Мосты и тележки кранов

В конструкции мостового крана определяющим является исполнение моста — двухбалочное или однобалочное, которое накладывает соответствующие требования на конструкцию тележки (Рис. 1.10). Пролетная часть двухбалочных мостов выполняется в виде пространственных четырехплоскостных, балочных коробчатых (рис 1.11, а) или ферменных (рис. 1.11,6) конструкций с балками, усиленными шпренгелями (рис. 1.11 и 1.12), или в виде безраскосных ферм (рис. 1.11, г) и с балками открытого типа. Используемые в этом случае опорные тележки передвигаются по верхним или нижним поясам главных балок.

Рис. 1.14. Расположение площадок, ограждений и лестниц

Пролетная часть однобалочных кранов — трех- или четырехплоскостная балочная коробчатая или ферменная. Опорные (рис. 1.13, а) или консольные (рис. 1.13, б) тележки перемещаются соответствен­но по рельсам, уложенным по верхнему поясу, или одному такому рельсу и направляющим, закрепленным на других плоскостях главной балки. По сечению балка может выполняться прямоугольной, трапециевидной и треугольной. Иногда применяют и балки круглого сечения. По конструктивным соображениям при исполь­зовании консольных тележек применяют балки только прямоугольного и круглого сечений.

Главные балки двух- и однобалочных мостов должны обладать большой изгибной жесткостью в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также достаточной крутильной жесткостью и устойчивостью. Широко применяются балки коробчатого сечения с тонкими, но достаточно жесткими в своей плоскости диафрагмами и горизонтальными продольными ребрами жесткости.

В плане металлоконструкция моста представляет собой раму, образованную главными и конце­выми балками, и при расчете рассматривается как плоскопространственная рама, на которую основные нагрузки (постоянные и под­вижные) действуют вертикально. В мостах с балками открытого типа, в связи с отсутствием верхних связей, горизонтальная жесткость обеспечивается развитым верхним поясом, выполняемым, например, в виде горизонтально располагаемого двутавра.

У двухбалочных, а также и у некоторых типов однобалочных мостов для обслуживания кранов предусматриваются кон­сольные рабочие и пере­ходные площадки (рис. 1.14), которые состоят из горизонтальных кронштейнов, прикрепляемых к главным балкам, настила и перил. Для этой же цели мост оборудуется лестницами /, ограждениями 2 на концевых балках и площадками 3 у балансиров. Размеры их определяют согласно «Правилам устройства и безопасной экс­плуатации грузоподъемных кранов».

К мосту со стороны, противоположной располо­жению главных троллеев, предназначенных для питания током крана, подвешивается кабина 5 кранов­щика. Для обслуживания троллеев и главных токоприемников, закрепленных на мосту крана, к метал­локонструкции подвешива­ется вспомогательная кабина-люлька 4.

Рис. 1.15. Четырехопорная тележка грузоподъемностью 8 т

Стальные крановые мосты изготовляют сварными, а сплошностенчатые, кроме того, с преимущественным применением автоматической или полуавтоматической сварки. Монтажные соединения выполняют клепаными, сварными или болтовыми с использованием высокопрочных болтов из углеродистой или легированной стали, Болты рекомендуется ставить в узлах, где применение сварки может вызвать перекосы и недопустимые деформации. Имеются сведения о соединении элементов мостов с помощью клея [10].

Металлические конструкции из алюминиевых сплавов изготов­ляют в зависимости от применяемого сплава сварными или клепаными.

Применение сварки особенно целесообразно в конструкциях, изготовляемых из термически неупрочняемых сплавов. Соединение элементов конструкции, изготовляемых из термически упрочняемых сплавов, характеризующихся уменьшением прочности в околошовной зоне, обычно производится с помощью клепки [21].

Широко распространенные мосты с двумя коробчатыми балками имеют сравнительно большую массу, много диафрагм и других не­расчетных элементов. По сравнению с ними определенные преимущества имеют однобалочные мосты: при обеспечении повышенной пространственной жесткости в ряде случаев существенно (на 40— 70%) снижается их масса и стоимость изготовления.

Наряду с четырехопорными тележками (рис. 1.15—1.18) имеют применение и трехопорные (рис. 1.19). Использование планетар­ных редукторов обеспечивает компактность тележки и простоту ее компоновки. Барабан 1, опирающийся на подшипники 2 и 8, соединяется шлицами с блок-приводом 5. Приводное колесо 6 так­же жестко соединено с блок-приводом 7. На короткой балке Т-образной рамы 4 установлены два холостых колеса. Ограничение вы­соты подъема осуществляется концевым выключателем через рычажную систему 3.

Фирма Demag-Fordertechnik устанавливает трехопорные тележки на кранах грузоподъемностью до 10 т.

