Башенные краны
Башенный кран представляет собой свободно стоящий полноповоротный передвижной стреловой кран с остовом, выполненным в виде развитой по высоте башни (колонны), к оголовку которой прикреплена стрела.
Помимо стрелы и колонны, башенный кран имеет следующие основные части: опорно-поворотное устройство, механизмы подъема груза, изменения вылета, поворота и передвижения, опорную конструкцию и противовес.
Башенные краны получили массовое распространение в строительстве.
По назначению башенные краны делят на:
а) краны малой мощности грузоподъемностью до 5 т для обслуживания малоэтажного гражданского строительства;
б) краны средней мощности грузоподъемностью от 5 до 25 г для обслуживания многоэтажного гражданского и промышленного строительства;
в) краны большой мощности грузоподъемностью 25—75 т, а иногда и до 100 т для монтажа сборных элементов конструкции в гидростроительстве и промышленном строительстве.
В гидротехническом строительстве башенные краны малой мощности применяют для обслуживания вспомогательных работ; краны средней мощности используют преимущественно как краны-бетоноукладчики для подачи бетонной смеси бадьями в блоки бетонирования при возведении монолитных бетонных сооружений; краны большой мощности используют в качестве монтажных кранов при возведении сооружений из сборного железобетона.
Монтажные большегрузные башенные краны особенно эффективны для обслуживания строительства низконапорных гидроузлов с весом сборных элементов до 70—80 т и даже 100 т; они перемещаются с обеих сторон сооружения.
По конструкции башенные краны разделяются на:
а) краны с поворотной башней и б) краны с неповоротной башней.
Башенные краны могут выполняться передвижными (на рельсовом ходу) и стационарными, опирающимися на железобетонный фундамент. Некоторые модели кранов выполняются самоподъемными, опирающимися на каркас или стены строящегося сооружения, по мере возведения которого они перемещаются вертикально при помощи скользящей обоймы, канатных полиспастов, винтовых или гидравлических устройств.
Конструктивная схема крана с поворотной башней грузоподъемностью 75 г приведена на рис. 29. К решетчатой башне крана прикреплены трехгранная трубчатая стрела и консоль с установленным на ней противовесом. Башня опущена внутрь портала и опирается на его балки через пяту, конструкция которой позволяет осуществлять поворот башни относительно вертикальной оси на 360°. В верхней части портала расположена диафрагма с опорным кольцом, по которому при повороте перекатываются горизонтальные катки. Последние попарно объединены балансирами, установленными на осях в кронштейнах башни.
Рис. 29. Схема башенного крана с поворотной башней грузоподъемностью 75 т
Для подъема башни при монтаже в портале установлены по» лиспасты и система отводных блоков. На башне укреплена опорная рама машинного отделения.
В качестве приводов ко всем механизмам, кроме механизма передвижения крана, использованы специальные лебедки, установленные в машинном отделении.
Портал крана опирается на балансирные балки восьми ходовых тележек через сферические опоры, что дает возможность тележкам поворачиваться относительно вертикальной оси при движении на криволинейных участках пути. Каждая тележка крана передвигается по двухрельсовому пути на восьми ходовых колесах. Четыре тележки (по одной на каждую опору портала) выполнены приводными и снабжены механизмом передвижения.
Схема крана с неповоротной башней грузоподъемностью 30 т приведена на рис. 30. Стрела и противовес этого крана смонтированы на поворотной части, выполненной в виде поворотного оголовка, охватывающего верхнюю пирамидальную часть башни. Поворот оголовка осуществляется лебедкой при помощи канатного привода. К нижнему жесткому поясу колокола шарнирно крепится стрела, оборудованная грузовым полиспастом. Изменение вылета осуществляется стреловым полиспастом. С другой стороны оголовка на консоли подвешен противовес.
Башня укреплена в рамных конструкциях портала, опирающегося на четыре балансирные трехколесные тележки, две из которых выполнены приводными.
Стрелы крана представляют собой трехгранную решетчатую конструкцию, выполненную из труб. Лебедки механизмов подъема груза и изменения вылета расположены на верхней площадке портала, где также установлены машинное отделение 10 ч кабина машиниста.
Кран оснащен вспомогательным быстроходным крюком и наголовником, удлиняющим стрелу.
Башенные краны всех типов оборудуются ограничителями грузоподъемности, высоты подъема грузового крюка и передвижения крана.
