Строительные башенные краны

Раздел: Строительство

 С помощью канатных систем поднимают и опускают груз и стрелу, передвигают грузовую тележку по стреле или противовес по противо- весной консоли, монтируют и демонтируют кран, выдвигают его башню.

Канатные системы состоят из канатов, блоков, которые они огибают, и барабанов соответствующих лебедок, на которые канаты наматываются. Канаты с блоками, как правило, объединены в полиспасты. , Полиспаст ( 34, а, б) — это простейшее грузоподъемное устройство, с помощью которого можно поднимать груз с меньшим усилием в канате 1. Блоки, входящие в полиспаст, по характеру крепления бывают неподвижные 2 и подвижные 6. Несколько блоков могут быть объединены в обоймы, которые также подразделяются на подвижные 7 и неподвижные 3. Отрезки канатов, соединяющие блоки обойм, называют ветвями (нитками).

По количеству ветвей (ниток) каната, на которых висит подвижная обойма, различают двух-, трех-, четырех- и т. д. ветвевые (ниточные) полиспасты. Количество ветвей характеризует кратность полиспаста. Выигрыш в силе, получаемый от полиспаста, пропорционален его кратности. Двукратный полиспаст ( 34, а) дает выигрыш в силе в два раза (вместо усилия Р, равного весу груза на крюке, тяговое усилие равно Р/2); четырехкратный ( 34, б)~ в четыре раза. Объясняется это тем, что в двукратном полиспасте усилие Р распределено на две ветви 4 и 5, а в четырехкратном — на четыре 4, 5, 8, 9.

При проектировании крана рассчитывается кратность полиспастов и задается последовательность прохождения каната по блокам — запасовка ( 34, в). В технической'' документации на кран приводятся схемы запасовки канатов: грузового, стрелового, тележечного и пр. На схемах запасовки для наглядности блоки и по- лиспастные обоймы показывают обычно в аксонометрии. На схемах указывают диаметр каната, блоков и барабанов.

Схемы запасовки грузовых канатов. Грузовые канаты служат для подвешивания рабочего органа —крюковой подвески к стреле или грузовой тележке и подъема (спуска) ее с грузом. Применяют одно-, двух- и четырехкратные запасовки (полиспасты) этих канатов.

Однократная запасовка ( 35 а) применена на кране КБ^02, имеющем подъемную стрелу с гуськом. Крюк подвешен на одной . нитке каната 3, который проходит через неподвижные блоки: 5 — гуська, 4 —стрелы, 2 —распорки башни, — и наматывается на барабан / грузовой лебедки.

При простоте конструкции этой схемы и обеспечении большой скорости подъема у нее есть ряд недостатков, ограничивающих применение такой запасовки. Грузоподъемность крана при однократной запасовке мала, поскольку лебедка должна иметь тяговое усилие, несколько большее, чем сила тяжести поднимаемого груза (за счет потерь трения в канате и блоках); канат, на котором подвешен груз, начинает крутиться при вытяжке под нагрузкой, что усложняет эксплуатацию крана; при изменении вылета (подъеме или опускании стрелы) груз поднимается или опускается вместе со стрелой, т. е. не остается на одной высоте, что необходимо для монтажа зданий из крупных элементов. Поэтому в большинстве современных кранов применяют не менее чем двукратную запасовку, а на кранах с подъемными стрелами—систему соединенных полиспастов, обеспечивающую горизонтальное перемещение груза.

 Двукратную запасовку применя ют на кранах как с балочной .стрелой ( 35,6, в), так и с подъмной ( 35, г). При балочной стреле полиспаст состоит из двух неподвижных блоков 8 и 9 на грузовой тележке и двух подвижных на крюковой подвеске. Один конец грузового каната закреплен у корня стрелы на клиновой конусной втулке, затем, пройдя вдоль стрелы и обогнув бдок 9, он опускается на крюковую подвеску, где огибает два ее блока, после чего поднимается на блок 8 и уходит на блок 4 на головке стрелы. Обогнув блоки стрелы, канат проходит по блокам 7 оголовка башни и уходит на барабан / грузовой лебедки. На кране КБ-675 ( 35,6) с поворотным оголовком грузовая лебедка находится на про- тивовесной консоли, а на кране КБ ^403 А ( 35, в) с поворотной башней—огибает блок 2 распорки башни и идет на лебедку, находящуюся на поворотной платформе. При такой запасовке краном поднимают груз, почти в два раза превышающий тяговое усилие лебедки, при этом канаты не крутятся под нагрузкой.

