Грузоподъемные краны

Одним из наиболее распространенных средств механизации погрузочно-разгрузочных работ на промышленных предприятиях, строительных площадках, в речных и морских портах, на железнодорожном транспорте и т. д. являются грузоподъемные краны, обеспечивающие подъем груза, перемещение его на незначительное расстояние и опускание с помощью грузозахватного устройства.

Грузоподъемные краны могут быть классифицированы по конструктивному исполнению, конструкции грузозахватного устройства, виду перемещения, конструкции ходового устройства, виду привода механизмов, степени поворота и способу опирания.

По конструктивному исполнению грузоподъемные краны разделяют на краны:

- мостового типа, к которым относятся мостовые, козловые и мостовые перегружатели, кабельные и мостокабельные;

- краны-штабелеры;

- стрелового типа, к которым относятся башенные, портальные и консольные;

- самоходные, включающие гусеничные, железнодорожные, пневмоколесные, плавучие, шагающие.

По конструкции грузозахватного устройства краны разделяют на:

- крюковые, предназначенные для работы с различными штучными грузами;

- грейферные – для работы с сыпучими материалами;

- магнитные – для транспортирования стальных и чугунных грузов;

- клещевые – для ящиков, бочек, мешков и т. п.;

- траверсные, оборудованные, например, вакуумными захватами;

- автоматические захваты (спредеры) – для транспортирования контейнеров.

По виду перемещения грузоподъемные краны бывают стационарные и передвижные.

По конструкции ходового устройства краны разделяют на рельсовые, пневмоколесные, гусеничные, канатные, шагающие, плавучие.

По виду привода механизмов краны бывают с ручным, электрическим, гидравлическим, пневматическим, с приводом от двигателя внутреннего сгорания, паровым и комбинированным.

По степени поворота стрелы краны разделяют на полноповоротные, неполноповоротные и неповоротные.

По способу опирания на крановый путь краны бывают опорные и подвесные.

Краны мостового типа

Краны мостового типа предназначены для обслуживания в основном площадок прямоугольной формы.

Наиболее распространенными кранами мостового типа являются мостовые, козловые и мостовые перегружатели, кабельные и мостокабельные.

Мостовые краны. Эти краны находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства для внутрицеховых и внутрискладских погрузочно-разгрузочных работ.

В зависимости от назначения мостовые краны можно разделить на следующие основные группы:

- общего назначения,

- специального назначения (с поворотной тележкой, с выдвижной поворотной и неповоротной стрелой и др.),

- металлургические (литейные, штыревые, для раздевания слитков, ковочные, колодцевые, с гибким подвесом траверсы, с подхватами, магнитные, грейферные и др.).

Мостовые краны общего назначения, снабженные в основном грузовым крюком, предназначены для выполнения массовых погрузочно-разгрузочных работ.

Мостовые краны специального назначения, снабженные специальными грузозахватными приспособлениями, предназначены для работы с определенными грузами.

Мостовые краны состоят из двух основных узлов: моста, передвигающегося вдоль цеха, и крановой тележки или тали, передвигающихся по мосту.

В зависимости от конструкции моста мостовые краны делят:

- на однобалочные,

- двухбалочные.

Однобалочный мост состоит из главной балки, соединенной с двумя концевыми балками. Двухбалочный мост имеет две главные балки, соединенные с двумя концевыми балками. Наиболее распространены двухбалочные мостовые краны.

По способу опирания на крановый путь различают:

- мостовые краны опорного типа,

-мостовые краны подвесного типа.

К мостовым кранам опорного типа относят краны, опирающиеся ходовыми колесами на крановый рельс, закрепленный на подкрановой балке, установленной на колоннах цеха, эстакадах. Мостовые краны подвесного типа ходовыми колесами опираются на нижние полки двухтавровых балок, подвешенных к потолочным конструкциям цеха.