Стрелы башенных кранов могут быть двух типов:
а) консольные (подъемные и неподъемные), по которым перемещается грузовая тележка с канатной тягой;
б) качающиеся (подъемные) прямые с полиспастным механизмом изменения вылета.
Для выравнивания траектории движения груза в некоторых моделях кранов применяют специальные схемы запасовки стреловых и грузовых полиспастов —системы с уравнительным полиспастом или уравнительные барабаны.
Противовесы предназначены для уравновешивания веса стрелы и части веса груза. У кранов с неповоротными башнями они выполняются в виде балки, один конец которой шарнирно закреплен на поворотной головке, а другой удерживается на постоянном вылете двумя тягами, закрепляемыми также на поворотной головке. К балке подвешивается контргруз. В некоторых конструкциях кранов на противовесной консоли размещаются различные механизмы: стреловая и грузовая лебедки, механизм поворота и т. д.
Рис. 30. Схема башенного крана с неповоротной башней грузоподъемностью 30 т.
I — высота подъема главного крюка;
II — то же вспомогательного крюка;
III — грузоподъемность главного крюка;
IV — то же вспомогательного крюка
У кранов с поворотными башнями роль консоли с противовесом выполняет поворотная платформа, на которой размещены механизмы и контргруз, уравновешивающий не только вес стрелы и груза, но и вес башни, расположенной эксцентрично относительно оси вращения.
Башни строительно-монтажных кранов преимущественно имеют в сечении четырехугольную форму. Конструктивно -башня (колонна) может быть выполнена из трубы либо из решетчатых ферм. Башни заканчиваются опорной частью, которая может быть выполнена в виде портала шатровой или прямоугольной формы или в виде опорной рамы и тележки.
Опорно-поворотные устройства у кранов с неповоротными башнями выполняются в виде объемлющего поворотного оголовка или с головкой, размещенной внутри башни. У кранов с поворотными башнями и платформами применяется опорно-воротный шариковый круг, размещенный между платформой и опорной рамой, обеспечивающий вращение ‘башни со стрелой и платформой относительно ходовой части.
Механизмы поворота башенных кранов выполняются с зубчатым или цевочным венцом и редукторным приводом и с канатной тягой. В кранах с поворотным оголовком механизм поворота обычно состоит из электродвигателя, тормоза, редуктора, открытой зубчатой пары, валов и цевочной пары. В некоторых моделях кранов передача вращения между взаимно перпендикулярными валами осуществляется при помощи конической пары.
Основными достоинствами башенных кранов являются:
1) сочетание большой высоты подъема с возможностью горизонтального перемещения груза;
2) расположение крановых стрел на большой высоте, вследствие чего траектории их движения не пересекаются с монтируемыми конструкциями;
3) отсутствие вант или подкосов;
4) универсальность — пригодность для работы с разными грузами.
К недостаткам башенных кранов относятся большой вес, значительная энергоемкость, большая трудоемкость монтажа, демонтажа и транспортирования.
Башенные монтажные краны монтируются методом «подращивания», при этом основные монтажные операции выполняются на небольшой высоте при помощи передвижного крана. Степень сложности и трудоемкости монтажа определяется конструктивными особенностями, размерами и весом несущей конструкции крана. Монтаж крана производится бригадой монтажников по заранее разработанному проекту организации работ.
В процессе эксплуатации башенных кранов особое внимание надо уделять состоянию подкрановых путей, соблюдению правил подъема груза, а также техническому обслуживанию.
Для обеспечения неподвижности и устойчивости крана в нерабочем состоянии захваты на ходовых тележках надежно закрепляются за рельсы, а стрелу крана располагают горизонтально по направлению ветра. Техническая эксплуатация крана должна вестись со строгим соблюдением правил техники безопасности, а также специальных инструкций для данной модели башенного крана, обычно прилагаемых заводом-изготовителем к паспорту крана.
Статьи по теме::
Методика статистических испытаний башенных крановТиповая методика испытания опытных кранМетоды измерений и регистрации, измерительная аппаратураПроектирование и испытание кранов и их узловУстойчивость сжатых стрел и башенОпределение деформаций металлоконструкцийОсобенности расчета несущих конструкций башенного кранаОпределение числа и расположения ведущих колес башенного кранаОпределение поддатливости подкранового путиОпределение давлений на опоры крана