Подъемный кран: от простого – к сложному

В основу статьи БСЭ о «грузоподъёмной машине циклического действия с возвратно-поступательным движением грузозахватного органа», которая служит для подъёма и перемещения грузов и называется «подъемный кран», положена информация из «Справочника по кранам» А. И. Дукельского. Позволим себе пространно процитировать этот краткий текст, потому как знания о продвигаемом продукте лишними не бывают.

История роста грузоподъемности

Цикл работы подъемного крана состоит из захвата груза, рабочего хода для перемещения груза и разгрузки, холостого хода для возврата порожнего грузозахватного устройства к месту приёма груза. Основная характеристика подъемного крана – грузоподъёмность, под которой понимают наибольшую массу поднимаемого груза, причём масса сменных грузозахватных устройств включается в общую грузоподъёмность.

Повышению грузоподъемности и «оптимизации» цикличности посвящена вся история развития этих механизмов.

Подъемные краны до конца XVIII века были деревянными и имели ручной привод. К началу XIX века оси, колёса, захваты стали металлическими, а в 1820-х годах появились первые цельнометаллические подъемные краны – сначала с ручным, а в следующем десятилетии – и с механическим приводом.

Первый паровой подъемный кран был создан в Великобритании в 1830 году, гидравлический – там же в 1847-м. Почти одновременно в США и Германии в 1895-м был применен двигатель внутреннего сгорания, в 1880-85 годах – электрический двигатель, а в 1890-м созданы краны с многомоторным индивидуальным приводом.

Подъемный кран современного типа в России начал производиться в конце XIX века на Путиловском, Брянском, Краматорском, Николаевском и других заводах. В СССР краностроение стало крупной отраслью тяжёлого машиностроения.

Поворотливые поворотные краны

Поворотные краны: 1 — железнодорожный: 2 — пневмоколёсный; 3 — гусеничный; 4 — настенно-поворотный передвижной; 5 — плавучий; 6 — судовой; 7 — башенный; 8 — мачтово-стреловой; 9 — портальный.

По конструкции и схеме работы подъемные краны подразделяются на поворотные и неповоротные.

Поворотные краны, в свою очередь, классифицируются по месту и способу установки, определяемыми их ролью в производстве:

• на рельсовом ходу – железнодорожные и катучие рельсовые краны;
• на безрельсовом ходу – пневмоколёсные, автомобильные и гусеничные краны;
• на стенах и крышах зданий – настенно-поворотные и кровельные;
• на понтонах и судах – плавучие и судовые. 

Существуют также поворотные краны, перемещающиеся по двум расположенным на разных уровнях, внизу и наверху, рельсам: так называемые велосипедные краны.

Железнодорожные, пневмоколёсные, автомобильные и гусеничные поворотные подъемные краны часто объединяют общим названием – стреловые самоходные краны.

Поворотная часть крана опирается на колонну (кран на неподвижной или на вращающейся колонне) или на поворотный круг с колёсами, катками или шарами (кран на поворотном круге). Поворотная часть может иметь форму высокой башни – башенные краны, мачты – мачтово-стреловые краны, жестконогие и вантовые. Возможна установка её на портале — портальные краны. Поворотные подъемные краны могут иметь постоянный или переменный вылет (расстояние груза от оси вращения крана), который изменяется путём качания укосины (стрелы) или передвижения по ней грузовой тележки.

Неповоротные мостовые краны

Неповоротные краны: 1 — мостовой; 2 — настенно-консольный; 3 — мостовой перегружатель; 4 — козловой; 5 — береговой консольный перегружатель; 6 — мосто-кабельный кран.

К неповоротным кранам относятся подъемные краны пролётного типа (мостовые краны и перегружатели), а также настенно-консольные краны.

Мостовые краны имеют катучий мост, перемещающийся по рельсам, уложенным на стенах зданий или на специальных эстакадах вне здания. По мосту передвигается грузовая тележка с подъёмной лебёдкой, в некоторых конструкциях грузовая тележка снабжается поворотной стрелой.