По типу привода мостовые краны выполняют с ручным или электрическим приводом. Наибольшее применение нашли краны с электрическим приводом. Краны с ручным приводом механизмов применяют при вспомогательных подъемно-транспортных операциях, при ремонте и монтаже оборудования и других работах, для выполнения которых не требуются большие скорости подъема и передвижения грузов.

Основной характеристикой мостовых кранов является пролет – расстояние между осями крановых рельсов (ГОСТ 534 – 78).

Управление кранами в большинстве случаев осуществляют из кабины. В некоторых случаях управление производят с пола с помощью выносного пульта управления. При этом для безопасности работы скорости передвижения моста и тележки значительно снижены. Управление мостовыми кранами, работающими в цехах, содержащих пары кислот, щелочей и других вредных примесей, осуществляется дистанционно.

Рассмотрим конструкции мостовых кранов подвесного и опорного типа.

Мостовые краны подвесного типа. Эти краны выполнены с ручным и электрическим приводами, однобалочными или двухбалочными.

Мостовые краны подвесные однобалочные с ручным приводом имеют грузоподъемность 0,5–5,0 т и длину 3,6–11,4 м. В качестве механизма подъема груза в этих кранах применяют ручные передвижные червячные тали.

Мостовые краны подвесные однобалочные с электрическим приводом (ГОСТ 7890 – 93) выполнены двух-, трех- и четырехопорными, имеют грузоподъемность 0,25–5,0 т, длина двухопорных кранов 3,6– 18,0 м, трехопорных – 16,2–27,0 м, четырехопорных – 28,2–34,8 м, скорость подъема груза 0,133 м/с, скорость передвижения электрической тали 0,33 м/с, скорость передвижения крана 0,53 м/с. Управление краном осуществляют с пола. Для подъема и передвижения груза использованы электрические тали. Механизм передвижения крана аналогичен механизму передвижения электрических талей.

Главная балка этих кранов выполнена из обычной двутавровой балки или так называемого разнесенного двутавра, полученного из обычного двутавра и обладающего при той же массе, что и балка, большей прочностью. Главная балка прикреплена к концевой жестко или с одной стороны жестко, а с другой подвижно.

На рис. 7.10 показан подвесной двухопорный однобалочный кран. Главная балка 1 к левой концевой балке 3 прикреплена жестко с помощью болтов (узел I), а к правой балке 2 – подвижно (узел II). Главная балка опирается на два сферических подшипника, что дает возможность увеличивать или уменьшать пролет крана. С помощью однобалочных подвесных кранов можно транспортировать груз из одного пролета в другой, не используя напольный транспорт. В этом случае главные балки двух кранов, находящихся в соседних пролетах, соединены между собой специальными переходными мостиками, закрепленными на главных балках стыковыми замками.

Мостовые краны подвесные двухбалочные многоопорные предназначены для транспортирования крупногабаритных изделий. Пролеты этих кранов не более 96 м. Кран оборудован двумя тележками с двумя механизмами подъема грузоподъемностью до 20 т.

Мостовые краны опорного типа. Эти краны выполнены с ручным и машинным приводом однобалочными и двухбалочными.

Мостовые краны опорные однобалочные с ручным приводом (ГОСТ 7075 – 80) имеют грузоподъемность 3,2; 5,0 и 8,0 т, пролет 4,5– 16,5 м; двухбалочные краны имеют грузоподъемность 12,5 и 20 т и пролет 7,5–16,5 м. В качестве механизма подъема груза применяют ручные передвижные червячные тали.

Рис. 7.10. Подвесной двухопорный однобалочный кран

Мостовые краны опорные однобалочные с электрическим приводом (ГОСТ 22045 – 89) имеют грузоподъемность 1–5 т, скорость подъема груза 0,133 м/с, скорость передвижения электрической тали 0,33 и 0,53 м/с, скорость передвижения крана 0,40; 0,63; 1,0 м/с, высоту подъема 6, 12 и 18 м, пролет 4,5–25,5 м. Главная балка моста однобалочного крана выполнена из двутавровой балки. Размеры двутавра выбирают в зависимости от грузоподъемности крана.

