книги / Строительные краны

Рис. 71. Гусеничный монтажный кран МКГ-6,3:

-а — общий вид; б — кинематическая схема механизмов: 1 — двигатель-дизель; 2 — коробка пе­ ремены передач; 3 — конический реверс подъемного механизма; 4 — обгонно-фрикционная муфта подъемного механизма; 5 — редуктор; 6 — ленточный тормоз; 7 — барабан; 8 — конический реверс стрелоподъемного механизма; 9 — обгонно-фрикционная муфта; 10 — ленточный тормоз; // — редуктор; 12 — барабан; 13 — раздаточная коробка; 14 -- конический реверс механизма вращения; 15 — соединительная муфта; 16 — редуктор; — ленточный тормоз; 18 — ведущий вал; 19 — коронная шестерня; 20 — конический реверс механизма передвижения; 21 и 22 — ко­ нические редукторы; 23 и 24 — муфты включения; 25 н — тормоза; 27 и 28 — бортовые ре­

дукторы; 29 и 30 — ведущие звездочки гусеничных движителей

Рис. 72. Гусеничный кран ДЭК-50:

а — общий вид крана; 6 — размещение механизмов на платформе; в — кинемати­ ческая схема механизмов: 1 — механизм основного подъема; 2 — механизм вспомо­ гательного подъема; 3 — стрелоподъемный механизм; 4 — механизм вращения; 5 — механизм передвижения; 6 — дизель-генераторная установка; 7 — кабина уп­ равления; 8 — шкаф электрооборудования

ГЛАВА 7

ПНЕВМОКОЛЕСНЫЕ КРАНЫ

Недостаточная маневренность гусеничных кранов, в особенности в условиях отдаленности строительных объектов друг от друга, пред­ определила быстрое развитие конструкций кранов с пневмоколесным хо­ довым оборудованием. Этому способствовал и наглядный пример при­ менения автомобильных кранов, удобных в эксплуатации, но не обеспе­

чивающих нужд строителей ввиду малой грузоподъемности.

Пневмоколесные краны развивались так же, как и гусеничные, по двум направлениям — как разновидность одноковшовых кранов-экскава­ торов и как самостоятельные конструкции (рис. 74).

Краны первого направления широкого распространения не получили, так как, будучи спроектированными как экскаваторы, по своим парамет­ рам мало подходили для крановых работ.

Основное применение, непрерывно расширяющееся, получили в на­ родном хозяйстве пневмоколесные краны, создаваемые как самостоя­ тельные конструкции, отвечающие требованиям производства крановых, перегрузочных и монтажных работ.

Развитие пневмоколесных кранов лимитируется и определяется на­ личием пневматических колес; приходится применять большое количе­ ство их, что усложняет конструкцию ходовой части. Для повышения гру­ зовой характеристики в конструкцию средних и крупных кранов прихо­ дится вводить выносные опоры, что параллельно с усложнением конструкции снижает маневренность машины.

Несмотря на это, выпуск пневмоколесных кранов непрерывно растет и в абсолютных величинах, и в относительных по сравнению с другими типами строительных кранов.

Привод механизмов пневмоколесных кранов средней и большой гру­ зоподъемности, как правило, индивидуальный электрический для каж­ дого механизма с питанием электродвигателей от дизель-генераторной установки переменного или постоянного тока.

Строительно-монтажные организации предпочитают применять элек­ трооборудование на переменном токе промышленной частоты. Завод им. Январского восстания, поставляющий пневмоколесные краны не только строительству, но и в другие отрасли народного хозяйства, где в ряде случаев предъявляются более жесткие требования к регулировоч­ ным характеристикам привода, предпочитает применять электрооборудо­ вание постоянного тока. В последних конструкциях своих машин завод разработал комбинированную конструкцию; все электрооборудование применяется постоянного тока, но для возможности в местах стационар­ ной работы питаться от внешней электросети, сохраняя моторесурс при­ водного дизеля, применен как дополнительное оборудование тонный дви­

катели, так и ротационный редукторный привод от высокооборотных гид­ родвигателей.

Наиболее эфективные конструции механизмов с использованием низ­ кооборотных высокомоментных гидродвигателей только создаются и пока что промышленного применения не получили.

В настоящее время изготовляется кран с групповым приводом меха­ низмов модели К-161 и ряд кранов с индивидуальным электроприводом моделей К-255, К-401, К-631, К-1001, МКП-40 и др.

25. ПНЕВМОКОЛЕСНЫЕ КРАНЫ С ГРУППОВЫМ ПРИВОДОМ МЕХАНИЗМОВ

Кран с групповым приводом К-161 имеет номинальную грузоподъем­ ность 16 т, при грузовом моменте на выносных опорах в 63 тм, и сохра­ няет, почти без изменения, грузовую характеристику при работе без вы­ носных опор. Кран оборудуется стрелами длиной 10, 15, 20, 25 м и гусь­ ком длиной 6 м (рис. 75, а).