Настенно-консольные краны состоят из консольной настенной фермы и передвигающейся по ней грузовой тележки с подъёмной лебёдкой.

Перегружатели аналогичны по устройству мостовым кранам, но их мост имеет высокие опоры (ноги), перемещающиеся по наземным путям. При больших пролётах их называют мостовыми перегружателями или перегрузочными мостами, а при малых пролётах – козловыми кранами. Однако чёткого подразделения нет. Мосты перегружателей могут иметь неподвижные или выдвижные консоли; вдоль моста передвигается грузовая тележка или поворотный кран.

Консольные перегружатели, предназначенные для погрузки-разгрузки судов, так называемые береговые консольные перегружатели, могут устанавливаться также на судах (судовые перегружатели). Особый тип перегружателя – кабельный кран, у которого грузовая тележка перемещается при помощи тягового каната по несущему канату, натянутому между двумя катучими башнями или стационарными мачтами. Разновидностью кабельных кранов являются мосто-кабельные краны, у которых несущий канат крепится к концам мостовой фермы. К крановым устройствам конструктивно близки монорельсовые дороги, вагонетки которых имеют механизмы подъёма. В современных условиях строительства используют также вертолёты-краны с устройствами для захвата грузов. С их помощью ведут работы в труднодоступных местностях.

Области применения подъёмных кранов: «Кантовать!»

Мостовые краны относятся к типовому оборудованию заводских цехов, электростанций, закрытых и открытых складов. Их грузоподъёмность достигает 500–600 т, пролёты (расстояния между осями подкрановых рельсов) – 50–60 м, возможная высота подъёма груза – 40–50 м (в специальном исполнении – до 500 м); скорость движения моста (рабочее движение) – 30–160 м/мин, грузовой тележки – 10–60 м/мин, скорость подъёма груза – до 60 м/мин. На мосту могут располагаться две грузовые тележки на одном или двух (смежных или двухрядных по высоте) путях.

К мостовым подъемным кранам общего назначения относят крюковые, магнитные, грейферные и магнитно-грейферные краны.

Крюковые однобалочные краны простейшего типа (кран-балки), опорные и подвесные, имеют в качестве грузовой тележки самоходную электрическую таль.

К особой группе относятся металлургические мостовые подъемные краны – литейные, завалочные, колодцевые, для «раздевания» слитков и др., которые оборудованы специальными грузозахватными устройствами и механизмами управления ими. Одна из разновидностей мостовых подъемных кранов – кран-штабелёр с грузовой тележкой, имеющей поворотную колонну, по которой перемещается вилочный захват, несущий пакет груза на поддоне и позволяющий производить укладку и разбор пакетных штабелей.

Настенно-консольные неповоротные краны применяют главным образом в цехах для уменьшения объема работы мостовых кранов. Их грузоподъемность – 3-10 т, вылет – 5-10 м, скорость передвижения (рабочая) – 90-200 м/мин.

Козловые краны применяют 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. Они изготовляются преимущественно крюковыми или со специальными грузозахватными устройствами.

Длина пролётов кранов общего назначения составляет обычно 4-40 м, при обслуживании судостроительных стапелей – до 170 м; их грузоподъёмность – 3—50 т, а при обслуживании гидроэлектростанций и стапелей – 400-800 т (в отдельных случаях 1600 т: две тележки 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. Для открытых складов штучных грузов применяют часто пневмоколёсные козловые краны с пролётом 6-15 м, грузоподъёмностью 15-30 т, с рабочей скоростью движения до 8 км/ч.

Мостовые перегружатели (перегрузочные мосты) изготовляют обычно с грейферными захватами; они обслуживают главным образом открытые склады угля и руды, используются на промышленных предприятиях, электростанциях и в портах. Грузоподъёмность грейферных перегружателей с грузовой тележкой составляет 15-30 т, скорость передвижения грузовой тележки — 160-360 м/мин, подъёма груза — 60-70 м/мин; производительность 500-1000 т/ч. Для увеличения зоны обслуживания грузовые тележки могут выполняться с поворотной стрелой с вылетом 3-6 м.