На кранах с подъемной стрелой и двукратным полиспастом— с системой соединенных полиспастов, например на кранах типа КБ-100 и КБ^01 ( 35, г), неподвижные блоки 4 полиспаста находятся не на грузовой тележке, а на головке стрелы, а второй конец грузового каната закреплен на барабане 11 стреловой лебедки. Направление навивки грузового 3 и стрелового 10 канатов на этом барабане встречное, а диаметры соответствующих частей барабана подобраны так, чтобы при подъеме стрелы-, когда стреловой кайат 10 наматывается на барабан, а грузовой 3 сматывается, груз оставался на той же высоте. Система соединенных полиспастов не только повышает эксплуатационные качества крана, но и позволяет уменьшить мощность привода стреловой лебедки, так как нет затрат энергии на подъем груза при подъеме стрелы.

Четырехкратная запасовка полиспаста применяется на кранах большой грузоподъемности, например кране-погрузчике КБ-271 ( 35,д). Подвижная обойма полиспаста—крюковая подвеска — имеет два блока, с каждого из которых сходят две рабочие ветви каната. Неподвижной обоймой являются блоки 4 на головке стрелы. Для уменьшения нагрузки на стрелу дополнительный неподвижный блок 13 закреплен не на стреле, а на двуногой стойке поворотной платформы, В схему запасовки включена система соединенных полиспастов.

Переменная запасовка полиспаста (2—4-кратная) применяется на кранах с переменной грузоподъемностью. Такой системой .поднимают грузы, имеющие в два—четыре раза большую массу, чем грузоподъемность лебедки.

На кране с балочной стрелой, например КБ-676 ( 35, е), кратность полиспаста изменяется путем включения в подвижную обойму полиспаста дополнительной блочной обоймы 12. При двукратной запасовке (показано пунктиром) для легких грузов обойма 12 удерживается в гнезде грузовой тележки между блоками 8 и 9 самим грузовым канатом 3 за счет усилия в нем от веса крюковой подвески. Для смены кратности запасовки достаточно крюковую подвеску одустить на какую-либо опору, продолжая сматывать грузовой канат. При этом обойма 12 будет опускаться вниз, где ее и соединяют с подвеской.

На кране с подъемной стрелой, например КБ-100.3 ( 35, лс), вводится дополнительная блочная обойма 12, но не в подвижную обойму, а в неподвижную между блоками 4. При этом с каждого блока крюковой подвески идут по две ветви каната. Для перевода иа двукратную запасовку (показано пунктиром) крюковую подвеску опускают на опору и ослабляют канат 3, затем откидывают щеку обоймы 12 и снимают петлю каната с блока. Стрела при этом опущена вдоль башни.

Схемы запасовки стреловых канатов ( 36,а...е). Стреловые канаты предназначены для подвески стрелы и изменения вылета в основном кранов с подъемной стрелой, В схему запасовки включают тяги 4 стрелового расчала, стреловой полиспаст 2, анкерные тяги 6.

Стреловой полиспаст кранов с подъемной стрелой и поворотным оголовком, как правило, размещен непосредственно над стрелой (см.  36, а). Это простейший шестикратный полиспаст, у которого подвижной обоймой 3 являются блоки расчала, связанные со стрелой, а неподвижной 5—блоки оголовка башни. При работе стреловой лебедки 1 канат наматывается на ее барабан, расстояние между обоймами изменяется и стрела меняет угол наклона.

У кранов с поворотной башней, например КБ-100, МСК-5-20, КБ-403А (см.  36,6, в, е), полиспаст располагается вертикально вдоль башни. Канат стрелового полиспаста натягивается стреловой лебедкой 1. На кранах с установочным вылетом, например КБ-504 (см.  36, г), стрела устанавливается с помощью монтажного каната 10 и грузовой лебедки 15 с барабаном малого диаметра.

