 |
6.1.3. Система индексации. Рис. 6.1. Система индексации башенных кранов. 6.1.4. Конструкция
|
|
|
|
6. 1. 3. Система индексации
Система индексации строительных башенных кранов представлена на рисунке 6. 1.
Рис. 6. 1. Система индексации башенных кранов
В индекс крана входят буквенные и цифровые обозначения. Буквы перед цифрами обозначают: КБ – кран башенный, возможны также варианты (в данной схеме не указаны): КБМ – кран башенный модульной системы, КБР – кран башенный для ремонта зданий, КБГ – кран башенный для гидротехнического строительства. Цифры индекса последовательно обозначают: первая цифра – номер размерной группы, в том числе соответствующий номинальному грузовому моменту (1 – до 300 кН∙ м, 2 – 750, 3 – 1250, 4 – 1750, 5 – 3000, 6 – 5500, 7 – 8000, 8 – 12000, 9 – более 12000 кН∙ м); последующие две цифры – порядковый номер базовой модели (01…69 для кранов с поворотной и 71…99 – с неповоротной башнями). После точки указывается порядковый номер исполнения крана (0…9), который может отличаться от базовой модели длиной стрелы, высотой подъема, грузоподъемностью. В обозначениях базовых моделей номер исполнения «0» обычно не ставится. Буквы (А, Б, В, …), стоящие в индексе после цифр, обозначают очередную модернизацию (изменение конструкции без изменения основных параметров) и климатическое исполнение крана: ХЛ – для холодного, Т – тропического и ТВ – тропического влажного климата; для умеренного климата соответствующего буквенного обозначения нет) [6].
Например, индекс крана КБ-405. 1А расшифровывается так: кран башенный, четвертой размерной группы, с поворотной башней, первое исполнение, первая модернизация, для умеренного климата.
Краны, выпущенные заводами Минстройдормаша до внедрения действующей индексации, а также краны, выпускаемые другими заводами, не имеют единой системы индексации. Например, индекс крана МСК-10-20 расшифровывается так: мобильный складывающийся кран грузоподъемностью 10 т и вылетом 20 м.
|
|
|
Все краны серии КБ (кроме приставных) выполнены передвижными преимущественно на рельсовом ходу. Передвижные краны выпускают с поворотной и неповоротной башней, нижним и верхним расположением противовеса, с подъемной и балочной стрелой. К унифицированным узлам и механизмам кранов относятся грузовые и стреловые лебедки, механизмы поворота и передвижения, опорно-поворотные устройства кабины, крюковые подвески и электрооборудование. Металлоконструкции башен и стрел кранов серии КБ выполняют сплошными трубчатыми или решетчатыми.
6. 1. 4. Конструкция
Основным рабочим органом крана является стрела. В зависимости от конструкции она может быть выполнена подъемной – маневровой, у которой вылет изменяется путем перемещения самой стрелы с подвешенным к ее концу грузом на допускаемый угол, либо балочной горизонтальной, по которой перемещается грузовая тележка, несущая грузовой полиспаст с крюковой подвеской [5, 6].
Балочные стрелы выполняются в основном жестко закрепленными и поддерживаются в рабочем состоянии одной или несколькими подвесками, состоящими из канатов большого диаметра или металлических тяг, соединенных с верхним поясом стрелы в одной или нескольких точках. Также имеются конструктивные решения балочной стрелы, которая при необходимости может устанавливаться под углом до 30° к горизонту. При этом в одних случаях грузовая тележка закрепляется на конце стрелы, а в других имеет возможность перемещаться с грузом вдоль наклонной стрелы. Поперечные сечения подъемных и балочных стрел могут быть треугольными, прямоугольными и квадратными. Балочные стрелы различаются между собой также местом установки грузовой тележки, которая может перемещаться по двутавровой балке, закрепленной вдоль оси нижнего пояса стрелы, либо по направляющим, расположенным по сторонам нижней грани стрелы, или по двум верхним поясам стрелы прямоугольного сечения.
|
|
|
Краны с подъемной стрелой при одних и тех же параметрах (вылете, высоте подъема, грузоподъемности) на 15…20 % легче кранов, оборудованных балочной стрелой, а также имеют более высокую грузоподъемность, возможность увеличения высоты подъема груза при уменьшении его вылета, хорошую маневренность в стесненных условиях строительной площадки, более технологичны в изготовлении, удобнее в монтаже и перевозке.
