Стреловые самоходные краны

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

кран стреловой самоходный гусеничный

В строительстве грузоподъемные машины используют для перемещения строительных материалов, монтажа строительных конструкций, погрузочно-разгрузочных работ на складах строительных материалов, монтажа и обслуживания технического оборудования в процессе его эксплуатации. По характеру рабочего процесса все грузоподъемные машины являются машинами цикличного действия.

Основной характеристикой грузоподъемной машины является грузоподъемность, под которой понимают наибольшую допустимую массу поднимаемого груза вместе с массой грузозахватных устройств. Кроме того, грузоподъемные машины характеризуются зоной обслуживания, в том числе высотой подъема груза, а также скоростями рабочих движений.

Требования к проектированию, устройству, изготовлению, установке, ремонту, реконструкции и эксплуатации грузоподъемных машин и механизмов, грузозахватных органов, приспособлений и тары определяются Правилами Госгортехнадзора, которые обязательны для всех министерств, ведомств, объединений, организаций, предприятий и граждан, независимо от форм собственности. Этим требованиям должны соответствовать также грузоподъемные машины и их узлы, приобретаемые за рубежом.

В зависимости от назначения, конструкции и характера выполняемой работы грузоподъемные машины можно разделить на три основные группы:

· первая группа включает простейшие машины: домкраты, тали и лебедки, используемые в основном в качестве вспомогательного оборудования на монтажных и других работах;

· вторая группа - подъемники, при помощи которых обеспечивается только вертикальная транспортировка грузов;

· третья группа - краны, обеспечивающие как вертикальное, так и горизонтальное перемещение грузов в любом направлении в пределах, зависящих от параметров крана.

К стреловым самоходным кранам относятся пневмоколесные, гусеничные, автомобильные и железнодорожные. Основным достоинством этих кранов являются их большая подвижность, отсутствие или незначительный объем работ по их монтажу и демонтажу, возможность быстрого передвижения своим ходом или в собранном виде на большегрузных прицепах и железнодорожных платформах. К недостаткам самоходных кранов относится их сравнительно высокая стоимость, а для железнодорожных кранов - необходимость устройства рельсовых путей.

1. Общая характеристика стреловых самоходных кранов

Термин «самоходные краны» объединяет большую группу стреловых кранов, характеризуемых высокой транспортной маневренностью, независимым энергоснабжением и разнообразным рабочим оборудованием.

Маневренность обеспечивается ходовым оборудованием (гусеничным ли пневмоколесным), приспособленным для передвижения как по дорогам с твердым покрытием, так и по грунтовым. Гусеничным ходом оборудуют преимущественно краны большой грузоподъемности, используемые на монтажных работах больших объемов с крупногабаритными грузами. Разновидностью гусеничных кранов являются краны небольшой грузоподъемности на базовых гусеничных тракторах или на базе тракторных узлов, в частности, краны-трубоукладчики, применяемые в трубопроводном строительстве.

Пневмоколесное ходовое оборудование, более маневренное, чем гусеничное, допускает движение с большой скоростью по дорогам с твердым покрытием и с умеренной скоростью по грунтовым и подготовленным дорогам стройплощадок. Краны с пневмоколесным ходовым оборудованием изготовляют на базе шасси стандартных грузовых автомобилей (автомобильные краны), специализированных пневмоколесных шасси (нормальных или короткобазовых) и многоосных шасси автомобильного типа.

Большая часть самоходных кранов выполняет работу в основном рабочем режиме. При этом для повышения устойчивости и по условиям допустимой загрузки пневматических шин краны с пневмоколесным ходовым оборудованием устанавливают на располагаемые по углам неповоротной рамы выносные опоры в виде выдвижных балок, поворотных или вертикальных откидных кронштейнов, на свободных концах которых устанавливают опирающиеся на клетки из деревянных брусьев винтовые домкраты или, чаще, гидравлические цилиндры. При работе с грузами небольшой массы и продольном расположении стрелы краны на пневмоколесном ходу могут передвигаться и работать без выносных опор.

Стреловые самоходные краны находят широкое применение в строительном производстве благодаря своей маневренности и возможности работы без устройства специального подкранового пути. Их используют в основном на монтажных и погрузочно-разгрузочных работах.

Стреловые самоходные краны представляют собой стреловое или башенно-стреловое крановое оборудование, смонтированное на самоходном гусеничном или пневмоколесном шасси. Такие краны являются основными грузоподъемными машинами на строительных площадках и трассах строительства различных коммуникаций. Широкое распространение стреловых самоходных кранов обеспечили: автономность привода, большая грузоподъемность (до 250 т), способность передвигаться вместе с грузом, высокие маневренность и мобильность, широкий диапазон параметров, легкость перебазировки с одного объекта на другой, возможность работы с различными видами сменного рабочего оборудования (универсальность) и т.п.

Различают стреловые самоходные краны общего назначения для строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных работ широкого профиля и специальные для выполнения технологических операций определенного вида (краны-трубоукладчики, железнодорожные и плавучие краны и т.п.).

Каждый стреловой самоходный кран (рис. 1) состоит из следующих основных частей: ходового устройства 1, поворотной платформы 2 (с размещенными на ней силовой установкой, узлами привода, механизмами и кабиной машиниста с пультом управления, то есть крановым оборудованием), опорно-поворотного устройства 3 и стрелового 5 или башенно-стрелового оборудования. Основными параметрами кранов являются: механизм подъема груза, изменения вылета стрелы (крюка), вращения поворотной платформы и передвижения крана.