Мостовые краны общего назначения опорные двухбалочные с электрическим приводом грузоподъемностью 5–50 т имеют скорость подъема груза 0,05–0,32 м/с, скорость передвижения тележки 0,32–0,63 м/с, скорость передвижения крана 0,40–2,5 м/с, высоту подъема груза 12,5 м, пролет 10,5–34,5 м. Эти краны опираются на четыре ходовых колеса. Такие же краны с грузоподъемностью механизма главного подъема 80–500 т и грузоподъемностью механизма вспомогательного подъема 20–80 т имеют высоту подъема главного механизма 25 и 32 м, вспомогательного 27 и 34 м. Они в зависимости от грузоподъемности и пролета могут быть выполнены с
8-ю или 16-ю ходовыми колесами.

Мост двухбалочного мостового крана состоит из двух отдельных пространственно жестких балок, называемых главными. Главные балки соединены с концевыми балками, образуя с ними горизонтальную раму. В концевых балках моста установлены ходовые колеса крана.

Крановые тележки мостовых кранов предназначены для установки механизма подъема груза и механизма передвижения тележки. Поперечные размеры тележки зависят в основном от длины барабана механизма подъема груза. Металлоконструкция тележки выполнена из листовой стали. Рама тележки выполнена сварной из продольных и поперечных балок. Широко используют гнутые профили, что позволяет значительно увеличить жесткость рамы тележки без увеличения ее массы.

На рис. 7.11 показана крановая тележка грузоподъемностью 5 т. Механизм подъема этой тележки имеет сдвоенный двукратный полиспаст 4 и двигатель 8, соединенный с редуктором 6 с помощью промежуточного вала 7, благодаря чему сила тяжести узлов механизма подъема равномерно действует на ходовые колеса тележки 3.

Рис. 7.11. Крановая тележка с одним механизмом подъема груза

Уравнительный блок 1 установлен на кронштейне, смонтированном сверху рамы тележки. Токоподвод к тележке выполнен в виде гибкого кабеля 10. Механизм передвижения тележки имеет вертикальный редуктор 9, смонтированный в середине тележки. Для выключения двигателя механизма передвижения при подходе тележки к крайним положениям по концам главных балок установлены концевые выключатели, приводимые в действие специальной линейкой 5, закрепленной на раме тележки, снабженной перилами 2.

На рис. 7.12 показана крановая тележка грузоподъемностью 20/5 т. Главный механизм подъема груза расположен ближе к ведущим колесам тележки, что обеспечивает наибольший сцепной вес и силу сцепления между ведущими колесами и рельсом. Механизм передвижения тележки выполнен с вертикальным навесным редуктором.

20т

5т

Рис. 7.12. Крановая тележка с двумя механизмами подъема груза

Козловые краны и мостовые перегружатели. Козловые краны и мостовые перегружатели имеют пролетное строение, соединенное с опорами, опирающимися на ходовые тележки крана, в которых установлены ходовые колеса крана. По конструктивному исполнению эти краны не имеют существенных отличий. Различаются они между собой следующими показателями: назначением, пролетом, грузозахватным приспособлением, рабочими скоростями и группами режима работы. У козловых кранов скорости всех механизмов являются рабочими, т. е. механизм передвижения крана и механизм передвижения тележки могут работать с поднятым грузом.

У мостовых перегружателей скорость механизма передвижения крана является установочной, а скорость механизма подъема груза и передвижения тележки – рабочей.

Управление козловыми кранами и мостовыми перегружателями обычно осуществляют из кабины, которая выполнена стационарной или подвижной. При наличии подвижной кабины обеспечивается лучший обзор места погрузки и разгрузки, однако создается дополнительная подвижная нагрузка на пролетное строение, что приводит к увеличению его сечения.

