Классификация кабельных кранов

Классификация кабельных кранов

     Кабельные краны подразделяются  на большое число типов и  разновидностей в зависимости  от степени подвижности, характера  обслуживаемых работ и т.д.

     Прежде всего различают неподвижные и подвижные кабельные краны.

У неподвижных  кранов опоры (башни или мачты) закреплены на фундаментах и грузовые операции могут производиться только в пределах узкой полосы, расположенной под несущим канатом (рис. 1, а).

      С целью некоторого расширения фронта обслуживания иногда создают

Рис 1.Типы неподвижных кабельных кранов:

а—неподвижный кран; б—кран с отклоняющимися мачтами; в – кран с боковой оттяжкой груза. 

возможность поперечного качания опор (мачт) кабельных кранов (рис. 1,6). В этих случаях опоры шарнирно сопрягаются с фундаментами, а оттяжки их снабжаются полиспастами и ручными или механическими лебедками. Подтягивая одну пару полиспастов и одновременно освобождая другую пару, можно придавать наклонное положение обеим мачтам и смещать несущий канат в стороны от его среднего положения. Наибольший угол качания мачт принимают при этом в пределах до 8° от вертикали.

Рис. 2. Эллинговый кабельный кран.

С той  же целью в некоторых неподвижных  кранах иногда применяют боковую  оттяжку грузового крюка от оси  крана,, осуществляемую вспомогательным канатом, закрепленным на двух дополнительных тележках, которые передвигаются по особым несущим канатам вдоль основного несущего каната (рис. 1, в).

      Одной из специальных разновидностей неподвижных кранов являются так называемые эллинговые кабельные краны (рис. 2). Они применяются при постройке кораблей и представляют собой ряд самостоятельных кабельных кранов, имеющих общие опорные конструкции. Каждая рабочая витка несущих канатов такого крана имеет отдельную грузовую тележку и отдельный привод, работающий независимо от соседних приводов. Количество рабочих ниток несущих канатов определяется длиной рабочего фронта эллинга и доходит до 10—12. Управление эллинговыми кранами допускает независимую работу тележек каждой рабочей нитки и совместную работу нескольких из них.

У подвижных  кранов опорные башни могут передвигаться  по подкрановым путям, благодаря  чему такие краны могут обслуживать  большие рабочие площади.

      Существуют три разновидности подвижных кабельных кранов: 
а) параллельные краны (рис. 3,а), у каждого из которых обе башни движутся по параллельным прямолинейным подкрановым путям; такие краны могут обслуживать прямоугольные рабочие площади;

б) радиальные краны (рис. 3,6), имеющие каждый одну неподвижную башню и одну или несколько подвижных башен, передвигающихся по одному или нескольким концетричеоки расположенным радиальным подкрановым путям; такие краны обслуживают рабочие площади, имеющие форму сектора с углом при вершине до 360° С;

Рис. 3. Типы подвижных кабельных кранов: 
а — параллельный; б — радиальный; в — круговой; г — с параллельно-радиальными путями

      в) круговые «раны» (рис. 3,в), у каждого из которых обе башни передвигаются по круговым концентрическим подкрановым путям.

Помимо  перечисленных трех основных типов  передвижных кабельных кранов, в  практике эксплуатации встречаются  краны смешанного типа, у которых  отдельные участки прямолинейных  подкрановых путей сопрягаются  закруглениями (рис. 3,г).

      Как правило, кабельные «раны выполняют однопролетными; однако встречаются случаи устройства многопролетных кранов с несущим, подъемным и тяговым канатами, опирающимися на промежуточные опоры, с грузовыми тележками, допускающими свободное движение по опорным башмакам. На рис.4 представлен один из таких кранов, предназначенный для транспортирования грузов между судами и ‘берегом в мелководном мороком заливе. Аналогичные краны применимы и для горных лесоразработок.

Рис. 4. Многопролетный кабельный кран.

 
По роду захватного органа кабельные краны  подразделяются на: 
а) крюковые — с грузовыми крюками или траверсами для подвешивания штучных и тарных грузов;

б) кабельные — с -бадьями (обычно опрокидными или раскрывающимися) для перемещения кусковых и насыпных грузов и, наиболее часто, для доставки готового бетона на стройках;

в) грейферные — с захватами (грейферами) для работы с насыпными и кусковыми грузами.

        По характеру обслуживания рабочих площадей различают стационарные кабельные краны, предназначаемые для постоянной работы в одном месте, и переносные краны, приспособленные к быстрой оборке и разборке, допускающие удобную укладку и транспортировку на автомашинах и периодичеоки, по мере надобности, перебрасываемые с одного места работы на другое.

       По способу натяжения несущих канатов кабельные краны разделяются на четыре типа:

1) с  натяжкой несущего каната противовесом (рис. 5, а);

2) с неподвижно закрепленными несущими канатами(рис. 5,6);

3) с  качающимися башнями (рис. 5, в);

4) со  спускающимися несущими канатами (рис. 5,г).

Рис. 5. Схемы натяжения несущих канатов кабельных кранов: 
а — противовесом; б — с неподвижно закрепленными несущими канатами; в — с качающимися башнями; г — со спускающимися несущими канатами.

