Рабочее оборудование и грузозахватные приспособления

Рабочим оборудованием называется комплект составных частей, включающий в себя стреловое и башенно-стреловое оборудование (БСО), грузозахватные органы и приспособления. Это оборудование обеспечивает действие грузозахватного органа в зоне, определенной параметрами крана. Стреловое оборудование и БСО состоит из металлоконструкций (стрелы, гуська, башни, удлинителя), канатно-блочных и предохранительных устройств.

По конструкции различают стреловое оборудование со стрелой постоянной длины или с телескопической стрелой. Стреловое оборудование со стрелами постоянной длины выполняют с гибкой подвеской, а с телескопической стрелой – с жесткой подвеской.

Рабочее оборудование стреловых самоходных кранов является сменным, так как в условиях эксплуатации один его вид может быть заменен другим.

 

Канатно-блочные системы стреловых кранов

Канатно-блочные системы стреловых кранов включают в себя канаты, блоки, траверсы и служат для создания полиспастов, а также используются в качестве тяг, оттяжек различного назначения.

Полиспасты – это простейшие грузоподъемные устройства. Их применяют для того, чтобы уменьшить усилие в канатах грузовой и стреловой лебедки, скорость подъема груза и стрелы по сравнению со скоростью навивки каната на барабан лебедок или изменить направление усилия, прикладываемого к канату.

Полиспаст состоит из системы подвижных и неподвижных блоков, огибаемых канатом. Блоки полиспаста обычно объединены в обоймы. Грузозахватный орган (крюк, грейфер) подвешивают к подвижной обойме полиспаста, а неподвижную закрепляют на головке стрелы, гуська, элементов крана.

Полиспаст характеризуется кратностью, показывающей, во сколько раз усилие, необходимое для подъема груза, меньше его массы. Кратность полиспастов для подъема грузов на стреловых кранах составляет 2 - 16 (при грузоподъемности до 100 т); кратность полиспаста для подъема стрел – 2 - 8.

 

Стрелы с гибкой подвеской

К стреловому оборудованию с гибкой подвеской относится основная стрела постоянной длины и удлиненные, получаемые с помощью дополнительных секций (вставок). Длина основной стрелы в зависимости от грузоподъемности крана составляет 10 - 30 м.

На рис. 8.12 приведены различные исполнения основных стрел.

Рис. 8.12. Стрелы с гибкой подвеской: а - прямолинейная; б - с неподвижным наголовником; в - с шарнирным наголовником; г - с управляемым гуськом; д - с неуправляемым гуськом

Головную секцию стрелы иногда оснащают неподвижным 6 или шарнирным наголовником 8 для лучшего размещения блоков грузового полиспаста и возможности подъема габаритных грузов на минимальном вылете. На головной секции предусмотрены также отверстия для установки гуськов 9 и 11.

Стрелу 3, устанавливаемую на оси 2, с помощью полиспаста подвешивают непосредственно или через специальную монтажную стойку (при удлиненных стрелах) к двуногой стойке, установленной на поворотной платформе (см. рис. 8.2).

Конец каната 5 стрелового полиспаста направляют на барабан стреловой лебедки. При установке на стреле гуська канат его полиспаста 10 или тяги 12 пропускают через отклоняющий блок, смонтированный на нижней секции стрелы.

На стрелах устанавливают упоры или другие устройства, предотвращающие запрокидывание стрелы в сторону поворотной платформы.

На основной и удлиненных стрелах можно установить гуськи, увеличивающие подстреловую зону крана и позволяющие поднимать грузы небольшой массы с повышенной скоростью. Гусек представляет собой дополнительную стрелу, шарнирно соединяемую с головкой основной или удлиненной стрелы, что позволяет изменять ее положение в вертикальной плоскости.

Гуськи по конструкции разделяют на неуправляемые 11 (установочные), которые не изменяют вылет главного 1 или вспомогательного 7 крюка с грузом относительно стрелы, и управляемые 9 (маневровые), изменяющие вылет крюка с грузом.

На головке неуправляемого гуська устанавливают блоки для грузового каната 4 лебедки вспомогательного подъема. С помощью канатных тяг 12 головку гуська крепят к укосине, соединяемой, как и опорная часть гуська, с головкой основной или удлиненной стрелы. Таким способом образуется жесткая неизменяемая треугольная система: гусек, тяга, укосина. Длина неуправляемых гуськов 5 - 12 м. На конце гуська монтируют ограничитель высоты подъема крюка.

Рис. 8.13. Башенно-стреловое оборудование

Управляемый гусек изготовляют в виде жесткой или шарнирно сочлененной конструкции из уголков или труб. На головной секции закрепляют блоки грузового полиспаста и канатные тяги для соединения гуська с его укосиной, которая, в свою очередь, канатно-блочной системой удерживается лебедкой главного подъема или стреловой лебедкой. Гусек шарнирно соединен с головной секцией стрелы или башни при башенно-стреловом оборудовании (БСО).

Башенно-стреловое оборудование (рис. 8.13) применяют для увеличения подстрелового пространства.

Конструктивно БСО представляет собой вертикально или под небольшим углом установленную башню, на верху которой шарнирно закреплен управляемый гусек. Вылет гуська изменяется с помощью полиспаста и грузовой лебедки. При этом башня удерживается другим полиспастом и стреловой лебедкой.

Применение БСО позволяет увеличить высоту подъема груза на 15%, площадь обслуживания – в 1,5 раза, при увеличении грузоподъемности крана в 2 - 3 раза.

