвигателей осуществляется по цеховым троллеям. Для подвода электроэнергии применяют токосъемы скользящего типа, прикрепленные к металлоконструкции крана. В современных конструкциях мостовых кранов токопровод осуществляется с помощью гибкого кабеля. Привод ходовых колес осуществляется от электродвигателя через редуктор и трансмиссионный вал.

Работа мостового крана делится на три типа:

1) Средний режим А3.

2) Тяжелый режим А5.

3) Очень тяжелый режим А7.

Мостовые краны состоят из несущих элементов, непосредственно опирающихся на крановый путь, и моста, перемещающегося по уложенным на стенах или внешних эстакадах рельсам. Принципиальная схема мостового крана, рисунок 1.

2. Подкрановые пути

3. Ходовые колеса

4. Концевые балки

5. Гибкий кабель

6. Вспомогательный механизм подъема

7. Главный механизм подъема

8. Крановая тележка

10. Площадка для обслуживания

12. Механизм передвижения тележки

13. Механизм передвижения крана

Рисунок 1 — Принципиальная схема мостового электрического крана общего назначения

По мосту передвигается грузовая тележка, оборудованная лебедкой с крюком, грейфером или магнитом.

Тележка мостового крана, рисунок 4, состоит из сварной металлической рамы на ходовых колесах, на которой смонтированы механизмы подъема груза и передвижения тележки.

1. Механизм подъема груза

2. Рама сварная металлическая

3. Механизм передвижения тележки

Рисунок 2 — Тележка мостового крана

На раме тележки размещены механизмы главного и вспомогательного подъема и механизм передвижения тележки. Механизм главного подъема имеет электродвигатель, соединенный длинным валом-вставкой с редуктором. Полумуфта, соединяющая вал-вставку с входным валом редуктора, используется в качестве тормозного шкива колодочного тормоза, имеющего привод от электрогидравлического толкателя. Выходной вал редуктора соединен зубчатой муфтой с барабаном. Опоры верхних блоков полиспаста и уравнительные блоки расположены на верхней поверхности рамы, что облегчает их обслуживание и увеличивает возможную высоту подъема. В качестве ограничителя высоты подъема применен шпиндельный выключатель, выключающий ток при достижении крюковой подвеской крайних верхнего и нижнего положений.

Механизм передвижения тележки состоит из двигателяё тормоза, вертикального зубчатого редуктора, двух ведущих и двух холостых ходовых колес. На раме тележки укреплена линейка, воздействующая в крайних положениях на конечный выключатель, ограничивающий путь передвижения тележки.

Рама сварена из продольных и поперечных балок из листовой стали, сверху накрыта настилом. С целью снижения массы тележки и повышения ее жесткости применяют гнутые профили.

Узлы механизмов смонтированы так, что на продольные балки опираются подшипники вала барабана, редуктор и двигатель механизма подъема. Механизм передвижения установлен посредине между ходовыми колесами или сбоку тележки — для удобства монтажа и замены вертикального редуктора. Кроме того, краны мостовые комплектуются канатными или цепными талями.

Электропривод тележки мостового крана

Тележка мостового крана является самостоятельным элементом подъемнотранспортного устройства и предназначена для перемещения грузов в пределах пролета мостового крана с технологически заданной скоростью движения и требуемой точностью позиционирования груза. Привод тележки является одним из основных узлов оборудования мостового крана.

Тележка перемещается по колее мостового крана. Сам же мост перемещается в направлении, перпендикулярном направлению движения тележки. На тележке установлен подъемный механизм, который оборудован крюком (или электромагнитом), с помощью которого можно перемещать груз. Движение тележки является составной частью технологического цикла мостового крана (рис. 1).

Рис. 1. Схема выполнения операций мостовым краном в рабочем цикле

Этот цикл состоит из следующих операций (на рисунке 1 номера операций показаны цифрами):

1 — подъем груза;

2 — перемещение тележки в заданное положение;

3 — перемещение крана в заданное положение;

4 — опускание груза массой;

5 — подъем крюка с массой груза;

6 — перемещение крана в исходное положение;

7 — перемещение тележки в исходное положение;

8 — опускание крюка.