Рис. 1. Принципиальная схема самоходного стрелового крана

Основными параметрами стреловых самоходных кранов являются: масса крана, максимальная грузоподъемность, вылет крюка L, A1 и А2 соответственно относительно оси вращения поворотной платформы и ребра опрокидывания без выносных опор и с выносными опорами (ребро опрокидывания - это ось, относительно которой возможно опрокидывание крана при потере им устойчивости), максимальная высота подъема крюка Н, глубина его опускания h, колея ходовой тележки, ее база и т.д.

Все механизмы стреловых самоходных кранов оборудуют тормозами. Каждый кран имеет кабину для крановщика с размещенным в ней пультом управления. Некоторые краны имеют две кабины, одна из которых служит для управления при передвижении крана, а вторая для управления грузоподъемными работами. Краны оборудуются комплектом контрольной предохранительной аппаратуры.

Рабочее оборудование самоходных стреловых кранов выполняется в виде канатно-подвесной прямолинейной стрелы, канатно-подвесной стрелы с гуськом, канатно-подвесной телескопической, жесткоподвесной телескопической (рис. 2, б), а так же в виде башенно-стрелового оборудования (рис. 2, а).

Оборудованные стрелами с управляемым гуськом стреловые краны обеспечивают подъем груза на большую высоту со значительным вылетом крюка. Однако наклонное положение стрелы суживает возможности использования подстрелового пространства на размер L (см. рис. 1, а). При применении башенно-стрелового оборудования площадь обслуживания в плане увеличивается в 2 раза.

Рис. 2. Схема стрелового оборудования стреловых самоходных кранов:

а - прямолинейная стрела и башенно-стреловое оборудование;

б - жесткоподвесная телескопическая стрела.

Стреловые самоходные краны общего назначения классифицируют: - по грузоподъемности - легкие (грузоподъемностью до 10 т), средние (грузоподъемностью 10…25 т) и тяжелые (грузоподъемностью от 25 т и более); - по типу ходового устройства - автомобильные (на стандартных шасси грузовых автомобилей), тракторные (навесные на серийные тракторы), на шасси автомобильного типа, пневмоколесные и гусеничные, имеющие специальные шасси; - по количеству и расположению силовых установок - с одной силовой установкой на ходовом устройстве (шасси), с одной силовой установкой на поворотной части и с двумя силовыми установками; - по количеству приводных двигателей механизмов - с одно- и многомоторным приводами; - по типу привода - с механическим, электрическим и гидравлическим приводами; - по количеству и расположению кабин управления - с кабинами, только на шасси, только на поворотной платформе, на шасси и на поворотной платформе; - по конструкции стрелы - со стрелой неизменяемой длины, с выдвижной и телескопической стрелами; - по способу подвески стрелы - с гибкой (на канатных полиспастах) и жесткой (с помощью гидроцилиндров) подвеской. В каждой из этих групп краны классифицируются по грузоподъемности, типу силового оборудования (дизельный или карбюраторный двигатель), виду привода от силовой установки к исполнительным механизмам (механический, электрический, гидравлический), виду рабочего оборудования, типу стрелы (прямолинейная, телескопическая, стрела с гуськом, башня со стрелой).

Основные типоразмеры и параметры современных стреловых самоходных кранов, а также технические требования к ним регламентированы ГОСТ 22827-85 «Краны стреловые самоходные общего назначения. Технические условия». В соответствии с этим стандартом предусмотрен выпуск десяти размерных групп стреловых самоходных кранов грузоподъемностью 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160 и 250 т. Указанные грузоподъемности кранов - это максимально допустимая масса груза, которую может поднять кран данной размерной группы при минимальном вылете основной стрелы.

Индексация. Всем моделям стреловых самоходных кранов общего назначения, выпускаемым заводами, присваивается индекс, структурная схема которого показана на рис. 3. Первые две буквы индекса КС обозначают кран стреловой самоходный; четыре основные цифры индекса последовательно обозначают: размерную группу (грузоподъемность в т) крана, тип ходового устройства, способ подвески стрелового оборудования и порядковый номер данной модели крана.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3. Система индексации стреловых самоходных кранов

Десять размерных групп кранов обозначаются соответственно цифрами с 1 по 10. Тип ходового устройства указывается цифрами с 1 по 9, причем цифра 1 обозначает гусеничное устройство (Г), 2 - гусеничное уширенное (ГУ), 3 - пневмоколесное (П), 4 - специальное шасси автомобильного типа (Ш), 5 - шасси стандартного грузового автомобиля (А), 6 - шасси серийного трактора (Тр), 7 - прицепное ходовое устройство (Пр), 8,9 - резерв. Способ подвески стрелового оборудования указывается цифрами или 7, обозначающими соответственно гибкую или жесткую подвеску. Последняя цифра индекса (цифра с 1 по 9) обозначает порядковый номер модели крана. Следующая после цифрового индекса дополнительная буква (А, Б, В и т.д.) обозначает порядковую модернизацию данного крана, последующие буквы (ХЛ, Т или ТВ) - вид специального климатического исполнения машины: ХЛ - северное, Т - тропическое, ТВ - для работы во влажных тропиках.

Например, индекс КС-4561АХЛ обозначает: кран стреловой самоходный, 4-й размерной группы (грузоподъемностью 16 т), на стандартном шасси грузового автомобиля, с гибкой подвеской стрелового оборудования. первая модель, прошедшая первую модернизацию, в северном исполнении.

