اجزا و کارکردهای سازه‌ای جرثقیل سقفی پاتیلی

جرثقیل‌های سقفی ملاقه‌ای تجهیزات حیاتی در کارخانه‌های فولادسازی هستند که برای جابجایی و انتقال ایمن فلز مذاب در شرایط عملیاتی دشوار طراحی شده‌اند. طراحی ساختاری و سیستم‌های ایمنی آنها مستقیماً بر قابلیت اطمینان بالابری و ایمنی عملیاتی تأثیر می‌گذارد. این مقاله اجزای اصلی جرثقیل سقفی ملاقه‌ای و عملکرد هر قسمت را توضیح می‌دهد.

ترکیب جرثقیل سقفی پاتیل

الف جرثقیل سقفی ملاقه ای عمدتاً از چهار بخش اصلی تشکیل شده است: پل، چرخ دستی (شامل پخش کننده)، مکانیزم حرکت جرثقیل و تجهیزات الکتریکی. انواع مختلف ساختار بر اساس نیازهای عملیاتی مختلف اتخاذ می‌شوند.

این پل عموماً یک سازه دو یا چهار تیری است که از تیرهای اصلی جعبه‌ای شکل و واگن‌های انتهایی تشکیل شده است. ریل‌هایی روی صفحات فلنج بالایی تیرهای اصلی قرار گرفته‌اند تا واگن برقی روی آنها حرکت کند. هنگامی که از تیرهای اصلی باریک استفاده می‌شود، تجهیزات کنترل الکتریکی در کنار تیرهای اصلی روی مسیر عبور قرار می‌گیرند؛ هنگامی که از تیرهای اصلی پهن استفاده می‌شود، تجهیزات کنترل الکتریکی عموماً در داخل تیرهای اصلی قرار می‌گیرند.

واگن برقی جزء اصلی جرثقیل است. پل حامل یک واگن برقی یا یک واگن برقی اصلی و یک واگن برقی کمکی است و واگن‌ها به طور مستقل حرکت می‌کنند. واگن برقی مجهز به یک مکانیزم بالابر و یک مکانیزم حرکت است که پخش کننده در زیر مکانیزم بالابر قرار دارد. مکانیزم حرکت واگن برقی یا از نیروی محرکه متمرکز یا از نیروی محرکه جداگانه استفاده می‌کند.

مکانیزم‌های حرکت جرثقیل همگی از نیروی محرکه جداگانه استفاده می‌کنند، برخی با نیروی محرکه دو گوشه‌ای و برخی با نیروی محرکه چهار گوشه‌ای.

شکل‌های ۲-۱ تا ۲-۳ زیر نمونه‌هایی از برخی مدل‌های جرثقیل سقفی ملاقه‌ای هستند که از روی آنها می‌توان به ویژگی‌های ساختاری جرثقیل‌های سقفی ملاقه‌ای پی برد.

چرخ دستی جرثقیل

واگن برقی عمدتاً از سه جزء اصلی تشکیل شده است: مکانیزم بالابر، مکانیزم حرکت واگن برقی و قاب واگن برقی. با توجه به نیازهای عملیاتی مختلف جرثقیل، واگن برقی چیدمان‌های مختلفی دارد؛ به مثال‌های شکل‌های 2-1 تا 2-3 مراجعه کنید.

مکانیسم بالابر

مکانیزم بالابری عموماً شامل یک دستگاه محرک، یک سیستم جمع کننده طناب سیمی، یک دستگاه جابجایی بار و وسایل حفاظتی ایمنی است. برخی نیز از یک بالابر برقی به عنوان مکانیزم بالابری کمکی استفاده می‌کنند.

دستگاه محرک شامل موتور، کوپلینگ، شفت جبران کننده، ترمز، کاهنده سرعت و سایر اجزا است. هنگامی که دستگاه محرک از کنترل مرسوم یا کنترل سرعت تنظیم ولتاژ استاتور استفاده می‌کند، موتور از نوع روتور سیم‌پیچی شده است؛ هنگامی که از کنترل سرعت فرکانس متغیر استفاده می‌شود، موتور از نوع فرکانس متغیر است. برای یک مکانیزم بالابر اصلی با دو مجموعه از دستگاه‌های محرک، هنگامی که یک موتور یا یک مجموعه از دستگاه‌های کنترل الکتریکی از کار می‌افتد، مجموعه دیگر از دستگاه‌های محرک باید بتوانند یک چرخه کاری را در حین بلند کردن ظرفیت بالابری نامی تکمیل کنند.

