Конструктивные элементы и функции мостового крана для ковшей

Мостовые краны для ковшей являются важнейшим оборудованием на металлургических заводах, предназначенным для безопасной погрузки и транспортировки расплавленного металла в сложных условиях эксплуатации. Их конструкция и системы безопасности напрямую влияют на надежность подъема и безопасность эксплуатации. В данной статье рассматриваются основные компоненты мостового крана для ковшей и функции каждой его части.

Состав мостового крана для ковша

А ковш мостовой кран Конструкция состоит в основном из четырех основных частей: моста, тележки (включая спредер), механизма перемещения крана и электрооборудования. В зависимости от требований к эксплуатации используются различные типы конструкции.

Мост, как правило, представляет собой двухбалочную или четырехбалочную конструкцию, состоящую из коробчатых главных балок и концевых тележек. На верхних полках главных балок устанавливаются рельсы для движения тележки. При использовании узких главных балок электрооборудование управления размещается на пешеходной дорожке рядом с главными балками; при использовании широких главных балок электрооборудование управления обычно располагается внутри главных балок.

Тележка является основным компонентом крана. Мостовая платформа несет одну тележку или основную и вспомогательную тележки, которые перемещаются независимо друг от друга. Тележка оборудована подъемным механизмом и механизмом перемещения, при этом траверса расположена под подъемным механизмом. Механизм перемещения тележки использует либо централизованный, либо индивидуальный привод.

Механизмы перемещения крана используют индивидуальные приводы, некоторые с двухточечным приводом, а некоторые с четырехточечным.

На рисунках 2-1–2-3 ниже приведены примеры некоторых моделей мостовых кранов для ковшей, из которых можно понять конструктивные особенности таких кранов.

Крановая тележка

Тележка состоит в основном из трех компонентов: подъемного механизма, механизма перемещения тележки и рамы тележки. В зависимости от различных эксплуатационных требований крана, тележка имеет различную компоновку; см. примеры на рисунках 2-1–2-3.

Подъемный механизм

Подъемный механизм обычно состоит из приводного устройства, системы намотки стального троса, устройства для перемещения груза и устройств защиты. В некоторых случаях в качестве вспомогательного подъемного механизма используется электрическая лебедка.

Приводное устройство включает в себя двигатель, муфту, компенсационный вал, тормоз, редуктор и другие компоненты. При использовании традиционного управления или регулирования скорости с помощью статорного напряжения двигатель представляет собой двигатель с обмоткой ротора; при использовании частотно-регулируемого управления скоростью это двигатель с регулируемой частотой. Для главного подъемного механизма с двумя комплектами приводных устройств, в случае отказа одного двигателя или одного комплекта электроуправляющих устройств, другой комплект приводных устройств должен быть способен выполнить один рабочий цикл, поднимая груз номинальной грузоподъемности.

Система намотки стального каната включает в себя стальной канат, барабанный узел, неподвижный шкив, уравнитель стального каната и подвижный шкив. Когда основной подъемный механизм имеет две точки подъема, используется четырехканатная система намотки; когда он имеет одну точку подъема, используется двухканатная система намотки.

Устройство для перемещения грузов включает в себя крюк, несъемный траверс (включая различные неподвижные подъемные балки и неподвижные крюки для портала) и съемный траверс (включая различные съемные подъемные балки и съемные крюки для портала).

В целях безопасности подъемный механизм оснащен ограничителем перегрузки, ограничителем высоты подъема и датчиком превышения скорости. Верхнее предельное положение ограничителя высоты представляет собой двойное защитное устройство различной формы; первая ступень, как правило, представляет собой ограничитель высоты подъема на конце барабана, а вторая ступень — концевой выключатель веса (молота). При необходимости может быть также предусмотрен предохранительный тормоз.

В подъемном механизме двигатель соединен с редуктором через муфту; низкоскоростной вал редуктора приводит в движение барабан, который затем через систему намотки стального троса приводит в движение устройство для перемещения грузов. При условии управления вращением двигателя вперед и назад, устройство для перемещения грузов может подниматься и опускаться.

В зависимости от различных эксплуатационных требований, состав подъемного механизма варьируется. На рисунках 2-4–2-6 приведены некоторые примеры.

Подъемный механизм, показанный на рисунке 2-5, имеет две точки подъема, использующие четырехтросовую систему намотки и два комплекта приводных устройств. Два редуктора соединены на высокоскоростном конце муфтой, а на барабане установлен предохранительный тормоз.

На рисунке 2-6 также показаны две точки подъема, но расположение четырехтросовой системы намотки отличается от показанного на рисунке 2-5. Она включает в себя один комплект приводного блока, а на барабане установлен предохранительный тормоз.

Механизм перемещения тележки

Механизм движения тележки состоит в основном из приводного устройства и опоры движения. Приводное устройство в основном состоит из двигателя, редуктора, тормоза и других компонентов. Опора движения в основном включает колеса и балансировочные балки колес.

