Какие краны оборудуются противоугонными устройствами
Рис. 99. Противоугонное устройство
Именно последние, в силу простоты конструкции и высокой надежности в работе, получили широкое применение.
По типу привода противоугонные клещевые устройства подразделяют на ручные и машинные (с электроприводом), а по характеру приложения нагрузки — на устройства с постоянным и переменным по величине усилием удержания крана и соответственно с плоскими или эксцентричными рабочими поверхностями. Устройства с ручным приводом замыкает крановщик в принудительном порядке, тогда как машинный привод предусматривает как принудительное, так и автоматическое замыкание при поступлении сигнала от анемометра.
Простая конструкция противоугонного клещевого устройства с ручным приводом, плоскими рабочими поверхностями и постоянным усилием удержания крана показана на рис. 99.
Устройство состоит из двух симметричных стальных рычагов, шарнирно соединенных серьгой и установленных на ходовой тележке крана. Нижние (короткие) концы рычагов снабжены сменными плоскими губками, взаимодействующими с боковыми гранями головки рельса, а в верхних закреплены гайки. Последние имеют правую и левую внутреннюю резьбу и связаны с ходовым винтом, при вращении которого гайки поступательно в противоположные стороны передвигаются вдоль оси винта, сжимая или разжимая крановый рельс. Ходовой винт получает вращение от привода через цепную передачу. Рабочий ход рычагов ограничивает конечный выключатель.
Анемометр — прибор для измерения мгновенной скорости ветра, измеряющий кроме скорости продолжительность порывов ветра, предназначен для включения аварийного звукового (светового) сигнала оповещения крановщика, а в отдельных случаях и для автоматического включения приводов противоугонных устройств.
Наибольшее распространение получил сигнальный анемометр М-95 Рижского опытного завода гидрометеорологических приборов, датчик которого измеряет силу ветра вне зависимости от направления последнего.
Для предотвращения возможных аварийных ситуаций, связанных с разрушением ходовых колес и их валов (осей), все краны оснащают опорными деталями. Опорные детали (жесткие элементы металлоконструкции) рассчитывают на наибольшую возможную нагрузку и устанавливают на расстоянии не более 20 мм от головок рельсов, что позволяет уменьшить динамические нагрузки на кран в случае разрушения деталей ходовых колес. Такими же опорными деталями оборудуют грузовые тележки кранов. Передвижные электрические тали опорными деталями, как правило, не оснащают.
Кроме опорных деталей перед ходовыми колесами кранов должны быть установлены предохранительные щитки, исключающие возможность попадания посторонних предметов под колеса и сход крана с рельсов. Зазор между предохранительными щитками и головкой рельса не должен превышать 10 мм. Иногда опорные детали и предохранительные щитки объединяют конструктивно.
В соответствии с требованиями Правил по кранам и СНиП II1-4—80 грузовые крюки кранов и чалочные стропов должны иметь предохранительные замки, предотвращающие самопроизвольную расстроповку .перемещаемого груза. Конструкции и размеры предохранительных замков регламентированы требованиями ГОСТ 12840—80. Ловители — устройства безопасности, автоматически затормаживающие и останавливающие кабину управления на колонне крана-штабелера при возникновении любой неисправности в механизме подъема груза крана. Ловители конструктивно выполнены вместе с ограничителем скорости опускания кабины и срабатывают не только при обрыве грузового каната, но и когда скорость опускания кабины управления превысит допустимую величину (1,15…1,4 от номинальной величины, но не менее 0,7 м/с).
Работа ловителя основана на создании силы трения между взаимодействующими поверхностями грузоподъемника и направляющих колонны. По конструкции различают механические ловители: клиновые, роликовые, эксцентриковые, применяемые при скорости движения кабины менее 1 м/с и обеспечивающие остановку кабины (посадку на ловители).
Во избежание аварийных ситуаций при попытке установки груза в занятую ячейку стеллажа применяют различные устройства в виде щупа или выдвижного рычага, воздействующего на конечный выключатель при натыкании на ранее установленный груз, отключающего механизм выдвижения грузозахватного устройства и возвращающего его в исходное положение. На пульт оператора поступает соответствующий сигнал,на основании которого оператор переадресовывает груз.
В открытых и полуоткрытых кабинах комплектовочных стеллажных кранов-штабелеров, не имеющих передней стенки и дверей, необходимо фиксировать положение крановщика, работающего стоя, в пределах пола кабины во время выполнения краном рабочих движений. Для этого пульт управления краном выполняют из двух частей, закрепленных в кабине слева и справа. В торцы обеих рукояток управления вмонтированы блок-контакты, замыкающие цепь управления крана. Выполнение краном рабочих движений возможно только при одновременном нажатии на оба блок-контакта; при этом крановщик обязательно должен находиться между пультами управления.