Опоры козловых кранов и мостовых перегружателей с пролетом до 30 м жестко соединены с пролетным строением (рис. 7.13 а). С увеличением пролета, т. е. более 30 м, одна опора должна быть выполнена жесткой, а другая – гибкой (рис. 7.13 б). При такой схеме исключается возникновение распорных усилий, которые могут возникнуть при изменении температуры или возможных погрешностях укладки пути.

а)..б)

Рис. 7.13. Схема опорных конструкций козловых кранов

и мостовых перегружателей

Козловые краны. По назначению разделяются на краны общего назначения, строительно-монтажные и специального назначения.

Козловые двухконсольные краны общего назначения (ГОСТ 7352 – 81) используют на открытых складах и погрузочных площадках, обслуживаемых средствами наземного рельсового и безрельсового транспорта. Эти краны имеют гибкую подвеску грузового крюка, грузоподъемность 3,2–32,0 т, пролет 10–32 м, высоту подъема груза 7,1–10 м.

Строительно-монтажные краны предназначены для монтажа промышленных предприятий, энергетических установок и др. Грузоподъемность их составляет 300–400 т, пролеты 60–80 м и высота подъема груза 20–30 м.

Краны специального назначения предназначены для обслуживания гидротехнических сооружений и др. Грузоподъемность их составляет 25–630 т, пролеты 5–20 м. К кранам специального назначения можно также отнести козловые контейнерные краны (ГОСТ 24390 – 99) грузоподъемностью 20 и 32 т с пролетами 16 и 25 м и высотой подъема 6–11 м; краны оборудованы специальным автоматическим захватом (спредером).

На рис. 7.14 показан самомонтирующийся козловой кран, имеющий пролетное строение 2 листовой конструкции трапецеидальной формы, грузовую тележку 3 с механизмом подъема груза, передвигающуюся по уложенным на боковых сторонах пролетного строения рельсам. Опоры 5 выполнены коробчатого сечения, причем одна из них (левая) соединена с пролетным строением жестко, а другая (правая) – шарнирно. При монтаже крана пролетное строение собирают на специальных подставках на небольшой высоте от опорной поверхности. Обе половины каждой опоры вместе с ходовыми тележками 6 устанавливают на крановые рельсы и с помощью монтажных лебедок, закрепленных на ходовых тележках, каждую опору стягивают, пролетное строение поднимают до рабочего поло­жения, после чего устанавливают специальную стяжку 7, а монтажную лебедку устраняют. Для уменьшения силы тяжести и габаритов тележки механизм передвижения тележки 1 установлен не на тележке, а над жесткой опорой. Усилие от механизма тележки передается с помощью тягового каната. Управление краном осуществляется из подвижной кабины 4.

Мостовые перегружатели. Эти краны предназначены для обслуживания открытых складов насыпных грузов. Они снабжены спе­циальными грузозахватными приспособлениями – грейферами. Пролеты их составляют 115 м.

Двухконсольный мостовой грейферный перегружатель (рис. 7.15) имеет пролетное строение 2, опирающееся на жесткую опору 3 и гибкую 4, которые установлены на балансирные ходовые тележки 5, передвигающиеся по рельсовому пути. Для погрузки материала в открытые вагоны перегружатель снабжен подвесными бункерами 1, перемещающимися на специальных тележках. Грузовая тележка 6 с кабиной крановщика передвигается по пролетному строению.

Рис. 7.15. Двухконсольный мостовой грейферный перегружатель

Металлоконструкция пролетного строения и опор выполнена в виде ферм.

Кабельные и мостокабельные краны. Эти краны предназначены для обслуживания больших производственных площадей (судостроительных верфей, плотин, шлюзов, лесных складов, бетонных заводов и др.).