2. Классификация стреловых самоходных кранов

Гусеничные краны

Гусеничные стреловые самоходные краны (рис. 4: а - основная стрела, б - удлиненная стрела, в-башенно-стреловое оборудование, г - графики грузоподъемности: 1 - с основной стрелой, 2 - с башенно-стреловым оборудованием) монтируют на базе специальных двухгусеничных шасси, обеспечивающих за счет большой опорной поверхности гусениц высокие проходимость и устойчивость машин. Такие краны имеют дизель-электрический привод и отличаются от пневмоколесных кранов в основном конструкцией ходового устройства, способны работать без выносных опор, передвигаться с грузом и применяются на объектах с большими объемами строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных работ. С их помощью ведут монтаж зданий и сооружений из тяжеловесных крупноразмерных бетонных и железобетонных элементов, сборку строительных металлоконструкций, монтаж технологического оборудования и т.п. Гусеничные краны имеют небольшие транспортные скорости (до 1,0 км/ч), поэтому их перевозят с объекта на объект обычно на тяжеловозных прицепах. Своим ходом гусеничные краны перемещаются только в пределах строительной площадки. Они характеризуются удельным давлением на грунт не более 0,2 МПа.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4. Гусеничный кран грузоподъемностью 160 т.

На ходовой раме смонтированы узлы привода ходового оборудования и унифицированное роликовое или шариковое опорно-поворотное устройство. Каждая гусеница ходового устройства имеет независимый электрический привод. Вращение ведущим звездочкам гусеничных тележек сообщается от индивидуальных электродвигателей через бортовые цилиндрические редукторы. Механизмы передвижения кранов имеют управляемые тормоза. Поворот всего крана производится за счет торможения одной из гусениц. К раме ходового оборудования крепится с помощью опорно-поворотного устройства рама поворотной части, на которой расположены дизель-электрический агрегат, портал, грузовые лебедки главного и вспомогательного подъемов, стреловая лебедка, механизм поворота, кабина машиниста с постом управления, электрооборудование и противовес. Ток к электродвигателям ходового устройства на неповоротной части крана подается через кольцевой токосъемник.

При работе кранов возможно совмещение операций; подъема (опускания) груза с подъемом (опусканием) стрелы или управляемого гуська, подъема (опускания) груза главной или вспомогательной лебедкой с поворотом платформы. Гусеничные и пневмоколесные краны оснащают следующими приборами безопасности: ограничителями грузоподъемности, конечными выключателями подъема и опускания стрелы и управляемого гуська, опускания башни, ограничителями сматывания канатов с главной и вспомогательной грузовых лебедок и блокировки люка кольцевого токосъемника, указателями наклона крана, грузоподъемности и крайних положений гуська, различными сигнализаторами и приборами освещения.

Краны-трубоукладчики представляют собой специальные самоходные гусеничные и колесные машины с боковой стрелой, которые являются основными грузоподъемными средствами на строительстве трубопроводов. Они предназначены для укладки в траншею трубопроводов, для сопровождения очистных и изоляционных машин. поддержания трубопроводов при сварке, погрузки-разгрузки труб и плетей, а также для выполнения различных строительно-монтажных работ.

Основные рабочие движения трубоукладчика: подъем и опускание груза, передвижение крана вместе с грузом, изменение вылета стрелы с грузом.

Кроме основного грузоподъемного оборудования краны-трубоукладчики могут быть оснащены бульдозерным, рыхлительным, бурильно-крановым и сваебойным оборудованием. С помощью трубоукладчика с соответствующим навесным оборудованием можно срезать, планировать и перемещать грунт, засыпать траншеи, рыхлить мерзлые грунты, бурить шпуры и скважины, сооружать свайные основания трубопроводов, зданий и сооружений и т.д. Трубоукладчики используются также в качестве тягачей.

Каждый кран-трубоукладчик состоит из базовой машины, навесного грузоподъемного оборудования, трансмиссии, системы управления и приборов безопасности. Основным силовым оборудованием кранов-трубоукладчиков служит дизельный двигатель базового тягача. Привод исполнительных механизмов кранов-трубоукладчиков может быть одномоторным (механическим) и многомоторным (гидравлическим), ходовое устройство - гусеничным и пневмоколесным, подвеска стрелы - гибкой или жесткой.

Основные параметры кранов-трубоукладчиков - момент устойчивости и грузоподъемность.

Грузоподъемное оборудование крана-трубоукладчика (рис. 5) монтируется на специальной раме (портале) 10 и включает грузовую неповоротную в плане стрелу, механизмы изменения вылета стрелы и подъема груза, контргруз со стрелой и устройством для его откидывания, узлы трансмиссии и управления.

Рис. 5. Гусеничные краны-трубоукладчики

Стрела шарнирно крепится на двух кронштейнах гусеничной тележки или рамы с левой стороны по ходу движения базового трактора. Подъем и опускание (изменение вылета) стрелы с гибкой подвеской осуществляются стреловой лебедкой через полиспаст, с жесткой подвеской - одним или двумя гидроцилиндрами двойного действия. К оголовку стрелы прикреплена подвесная обойма, которая совместно с крюковой подвеской и грузовым канатом образует грузовой полиспаст. Способ, подвески стрелы определяет конструкцию лебедки трубоукладчика. При гибкой подвеске стрелы лебедка имеет два барабана - стреловой и грузовой. Гидравлический привод механизма изменения вылета стрелы позволяет выполнять лебедки однобарабанными, предназначенными только для подъема-опускания груза.

Лебедки трубоукладчиков с гидравлическим приводом имеют независимый индивидуальный привод грузового и стрелового барабанов, осуществляемый от аксиально-поршневых гидромоторов через цилиндрические редукторы. Барабаны оборудуются ленточными нормально замкнутыми тормозами, автоматически размыкаемыми гидравлическими толкателями при включении гидромоторов.

Для увеличения грузовой устойчивости крана-трубоукладчика при работе с правой стороны машины располагается контргруз с изменяемым вылетом. Откидывание и возврат (изменение вылета) контргруза производятся, как правило, гидроцилиндром двойного действия, что позволяет фиксировать контргруз в любом промежуточном положении. Механизм откидывания контргруза включает стрелу, гидроцилиндр.