      В кранах с противовесами несущие канаты на одной из башен закрепляют в неподвижных конечных муфтах, а на другой башне натягивают с помощью противовеса. Противовес подвешивают к гибкому натяжному канату, перекинутому через направляющий блок на головке башни и соединенному с несущим канатом соединительной муфтой. Провес несущего каната у этих кранов меняется в зависимости от места нахождения грузовой тележки за счет подъема или опускания противовеса, натяжение же остается постоянным. Так как вследствие частого передвижения противовеса во время работы натяжной канат быстро изнашивается на направляющем блоке, а установка этого блока на головке башни конструктивно неудобна, то краны этого типа почти не находят применения.

      Кабельные краны с неподвижно закрепленными несущими канатами не имеют противовесов, а канаты на обеих башнях закреплены в концевых муфтах. Эти краны, простые и надежные в эксплуатации, наиболее часто встречаются в современной практике. Натяжение несущих канатов в них изменяется в зависимости от изменения длины этих канатов вследствие изменения температуры окружающей среды, положения грузовой тележки в пролете и веса перевозимого груза, достигая максимума при подходе тележки к середине пролета и уменьшаясь по мере приближения ее к опорам. При этом, поскольку концы несущего каната в каждом таком кране закреплены неподвижно, увеличение провеса при движении тележки от башни к середине пролета сопровождается упругим удлинением канатов, которое обусловливает соответствующее увеличение его натяжения. Изменение натяжения несущих канатов в рассматриваемых случаях зависит в основном от соотношения грузоподъемности крана и величины его пролета и практически достигает 30—40% (а иногда и более) от номинальной величины.

      Траектория движения грузовых тележек у этих кранов приближается к дуге эллипса: на подходах к опорам углы подъема несущего каната резко возрастают. ‘Натяжение несущего каната при подходе тележки к опоре резко уменьшается. Последнее обстоятельство является специфическим недостатком данной конструкции: оно заставляет ограничивать расстояние подхода тележки к опорам во избежание сильного износа прилегающих участков несущего каната, имеющего слабое натяжение. В силу этого величину подхода тележки к опорам принимают равной 25—30 м, вследствие чего соответственно увеличивается пролет крана. У кабельных кранов с качающимися башнями натяжение несущих канатов осуществляется весом одной из башен, поворачивающейся вокруг горизонтальной оси шарнирной опоры. При движении тележки в направлении к середине пролета качающаяся ‘башня отклоняется в сторону пролета, увеличивая прогиб несущего каната, благодаря чему его натяжение не увеличивается; при движении тележки в направлении от середины пролета прогиб уменьшается за счет обратного отклонения башни. Траектория движения тележек в рассматриваемой группе кранов близка к параболе: углы подъема несущих канатов на подходах к опорам возрастают не так резко, как в кранах с неподвижно закрепленными канатами, а изменение величины натяжения в несущих канатах колеблется в относительно небольших пределах (10—12%), причем наибольшее натяжение возникает при расположении нагруженной тележки у качающейся башни.

     Вследствие малой разницы в величинах .натяжения грузовые тележки в этих кранах могут подводиться к опорным башням на более близкое расстояние (5—10 м), обусловливая соответствующее сокращение крановых пролетов по сравнению с ранее рассмотренной группой кранов без уменьшения ширины обслуживаемых площадей. Кроме того, для движения каждой из качающихся башен в передвижных кранах достаточно одной рельсовой нитки подкранового пути (вместо двух ниток для каждой передвижной башни других типов), а в стационарных кранах для качающихся башен возможно устройство соответственно меньших фундаментов. Отмеченные особенности кранов уменьшают их стоимость. Вместе с тем краны с качающимися башнями имеют существенный недостаток — значительные колебания канатов и тележек в вертикальной плоскости при разгрузке в пролете, особенно заметные в случаях, когда разгрузочные операции кратковременяы (например, при работе с грейферами или кюбелями) и происходят в середине или около середины пролета. Указанный (недостаток определяет некоторое снижение производительности рассматриваемых кранов и ограничивает область их применения.

      У кабельных кранов со спускающимися канатами один из концов несущего каната присоединяют к башне с помощью полиспаста. Распуская полиспаст или стягивая его, изменяют длину несущего каната и соответственно увеличивают и уменьшают провес последнего для подъема или опускания груза (подъемных канатов эти краны не имеют). Перемещение груза в кранах со спускающимися канатами осуществляют по произвольной траектории. Так, если при движении грузовой тележки от опоры к середине пролета производить стягивание полиспаста, а при обратном движении — его распускание, то можно осуществить перемещение груза почти по горизонтальной прямой. Краны эти применяют редко, в специальных случаях, например для обслуживания переправ через реки.

      Применительно к особенностям размещения приводных устройств различают кабельные краны с приводными устройствами, размещаемыми на опорных башнях или в специальных машинных помещениях у одной из башен, и краны, в которых приводные механизмы грузовых тележек размещают непосредственно на самих тележках. В последнем случае тележки выполняются либо самоходными (с передачей тягового усилия сцеплением приводных ходовых колес с несущим канатом), либо оборудованными приводами с канатной тягой (перематыванием неподвижного тягового каната на приводном барабане).

       В подавляющем большинстве современных кабельных кранов приводные устройства размещают на опорных конструкциях или рядом с ними. Самоходные тележки применяют крайне редко. Это объясняется их излишне большим весом и затруднениями в подводке электрического тока. Тележки с непосредственной передачей вращения от двигателя на ходовые колеса мало применяют вследствие ограниченных величин допускаемых уклонов несущих канатов (не более 2—3%).