Кабельные краны. Эти краны состоят из двух башен с натянутым между ними несущим канатом, по которому передвигается грузовая тележка. По характеру выполняемой работы кабельные краны бывают стационарными и передвижными. Передвижные краны, у которых обе башни передвигаются по параллельным путям (рис. 7.16 а), обслуживают площадки прямоугольной формы. Если одна башня крана является стационарной, а другая перемещается по кольцевому рельсу, то такой кран обслуживает площадь в виде сектора (рис. 7.16 б) и его называют радиальным. Кабельные краны, оборудованные крюковыми подвесками или грейферами, имеют грузоподъемность 3–25 т, иногда 150 т. Пролеты кабельных кранов в основном 300– 600 м, иногда 1000 м. Высота башен 25–40 м, иногда 60–70 м. Высота подъема груза колеблется от 150 до 250 м и более. Скорости подъема груза 1,5–2,5 м/с, передвижения башен 0,08–0,4 м/с, передвижения грузовой тележки 3,3–6,0 м/с и в отдельных случаях достигают 6,6– 10 м/с.

в)

б)

а)

Рис. 7.16. Схема кабельных кранов

Управление кабельными кранами производится из кабины, которую размещают на подвижной башне на высоте 20–25 м от опорной поверхности.

Кабельный кран, представленный на рис. 7.16 в, имеет башни, передвигающиеся по параллельным крановым путям. Между башнями натянут несущий канат 1, по которому с помощью тягового каната 2 перемещается грузовая тележка 5. На тележке установлены блоки подъемного каната 4, один конец которого закреплен на грузовой тележке, а другой – на барабане механизма подъема груза. Механизм 9 подъема груза и передвижения тележки, кабина управления 8 установлены на одной из башен. Для ограничения провисания подъемного и тягового канатов предназначены поддержки 7, установленные на специальном канате 3. Кран оборудован крюковой подвеской 6.

Мостокабелъный кран. Основное назначение – обслуживание складов лесоматериалов и сыпучих грузов. В этом кране несущие канаты закреплены на концах пролетного строения, установленного на опорах (рис. 7.17). Пролет составляет менее 150 м. Грузовая тележка перемещается по несущему канату. Этот кран может обслуживать площадку шириной до 250 м.

Краны-штабелеры

Они предназначены для механизированных складов с многоярусными стеллажами высотой 25 м и более. Краны-штабелеры бывают мостовые и стеллажные (ГОСТ 16553 – 82).

По способу опирания на рельсовый путь краны-штабелеры бывают опорными или подвесными.

Механизмы подъема кранов-штабелеров выполнены канатными или цепными. Наибольшее применение получили канатные механизмы подъема. К достоинствам цепных приводов относятся компактность и малые габариты, к недостаткам – относительно высокая стоимость цепи и трудность контроля состояния цепи. Часто в механизмах подъема этих кранов устанавливают двухскоростные двигатели.

Механизмы передвижения кранов-штабелеров и тележек в основном снабжены двухскоростными двигателями, обеспечивающими основную рабочую скорость и малую установочную.

Управление кранами-штабелерами осуществляется с пола, из кабины или с центрального пульта управления. Краны, управляемые с пола, более просты по конструктивному исполнению. Максимальная высота подъема кранов-штабелеров, управляемых с пола, равна 4–5 м. При большей высоте подъема груза управление кранами -штабелерами осуществляется из кабины, которая, как правило, выполнена подвижной.

Мостовые краны-штабелеры. Они имеют грузоподъемность 0,125–12,5 т, пролет 5,1–28,5 м, высоту подъема грузозахватного органа 4,8–13,2 м, скорость подъема 0,125–0,3 м/с. Мостовой опорный кран-штабелер (рис. 7.18 а) состоит из моста 1, по которому передвигается тележка 2 с вертикальной поворотной колонной 3. Колонна выполнена с направляющими, по которым передвигается каретка с грузовым захватом 4.

Колонны мостовых кранов-штабелеров могут быть выполнены жесткими или телескопическими (выдвижными).

а)

б)

Рис. 7.18. Схема кранов-штабелеров

Металлоконструкция мостов подвесных и опорных кранов-штабелеров принципиально не отличается от мостов обычных крюковых кранов.