В стреловом полиспасте крана с поворотной платформой стреловые канаты можно использовать не только для подвеса стрелы и изменения вылета, но и для разгрузки башни от изгиба во время работы с грузом. Это позволяет уменьшить напряжение в металлоконструкции башни, а следовательно, облегчить ее конструкцию. Изгибающий момент в башне возникает потому, что момент М1 от веса груза и стрелы, действующий на башню, как правило, превышает момент М2 от усилий в стреловых и грузовых канатах, идущих вдоль башни со стороны противовеса (см.  36,6, г). Башню можно разгрузить от изгибающего момента и увеличив момент Л/г со стороны противовеса и обеспечив этим равенство M2=MV Увеличение момента М2 может быть достигнуто, например, i удлинением распорки 7. Однако этот ; способ часто бывает недостаточным для , полной разгрузки, так как длина распорки ' ограничена размерами поворотной плат- ' формы, над которой она расположена. 1 Поэтому для увеличения момента М2 на ! кранах широко применяют схемы запа- | совки стреловых каиатов, позволяющие ( увеличить суммарную нагрузку в канатах: с разгрузочным полиспастом и с ' обратной тягой.

 При схеме с обратной тягой ( 36, d) неподвижная обойма 5 стрелового полиспаста связана с обратной канатной тягой 76, которая, огибая обводной блок 17 на поворотной платформе, идет вверх и крепится снизу за распорку. По этому же принципу запасованы стреловые канаты кранов КБ-504 (см.  36, г) и КБР-1. Функцию обводног о блока выполняют двуплечие рычаги 14, к концам которых прикреплены анкерные канаты (тяги) 12 расчала стрелы и канаты (тяги) И натяжения распорки башни. Соотношение плеч рычагов подобрано таким образом, чтобы разгрузить башню от изгибающего момента А/,.

Схемы запасовки канатов выдвижения башни. Для выдвижения башни высоких кранов, наращивания (сверху) или подращивания (снизу) применяют полиспасты выдвижения. Так, на кране КБ-504 ( 37, а) применен сдвоениый полиспаст, работающий от монтажной лебедки 1. Неподвижные обоймы 2 закреплены на поворотной платформе крана. Подвижная обойма 5 через блоки 4 на основании башни связана канатными тягами 7 с балкой 6 выдвижения башни. Для опускания пустой балки '6 (без секции башни) служит канат 3, один конец ко1 орого закреплен на подвижной обойме 5, а второй проходит через блоки на основании' башни и закрепляется на малом барабане грузовой лебедки.

Башни кранов КБ401 и КБ^ОЗА ( 37,6") выдвигаются кареткой 8, которая является подвижной обоймой полиспаста выдвижения. Неподвижные блоки полиспаста закреплены в верхней части портала. Канат наматывается на грузовую лебедку 9, с которой предварительно снимают грузовой канат. Башня крана КБ-308 ( 37, в) выдвигается с помощью монтажной люльки 10, которая перемещается по направляющим основания башни. Этой же люлькой очередная секция башни кантуется из горизонтального положения в вертикальное и подается к башне для пристыковки к предыдущей.

Полиспаст выдвижения башни крана КБ-676 ( 37, г) расположен в монтажной стойке, где находится лебедка с двумя барабанами: подъема стойки— /1 и выдвижения верхней части башни—12. Монтажная стойка поднимается кверху с помощью барабана 11 и закрепляется своей нижней частью на башне. Затем с помощью барабана 12 подвижная обойма 5 полиспаста поднимается вдоль стойки к неподвижной обойме 2, закрепленной на стойке сверху. Верхняя часть крана со стрелой и противовесом, соединенная жестко с обоймой 5, поднимается вместе с ней. Аналогичную схему полиспаста выдвижения имеют краны КБ-573 и КБ-576 ( 37,д). Разница лишь в количестве блоков полиспаста и его кратности.

Схемы запасовки канатов передвижения грузовых тележек по стреле (теле- жечные). На кранах с балочными стрелами (на которых вылет изменяется за счет грузовой тележки) тележка перемещается по стреле тележечными канатами. Обычно применяют два каната, одни концы которых закреплены за тележку, а другие—на барабане тележечной лебедки навстречу друг Другу, При вращении барабана один канат сматывается с барабана, другой наматывается на него. В зависимости от расположения тележечной лебедки (на противовесной консоли или на стреле) применяют различные схемы запасовки.

На кранах типа БКСМ-5-5А ( 38,л), у которых тележечная лебедка находится на противовесной консоли, канат 2, сойдя с барабана и пройдя по блокам оголовка и стрелы, закрепляется на грузовой тележке 3. Второй канат 4 с другого конца тележки проходит аналогично первому и крепится на барабане лебедки у другого торца навстречу канату 2. Для выбора слабины канатов,'появляющейся от того, что канат вытягивается под нагрузкой, служит барабан с храповым устройством, закрепленный на тележке. За этот барабан закреплен конец длинного каната 2.