Поскольку краны-штабелеры работают в интенсивном режиме, их дополнительно комплектуют различными приборами и устройствами безопасности: блокировкой, не допускающей одновременного включения механизмов выдвижения грузозахватного устройства и подъема груза (передвижения крана); устройствами, контролирующими наличие и положение груза на грузозахватном устройстве, натяжение каната ограничителя скорости опускания кабины, срабатывание ловителей и пр.
Магнитными кранами, т. е. кранами, у которых грузозахватным органом является грузоподъемный электромагнит, можно перемещать монолитные грузы (плиты, болванки) только в том случае, когда исключается возможность их перегрузки.
Грейферные краны, т. е. краны, у которых грузозахватным органом является грейфер, могут допускаться к работе только после взвешивания материала, зачерпнутого при пробном зачерпывании.
Пробное зачерпывание производится с горизонтальной поверхности свеженасыпанного груза.
Масса грейфера с зачерпнутым материалом не должна превышать грузоподъемность крана. Для кранов с переменной грузоподъемностью, зависящей от вылета эта масса не должна превышать грузоподъемность, соответствующую вылету, при котором производится работа крана с грейфером.
Администрация предприятия, где работают магнитные и грейферные краны, не должна допускать нахождение людей и производство каких-либо работ в зоне их действия, а также использование грейфера для подъема людей и выполнения работ, на которые грейфер не рассчитан.
Зоной действия мостового магнитного или грейферного крана, в которой запрещаются производство каких-либо работ и проход людей, считается тот участок в пролете цеха, в пределах которого производится перемещение грузов этими кранами.
Подсобные рабочие, обслуживающие магнитные и грейферные краны, могут допускаться для выполнения своих обязанностей только в перерывах работы крана после того, как грейфер или магнит будут опущены на землю.
Исключения допускаются в тех случаях, когда администрацией предприятия заранее разработаны и утверждены мероприятия по обеспечению безопасности людей, обслуживающих магнитные и грейферные краны. Например, при погрузке магнитными кранами шихты в мульды, установленные на вагонетках, подсобные рабочие шихтового двора мартеновского цеха должны поправлять шихту после каждой заправки ее. Для обеспечения безопасности рабочих необходимо соблюдать следующие условия: тележки под погрузку устанавливать в местах, хорошо обозреваемых из кабины мостового крата; во время передвижения магнита по направлению к тележкам и во время нахождения его над мульдами рабочие должны находиться в специально отведенном для этого администрацией месте вне рабочей зоны крана (не ближе 5 м от тележек) и хорошо обозреваемом из кабины; рабочие могут подходить к тележкам и поправлять шихту в то время, когда магнит без груза начал двигаться от тележек; крановщик обязан остановить кран, если рабочие при движении магнита на мульды не отошли в отведенное место. Кран должен быть остановлен так, чтобы расстояние от места нахождения рабочих (при полностью остановленном движении) было не менее 1, 5 высоты положения магнита над уровнем земли; к обслуживанию магнита должно быть допущено не более одного-двух хорошо проинструктированных рабочих. Допуск в зону работы крана посторонних лиц, а также к обслуживанию магнитного или грейферного крана случайных рабочих должен быть исключен.
Нельзя допускать нахождение людей в полувагонах и другом подвижном составе при погрузке и разгрузке их магнитными и грейферными кранами из-за опасности падения на них груза или опускания грейфера или магнита. Не исключается возможность прижатия рабочего к борту полузагона качнувшимся грейфером или магнитом.
Противоугонные устройства предназначаются для удержания крана, работающего на открытом воздухе, от самопроизвольного перемещения по рельсовому пути под действием ветра, по силе превосходящего предельный рабочий.
Противоугонными устройствами должны быть снабжены башенные, козловые, портальные и другие краны, перемещающиеся по рельсовому пути.
Мостовые краны, работающие на открытом воздухе, противоугонными устройствами можно не снабжать, если тормоз рассчитан на удержание крана под действием ветра. При проектировании таких кранов должно быть проверено, чтобы запас удерживающей силы при воздействии ветра на кран составлял не менее 1, 2. Сила ветра принимается по ГОСТ 1451—65 для нерабочего состояния крана с учетом ветрового района установки крана.