Стеллажные краны-штабелеры. Они имеют грузоподъемность 0,16–12,5 т, наибольшую высоту подъема 18 м, скорость подъема 0,2– 0,5 м/с, скорость передвижения крана 1,0–2,5 м/с, скорость выдвижения захвата 0,125–0,25 м/с.

По способу опирания ходовой тележки эти краны разделяют на подвесные, опирающиеся на нижнюю полку двутавровой балки, подвешенной к потолочной конструкции склада; стеллажные, опирающиеся на два рельсовых пути, расположенных на стеллажах; напольные, передвигающиеся по рельсу на полу склада.

Стеллажный кран-штабелер (рис. 7.18 б) имеет тележку 7, передвигающуюся по рельсовым путям 5, установленным на стеллажах 6. С тележкой жестко соединена вертикальная колонна 8, оборудованная направляющими для подъемной каретки 9, на которой установлен выдвижной захват 10.

Наибольшее распространение получили напольные стеллажные краны-штабелеры, так как при их применении возможно максимально использовать высоту складов.

Краны стрелового типа

В кранах стрелового типа грузозахватное устройство подвешено к блокам на концевой части стрелы или на грузовой тележке, перемещающейся по стреле.

По возможности перемещения эти краны могут быть выполнены стационарными или передвижными.

Стационарные краны. Наиболее распространенными стационарными кранами являются поворотные краны с внешними опорами (рис. 7.19 а, б). Одна из опор 1 (верхняя) воспринимает горизонтальные нагрузки, а другая (нижняя) 7 – горизонтальные и вертикальные нагрузки. Кран имеет металлоконструкцию 3, на которой расположены механизмы подъема груза 6, механизм передвижения тележки 5, механизм поворота крана 2 и тележка 4. По верхней балке металлоконструкции перемещается тележка 4 с подвешенным к ней грузозахватным устройством. Грузовая тележка представляет собой раму, установленную на ходовые ролики и несущую блоки грузовых канатов. Тележка перемещается с помощью каната, наматываемого на барабан механизма передвижения тележки.

Краны с внешними опорами могут быть закреплены на стенах производственного здания или колоннах (рис. 7.19 б). Эти краны имеют подвешенную на роликах электрическую таль, в которой объединены механизмы подъема груза и передвижения электротали, благодаря чему кран становится более легким и совершенным. Все другие элементы крана, включая опоры, металлоконструкцию и механизм поворота, по конструктивному исполнению и расположению аналогичны элементам крана с внешними опорами.

Достаточно широкое применение находят стационарные краны на колонне. Металлоконструкция этих кранов может быть выполнена аналогично кранам с внешними опорами, но в качестве опор использована неподвижная или вращающаяся колонна (рис. 7.20).

Самоходные краны. Эти краны классифицируют по грузоподъемности, конструкции ходового устройства, типу привода, виду стреловых устройств.

Грузоподъемность стреловых кранов в основном зависит от вылета стрелы с учетом устойчивости крана, от опрокидывания и прочности его элементов.

По конструкции ходового устройства эти краны разделяют на гусеничные (рис. 7.21), автомобильные (рис. 7.22), пневмоколесные и с рельсово-колесным ходом.

Рис. 7.20. Стационарный кран на неподвижной колонне

Рис. 7.21. Гусеничный самоходный кран со стрелой

По типу привода самоходные краны бывают с механическим, электрическим, гидравлическим или смешанным приводами.

При использовании группового механического привода все механизмы крана получают движение от дизеля или другого двигателя внутреннего сгорания; при использовании электрического многодвигательного привода каждый механизм имеет индивидуальный электродвигатель; при использовании гидропривода каждый механизм оснащен индивидуальным гидродвигателем.

Рис.7. 22. Автомобильный самоходный кран с прямой стрелой и выносными опорами

На самоходных кранах устанавливают следующие стреловые устройства: невыдвижное (решетчатая стрела, секции которой жестко соединены одна с другой); выдвижное (стрела с одной или несколькими выдвижными секциями для изменения ее длины).

