При строительстве высот­ных сооружений (150 м и более)применяют приставные (ста­ционарные) башенные краны (рис. 6.36, а) с поворотной голо­вкой и горизонтальной стрелой с перемещающейся по ней грузо­вой кареткой.

6.10. Самоходные стреловые краны

Термин "самоходные краны" объединяет большую группу стреловых кранов, ха­рактеризуемых высокой транспортной маневренностью, независимым энергоснабжени­ем и разнообразным рабочим оборудованием.

Маневренность обеспечивается ходовым оборудованием (гусеничным или пневмоколесным), приспособленным для передвижения как по дорогам с твердым покрыти­ем, так и по грунтовым. Гусеничным ходом оборудуют преимущественно краны боль­шой грузоподъемности, используемые на монтажных работах больших объемов с круп­ногабаритными грузами. Разновидностью гусеничных кранов являются краны неболь­шой грузоподъемности на базовых гусеничных тракторах или на базе тракторных уз­лов, в частности, краны-трубоукладчики, применяемые в трубопроводном строительст­ве.

Пневмоколесное ходовое оборудование, более маневренное, чем гусеничное, до­пускает движение с большой скоростью по дорогам с твердым покрытием и с умерен­ной скоростью по грунтовым и подготовленным дорогам стройплощадок. Краны с пневмоколесным ходовым оборудованием изготовляют на базе шасси стандартных грузовых автомобилей (автомобильные краны), специализированных пневмоколесных шасси (нормальных или короткобазовых) и многоосных шасси автомобильного типа.

За исключением кранов-трубоукладчиков, рабочий режим которых включает их передвижение, большая часть самоходных кранов выполняет работу в основном рабо­чем режиме позиционно. При этом для повышения устойчивости и по условиям допус­тимой загрузки пневматических шин краны с пневмоколесным ходовым оборудованием устанавливают на располагаемые по углам неповоротной рамы выносные опоры в виде выдвижных балок, поворотных или вертикальных откидных кронштейнов, на свобод­ных концах которых устанавливают опирающиеся на клетки из деревянных брусьев винтовые домкраты или, чаще, гидравлические цилиндры. Кроме того, у кранов с под­рессоренной ходовой частью рессоры на время работы крана блокируют специальными v устройствами. При работе на неустойчивых грунтах иногда выносные опоры применяют и в гусеничных кранах.

Все механизмы стреловых самоходных кранов оборудуют тормозами. При этом в механизмах передвижения автомобильных и пневмоколесных кранов, а также кранов на спецшасси автомобильного типа устанавливают управляемые тормоза нормально от­крытого типа вместе со стояночными тормозами. Иногда нормально открытые тормоза устанавливают также в кранах с башенно-стреловым оборудованием (см. ниже). Во всех других случаях тормоза нормально закрытые, размыкаемые при включении привода.

Всамоходных кранах применяют разнообразные стрелы: прямые короткие (рис.6.38, а) - для перегрузочных работ и работ со штучными и сыпучими грузами, называе­мые основными, для которых определяется номинальная грузоподъемность крана на всех вылетах; удлиненные вставками (рис. 6.38, б) для подъема грузов на большую вы­соту; с гуськами, оснащенными крюком вспомогательного подъема (рис. 6.38, в) - для перегрузочных работ с объемными штучными грузами, в том числе с контейнерами, требующими увеличенных размеров подстрелового пространства. Гусек крепят к голо­ве стрелы шарнирно, а второй его конец закрепляют гибкой оттяжкой у основания стрелы. Для работы на монтажных работах гусек делают управляемым, закрепив конец канатной оттяжки на барабане лебедки.

Вторую разновидность составляют телескопические стрелы, которыми оборуду­ют, в основном, краны с гидроприводом - автомобильные и на специальных самоходных шасси. В зависимости от грузоподъемности крана телескопические стрелы бывают двух-, трех-, четырех- и пятисекционными.

Самоходный стреловой кран (рис. 6.39) состоит из хо­довой части 1, опорно-поворотного устройства 2, поворотной платформы 3 с расположенным на ней крановым обору­дованием, стрелового 4 или башенно-стрелового рабочего оборудования, силовой установки, механизмов привода и системы управления.