Колесные трубоукладчики смонтированы на высокопроходимом и высокоманевренном четырехколесном шасси со всеми ведущими колесами и бортовым поворотом машины.

При бортовом повороте один борт тормозится, а радиус поворота имеет минимальное значение, что обеспечивает возможность работы в стесненных условиях.

Высокая маневренность колесных трубоукладчиков обеспечивает: - выполнение строительно-монтажных работ в городе (без повреждения асфальтового покрытия); - возможность работы в стесненных городских условиях (на проезжей части и во дворах); - мобильность при перебазировании машины с объекта на объект; - возможность использования трубоукладчика в качестве тягача для доставки на объекты сварочных агрегатов, прицепов с трубами, блоками и строительными материалами.

Грузоподъемное оборудование колесных трубоукладчиков - одно-барабанная лебедка, телескопическая стрела, механизм привода насосов и гидравлическая система. Изменение угла наклона стрелы производится гидроцилиндром. Для изменения длины стрелы служит длинноходовой гидроцилиндр, установленный внутри стрелы.

Телескопическая стрела позволяет эффективно эксплуатировать машину в стесненных городских условиях, при этом длину стрелы можно изменять при наличии груза на крюке.

Безопасность эксплуатации трубоукладчиков обеспечивают автоматические ограничители высоты подъема крюка; указатели продольного и поперечного крена машины; автоматические сигнализаторы опасного напряжения; электрические указатели грузового момента; гидравлические указатели фактической нагрузки на стреле.

Гусеничные краны-трубоукладчики имеют грузоподъемность 6,3…80 т, колесные - 6,3 и 8 т.

Пневмоколесные краны

Стреловые пневмоколесные краны монтируются на специальных пневмоколесных шасси, в чем и состоит отличие их конструкции от стреловых автомобильных кранов, смонтированных на шасси типовых грузовых автомобилей.

Пневмоколесные краны имеют одинаковое с гусеничными кранами назначение и сходное с ними устройство поворотной части, но отличаются пневмоколесным ходовым оборудованием - с нормальной базой или короткобазовые. Последние обладают повышенной маневренностью, что особенно важно для работы в стесненных условиях.

Пневмоколесное ходовое оборудование может быть двухосным и многоосным (до пяти осей). Короткобазовые краны имеют две оси со всеми поворотными колесами, что существенно повышает их маневренность. Рабочая скорость передвижения не превышает 5 км/ч, а транспортная достигает 35 км/ч и более (до 70 км/ч).

Пневмоколесные краны применяются на строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных работах.

Пневмоколесные краны по типу шасси и конструкции привода ходового оборудования разделяются на два типа: короткобазовые с одной силовой установкой, размещенной на поворотной платформе и приводящей в действие все исполнительные механизмы и механизм передвижения. По ГОСТ 9692 - 71 этот кран обозначается индексом «КП»; длиннобазовые, или автомобильного типа (с двумя силовыми установками: одной на поворотной платформе для привода исполнительных механизмов и второй на шасси, обеспечивающей привод ходового оборудования. По ГОСТ 9692 - 71 этот кран имеет обозначение «КШ».

Соответственно числу силовых установок у крана первого вида имеется одна кабина управления, у второго - две кабины.

Пневмоколесные краны на специальном шасси наиболее эффективно используют для выполнения монтажных погрузочно-разгрузочных работ средних объемов на рассредоточенных объектах, отстоящих друг от друга на небольших расстояниях, которые краны при перебазировках обычно преодолевают своим ходом. Промышленность серийно выпускает пневмоколесные краны 5…8-й размерных групп грузоподъемностью 25, 40, 63 и 100 т с дизель-электрическим приводом. Краны могут работать от внешней силовой сети напряжением 380 В. На кранах 5-й и 6-й размерных групп привод всех механизмов осуществляется от одной силовой установки, смонтированной на шасси машины.

Ходовые устройства кранов имеют от двух до пяти (в зависимости от грузоподъемности) осей, каждая из которых оборудована двумя или четырьмя пневмоколесами. Разворот управляемых пневмоколес передних осей выполняется с помощью гидроцилиндров. Привод ведущих осей осуществляется от одного или двух индивидуальных электродвигателей, расположенных на раме ходового устройства. Движение к ведущим осям передается через коробку передач и карданные валы. На раме смонтировано унифицированное роликовое опорно-поворотное устройство. Ходовые рамы пневмоколесных кранов снабжаются основными и дополнительными выносными гидроуправляемыми опорами. На ходовую раму через опорно-поворотное устройство опирается поворотная часть, на которой расположены дизель-генераторная установка, главная и вспомогательная грузовые лебедки, стреловая лебедка, механизм поворота, кабина машиниста с пультом управления и противовес.

Пневмоколесные краны оборудуются жесткими решетчатыми стрелами длиной до 15 м (основное оборудование), удлиненными прямыми стрелами длиной до 55 м, удлиненными стрелами с гуськами, башенно-стреловым оборудованием, состоящим из башни и маневровых гуськов.

Краны со стрелами, а также неуправляемыми гуськами могут быть оборудованы системой горизонтального перемещения груза при изменении угла наклона стрелы. При работе кранов возможно совмещение следующих операций: подъема или опускания грузов главной или вспомогательной лебедкой с подъемом или опусканием стрелы; подъема или опускания стрелы с поворотом поворотной части.

Крановое оборудование может быть смонтировано на полуприцепном ходовом устройстве с одним приводным мостом автомобильного типа, которое соединяется с седельным устройством одноосного тягача (рис. 6).