С помощью противоугонных устройств, основными элементами которых являются рельсовые захваты, кран вручную или автоматически закрепляется за рельсы. Простейшим и наиболее распространенным устройством является ручной клещевой захват, охватывающий головку рельса (рис. 6. 29). Рычаг захвата 1 с помощью винта 2 зажимает головку рельса и удерживает кран от угона. С ходовой тележкой рычаги соединяются с помощью пальца 3. При нерабочем положении захвата рычаги снимаются с рельса и устанавливаются губками вверх. В таком положении благодаря овальным отверстиям они и удерживаются стенкой рамы во время работы крана.
Краностроительными заводами башенные краны серии КБ выпускаются с противоугонными захватами скользящего типа, которые неудобны в эксплуатации и требуют применения для стыковки рельсов специальных накладок, отсутствующих у большинства строительных организаций. Кроме того, в местах установки накладок имеются случаи поломки рельсов. Этот захват может
быть заменен полуавтоматическим захватом, рекомендованным Госстроем СССР.
Полуавтоматический противоугонный рельсовый захват предназначен для удержания крапа от перемещения под действием ветровой нагрузки в нерабочем состоянии
Рисунок 6.29. Ручной клещевой захват
Рис. 6.30 Полуавтоматический рельсовый захват
I — положение щеки при установке захвата в гнездо ходовой тележки; II — положение щек при обходе рельсовых накладок; III — нормальное положение щек
и предотвращения схода с рельс ходовых тележек при работе крана па подкрановых путях с рельсами Р-38 (ГОСТ 3542—47**), Р-43 (ГОСТ 7173—54) и Р-50 (ГОСТ 7174— 65*) с соответствующими этим рельсам накладками (ГОСТ 4133—54).
Захват может устанавливаться на всех кранах серии КБ, имеющих унифицированные ходовые тележки.
Захват состоит (рис. 6. 30) из сварного каркаса 1, двух щек 2, шарнирно подвешенных на общей оси 3, и клинового фиксатора 4. Щеки снабжены губками 5 и 6, одна из которых может горизонтально перемешаться с помощью винта 7. В нижней части щек 2 имеются выступы, постоянно подведенные под головку рельса. Это повышает безопасность работы крана, так как предотвращает возможность схода тележек крана при неточной укладке и просадке пути, а также опрокидывание крана при перегрузках.
Рисунок 6.31. Приводной захват с клиновым ползуном
Захват вставляется в гнездо рамы тележки 10 крана вместо стандартного захвата тискового типа без каких-либо переделок самой рамы.
При движении крана по подкрановым путям щеки 2 свободно проходят через рельсовые накладки 9 благодаря заходным фаскам, имеющимся на горизонтальных выступах щек. В случае отрыва ходовой тележки 10 от рельса захватные щеки автоматически подхватывают головку рельса. По окончании работы крана между корпусом 1 и щеками 2 вставляется клиновой фиксатор 4 и торцовым ключом 8 посредством винта 7 производится зажим головки рельса между губками 5 и 6.
Преимущества предлагаемого полуавтоматического рельсового захвата по сравнению с применяемым следующие:
1) обеспечивает возможность работы крана на подкрановых путях со стандартными двухголовными рельсовыми накладками, применяемыми на железных дорогах широкой колеи;
2) обеспечивает безопасность работы крана за счет автоматического подхвата головки рельса и более надежен в эксплуатации;
3) более прост по конструкции, менее металлоемок и менее трудоемок в изготовлении и в эксплуатации.
На рис. 6. 31 приведена конструкция захвата, приводимого в действие от электродвигателя устанавливаемого на козловые краны Узловским машиностроительным заводом.
Замыкания рычагов 1 производится опусканием клинового ползуча 2, осуществляемого электродвигателем 3 через редуктор 4 и передачу винт — гайка 5. Гайка воздействует на клиновой ползун через спиральную пружину 6. Вначале происходит опускание клинового ползуна вместе с клещами под действием собственной массы. После того как стяжка 7 клещей ляжет на головку рельса, начинается деформация пружины и вместе с ней перемещение клинового ползуна относительно рычагов. Клиновой ползун, опускаясь и воздействуя наклонными пазами на ролики 8, установленные на верхних концах рычагов, разводит рычаги и губки 9 входят в соприкосновение с баковыми поверхностями головки рельса. Гайка, продолжая перемещаться вниз, деформирует на определенную величину пружину 6 и своим упором воздействует на концевой выключатель 10, установленный на клиновом ползуне и отключающий приводной электродвигатель, обеспечивающий необходимое усилие зажатия рельса. Правильное положение опускающихся рычагов клещей по отношению к головке рельса обеспечивается направляющими роликами 11, которыми снабжен захват.