Основными параметрами самоходных стреловых кра­нов являются: масса крана, грузовой момент, максимальная грузоподъемность, вылет крюка l, А₁ и А₂ соответственно от­носительно оси вращения поворотной платформы и ребра опрокидывания без выносных опор и с выносными опорами (ребром опрокидывания называют ось, относительно кото­рой возможно опрокидывание крана при потере им устойчи­вости), максимальная высота подъема крюка Н, глубина его опускания h, колея ходовой тележки К, ее база, удельное давление на грунт (для гусеничных кранов) или нагрузка на ходовую ось (для кранов на колесном ходу), скорости подъема, опускания, посадки, от­рыва и горизонтального перемещения груза, частота вращения поворотной части, рабо­чая и транспортная скорости передвижения, мощность силовой установки, производи­тельность крана и др.

Согласно ГОСТ 22827-85 в технической документации и деловой переписке са­моходным стреловым кранам, в зависимости от вида ходового устройства, присваивают индексы следующих типов: КА-0000 - для автомобильных кранов; КП-0000 - для пневмоколесных кранов; КГ-0000 - для гусеничных кранов; КШ-0000 - для кранов на шас­си автомобильного типа; КК-0000 - для кранов на короткобазовом шасси. Для конкрет­ной модели крана первый нуль цифровой части индекса заменяют цифрами от 1 до 9, обозначающими размерную группу (грузоподъемностью 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100 и более 100 т). Второй нуль заменяют цифрами, обозначающими тип ходового устройст­ва (1 - гусеничное с минимальной опорной поверхностью, 2 - то же с увеличенной опор­ной поверхностью, 3 - пневмоколесное, 4 - на специальном шасси автомобильного ти­па, 5 - шасси грузового автомобиля, 6 - тракторное, 7 - прицепное, 8 - короткобазовое шасси, 9 - резерв для иных ходовых устройств). Третий нуль заменяют цифрами от 6 до 9, обозначающими исполнение стрелового оборудования (6 - с гибкой - канатной - под­веской, 7 - с жесткой - гидравлической, подвеской, 8 и 9 - резерв). Последний нуль за­меняют цифрой, обозначающей порядковый номер модели. Дополнительно, как и для башенных кранов, буквами русского алфавита обозначают очередную модернизацию, а также специальное климатическое исполнение.

До введения указанного выше стандарта для обозначения стреловых кранов ис­пользовались другие системы индексов, например приведенный в п. 1.5.

Гусеничные краны (рис. 6.40) работают без выносных опор (об исключениях см. выше) и могут передвигаться в пределах строительной площадки без предварительной подготовки трассы со скоростью 0,5 ... 1 км/ч, а при специальной под­готовке они могут перемещаться с номинальным грузом на крюке. Грузоподъемность отечествен­ных гусеничных кранов составляет от 16 до 250 т. Высокая маневренность и большая грузоподъем­ность обусловили их широкое применение в раз­личных отраслях строительства на объектах с большими, в том числе с рассредоточенными объ­емами работ для монтажа укрупненных конструк­ций и технологического оборудования. Этими ка­чествами предопределяется высокая конкурентная способность гусеничных кранов по отношению к специальным башенным кранам, требующим уст­ройства подкрановых путей.

Гусеничные краны имеют, как правило, индивидуальный электрический привод с первичным силовым агрегатом - дизелем и элетрогенератором переменного трехфаз­ного тока частотой 50 Гц, напряжением 380 и 220 В, что допускает работу от внешней электросети. Дизель-генератор устанавливают в хвостовой части поворотной платфор­мы. Приводы всех механизмов - грузового, стрелоподъемного, поворотного, ходового и др. - построены по стандартным схемам: электродвигатель - тормоз - редуктор - рабо­чий орган. На кранах малой грузоподъемности, преимущественно изготовленных на ба­зе одноковшовых экскаваторов или из экскаваторных узлов, встречается также дизель­ный привод с механической или гидравлической трансмиссиями.

Ходовая часть гусеничных кранов состоит из неповоротной рамы, опирающейся на две приводные гусеничные тележки с многоопорными гусеничными звеньями, обес­печивающими низкие (до 0,1 МПа) давления на грунт. Каждая гусеница приводится в движение собственным механизмом. При движении на разворотах одну гусеницу затор­маживают или включают двигатели гусениц для движения в разные стороны. Для повы­шения устойчивости в направлении поперек гусениц у ряда моделей гусеничных кранов применяют раздвижные гусеничные тележки.

