Грузовая стрела и рабочие органы

Грузовая стрела крана (рис. 106) представляет собой жесткую пространственную ферму, изготовленную из уголковой и листовой стали с помощью сварки.

Верхняя часчь стрелы, несущая на себе направляющие блоки, называется головкой. На ней помещена ось, неподвижно закрепленная в боковых накладках стрелы стопорными планками. На эту ось свободно посажены на бронзовых втулках или подшипниках качения блоки, по ручьям которых проходят канаты. Для предупреждения спадания канатов с блоков ставят ограничители: кожуха, деревянные брусья или скобы.

Смазку рабочей поверхности оси в местах вращения блоков осуществляют с торцов оси от масленок, подающих смазку по каналу внутри этой оси, или непосредственно через ступицу блоков. Нижняя часть стрелы оборудована подшипниками, через которые стрела шарнирно прикрепляется к поворотной раме крана.

Стрела представляет собой решетчатую ферму переменного сечения, при этом наибольшее по площади сечение расположено посередине расстояния между осями шарнира и головки. Расстояние между осью шарнира крепления стрелы к поворотной раме и осью головки стрелы называется длиной стрелы.

Стрелы бывают постоянной и переменной длины; в последнем случае среднюю часть стрелы делают разъемной, что позволяет удлинить ее за счет вставок. В местах разъема части стрелы соединяют на болтах, при этом для разгрузки последних стыки основных продольных уголков плотно припасовывают друг к другу.

В кранах ПК-ЦУМЗ-15 применены стрелы разъемные, причем если в кранах ПК-6 стрелу крепят к поворотной раме общей осью, проходящей через оба подшипника шарнирного крепления, то в кранах ПК-ЦУМЗ-15 стрелу крепят к раме двумя раздельными валиками. Стрелы могут быть прямые и ломаного очертания, последние наибольшее распространение получили в кранах большой грузоподъемности.

Ломаное очертание стрелы позволяет поднимать громоздкие грузы, которые задевали бы остов прямой стрелы.

В некоторых кранах преимущественно большой грузоподъемности стрелы имеют промежуточную головку для установки блоков второго крюка. В кранах, приспособленных для работы с грейфером, стрелы имеют так называемый успокоитель грейфера. Он представляет собой тележку, которая может катиться по направляющим, уложенным вдоль стрелы, и собственным весом удерживает грейфер от раскачивания и разворота.

Стрела на весу удерживается подвеской на канатах. Канаты могут быть подведены к блокам, расположенным на головке

Рис. 106. Грузовая стрела крана КДЭ-163.

1,3 - верхняя и нижняя части стрелы, 2 - ограничители ослабления канатов, 4 - указатель вылета стрелы, 5 - упор к ограничителю подъема стрелы, 6 - валик шарнира; 7 - проушина шарнира; 8 - втулка прикрепления каната подвески стрелы, 9 - шайба торцовая, 10 - болт крепления, 11 - блоки головки стрелы, 12 - ось головки стрелы, 13 - масленки смазкн блоков; 14 - шайба пылезащитная; 15 - направляющие успокоителя грейфера; 16 - грузик ограничителя подъема груза; 17 - канат грузовой; 18 - светильники освещения забираемого груза

Рис. 107. Подвеска полиспаста стрелы крана ПК-ЦУМЗ-15:

! - болт; 2, 6 - гайки; 3 - блок уравнительный; 4 - серьга уравнительного блока; 5, 7 - оси; 8 - втулка блока; 9 - тяжи; 10 - втулка распорная; 11 - блоки; 12 - шпилька стрелы, или через полиспаст к верхней части фермы стрелы. При работе крана в канатах подвески стрелы возникают значительные усилия, поэтому подвеску всегда осуществляют полиспастом (рис. 107), т. е. на нескольких ветвях каната, благодаря чему снижается нагрузка на каждую ветвь.

На рис. 108 показаны подвески стрел на четырех (кран ПК-6) и на шести (кран ПК-ЦУМЗ-15) ветвях канатов.