Шасси дизель-электрического крана грузоподъемностью 100 т (рис. 6, б) имеет пять мостов, из которых два приводных, а три являются управляемыми.

Кран оборудуют стрелами длиной 15… 55 м без гуська и стрелами длиной 20…40 м - с гуськом длиной 20 м; с неуправляемым башенно-стреловым оборудованием, состоящим из башен-стрел длиной 25, 30, 35 и 40 м и управляемых гуськов длиной 15, 20, 25 и 30 м; мачтово-стреловым оборудованием, при котором управляемые гуськи длиной 30 м устанавливают на стрелы длиной 45, 50 и 55 м.

Пневмоколесные краны могут передвигаться вместе с грузом со скоростью до 2 км/ч, при этом грузоподъемность составляет не более 25…30% от номинальной. Транспортная скорость передвижения кранов не превышает 18 км/ч.

Благодаря отдельному двигателю механизма передвижения кран типа КШ более маневренный. Его транспортная скорость не менее 50 - 60 км/ч, тогда как краны типа КП имеют транспортную скорость порядка 15 - 20 км/ч.

Рис. 6. Пневмоколесные краны

Выпускаются пневмоколесные краны грузоподъемностью 16, 25, 40, 63, 100 т и более.

Автомобильные краны

Автомобильные краны (автокраны) - стреловые полноповоротные краны, смонтированные на стандартных шасси грузовых автомобилей нормальной и повышенной проходимости. В строительстве широко используют самоходные стреловые краны на базе двух- или трехосных серийно выпускаемых или усиленных шасси грузовых автомобилей, называемых автомобильными кранами.

К автомобильным относятся стреловые краны, базой которых служат шасси стандартных грузовых автомобилей.

Благодаря маневренности и большой транспортной скорости автомобильные краны находят широкое применение при выполнении различных погрузочно-разгрузочных и строительно-монтажных работ, особенно в условиях рассредоточенного строительства, как, например, дорожного и сельского.

Автомобильные краны классифицируются по грузоподъемности и виду привода (механический или гидравлический), а также по конструкции стрелового оборудования.

Автокраны обладают довольно большой грузоподъемностью (до 40 т), высокими транспортными скоростями передвижения (до 70…80 км/ч), хорошей маневренностью и мобильностью, поэтому их применение наиболее целесообразно при значительных расстояниях между объектами с небольшими объемами строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных работ. В настоящее время автомобильные краны составляют более 80% от общего парка стреловых самоходных кранов.

При использовании на строительно-монтажных работах автокраны обычно оборудуют сменными удлиненными решетчатыми стрелами различных модификаций, удлиненными стрелами с гуськами и башенно-стреловым оборудованием. При оснащении специальным оборудованием (грейфером) автокраны применяют для перегрузки сыпучих и мелкокусковых материалов, экскавации легких грунтов, копания ям, очистки траншей и котлованов от обрушившегося грунта и снега.

Автокраны могут производить следующие рабочие операции: подъем и опускание груза; изменение угла наклона стрелы; поворот стрелы на 360° в плане; изменение длины телескопической стрелы; передвижение с грузом.

Каждый автокран оборудуют четырьмя выносными опорами, устанавливаемыми вручную или с помощью гидропривода. Для повышения устойчивости кранов во время работы задние мосты автомашин оборудованы гидравлическими стабилизаторами для вывешивания заднего моста при работе на выносных опорах и для блокировки рессор при работе без опор. Автокраны могут перемещаться вместе с грузом со скоростью до 5 км/ч. При передвижении грузоподъемность автокранов снижается примерно в 3…5 раз. Основное силовое оборудование автокранов - двигатель автомобиля. При включении трансмиссии крановых механизмов трансмиссия автомобиля отключается. Привод крановых механизмов может быть одномоторным (механическим) и многомоторным (дизель-электрическим и гидравлическим), подвеска стрелового оборудования - гибкой (канатной) и жесткой. Управление крановыми механизмами осуществляется из кабины машиниста, расположенной на поворотной платформе, управление передвижением крана - из кабины автошасси.

Промышленность выпускает автомобильные краны 2…4-й размерных групп грузоподъемностью 6,3…20 т, имеющие механический, электрический и гидравлический приводы крановых механизмов. Краны с механическим и электрическим приводами имеют гибкую подвеску стрелового оборудования, с гидравлическим приводом - жесткую.

Каждый автокран состоит из базового автомобиля крановой модификации, стрелового оборудования, поворотной и неповоротной Частей, соединенных между собой роликовым опорно-поворотным устройством.

Автокраны с механическим приводом имеют грузоподъемность 6,3 т. Неповоротная часть крана (рис. 7, а) включает Ходовую раму, жестко прикрепленную к раме автошасси, коробку отбора мощности, промежуточный конический редуктор, зубчатый венец опорно-поворотного устройства, выносные опоры и стабилизирующее устройство. Поворотная часть крана состоит из поворотной платформы, на которой смонтированы решетчатая стрела, двуногая стойка, противовес, грузовая и стреловая лебедки, реверсивно-распределительный механизм, механизм поворота крана и кабина машиниста с рычагами и педалями управления. Краны оснащают жесткой решетчатой или выдвижной основной стрелой длиной 8 м в выдвинутом положении.

В комплект сменного оборудования кранов входят: удлиненная выдвижная стрела (длиной 10,4 м в выдвинутом положении) и две решетчатые удлиненные (до 12 м) стрелы - прямая и с гуськом длиной 1,5 м. Изменение угла наклона стрелы осуществляется стреловой лебедкой через стреловой полиспаст, подъем - опускание крюковой подвески (груза) - грузовой лебедкой через грузовой полиспаст.

Рис. 7. Автокран с механическим приводом: а - общий вид;

б - кинематическая схема

Крановые механизмы приводятся в действие от двигателя (рис. 6, б) шасси автомобиля через коробку отбора мощности, промежуточный редуктор и реверсивно-распределительный механизм, который обеспечивает распределение крутящего момента между стреловой и грузовой лебедками и поворотным механизмом, их независимый раздельный привод и реверсирование. На выходном валу поворотного механизма закреплена поворотная шестерня, находящаяся во внутреннем зацеплении с зубчатым венцом опорно-поворотного круга.

Операции подъема-опускания груза и поворота стрелы в плане могут быть совмещены. Регулирование рабочих скоростей крановых механизмов производится за счет изменения частоты вращения вала двигателя автомобиля. Лебедки снабжены индивидуальными ленточными нормально замкнутыми тормозами с автоматическим электропневмоуправлением. Механизм поворота оснащен ленточным постоянно замкнутым тормозом. Питание гидродомкратов выносных опор и гидроцилиндров блокировки подвески осуществляется гидронасосом с приводом от коробки отбора мощности.

Дизель-электрические краны имеют грузоподъемность 16 т. Они состоят из тех же частей (за исключением трансмиссии), что и краны с механическим приводом, и оборудованы гидроуправляемыми выносными опорами. Дизель-электрический кран комплектуется основной жесткой решетчатой стрелой длиной 10 м, которая с помощью вставок может быть удлинена до 14, 18 и 22 м. Удлиненные стрелы могут быть оборудованы неуправляемым гуськом длиной 5 м со вспомогательной крюковой подвеской для работы с крупногабаритными грузами массой до 2 т и для монтажных работ. Для подъема-опускания крюковой подвески гуська в конструкцию крана включена грузовая лебедка вспомогательного подъема.

Питание индивидуальных трехфазных электродвигателей крановых механизмов электрическим током производится от синхронного генератора (рис. 7) трехфазного тока мощностью 30 кВт, привод которого осуществляется от дизеля автомобиля через коробку передач, коробку отбора мощности и карданные валы. Электродвигатели приводят в действие исполнительные органы крановых механизмов через редукторы. Возможно питание приводных электродвигателей также от внешней сети трехфазного тока напряжением 380 В, частотой 50 Гц. Электродвигатели грузовых лебедок главного и вспомогательного подъемов и поворотного механизма имеют фазный ротор, электродвигатель стреловой лебедки - короткозамкнутый. Частота вращения генератора регулируется двигателем базового автошасси и варьированием передаточных чисел коробки передач автомобиля. Ток на поворотную часть крана передается через кольцевые токосъемники.

Управление двигателями (плавный пуск, регулирование скорости, реверс, останов) крановых механизмов, за исключением стреловой лебедки, осуществляется с помощью контроллеров, размещенных в кабине машиниста. Пуск и останов двигателя стреловой лебедки производятся реверсивными магнитными пускателями, управляемыми кнопками. Лебедки и механизм вращения поворотной платформы снабжены колодочными тормозами с электрогидравлическими толкателями.

Автомобильные краны с гидравлическим приводом выпускают 2-4-й размерных групп и оборудуют жестко подвешенными телескопическими стрелами (основное рабочее оборудование), длину которых можно изменять при рабочей нагрузке. В качестве сменного рабочего оборудования кранов применяют удлинители стрел, гуськи и башенно-стреловое оборудование, башней которого служит основная телескопическая стрела.

На кранах 3-й размерной группы устанавливают двухсекционные стрелы с одной подвижной секцией, на кранах 4-й размерной группы - трехсекционные с двумя выдвижными секциями. Перемещение выдвижных секций стрелы осуществляется с помощью длинноходовых гидроцилиндров двойного действия. Все автокраны с гидравлическим приводом однотипны по конструкции, максимально унифицированы и различаются между собой базовыми автошасси, грузоподъемностью, размерами узлов и агрегатов.

Рассмотрим в качестве примера конструкцию крана грузоподъемностью 16 т (рис. 8), смонтированного на шасси автомобиля КрАЗ. Гидравлический привод рабочего оборудования машины обеспечивает изменение длины телескопической стрелы, подъем и опускание груза, изменение угла наклона стрелы, поворот стрелы (платформы) в плане на 360°. Причем операции подъема-опускания груза или стрелы могут быть совмещены с поворотом платформы или выдвижением - втягиванием телескопической стрелы. С помощью гидропривода производится также управление четырьмя гидродомкратами выносных опор, гидроцилиндрами выдвижения - втягивания выносных опор и двумя гидроцилиндрами механизма блокировки подвески. Кран может работать на опорах без выдвижения опорных балок, что позволяет эксплуатировать его в стесненных условиях.



Рис. 8. Автокран с гидравлическим приводом

Телескопическая стрела крана состоит из трех секций коробчатого сечения - неподвижной наружной (основания), шарнирно прикрепленной к стойкам поворотной платформы, и выдвижных средней и верхней секций. На переднем конце верхней секции установлены неподвижные блоки грузового полиспаста для подъема-опускания крюковой подвески.

Выдвижение и втягивание секций стрелы производится двумя длинноходовыми гидроцилиндрами двойного действия и осуществляется в такой последовательности: сначала выдвигается средняя секция, а затем после полного ее выдвижения выдвигается верхняя секция. Стрела может выдвигаться с грузом 4 т на длину до 14,7 м, с грузом 2 т - на полную длину (21,7 м). Изменение угла наклона стрелы производится гидроцилиндром. Стрела может быть оборудована 9-метровым удлинителем и гуськом со вспомогательной крюковой подвеской.

