Техника безопасности при монтаже башенных кранов

1.2. Классификация башенных кранов.

  Грузоподъемные  машины предназначены для подъема, перемещения и подачи груза в требуемое место, обслуживаемое машиной. Они обслуживают производственные процессы в цехах заводов и на строительных объектах, устанавливают и монтируют промышленное оборудование, выполняют погрузочно-разгрузочные работы на складах и являются составной частью комплексной механизации производственных процессов во всех отраслях народного хозяйства. На современных предприятиях системы подъемных машин часто являются органически связанной, неотъемлемой частью технологического оборудования, обеспечивающей нормальную бесперебойную работу производства. В отраслях народного хозяйства находятся в эксплуатации свыше 100 тыс. стреловых и десятки тысяч мостовых и других типов кранов.

  Существует  много типов грузоподъемных машин, конструкции которых зависят от вида груза, условий применения и степени сложности. В состав подъемной машины может входить несколько рабочих механизмов — подъема груза, передвижения и поворота крана, изменения вылета крюка. Они могут быть в различных сочетаниях, однако во всех грузоподъемных машинах имеется механизм подъема. Главным классификационным признаком машин является общность конструкций и методов их расчета. Основные типы грузоподъемных машин в зависимости от назначения, области применения и выполняемой функции.

  К подъемным механизмам относятся механизмы, выполняющие одно движение - подъем: домкраты, тали и лебедки. Домкраты предназначены для подъема груза на большую высоту в основном при монтаже и ремонтных работах. По конструкции их разделяют на: реечные, винтовые, гидравлические и пневматические. Тали бывают с ручным и машинным приводом. Лебедки (с ручным электроприводом) служат для  подъема груза или перемещения его в горизонтальном направлении. 

  Башенные  краны относятся к передвижным  стреловым кранам и представляют собой Г-образные свободно стоящие поворотные конструкции, у которых стрелы прикреплены к верхней части. Они являются наиболее распространенными грузоподъемными машинами, применяемыми в промышленном, гидротехническом, энергетическом и гражданском строительстве, на открытых складах, полигонах и при строительстве судов.

  Грузоподъемность  башенных кранов колеблется в широких пределах (1...80 т); максимальный вылет - до 45 м, высота подъема груза -5...150 м, частота вращения - 0,2...0,7 об/мин.

  Преимущества  башенных кранов: большая высота подъема, что дает большое подстреловое пространство; возможность обслуживания нескольких объектов или площадок с одной стоянки, высокая маневренность; простота перемещения крана по подкрановым путям; хороший обзор площадки крановщиком; простота конструкции. Они позволяют механизировать подъемно-транспортные операции при строительстве зданий на 98%.

  К недостаткам следует отнести  значительную продолжительность и  трудоемкость монтажно-демонтажных работ, перебазировки и устройства подкрановых путей.

  Башенные  краны (рис. 5) классифицируются по следующим признакам: по типу стрел - с подъемной 1, с балочной 2, с шарнирно-сочлененной стрелой 3; по типу башен - с неповоротной башней 4, с поворотным оголовком 5; с поворотной башней на портале 6; по способу уравновешивания - с уравновешиванием стрелы 7, с уравновешиванием груза 8, с уравновешиванием крана 9; по способу установки - стационарный 10, самоподъемный 11, передвижной 12; по типу ходового оборудования - рельсовые, автомобильные, пневмоколесные, гусеничные и шагающие. Металлоконструкции кранов изготавливают трубчатыми и решетчатыми.

  Передвижные краны, у которых кабина расположена на высоте более 55 м, оборудуются лифтом для машиниста.

  Для снижения массы стрелы ее выполняют  решетчатой с переменным сечением. Вылет крюка изменяется двумя способами - наклоном стрелы и передвижением каретки по горизонтальной стреле. Краны бывают с нижним и верхним расположением противовесов. Башенные краны с поворотной башней и нижним расположением противовеса имеют преимущества перед кранами с верхним расположением противовеса: противовес и все механизмы, расположенные внизу, повышают устойчивость крана; кран воспринимает меньшие ветровые нагрузки; дает снижение массы крана; удобство монтажа (своим полиспастом без специальных устройств), условий обслуживания и транспортировки.

Рисунок 5 Типы башенных кранов

  Лебедки башенных кранов выполняют одно- или  многоскоростными, с электрическим и гидравлическим приводом. Механизмы поворота бывают с обычным, планетарным и волновым редукторами. Основным типом являются зубчатые цилиндрические редукторы с эвольвентным зацеплением и зацеплением Новикова, а также цилиндроконические и червячные.

  В современных конструкциях кранов почти  повсеместно применяют вертикальные двигатели, что исключает установку конических и червячных передач. Это облегчает конструкцию механизмов, делает ее более надежной. В последнее время все больше начали внедрять волновые редукторы с большим передаточным числом (1640) без традиционной открытой зубчатой передачи.

  Для снижения динамических нагрузок и защиты от поломок на механизм поворота устанавливают  муфты предельного момента, электромагнитные муфты скольжения, гидромуфты и амортизаторы.

Рисунок 6 Башенные краны

    На  рис. 6, а) изображен башенный кран с решетчатой металлоконструкцией. Башня 1 крепится к поворотной платформе 7, опирающейся посредством роликовой или шариковой опоры 3 на поворотную кольцевую раму 4 через шарнирные кронштейны 5. Кронштейны опираются на приводные и не приводные ходовые тележки 6. На поворотной платформе 7 установлены противовес 8, механизмы 2 лебедки (грузоподъемная и стрелоподъемная) и механизм вращения крана. В верхней части башни шарнирно прикреплены консольная распорка с блоками, стрела и кабина. Нижнее расположение противовеса и механизмов способствует понижению общего центра тяжести крана, снижению усилий, воспринимаемых башней, следовательно, уменьшению массы крана и увеличению его устойчивости. Такая конструкция позволяет значительно снизить трудоемкость монтажных работ, что очень важно для кранов, применяемых в строительстве.