Стрела относится к весьма ответственным узлам крана. К материалу стрелы и технологии изготовления ее предъявляют особые требования. Стрелы могут быть изготовлены из стали марок Ст.2, Ст.З, Ст.4 или Ст.5, а также из низколегированных сталей в зависимости от расчетных данных. Материал должен быть проверен, иметь сертификат, подтверждающий требуемое качество сталей.

Стрелы сваривают электродами Э-42 и Э-50. К работам по сварке допускаются лишь сварщики, имеющие удостоверения на право производства ответственных сварочных работ.

К грузозахватным устройствам крана относятся крюковые подвески, грейфер, захват или специальные устройства.

Крюк является наиболее распространенным грузозахватным приспособлением. Груз может быть захвачен непосредственно крюком или клещами, петлями, электромагнитными и другими приспособлениями, подвешиваемыми на крюк. На рис. 109 изображены два типа крюковых обойм, применяемые в кранах ПК-6 и ПК-ЦУМЗ-15. Крюки изготовляют ковкой или штамповкой из углеродистой стали марки 20 (ГОСТ 1050-74). Крюки большой грузоподъемности обычно изготовляют наборными из отдельных

Рис 108 Подвеска стрелы:

а - на кране ПК-6, б - на кране ПК ЦУМЗ 15, I - ось головки стрелы, 2 - точ ка крепления каната; 3 - направляющий блок, 4 - ось барабана, 5 - барабан стрелы, 6 - ось траверсы, 7 - уравнительный блок, 8, 9 - подвижная и иепод вижная оси полиспаста пластин. Каждый крюк имеет головку и хвостовую часть. По форме головки крюки бывают однорогие и двурогие.

Хвостовик крюка 8 проходит через отверстие траверсы 7 и заканчивается нарезной частью, на которую навинчивается крепящая крюк гайка 5. Размеры крюков в зависимости от их грузоподъемности устанавливаются соответствующими ГОСТами, определяющими тип крюка и размеры всех ответственных его сечений. Крюки, начиная с грузоподъемности от 3 т и выше, должны опираться на траверсу через подшипник качения 6, благодаря чему достигается легкость его поворачивания.

Траверса служит опорой для восприятия усилий крюка и представляет собой балочку, концы которой имеют цапфы. На цапфе траверсы посажены рабочие блоки 3 или траверса цапфами скрепляется с обоймой крюковой подвески, а блоки размещаются на отдельной оси.

Блоки служат для подвешивания крюковой подвески на канаты. Количество блоков зависит от кратности полиспаста, на котором подвешивают крюк. Посадку блоков на ось осуществляют бронзовыми втулками 13, поставленными в ступицу блоков. В современных крановых подвесках все большее распространение находят посадки блоков посредством подшипников качения.

Рис. 109. Крюковая обойма:

а - подвеска крюка на кране ПК-6; б - то же на кране ПК-ЦУМЗ-15; 1 - щека; 2 - масленка; 3 - блок; 4 - стопор; 5 - гайка; 6 - подшипник; 7 - траверса; 8 - крюк; 9 - шпилька стяжная; 10 - планка стопорная; 11 - коуш; 12 - ось; 13 - втулка; 14 - трубка дистанционная

Для предохранения блоков от механических повреждений обойму подвески делают в виде широких щитов (щек) 1 или устанавливают специальные кожуха, прикрывающие блоки.

В кранах, где опускание крюка происходит от собственного веса, крюковую подвеску оборудуют утяжеляющими плитами, что обеспечивает надежность опускания. На рис. ПО показаны различные варианты подвески крюков. Имеющийся в верхней части обоймы специальный валик позволяет сравнительно просто осуществлять перепасовку канатов и получать подвеску крюка на трех, двух или даже на одной ветви каната.

Крюк, как ответственная деталь, подлежит освидетельствованию Инспекцией Госгортехнадзора и должен иметь клейма, подтверждающие его грузоподъемность, дату освидетельствования и испытания.

Грейфер. Для перегрузки сыпучих грузов применяют грейферы, которые относятся к группе автоматически действующих приспособлений, обеспечивают автоматический забор сыпучего груза и его высыпание. По характеру подвески и зажимного устройства грейферы разделяются на одноканатные, двухканатные и моторные.

