Elementy konstrukcyjne i funkcje suwnicy kadziowej

Suwnice kadziowe to kluczowe urządzenia w hutach stali, zaprojektowane do bezpiecznego transportu i transportu ciekłego metalu w trudnych warunkach pracy. Ich konstrukcja i systemy bezpieczeństwa bezpośrednio wpływają na niezawodność podnoszenia i bezpieczeństwo operacyjne. W tym artykule opisano główne elementy suwnicy kadziowej oraz funkcję każdej z nich.

Skład suwnicy kadziowej

A suwnica kadziowa Składa się głównie z czterech głównych części: mostu, wózka (wraz z rozpórką), mechanizmu jezdnego dźwigu oraz wyposażenia elektrycznego. W zależności od wymagań eksploatacyjnych stosuje się różne typy konstrukcji.

Most jest zazwyczaj konstrukcją dwu- lub czterodźwigarową, składającą się z dźwigarów głównych typu skrzynkowego i wózków czołowych. Na górnych pasach dźwigarów głównych osadzone są szyny, po których porusza się wózek. W przypadku dźwigarów głównych o wąskim dźwigarze, urządzenia sterowania elektrycznego są umieszczone na chodniku obok dźwigarów głównych; w przypadku dźwigarów głównych o szerokim dźwigarze, urządzenia sterowania elektrycznego są zazwyczaj umieszczone wewnątrz dźwigarów głównych.

Wózek jest głównym elementem suwnicy. Most niesie jeden wózek lub wózek główny i wózek pomocniczy, a wózki poruszają się niezależnie. Wózek jest wyposażony w mechanizm podnoszenia i mechanizm jazdy, z rozpórką znajdującą się poniżej mechanizmu podnoszenia. Mechanizm jazdy wózka wykorzystuje napęd centralny lub indywidualny.

Wszystkie mechanizmy jezdne dźwigu korzystają z napędu indywidualnego, niektóre z napędem dwurożnym, inne z napędem czterorożnym.

Rysunki od 2-1 do 2-3 poniżej przedstawiają przykłady kilku modeli suwnic kadziowych, dzięki którym można zrozumieć cechy konstrukcyjne suwnic kadziowych.

Wózek dźwigowy

Wózek składa się głównie z trzech głównych elementów: mechanizmu podnoszącego, mechanizmu jezdnego wózka oraz ramy wózka. W zależności od wymagań eksploatacyjnych dźwigu, wózek może mieć różne konfiguracje; patrz przykłady na rysunkach 2-1 do 2-3.

Mechanizm podnoszący

Mechanizm podnoszący zazwyczaj składa się z urządzenia napędowego, układu nawijania liny, urządzenia podnoszącego oraz urządzeń zabezpieczających. Niektóre maszyny wykorzystują również wciągnik elektryczny jako pomocniczy mechanizm podnoszący.

Urządzenie napędowe obejmuje silnik, sprzęgło, wał kompensacyjny, hamulec, reduktor i inne komponenty. Gdy urządzenie napędowe wykorzystuje sterowanie konwencjonalne lub regulację prędkości za pomocą napięcia stojana, silnik jest silnikiem z wirnikiem uzwojonym; gdy stosowana jest regulacja prędkości za pomocą zmiennej częstotliwości, jest to silnik o zmiennej częstotliwości. W przypadku głównego mechanizmu podnoszącego z dwoma zestawami urządzeń napędowych, w przypadku awarii jednego silnika lub jednego zestawu elektrycznych urządzeń sterujących, drugi zestaw urządzeń napędowych musi być w stanie wykonać jeden cykl roboczy, podnosząc ciężar z nominalnym udźwigiem.

System nawijania liny stalowej obejmuje linę stalową, zespół bębna, zespół krążka stałego i wyrównywacza liny stalowej oraz zespół krążka ruchomego. Gdy główny mechanizm podnoszenia ma dwa punkty podnoszenia, stosuje się układ nawijania czterech lin; gdy ma jeden punkt podnoszenia, stosuje się układ nawijania dwóch lin.

Urządzenie podnoszące ładunek obejmuje hak, nieodłączalną rozpórkę (w tym różnego rodzaju stałe belki podnoszące i stałe haki bramowe) oraz odłączalną rozpórkę (w tym różnego rodzaju odłączalne belki podnoszące i odłączalne haki bramowe).

Ze względów bezpieczeństwa mechanizm podnoszenia jest wyposażony w ogranicznik przeciążenia, ogranicznik wysokości podnoszenia oraz wyłącznik nadprędkościowy. Górne położenie ogranicznika wysokości to podwójne urządzenie zabezpieczające o różnych formach; pierwszy stopień to zazwyczaj ogranicznik wysokości podnoszenia na końcu bębna, a drugi stopień to wyłącznik krańcowy ciężaru (młota). W razie potrzeby można również zastosować hamulec bezpieczeństwa.