Как видно из технологического цикла мостового крана, двигатель привода тележки включается во второй и седьмой операциях. При подходе тележки к заданному положению в пролете мостового крана осуществляется электрическое торможение электродвигателя привода тележки для обеспечения необходимой точности остановки.

После этого двигатель отключается и накладывается механический тормоз. Далее включается электропривод передвижения моста и груз перемещается вдоль цеха согласно технологическому заданию. Достигнув указанного места, кран останавливается, груз опускается, и далее выполняются необходимые технологические операции.

Кинематическая схема механизма передвижения те лежки мостового крана представлена на рисунке 2. Механизм передвижения тележки выполнен по схеме с редуктором посредине между приводными колесами.

Движение от электродвигателя Д через тормозной шкив Т, редуктор Р, соединительные муфты М и валы В передается на ходовые колеса. Для удержания тележки в неподвижном состоянии используется тормозной шкив.

Тележка имеет четыре ходовых и два приводных колеса. Ходовые колеса крановых тележек обычно изготовляют двухреберными.

Рис. 2. Кинематическая схема механизма передвижения тележки

Время перемещения тележки в заданное положение будет определяться с учетом времени разгона и торможения тележки с требуемым ускорением. Исходя из условий технологического процесса, тахограмма при перемещении тележки должна иметь вид, показанный на рисунке 3.

Необходимо обеспечить плавный пуск механизма тележки до заданной скорости с требуемым ускорением. Для обеспечения требуемой точности позиционирования необходимо плавное замедление электропривода с переходом на пониженную скорость, затем происходит остановка тележки.

Рис. 3. Тахограмма механизма передвижения тележки

Движение тележки с ударами по металлоконструкции на стыках рельсов, интенсивные разгоны и торможения, собственные колебания металлоконструкций при нагружении машин вызывают весьма интенсивные механические воздействия на электрооборудование, располагаемое на тележке мостового крана. Исходя из этого, электропривод перемещения тележки должен удовлетворять следующим требованиям:

1) электропривод должен обеспечить возможность пуска механизма в ход, реверсирование направления перемещения и останов механизма с требуемым ускорением (м/с2) и надлежащей точностью позиционирования (мм);

2) электропривод должен обеспечить плавное регулирование скорости вниз от основной;

3) развиваемый момент двигателя должен обеспечить работу механизма с заданной интенсивностью;

4) при заданном числе включений двигателя в час не должно быть перегрева его обмоток, из-за которого возможен длительный останов механизма;

5) двигатель должен быть выбран в соответствии с условиями эксплуатации, т. е. должен иметь соответствующую конструкцию, а его обмотки — термостойкую и противосыростную изоляцию;

6) приводной двигатель должен обладать наименьшими маховыми массами, оказывающими существенное влияние на протекание переходных процессов при частых пусках привода;

7) приводной двигатель должен соответствовать мощности механизма передвижения и обладать необходимой перегрузочной способностью;

8) электропривод должен обеспечить формирование переходных процессов, имеющих минимальную длительность;

9) конструктивно электропривод должен быть выполнен с учетом безопасности и удобства обслуживания.

Статический момент для механизмов передвижения, работающих на горизонтальном пути в производственном помещении, создается силами трения скольжения в подшипниках и трения качения колес тележки, катящихся по рельсам мостового крана. Статический момент механизма при прямом ходе тележки определяется грузоподъемностью крана. Статический момент механизма при обратном ходе тележки рассчитывается для неполного груза.

Для электропривода тележки мостовых кранов применяются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (в том числе в составе частотно-регулируемого привода), асинхронные двигатели с фазным ротором и двигатели постоянного тока независимого возбуждения.

Механизм передвижения тележки мостового крана

Механизмы передвижения кранов состоят из приводной части — электродвигателя, тормоза, приводных ходовых колес, передаточ» ного устройства и неприводной части — холостых ходовых колес. Механизмы передвижения бывают с центральным приводом, когда используют один двигатель и одно передаточное устройство (рис. 48, а, б), и с раздельным приводом, имеющим два и более двигателя (рис. 48, в). Механизмы с центральным приводом применяют в тележках и некоторых конструкциях мостов. Для передвижения мостов кранов чаще используются механизмы с раздельным при­водом.