Тележечные канаты кранов КБ-504, КБР-1 ( 38,6), КБ-676 ( 38, в) и КБ^ОЗА ( 38, г) заласовывают по той же принципиальной схеме. Лебедки этих кранов расположены на стреле или кронштейне башни, в связи с чем уменьшено количество отклоняющих блоков. На кране КБ-504 для лучшей намотки каната на барабан увеличено расстояние до первого блока —введен отклоняющий блок 5, а на КБ^ОЗА — ролик. При боль

шой длине канатов, что вызвано длинными (30...40 м) стрелами, для выборки слабины канатов приходится применять два барабана с храповыми устройствами. В этом случае каждый тележечный канат крепят к натяжному барабану, установленному на конце тележки.

Схемы запасовки канатов разного назначения. На кранах канаты применяют также для монтажа крана, поворота оголовка илн башни, в системе ограничителей высоты подъема, в лифтовом подъемнике и для других целей.

Схемы запасовки канатов для поворота кранов БК-1425 ( 39, а) и БК-300 аналогичны. На барабане 1 механизма поворота навстречу друг другу закреплены концы каната 2, Пройдя через систему блоков, канат охватывает бандаж поворотного круга 3 и возвращается на барабан с другой стороны. При вращении барабана канат перематывается и вращает круг 3. Для натяжения каната служит приспособление 4.

Вдоль балочной стрелы натянут канат 7. Один конец каната заделан на конце стрелы неподвижно, второй пропущен через отклоняющие блоки на грузовой гележке, через блок грузика 8 и у основания стрелы закреплен за рычаг 6. Второй конец рычага связан с концевым выключателем 5. За счет веса грузика 8 канат находится в натянутом положении до тех пор, пока крюковая подвеска не поднимет грузик 8, находящийся между ветвями грузового каната. При подъеме грузика канат 7 ослабевает и рычаг 6 освобождает пружину выключателя 5. Электрическая цепь питания грузовой лебедки при этом размыкается. Такая конструкция ограничителя применяется на большинстве кранов с балочными стрелами: БКСМ-5-5А, КБ-403А, КБ-503, КБ-504, АБКС-5 и др.

Для заведения секции в башню при наращивании ( 39, в) кранов КБ-573, КБ-576, КБ-674 и его модификаций применяют монтажный механизм. Система блоков 9 расположена на направляющей балке. Канат пропущен по этим блокам и закреплен за тележку 11, катающуюся по направляющим. Тележка с подвешенной к ней секцией башни перемещается с помощью ручной лебедки 10.

В схеме запасовки монтажного каната крана АБКС-5 ( 39,г) канат служит для подъема и опускания подкоса башни при монтаже крана. С барабана 15 монтажной лебедки 4 канат, огибая отводной блок 14, попадает на блоки 12 двуногой стойки (неподвижная обойма полиспаста) и блоки 13 монтажных тяг подкоса башни (подвижная обойма). При изменении расстояния между обоймами полиспаста башня складывается в транспортное положение. С помощью монтажного каната, запасованно- го на башне крана КБР-1 ( 39, д, <?), стрелу поднимают или наклоняют через монтажную каретку 18, которая приводится в движение по башне от собственного зубчато-реечного механизма.

Схема запасовки тягового каната подъемников для кранов КБ-504 и КБ-676 ( 39, ж) представляет собой систему, состоящую из двух несущих канатов, нижние концы которых закреплены на балансире 20 кабины подъемника, а верхние —на барабане 19 лебедки, расположенной на верхней секции башни крана, Подъемник крана КБ-576 ( 39, з) передвигается за счет вращения канато- ведуших блоков (барабанов) 22, 23, через которые пропущены два несущих каната 21. Постоянное натяжение этих канатов обеспечивается устройствами 25, отключающими систему при чрезмерном ослаблении каната.  (

В схеме запасовки привода кабельного барабана крана КБ-676 ( 39, з) барабан 26 приводится во вращение с помощью груза 27 и полиспаста. Кабель, сматываясь с бараба- ! на 26, наматывает канат на малый ба- i рабан, сокращая полиспаст и поднимая груз. При обратном ходе крана провисающий кабель наматывается на катушку барабана за счет опускания груза.