Конструкция и основные характеристики мостовых кранов

Мостовой подъемный кран (рисунок 2.1) состоит из моста и грузовой тележки с механизмами подъема и передвижения.

Рисунок 2.1. Конструктивная схема мостового крана

На мосту устанавливается грузовая тележка 4, которая представляет собой раму с колесами для перемещения и электроприводом. На тележке закрепляется лебедка с требуемым грузозахватом и электропривод лебедки. С помощью грузовой тележки могут быть осуществлены операции подъема и опускания груза, а также перемещение груза поперек рабочего пролета по рельсам, уложенным вдоль фермы моста.

Питание электроприводов моста и тележки электроэнергией осуществляется от токопроводящих (контактных) проводов или троллеев, уложенных вдоль подкрановых путей.

Кабина управления краном находится в нижней части фермы. Через специальный люк кабина сообщается с мостом для обслуживания механизмов крана и электрической аппаратуры управления, которая располагается в специальных шкафах. На ферме крана располагаются также ящики пусковых и регулировочных резисторов. Управление краном осуществляется с помощью контроллеров и командоконтроллеров, которые находятся в кабине оператора.

Мостовые краны изготовляются грузоподъемностью 1…500 т, с пролетами 12…32 м и высотой подъема грузов до 10…16 м. Скорость подъ­ема крюка составляет 5…30 м/мин, скорость передвижения грузовой тележки 40…60 м/мин, скорость моста до 125 м/мин.

Требования к электроприводу крановых механизмов

Для выбора системы электропривода необходимо четко представлять технологические требования к приводам того механизма, для которого он выбирается. Мостовые краны выполняют в основном технологические или монтажные операции. Например - на крупных машиностроительных заводах – установка заготовок на станки; на металлургических предприятиях – перенос емкостей с жидким металлом; монтажные работы связаны с установкой тяжелых изделий на анкерные болты, точной установкой механизмов друг относительно друга для сборки и т.д. Следовательно, к электроприводам кранов, помимо общих требований, предъявляются специфические, определяемые особенностями работы их механизмов, для качественного выполнения подъема, спуска и перемещения грузов. К специальным требованиям относятся:

1) обеспечение необходимого диапазона скорости движения грузоподъемного механизма;

2) ограничение ускорений при выполнении операций;

3) обеспечение требуемых (требуемой жесткости) механических характеристик двигателей;

4) реверсирование электропривода и обеспечение его работы, как в двигательном, так и в тормозном режиме;

5) наличие механических тормозов.

Для повышения производительности кранов номинальные скорости их механизмов желательно иметь достаточно большими. Но моменты инерции различных крановых механизмов и грузов сильно отличаются, поэтому скорость двигателей различных механизмов кранов должна регулироваться в сравнительно широких пределах. Например, диапазон регулирования скоростей вращения электродвигателей подъемных механизмов кранов колеблется в пределах от 4:1 до 50:1, а механизмов перемещения и поворота от 4:1 до 70:1.

С одной стороны, для повышения производительности кранов номинальные скорости их механизмов желательно иметь достаточно большими. С другой стороны вследствие больших скоростей и ускорений появляются значительные перегрузки в звеньях механизмов, раскачивание груза, возникновение упругих колебаний системы и пробуксовка колес или юз механизмов перемещения. Указанные факторы приводят к необходимости ограничения номинальных скоростей и ускорений.

Число включений крановых механизмов в час колеблется от 20...30 до 200...500 и более, поэтому желательно иметь большие ускорения механизмов при их разгоне и торможении. Однако ускорения не рекомендуют делать слишком большими. Ограничение ускорений до допустимых пределов, при минимальной длительности переходных процессов, связано с ослаблением ударов в механических передачах при выборе зазора, с предотвращением пробуксовки ходовых колес тележек и мостов, с уменьшением раскачивания подвешенного на канатах груза, при интенсивном разгоне и резком торможении механизмов передвижения. На основании опыта эксплуатации кранов рекомендуется принимать следующие ускорения при пуске:

- для механизмов подъема мостовых кранов общего назначения 0,2 м/с²;

- для механизмов передвижения мостовых кранов общего назначения и тележек – 0,2 м/с²;

При торможении ускорения могут быть больше в 1,3...1,6 раза.

Выбор системы электропривода кранового механизма в значитель­ной мере определяется требованиями к его механическим характеристикам, которые изменяются в зависимости от рода технологических операций, вы­полняемых краном. Например, высокая точность монтажных операций, выпол­няемых с помощью крана, требует от характеристик электроприводов боль­шой жесткости при значительном диапазоне регулирования, в то время как для магнитных кранов, транспортирующих металлолом, стружки и т.д. указанные требования не обязательны.

В современных приводах кранов для повышения производительности и безопасности эксплуатации крановые механизмы снабжаются тормозными электромеханическими системами. При этом механизмы подъема снабжаются только нормально замкнутыми тормозами, ав­томатически замыкающимися при выключении тока. Механизмы передвижения кранов и тележек должны быть снабжены автоматически действующими или управляемыми механическими тормозами, нормально замкнутого или комбинированного типа.