Механизм перемещения тележки использует централизованный или индивидуальный привод. В некоторых крановых тележках большой грузоподъемности используются балансирные балки для снижения нагрузки на колеса.

В приводном устройстве механизма движения тележки обычно используется двигатель для привода вертикального редуктора, низкоскоростной вал которого приводит в движение ведущие колеса. Когда в приводном устройстве используется традиционное управление или регулирование скорости с помощью статорного напряжения, двигатель представляет собой двигатель с обмоточным ротором; когда используется частотно-регулируемое управление скоростью, это двигатель с регулируемой частотой.

Для безопасного движения тележки предусмотрены концевой выключатель и буферы. Когда тележка приближается к предельному положению, срабатывает концевой выключатель, и питание механизма перемещения отключается; затем буфер поглощает оставшуюся энергию, и механизм перемещения может двигаться только в обратном направлении.

В зависимости от ситуации, конструкция механизма перемещения тележки может быть соответствующей. На рисунке 2-7 показана распространенная схема механизма перемещения тележки в четырехбалочных четырехпутных мостовых кранах с ковшовым приводом. Существуют и другие схемы в зависимости от ситуации. На рисунке 2-8 используется централизованный привод, а на рисунке 2-9 показана другая конструкция с индивидуальным приводом. Для тележек с большой грузоподъемностью можно добавить колеса, используя конструкцию с балансировочной балкой; на рисунке 2-10 показан один из вариантов конструкции с балансировочной балкой.

Механизм перемещения крана

Механизм перемещения крана в основном состоит из приводного устройства и опоры перемещения. Приводное устройство перемещения в основном состоит из двигателя, редуктора, тормоза и других компонентов. Опора перемещения в основном включает колеса и балансировочные балки. Механизм перемещения крана чаще всего использует индивидуальный привод, как правило, с двумя или четырьмя комплектами приводных устройств. Когда главные балки представляют собой узкобалочные конструкции, механизм перемещения обычно устанавливается на пешеходной дорожке моста, тогда как для широкобалочных конструкций механизм перемещения обычно устанавливается на концах внутри главных балок.

При использовании традиционного управления или регулирования скорости с помощью статорного напряжения двигатель имеет обмоточный ротор; при использовании частотно-регулируемого управления скоростью используется двигатель с регулируемой частотой.

Кран оборудован концевыми выключателями и буферами, предотвращающими перемещение крана в предельное положение, установленное на заводе, или столкновение с соседними кранами, что снижает повреждения крана и неудобства для оператора в случае столкновения. Когда кран приближается к предельному положению, установленному на заводе, или к соседнему крану, срабатывает концевой выключатель, и подача энергии на механизм перемещения прекращается; буфер поглощает оставшуюся энергию. В этот момент механизм перемещения может двигаться только в обратном направлении. В качестве буферов обычно используются пружинные или гидравлические буферы.

Для механизма перемещения крана с четырьмя комплектами приводных устройств некоторые пользователи требуют, чтобы при выходе из строя приводных устройств с одной стороны приводные устройства с другой стороны могли завершить один рабочий цикл, обеспечивая подъем груза номинальной грузоподъемности, посредством электрического переключения.

Для кранов большой грузоподъемности в системе поддержки хода используются балансировочные балки для колес, позволяющие снизить нагрузку на колеса. Кроме того, по условиям контракта могут быть добавлены горизонтальные колеса.

На рисунке 2-11 показана распространенная схема механизма перемещения крана, пример с горизонтальным редуктором с параллельными валами, где опорой перемещения служат балансировочные балки колес. На рисунке 2-12 показан пример с вертикальным редуктором с параллельными валами, где опорой перемещения служат балансировочные балки колес. В кранах малой грузоподъемности используется схема, показанная на рисунке 2-13, где опорой перемещения является одна колесная группа.

В конструкции малотоннажных кранов для поддержки хода используются две группы колес на каждой концевой тележке, или же под концевой тележкой устанавливается опорное колесо, показанное на рисунке 2-14. Для большетоннажных кранов для поддержки различных нагрузок выбираются различные балансировочные балки для колес или их комбинации, показанные на рисунках 2-15–2-17.

Мостовая рама

Мост является основной конструкцией и опорной базой для тележки, механизма перемещения крана и электрооборудования. Мост состоит главным образом из главных балок, концевых тележек, пешеходной дорожки, кабельного канала тележки, рельсов для тележки, ремонтной платформы и лестницы, платформы, перил и других элементов.

Мост является важным несущим элементом крана, обладающим достаточной прочностью, жесткостью и общей устойчивостью, соответствующим национальным стандартам и требованиям контракта, и обеспечивающим нормальную работу крана. Мост мостового крана для ковшей делится на двухбалочный (см. рис. 2-2 и 2-3) и четырехбалочный (см. рис. 2-1) типы. Под нижней полкой главных балок предусмотрен теплозащитный экран. После испытания всей машины, когда пустая тележка находится в предельном положении, прогиб главных балок должен быть не менее 0,7S/1000 (где S — пролет крана), а максимальное значение прогиба контролируется в диапазоне S/10 в середине пролета.