Пневмоколесные краны имеют одинаковое с гусеничными кранами назначение и сходное с ними устройство поворотной части, но отличаются пневмоколесным ходо­вым оборудованием - с нормальной базой или короткобазовые. Последние обладают по­вышенной маневренностью, что особенно важно для работы в стесненных условиях, в том числе внутри производственных помещений. В настоящее время в нашей стране производятся и находятся в эксплуатации пневмоколесные краны типов КС и МКП гру­зоподъемностью 16, 25, 36 и 100 т. На рис. 6.41 представлен пневмоколесный кран гру­зоподъемностью 25 т.

Пневмоколесное ходовое оборудование может быть двухосным и многоосным (до пяти осей). Короткобазовые краны имеют две оси со всеми поворотными колесами, что существенно повышает их маневренность. Рабочая скорость передвижения не превышает 5 км/ч, а транспортная достигает 35 км/ч и более (до 70 км/ч).

Все грузоподъемные операции пневмоколесные краны выполняют обычно будучи ус­тановленными на выносные обычно гидравли­ческие опоры. Работа без выносных опор до­пускается только с малыми грузами. Этим об­стоятельством предопределена невысокая ма­невренность кранов, являющаяся причиной их замедленного развития.

Перспективными для рабо­ты в стесненных условиях являют­ся пневмоколесные краны на короткобазовом шасси с гидравли­ческим приводом всех механизмов и всеми поворотными колесами (рис. 6.43) с многослойными ши­нами, допускающими повышен­ные нагрузки и обеспечивающими малый радиус разворота крана. Стрелу у таких кранов выполняют раздвижной телескопической, со­стоящей обычно из трех секций.

В строительстве широко ис­пользуют самоходные стреловые краны на базе двух- или трехосных серийно выпускаемых или усилен­ных шасси грузовых автомобилей, называемые автомобильными кранами (Рис. 6.44). Их применяют как на погрузо-разгрузочных работах, так и на монтаже конструкций и оборудования небольших масс и габаритов. В последнее время автомобильные краны широко используют для выполнения грузоподъемных работ при строительстве неболь­ших зданий. Оборудованные двухканатным грейфером, автомобильные краны исполь­зуют на перегрузке сыпучих материалов.

Грузоподъемность автомобильного крана обусловлена параметрами базового ав­томобиля. В настоящее время отечественная промышленность выпускает автомобиль­ные краны грузоподъемностью 4; 6,3; 10; 16; 25 и 32 т. Паспортная грузоподъемность крана обеспечивается только при работе на четырех выносных опорах. При работе без выносных опор (но с включенными стабилизаторами, блокирующими рессорную под­веску заднего моста) допустимая грузоподъемность резко снижается. Допускается пе­редвижение крана на малой скорости (до 5 км/ч) с заблокированной рессорной подвес­кой с грузом на крюке массой не более 25 ... 30% от паспортных грузов, поднятых не вы­ше 0,5 м стрелой, расположенной сзади автомобиля и ориентированной строго по его продольной оси. Транспортная скорость автомобильных кранов по дорогам достигает 60 ... 70 км/ч.

Базовый автомобиль является ходовой неповоротной частью крана. Поворотная часть крана с закрепленной на ней стрелой, кабиной и крановыми механизмами соединена с его неповоротной частью опорно-поворотным устройством роликового, реже шарнирного типа.

Краны на спецшасси автомобильного типа(рис. 6.45) предназначены для строительно-монтажных работ, для монтажа технологического оборудования промыш­ленных предприятий, а также для погрузочно-разгрузочных работ. Обладая высокой по­движностью и большой грузоподъемностью, эти краны не требуют монтажа при уста­новке в рабочее положение, обеспечивают низкую посадочную скорость груза, а также большую высоту подъема крюка. Грузоподъемности кранов на спецшасси - 25, 40, 50, 63, 100 и 250 т - являются продолжением ряда грузоподъемностей автомобильных кра­нов. Известны зарубежные краны на спецшасси грузоподъемностью до 1000 т. Специ­альные многоосные шасси (от 3 до 8 осей) этих кранов отличаются от автомобильных шасси возможностью воспринимать большие нагрузки от кранового оборудования по­вышенной грузоподъемности. Транспортная скорость таких кранов составляет от 45 до 60 км/ч.

