Козловой кран

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Emmerich - Rheinhafen 06 ies.jpg

Козловы́е кра́ны — краны мостового типа, мост (пролётные строения) которых установлен на опоры, перемещающиеся по рельсам, установленным на бетонные фундаменты[1].

Описание[править | править вики-текст]

Козловой кран состоит из следующих элементов:

  • металлический мост;
  • тележка, установленная или подвешенная на мосту и способная по нему передвигаться;
  • две опоры, каждая из которых включает одну или две стойки;
  • платформы опор для передвижения по подкрановому пути;
  • механизм подъёма груза;
  • механизм передвижения тележки;
  • механизм передвижения крана.
Cheremushsky (Kotlasky District of Arkhangelsk Oblast) (02).JPG
Cheremushsky (Kotlasky District of Arkhangelsk Oblast) (03).JPG

Козловые краны по назначению подразделяют на[1][2]:

Типовые характеристики кранов[1]
Тип крана Грузоподъёмность, т Пролёт, м Высота подъёма, м
Перегрузочный 3.2-50 10-40 7-16
Строительно-монтажный 300-400 60-80 20-30

По конструкции моста козловые краны делят на[1]:

  • краны с однобалочным мостом;
  • краны с двухбалочным мостом.

По количеству стоек козловые краны разделяют на[1]:

  • краны с одностоечными опорами;
  • краны с двухстоечными опорами.

Наиболее распространены козловые краны с двухстоечными опорами. Одна из опор может быть жёстко соединена с мостом (жёсткая или пространственная опора), а другая — шарнирно (гибкая или плоская опора). У козловых кранов с пролётом[3] менее 25 м обе опоры выполняют жёсткими. Рельсовый путь каждой из опор тяжёлого крана (грузоподъёмностью 1000 т и более) может состоять из 2-х и более рельсов. Ходовые тележки имеют в этом случае пространственную балансирную подвеску. В некоторых случаях рельсы укладывают на разных уровнях при различной высоте опор[1].

Кран называют полукозловым, если мост одной стороной опирается на подкрановый путь, а другой — на опорные стойки.

Грузовая тележка перемещается по мосту крана. Механизм передвижения тележки, как и механизм подъёма, может быть установлен на тележке (автономная грузовая тележка) или на металлической конструкции моста. Нередко механизм подъёма установлен на металлоконструкции, а тележка лишь снабжена механизмом передвижения[1].

Грейферные козловые краны (см. грейфер (грузозахват)) оборудованы специальной грейферной лебёдкой и при наличии механизма подъёма имеют механизм замыкания грейфера[1].

Если имеется необходимость ориентации груза, то тележку снабжают поворотной частью, как тележку металлургических кранов[1].

Для уменьшения раскачивания груза может быть использован жёсткий подвес грузозахватного устройства[1].

Cheremushsky (Kotlasky District of Arkhangelsk Oblast) (04).JPG
Crane in Viinikka Aug2008 002.jpg
Portalkran.jpg
Portaalkraan.JPG

Двухконсольные козловые краны имеют двустоечные опоры, однобалочные или реже — двухбалочные мосты. По конструктивной схеме выпускают большинство козловых кранов специального назначения[2].

Козловые краны с электроталями (грузоподъёмностью от 8 до 12.5 т и пролётом до 20-25 м) обычно выполняют с трубчатым или коробчатым мостом, иногда усиливаемым шпренгельной системой. Козловые краны грузоподъёмностью от 12.5 до 32 т и пролётом 25-32 м, в основном, изготовляют с решётчатой металлоконструкцией[2].

Преимущественное распространение получили козловые краны общего назначения[2], в первую очередь, краны с гибкой подвеской грузозахватного устройства[1]:

Параметры козловых кранов общего назначения грузоподъёмностью 3.2-32 т с пролётами 10-32 м и высотой подъёма 7.1; 8.0; 9.0 и 10 м устанавливается согласно ГОСТ 7352-81[1].

Козловые однобалочные краны. Козловые краны с однобалочными мостами и одностоечными опорами применяют редко, что в значительной мере объясняется относительной сложностью[чего?] консольной грузовой тележки[2].

Козловые двубалочные краны. Козловые краны с двухбалочным мостом более металлоёмки; основным их преимуществом является возможность применения типовых грузовых тележек от мостовых кранов и изготовление коробчатых пролётных балок по отработанной технологии[2].

Устройство[править | править вики-текст]

Portalkran Sietas3 Detail.jpg
Fotothek df pk 0000138 012.jpg

Металлическая конструкция козлового крана включает:

  • мост (пролётное строение):
    • без консолей;
    • с одной консолью (однобалочный мост);
    • с двумя консолями (двухбалочный мост);
  • две опоры:
    • с одной стойкой каждая;
    • с двумя стойками каждая.

Часто мост крана представляет собой пространственную конструкцию, состоящую из двух, связанных между собой ферм. Однобалочные мосты более характерны для кранов грузоподъёмностью 5-10 т. В качестве тележки в этом случае используют электротали[1].