В кинематическую цепь механизмов крана К-161 включен размещен­ ный непосредственно за двигателем, гидравлический турботрансформа­ тор, при применении которого жесткая характеристика двигателя вну­ треннего сгорания резко улучшается, значительно улучшаются при этом и общие технико-экономические показатели крана (рис. 75, б). Помимо турботрансформатора, в конструкции крана применены и другие прогрес­ сивные конструктивные элементы — пневмокамерные муфты, передний и задний ведущие мосты автомобильного типа, шариковое опорно-пово­ ротное устройство и др.

На кране К-161 [82, 83] установлен дизель СМД-14, а мощностью 75 л. с. с оборотами вала, регулируемыми в пределах 600—1700 об/мин. С валом двигателя связан ведущий вал турботрансформатора, ведомый вал которого приводит механизмы крана (рис. 76).

Вал / двигателя 1 через турботрансформатор 2 и цепную передачу 3 приводит во вращение вал //, на котором закреплена шестерня 4 и сво­ бодно вращаются цепная звездочка 5 цилиндрического реверса и шестер­ ни 6 конического реверса, которые присоединяются к валу пневмокамерными фрикционными муфтами 7 и 8. Шестерня 4 сцепляется с зубчатым колесом 9, свободно вращающимся на валу III, и соединенной с ним пневмокамерной фрикционной муфтой 10. Звездочка 5 цепной передачей связана со звездочкой 11, закрепленной на валу III. Включая муфты 7 или 10, приводят во вращение вал III в прямом (на подъем) или проти­ воположном (на спуск) направлении. На валу III свободно вращаются подъемные барабаны 12, 13, 14, соединяемые с валом соответственно пневмокамерными фрикционными муфтами 15, 16, 17, оборудованные тормозами 18, 19, 20. Барабаны 12 и 13 грузоподъемные, барабан 14 стрелоподъемный и имеет дополнительное стопорное устройство 21.

Шестерни 6 конического реверса вращают вертикальный вал IV, передающий через шестерни 22 и 23 вращение шестерням 24 и 25, кото­ рые свободно вращаются на валах V и VI и включаются кулачковыми муфтами 26 и 27. Шестерня 24 передает вращение шестерне 28, обкаты­ вающейся вместе с поворотной частью крана, по зубчатому ободу 29, закрепленному на неповоротной части крана. Шестерня 25 через кони­ ческую шестерню 30 передает вращение механизму передвижения крана. Шестерня 28 тормозится тормозом 31.

Вал VI проходит через пустотелую центральную цапфу, расположен­ ную на оси вращения поворотной части. Сцепляемая с шестерней 30 ко­ ническая шестерня 32 через зубчатый перебор 33 (с валами VII и VIII),

управляемый кулачковой муфтой 34, передает вращение карданным ва­ лам IX и X, приводящим, в свою очередь, передний 35 и задний 36 веду­ щие мосты автомобильного типа с пневматическими опорными колесами. Задний мост снабжен устройством 37 для блокирования дифференциала, центральным тормозом 38 и тормозами 39 на колесах. Колеса переднего моста — управляемые поворотные. Клиноременной передачей 40 приво­ дится компрессор 41.

а)

Рис. 75. Пневмоколесный кран К-161:

Турботрансформатор крана модели ТРК-325 представлен на рис. 77. Коэффициент трансформации его 2,7, к. п. д. примерно 0,86.

При снижении внешней нагрузки или изменении ее знака трансфор­ матор блокируется при помощи муфты свободного хода, установленной между насосным и турбинным колесами; подпитка турботрансформатора осуществляется установленным на двигателе шестеренным насосом

НШ-40, регулирование скорости ведущего вала турботрансформатора осуществляется изменением оборотов вала двигателя.

Применение турботрансформатора обеспечивало бесступенчатое регу­

в период испытания крана.

Рис. 76. Кинематическая схема механизмов крана К-161

Как видно из этой диаграммы, путем изменения оборотов двигателя можно регулировать скорость подъема грузов, доводя ее при большин­ стве грузов, вес которых превышает 2,5 т, до нуля, то есть останавливая их на весу без применения тормоза; естественно, легко можно получить необходимые, весьма малые посадочные скорости груза. При опускании тот же эффект может быть достигнут с грузами весом более 4 т.

Скорость подъема грузов, вес которых лежит ниже указанного пре­ дела, регулируется в меньшем диапазоне, а скорость опускания должна регулироваться тормозом. Это обстоятельство является дефектом этого крана, практически однако не весьма значимым, так как обычно работа производится со средними по величине грузами. При работе в зоне нуле­ вых скоростей требуется весьма осторожное управление, так как воз­ можно при случайном изменении оборотов вала двигателя непроизволь­ ное реверсирование скорости.