Грузовая лебедка крана состоит из регулируемого аксиально-поршневого гидромотора, цилиндрического двухступенчатого редуктора, барабана, и нормально замкнутого ленточного тормоза с гидроразмыкателем, включенным параллельно гидромотору. Регулируемый гидромотор грузовой лебедки позволяет осуществлять ускоренный подъем грузов массой до 6 т со скоростью 18,2 м/мин, вдвое превышающей номинальную. Кран оборудован вспомогательной лебедкой, по конструкции аналогичной грузовой, которая обслуживает крюковую подвеску гуська.

Рабочее оборудование крана смонтировано на поворотной платформе, которая опирается на ходовую раму шасси с помощью стандартного роликового опорно-поворотного устройства. Механизм поворота включает аксиально-поршневой гидромотор, двухступенчатый редуктор 13 и нормально замкнутый колодочный тормоз 14 с гидроразмыкателем. На выходном валу редуктора закреплена шестерня, входящая в зацепление с зубчатым венцом опорно-поворотного устройства.

Гидравлические двигатели крановых механизмов, гидроцилиндры выносных опор и механизма блокировки рессор питаются от двух аксиально-поршневых насосов, привод которых осуществляется от дизеля базовой машины через коробку передач и раздаточную коробку. При выключенных насосах от раздаточной коробки приводится в действие механизм передвижения крана. Рабочая жидкость от насосов поступает по трубопроводам к гидроаппаратуре на поворотной платформе через вращающееся соединение. Управление крановыми механизмами осуществляется из кабины машиниста с помощью гидрораспределителей. Рабочие скорости крановых механизмов регулируются изменением частоты вращения вала двигателя автомобиля (и, следовательно, гидронасосов) и дросселированием потоков жидкости, подводимых к гидравлическим двигателям. Рабочее давление жидкости в гидросистеме крана составляет 12… 16 МПа.

В настоящее время у нас в стране начато производство гидравлических автомобильных кранов с телескопическими стрелами грузоподъемностью 25 и 40 т. Гидравлические крановые установки, поставляемые этими фирмами, монтируются на переоборудованных шасси серийных отечественных автомобилей КрАЗ и КамАЗ с повышенной несущей способностью.

Кран грузоподъемностью 40 т выполнен на базе автомобиля КрАЗ, шасси которого оснащено дополнительной осью. В состав каждой крановой установки входят: телескопическая стрела, гидроцилиндры подъема стрелы и ее телескопирования, механизм вращения поворотной части и две одинаковые лебедки - основная и вспомогательная. На стрелы могут устанавливаться удлинители и гуськи различной длины.

Все автомобильные краны оснащены системой устройств и приборов, обеспечивающей их безопасную эксплуатацию. В эту систему входят: ограничители грузоподъемности, подъема и опускания крюка, подъема стрелы, указатели вылета крюка и грузоподъемности, устройства, предотвращающие запрокидывание стрел, креномеры, сигнализаторы крена, границы рабочей зоны, опасного напряжения, нижнего рабочего положения стрелы, а также звуковой сигнал и приборы освещения.

Некоторые модели современных кранов оборудованы автоматическими ограничителями, управляемыми микропроцессорами.

Краны на спецшасси автомобильного типа

Краны на спецшасси автомобильного типа (рис. 9) предназначены для строительно-монтажных работ, монтажа технологического оборудования промышленных предприятий, а также для погрузочно-разгрузочных работ. Обладая высокой подвижностью и большой грузоподъемностью, эти краны не требуют монтажа при установке в рабочее положение, обеспечивают низкую посадочную скорость груза, а также большую высоту подъема крюка.

Гидравлические стреловые краны на специальных шасси оснащены телескопическими, жестко подвешенными стрелами, имеют индивидуальный гидравлический привод каждого механизма и смонтированы на специальных шасси автомобильного типа и короткобазовых шасси, приспособленных для специфических крановых режимов работы. Выдвижение и втягивание телескопической стрелы могут выполняться с грузом на крюке. Сменное рабочее оборудование кранов - удлинители, неуправляемые гуськи, неуправляемые гуськи с удлинителями, управляемые гуськи (башенно-стреловое оборудование). Шасси автомобильного типа изготовляют многоосными (от 3 до 8 осей в зависимости от грузоподъемности) с использованием сборочных единиц серийных грузовых автомобилей. Краны на таких шасси обладают высокими мобильностью и скоростями передвижения (до 50…70 км/ч) и благодаря относительно небольшим нагрузкам на оси и колеса имеют высокую проходимость. Обычно они обслуживают удаленные друг от друга рассредоточенные строительные объекты с небольшими объемами крановых работ.

Краны на шасси автомобильного типа выпускают 5… 10-й размерных групп и представляют собой однотипные по конструкции, максимально унифицированные машины. Краны могут работать на выносных опорах и без них и передвигаться по площадке с твердым покрытием с грузом на крюке при стреле, направленной вдоль оси крана назад.

Специальное шасси автомобильного типа (рис. 9) включает ходовую раму, двигатель, трансмиссию, ведущие управляемые и неуправляемые мосты и неведущие управляемые оси, кабину водителя, рулевое управление и тормозную систему. Колесная схема шасси определяется формулой АхБ, где А - число полуосей шасси, Б - число ведущих полуосей.

Рис. 9. Кран на шасси автомобильного типа

Составными частями трансмиссии являются: муфта сцепления, коробка передач, раздаточная коробка и карданные валы. На ходовой раме крепятся выносные гидроуправляемые опоры, зубчатый венец роликового опорно-поворотного устройства, с помощью которого поворотная часть крана соединяется с неповоротной. На кранах грузоподъемностью 25 и 40 т двигатель шасси служит также для привода крановых механизмов. На кранах большей грузоподъемности крановое оборудование и шасси имеют самостоятельные силовые установки.