Козловые краны большой грузоподъёмности выполняют с двухбалочными мостами. Рельсы для перемещения тележек в этих кранах обычно устанавливаются на верхней части главных балок. Грузовые канаты проходят между главными балками[1].

Тележки[править | править вики-текст]

Fotothek df pk 0000138 014.jpg

Масса канатных грузовых тележек с учётом массы грузовой и тяговой лебёдок составляет 5-10 % от массы номинального груза. Канатные грузовые тележки находят применение только в кранах группы режима 1K … 3K[прояснить], так как при перекатывании грузового каната по блокам полиспаста существенно увеличивается сопротивление передвижению тележки, что приводит к ускоренному износу каната. Для предотвращения чрезмерного провисания грузового каната приходится увеличивать массу грузовой подвески[2].

Подвесная грузовая тележка у козловых кранов бывает двух типов:

  • монорельсовая. У монорельсовой канатной тележки для уменьшения изгибающего момента, изгибающего монорельс, подвески рамы блоков выполнены со сферическими опорными элементами. Кроме ограниченного срока службы монорельса, отмечается неустойчивое положение тележки и кабины в поперечном направлении. Боковое раскачивание тележки и передвижной кабины, которое не устраняется применением упорных роликов, отрицательно влияет на условия работы крановщика. При действии на тележку боковых нагрузок или при возникновении эксцентриситета в механизмах с траверсой при подъёме грузов упорные ролики оказывают воздействие на нижние пояса моста. В некоторых случаях для перемещения кабины предусматривают дополнительные монорельсы, что увеличивает металлоёмкость конструкции[2];
  • двухрельсовая. Иногда двухрельсовые подвесные тележки снабжают монорельсовыми каретками, а нижние пояса моста выполняют из двутавровых балок, однако при этом резко возрастает число ходовых колёс. Усложняются и становятся менее надёжными узлы крепления балок к решётке граней моста[2].

Более распространены краны с тележками, перемещающимися по направляющим, уложенным на нижние пояса[неизвестный термин]. Рамы таких тележек для обеспечения равномерного распределения нагрузок на подтележечные направляющие часто выполняют с опиранием по трёхточечной схеме. При использовании тележек с грузовыми лебёдками на одном из торцов рамы закрепляют шарнир для соединения поперечной балки несущей стойки с ходовыми колёсами. В канатных тележках поперечину прикрепляют к торцу балки, на которой установлены канатные блоки. В этом случае уменьшается высота тележки, что позволяет рамы балансиров ходовых колёс монтировать на оси торцов поперечин. Для улучшения компоновки узлов примыкания стоек к мосту, в самоходных тележках применяют малогабаритные редукторы или механизм передвижения выполняют с центральным приводом[2].

Лебёдки[править | править вики-текст]

Ход натяжения тягового каната ориентировочно может составлять 0.8-1.2 % и 1.5-2.5 % длины пути тележки для лебёдок соответственно с нарезными барабанами и шкивами. При ходе тележки 40-45 м применяются натяжные лебёдки. Для фрикционных лебёдок иногда применяют автоматические натяжные устройства (грузовые или пружинные). Их рекомендуют использовать при скоростях передвижения 0.3-0.5 м/с и ходе тележки 20-25 м. В качестве натяжных используют поворотные под действием собственного веса лебёдки, рамы которых шарнирно смонтированы на основании с обеих сторон от шкива[2].

Лебёдки могут быть выполнены:

  • с канатоведущим желобчатым шкивом. Минимальный диаметр[чего?] должен быть не менее наименьшего допустимого диаметра блока и соответствовать группе механизма. Угол наклона[чего?] должен быть несколько более угла трения каната о шкив[2];
  • с нарезным барабаном. Такие лебёдки более надёжны, но обладают большими габаритами и массой[2].

Ходовое устройство козловых кранов[править | править вики-текст]

Механизмы передвижения выполняют в виде одноколёсных или балансирных тележек, соединяемых с основанием стоек опор или ходовых балок. Приводные двигатели имеют фазный ротор; в козловых кранах с электроталями грузоподъёмностью 5 т и менее часто применяют короткозамкнутые двигатели. Балансирные тележки могут быть выполнены с установленными на промежуточные ходовые колёса зубчатыми венцами, связанными между собой колесом. Иногда на выходной вал редуктора выполняют с третьей дополнительной опорой — с целью уменьшить нагрузку на корпус редуктора. В некоторых механизмах передвижения вал ведущего колеса монтируют на двух опорах и соединяют с редуктором зубчатой муфтой, однако это приводит к существенному увеличению ширины ходовой тележки. У механизма передвижения с навесным редуктором отсутствует консольная нагрузка и открытые передачи. Иногда валы редуктора и колёса соединяют с помощью жёсткой тарельчатой муфты. В козловых кранах применяются различные узлы установки ходовых колёс от мостовых кранов — цилиндрические и сварные буксы, закрепляемые внутри опоры. При использовании горизонтальных редукторов компоновка и рама усложняются; возрастают боковые габариты тележки. При использовании вертикальных редукторов значительно снижается масса и габариты тележки[2].