  На  рис. 6, б) приведены кинематические схемы механизмов подъема 1, вращения 2 и передвижения крана 3. Механизм подъема стрелы аналогичен механизму 1.

  Для высотного строительства применяют самоподъемные или приставные башенные краны. Они обслуживают строительство зданий высотой 25...30 этажей. Подъем осуществляется лебедками с полиспастами.

  Для монтажа агрегатов электростанций, металлургических, химических и машиностроительных заводов применяют специальные башенные краны большой грузоподъемности с грузовым моментом до 14000 кН м и массой до 400т.

  Неподвижная башня 5 (рис. 6, в) опирается через портал 2 на ходовое устройство 1 с балансирными тележками. Оголовок 6 со стрелой    уравновешен    противовесом    и    вращается    вокруг    башни.

  Механизмы крана 3 установлены на портале, а  управляется кран из кабины 4. Для  плавного регулирования скорости в широких пределах в некоторых кранах устанавливают электропривод постоянного тока от тиристорного преобразователя.

  На  приведенных графиках дана зависимость  грузоподъемности крана от вылета стрелы и высоты подъема крюка.

  Для обеспечения безопасной эксплуатации башенные краны снабжены следующими предохранительными устройствами: ограничителями конечных положений механизмов, ограничителями грузоподъемности и грузового момента, анемометрами (измерителями скорости ветра с включением звуковых и световых сигналов), тупиковыми упорами на подкрановых путях, рельсовыми захватами, звуковыми сигналами и световым табло, указывающими крайние положения рабочих органов.

Рисунок 7 Классификация грузоподъемных машин 
 

     Мостовые  краны имеют весьма широкую классификацию.

     В зависимости от назначения мостовые краны можно разделить на следующие основные группы: общего назначения, специального назначения (с поворотной тележкой, с выдвижной поворотной и неповоротной стрелой и др.), металлургические (литейные, штыревые, для раздевания слитков, ковочные, колодцевые, с гибким подвесом траверсы, с подхватами, магнитные, грейферные и др.).

     Мостовые  краны общего назначения, снабженные в основном грузовым крюком, предназначены для выполнения массовых погрузочно-разгрузочных работ.

Рис. 1.4. Кран мостовой электрический однобалочный общего назначения грузоподъёмностью 50-125 т

     Мостовые  краны специального назначения, снабженные специальными грузозахватными приспособлениями, предназначены для работы с определенными грузами.

     В зависимости от конструкции моста  мостовые краны делят на однобалочные и двухбалочные. Однобалочный мост состоит из главной балки, соединенной с двумя концевыми балками. Двухбалочный мост имеет две главные балки, соединенные с двумя концевыми балками. Наиболее распространены двухбалочные мостовые краны.

Рис. 1.5. Кран мостовой электрический двухбалочный общего назначения грузоподъёмностью 5-50 т

     По  способу опирания на крановый путь различают мостовые краны опорного и подвесного типа. К мостовым кранам опорного типа относят краны, опирающиеся ходовыми колесами на крановый рельс, закрепленный на подкрановой балке, установленной на колоннах цеха, эстакадах. Мостовые краны подвесного типа ходовыми колесами опираются на нижние полки двухтавровых балок, подвешенных к потолочным конструкциям цеха.

     По  типу привода мостовые краны выполняют  с ручным или электрическим приводами. Наибольшее применение нашли краны с электрическим приводом. Краны с ручным приводом механизмов применяют при вспомогательных подъемно-транспортных операциях, при ремонте и монтаже оборудования и других работах, для выполнения которых не требуются большие скорости подъема и передвижения грузов. 
 

      2. Описание монтажа  мостовых кранов  и их транспортировки

     В зону производства работ сборочные единицы кранов подаются, как правило, железнодорожным транспортом, на 2- и 4-осных железнодорожных платформах в зависимости от массы и габарита сборочных единиц. Предусматривается также транспортировка и автомобильным транспортом с использованием трейлеров большой грузоподъемности.

     Часто применяют комбинированную транспортировку  сборочных единиц кранов: пролетные конструкции кранов, крановые тележки, кабины доставляют железнодорожным транспортом, а редукторы, подъемные барабаны, муфты, тормоза, балансиры, узлы электрооборудования – автомобильным транспортом.

     Монтажная площадка представляет собой место, где ведутся строительные и монтажные работы. Организация монтажной площадки должна обеспечивать безопасность труда работающих и включает в себя широкий круг решаемых задач. К ним относят размещение монтажных участков, площадок для хранения, ревизии и укрупнительной сборки конструкций и оборудования; временных и постоянных зданий и сооружений, санитарно-бытовых, культурных помещений, проездов машин и транспортных средств, проходов для людей, обеспечение рабочих мест энергоресурсами. Организацию монтажной площадки для монтажа мостовых кранов не решают отдельно от организации монтажной площадки для монтажа технологического оборудования объекта в целом. Поэтому вопросы временных железнодорожных путей и дорог, производственных и бытовых помещений, внешних магистралей и разводок энергоснабжения, сжатого воздуха, кислорода и ацетилена, освещения площадки и другие не требуют самостоятельного решения.

     При организации монтажной площадки в первую очередь рассматривают вопрос подачи деталей крана и размещения их на этой площадке.

     При монтаже мостовых кранов укрупняют  сборочные единицы, подают их на монтажную  площадку и раскладывают в зоне действия подъемных устройств, стропят, поднимают укрупненные элементы на подкрановые пути, собирают и выверяют смонтированные краны.