В механизме передвижения с тихоходным валом (рис. 48, а) трансмиссионный вал состоит из отдельных секций, соединенных между собой посредством зубчатых муфт. Трансмиссионный вал получает вращение через редуктор от электродвигателя, уста­новленного в середине пролета моста крана. На конце вала поса­жены ходовые колеса. Для торможения и остановки механизма передвижения служит колодочный тормоз, установленный, как правило, между электродвигателем и редуктором. У этого механиз­ма частота вращения ходовых колес и трансмиссионного вала оди­накова.

Трансмиссионный вал в этом случае передает большие крутя­щие моменты, имеет большой диаметр, массивные соединительные муфты и опоры. Этот тип привода обладает наибольшей металло­емкостью и массой. Краны с тихоходными трансмиссионными вала­ми меньше подвержены перекосу, так как отклонения в размерах колес и разница в сопротивлениях передвижению компенсируются закручиванием вала.У механизма передвижения с быстроходным валом (рис. 48, б) трансмиссионный вал состоит из двух половин, соединенных с валом электродвигателя, расположенного в середине пролета моста. Противоположные концы вала соединены с двумя редукто­рами, крутящий момент от которых передается непосредственно на ходовые колеса. В этом случае трансмиссионные валы, вращаясь с частотой вращения ротора электродвигателя, передают минимальные крутящие моменты. Поэтому быстроходные транс­миссионные валы обычно имеют меньшие диаметры и массу, чем соответствующие тихоходные валы. Однако вследствие больших угловых скоростей, быстроходные трансмиссионные валы требуют более высокой точности изготовления и монтажа. Поэтому, несмот­ря на возможность снижения габаритов и массы трансмиссии, дан­ный тип привода в современных кранах применяют редко.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 48. Схемы механизмов передвижения: а—с центральным приводом и тихоходным валом, б—с центральным при­водом и быстроходным валом, в—с раздельным приводом; 1 — ходовые ко­леса, 2 — вал, 3 — редуктор, 4 — тормоз, 5 — электродвигатель, 6 — соединитель­ная муфта

Наибольшее распространение в кранах мостового типа получил раздельный привод (рис. 48, в). В этом случае электродвигатель и редуктор непосредственно связаны с приводными ходовыми колесами кранов. Ходовая часть каждой половины крана имеет свой привод.Хотя раздельный привод имеет удвоенное количество электро­двигателей, редукторов и тормозов, он легок и удобен в изготовле­нии и монтаже. К его недостаткам следует отнести значительную чувствительность к неравномерности нагрузок на противоположных сторонах крана.

В механизмах передвижения кранов наибольшее распростране­ние имеют горизонтальные редукторы с цилиндрическими зубчаты­ми шестернями.

Применяют также и вертикальные редукторы. Передаточное устройство в механизмах передвижения с раздельным приводом устанавливают как можно ближе к ходовому колесу.

Рис. 49. Кинематические схемы механизмов передвижения козловых кранов:
а — с промежуточной открытой зубчатой передачей, б — с навешенным на конец вала ходо­вого колеса редуктором, в, г — с промежуточной открытой зубчатой передачей и двумя при­водными колесами; 1 — редуктор, 2 — соединительная компенсирующая муфта, 3 — электро­двигатель, 4 — открытая зубчатая передача, 5 — ходовое колесо, 6 — центральный вал

Механизм передвижения грузовой тележки мостового крана аналогичен по конструкции механизму передвижения моста крана с тихоходным трансмиссионным валом. Конструктивные разновид­ности механизмов передвижения крановых тележек отличаются в основном расположением редуктора: центрально относительно колеи тележки либо консольно с вынесением за пределы ее габа­ритов и способом соединения концов выходного вала редуктора и трансмиссионного вала.

Все про устройство мостового крана: от грузовой тележки до электрооборудования

В 80-е годы в СССР ежегодно производилось 6-7 тысяч подъемных кранов мостового типа. В 2000-е годы их выпуск в России сократился до 1000-1500 единиц техники.

Несложное устройство мостового крана позволяет широко использовать грузоподъемные машины (ГПМ) этого типа на разномасштабных предприятиях — от маленьких автомастерских до больших металлургических комбинатов или ТЭЦ.

