The ковш мостовой кран Ковшовый кран — один из ключевых элементов оборудования в процессе выплавки стали. Он состоит из четырех основных частей: мостика, тележки (включая подъемный траверс), механизма перемещения крана и электрооборудования.

Хотя мостовой кран для ковшей может выглядеть сложным, на самом деле он упорядоченно собирается из набора стандартных компонентов, каждый из которых выполняет свою функцию — и ни один из них не может быть упущен. С точки зрения проектирования, эта статья подробно рассматривает основные компоненты и принадлежности, используемые в мостовом кране для ковшей, и объясняет функции и ключевые конструктивные особенности каждого из них, помогая вам сформировать полное понимание конструкции.

Ниже перечислены комплектующие китайского производства, обычно используемые на мостовых кранах для ковшей.

1. Двигатель мостового крана для ковша

Трехфазные асинхронные двигатели серии YZR подходят для кранового, металлургического и другого подобного оборудования. Двигатель имеет обмоточный ротор, отличается высокой перегрузочной способностью и высокой механической прочностью; он используется в традиционных схемах управления, схемах регулирования напряжения статора и регулирования скорости, а также в аналогичных областях применения.

Асинхронные трехфазные двигатели серий YZB, YTSZ, YZP и YZP2 с регулируемой частотой вращения подходят для кранового, металлургического и другого аналогичного оборудования. Они отличаются высокой эффективностью, широким диапазоном регулирования скорости, хорошей точностью, стабильным пуском и торможением, а также высокой перегрузочной способностью; используются в схемах регулирования скорости с регулируемой частотой вращения.

Класс изоляции двигателя и степень защиты определяются условиями эксплуатации или требованиями контракта. При необходимости могут быть установлены дополнительные устройства, такие как термозащитные устройства, нагреватели, энкодеры и датчики превышения скорости, для соответствия различным эксплуатационным требованиям.

2. Переходник для мостового крана ковша

Как правило, используются цилиндрические редукторы с эвольвентной зубчатой передачей, некоторые из них комбинируются с другими типами зубчатых передач. В мостовых кранах для ковшей обычно используются редукторы со средней или высокой твердостью зубьев, выбор которых осуществляется в соответствии с требованиями контракта.

Типы крепления редуктора включают интегрированное, базовое, трехточечное и вертикальное. Выходной вал обычно имеет шпоночный вал, шлицевой вал или зубчатый выходной вал. Типы соединения между барабаном и выходным валом редуктора см. в разделе 4 «Узел барабана». Если основной подъемный механизм имеет два жестко соединенных приводных блока, электрический привод не использует систему регулирования скорости или это предусмотрено условиями контракта, то основной подъемный редуктор обычно оснащается храповым механизмом.

Цельнокорпусный редуктор означает, что его нижний корпус приварен непосредственно к раме тележки как единое целое, и он также выполняет функцию несущего элемента тележки.

Смазка редуктора напрямую влияет на срок его службы; уровень масла можно проверить с помощью смотрового окошка. Сливное отверстие в нижней части редуктора облегчает замену смазочного масла.

3. Тормоза мостового крана для ковшей

Обычно используются нормально замкнутые тормоза крана. Каждый подъемный механизм снабжен двумя тормозами (рабочими тормозами), а некоторые также требуют наличия предохранительного тормоза на барабане; каждый транспортный механизм имеет один тормоз.

В нормальном режиме работы предохранительный тормоз остается включенным и разомкнутым до тех пор, пока включено основное питание крана. В случае неисправности электропитания крана, обрыва вала в главном подъемном механизме или превышения скорости, предохранительный тормоз срабатывает после рабочего тормоза.

Тормоз является важным компонентом оборудования. Тормозной момент следует регулировать в соответствии с требованиями чертежа (механизмы перемещения могут быть отрегулированы по мере необходимости в зависимости от условий эксплуатации), чтобы обеспечить безопасную и нормальную работу крана.

К наиболее часто используемым сериям относятся электрогидравлические колодочные тормоза переменного тока YWZ, YW, YWB, YWZE, YWZA~F, YWK, YWL и YWH; электрогидравлические дисковые тормоза переменного тока YPZ и YP; электромагнитные дисковые тормоза переменного тока DCPZ; а также гидравлические предохранительные тормоза SB и SBD.