W mechanizmie podnoszącym silnik jest połączony z reduktorem za pomocą sprzęgła; wolnoobrotowy wał reduktora napędza bęben, który następnie napędza urządzenie podnoszące ładunek poprzez układ nawijania liny. Dopóki obroty silnika do przodu i do tyłu są kontrolowane, urządzenie podnoszące ładunek może być podnoszone i opuszczane.

W zależności od wymagań operacyjnych, skład mechanizmu podnoszącego jest różny. Przykładami są rysunki 2-4 do 2-6.

Mechanizm podnoszący przedstawiony na rysunku 2-5 ma dwa punkty podnoszenia, wykorzystując czterolinowy układ naciągowy i dwa zestawy jednostek napędowych. Dwa reduktory są połączone sprzęgłem na końcu szybkobieżnym, a na bębnie zamontowany jest hamulec bezpieczeństwa.

Rysunek 2-6 również przedstawia dwa punkty podnoszenia, ale układ czterolinowego układu naciągowego różni się od tego na rysunku 2-5. Posiada on jeden zespół napędowy, a na bębnie zamontowany jest hamulec bezpieczeństwa.

Mechanizm jazdy wózka

Mechanizm jezdny wózka składa się głównie z napędu jezdnego i podpory jezdnej. Napęd jezdny składa się głównie z silnika, reduktora, hamulca i innych elementów. Podpora jezdna obejmuje głównie koła i belki wyrównujące koła.

Mechanizm jazdy wózka wykorzystuje napęd centralny lub indywidualny. Niektóre wózki suwnic o dużym tonażu wykorzystują belki wyrównujące koła w celu zmniejszenia obciążenia kół.

Napęd mechanizmu jezdnego wózka zazwyczaj wykorzystuje silnik do napędzania reduktora pionowego, którego wolnoobrotowy wał napędza koła napędowe. Gdy napęd wykorzystuje sterowanie konwencjonalne lub regulację prędkości za pomocą napięcia stojana, silnik jest silnikiem z wirnikiem uzwojonym; gdy stosowana jest regulacja prędkości za pomocą zmiennej częstotliwości, jest to silnik o zmiennej częstotliwości.

Dla zapewnienia bezpieczeństwa jazdy wózka, zastosowano wyłącznik krańcowy i zderzaki. Gdy wózek zbliża się do położenia krańcowego, wyłącznik krańcowy zostaje uruchomiony, a zasilanie mechanizmu jazdy zostaje odcięte; zderzak pochłania wówczas pozostałą energię, a mechanizm jazdy może poruszać się tylko w kierunku przeciwnym.

W zależności od sytuacji, układy jazdy wózka mają odpowiednie konstrukcje. Rysunek 2-7 przedstawia powszechnie stosowany układ mechanizmu jazdy wózka w czterodźwigarowych, czterotorowych suwnicach kadziowych, z napędem indywidualnym. Istnieją również inne układy, w zależności od sytuacji. Rysunek 2-8 wykorzystuje napęd scentralizowany, a rysunek 2-9 przedstawia inną konstrukcję z napędem indywidualnym. W przypadku wózków o dużym udźwigu koła można dodać za pomocą belki wyrównującej koła; rysunek 2-10 przedstawia jedną z form belki wyrównującej koła.

Mechanizm jazdy dźwigu

Mechanizm jezdny suwnicy składa się głównie z napędu jezdnego i podpory jezdnej. Napęd jezdny składa się głównie z silnika, reduktora, hamulca i innych elementów. Podpora jezdna obejmuje głównie koła i belki wyrównujące koła. Mechanizm jezdny suwnicy wykorzystuje zazwyczaj napęd indywidualny, zazwyczaj z dwoma lub czterema zestawami urządzeń napędowych. W przypadku konstrukcji z dźwigarami wąskodźwigarowymi, mechanizm jezdny jest zazwyczaj montowany na pomoście mostowym, natomiast w przypadku konstrukcji z dźwigarami szerokodźwigarowymi mechanizm jezdny jest zazwyczaj montowany na końcach wewnątrz dźwigarów głównych.

Gdy stosowane jest sterowanie konwencjonalne lub regulacja prędkości za pomocą napięcia stojana, silnik jest silnikiem z wirnikiem uzwojonym; gdy stosowane jest sterowanie prędkością za pomocą zmiennej częstotliwości, jest to silnik o zmiennej częstotliwości.