سیستم جمع آوری طناب سیمی شامل طناب سیمی، مجموعه درام، مجموعه قرقره ثابت و متعادل کننده طناب سیمی و مجموعه قرقره متحرک است. هنگامی که مکانیزم بالابر اصلی دارای دو نقطه بالابر است، از سیستم جمع آوری طناب چهار طنابی استفاده می‌شود؛ هنگامی که دارای یک نقطه بالابر است، از سیستم جمع آوری طناب دو طنابی استفاده می‌شود.

دستگاه جابجایی بار شامل قلاب، پخش کننده غیر قابل جدا شدن (شامل انواع تیرهای بالابر ثابت و قلاب‌های دروازه‌ای ثابت) و پخش کننده قابل جدا شدن (شامل انواع تیرهای بالابر قابل جدا شدن و قلاب‌های دروازه‌ای قابل جدا شدن) است.

برای ایمنی، مکانیزم بالابر مجهز به محدودکننده‌ی اضافه بار، محدودکننده‌ی ارتفاع بالابر و سوئیچ سرعت بیش از حد است. موقعیت حد بالای محدودکننده‌ی ارتفاع، یک وسیله‌ی حفاظتی دوگانه با اشکال مختلف است؛ مرحله‌ی اول عموماً محدودکننده‌ی ارتفاع بالابر در انتهای درام است و مرحله‌ی دوم یک سوئیچ محدودکننده‌ی وزنی (چکشی) است. در صورت نیاز، ممکن است ترمز ایمنی نیز ارائه شود.

در مکانیزم بالابر، موتور از طریق یک کوپلینگ به کاهنده متصل است؛ شفت کم سرعت کاهنده، درام را به حرکت در می‌آورد که سپس دستگاه جابجایی بار را از طریق سیستم جمع کننده طناب سیمی به حرکت در می‌آورد. تا زمانی که چرخش رو به جلو و عقب موتور کنترل شود، دستگاه جابجایی بار می‌تواند بالا و پایین برود.

با توجه به نیازهای عملیاتی مختلف، ترکیب مکانیزم بالابر متفاوت است. شکل‌های ۲-۴ تا ۲-۶ نمونه‌هایی از این موارد هستند.

مکانیزم بالابر نشان داده شده در شکل 2-5 دارای دو نقطه بالابر است که از یک سیستم جمع کننده چهار طنابی و دو مجموعه واحد محرک استفاده می‌کند. دو کاهنده در انتهای سرعت بالا توسط یک کوپلینگ به هم متصل شده‌اند و یک ترمز ایمنی روی درام نصب شده است.

شکل ۲-۶ نیز دو نقطه بالابر دارد، اما چیدمان سیستم قرقره‌ای چهار طنابه با شکل ۲-۵ متفاوت است. این سیستم دارای یک مجموعه واحد محرک است و یک ترمز ایمنی روی درام نصب شده است.

مکانیسم سفر با چرخ دستی

مکانیزم حرکت واگن برقی عمدتاً از یک دستگاه محرک حرکت و تکیه‌گاه حرکت تشکیل شده است. دستگاه محرک حرکت عمدتاً از موتور، کاهنده سرعت، ترمز و سایر اجزا تشکیل شده است. تکیه‌گاه حرکت عمدتاً شامل چرخ‌ها و تیرهای متعادل‌کننده چرخ است.

مکانیزم حرکت چرخ دستی از نیروی محرکه متمرکز یا نیروی محرکه انفرادی استفاده می‌کند. برخی از چرخ دستی‌های جرثقیل با تناژ بالا از تیرهای متعادل کننده چرخ برای کاهش بار چرخ استفاده می‌کنند.

دستگاه محرک مکانیزم حرکت واگن برقی معمولاً از موتور برای به حرکت درآوردن یک کاهنده عمودی استفاده می‌کند که شفت کم‌سرعت آن، چرخ‌های محرک را به حرکت در می‌آورد. هنگامی که دستگاه محرک از کنترل مرسوم یا کنترل سرعت تنظیم ولتاژ استاتور استفاده می‌کند، موتور از نوع روتور سیم‌پیچی شده است. هنگامی که از کنترل سرعت فرکانس متغیر استفاده می‌شود، موتور از نوع فرکانس متغیر است.

برای حرکت ایمن ترولی، یک سوئیچ محدودکننده حرکت ترولی و ضربه‌گیرهایی تعبیه شده است. هنگامی که ترولی به نزدیکی موقعیت محدودکننده حرکت می‌رسد، سوئیچ محدودکننده عمل می‌کند و برق مکانیزم حرکت قطع می‌شود؛ سپس ضربه‌گیر انرژی باقیمانده را جذب می‌کند و مکانیزم حرکت فقط می‌تواند در جهت معکوس حرکت کند.