На поворотной платформе размещены: телескопическая стрела, механизм подъема груза, механизм подъема-опускания стрелы, механизм поворота, кабина машиниста с пультом управления и противовес. Механизм подъема груза имеет две конструктивно одинаковые грузовые лебедки - главную и вспомогательную. Главная лебедка осуществляет главный подъем, вспомогательная используется для работы с крюковыми подвесками неуправляемых гуськов, а при башенно-стреловом оборудовании приводит в движение управляемый гусек через полиспаст управления. Привод механизмов подъема груза и поворота осуществляется аксиально-поршневыми насосами; механизмы подъема-опускания стрелы и выдвижения-втягивания ее секций приводятся в действие гидроцилиндрами двойного действия. Гидродвигатели кранового оборудования получают питание от аксиально-поршневых насосов с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Насосы развивают давление в гидросистеме до 16 МПа.

Краны на специальном короткобазовом шасси, выпускают 4…6-й размерных групп грузоподъемностью 16 т, 25 т и 40 т. Краны имеют аналогичную конструкцию и оборудованы телескопическими стрелами, выдвижение и втягивание которых можно осуществлять под нагрузкой. Крановое оборудование кранов на специальных автомобильных шасси и на короткобазовых шасси максимально унифицировано.

У короткобазовых шасси кранов отношение колеи К к базе машины Б составляет примерно 0,8…0,9. Краны имеют два ведущих, независимо работающих и управляемых моста, что обеспечивает кранам высокую мобильность и маневренность, повышенную проходимость и возможность работы в стесненных условиях. Оба моста всех шасси кранов взаимно унифицированы. Краны на короткобазовом шасси используют на строительных объектах со средними объемами работ. Сменное рабочее оборудование кранов - удлинители стрел и неуправляемые гуськи.

Рис. 10. Кран на короткобазовом шасси: б - схема крана в рабочем положении; в-графики грузоподъемности (главный подъем)

Короткобазовый кран 6-й размерной группы (рис. 10, б) состоит из шасси, поворотной части и рабочего оборудования. На раме шасси установлены дизельный двигатель, выносные гидроуправляемые опоры и опорно-поворотное устройство для соединения поворотной части с рамой шасси. Каждая выносная опора состоит из балки с гидродомкратом для подъема крана на опорах и гидроцилиндра выдвижения опор. От дизеля шасси осуществляется привод гидромеханической трансмиссии ходового устройства и привод аксиально-поршневых насосов крановых механизмов. Поворотная часть состоит из поворотной рамы, на которой смонтированы: трехсекционная телескопическая стрела с основной и двумя выдвижными секциями, грузовым полиспастом и крюковой подвеской, кабина машиниста, главная и вспомогательная грузовые лебедки; гидроцилиндр подъема-опускания стрелы и противовес.

Крановые механизмы приводятся в действие аксиально-поршневыми гидромоторами и гидроцилиндрами, получающими питание от насосов, расположенных на гидротрансформаторе трансмиссии ходового устройства. Насосы приводятся во вращение от двигателя через насосное колесо гидротрансформатора.

Рабочее оборудование крана включает в себя телескопическую стрелу длиной 10,6…25,2 м, удлинитель длиной 10 м и неуправляемый гусек длиной 7,5 м с укосиной и оттяжками. При работе с удлинителем и гуськом кран может осуществлять как основной, так и вспомогательный подъем.

Краны на специальных шасси снабжены следующими приборами безопасности: выключателями подъема крюковых подвесок и сматывания канатов с барабанов, указателями вылета стрелы и грузоподъемности, ограничителями наибольшего давления и гидрозамками в гидросистеме.

Заключение

В строительном производстве грузоподъемные машины имеют очень широкое применение. При возведении различных зданий и сооружений с их помощью подают строительные материалы и штучные детали, стеновые ограждения и элементы кровли, монтируют крупноблочные и крупнопанельные жилые здания, железобетонные и металлические конструкции промышленных зданий и сооружений, перемещают и монтируют оборудование промышленных предприятий, выполняют погрузочно-разгрузочные работы на складах материалов и конструкций, обслуживают производственные процессы на открытых площадках предприятий строительной индустрии и т.д.

Строительные машины являются объектами весьма динамичной адаптации к производственным условиям, обновляющимся и рождающимся вновь строительным технологиям. Прослеживается также тенденция совершенствования технологий на основе внедрения в производство прогрессивных средств его механизации.

В качестве самоходных машин для изготовления на их базе строительных машин будут применяться специальные пневмоколесные шасси большой грузоподъемности с высокими транспортными скоростями. В качестве гусеничных движителей преимущественное распространение получат движители тракторного типа.

Задачи по улучшению социальной приспособленности строительных машин и оборудования станут одними из важнейших и окажут существенное влияние на конкурентоспособность строительной техники.

В русле стремительного развития средств автоматизации в ближайшие годы будут решаться задачи по созданию роботизированных комплексов машин как для выполнения определенных видов строительных работ, так и для возведения зданий и сооружений в целом.

Список использованной литературы

1. Строительные машины: Учебник/ Волков Д.П., Крикун В.Я. - издание второе, перераб. и доп. - Издательство АСВ, 2002. - 376 с.

2. Строительные машины: Учеб. для вузов по спец. ПГС/ Д.П. Волков, В.Я. Крикун, Н.И. Алешин, О.Е. Рынсков; под ред. Д.П. Волкова. - М.: Высшая школа, 1988. - 319

3. Белецкий Б.Ф. Строительные машины и оборудование: Справочное пособие - изд. ФЕНИКС, 2005. - 608.

Размещено на Allbest.ru