В зависимости от условий контракта и требований к обслуживанию, тормоз может быть оснащен ручным разблокированием, автоматической компенсацией износа, концевым выключателем с индикацией предельного износа, концевым выключателем открытого (или закрытого) положения тормоза и другими устройствами.

На рисунке 2-18 показана схема электрогидравлического блочного тормоза переменного тока YWZ. На рисунке 2-19 показана схема электромагнитного блочного тормоза переменного тока JZ. На рисунке 2-20 показана схема электромагнитного блочного тормоза постоянного тока ZWZ. На рисунке 2-21 показана схема электрогидравлического дискового тормоза переменного тока YPZ. На рисунке 2-22 показана схема электромагнитного дискового тормоза переменного тока. На рисунке 2-23 показана схема гидравлического дискового предохранительного тормоза SBD.

4. Сборка барабана ковша для мостового крана

В мостовых кранах с ковшами в основном используются стальные барабаны. На барабане предусмотрена зажимная пластина для крепления стального троса. На опоре барабана обычно размещается датчик ограничения перегрузки, а ограничитель высоты подъема приводится в действие выходным валом барабана. Погрешность установки осевой линии барабана должна быть меньше требований чертежа.

Когда устройство для перемещения грузов поднимается до заданной верхней предельной высоты, на барабане должна оставаться одна пустая канавка; когда оно опускается до заданного нижнего предельного положения, на барабане должно оставаться не менее двух витков стального троса, помимо витков, используемых для его закрепления.

Барабан обычно соединяется с редуктором посредством сферического шарнирного соединения или роликовой муфты; в зависимости от требований контракта или конструкции может также использоваться зубчатый соединительный диск. На рисунке 4 показан пример барабанного узла, в котором шлицевой выходной вал редуктора приводит в движение барабан через сферическое шарнирное соединение WZL; зубчатый выходной вал редуктора может приводить в движение барабан через зубчатый соединительный диск. Сферическое шарнирное соединение или роликовая муфта, зубчатый соединительный диск и подшипники смазываются консистентной смазкой.

Барабан вращается за счет выходного вала редуктора, и для соединения с барабаном используется соответствующий способ соединения в зависимости от выходного вала редуктора. Если редуктор имеет выходной вал с плоской шпонкой, он может быть соединен с барабаном через зубчатый соединительный диск или через сферический шарнирный соединитель WZL.

На большинстве мостовых кранов для ковшей основной подъемный механизм имеет две точки подъема, а подъемный механизм — два барабана, однако соединения барабана с редуктором также рассматриваются в приведенных выше примерах.

5. Неподвижный шкив и уравнитель троса

Количество шкивов в неподвижном шкивном механизме соответствует передаточному отношению подъемного троса, при этом используются прокатанные шкивы. В системе тросового намотки основного подъемного механизма используется комбинация уравнителя троса и шкивного механизма; во вспомогательном подъемном механизме обычно используется неподвижный шкивный механизм, а также может использоваться комбинация уравнителя троса и шкивного механизма.

При использовании подъемного механизма с тросовым уравнителем, уравнитель следует держать практически в горизонтальном положении при установке или замене троса; если после подъема груза уравнитель значительно наклоняется, его следует отрегулировать для улучшения условий эксплуатации. Уравнитель ни в коем случае не должен быть зафиксирован опорным кронштейном на протяжении всего хода подъема и опускания.

6. Соединительные муфты для мостовых кранов с ковшами

В качестве соединений в крановых механизмах обычно используются зубчатые или карданные муфты. Эти муфты отличаются надежной работой, высокой передаточной способностью и большим допустимым перемещением. Соединение между муфтой и цилиндрическим валом осуществляется с помощью шпоночной посадки с натягом.

Зубчатая муфта передает крутящий момент через внутренние и внешние зубья и компенсирует смещение за счет зазора между зубьями. Допустимое угловое смещение обычно составляет 0°30′ для обычных зубьев и 1°30′ для зубьев с корончатой головкой. Зубчатые муфты обычно смазываются консистентной смазкой на основе лития.