Прямые решетчатые стрелы (рис. 7.21 и 7.22) применяют на кранах, предназначенных для выполнения разнообразных работ. При этом могут быть случаи, когда на малых вылетах стрелы при наибольшей грузоподъемности крана пространство под стрелой становится недостаточным для подъема крупногабаритных грузов. Для увеличения пространства под стрелой иногда применяют непрямолинейные стрелы, которые подвешивают на стреловом полиспасте в зоне перегиба стрелы. В этих случаях размеры поднимаемого груза могут быть достаточно большими, однако стрела испытывает значительный изгибающий и крутящий (при повороте крана) моменты.

Широкое применение находят шарнирно-сочлененные стрелы, представляющие собой стреловое устройство, состоящее из основной стрелы и шарнирно закрепленного на ней гуська (рис. 7.23). Гусек позволяет существенно увеличить вылет стрелы при значительном пространстве под стрелой, но при уменьшенной грузоподъемности крана.

Башенные краны. Башенными кранами называют полноповоротные краны со стрелой, шарнирно закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни. Эти краны предназначены для механизации строительно-монтажных работ при возведении различных зданий и сооружений.

По конструкции башни различают краны с поворотной и неповоротной башней, а по конструкции стрелы – с подъемными и балочными стрелами. Подъемные стрелы могут быть выполнены маневровыми, допускающими изменение угла наклона стрелы с грузом, и установочными, допускающими изменение угла наклона стрелы только без груза.

В кранах с установочной стрелой груз в горизонтальном направлении можно перемещать только механизмами поворота и передвижения, что увеличивает цикл работы крана. В кранах с маневровой стрелой груз в горизонтальном направлении можно перемещать механизмами поворота, передвижения и подъема стрелы. При эксплуатации перемещение груза производят только механизмами поворота и подъема стрелы, что существенно повышает производительность крана в целом.

Рис. 7.23. Башенно-стреловой самоходный кран

В башенных кранах с маневровой стрелой (рис. 7.24) для уменьшения мощности, потребляемой механизмом изменения вылета стрелы, применяют устройства, с помощью которых при подъеме или опускании стрелы подвешенный груз перемещается по траектории, близкой к горизонтальной прямой.

Рис. 7.24. Башенный кран с маневровой стрелой

Башенный кран с маневровой стрелой (рис. 7.24) имеет неповоротную и поворотную части. Неповоротная часть выполнена с четырьмя балансирными ходовыми тележками 1, опирающимися на крановые рельсы. Обычно две тележки выполнены приводными.

Поворотная часть состоит из поворотной рамы 2 с механизмами и противовесом 5, башни 3 и стрелы 4, которая с помощью канатной полиспастной системы может изменять угол наклона к горизонтальной плоскости и перемещать подвешенный на концевой части стрелы груз в радиальном направлении, изменяя вылет крана. Между неповоротной и поворотной частями крана имеется опорно-поворотное устройство.

На рис. 7.25 показан башенный кран с балочной стрелой, имеющий неповоротную и поворотную части. Неповоротная часть крана имеет башню, опирающуюся на ходовые тележки, с помощью которых кран перемещается по крановым рельсам. Поворотная часть крана выполнена с оголовком 4, закрепленным на верхней части башни 1 аналогично узлу крепления поворотной части крана на неподвижной колонне. На оголовке 4 шарнирно закреплены стрела 2 и консоль 6 с противовесом 5.

Рис. 7.25. Башенный кран с балочной стрелой

По нижней части стрелы параллельно ее продольной оси перемещается грузовая тележка с отклоняющими блоками, к которой на канатах подвешен груз.

При перемещении тележка осуществляет изменение вылета. В этом случае траектория перемещения груза будет близка к горизонтальной линии.

Если строящееся здание будет несколько превышать высоту шарнира основания стрелы, то балочную стрелу поднимают и она занимает определенный угол к горизонтали. Грузовую тележку закрепляют на концевой части стрелы. В этом случае кран будет работать аналогично крану с установочной стрелой.

Работа башенных кранов на одном объекте продолжается недолго. В связи с этим их часто перевозят с одного объекта на другой, что вызывает дополнительные трудности при монтаже, демонтаже и транспортировании. В восьмидесятых годах прошлого века созданы самомонтирующиеся краны, которые имеют составные сборочные единицы башенных кранов с поворотной башней. Однако монтаж и демонтаж самомонтирующихся кранов производят без применения дополнительных подъемно-транспортных машин, так как эти операции достаточно быстро можно выполнить механизмами и устройствами самого крана.

При строительстве сооружений высотой 100 метров и более обеспечить устойчивость передвижного башенного крана от опрокидывания достаточно трудно, поэтому в последнее время находят применение приставные башенные краны, которые до определенной высоты строящегося здания работают как обычные башенные краны, перемещаясь по рельсам вдоль здания. При увеличении высоты башни, превышающей проектное положение свободно стоящего крана, его крепят к строящемуся зданию жесткими тягами, что исключает опрокидывание башенного крана с балочной стрелой.

Портальные краны. Портальные краны представляют собой стреловые краны, поворотная часть которых расположена на П-образ-ной металлоконструкции – портале. Портальные краны в основном используют для погрузочно-разгрузочных работ в морских и речных портах и монтажа на судостроительных заводах и стройках. Эти краны обладают высокой производительностью. Портальные краны могут транспортировать штучные грузы и сыпучие материалы (при этом используют полуавтоматические грузозахватные устройства – грейферы).

Порталы по конструктивному исполнению бывают рамные, рамно-раскосные. По числу опорных точек на ходовую часть порталы могут быть трех- и четырехопорными.

На рис. 7.26 показан портальный кран с трехопорным порталом 2 балочной конструкции на балансирных ходовых тележках 1. Поворотная часть крана состоит из машинного помещения с кабиной 3 крановщика и шарнирно-сочлененной стрелы, имеющей решетчатую стрелу 4, гусек (хобот) 5 и жесткую оттяжку 6.

Рис. 7.26. Портальный кран с шарнирно-сочлененной

стрелой с жесткой оттяжкой

Между крановыми рельсами, по которым кран перемещается вдоль причала, расположены железнодорожные пути, по числу которых порталы называют одно-, двух- и трехпутными.

Для уменьшения усилий в приводе механизма подъема стрелы и экономии энергии при его работе в портальных кранах предусмотрены устройства, обеспечивающие траекторию груза, близкую к горизонтальной линии, для чего стреловые устройства часто выполнены из стрелы, гуська (хобота) и оттяжки, которая представляет собой жесткую пространственную ферму или две канатные тяги (гибкая оттяжка).

В кранах с канатными тягами при повороте крана в неустановившемся режиме имеют место инерционные нагрузки, при действии которых возникают моменты, вызывающие кручение и изгиб стрелы. При наличии жесткой оттяжки благодаря ее жесткости моменты, вызывающие кручение стрелы, существенно уменьшаются, однако металлоемкость крана несколько возрастает.

Консольные краны. В этих кранах грузозахватное устройство подвешено на консоли или тележке, передвигающейся по консоли.

Консольные краны можно разделить на стационарные на колонне, настенные передвижные поворотные и неповоротные, передвигающиеся по одному рельсу, уложенному на полу цеха.

Эти краны предназначены для обслуживания площадей, расположенных непосредственно вдоль кранового пути.

Механизм передвижения этих кранов может иметь одно или оба колеса ведущими.

Консольные краны могут быть поворотными и неповоротными. У неповоротных кранов вылет изменяют с помощью грузовой тележки или тали, передвигающейся по консоли крана, а у поворотных кранов – поворотом консоли и передвижением крана.