Классификация

Используются мостовые краны для того, чтобы поднимать и перемещать тяжелые грузы больших размеров во всех сферах промышленной деятельности человека.

Технические характеристики мостовых кранов разрешают применять эту категорию ГПМ как для внутренней погрузки-разгрузки, так и для наружных работ в любых климатических условиях.

Недостаток мостовых ГПМ — в их стационарности, а плюс — в том, что они могут использовать строительную высоту здания.

Мостовые ГПМ делятся на 2 большие группы: общего назначения и специальные.

Мостовые ОПИ (общепромышленного исполнения) оборудованы грузовым крюком.

Специальные — оснащаются захватами, имеющими узкоспециализированное назначение: грейфер, магнит, захваты для контейнеров. Подъемники спец. назначения производят с поворотной тележкой или стрелой.

В отдельную группу выделяют металлургические ГПМ, предназначенные только для данной отрасли промышленности. Оснащаются такие ГПМ спец. захватами: литейными, ковочными, для раздевания слитков и др.

Два способа опирания на крановый путь

У двутавровой пролетной балки есть верхний и нижний горизонтальные пояса. На верхний размещают опорные, а под нижний крепятся подвесные:

• Опорные— устанавливаются колесами на рельсы сверху. Грузоподъемность опорных ГПМ — максимальна (до 500т), но постройка подкрановой эстакады или опор требует финансовых затрат.
• Подвесные— подцепляются к нижним полкам кранового пути. Этот вид опирания прост в монтаже и имеет невысокую стоимость. Небольшая грузоподъемность (до 8т) окупается малой высотой конструкции, из-за чего размер рабочей зоны больше, чем у опорных кранов.

Подвесные краны можно установить на часть цеха. Есть возможность стыковать краны (стыковой замок) и перемещать тележки с одного крана на другой.

Конструкции устройства бывают разными. Они могут двигаться поступательно или совершать обороты вокруг вертикальной оси (хордовые, радиальные и поворотные) ГПМ.

Конструкция мостового крана

По количеству главных балок конструкция ГПМ бывает:

однобалочная. Используется на небольших производствах, может быть подвесным или опорным. Г/п 8 т.

Использование — в больших производственных цехах, в автомобильной, металлургической промышленности. Длина пролета — до 60м. Грузовая тележка может иметь вспомогательный грузоподъемный механизм помимо основного.

Тип привода мостового ГПМ

Привод механизмов у мостовых ГПМ может быть ручным или электрическим.

Ручнойпривод. У этого мостового крана механизмом передвижения служат червячные тали.

Используют ручные ГПМ для подъема относительно небольших грузов, при производстве вспомогательных или ремонтных работ.

Из чего состоит мостовой кран?

Общее устройство мостового крана — это одно- или двухбалочный мост и грузовая тележка, которая по нему перемещается.

На мосту и на тележке размещается электрооборудование и основные узлы и механизмы.

Тормозная система

Стандартная система торможения для мостовых ГПМ — колодочная или диско-колодочная.

Функционально тормозные устройства кранов бывают стопорными — для остановки устройства — и спускными — замедляющими спуск.

Тормоза могут быть открытого или закрытого типов. Подъемные механизмы кранов оснащаются закрытыми тормозами — в нормальном положении механизмы заторможены, тормоз снимается только при запуске двигателя.

Тормоза закрытого типа используют в ГПМ потому, что они более долговечны, чем открытые и их поломку можно легко заметить.

Открытые тормоза в некоторых случаях монтируют дополнительно к закрытым (как вспомогательные) — для увеличения скорости и точности размещения грузов.

Подъемные механизмы

Механизм подъема и спуска груза тоже размещен на крановой тележке.

Состоит из приводного электродвигателя, трансмиссионных валов, горизонтального редуктора и грузовых тросов с барабаном для намотки.

Для работ с грузами >80 т применяется доп. редуктор мостового крана или понижающая зубчатая передача. Чтобы повысить тяговое усилие используют полиспаст (чаще всего сдвоенный кратный).

Редуктор мостового крана, его назначение и устройство

Функционально цилиндрические крановые редукторы можно разделить на:

• редукторы подъемных механизмов;
• редукторы движения тележек;
• редукторы движения мостов.

Редуктор может иметь 2 типа исполнения: развернутое и планетарное.