Универсальная муфта может использоваться по требованию контракта или при больших угловых перемещениях. Максимально допустимое угловое перемещение крестообразной универсальной муфты может превышать 10°. Подшипники муфты смазываются литиевой смазкой. Болты следует затягивать с указанным моментом затяжки в соответствии с прилагаемыми чертежами, а их затяжку необходимо регулярно проверять.

7. Трос для подвесного крана-ковша

Для мостовых кранов с ковшами следует использовать стальные канаты с металлическим сердечником или с металлическим сердечником из прядей, соответствующие стандарту GB/T 8918. Обычно используются канаты с линейным контактом, а коэффициент запаса прочности каната соответствует стандарту GB/T 3811 или требованиям контракта. Для применений, подверженных высокотемпературной обработке, следует использовать стальные канаты с металлическим сердечником или с металлическим сердечником из прядей.

Выбор стального каната осуществляется в соответствии с его типом, прочностью проволоки, диаметром, материалом сердечника, состоянием поверхности проволоки и маркой проволоки.

Стальной канат необходимо правильно и своевременно смазывать. При необходимости можно также установить маслосмазочное устройство для стального каната.

8. Ограничитель перегрузки мостового крана для ковшей (электронные весы используются, когда требуется высокая точность).

Ограничитель перегрузки состоит из датчика и приборного блока. Дисплей обычно устанавливается в кабине оператора (по запросу пользователя может быть установлен и большой экран) для предотвращения перегрузки. При подъеме груза датчик деформации преобразует деформацию, вызванную грузом, в пропорциональный сигнал напряжения, завершая преобразование нагрузки в напряжение.

Когда поднимаемый груз достигает 90% от номинальной нагрузки, ограничитель перегрузки издает прерывистый сигнал тревоги; когда поднимаемый груз достигает 100%–110% от номинальной нагрузки, он отключает источник питания подъемного механизма, но при этом позволяет механизму опускаться. Системная погрешность обычно не превышает ±5% (FS).

Можно выбрать три типа датчиков: тип с корпусом подшипника (2-30), тип с неподвижным шкивом (2-31) и тип с осью (2-32).

Наиболее часто используется датчик в корпусе подшипника. Датчики неподвижного шкива обычно используются парами, по одному на каждом конце вала неподвижного шкива. Датчик на оси заменяет вал шкива и также выполняет функцию датчика.

9. Ограничитель высоты подъема ковша мостовым краном

Ограничитель высоты подъема — это предохранительное устройство, ограничивающее высоту подъема. Обычно он устанавливается на конце вала барабана, преобразует вращение барабана в соответствующую высоту подъема и обеспечивает несколько комплектов управляющих контактов для цепи управления подъемом; регулируя положение этих контактов, можно контролировать высоту подъема или опускания.

На рисунке показан ограничитель высоты подъема QGX. На верхнем рисунке показано квадратное отверстие на конце вала барабана, установленное на квадратный выходной вал ограничителя, а на нижнем рисунке — поперечный разрез ограничителя. Для регулировки высоты подъема или опускания снимите корпус 6, поверните гайку 4 и отрегулируйте угол смещения между кулачком 5 и концевым выключателем 3.

10. Концевой выключатель мостового крана с тяжелым молотом и ковшом

Концевой выключатель тяжелого молота — это предохранительное устройство, ограничивающее максимальную высоту подъема погрузочно-разгрузочного устройства, и его выбор определяется в соответствии с условиями контракта или проектными требованиями. Концевой выключатель устанавливается на раме тележки, а кольцо на тяжелом молоте надевается на подъемный трос. Когда погрузочно-разгрузочное устройство поднимается до верхнего предела, оно касается тяжелого молота, трос, поддерживающий молот, теряет натяжение, срабатывает концевой выключатель, и подача питания прекращается.

11. Датчик превышения скорости крана над ковшом

Датчик превышения скорости устанавливается внутри подъемного двигателя или в другом месте для ограничения превышения скорости двигателя и обеспечения безопасной работы. (Датчик превышения скорости уже отрегулирован на заводе; не регулируйте его произвольно.)