В зависимости от требований или условий, главные балки могут быть спроектированы как узкие балки коробчатого типа с центральным рельсом, полуотдельные узкие балки коробчатого типа, отдельные узкие балки коробчатого типа или отдельные широкие балки коробчатого типа. Верхняя накладка главных балок снабжена рельсами для перемещения тележки. Рельсы могут крепиться сварными зажимными пластинами или регулируемыми комбинированными рельсовыми зажимами (в соответствии с требованиями контракта). В случае узких балок, электрооборудование устанавливается на пешеходной дорожке; если температура окружающей среды не соответствует нормальным рабочим условиям электрооборудования, предусматривается охлаждаемая электрощитовая, которая оборудуется теплоизоляционным слоем. В случае широких балок, электрооборудование, как правило, устанавливается в электрощитовой внутри главных балок; если температура окружающей среды не соответствует нормальным рабочим условиям электрооборудования, электрощитовая оборудуется системой кондиционирования воздуха и теплоизоляционным слоем.

С обеих сторон моста предусмотрены буферы, работающие совместно с концевыми выключателями перемещения крана, благодаря чему кран имеет функцию предварительного отключения питания и замедления перед остановкой. Ограждения снабжены дверцами с электрическими блокировочными устройствами. При открытии любой заблокированной дверцы соответствующие механизмы крана автоматически обесточиваются; соответствующие механизмы могут нормально работать только при закрытой дверце. Со стороны силового токопроводящего рельса крана предусмотрены защитный кожух токопроводящего рельса и клетка (или платформа). Защитный кожух токопроводящего рельса предотвращает касание крюка или троса силового токопроводящего рельса, а клетка (или платформа) используется для установки и обслуживания токосъемников. Платформа для обслуживания тележек облегчает их обслуживание.

Кабина оператора

Кабина оператора — это рабочее место, где оператор управляет краном. Подвешенная под главными балками, она представляет собой закрытую, кондиционируемую, изолированную, полностью обзорную, теплоизоляционную конструкцию с прозрачным смотровым окном внизу. Двери и окна имеют рамы из алюминиевого сплава с закаленным безопасным стеклом. Кабина оборудована удобным регулируемым мягким сиденьем (регулировка вверх/вниз и вперед/назад). В кабине размещено электрооборудование с скрытой проводкой, а устройства управления просты в эксплуатации. Внутренние и наружные соединения выполнены через клеммные коробки для удобства обслуживания. Пол покрыт изоляционным резиновым покрытием, которое является огнестойким, непроводящим и нескользящим. Кабина оборудована сигнализацией, электрическим звонком, огнетушителем, электрическим вентилятором, отдельным кондиционером для отопления/охлаждения и другими средствами безопасности, а также различными приборами и системой освещения. Водитель может в любое время наблюдать за рабочим состоянием каждого механизма, чтобы обеспечить безопасную работу крана. Изоляционное резиновое покрытие уложено и в кабине водителя.

Электрощитовая

Электрощитовая расположена внутри главных балок (электрощитовая используется для узкобалочных конструкций и размещается на пешеходной дорожке вдоль главных балок). Внутренние стены вокруг электрощитовой в главном балочном пролете снабжены многослойной теплоизоляционной прослойкой, заполненной изоляционным материалом; с обоих концов установлены герметичные двери; верхняя часть дверей снабжена смотровыми окнами; двери снабжены замками и ручками, и открываются наружу.

Электрощитовая выполняет функции теплоизоляции, пылезащиты и кондиционирования воздуха, предотвращая теплопередачу и попадание пыли в помещение. Для обеспечения возможности нормального обслуживания электрооборудования обслуживающим персоналом в электрощитовой оставлен проход шириной более 600 мм и высотой не менее 2,2 м. На поверхности прохода уложен изоляционный резиновый мат. Перед электрощитом установлен изоляционный защитный поручень с достаточным зазором для обслуживания между поручнем и электрощитом. В электрощитовой главной балки установлен специальный промышленный вентилятор, благодаря которому электрические компоненты не подвержены воздействию внешней температуры и могут работать безопасно и надежно.

На основе приведенного выше простого анализа и объяснения конструкции мостового крана для ковшей, данная статья объясняет формы и функции различных элементов такой конструкции, чтобы читатели могли получить определенное понимание и в будущем проектировать в стандартизированном порядке, избегая ненужных ошибок и проблем.

Синди

Ватсап: +86 191 3738 6654

Почта: cindywang@hndfcrane.com

Меня зовут Синди, у меня 10-летний опыт работы в крановой отрасли, и я накопила огромный профессиональный опыт. Я выбрала удовлетворяющие требованиям краны для более чем 500 клиентов. Если у вас есть какие-либо потребности или вопросы о кранах, пожалуйста, свяжитесь со мной, я использую свои знания и практический опыт, чтобы помочь вам решить проблему!