Клиновой ползун имеет пазы с двумя участками наклона: нижний, составляющий с вертикалью угол около 30°, служит для быстрого сведения и разведения клещей без нагрузки, верхний, принимаемый обычно 4— 8°, — для получения значительного усилия зажатия при небольшом усилии нажатия гайки.
В случае обрыва электропитания захват может быть приведен в рабочее положение с помощью ручки, надеваемой на выступающий из редуктора копен тихоходного вала. Захваты такого типа изготовляются на удерживающее усилие до 30 т.
Автоматический противоугонный захват с удерживающей силой 3 тс работает на принципе использования подъемной силы центробежного привода для удержания (при работающем электродвигателе) системы зажимающих рычагов в разведенном состоянии.
Захват (рис. 6. 32) состоит из электродвигателя 1, центробежного привода 2, корпуса 3, зажимающих силовых пружин 4, распорного клина 5 с тягой 6, траверсой 7, клещевых рычагов 8 с зажимными губками 9.
При обесточивании крана или при получении сигнала от анемометра двигатель захватов, отключается, ветви центробежного привода опадают. Под действием силы сжатых пружин, передающейся через траверсу и клин, рычаги поворачиваются, зажимая губками головку подкранового рельса. Перед пуском крана захваты раскрываются с помощью электродвигателя, приводящего во вращение грузы центробежного привода. При этом клин перемещается в верхнее положение, пружины сжимаются, а рычаги освобождают головку рельса. В этом положении срабатывает конечный выключатель, установленный на захвате и замыкающий цепь питания электродвигателей механизмов передвижения крана.
Захват предназначается для установки на кранах с незначительной парусностью при угонной силе ветра нерабочего состояния 1С—12 тс. На ходовой части крана могут быть установлены 2—4 таких захвата.
Для кранов с угонной силой 10—40 тс разработана конструкция автоматического противоугонного захвата (рис. 6. 33) с максимальной удерживающей силой 11 тс, которая создается за счет использования угонной силы ветра, действующей на кран. Губки захвата накладываются с помощью вертикально перемещающегося копира, приводимого в действие от холостого ходового колеса угоняемого крана через зубчатую передачу, фрикционную муфту предельного момента и реверсивный привод
Рисунок 6.32. Автоматический противоугонный захват с удерживающей силой 3 тс
Рисунок 6.33. Автоматический противоугонный захват с удерживающей силой до 11 тс
Ограничители грузоподъемности (ограничители грузового момента) предназначаются для предупреждения падения (опрокидывания) стреловых, башенных и пор¬тальных кранов. Они автоматически отключают механизм подъема груза и изменения вылета в случае подъема груза, масса которого превышает предельное для данного вылета значение более чем па 10%, а у портальных кранов более чем на 15%. Некоторое увеличение перегрузки для портальных кранов обусловлено большей их устойчивостью по сравнению с другими кранами и обычно хорошим состоянием крановых путей. Отключение механизмов поворота и передвижения при срабатывании ограничителя грузоподъемности не обязательно. Ограничитель также должен действовать, если при опускании стрелы с грузом вылет будет увеличен до положения, при котором масса груза превышает допустимую нагрузку.
Для стреловых кранов, имеющих две и более грузовых характеристики, применяется ограничитель грузового момента, имеющий устройство для переключения его в соответствии с выбранной для работы крана характеристикой (работа на выносных опорах или без них, работа с основной или удлиненной стрелой и т. п.).
После действия ограничителя грузового момента должно быть возможно опускание груза или включение других механизмов с целью уменьшения грузового момента.
Краны мостового типа должны оборудоваться ограничителем грузоподъемности, когда по технологии производства не исключена их перегрузка (ст. 172 Правил по кранам), которая может повлечь обрыв канатов, крюков, поломку деталей механизма подъема, образование трещин в металлоконструкциях и полное разрушение крана.
Ограничитель грузоподъемности кранов мостового типа не должен допускать перегрузку более чем на 25% (ст. 172 Правил по кранам). При регулировке ограничителей у таких кранов на меньшую величину нагрузки они оказывались неработоспособными по причине частных ложных срабатываний, вызванных динамическими усилиями при подъеме груза.
Необходимость поставки крана мостового типа, оборудованного ограничителем грузоподъемности, должна быть указана в заказе па кран.
Различают ограничители массы, срабатывающие при подъеме груза предельной массы (они применяются на кранах мостового типа, а также стреловых кранах с постоянной грузоподъемностью на всех вылетах стрелы) и ограничители грузового момента, срабатывающие в случае возрастания опрокидывающего момента до предельной величины (они устанавливаются па кранах, грузоподъемность которых меняется в зависимости от вылета стрелы).