12. Крюковой узел для подвесного крана для ковша

The крюковый узел Это наиболее широко используемое устройство для перемещения грузов на кране.

Крюковые узлы включают в себя обычные крюковые узлы и электрические вращающиеся крюковые узлы (выбираются в соответствии с условиями контракта). По способу изготовления крюки делятся на кованые крюки (2-33) и крюки из ламинированной пластины (2-34) (образованные путем укладки нескольких стальных пластин крюкообразной формы и соединения их заклепками); по форме захвата крюка они делятся на одинарные и двойные, которые пользователь может выбрать по мере необходимости. Крюковый узел оснащен устройством защиты от отцепления, а подшипники в крюковом узле могут смазываться через маслосъемные чашки.

В зависимости от конструкции крюкового механизма, способ намотки стального каната может быть различным; намотку каната следует производить правильно в соответствии с прилагаемыми чертежами.

Крюк обычного крюкового механизма, как правило, можно повернуть вручную. Если же вращение крюка не требуется, можно добавить фиксирующее устройство.

13. Подъемное устройство для крана с ковшом

Подъемная траверса мостового крана для ковшей делится на две конструктивные формы — неразъемные и разъемные траверсы — с тремя конкретными случаями:

а) Неразъемный траверс I: основной подъемный трос непосредственно подвешивает подъемную балку с помощью двух ламинированных крюков, то есть траверс представляет собой неподвижный козловой крюк; такой тип обычно используется на мостовых кранах для ковшей металлургических заводов.

б) Неразъемный траверс II: крюк основного подъемного механизма непосредственно перемещает расплавленный металл.

c) Съемная траверса: подъемная балка с ламинированными (или коваными) крюками подвешивается на (одинарном или двойном) крюке основного подъемного механизма.

14. Подъемный кран для ковша с электрической лебедкой

В качестве вспомогательного подъемного механизма иногда используется стационарная электрическая лебедка, в этом случае лебедка обычно устанавливается на тележке; электрическая лебедка тележечного типа обычно перемещается по рельсу под главной балкой в качестве вспомогательного подъемного механизма.

15. Колесный узел мостового крана для ковша

Колеса проектируются и изготавливаются в соответствии со стандартом JB/T 6392 для крановых колес, при этом чаще всего используются кованые или прокатанные колеса. Твердость готового протектора и внутренней поверхности фланца составляет HB300–380; для колеса диаметром менее 400 мм твердость на радиальной (нормальной) глубине около 15 мм составляет не менее HB260, а для колеса диаметром более 400 мм твердость на радиальной (нормальной) глубине около 20 мм составляет не менее HB260.

В подшипниковых узлах колесных дисков обычно используются угловые подшипниковые корпуса, разъемные подшипниковые корпуса под углом 45° или U-образные подшипниковые корпуса (см. рисунок ниже).

Подшипники в колесном узле смазываются консистентной смазкой.

16. Устройство с горизонтальными направляющими колесами для мостового крана для ковшей (конфигурация в соответствии с контрактом)

На каждом конце концевой тележки с одной стороны кранового моста установлен комплект горизонтальных направляющих колес, предотвращающих перекос рельсов во время движения крана. Конструкция горизонтального направляющего колеса показана на рисунке ниже.

Устройство горизонтального направляющего колеса позволяет регулировать зазор между двумя направляющими колесами и рельсом для компенсации износа направляющих колес или для регулировки их относительного положения. Вал направляющего колеса представляет собой эксцентриковый вал; эксцентриковый вал может поворачиваться на определенный угол и, после выполнения требуемых условий, фиксироваться болтовым зажимным устройством. Горизонтальное положение направляющего колеса может регулироваться с точностью до ±5 мм.

Зазор между направляющим колесом и рельсом обычно составляет 2–4 мм и может быть отрегулирован в соответствии с прилагаемыми чертежами.

17. Буфер для подвесного крана для ковша

Буфер снижает силу удара при достижении краном или тележкой конечной точки, а также при столкновении кранов на одном пролете, обеспечивая защиту крана или тележки.