Żuraw jest wyposażony w wyłączniki krańcowe i zderzaki, które zapobiegają jego dotarciu do pozycji krańcowej lub zderzeniu z sąsiednimi dźwigami, co pozwala ograniczyć uszkodzenia żurawia i zmniejszyć dyskomfort operatora spowodowany kolizją. Gdy żuraw zbliża się do pozycji krańcowej lub do sąsiedniego dźwigu, uruchamia się wyłącznik krańcowy, a zasilanie mechanizmu jezdnego zostaje odcięte; zderzak pochłania wówczas pozostałą energię. W tym momencie mechanizm jezdny może poruszać się tylko w kierunku przeciwnym. Zderzaki zazwyczaj wykorzystują amortyzatory sprężynowe lub hydrauliczne.

W przypadku mechanizmu jazdy dźwigu z czterema zestawami urządzeń napędowych niektórzy użytkownicy wymagają, aby w przypadku awarii urządzeń napędowych po jednej stronie, urządzenia napędowe po drugiej stronie były w stanie wykonać jeden cykl roboczy, podnosząc jednocześnie udźwig znamionowy za pośrednictwem przełączania elektrycznego.

W przypadku dźwigów o dużym tonażu, podparcie jezdne wykorzystuje belki wyrównujące koła w celu zmniejszenia ich obciążenia. Dodatkowo, zgodnie z wymaganiami kontraktu, można dodać koła poziome.

Rysunek 2-11 przedstawia powszechnie stosowany układ mechanizmu jazdy dźwigu, przykładowo z poziomym napędem reduktora z wałami równoległymi, gdzie podparciem jazdy są belki wyrównujące koła. Rysunek 2-12 przedstawia przykład pionowego reduktora z wałami równoległymi, gdzie podparciem jazdy są belki wyrównujące koła. Dźwigi małotonażowe wykorzystują typ z rysunku 2-13, gdzie podparciem jazdy jest pojedyncza grupa kół.

W podparciu jezdnym suwnice małotonażowe mają dwie grupy kół na każdym wózku czołowym lub gniazdo koła (rysunek 2-14) jest zamontowane pod wózkiem czołowym. W przypadku suwnic wielkotonażowych dobiera się różne belki wyrównujące koła lub kombinacje z rysunków 2-15 do 2-17, aby podeprzeć różne obciążenia.

Rama mostu

Most stanowi główną konstrukcję i podstawę montażową dla wózka, mechanizmu jezdnego suwnicy i urządzeń elektrycznych. Most składa się głównie z dźwigarów głównych, wózków czołowych, pomostu, systemu prowadzenia kabli, szyn jezdnych, podestu i drabinki konserwacyjnej, platformy, poręczy i innych elementów.

Most jest ważnym elementem nośnym suwnicy, charakteryzującym się wystarczającą wytrzymałością, sztywnością i ogólną stabilnością, spełniającym normy krajowe i wymagania kontraktowe oraz zapewniającym prawidłową pracę suwnicy. Most suwnicy kadziowej dzieli się na dwudźwigarowy (patrz rysunki 2-2 i 2-3) i czterodźwigarowy (patrz rysunek 2-1). Osłona termiczna znajduje się poniżej dolnej płyty kołnierzowej dźwigarów głównych. Po próbie kompletnej maszyny, gdy pusty wózek znajduje się w położeniu granicznym, ugięcie dźwigarów głównych nie powinno być mniejsze niż 0,7S/1000 (gdzie S jest rozpiętością dźwigara), a maksymalna wartość ugięcie jest kontrolowana w zakresie S/10 w połowie rozpiętości.

W zależności od różnych wymagań lub sytuacji, dźwigary główne mogą być zaprojektowane jako wąskie dźwigary typu skrzynkowego z centralną szyną, wąskie dźwigary typu skrzynkowego pół-poza szyną, wąskie dźwigary typu skrzynkowego poza szyną lub szerokie dźwigary typu skrzynkowego poza szyną. Górna płyta pokrywająca dźwigary główne jest wyposażona w szyny, po których porusza się wózek. Szyny mogą być mocowane za pomocą spawanych płyt zaciskowych lub regulowanych, kombinowanych zacisków szynowych (zgodnie z wymaganiami kontraktowymi). Gdy dźwigary główne są konstrukcjami o wąskich dźwigarach, urządzenia elektryczne są instalowane na chodniku; gdy temperatura otoczenia nie spełnia normalnych wymagań roboczych urządzeń elektrycznych, zapewnia się chłodzone pomieszczenie elektryczne, a pomieszczenie elektryczne jest wyposażone w warstwę termoizolacyjną. Gdy dźwigary główne są konstrukcjami o szerokich dźwigarach, urządzenia elektryczne są zazwyczaj instalowane w pomieszczeniu elektrycznym wewnątrz dźwigarów głównych; gdy temperatura otoczenia nie spełnia normalnych wymagań roboczych urządzeń elektrycznych, pomieszczenie elektryczne jest wyposażone w klimatyzację i warstwę termoizolacyjną.