В отличие от кранов с балочными стрелами подъемные стрелы имеют и недостатки: отсутствие строго горизонтального перемещения груза при изменении вылета крюка (с применением при этом специальной запасовки канатов и дополнительных устройств); незначительную и неравномерную горизонтальную скорость перемещения груза при изменении вылета; незначительную зону обслуживания с одной стоянки, так как груз не может подводиться близко к башне крана (а грузовая тележка может перемещаться по всей длине балочной стрелы).
Башни кранов в зависимости от места расположения опорно-поворотного устройства подразделяют на поворотные и неповоротные. Оба типа башен могут бытьвыполнены сплошностенчатыми, изготовленными из металлического листа или из труб, решетчатыми – из уголков, труб малого диаметра, гнутых профилей и комбинированными – из металла разных профилей. Различают башни с постоянным и переменным сечением по высоте, при этом последние могут быть с жестким и подвижным (телескопическим) соединением. Наиболее распространены решетчатые из труб башни с квадратным сечением.
По виду крепления различают башни с жестким креплением к опорной части и с шарнирным (когда удержание башни в вертикальном положении осуществляется подкосами).
Опорная часть башенных кранов имеет различные конструктивные решения, реализуемые в зависимости от типа башни (поворотная или неповоротная), от вида ходового устройства (на рельсовом или другом ходу) и от возможности перемещения крана относительно строящегося здания (стационарные и самоподъемные). Опорная часть кранов на рельсовом ходу воспринимает все действующие на кран нагрузки и передает их через ходовые колеса на подкрановые пути. По количеству точек опирания на рельс опорные части делятся на трех- и четырехопорные. По конструкции их выполняют в виде различной формы плоских рам, а также в виде портала шатровой или прямоугольной формы. По возможности изменения конструкции в плане опорные части подразделяют на неизменяемые, а также с выдвижными или поворотными кронштейнами.
|
|
|
Опорные части стационарных кранов, представляющие собой рамную конструкцию, крепятся к анкерным болтам монолитного или сборного железобетонного фундамента и пригружаются балластом. Самоподъемные краны в рабочем положении также опираются на плоскую раму, установленную на межэтажном перекрытии, и дополнительно крепятся в одном или в двух ярусах между этажами строящегося здания.
Опорно-поворотные устройства башенных кранов предназначены для соединения и обеспечения вращения поворотной части крана относительно неповоротной. В кранах с большим грузовым моментом используются однорядные и двухрядные роликовые и шариковые круги, а также комбинированные шарико-роликовые круги.
Поворотная платформа, расположенная в нижней части башенного крана, через опорно-поворотное устройство соединяется с рамой ходовой части крана. На поворотной платформе устанавливаются башня и стойка, к которым крепятся удерживающие башню подкосы, механизмы крана, электроаппаратура и противовес. Поворотная платформа, расположенная в верхней части современных кранов с неповоротной башней, представляет собой плоскую раму, соединенную через опорно-поворотное устройство с башней. На платформе установлен оголовок, удерживающий на тягах стрелу и противовесную консоль, которые шарнирно закреплены по двум противоположным сторонам поворотной платформы [5].
Противовес обычно состоит из маркированных по массе железобетонных плит, которые укладывают на поворотную платформу и закрепляют на ней.
|
|
|
Противовесные консоли и распорки, предназначенные для снижения изгибающих нагрузок на башню, выполняются в виде плоской рамы или фермы в кранах с балочной стрелой и неповоротной башней. На конце консоли расположены грузовая и, если необходимо по конструкции, стреловая лебедка, а также бетонные блоки противовеса, которые могут устанавливаться на консоль сверху, крепиться на торце или подвешиваться снизу. Противовес может выполняться подвижным, по типу грузовой тележки на стреле. В этом случае на консоли устанавливается и механизм передвижения противовеса. Для горизонтального перемещения груза в кранах с балочными стрелами применяют грузовые тележки с жесткими или балансирными катками. Рабочие движения кранов выполняются с помощью грузовых и стреловых лебедок, механизмов изменения вылета, поворота и передвижения.
Наибольшее применение в строительстве получили башенные краны с поворотной башней (платформой). По сравнению с кранами с неповоротной башней они имеют меньшую массу, так как расположение механизмов и балласта в нижней части крана понижает положение его центра тяжести и точки приложения равнодействующей ветровой нагрузки. Кроме того, они отличаются малыми сроками монтажа и демонтажа, удобством транспортирования и технического обслуживания.