Рис. 8.14. Стреловое оборудование с жесткой подвеской

Стрелы с жесткой подвеской

Стреловое оборудование с жесткой подвеской (рис. 8.14) выполняют в виде телескопической стрелы 2, соединяемой с помощью гидроцилиндров 3 и пяты 1 с поворотной платформой. Иногда применяют телескопические стрелы с удлинителем.

Телескопическая стрела сварная, коробчатой конструкции, состоит из основной и двух – четырех выдвижных секций. В таких стрелах секции выдвигаются с помощью гидроцилиндров при подвешенном на крюке грузе.

Трехсекционная телескопическая стрела (рис. 8.15) включает в себя основную секцию 4 и две выдвижные секции 2 и 3. Для их выдвижения применены соответственно гидроцилиндры 5 и 6, штоки которых закреплены на осях 7. На основной секции закреплен шток цилиндра 5, а на секции 3 – шток цилиндра 6.

Рис. 8.15. Трехсекционная телескопическая стрела

Гидроцилиндры 5 и 6 приводятся в действии жидкостью, подаваемой по шлангу, навиваемому на барабан 10.

Грузовой канат укладывается на блоки 1 стрелы и отводной блок 8 и затем идет на полиспаст и лебедку.

Для синхронного выдвижения секций стрелы гидроцилиндрами применяют механические, гидромеханические и гидравлические устройства.

Грузозахватные органы

Основными грузозахватными органами служат крюковые подвески, предназначенные для подвески груза на крюк с помощью грузозахватных приспособлений.

Крюковая подвеска состоит из двух щек, в нижней части которых на траверсе подвешен грузовой крюк. Между щеками на неподвижных осях вращается один или несколько блоков.

Различают безблочные подвески грузоподъемностью 6,3 т, одно- и многоблочные грузоподъемностью до 100 т.

Рис. 8.16. Крюковые подвески: а ­- безблочная; б - многоблочные

Крюк 1 безблочной подвески (рис. 8.16, а) закреплен между двумя щеками 4 с помощью траверсы 3, закрытой сверху крышкой 5.

Щеки стянуты между собой стяжными шпильками 6. Штырь 10 своим нижним концом соединен с траверсой 8; к верхнему концу штыря прикреплены серьги 10, соединенные также с коушем 11. Коуш охвачен грузовым канатом 12.

В крюковой многоблочной подвеске (рис. 8.16, б) крюк 2 закреплен винтовой частью в траверсе 3 с помощью гайки 4, закрытой крышкой 12.

Крюк в траверсе может вращаться благодаря упорному подшипнику 13. Траверса фиксируется в щеках 5 подвески с помощью планок 11. Щеки скреплены между собой шпильками 6. В щеках на оси 10 устанавливают канатные блоки 8, на которые навиваются нити грузового каната 7.

Грузовые крюки для кранов изготовляют стальными коваными однорогими. Форма крюка препятствует выпадению чалочных канатов, колец, стропов из его зева. Кроме того, грузовые крюки снабжаются предохранительным замком 1, удерживающим съемное грузозахватное приспособление от самопроизвольного выпадения.

Грейфер – это грузозахватный орган, выполненный в виде челюстей ковшовой формы, образующих емкость для зачерпывания и смыкания при загрузке и размыкания в подвешенном положении в процессе разгрузки. Грейферы предназначены для перегрузки сыпучих и кусковых материалов (песка, шлака, щебня, гравия).

Двухканатный грейфер (рис. 8.17) подвешивают на стреле крана на поддерживающем 1 (подъемном) и замыкающем 2 канатах, навиваемых на грузовой и грейферный барабаны главной лебедки экскаватора или на барабаны двух лебедок стрелового крана.

Поддер­живающим канатом под­нимают или опускают грейфер, за­крепляемый на канате верхней го­ловкой 3.

С голов­кой шарнирно соединены тягами 4 ковшеобразные челюсти 6, которые тоже за­креплены между собой в нижней головке 8, в которой проходит замыкающий канат 2.

Для уменьшения раскачки грейфера к нему прикрепляют оттяжной канат-успокоитель 7. Канат натягивается грузом.

Рис. 8.17. Схема работы двухканатного грейфера: а - опускание на материал; б - набор материала; в - подъем заполненного грейфера; г - разгрузка грейфера

Для набора материала ослабляют канат 2, что сопровождается опусканием тяжелой головки 8 с блоками и разведением челюстей в стороны. В таком положении грейфер на канате 1 ускорено опускают на материал, что позволяет сильнее заглублять челюсти ковша.

После этого ослабляют канат 1 и начинают выбирать канат 2, благодаря чему головка 8 подтягивается вверх, увлекая за собой челюсти. Челюсти, смыкаясь, захватывают материал.

После набора материала в ковш грейфера включают лебедку, на барабан которой навивается канат 2, а затем лебедку с канатом 1, перенося грейфер к месту разгрузки одновременно на двух основных канатах.

Над местом разгрузки грейфера растормаживают лебедку каната 2 и ослабляют его, что вызывает автоматическое размыкание челюстей под действием силы тяжести и опоражнивание ковша.

Двухканатный грейфер можно разгружать на весу в любом положении, что значительно сокращает продолжительность цикла (особенно эффективно на массовых перегрузочных работах с сыпучими грузами). В случае навивания поддерживающего каната грейфер можно разгружать при заторможенной лебедке замыкающего каната. В основном грейфер разгружают при опирании на материал.