Краны рассматриваемого типа состоят из двух частей - неповоротной (собственно специаль­ного шасси) и поворотной, соединенных между со­бой опорно-поворотным устройством обычного ти­па. Колесные формулы отечественных кранов суть 6x4, 8x4, 12x6, 14x6. Ходовая часть оборудована пневматическими двухконтурными тормозами. Каждый контур затормаживает часть колес, поэто­му даже при выходе из строя одного контура надеж­ность торможения обеспечивается вторым конту­ром.

Краны на спецшасси оборудуют телескопи­ческими стрелами из 3 - 5 секций, раздвигаемыми гидроцилиндрами. Краны большой грузоподъемно­сти оборудуют также решетчатыми стрелами и до­полнительно - решетчатыми удлинителями, гуська­ми или стрелами. В последнем случае рабочее обо­рудование крана превращается в башенно-стреловое. При транспортировании кранов большой гру­зоподъемности стрелы перевозят отдельно от крана на специальной тележке.

Механизмы крана также имеют гидравличес­кий привод высокого давления (до 32 МПа). Механизмы лебедок состоят из одного или двух гидромоторов, планетарных редукторов, встроенных в барабаны, колодочных или дисковых тормозов. В качестве первичных двигателей используют дизели, при этом на кранах большой грузоподъемности устанавливают два дизеля: один - на шасси - для пе­редвижения и привода насосов, питающих гидроцилиндры выносных опор, второй - на поворотной платформе - для привода гидромоторов крановых механизмов и гидроци­линдров подъема стрелы и выдвижения ее секций. В приводе кранов чаще используют двухпоточные насосы, обеспечивающие совмещение рабочих движений, а также широ­кий диапазон их скоростей за счет совмещения подачи рабочей жидкости двух напор­ных линий. Силовая установка включает также электрогенератор и аккумуляторную ба­тарею напряжением 24 В для запуска основного двигателя, освещения и питания элек­троэнергией контрольно-предохранительной и другой аппаратуры. Управляют краном из кабины, расположенной на поворотной части. Возможно также дистанционное уп­равление.

Краны на спецшасси работают на выносных гидравлических опорах с автомати­ческим контролем горизонтальности поворотной платформы.

Для работы на строитель­стве нефте-, газо- и других трубо­проводов широко используют краны-трубоукладчики (рис. 6.46, а) на базе гусеничных трак­торов специальной трубоукладочной модификации, либо с усо­вершенствованным ходом обыч­ных гусеничных и пневмоколесных тракторов промышленной или сельскохозяйственной моди­фикаций. Эти машины оборудо­ваны А-образной стрелой 1 ко­робчатого сечения, расположен­ной сбоку относительно продоль­ной базы (на лонжероне гусени­цы - у гусеничных машин, на нижней раме - у пневмоколесных) и удерживаемой либо полиспастной системой, либо гидро­цилиндрами. Для обеспечения устойчивости с противополож­ной стороны установлен откиды­вающийся противовес (контр­груз) 2, вылет которого, в зависи­мости от реализуемого грузового момента, регулируют гидроцилиндром 3. У трубоукладчиков малой грузоподъемности противовес обычно невыдвижной. Отличительной особенностью кранов-трубоукладчи­ков от других стреловых кранов является их способность передвигаться с грузом на крюке, соответствующим максимально возможному грузовому моменту.

Основное назначение кранов-трубоукладчиков - укладка в траншею предвари­тельно сваренного и изолированного трубопровода, одиночных труб, запорной армату­ры и других штучных грузов. Эти машины используют также на погрузо-разгрузочных работах при перевозке труб и трубных секций (плетей) трубовозами и плетевозами, ук­рупненной сборке плетей из труб на трубосварочных базах и сварке в линию плетей пе­ред укладкой трубопровода в траншею. В пределах своей технической характеристики краны-трубоукладчики используют как краны общего назначения на монтажных рабо­тах при сооружении насосных и компрессорных станций и других объектов. Пневмоколесные трубоукладчики (грузоподъемностью 6,3 т) используют преимущественно в условиях городского строительства. Отечественная промышленность выпускает краны-трубоукладчики с номинальной грузоподъемностью от 6,3 до 50 т на минимальном вы­лете, составляющем 1,5 м, при высоте подъема крюка 4,5 ... 7,5 м.