/4 13

Рис. 77. Турботрансформатор крана К-161:

1 — муфта сцепления двигателя; 2 — ведущий ротор; 3 — муфта свободного хода; 4 — колесо реактора; 5 — турбинное колесо; 6 — насосное колесо; 7 — диафрагменный пневмотолкатель вклю­ чения турботрансформатора; 8 — маслораспределитель; 9 — ведомый вал; 10 — ведущая звездоч­ ка цепной передачи; 11 — тормозной шкив; 12 — задняя крышка; 13 — сливное отверстие;

14 — корпус турботрансформатора

Несмотря на указанные дефекты, применение турботрансформатора эффективно не только для механизма подъема груза, но и для других механизмов крана-вращения, изменения вылета стрелы, скорости кото­ рых также могут быть регулируемы в соответствующих пределах. Особо существенно это для механизма передвижения, так как при трогании крана с места турботрансформатор автоматически повышает тяговое усилие соответственно коэффициенту трансформации — 2,7, по сравнению с тяговым усилием, соответствующим крутящему моменту двигателя. Это обеспечивает высокую маневренность и проходимость крана даже по плохим дорогам, так как в тяжелых условиях происходит автоматиче­ ское снижение скорости с соответствующим повышением крутящего мо­ мента на ведущих колесах крана.

Кран К-161 хорошо зарекомендовал себя и широко используется.

26. ПНЕВМОКОЛЕСНЫЕ КРАНЫ С ИНДИВИДУАЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ МЕХАНИЗМОВ

Конструкции более мощных пневмоколесных кранов характерны на­ личием индивидуального электропривода механизмов и дизель-генера- торной установки.

Вместе с тем, поскольку они создавались не одновременно, а после­ довательно, конструктивные решения отдельных узлов их раз­ личны.

Из всей гаммы этих кранов большинство имеет привод на постоян­ ном токе (К-255, К-631, К-1001) и лишь один кран (К-401)— на перемен­ ном [103, 104], однако и этот кран уже модернизирован (модель К-406) с переводом привода на постоянный ток.

На рис. 78 показаны графики грузоподъемности их при стрелах раз­ ной длины.

Механизмы всех рассматриваемых моделей кранов, кроме механизма передвижения, создаются по аналогичным схемам (рис. 79). Механизмы подъема груза (и основной, и вспомогательный) выполняются по обыч­ ным для механизмов с индивидуальным электроприводом схемам, с при­ менением двухпарных или трехпарных зубчатых цилиндрических редук­ торов и двухколодочных тормозов, управляемых электрогидравлическими толкателями или тормозными электромагнитами. Стрелоподъемный механизм выполняется или по аналогичной схеме, или с применением трехпарного коническо-цилиндрического редуктора; выбор той или иной схемы механизма определяется исключительно удобством его размеще­ ния на поворотной платформе. Механизм вращения выполнен во всех кранах с применением трехпарного коническо-цилиндрического редук­ тора.

На рис. 80 приведен общий вид крана моделей К-255 и К-401, на ко­ торых видно размещение механизмов на поворотной платформе.

Механизмы передвижения всех рассматриваемых кранов выполнены по различным схемам. Наименее совершенной из них является схема механизма передвижения крана К-401, в которой применен для двух­ осной задней ходовой тележки один ведущий мост с дифференциалом и раздачей движения по полуосям при помощи цепных передач. Исполь­ зование переменного тока для питания электродвигателя механизма передвижения вызвало необходимость в применении электромагнитной муфты скольжения, позволяющей производить запуск электродвигателя вхолостую, переключать скорости при включенном электродвигателе; при этом обеспечивается плавное трогание с места и бесступенчатая ре­ гулировка скоростей за счет изменения скольжения муфты.

В конструкциях кранов К-255, К-631, К-Ю01, созданных в более позд­ ний период, применены более качественные решения с использованием задних мостов автомобильного типа. Поскольку эти краны выполнены с приводом на постоянном токе с обеспечением глубокой регулировки скорости, оказалось достаточным применить двухскоростную коробку перемены передач, размещенную в неповоротной раме; в кране К-255 оба моста выполнены ведущими, причем на заднем установлена муфта, бло­ кирующая дифференциал, что важно при езде на плохих дорогах для предотвращения пробуксовки колес на одной стороне с меньшим сцеп­ лением с дорогой. Передний мост выполнен с приводными управляемыми поворотными колесами, поворачиваемыми гидравлическими толкате­ лями.

Схема гидравлических коммуникаций неповоротной части и меха­ низма передвижения крана приведена на рис. 81.