Перегружатели с поворотным краном имеют грузоподъёмность 10-20 т, вылет стрелы – 10-20 м;скорость движения крана по верхним поясам моста – 120-180 м/мин. Иногда их снабжают ленточным конвейером, который загружается краном, что сокращает его пробеги и увеличивает производительность перегружателя.

Крюковые перегружатели для штучных грузов имеют грузоподъёмность до 300 т. Для обслуживания складов круглой (секторной) формы используют радиальные мосты, у которых одна опора неподвижная (поворотная), другая – перемещается по кольцевому пути. Мосты имеют пролёты до 120 м, длину консолей – до 50 м.

Стреловые самоходные краны – железнодорожные, автомобильные (на колесном шасси), пневмоколёсные (на специальных шасси), гусеничные краны универсального применения (на двухгусеничном ходу, а также на базе трактора) предназначены для перегрузочных и монтажных работ в строительстве, на промышленных предприятиях и на транспорте. В зависимости от условий работы краны оборудуют сменными стрелами различной длины и конфигурации (прямые, изогнутые, телескопические). Длина стрел у пневмоколёсных и гусеничных монтажных кранов при больших высотах подъёма груза достигает 60-100 м и более. Стреловые краны выполняют с крюковыми и грейферными захватами, а дизель-электрические — также с электромагнитом.

Башенные краны используют преимущественно при гражданском, промышленном и гидротехническом строительстве (строительные), а также для обслуживания открытых стапелей и достроечных работ в судостроении. Строительные подъемные краны обычно передвигаются по рельсам, а при значительной высоте выполняются также приставными (опираются на землю и на каркас строящегося здания) или самоподъёмными, называют иногда ползучими (опираются на здание и перемещаются вертикально по мере роста возводимого сооружения).

Портальные краны применяют для перегрузочных работ в портах и на открытых складах, для строительных (преимущественно гидротехнических) работ, а также для сборочно-монтажных работ в судостроении и при судоремонте (на берегу и на плавучих доках). По характеру работы подразделяются на перегрузочные (крюковые, грейферные, реже магнитные) и монтажные. Грузоподъёмность перегрузочных кранов – от 5 до 40 т, монтажных – от 100 до 300 т. Скорости движений перегрузочных кранов составляют: подъёма груза – 60-90 м/мин, вращения – 1,5-2 об/мин, передвижения крана (установочное движение) – 30 м/мин; скорости монтажных кранов значительно меньше, чем перегрузочных.

Настенно-консольные поворотные краны обычно выполняют стационарными, реже — передвижными. Стационарные краны применяют для обслуживания рабочих мест в цехах и на складах, а передвижные главным образом для выполнения внутренних работ в крупных механических цехах. Грузоподъёмность стационарных подъемных кранов – 0,25—3,2 т, вылет – 3-6 м.

Плавучие краны предназначены для работ, производимых на плаву, состоят из верхнего строения (крана) и самоходного (10—15 км/ч) или несамоходного понтона. По конструкции верхнего строения они подразделяются на поворотные (универсальные) и неповоротные (мачтовые, козловые).

Судовые краны обычно выполняются стационарными поворотными, реже — передвижными (портальными или козловыми).

Части тела подъёмного крана

Основные механизмы кранов — это механизм подъёма груза плюс от одного до трех (в некоторых случаях – до шести) различных механизмов: передвижения грузовой тележки; вращения поворотной части или поворотной стрелы грузовых тележек; изменения вылета стрелы; подъёма или выдвижения консоли моста и др.

Передвижные подъемные краны имеют также механизм передвижения крана. В кранах большой грузоподъёмности, кроме механизма главного подъёма, часто устанавливают один или два независимо работающих механизма вспомогательного подъёма для ускоренного перемещения грузов меньшей массы.