В одноканатных грейферах грейфер подвешивают на одном канате, который специальной траверсой периодически сцепляется с захватывающей частью грейфера, вследствие чего происходит захват груза. Одноканатные грейферы сравнительно просты, но они применяются при небольшой производительности.

В моторных грейферах захватывающие части раскрываются и закрываются механизмом, приводимым в движение электродвигателем, вмонтированным в конструкцию грейфера. Наиболее распространенной группой грейферов являются грейферы двухканатные, при этом по количеству захватывающих челюстей они бывают двухчелюстные и многочелюстные.

Рис. 110. Схемы подвески крюка иа полиспасте: а - двукратная; б - трехкратная; в - четырехкратная; г - спаренная двукратная; 1 - блоки; 2 - канаты; 3 - барабаны

І __ челюсти; 2 -• кожух сегментов; З - ось челюсти; 4 - сегменты зубчатые; 5 -гребенка; 6 - валик; 7 - коуш; 8 - щека балансира; 9 - серьга; 10 - направляющие ролики; 11 - головка грейфера; 12 - траверса; 13 - тяги; 14 - нож челюсти; /5, оси тяг; 16 - уголок жесткости; 17 - рычаг уравнительный; 19 - блок; 20 - ось блока;

21 - сжим каната; 22 - ось траверсы; 23 - днище траверсы

В двухканатном грейфере раскрытый грейфер опускается и поднимается одной системой канатов, называемых поддерживающими. Подъем и опускание закрытого грейфера, а также замыкание и размыкание челюстей происходят от другой системы канатов, называемых замыкающими.

Грейфер двухканатный состоит из головки, тяг, траверсы и челюстей. Челюсти грейфера снаружи подвешены шарнирно на тягах, а внутри - на траверсе. Верхние концы тяг шарнирно скреплены с головкой грейфера, к которой прикреплены поддерживающие канаты. Головка и траверса грейфера имеют блоки, по которым проходит замыкающий канат, образуя тем самым полиспаст. В зависимости от того, натянут или ослаблен замыкающий канат, расстояние между головкой и траверсой будет различным.

При ослаблении каната траверса под действием собственного веса и веса челюстей опускается, в результате чего челюсти раскрываются и, наоборот, при натяжении каната расстояние между головкой и траверсой сокращается, траверса поднимается и смыкает челюсти.

Двухканатный грейфер, изображенный на рис. 111, относится к типу легких грейферов, пригодных для работы с грузом объемным весом до 80 кгс/м3. Этот грейфер применяется на кране ПК-6 и состоит из двух совкообразных челюстей 1, шарнирно связанных в верхней части, траверсы, головки, тяг, блоков и канатов. Головка и траверса имеют прямоугольную коробчатую форму и сварены из листовой стали. В головке 11 и траверсе на осях размещены блоки 19, по которым проходит замыкающий канат, образующий два параллельных четырехкратных полиспаста. Концы замыкающих канатов закреплены клиньями в уравнительных рычагах 17, посаженных на одну ось 20, но направленных в разные стороны, чем достигается выравнивание натяжения канатов. В средней части оси головки размещена серьга. К ее верхнему концу прикреплен балансир, допускающий в небольших пределах выравнивание поддерживающих канатов, прикрепленных к балансиру посредством валиков 6 и коушей 7, вплетенных в концы канатов.

Траверса 12 предназначена для соединения верхних частей челюстей и размещения нижней обоймы полиспаста с блоками. Для правильного направления канатов блоки траверсы расположены под небольшим углом относительно блоков головки.

Челюсти представляют собой совкообразные ковши сварной конструкции, пригнанные друг к другу по средней плоскости, образующей зев грейфера. По линии своего разъема челюсти имеют усиление в виде утолщенного пояса, образующего режущие кромки грейфера. Раскрытие челюстей ограничивается упорными кромками затылочной части верха челюстей, которые при полном раскрытии сходятся между собой до упора.