На рис. 1.20 показана опорная тележка, у которой уменьшение вертикального габарита достигнуто засчет объединения корпусов редукторов механизмов подъема с балками рамы и отсутствия на­стила. Ходовые колеса тележки выступают из балок на минималь­ную величину. Уменьшению габаритов тележки способствует ис­пользование в качестве механизмов подъема электрических талей (рис. 1.21). Тележки с одной талью имеют грузоподъемность до 63 т, а с двумя — до 125 т.

1.16. Четырехопорная тележка грузоподъемностью 20/5

На рис. 1.20 показана опорная тележка, у которой уменьшение вертикального габарита достигнуто засчет объединения корпусов редукторов механизмов подъема с балками рамы и отсутствия на­стила. Ходовые колеса тележки выступают из балок на минимальную величину. Уменьшению габаритов тележки способствует использование в качестве механизмов подъема электрических талей (рис. 1.21). Тележки с одной талью имеют грузоподъемность до 63 т, а с двумя — до 125 т.

Консольные тележки однобалочных кранов имеют несколько схем опирания на главную балку. Тележка, изображенная на рис. 1.13, б, выполнена по схеме 1.10, ж и отличается от тележки, показанной на рис. 1.22, а, тем, что верхний горизонтальный ро­лик взаимодействует с дополнительной направляющей, а не с бо­ковой поверхностью подтележечного рельса. Консольная тележка, как правило, опирается на пару вертикальных колес (из которых одно или оба являются приводными) и две пары горизонтальных роликов.

Разновидностью тележки, показанной на рис. 1.10, з, является тележка, изображенная на рис. 1.22, б. Здесь тележка 6 передвигается по балке 1. Барабан 7 установлен на одном ее краю, а уравнительный блок 9 вынесен на консоль. Приводные колеса 8 взаимодействуют с рельсом 10 со стороны крюковой подвески. С противоположной стороны на тележке смонтированы два колеса, из которых одно 2 перекатывается по нижней стороне рельса 3, а другое 5 - по верху рельса 4. Этим обеспечивается удержание тележки опрокидывания.

Недостатком тележек, показанных на рис. 1.10, ж и з, является определенная сложность, вызываемая наличием трех пар колес.

Более простой с точки зрения конструкции и эксплуатации является тележка, выполненная по схеме 1.10, и. Здесь линии нормальных опорных реакций наклонных колес и горизонтальных роликов пересекаются в одной точке, расположенной на геометрической оси полиспаста, примерно совпадающей также с направлением действия массы тележки.

Рис. 1.7 Четырехопорная тележка грузоподъемностью 80/20т.

Рис. 1.18. Четырехопорная тележка грузоподъемностью 250/32 т

Рис. 1.19 Трехопорная тележка

Рис. 1.20. Малогабаритная тележка

Рис. 1.21. Тележка с электроталью

Рис. 1.22 Консольные тележки с боковым (а) и с обратным (б) роликами

Тележка, выполненная по схеме 1.10, к, имеет то преимущество, что при ее работе не возникают дополнительные горизонтальные усилия от горизонтальных роликов и отпадает необходимость в усилении горизонтальных листов.

У консольных тележек обеспечивается лучшее отношение давлений на приводные колеса к давлениям на холостые колеса, чем у тележек двухбалочных кранов.

Рис. 1.23 Пролетные части мостов овального (а) и круглого (б) сечений

Уменьшить строительную высоту крана позволяет применение опорных тележек (см. рис. 1.10, г), колеса которых перемещаются по рельсам, закрепленным в средней по высоте части безраскосных ферм с трубчатыми поясами и усиленными обечайками окнами. Для обеспечения пространственной жесткости фермы соединяются коробчатыми поперечинами.

По сравнению с балками прямоугольного профиля лучшую го­ризонтальную и крутильную жесткость имеют овальные и круглые балки. У двухбалочных кранов грузоподъемностью до 20 т и про­летом до 50 м (рис. 1.23, а) главные и концевые овальные балки изготовляют из листа толщиной 6—25 м. Колеса тележки, выпол­ненные из полимерного материала, перемещаются непосредствен­но по верхней части балок. Однобалочный кран с главной балкой 4 из трубы большого диаметра показана на рис. 1.23, б. По диаметральной горизонтальной плоскости балки расположены подтележечные рельсы б. В сквозных отверстиях разрезных концевых балок 1, через которые проходит главная балка, имеются пазы 2, с которыми взаимодействуют подтележечные рельсы 6. Более длинные концы этих балок обращены в сторону крюковой подвески, а их шарнир 3 расположен непосредственно под главной балкой, Колеса тележки 5 опираются со стороны подвески на рельс сверху, а с противоположной стороны — на рельс снизу. Постоянное направление усилий на рельсы обеспечивается консольным расположением тележки.