Новые конструкции и перспективы развития грузоподъемных мостовых кранов

А.С. Липатов,

генеральный директор

НП «Госгортехнадзор»

проф., д.т.н. МГТУ им. Н.Э. Баумана,

академик МАНЭБ (г. Москва)

Первые грузоподъемные мостовые краны появились более 150 лет назад. Это были, как правило, клепаные ферменные металлоконструкции, копирующие по своей форме известные фермы пролетных строений мостов. Позднее, уже в середине двадцатого столетия, для изготовления мостовых кранов стали применять электрическую сварку. Трудоемкие в изготовлении фермы уступили место балочным листовым конструкциям, которые прочно заняли свое место последние 30-40 лет практически во всех краностроительных производствах мира. И хотя традиционный общий вид мостового крана уже длительное время остается неизменным, конструктивное исполнение его металлоконструкций и механизмов, особенно в последние годы, претерпело существенные изменения. Появился ряд новых патентуемых конструкций, которые пока не нашли своего применения (или «копирования») в отечественной краностроительной промышленности, однако они заслуживают серьезного внимания и о них следует рассказать более подробно.

Для того чтобы мостовой кран плавно и беспрепятственно передвигался по рельсам, испытывая минимальные динамические воздействия со стороны кранового пути, необходимо обеспечить проектную геометрию балок крана и тщательно выверить положение ходовых колес в плане и профиле. Большое значение при этом играет выбор конструктивного исполнения сочленения главных и концевых балок. Наиболее прогрессивные краностроительные фирмы решили эту задачу за счет отказа от применения сварки, внедрив для соединения главных и концевых балок разнообразные конструкции на высокопрочных болтах. Это позволило избежать нарушения геометрии крана от тепловых деформаций (т.н. «поводок»), которые неизбежно возникали от применения электродуговой сварки на монтаже. Примеры таких конструкций показаны на фото 1 и 2.

2012-08-21_16-27-57.jpg

Техническое решение узла стыковки главных и концевых балок (фото 2), патентуемое немецкой фирмой Demag Cranes and Components GmbH, основано на применении высокопрочных болтов со специальными вкладышами. Это «ноу-хау» позволяет, с одной стороны, фрезеровать только пазы под вкладыши, не делая общую фрезеровку плоскости соединения главной концевой балки, а с другой - обеспечивать высокую степень соосности концевых балок при сборке моста крана.

Применение высокопрочных болтов в местах соединения главных и концевых балок повлекло за собой увеличение толщины стенок концевых балок, что дополнительно увеличило усталостную прочность их буксовых узлов. Традиционная «угловая» букса (фото 3) практически повсеместно уступила свои позиции более прогрессивным, так называемым выкатным буксовым узлам, примеры которых приведены на фото 4 и 5.

2012-08-21_16-28-14.jpg

В соответствии со стандартом ISO 11630 букса колеса крана (фото 3) теперь обязательно должна снабжаться отверстиями для контроля правильности установки ходовых колес. Дополнительно на концевую балку наносят и пиктограмму, которая указывает место поддомкрачивания при выполнении операции выверки ходовых колес. К сожалению, эти полезные «мелочи» практически не нашли своего применения на краностроительных заводах России.

Если же выдержать геометрию крана достаточно сложно (например, при больших пролетах крана, или когда мы имеем дело с кранами устаревшей конструкции, уже находящимися в эксплуатации), для снижения и износа реборд ходовых колес применяют различные твердые смазки. В Европе и Азии серийно изготавливают различные приспособления для смазки реборд, одно из которых представлено на фото 6.


Для снижения фактического износа крановых ходовых колес хороши любые средства, если они действительно способствуют устранению причин, вызывающих указанный износ. На металлургических предприятиях или заводах ЖБИ. где мостовые краны эксплуатируются в условиях значительной запыленности цехов, для снижения абразивного износа ходовых колес германская фирма KETTEN применяет специальный воздуховод, который выдувает пыль из-под кранового колеса во время движения крана, обеспечивая взаимодействие колеса и рельса в условиях отсутствия абразива (фото 7).

2012-08-21_16-28-33.jpg

На большинстве конструкций главных балок зарубежных мостовых кранов неинтенсивного использования подтележечный рельс устанавливают над внутренней стенкой балки. Это позволяет существенно снизить габариты грузовой тележки крана (за счет уменьшения ее пролета), а также отказаться от применения на главных балках малых диафрагм, необходимых для обеспечения устойчивости верхнего пояса, если подтележечный рельс установлен в середине верхнею пояса балки. Отказ от малых диафрагм также способствовал снижению трудоемкости изготовления и массы главных балок.

Долгое время такие конструктивные решения не применялись на кранах тяжелого режима работы, поскольку не гарантировали надежности интенсивно эксплуатируемых главных балок крана из-за непосредственного восприятия нагрузок от колес грузовой тележки сварным швом верхнего пояса и стенки балки. Для решения этой проблемы фирма KETTEN применила техническое решение с выполнением сварного шва верхнего пояса и стенки в виде двух сварных швов. Для этого стыковка верхнего пояса и стенки выполнена через ввариваемый тавр увеличенной толщины (фото 8), что позволило существенно повысить усталостную прочность сварной балки в целом.

Прогресс конструкций мостовых кранов, наблюдаемый в последнее время, не обошел стороной и крановые механизмы. Даже у китайских изготовителей появились тормоза вполне европейского уровня качества (фото 9). Здесь уже не встретишь ни одного «черного» шарнира — для увеличения долговечности все они хромированы. Тормоза снабжены устройствами для ручного растормаживания и аварийного опускания груза. В России пока об этом только пишут, а в Китае - внедрено на серийных тормозах.

Корпус, в котором установлена рабочая пружина тормоза, имеет градуировку в единицах тормозного момента от изменяемого положения ее затяжки. Глядя на положение нижнего конца затянутой пружины, любой эксплуатационник или проверяющий инспектор может судить о тормозном моменте, на который настроен данный конкретный тормоз.

Казалось бы, в 21-м веке уже нечего изобретать известное всем крановое колесо, однако и здесь можно отметить появление революционных технических решений. Фирма Demag Cranes and Components GmbH стала серийно изготавливать для своих мостовых кранов новый колесный блок (фото 10), «сердцем» которого является составное крановое колесо: обод и ступица такой конструкции соединены воедино через дополнительный элемент, выполняющий одновременно и роль некоего компенсатора нагрузок.

2012-08-21_16-27-16.jpg

К сожалению, в рамках отдельной статьи очень сложно проанализировать все многообразие конструктивных решений, характерных для современных кранов мостового типа. Ничего не было сказано о системах управления, конструкциях специальных кранов и многообразии грузозахватных приспособлений. Об этом - в следующий раз.




возврат к списку



Личный кабинет

Логин:
Пароль:
Регистрация
Уральский экспертный центр
2011 - 2017 г. © ООО «ПРОМБЕЗОПАСНОСТЬ-СЭК» Все права защищены.
Создание сайта Estetic site

У вас недостаточно прав для просмотра подробной информации.

Пожалуйста зарегестрируйтесь или смените тариф в личном кабинете