Po obu stronach mostu znajdują się zderzaki, współpracujące z wyłącznikami krańcowymi ruchu suwnicy, dzięki czemu suwnica ma funkcję najpierw odcięcia zasilania i wyhamowania przed zatrzymaniem. Poręcze są wyposażone w drzwiczki z blokadą elektryczną. Po otwarciu dowolnych drzwiczek z blokadą odpowiednie mechanizmy suwnicy zostają automatycznie odłączone od zasilania; odpowiednie mechanizmy mogą działać normalnie tylko po zamknięciu drzwiczek. Po stronie szyny prądowej suwnicy znajduje się osłona szyny prądowej i klatka (lub pomost). Osłona szyny prądowej zapobiega zetknięciu się haka lub liny z szyną prądową, a klatka (lub pomost) służy do montażu i konserwacji odbieraków prądu. Platforma konserwacyjna wózka ułatwia konserwację wózka.

Kabina operatora

Kabina operatora to miejsce pracy, w którym operator steruje dźwigiem. Zawieszona pod dźwigarami głównymi, jest zamkniętą, klimatyzowaną, izolowaną, zapewniającą pełną widoczność i izolację termiczną konstrukcją z przezroczystym oknem widokowym u dołu. Drzwi i okna wykonane są z ram ze stopu aluminium i hartowanego szkła bezpiecznego. Kabina wyposażona jest w wygodny, regulowany, miękki fotel (regulowany w górę/w dół i przód/tył). Kabina zawiera elektryczne urządzenia sterujące z ukrytym okablowaniem, a obsługa urządzeń sterujących jest prosta. Połączenia wewnętrzne i zewnętrzne są wykonane za pomocą skrzynek zaciskowych, co ułatwia konserwację. Podłoga pokryta jest izolacyjną matą gumową, która jest trudnopalna, nieprzewodząca i antypoślizgowa. Kabina wyposażona jest w alarm, dzwonek elektryczny, gaśnicę, wentylator elektryczny, dedykowany klimatyzator z funkcją ogrzewania/chłodzenia oraz inne urządzenia bezpieczeństwa, a także różnorodne przyrządy i oświetlenie. Operator może w każdej chwili monitorować stan pracy każdego mechanizmu, aby zapewnić bezpieczną obsługę dźwigu. W kabinie operatora położona jest izolacyjna mata gumowa.

Pokój elektryczny

Pomieszczenie elektryczne znajduje się wewnątrz dźwigarów głównych (pomieszczenie elektryczne jest przeznaczone do konstrukcji o wąskich dźwigarach i znajduje się na pomoście dźwigarów głównych). Ściany wewnętrzne wokół pomieszczenia elektrycznego dźwigara głównego są pokryte warstwą izolacyjną typu sandwich wypełnioną materiałem izolacyjnym; na obu końcach zamontowano uszczelnione drzwi; w górnej części drzwi znajdują się szklane okienka obserwacyjne; drzwi są wyposażone w zamki i klamki, a otwierają się na zewnątrz.

Pomieszczenie elektryczne posiada funkcje izolacji cieplnej, ochrony przed pyłem i klimatyzacji, zapobiegając przenikaniu ciepła i pyłu do pomieszczenia. Aby umożliwić personelowi konserwacyjnemu prawidłową konserwację urządzeń elektrycznych, w pomieszczeniu elektrycznym pozostawiono przejście o szerokości co najmniej 600 mm, a wysokość w świetle nie jest mniejsza niż 2,2 m. Na powierzchni przejścia ułożono izolacyjną matę gumową. Przed szafą rozdzielnicy elektrycznej znajduje się izolacyjna barierka ochronna, z zachowaniem odpowiedniej przestrzeni konserwacyjnej między barierką a szafą rozdzielnicy. W głównej belce rozdzielnicy zainstalowany jest specjalny wentylator chłodzący, dzięki czemu podzespoły elektryczne nie są narażone na wpływ temperatury zewnętrznej i mogą zawsze działać bezpiecznie i niezawodnie.

Niniejszy artykuł przedstawia prostą analizę i wyjaśnienie suwnicy kadziowej, przedstawiając formy i funkcje różnych konstrukcji suwnicy kadziowej. Dzięki temu czytelnicy będą mogli w przyszłości lepiej zrozumieć istotę problemu i projektować go w sposób ujednolicony, unikając niepotrzebnych błędów i problemów.

Cindy

WhatsApp: +86 191 3738 6654

E-mail: cindywang@hndfcrane.com

Jestem Cindy, mam 10 lat doświadczenia w branży dźwigowej i zgromadziłam bogactwo wiedzy zawodowej. Wybrałam satysfakcjonujące dźwigi dla ponad 500 klientów. Jeśli masz jakiekolwiek potrzeby lub pytania dotyczące dźwigów, skontaktuj się ze mną, wykorzystam swoją wiedzę specjalistyczną i praktyczne doświadczenie, aby pomóc Ci rozwiązać problem!