В зависимости от требований контракта, в качестве буферов для перемещения крана и тележки могут использоваться пружинные или гидравлические буферы, а также могут быть выбраны другие типы буферов по требованию контракта. Угол смещения при ударе установленного буфера составляет менее 1°.

18. Кабина оператора мостового крана для ковша

The кабина оператора Это рабочее место, где оператор управляет краном. Оно оборудовано электрооборудованием управления, освещением, различными приборами и измерительными средствами, а также огнетушителем.

Мостовые краны для ковшей обычно оборудованы закрытой кабиной оператора с воздушным охлаждением.

Закрытая кабина имеет конструкцию с круговым обзором и нижним окном спереди. Окно и дверь выполнены в рамах из алюминиевого сплава с закаленным безопасным стеклом. Кабина оборудована мягким сиденьем, регулируемым вверх/вниз и вперед/назад, что позволяет оператору в любое время наблюдать за рабочим состоянием каждого механизма и обеспечивать безопасную работу. Пол кабины покрыт изоляционным резиновым ковровым покрытием, внутри используется скрытая проводка, а соединения между внутренней и внешней сторонами проходят через клеммную коробку для удобства обслуживания.

Закрытая кабина с воздушным охлаждением оборудована кондиционером, а в конструкции кабины используется теплоизолирующая сэндвич-структура.

19. Ковш, мостовой кран, электрощитовая

В мостовых конструкциях с широкими балками электрощитовая обычно располагается внутри одной или обеих главных балок. С обоих концов электрощитовой устанавливаются герметичные двери с замком и ручкой на каждой двери. Внутри электрощитовой обычно оставляют проход шириной не менее 500 мм, а поверхность пешеходной дорожки покрывается теплоизолирующим резиновым ковровым покрытием.

Когда температура окружающей среды слишком высока для удовлетворения потребностей электрооборудования, необходим воздухоохладитель, и охлажденный воздух подается в электрощитовую через воздуховоды. Внутренние стены электрощитовой оборудованы многослойной теплоизоляционной прослойкой, заполненной изоляционным материалом, для снижения теплового воздействия извне.

Электрощитовая также оборудована осветительными приборами и переносным огнетушителем.

20. Электрощитовая (спроектирована в соответствии с контрактом или проектом)

Для конструкций с узкими балками электрооборудование обычно размещается на пешеходной дорожке моста. Если условия окружающей среды не соответствуют требованиям электрооборудования, крану необходим электрощит, который также устанавливается на пешеходной дорожке моста. Если температура окружающей среды не соответствует требованиям электрооборудования, снаружи электрощита устанавливается воздухоохладитель, и холодный воздух подается в него через воздуховоды. Электрощит оборудован изоляционным многослойным слоем, заполненным изоляционным материалом, для обеспечения нормальной работы электрооборудования. Дверь электрощита оснащена замком и ручкой, и внутри обычно оставляют проход шириной не менее 500 мм.

В электрощитовой также имеются осветительные приборы и переносной огнетушитель.

21. Система кондиционирования воздуха

В кабине оператора с воздушным охлаждением обычно используется система кондиционирования воздуха с функцией обогрева и охлаждения, а температура в кабине поддерживается на уровне около 20–30 °C.

В электрощитовой и электрощитовой с воздушным охлаждением используются специальные воздухоохладители для кранов с воздуховодами, а температура внутри помещений, как правило, поддерживается на уровне не выше 35–40 °C или в соответствии с требованиями контракта. В соответствии с требованиями контракта также может быть установлено устройство для испарения конденсата, автоматическое устройство для осушения воздуха и другое оборудование.

22. Противопожарное оборудование

Переносные огнетушители предусмотрены в кабине оператора и в электрощитовой (или электрощитовой). Каждый огнетушитель имеет кронштейн для хранения и крепится в подходящем месте внутри помещения.

В данном кратком анализе и описании мостовых кранов для металлургических ковшей представлен вид и функция каждого основного компонента такого крана, что помогает читателям сформировать базовое понимание стандартизированного проектирования и избежать ненужных ошибок и проблем в будущих проектных работах.