Редукторы развернутого типа, оснащенные цилиндрическими колесами более популярны. Ремонт и обслуживание механизмов этой конструкции проще и дешевле.

Подкрановые пути мостовых кранов

При устройстве кранового пути в качестве крановых и тележечных рельсов используют ж/д рельсы Р18, Р24, Р38 (узкоколейные) и Р43, Р50 и Р65 (для широкой колеи).

Также используют спец.крановые рельсы КР50, КР70, КР80, КРЮО, КР120, или же стальные направляющие квадратного сечения с закругленными краями (для механизмов г/п ≥ 20т).

В качестве крановых путей для подвесного типа ГПМ применяют двутавровые балки.

Крепления рельсов к балкам должны исключать смещение рельсов и должны позволять быструю замену изношенных рельсов. Их концы соединяют двусторонними накладками и болтами или сваривают.

Электрообрудование

К электрике мостовых ГПМ предъявляются особые, повышенные требования, что обусловлено напряженными режимами работы.

За 1 час может быть произведено сотни включений, выключений и перегрузок, связанных с разгоном, торможением устройства в целом или тележки.

Движение моста и крановой тележки, подъем и перемещение груза осуществляется основным электрооборудованием:

• электродвигатели. Устанавливаются 3 (4) двигателя, 2 из них размещены на тележке для подъема/спуска груза и движения тележки по балке моста, и 1 (2) двигателя перемещает балку крана по рельсам. В мостовых кранах для ОПИ используют прочные асинхронные электродвигатели, предназначенные для частых перегрузок и пусков серий МТ или МТК (для ненапряженной работы), трехфазного тока;
• контроллеры, реле управления, магнитные пускатели и другая аппаратура для того, чтобы управлять электродвигателями;
• электромагниты, толкатели и прочие устройства, задействованные в работе стопорных тормозов;
• ограничители грузоподъемности и прочие средства механической защиты.

Прожекторы, приборы рабочего и ремонтного освещения, обогрева, звуковая сигнализации, измерительная аппаратура — все это является вспомогательным электрооборудованием.

Подводится электропитание 2-мя способами: троллейными линиям или гирляндными кабельными системами:

1. Троллейная линия — применяется в ГПМ большой грузоподъемности.

1. Кабельная система. Гибкий эл.кабель, который подвешивается на специальные кабеленесущие каретки. Гирляндная система дешевле, ее монтаж и эксплуатация — легче, но она менее надежна.

Для перемещения балки моста применяется троллейная линия, а для крановой тележки — кабельная система.

Устройство крановой тележки мостового крана

Грузовая тележка производит подъем, спуск и перемещение груза вдоль моста.

На жесткой стальной раме с ведущими и ведомыми колесами установлены многочисленные крановые узлы.

Это приводы, электродвигатели подъемных механизмов (основного и вспомогательного), токосъемник, блокираторы высоты подъема.

Аварийную остановку тележки при поломке тормозной системы обеспечивают буфера.

Консольную тележку используют для однобалочных устройств. В двухбалочных применяют тележки, которые могут двигаться по обоим поясам балок (нижнему и верхнему).

Схема управления мостовым краном

Управляется ГПМ из подвесной кабины или с проводного (беспроводного) пульта, место расположения оператора — на полу цеха (земле) или вне рабочей площадки.

Монтаж мостового крана

Мостовой ГПМ требует доработки рабочей площадки – нужно проложить крановой путь.

Рельсовый путь может быть смонтирован на специальной крановой эстакаде, или для его постройки используется пол, колонны и опоры здания.

Есть 3 варианта монтажа:

• Поэлементный(пошаговый). Сборка крановых узлов происходит наверху на подкрановых путях.
• Крупноблочный— так называемая, укрупненная сборка. На высоту для монтажа поднимаются крупные фрагменты (механизмы, электрооборудование, узлы) крана, заранее собранные внизу.
• Полноблочный— полная сборка моста на полу. Конструкция поднимается целиком и монтируется на подкрановых путях. Для данного метода необходимо использование мощной техники.

Фото разных моделей

Вот так выглядят эти механизмы за работой:

Подробное видео о мостовом кране

Рассмотреть устройство в деталях можно на обучающем видео: