Строительные башенные краны

Раздел: Строительство

Все рабочие движения крана выполняются с помощью механизмов: грузовых и стреловых лебедок, механизмов передвижения, поворота и изменения.вылета. Эти механизмы имеют индивидуальный электрический привод и состоят, как правило, из следующих основных элементов: электродвигателей, редукторов, муфт, тормозов, открытых зубчатых передач, исполнительных органов (барабанов — для грузовых лебедок и механизмов изменения вылета, ходовых колес— для механизмов передвижения, ведущих шестерен —для механизмов поворота).

В характеристику механизма входят параметры: двигателя (мощность и частота вращения), редуктора (число ступеней, тип редуктора, передаточное отношение), габаритные и привязочные размеры, масса. Для лебедок дополнительно приводят усилие, которое развивает ее барабан, кана- тоемкость и диаметр каната; для механизмов передвижения —диаметр катка (колеса), допустимую вертикальную нагрузку, количество колес (катков), количество ведущих колес.

Ознакомимся с назначением и устройством основных элементов механизмов.

Электродвигатели будут рассмотрены в гл. V.

Редуктор предназначен для передачи вращения от одного вала (ведущего, входного, быстроходного) к другому (ведомому, выходному, тихоходному). При этом редуктор изменяет частоту вращения и пропорционально крутящий момент второго вала соотносительно с параметрами первого. Число, показывающее, во сколько раз редуктор изменяет частоту вращения ведомого вала по сравнению с ведущим, называется передаточным отношением и. В зависимости от того, уменьшается или увеличивается частота вращения ведомого вала по отношению к ведущему, редуктор называют понижающим или повышающим. На кранах обычно применяют понижающие редукторы.

По числу пар передач (ступеней) редукторы бывают одно-, двухступенчатые и т. д., а в зависимости от типа передачи — цилиндрические, конические и червячные.

Во многих механизмах кранов используют стандартные редукторы, например, РМ, РГУ, ТКЧг, Чг. В марку редуктора кроме букв входит цифровое обозначение межцентрового расстояния в миллиметрах между входным и выходным валами, например РМ-350, РГУ-120, ТКЧг-125 - расстояние между валами соответственно 350, 120, 125 мм.

Муфты служат для соединения элементов механизма, При сборке механизма, т. е. при соединении редуктора, электродвигателя и исполнительного органа, неизбежны незначительные перекосы между соединяемыми валами, поэтому для правильной работы валов вместо жесткого соединения применяют муфты. На кранах используют в основном муфты трех типов: втулочно-пальцевые, зубчатые, кулачковые.

Втулочно-пальцевая муфта ( 42, а) состоит из двух полумуфт 1 и 4, одна из которых одновременно служит тормозным шкивом. Полумуфты соединены между собой шестью или четырьмя пальцами 2. Один конец пальца закреплен в коническом отверстии первой полумуфты гайками, другой—с надетыми на него упругими втулками 3 из технической резины вставлен в цилиндрическое гнездо второй полумуфты. Упругость втулок 3 и возможность их осевого перемещения относительно ведомой полумуфты компенсируют неточности в соединениях двух валов. При использовании этих муфт допускается предельное радиальное смещение валов при отсутствии перекоса 0,2.,.0,6 мм при диаметре вала 38... 120 мм, а угол перекоса без смещения валов — не более 1°.

В зубчатых муфтах ( 42, б, в) зацепление и передача крутящего момента осуществляются зубьями полумуфт 5, 7, 9, входящими в зацепление с внутренними зубьями обойм 6, 8. Неточности соединения валов компенсируются благодаря зазорам в зубчатых соединениях и бочкообразной наружной поверхности зубьев полумуфт, допустимое радиальное смещение валов без перекоса 1,1...3,1 мм для валов диаметром 38... 120 мм, перекосы без смещения валов до 1°30'.

Кулачковые крестовые муфты (рис, 42, г) на кранах применяют редко, лишь на тихоходных валах механизмов поворота и передвижения. Допустимые этой муфтой радиальные смещения и перекосы в 2...4 раза меньше, чем при использовании вту- лочно-пальцевых.

Тормоза служат для остановки исполнительного механизма и удержания его в заданном положении. Тормоз устанавливают на механизм так, чтобы его колодки охватывали тормозной шкив, закрепленный на валу редуктора. Тормозной шкив может быть заменен дисками, посаженными на вал электродвигателя. Некоторые дисковые тормоза воздействуют непосредственно на реборду барабана.

По способу установки различают открытые (наружные) и встроенные тормоза. Открытые тормоза бывают, как правило, колодочные, а встроенные — многодисковые.

По принципу действия тормоза бывают нормально-открытыми и нормально- закрытыми, нормально-открытый тормоз при отключении питания растормаживает шкив, нормально-закрытый — затормаживает.

Колодочные нормально-закрытые тормоза по конструкции бывают замкнуто! о или разомкнутого типа. Тормоза замкнутого типа ( 43, а...г) называются так, потому что их рычаги 4 замыкаются вокруг тормозного шкива 2 тягой 3. Тормоз разомкнутого типа (см.  163) не имеет замыкающего элемента, т. е. рычаги с колодками остаются консольными.

По типу привода эти тормоза бывают с электромагнитным приводом переменного (КМТ — длинноходовые и МОБ — корог- коходовые), постоянного (МП) тока или с электрогидравлическим (ТГМ) толкателем. Иногда применяют ручной или ножной привод.

Принцип действия нормально-закрытого замкнутого тормоза заключается в том, что груз 7 или пружина с помощью системы рычагов 4 и тяг 3 прижимает колодки I с фрикционными (обладающими большим трением) накладками к тормозному шкиву 2. При этом создается тормозной момент, который можно регулировать гак, чтобы обеспечить надежное стопорение механизма. Тормозной момент

зависит от усилия пружины (груза), передаточного числа системы рычагов и материала накладок колодок. Для надежной работы тормоза его тормозной момент должен превышать крутящий момент, возникающий при работе крана, в К раз — коэффициент запаса торможения (этот коэффициент указывается Правилами Госгортехнадзора, в зависимости от привода и режима работы он составляет от 1,5 до 2,5). При включении привода механизма электромагнит или гидротолкатель 5 развивает усилие, достаточное для поднятия груза или сжатия гфужины 7, что приводит к освобождению шкива.

Механическая часть тормоза обозначается буквами ТК с цифрой, равной диаметру тормозного шкива в миллиметрах. Причем если приводом служит электромагнит постоянного тока, то тормоз имеет индекс ТКП, если переменного — ТКТ. При использовании электрогидравлического толкателя в марку тормоза входят буквы ТКТГ. Иногда по конструктивным соображениям на тормозной шкив диаметром, например, 200 мм ставят тормоз с более слабым приводным электромагнитом, предназначенным для ЮО-миллиметрово- го шкива. В таком случае обозначение тормоза имеет вид: ТКТ-200/100.

Тормоза могут обеспечивать расчетный тормозной момент лишь при правильной их регулировке, для чего служат гайки, на конце тяги (штока), устанавливающие ее (его) ход, и гайки 9 (в середине тяги), которыми изменяют усилие пружины 7. Для равномерного отхода колодок от шкива служат регулировочные болты 11.

Многодисковые тормоза устанавливают в корпусе непосредственно на подшипниковый щит электродвигателя. Подвижные диски вращаются вместе с валом электродвигателя, а неподвижные закреплены в корпусе тормоза. Рабочая пружина давит на пакет дисков и обеспечивает торможение вала. Растормаживание происходит при включении катушек за счет сжатия пружины сердечником электромагнита.

Открытые зубчатые передачи механизмов, т.е. передачи, размещенные вне редуктора, используют для получения необходимых скоростей и усилий, когда не хватает передаточного отношения редуктора или его невозможно использовать по конструктивным соображениям. Примером открытых передач может служить привод на ходовых тележках крана- шестерня промежуточного вала и зубчатые колеса на валах ходовых колес. Передачи обычно защищают от пыли и атмосферных осадков кожухами, которые также обеспечивают безопасность при работе механизмов.

Ходовые колеса служат исполнительным органом механизма передвижения, через них кран опирается на пути и перемещается по ним. Колеса кранов ( 44, а) обычно с двумя ребордами 1 по обеим сторонам обода. Реборды охватывают с боков головку рельса и предохраняют колесо от схода даже при шарнирном закреплении ходовых тележек.

Ходовые колеса работают в условиях воздействия на них абразивной среды (песка, мусора, снега), что вызывает их усиленный износ. Поэтому для повышения долговечности их изготовляют штампованными из качественной стали, а рабочую поверхность термически обрабатывают.

Оси ходовых колес кранов установлены на подшипниках качения, закрепленных в колесе, или в буксах на раме тележки. Предпочтение отдается второму варианту, так как при этом уменьшаются размеры ступицы колеса, а следовательно, и его масса. В этом случае колесо глухо соединяется с осью за счет шпонки и шпоночного паза 2. На конце оси ведущего колеса закрепляют зубчатое колесо, и через него крутящий момент передается колесу. Если подшипники расположены в ступице колеса, то крутящий момент от механизма передвижения передается через зубчатый венец, закрепленный на торце колеса.

Барабаны ( 44,6), на которые наматывается стальной канат, являются исполнительным органом грузовой, стреловой, тележечной и монтажной лебедок. Поверхность барабанов ///, предназначенных для однослойной навивки каната, выполняют с ручьем в виде винтовой линии. Для многослойной навивки используют барабаны либо гладкие Д либо с нарезкой в виде параллельных колец //, имеющих в одном месте резкий переход с одного кольца на другое. Такая нарезка (типа «Лебус») способствует плотной навивке каната. Барабаны выполняют либо литыми из чугуна или стали, либо сварными.

Барабаны делают с ребордами, чтобы при многослойной навивке каната он не сходил с барабана. Реборда должна возвышаться не менее чем на два диаметра каната над последним слоем его навивки.

Барабаны для однослойной навийки могут быть без реборд. На барабанах ТУ, предназначенных для намотки двух канатов, например стреловой лебедки, для разделения навиваемых канатов делают реборду в средней части барабана. Канат закрепляют клином или двумя-тремя зажимами, расположенными на торце барабана.

В технической характеристике лебедок обычно дается канатоемкость барабана, т. е. максимальное количество метров каната, которое можно намотать на барабан при заданном количестве слоев и диаметре каната.