Применение[править | править вики-текст]

HDW Kiel.jpg
EmdenNordseewerkeBockkran retouched.jpg

Козловые краны применяют обычно для обслуживания открытых (реже крытых) складов, главным образом штучных грузов, контейнеров и лесных грузов, для монтажа сборных промышленных и гражданских сооружений, обслуживания гидроэлектростанций и секционного монтажа в судостроении. Краны изготовляются преимущественно крюковыми или со специальными грузозахватными устройствами. Пролёты кранов общего назначения обычно 4-40 м; при обслуживании судостроительных стапелей до 170 м. Грузоподъёмность таких кранов составляет 3-50 т, а при обслуживании гидроэлектростанций и стапелей достигает 400-800 т (в отдельных случаях 1600 т — две тележки с грузоподъёмностью по 800 т). Передвижение кранов (скорость 20-100 м/мин) часто является рабочим движением; при малых грузоподъёмностях в качестве грузовой тележки используются самоходные электрические тали. Для монтажа крупных изделий (например, в судостроении) применяют краны с двумя грузовыми тележками, позволяющими кантовать груз на весу. Краны строительного назначения, имеющие переменное место работы, выполняются самомонтирующимися[4].

Козловые краны для ГЭС. Специальные краны, предназначеные для монтажа и обслуживания машинных залов ГЭС, отличаются большой грузоподъёмностью (100-500 т) при относительно малых пролётах. Подразделяются на:

  • краны для машинных залов;
  • краны для плотин.

Могут быть:

  • бесконсольными;
  • консольными;
  • стреловыми;
  • полукозловыми[1].

Операции, проводимые на ГЭС с помощью козловых кранов:

  • синхронизированный подъём затворов плотин (большой ширины) несколькими кранами;
  • подъём ротора генератора колпака над ним, затворов, решёток и пр.[1].

Маркировка козловых кранов[править | править вики-текст]

Монтаж, демонтаж[править | править вики-текст]

Монтаж кранов с двухстоечными опорами[править | править вики-текст]

Общим требованием монтажа козловых кранов является обеспечение минимальной трудоёмкости и стоимости. А также часто предъявляют требования подъёма полностью собранных на монтажной площадке в рабочее положение[2]. Козловые краны с двухстоечными опорами обычно выполняют с шарнирным креплением стоек к мосту. Это позволяет осуществлять самоподъём крана методом стягивания оснований стоек монтажными полиспастами. Ранее для кранов грузоподъёмностью 5-12.5 т эту операцию стремились выполнять без применения других механизмов: для этого ходовые тележки снабжали канатными барабанами и приспособлениями, позволяющими на период монтажа подключать эти барабаны к приводу[2].

В последнее время такие барабаны предусматривают только в кранах предназначенных для строительных работ (частые перебазировки). Иногда на стойках устанавливают обоймы монтажных полиспастов, но в основном, ограничиваются устройством проушин для их соединения. Для стягивания полиспастов используют другие лебёдки или тракторы[2].

В связи с широким распространением стреловых самоходных кранов, в том числе большой грузоподъёмности (100-250 т), подъём моста козловых кранов всё чаще производят двумя стреловыми самоходными кранами, а при пролёте 16-25 м одним стреловым краном, причём ходовые колёса, прикреплённые к стойкам, которые шарнирно соединены с мостом, при подъёме перемещаются по подкрановым путям. Монтаж козловых кранов должен выполняться методом стягивания опор или с использования других кранов. Для кранов с относительно большой высотой подъёма (12-13 м) эти способы не всегда приемлемы. Значительная длина стоек опор, имеющих в начальный период монтажа угол наклона, затрудняет их стягивание[2].

В ряде случаев (на складах лесопромышленных предприятий) не имеется возможности использования стреловых кранов с необходимыми параметрами. В этом случае может быть использован метод монтажа с первоначальным подъёмом опор в рабочее положение, в котором они удерживаются системой расчалов. Затем с помощью полиспастов, верхние обоймы которых прикреплены к ригелям опор, опоры поднимают и к ним крепят заранее собранный на нулевой отметке мост[2].

Монтаж кранов с одностоечными опорами[править | править вики-текст]

Монтаж аналогично двухстоечным. У таких кранов предусматривают также шарнирное соединение стоек с опорными балками. Это позволяет с помощью монтажных мачт или кранов разворачивают стойки совместно с прикреплённым к ним мостом в рабочее положение[2].

Демонтаж[править | править вики-текст]

Демонтаж осуществляется в порядке, противоположном монтажу.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 П. З. Петухов, Г. П. Ксюнин, Л. Г. Серлин — Специальные краны — М: Машиностроение, 1985, 248с.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 И. И. Абрамович, В. Н. Березин, А. Г. Яуре — Спр-к: Грузоподъемные краны промышленных предприятий — М: Машиностроение, 1989, 360с., ил. ISBN 5-217-00286-7
  3. Пролёт — расстояние между осями крановых рельсов.
  4. Подъёмный кран (рус.). Yandex_slovari - БСЭ. Архивировано из первоисточника 1 апреля 2012.

Ссылки[править | править вики-текст]