بسته به موقعیت‌های مختلف، حرکت چرخ دستی ساختارهای متفاوتی دارد. شکل 2-7 یک طرح رایج برای مکانیزم حرکت چرخ دستی در جرثقیل‌های سقفی چهار پل و چهار ریل با نیروی محرکه جداگانه است. بسته به موقعیت، طرح‌های دیگری نیز وجود دارد. شکل 2-8 از نیروی محرکه متمرکز استفاده می‌کند و شکل 2-9 طرح دیگری با نیروی محرکه جداگانه است. برای چرخ دستی‌هایی با ظرفیت بالابری بالا، می‌توان با استفاده از سازه تیر متعادل‌کننده چرخ، چرخ اضافه کرد. شکل 2-10 یکی از اشکال سازه تیر متعادل‌کننده چرخ است.

مکانیسم حرکت جرثقیل

مکانیزم حرکت جرثقیل عمدتاً از یک دستگاه محرک حرکت و تکیه‌گاه حرکت تشکیل شده است. وسیله محرک حرکت عمدتاً از موتور، کاهنده سرعت، ترمز و سایر اجزا تشکیل شده است. تکیه‌گاه حرکت عمدتاً شامل چرخ‌ها و تیرهای متعادل‌کننده چرخ است. مکانیزم حرکت جرثقیل عمدتاً از یک محرک جداگانه، عموماً با دو یا چهار مجموعه از دستگاه‌های محرک، استفاده می‌کند. هنگامی که تیرهای اصلی سازه‌های تیر باریک هستند، مکانیزم حرکت عموماً روی گذرگاه پل نصب می‌شود، در حالی که برای سازه‌های تیر پهن، مکانیزم حرکت عموماً در انتهای داخل تیرهای اصلی نصب می‌شود.

وقتی از کنترل مرسوم یا کنترل سرعت با تنظیم ولتاژ استاتور استفاده می‌شود، موتور از نوع روتور سیم‌پیچی شده است؛ وقتی از کنترل سرعت فرکانس متغیر استفاده می‌شود، موتور از نوع فرکانس متغیر است.

جرثقیل به کلیدهای محدودکننده و ضربه‌گیر مجهز است تا از حرکت جرثقیل به موقعیت محدودکننده کارخانه یا برخورد با جرثقیل‌های مجاور جلوگیری کند، به طوری که آسیب به جرثقیل و ناراحتی ناشی از برخورد برای راننده کاهش یابد. هنگامی که جرثقیل در نزدیکی موقعیت محدودکننده کارخانه یا نزدیک جرثقیل مجاور حرکت می‌کند، کلید محدودکننده عمل می‌کند و برق مکانیسم حرکت قطع می‌شود. سپس ضربه‌گیر انرژی باقیمانده را جذب می‌کند. در این مرحله، مکانیسم حرکت فقط می‌تواند در جهت معکوس حرکت کند. ضربه‌گیرها معمولاً از ضربه‌گیرهای فنری یا هیدرولیکی استفاده می‌کنند.

برای مکانیزم حرکت جرثقیل با چهار مجموعه از دستگاه‌های محرک، برخی از کاربران نیاز دارند که وقتی دستگاه‌های محرک یک طرف از کار می‌افتند، دستگاه‌های محرک طرف دیگر بتوانند یک چرخه کاری را در حین بلند کردن ظرفیت بالابری نامی از طریق سوئیچینگ الکتریکی تکمیل کنند.

برای جرثقیل‌های با تناژ بالا، تکیه‌گاه حرکت از تیرهای متعادل‌کننده چرخ برای کاهش بار چرخ استفاده می‌کند. علاوه بر این، چرخ‌های افقی ممکن است طبق الزامات قرارداد اضافه شوند.

شکل ۲-۱۱ یک طرح رایج از مکانیزم حرکت جرثقیل است، مثالی که از یک درایو کاهنده شفت موازی افقی با تکیه‌گاه حرکت، تیرهای متعادل‌کننده چرخ استفاده می‌کند. شکل ۲-۱۲ مثالی است که از یک کاهنده شفت موازی عمودی با تکیه‌گاه حرکت، تیرهای متعادل‌کننده چرخ استفاده می‌کند. جرثقیل‌های با تناژ کم از نوع شکل ۲-۱۳ استفاده می‌کنند که تکیه‌گاه حرکت آن یک گروه تک چرخ است.

در تکیه‌گاه حرکت، جرثقیل‌های با تناژ کم، دو گروه چرخ در هر واگن انتهایی دارند، یا نشیمنگاه چرخ شکل ۲-۱۴ در زیر واگن انتهایی نصب شده است. برای جرثقیل‌های با تناژ زیاد، تیرهای متعادل‌کننده چرخ مختلف یا ترکیباتی از شکل‌های ۲-۱۵ تا ۲-۱۷ برای پشتیبانی از بارهای مختلف انتخاب می‌شوند.

قاب پل

پل سازه اصلی و پایه نصب واگن برقی، مکانیزم حرکت جرثقیل و تجهیزات الکتریکی است. این پل عمدتاً از تیرهای اصلی، واگن‌های انتهایی، پیاده‌رو، حامل کابل واگن برقی، ریل‌های واگن برقی، سکوی نگهداری و نردبان، سکو، نرده‌ها و سایر اجزا تشکیل شده است.

پل یک عضو مهم تحمل بار جرثقیل است که دارای استحکام، سختی و پایداری کلی کافی، مطابق با استانداردهای ملی و الزامات قرارداد و تضمین عملکرد عادی جرثقیل می‌باشد. پل یک جرثقیل سقفی پاتیلی به انواع دو پل (به شکل‌های 2-2 و 2-3 مراجعه کنید) و چهار پل (به شکل 2-1 مراجعه کنید) تقسیم می‌شود. یک سپر حرارتی در زیر صفحه فلنج پایینی تیرهای اصلی تعبیه شده است. پس از آزمایش کامل دستگاه، هنگامی که واگن برقی خالی در موقعیت حد قرار دارد، خمیدگی تیرهای اصلی نباید کمتر از 0.7S/1000 باشد (که در آن S دهانه جرثقیل است) و حداکثر مقدار خمیدگی در محدوده S/10 در وسط دهانه کنترل می‌شود.

با توجه به الزامات یا موقعیت‌های مختلف، تیرهای اصلی می‌توانند به صورت تیرهای باریک جعبه‌ای از نوع ریل مرکزی، تیرهای باریک جعبه‌ای از نوع نیمه‌خارج از ریل، تیرهای باریک جعبه‌ای از نوع خارج از ریل یا تیرهای پهن جعبه‌ای از نوع خارج از ریل طراحی شوند. صفحه پوشش بالایی تیرهای اصلی دارای ریل‌هایی برای حرکت واگن برقی است. ریل‌ها را می‌توان با صفحات گیره جوش داده شده یا با گیره‌های ریلی ترکیبی قابل تنظیم (طبق الزامات قرارداد) ثابت کرد. هنگامی که تیرهای اصلی سازه‌های تیر باریک هستند، تجهیزات الکتریکی روی مسیر عبور نصب می‌شوند. هنگامی که دمای محیط نمی‌تواند الزامات کار عادی تجهیزات الکتریکی را برآورده کند، یک اتاق برق خنک‌کننده فراهم می‌شود و اتاق برق با یک لایه عایق حرارتی مجهز می‌شود. هنگامی که تیرهای اصلی سازه‌های تیر پهن هستند، تجهیزات الکتریکی معمولاً در یک اتاق برق در داخل تیرهای اصلی نصب می‌شوند. هنگامی که دمای محیط نمی‌تواند الزامات کار عادی تجهیزات الکتریکی را برآورده کند، اتاق برق با تهویه مطبوع و یک لایه عایق حرارتی مجهز می‌شود.

ضربه گیرهایی در دو طرف پل تعبیه شده‌اند که با کلیدهای محدودکننده حرکت جرثقیل کار می‌کنند، به طوری که جرثقیل قبل از توقف، عملکرد قطع اولیه برق و کاهش سرعت را دارد. نرده‌ها مجهز به درهای نرده‌ای با دستگاه‌های محافظ قفل الکتریکی هستند. هنگامی که هر در نرده‌ای قفل شده باز می‌شود، مکانیسم‌های مربوطه جرثقیل به طور خودکار از کار می‌افتند. مکانیسم‌های مربوطه فقط زمانی می‌توانند به طور عادی کار کنند که در نرده بسته باشد. در سمت ریل هادی برق جرثقیل، یک محافظ ریل هادی و یک قفس (یا سکو) تعبیه شده است. محافظ ریل هادی از تماس قلاب یا طناب سیمی با ریل هادی برق جلوگیری می‌کند و از قفس (یا سکو) برای نصب و نگهداری جمع‌کننده‌های جریان استفاده می‌شود. سکوی نگهداری واگن برقی، نگهداری واگن برقی را تسهیل می‌کند.