Механизм подъёма груза состоит из гибкого подъёмного органа (обычно стального каната) и грузовой одно- или двухбарабанной лебёдки. К канату непосредственно или через нижнюю обойму полиспаста прикрепляется грузовой крюк или различные грузозахватные приспособления, в том числе и автоматического действия: подъёмные электромагниты, пневматические присосы, клещевые захваты, грейферы и др. (соответственно, подъемные краны называются крюковые, грейферные, магнитные, клещевые, контейнерные и т.п.). При необходимости иметь несколько ступеней скорости подъёма (например, посадочную, повышенную для грузов малой массы и т. п.) применяют многоскоростные лебёдки. В тех случаях, когда требуется особенно большая точность в работе при технологических операциях (например, в некоторых металлургических мостовых кранах), а также при штабелировании грузов применяют жёсткий подвес. В этом случае грузозахватное устройство прикрепляется к штанге, которая перемещается по вертикальным направляющим (в шахте).

Для обеспечения безопасности работы механизмы подъёма снабжаются ограничителями хода грузозахватного устройства, ограничителями грузоподъёмности или грузового момента. Некоторые подъемные краны имеют крановые весы автоматического действия, позволяющие определять массу поднимаемого груза.

Механизмы передвижения кранов и грузовых тележек по рельсовому пути бывают главным образом с приводными колёсами, реже – с канатной тягой. Приводные колёса могут быть с центральным и раздельным приводом. Вращение колёс с центральным приводом производится одним двигателем через промежуточный (трансмиссионный) вал. При раздельном приводе каждое колесо или приводная двухколёсная ходовая тележка имеют свой двигатель.

Стреловые устройства бывают с негоризонтальным и с горизонтальным перемещением груза при подъёме и опускании стрелы (изменении вылета).

Механизмы изменения вылета выполняются в виде стрелового полиспаста с лебёдкой, поступательно перемещающейся винтовой или реечной штанги с приводом, гидроцилиндра, приводного зубчатого сектора или кривошипного механизма.

Крановые металлоконструкции, как правило, изготовляют сварными. Для снижения веса конструкций их изготовляют из низколегированных сталей повышенной прочности, а также из алюминиевых сплавов.

В механизмах привода кранов используют электрические двигатели (главным образом переменного тока), двигатели внутреннего сгорания (преимущественно дизельные), гидравлические и пневматические двигатели или привод ручной.

При необходимости плавного регулирования скоростей в широких пределах применяют электродвигатели постоянного тока. Двигатели внутреннего сгорания устанавливают на подъемные краны, которые должны работать независимо от электрической сети (плавучие, железнодорожные, автомобильные, гусеничные краны).

Пневматический привод с поршневыми двигателями и цилиндрами применяется в небольших подъемных кранах, работающих во взрывоопасных помещениях.

Ручной привод используют в кранах при перемещении грузов на небольшие расстояния и редкой работе.

Для торможения и остановки механизмов служат механические крановые тормоза –автоматического действия или управляемые крановщиком. При наличии электрических двигателей, кроме того, возможно применение электрического торможения.

Итак, «перспективы развития краностроения соответствуют возрастающим требованиям обслуживаемых подъемными кранами отраслей народного хозяйства», говорится в БСЭ. По сути, то, что у производителей кранового оборудования скрывается за словами «по требованию заказчика», и является двигателем кранового прогресса. Двигателем увеличения производительности, длины пролетов, вылета стрелы, высоты подъёма груза; тонусом для повышение производительности и точности работы, увеличения манёвренности передвижных кранов...

В общем за пару веков механизм по имени Подъемный кран много достиг. А компания ПРОМЭК достигла высокого уровня партнерства с производителями подъемных кранов и готова качественно выполнить Вашу заявку на грузоподъемные механизмы.

Доставка по России.
Скидки постоянным клиентам!

СПЕЦПРЕДЛОЖЕНИЯ

ПРОИЗВОДСТВО МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ

ПОЛЕЗНАЯ ССЫЛКА