Козловой кран

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

Описание

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 (расстоянием между осями крановых рельсов) менее 25 м обе опоры выполняют жёсткими. Рельсовый путь каждой из опор тяжёлого крана (грузоподъёмностью 1000 т и более) может состоять из двух 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]. Козловой кран имеет металлическую конструкцию, механизмы подъёма груза, передвижения тележки и передвижения крана. Грейферные краны оборудованы специальной грейферной лебёдкой и при наличии механизма подъёма имеют механизм замыкания грейфера. Если имеется необходимость ориентации груза, то тележку снабжают поворотной частью, как тележку металлургических кранов. Для уменьшения раскачивания груза может быть использован жёсткий подвес грузозахватного устройства^[1].

• Козловые краны подразделяют по назначению на:

1. Перегрузочные. Грузоподъёмность обычно 3,2-50 т, пролёт 10-40 м, высота подъёма в зависимости от условий погрузки-разгрузки 7-16 м^[1].
2. Строительно-монтажные. Грузоподъёмность составляет 300—400 т, пролёт 60-80 м, высота подъёма 20-30 м^[1].
3. Специального назначения^[1].

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].

• По назначению козловые краны разделяют на:

1. Краны общего назначения (перегрузочные)^[2].
2. Строительно-монтажные и специального назначения (для гидротехнических сооружений)^[2].

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

1. Грейферные^[1].
2. Крюковые^[1].
3. Магнитные^[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].

• По конструкции моста разделяют на:

1. Краны с однобалочным мостом^[1].
2. Краны с двухбалочным мостом^[1].

Козловые однобалочные

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

Козловые двубалочные

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

Металлическая конструкция состоит из моста (без консолей, с одной или двумя консолями) и двух опор. Мост может быть выполнен однобалочным или двухбалочным. Часто пролётное строение 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

Масса канатных грузовых тележек с учётом массы грузовой и тяговой лебёдок составляет 5-10 % массы от номинального груза. Канатные грузовые тележки находят применение только в кранах группы режима 1K … 3K, 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 этих кранов бывает двух типов:

1. 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].
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. 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

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:

1. С канатоведущим желобчатым шкивом. Минимальный диаметр должен быть не менее наименьшего допустимого диаметра блока и соответствовать группе механизма. Угол наклона должен быть несколько более угла трения каната о шкив^[2].
2. С нарезным барабаном. Лебёдки с нарезными канатными барабанами более надёжны, однако обладают большими габаритами и массой^[2].

Ходовое устройство козловых кранов

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

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. Они 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 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 2 грузовыми тележками, позволяющими кантовать груз на весу. Краны строительного назначения, имеющие переменное место работы, выполняются самомонтирующимися^[3].

• Козловые краны для ГЭС. Предназначены для выполнения операций, связанных с монтажом и эксплуатацией ГЭС. Эти краны обычно большой грузоподъёмности (100—500 т) при относительно малых пролётах. Козловые краны для гидростанций подразделяются на краны для монтажа и обслуживания машинных залов, для машинных залов и только для плотин. Они могут быть бесконсольными или с консолями, а также стреловыми. В некоторых случаях применяют полукозловые краны^[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 кранов

• Маркировка кранов

Монтаж, демонтаж

Монтаж кранов с двухстоечными опорами

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

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

Демонтаж осуществляется в порядке, противоположном монтажу.

См. также

• Подъёмный кран
• ГЭС

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17} 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 21} 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. ↑ Подъёмный кран  (рус.). Yandex_slovari - БСЭ. Архивировано из первоисточника 1 апреля 2012.

Ссылки

• Электронная версия БСЭ  (рус.). Архивировано из первоисточника 1 апреля 2012. Проверено 20 июля 2010.
• Techstory.ru, А.Буздин  (рус.). Архивировано из первоисточника 3 мая 2012. Проверено 20 июля 2010.