کابین اپراتور

کابین اپراتور، محل کار اپراتور است که در آن جرثقیل را کنترل می‌کند. این کابین که در زیر تیرهای اصلی معلق است، یک سازه محصور، دارای تهویه مطبوع، عایق، تمام نما و عایق حرارت با یک پنجره دید شفاف در پایین است. درها و پنجره‌ها از قاب‌های آلیاژ آلومینیوم با شیشه ایمنی سکوریت استفاده می‌کنند. کابین مجهز به یک صندلی نرم و راحت قابل تنظیم (قابل تنظیم در بالا/پایین و جلو/عقب) است. کابین شامل تجهیزات کنترل الکتریکی با سیم‌کشی پنهان است و دستگاه‌های کنترل به راحتی قابل استفاده هستند. اتصالات داخلی و خارجی برای سهولت نگهداری از طریق جعبه‌های ترمینال انجام می‌شود. کف با کفپوش لاستیکی عایق پوشانده شده است که ضد شعله، غیر رسانا و ضد لغزش است. کابین مجهز به دزدگیر، زنگ برقی، کپسول آتش نشانی، پنکه برقی، تهویه مطبوع گرمایش/سرمایش اختصاصی و سایر وسایل ایمنی و همچنین ابزارهای مختلف و سیستم روشنایی است. راننده می‌تواند در هر زمان وضعیت عملکرد هر مکانیزم را مشاهده کند تا از عملکرد ایمن جرثقیل اطمینان حاصل شود. کفپوش لاستیکی عایق در کابین راننده قرار داده شده است.

اتاق برق

اتاق برق درون تیرهای اصلی قرار گرفته است (خانه برق برای سازه‌های تیر باریک استفاده می‌شود و روی مسیر عبور تیر اصلی قرار دارد). دیوارهای داخلی اطراف اتاق برق تیر اصلی با یک لایه ساندویچ عایق پر شده با مواد عایق پوشانده شده‌اند؛ درهای آب‌بندی شده در هر دو انتها نصب شده‌اند؛ قسمت بالایی درها دارای پنجره‌های شیشه‌ای برای مشاهده هستند؛ درها دارای قفل و دستگیره هستند و درها به بیرون باز می‌شوند.

اتاق برق دارای عملکردهای عایق حرارتی، جلوگیری از گرد و غبار و خنک‌سازی تهویه مطبوع است که از انتقال حرارت و ورود گرد و غبار به اتاق جلوگیری می‌کند. برای اینکه پرسنل تعمیر و نگهداری بتوانند به طور عادی از تجهیزات الکتریکی نگهداری کنند، مسیری بیش از ۶۰۰ میلی‌متر در اتاق برق باقی مانده است و ارتفاع آزاد آن کمتر از ۲.۲ متر نیست. کفپوش لاستیکی عایق روی سطح راهرو قرار داده شده است. یک نرده محافظ عایق در جلوی قفسه تابلو برق تعبیه شده است که فضای نگهداری معقولی بین نرده و قفسه تابلو برق وجود دارد. یک فن خنک‌کننده صنعتی ویژه در اتاق برق با تیر اصلی نصب شده است تا اجزای الکتریکی تحت تأثیر دمای بیرون قرار نگیرند و همیشه بتوانند با خیال راحت و قابل اعتماد کار کنند.

این مقاله از طریق تحلیل و توضیح ساده جرثقیل سقفی ملاقه‌ای فوق، اشکال و کارکردهای ساختارهای مختلف یک جرثقیل سقفی ملاقه‌ای را توضیح می‌دهد، به طوری که خوانندگان می‌توانند در آینده به درک و طراحی خاصی به شیوه‌ای استاندارد دست یابند و از برخی اشتباهات و مشکلات غیرضروری جلوگیری کنند.

سیندی

واتس اپ: +86 191 3738 6654

پست الکترونیک: cindywang@hndfcrane.com

من سیندی هستم، با 10 سال سابقه کار در صنعت جرثقیل و انباشته دانش حرفه ای. من جرثقیل های رضایت بخش را برای بیش از 500 مشتری انتخاب کرده ام. اگر در مورد جرثقیل ها نیاز یا سوالی دارید، لطفا با من تماس بگیرید، من از تخصص و تجربه عملی خود برای کمک به شما در حل مشکل استفاده خواهم کرد!