Рис. 6. 2. Башенный кран с поворотной башней: а – схема крана с подъемной стрелой; б – схема запасовки грузового каната при подъемной стреле и четырехкратном полиспасте; в – тоже, при двукратном полиспасте; г – схема крана с горизонтальной и наклонной с переломом балочной стрелой; д – схема запасовки тягового каната при горизонтальной стреле; е – то же, грузового каната; ж – то же, грузового и тягового канатов при наклонной с переломом балочной стреле
У башенных кранов с поворотной башней, башня крана 2 (рис. 6. 2) крепится к поворотной платформе 4, которая через опорно-поворотное устройство 6 опирается на ходовую часть 5. Башня удерживается в рабочем положении подкосом, опирающимся на двуногую стойку. На поворотной платформе размещаются: противовес 7, грузовая 8, стреловая 9 лебедки и механизм вращения поворотной платформы 3. Стрела 1 шарнирно крепится к башне и удерживается канатными тягами 12, которые через направляющие блоки соединены с подвижной обоймой стрелового полиспаста 10. Подъем и опускание груза выполняются грузовым полиспастом 13 с помощью грузовой лебедки и крюковой подвески. Наличие поворотных консолей хода, соединенных вертикальными осями с балансирными тележками обеспечивает перемещение крана по кривым малого радиуса. Управление краном ведется из кабины 11. В башенных кранах для механизма подъема груза в зависимости от грузоподъемности применяют одиночные и сдвоенные полиспасты двух, трех, четырех и большей кратности.
|
|
|
Крюковые подвески состоят из грузового крюка, траверсы, двух боковых щек, осей с установленными на них блоками. Грузовой крюк крепится в траверсе на упорном подшипнике, благодаря чему он может свободно поворачиваться и предохранять грузовой канат от закручивания. Число блоков в подвеске определяется кратностью полиспаста, а также необходимостью изменения ее для повышения грузоподъемности крана без увеличения мощности грузовой лебедки. В некоторых конструкциях кранов с большой высотой подъема груза применяют подвески с разнесенными блоками (рис. 6. 3, поз. 15) для предотвращения каната от закручивания. Изменение вылета груза осуществляется наклоном стрелы (рис. 6. 2, а) или перемещением каретки с грузом вдоль горизонтальной стрелы (рис. 6. 2, б).
При оборудовании крана горизонтальной балочной стрелой грузовая каретка перемещается вдоль стрелы с помощью тяговой электрореверсивной лебедки 14, расположенной на стреле или на поворотной платформе. Тяговый канат навивается на барабан лебедки, а два свободных его конца огибают направляющие блоки и крепятся с разных сторон к каретке 15 (рис. 6. 2, д). На каретке размещены блоки грузового каната. При перемещении каретки блоки обкатываются по грузовому канату и груз, не изменяя положения по высоте, перемещается вдоль стрелы (рис. 6. 2, е). При необходимости изменения вылета груза наклоном стрелы грузовая каретка фиксируется на стреле.
Следует отметить, что изготовление кранов с нижним расположением опорно-поворотного устройства, у которых вращается весь кран, кроме его ходовой части, при большой грузоподъемности с большой высотой подъема груза приводит к значительному увеличению всей массы крана. Поэтому башенные краны грузоподъемностью более 10 т изготовляются с неповоротной башней и вращающейся только верхней частью крана [5].
У крана с неповоротной башней и горизонтальной стрелой (рис. 6. 3) башня 1 через опорную часть (раму 2 или портал) установлена на ходовые тележки 3, которые перемещают кран по рельсовому пути. Две тележки, расположенные по диагонали, имеют по два привода, две другие – по одному. Тележки могут поворачиваться на 90° при переводе крана на перпендикулярные пути. На опорной части расположен балласт 4, обеспечивающий устойчивость крана в рабочем и нерабочем состояниях. Количество плит балласта меняется в зависимости от исполнения крана. Поворотная головка 12 опирается на верхнюю секцию башни через опорно-поворотное устройство 6. Механизм поворота состоит из вертикального планетарного трехступенчатого редуктора и фланцевого электродвигателя со встроенным в его корпус дисковым тормозом. Стрела 14 и противовесная консоль 7 шарнирно закреплены на поворотной головке и удерживаются растяжками 10. На противовесной консоли размещены грузовая лебедка 9, лебедка передвижения противовеса 11 и противовес 8, уравновешивающий верхнюю часть крана. По нижнему поясу стрелы перемещается грузовая каретка 15 с помощью тяговой лебедки 13, размещенной внутри корневой секции стрелы. Наращивание башни осуществляют с помощью монтажной стойки 5.
Рис. 6. 3. Башенный кран с неповоротной башней: а – схема крана; схемы запасовки канатов:
б – перемещения противовеса; в – перемещения каретки; г – подъема груза при четырехкратном полиспасте; д – то же, при двукратном полиспасте; е – график грузоподъемности
Для подъема груза применяют двукратные (рис. 6. 3, д) или четырехкратные (рис. 6. 3, г) грузовые полиспасты, обеспечивающие различные грузовые характеристики. Запасовка канатов механизмов передвижения и грузовой каретки представлена на рис. 6. 3, б, в.
Кран КБ-674А с неподвижной башней имеет свыше десяти исполнений, отличающихся высотой башни, длиной стрелы и грузовой характеристикой, что обусловило его широкое применение для механизации строительно-монтажных работ при возведении высотных жилых и административных зданий, а также промышленных объектов [6].
Рис. 6. 4. Приставной (стационарный) кран: а – схема крана; б – схема запасовки грузового каната при двух электрореверсивных лебедках; в – крепление крана к зданию;
г – запасовка каната монтажного полиспаста
Приставные (стационарные) башенные краны (рис. 6. 4) применяют при строительстве высотных сооружений (высотой 150 м и более). Они выполняются с поворотной головкой, горизонтальной стрелой и перемещающейся по ней грузовой кареткой. Приставные краны монтируют на фундаменте, который может быть специальным или являться частью фундамента здания. Увеличение высоты башни кранов осуществляется методом подращивания снизу или методом наращивания ее сверху промежуточными секциями, длина которых составляет 2, 5... 7 м. У приставных кранов и кранов с неповоротной башней, имеющих значительную высоту подъема крюка, наращивание ведется методом сверху. При наращивании башни две крайние верхние секции крепят к монтажной стойке 2 и расстыковывают между собой. Предварительно промежуточная секция 4 поднимается крюковой подвеской и навешивается на выдвижную раму 3.
Запасовка канатов монтажного полиспаста показана на рис. 6. 4, г. Монтажной лебедкой 7 верхняя часть крана с оголовком, стрелой и противовесной консолью перемещается вверх по направляющим стойки, и в образовавшееся между расстыкованными секциями пространство ручной лебедкой заводится новая промежуточная секция. Башня крана крепится к зданию с помощью закладных рам 1, монтируемых между двумя секциями (рис. 6. 4, в).
У башенных кранов, башня которых охвачена порталом, применяют метод подращивания секций башни снизу, при котором очередная промежуточная секция заводится снизу, пристыковывается к башне и с помощью монтажной лебедки выдвигается вверх. Метод подращивания проще, так как работы ведутся с земли, но требует более мощных лебедок для подъема башни [6].
Рис. 6. 5. Схема перемещения самоподъемного крана:
а – исходное положение; б – подъем обоймы; в – подъем крана
Самоподъемные краны изготовляют грузоподъемностью до 15 т с грузовым моментом до 3300 кНּ м. Вертикальное перемещение крана (рис. 6. 5) осуществляется следующим образом: башня крана 1 опирается на опорные балки с откидными упорами 3 и охвачена вертикально подвижной обоймой 2, также снабженной откидными упорами 4, но в другой плоскости. Специальной лебедкой 5 обойма снимается с упоров и поднимается на высоту двух этажей и вновь устанавливается на упоры. После этого башня и опорные балки снимаются со своих упоров, подтягиваются на высоту двух этажей и устанавливаются на каркас здания. Демонтаж крана ведется в обратной последовательности. При такой конструкции крана не требуется большая длина башни [6].
При возведении крупных промышленных объектов используется блочный метод монтажа, при котором значительная часть работ ведется на площадках укрупнительной сборки. Это позволяет при монтаже металлических и сборных конструкций и оборудования перейти к схемам, близким к работе поточных линий. При блочном методе последовательно ведутся разгрузка и сортировка строительных конструкций, укрупнительная сборка их и установка блоков и оборудования в проектное положение. Для выполнения монтажных работ используются монтажные гусеничные, козловые, а также специальные монтажные башенные краны большой грузоподъемности.
|
|
|