Две пары тяг 13 шарнирно соединяют головку грейфера с каждой из челюстей. Все шарнирные соединения смазываются через центральные каналы от отдельно поставленных на каждую ось и валик масленок. От поворота все оси и валики закреплены стопорными планками. Для предохранения каната от спадания с блоков в случае его ослабления блоки головки и траверсы ограждены кожухами, а канаты пропущены через направляющие гребенки из мягкого чугуна. С этой же целью на головке грейфера сделано специальное устройство - направляющие ролики 10 или сменные чугунные втулки из мягкого чугуна; в последнем случае канаты должны быть особенно хорошо смазаны.

Для лучшего врезания челюстей грейфера в массу сыпучего груза, в особенности смерзшегося, иногда к ножам грейфера с наружной стороны прикрепляются специальные зубья. Однако при наличии зубьев грейфером невозможно выгружать .груз из вагонов, так как при этом сильно повреждается настил вагонов. При переработке грейферов грузов с большим насыпным весом необходимо соответственно снижать наполнение грейфера.

Двухканатный грейфер легкого типа (рис. 112), применяемый на кранах ПК-ЦУМЗ-15, пригоден для переработки сыпучих грузов с объемным весом до одной тонны (1 тс/м3).

Рис. 112. Двухканатный грейфер легкого типа

Две массивные челюсти 1 прикрепленными к их верхней части проушинами 2 шарнирно соединены между собой на осях 20, запрессованных в приливы траверсы 21 и закрепленных в них штифтами 11. Обе челюсти плотно сходятся, при этом кромки по линии разъема усилены утолщенной накладкой - ножом из износоустойчивой стали марки ЗОГ. Проушины челюстей имеют упорные поверхности - кулачки, которые ограничивают грейфер от чрезмерного раскрытия.

Траверса 21 представляет собой массивную коробку, отлитую из стали. Внутрь траверсы вставлена обойма 19 с тремя блоками 18, сидящими на одной оси; обойма скреплена с траверсой валиками 10. Приварными скобами 8 и валиками 9 к челюстям шарнирно присоединены нижние концы тяг 17 и 15. Верхние концы тяг соединены осью 5 и закреплены от продольного перемещения гайкой 12. Кроме головок, на эту ось посажено кольцо 14, за которое грейфер поддерживается канатом, подвеска 16, образующая вторую обойму с блоками, и рамка 13 с направляющими роликами. Подвеска представляет собой косую серьгу, к которой на болтах прикреплены две щеки 4. Между щеками на оси 3 размещены два блока; один конец оси выступает за пределы щеки и имеет кольцевую проточку для прикрепления замыкающего каната 7.

Рис. ИЗ. Схемы подвески двухканатиых грейферов:

а - на кране ПК-ЦУМЗ-15; б - иа кране ПК-6; І - ось головки стрелы;

2 - замыкающий канат; 3 - поддерживающий канат; 4 - грейферный барабан; 5 - грузовой барабан; 6 - грейфер; 7 - ось траверсы

В качающейся рамке направляющих роликов помещены два длинных и один короткий ролик 6. Длинные ролики укреплены на полуосях, хвостовики которых проходят в засверленные концы роликов и фиксируются сквозными штифтами. Ось короткого ролика укреплена посредством стопорной планки. Замыкающий канат, огибая блоки, образует шестикратный полиспаст. Все шарнирные соединения смазываются по каналам осей и валиков от пресс-масленок.

Благодаря несколько большому собственному весу этот грейфер лучше врезается в груз и заполняется им. Недостатком грейфера рассмотренной конструкции является то, что при ослаблении замыкающего каната траверса имеет возможность качаться, перекашиваться и защемлять кромкой канат, повреждая его в момент натяжения.

На рис. 113, а, б показаны схемы подвесок двухканатных грейферов. Иногда иа кранах прикрепляется захват для леса, представляющий собой разновидность грейфера, в котором челюсти сделаны в виде прочных крюков, способных захватывать между собой по нескольку бревен.

Нижняя ходовая и верхняя поворотная части кранов | Грузоподъемные краны на железнодорожном ходу | Кузов крана и его освещение