Существуют автоматические ограничители грузоподъемности двух основных классов: устройства, включающие электрические элементы для преобразования обработки механических величин, и устройства, не содержащие в своих функциональных узлах электрических элементов. К первому классу приборов относятся электромеханические ограничители различных типов, ко второму — механические, гидравлические и комбинированные (механогидравлические) ограничители.
К наиболее распространенным относятся ограничители грузового момента электромеханического типа. Они в принципе пригодны для установки на кранах любого типа независимо от рода двигателя (электрического, внутреннего сгорания, парового), используемого для привода механизмов. Прибор ОГП-1 данного типа разработан ВНИИстроидормашем и серийно выпускается несколькими приборостроительными заводами. Он состоит из трех узлов: датчика усилий, датчика угла наклона стрелы (корректирующего устройства) и релейного блока с панелью сигнализации.
Рис. 6. 6. Принципиальная электрическая схема ограничителя ОГП-1:
1 — датчик усилий; 2 — датчик угла; 3— катушка реле
В ограничителе используется принцип сравнения электрических сигналов, подаваемых датчиком усилий и датчиком угла наклона стрелы. Прибор срабатывает при разности электрических сигналов, равной нулю, что соответствует максимально допустимой нагрузке на крюк для данного вылета стрелы.
В качестве преобразователей величины нагрузки и угла поворота стрелы в электрические сигналы используются потенциометры, соединенные по схеме моста сопротивлений (рис. 6. 6), в одну из диагоналей которого включен источник постоянного тока, а в другую — обмотка поляризованного реле.
На стреловых самоходных кранах датчик усилий (Дус) обычно устанавливается между растяжками, соединяющими головку стрелы с подвижной обоймой полиспаста. На башенных крапах он может быть расположен иначе. Вместо обычно применяемых в датчиках спиральных пружин здесь используется кольцевая пружина (динамометрическое кольцо), которая включается в систему стрелоподъемных канатов с помощью тяг. Динамометрическое кольцо соединяется с передаточным механизмом спиральной пружиной.
Механизм преобразует линейное перемещение тяг в угловое и через пружинную муфту вращает ось потенциометра. При нагрузке на кран угол (3, образуемый растяжками стрелы (рис. 6. 7), увеличивается, динамометрическое кольцо деформируется и вызывает перемещение движка потенциометра. Таким образом, линейное перемещение кольца преобразуется в электрический сигнал. Динамометрическое кольцо рассчитано на номинальное усилие, создаваемое предельной массой груза, и имеет рабочую деформацию 2 мм.
Датчик угла поворота стрелы (Дуг) устанавливается на кране соосно с осью поворота стрелы и связывается в этой осью поводком. При подъеме или опускании стрелы вращение от поводка передается на фланец датчика, валик и кулачок. От кулачка движение передается на рычаг токосьемника с контактными ламелями, которые перемещаются по обмотке потенциометра. Релейный блок, размещаемый в кабине крановщика, подает с выдержкой в 2 —3 с команду в цепь управления краном при балансе моста.
Рисунок 6. 7. Установка ограничителя на кране:
1 — датчик усилий; 2 — датчик угла поворота; 3 — блок управления
Рисунок 6.8. Ограничитель грузоподъемности крана MK A-10M:
а — установка прибора на кране; б—гидравлическая схема прибора;
1— укосина; 2— головка блоков; 3—стреловой канат; 4 — грузовой канат; 5—оттяжки; 6 — рычаг; 7 — гидроцилиндр тормоза стреловой лебедки; 8 — гидроцилиндр педали муфты сцепления: 9— тяга; 10 — регулировочный винт; 11 — эксцентриковый вал; 12 — гидроцилиндр; 13 — груз; 14 — гидравлический золотник; 15 — связь; 16 — блокировочный гидравлический золотинк; 17 — гидравлический кран управления
В процессе эксплуатации ОГП-1 на стреловых кранах различных марок выявился ряд серьезных конструктивных и эксплуатационных недостатков, основными из которых являются:
На рис. 6. 8 приведена конструкция односигнального ограничителя грузоподъемности автомобильного крана МКА-10М, датчиком усилия которого служит оттяжка головок блоков. Этот ограничитель является базовой моделью для унифицированного ряда легких стреловых монтажных кранов с дизель-механическим приводом механизмов на гусеничном, пневмоколесном и автомобильном ходу моделей: МКГ-6, 3, МКА-6, 3, МКГ-10А, МКП-10, МКА-10М, МКГ-16М, МКП-16, МКА-16.
Читайте также: