Строительные машины и оборудование, справочник







Приводы поворота башенных кранов

Категория:
   Общие сведения о башенных кранах


Приводы поворота башенных кранов

В современных башенных кранах вращающаяся часть крана относительно неподвижной поворачивается при помощи отдельного механизма, снабженного электродвигателем и тормозом. Этот механизм состоит из ряда передач, соединяющих двигатель с поворотной частью крана. В зависимости от типа и размеров опорно-поворотного устройства первая тихоходная передача механизма поворота выполняется зубчатой, цевочной или канатной.

Зубчатые передачи — наиболее рациональные, но в то же время и наиболее дорогие. Они могут применяться в тех случаях, когда обеспечивается необходимая точность зацепления, например при использовании шариковых или роликовых опорных кругов или когда зубчатое колесо монтируется на уровне неподвижной опорной пяты (см. рис. 61, в). В первом случае зубья нарезаются непосредственно на неподвижном кольце круга (снаружи или внутри).

В опорно-поворотных устройствах с колоколом применяются чаще всего цевочные передачи, так как в этом случае трудно обеспечить совпадение оси вращения колокола с осью крана, что обязательно при использовании зубчатой передачи. Здесь неизбежны боковые смещения, которые могут быть компенсированы за счет повышенных зазоров цевочной передачи. При этом необходимо считаться с тем, что повышенные зазоры могут вызвать удары и толчки при пуске в ход и торможении механизма поворота. Эти удары часто приводят к поломкам металлоконструкции (рис. 85).

Устранить вредное влияние зазоров в зубчатых и цевочных передачах можно, установив механизм поворота на пружинах (рис. 86).

В кранах большой грузоподъемности при большом диаметре поворотного круга зачастую целесообразно применение наиболее дешевой канатной передачи. Хотя такая передача наименее удобна, так как канат требует постоянного наблюдения и подтягивания, она часто применяется для монтажных башенных кранов большой грузоподъемности, работающих с малой интенсивностью.

Канатная передача обычно состоит из нескольких витков, охватывающих поворотный круг. Канат разделяется на две отдельные ветви, концы которых с одной стороны закрепляют на поворотном круге, а с другой — на барабане. При вращении барабана одна ветвь наматывается на него, а другая сматывается, в результате чего происходит вращение поворотной платформы с установленным на ней барабаном относительно неподвижного поворотного круга. Характер движения сохраняется при неподвижной установке механизма поворота и крепления поворотного круга на вращающейся части крана.

Обязательным для этого типа передачи является крепление концов каната на барабане, так как в рассматриваемом случае применение чисто фрикционного привода Недостаточно надежно. Длину барабана назначают, исходя из условия однослойной навивки. Необходимо следить за тем, чтобы канаты правильно укладывались на барабан, иначе неизбежны их защемление и обрыв. В связи с этим необходимо обращать внимание на то, чтобы углы схода каната с барабана не превышали 2—3°. Кроме того, важно, чтобы в канате поддерживалось какое-то минимальное натяжение, которое не давало бы ему возможности спадать с барабана. Так как канат, в особенности новый, быстро вытягивается, то его нужно часто подтягивать. Этого можно избежать, установив подпружиненные направляющие ролики или винтовые стяжки.

Рис: 85. Поломка головки крана из-за частых ударов в передачах механизма поворота

Рис. 86. Подпружиненный механизм с вертикальным фланцевым двигателем, планетарным редуктором и встроенным дисковым тормозом

Скорость вращения строительных башенных кранов колеблется в пределах 0,3—1,7 об/мин. Вследствие этого передаточные числа механизмов поворота получаются достаточно большими. Передаточное число первой тихоходной передачи составляет 8 —10, а остальные при использовании обычных крановых двигателей с числом оборотов около 1000 в минуту имеют передаточные числа порядка 70—250.

Отсюда ясны преимущества применения червячных передач. Однако данные эксплуатации показывают, что применение обычных червячных передач с низким к. п. д. малоцелесообразно. Во-первых, низкий к. п. д., который обычно после первого ремонта снижается еще больше, приводит к излишним затратам энергии.

Во-вторых, что самое главное, при торможении механизма поворота, когда действующий момент от сил инерции вращающегося груза и стрелы передается на вал червячного колеса, к. п. д. передачи особенно резко уменьшается. При небольшом износе даже не-самотормозящая передача становится в этих условиях тормозом. Для того чтобы устранить этот хорошо известный недостаток червячной передачи, часто вводится промежуточная фрикционная муфта (дисковая или коническая). Однако практика и специально поставленные исследования показали, что момент трения применяемых для этой цели муфт, в особенности конусных, в условиях башенных кранов, т. е. при работе на открытом воздухе, вследствие изменения состояния смазки трущихся поверхностей колеблется в очень широких пределах. В то же время по условиям пуска и торможения муфта всегда должна быть отрегулирована так, чтобы она передавала примерно двойной момент по сравнению со статическим. С учетом колебания коэффициента трения конусная фрикционная муфта может передавать без проскальзывания момент, втрое превышающий момент двигателя, т. е. раньше, чем она сработает, двигатель опрокинется.

Таким образом, фрикционная муфта фактически в условиях механизма поворота башенного крана не может выполнять своих функций. Это приводит к тому, что на практике крановщики затягивают муфты до отказа.

Однако это не значит, что фрикционная муфта вообще не нужна для механизма поворота. Такая муфта обладает весьма ценным свойством гасить колебания, поэтому чрезвычайно важно разработать более рациональную ее конструкцию со стабильным моментом трения.

Наиболее целесообразно муфту ставить на тихоходном валу, хотя ее габариты при этом увеличиваются. В одной конструкции корпус вертикального редуктора механизма поворота не закреплен и охватывается двумя подпружиненными колодками. При резких толчках он проворачивается между этими колодками и тем самым гасятся колебания.

В кранах завода «Мостарно Брезно» (ЧССР) червячный редуктор механизма поворота вращается относительно выходного вала и удерживается боковыми пружинами. Между двигателем и редуктором установлена гидромуфта.

В других конструкциях поворотных механизмов для обеспечения плавного разгона и торможения червячную передачу заменяют зубчатыми: цилиндрическими и конической, или одними цилиндрическими, или вместо обычной червячной применяют гло-боидную передачу

Наиболее целесообразны цилиндрические передачи, размещаемые в одном редукторе, к которому сверху присоединяется вертикальный фланцевый электродвигатель. Тормоз размещают между двигателем и редуктором, или над двигателем, или же встраивают в последний (см. рис. 86).

Наиболее компактными цилиндрические редукторы получаются при использовании планетарных передач (рис. 87).

Рис. 87. Планетарные редукторы механизмов поворота:
а — с консольным выходным валом и конусной предохранительной муфтой; б — с выходным валом, разгруженным от изгиба

В кранах с поворотной башней редуктор механизма поворота обычно укрепляется на поворотной платформе и выходной вал приходится выпускать вниз, устанавливая дополнительную опору. Чтобы избежать трех опор, оставляют в корпусе редуктора только один подшипник. При этом выносной подшипник чаще всего устанавливают в удлиненном стакане, отливаемом заодно с корпусом редуктора.

Чтобы избежать этого, в СССР были разработаны механизмы поворота, размещаемые внутри рамы. Такое размещение легче всего осуществить тогда, когда диаметр выходной шестерни близок к диаметру корпуса редуктора (рис. 87, б). При этом не требуется устраивать специальных выемок в раме.

Увеличение диаметра выходной шестерни не сказывается существенно на размерах редуктора в случае использования планетарных передач.

Различная длина отрезков раздаточного вала и неизбежные зазоры приводят к тому, что в отдельные моменты времени все тяговое усилие передается одному колесу. Поэтому рассчитывать трансмиссию подобного механизма необходимо не на половину, а на полный крутящий момент.

Если кран с двусторонним приводом должен передвигаться по кривым, то концы раздаточного вала соединяют при помощи муфт с шестернями открытой передачи ходовых колес. Благодаря этому можно поочередно, в зависимости от направления закругления, присоединять к валу то одно, то другое колесо.

Рис. 89. Двигатели-редукторы механизма передвижения:
а — глобоидный, надеваемый на промежуточный вал; б — цилиндрический с приводом на одно колесо

В кранах с поворотными колесами и тем более с поворотными тележками применять одномоторный привод неудобно. В таких случаях обычно применяются отдельные приводы для каждого ведущего колеса или тележки.

В ведущих тележках старых конструкций применялись стандартные цилиндрические редукторы, устанавливаемые на консолях рамы. При этом шестерня, находящаяся между венцами ходовых колес, становится паразитной.

Более целесообразно применение специального редуктора, расположенного сбоку рамы и передающего вращение промежуточной шестерне. Во всех случаях целесообразно применять фланцевый двигатель, присоединяемый непосредственно к корпусу редуктора. Отъемный редуктор наиболее компактен при применении глобоидной передачи.

Применение фланцевого двигателя устраняет соединительную муфту, что упрощает установку. Двигатель с редуктором прикрепляют болтами к тележке или надевают на промежуточный вал (рис. 89, а) или же непосредственно на вал колеса (рис. 89, а и 90, б).

В последних двух конструкциях предусматривается второе подрессоренное крепление, предотвращающее поворот редуктора вокруг оси выходного вала.

Рис. 90. Двухколесные ведущие тележки:
а — с глобоидным редуктором; б — с двумя цилиндро-кони-ческими редукторами; 1 — двигатель; 2 — тормоз; 3 — редуктор; 4 — противоугонный захват, постоянно подведенный под головку рельса

Чаще всего применяют редуктор с верхним червяком (см. рис. 89, а), что допустимо, так как механизм передвижения работает неинтенсивно и с неполной мощностью. При нижнем расположении червяка приходится вводить промежуточную шестерню, чтобы обеспечить необходимый зазор между двигателем и подкрановыми путями,

Тормоз располагается между двигателем и редуктором или же на свободном конце вала редуктора или двигателя. Для плавного торможения при большой скорости передвижения применяют двухступенчатые тормоза. На малых кранах с грузовым моментом до 20 тм часто, в особенности при наличии червячного редуктора-, тормоза на механизмах передвижения не ставят.

Привод передвижения тележек по рис. 90, а, помимо редуктора, имеет одну открытую передачу. Наиболее простая схема (рис. 91, а) предусматривает зубчатые венцы на ходовых колесах и промежуточную шестерню на консоли тихоходного вала редуктора. При этом передача размещается внутри рамы тележки, и в случае ремонта требуется полная разборка. Этот недостаток устранен в схеме, показанной на рис. 91, б.

Рис. 91. Кинематические схемы механизма передвижения с приводом на два колеса:
а — с внутренней открытой передачей; б — с внешней передачей; 1 — электродвигатель; 2 — редуктор; 3 — ходовое колесо

Здесь венцы заменены зубчатыми колесами, размещенными вне рамы. Каждое зубчатое колесо можно снять отдельно. Преимуществом этой несколько более сложной конструкции является также возможность применить зубчатые колеса значительно меньшего диаметра, чем ходовые колеса, и закрыть их герметическим кожухом. Это исключает возможность попадания грязи, неизбежное для венцов, присоединенных непосредственно к ходовым колесам.

При непосредственной передаче вращения от редуктора ходовому колесу исключается открытая передача, являющаяся наиболее слабым звеном тележки, и предотвращаются повышенные сопротивления и износ, возникающие в тех случаях, когда спаренные ведущие колеса имеют различный диаметр.

Рамы тележек чаще всего сваривают из листовой стали. Применявшиеся в старых кранах рамы из прокатных швеллеров неудобны для размещения механизмов и обладают малой жесткостью на изгиб и кручение. Буксы ходовых колес крепятся болтами или завариваются в раму. В последнем случае их делают разъемными.

Если колеса вращаются на неподвижных осях, то необходимость в буксах отпадает. Такие оси крепят при помощи ригелей,

В середине рамы тележки располагается шарнир, соединяющий ее с вертикальным шкворнем. Это обеспечивает равномерное распределение давлений на колеса и свободный поворот тележки в плаве при проходе закруглений подкранового пути. Равенство давлений на колесо всегда обеспечено, если шарнир расположен на оси ходовых колес.

Вертикальный шкворень заканчивается внизу вилкой, через которую проходит ось шарнира.

Соединение должно обеспечивать возможность взаимного поворота в вертикальной плоскости на заданный угол. В кранах, перевозимых на подкатных тележках, этот угол доходит до 15—20°.

В связи с этим желательно, чтобы горизонтальный шарнир был расположен возможно выше. Но при этом во время работы увеличивается момент сил сопротивления ходовых колес, который стремится опрокинуть тележку вдоль рельса.

Для обеспечения параллельности осей колес и шарнира все отверстия после сварки необходимо растачивать с одной установки.

По краям рамы тележки располагают противоугонные захваты и очистители, сбрасывающие с рельс посторонние предметы. Удобнее всего ставить один захват, помещая его между колесами, как показано на рис. 90, а.

Рама тележки в нижней части должна иметь прочный выступ, на который она садится при поломке ходовых колес.

Давление на ходовое колесо обычно ограничивается 30 т, так как при больших поперечных нагрузках изготовление подкрановых путей обходится очень дорого. Поэтому, если нагрузка на опору крана превышает 60 т, ставят трехколесные тележки, составляемые из двухколесной ведущей тележки и дополнительного колеса, или четырехколесные, составляемые из двух двухколесных, соединяемых дополнительной балансирной траверсой.

При нагрузках более 120 т. следует переходить к параллельному размещению колес по двум рельсам и выполнять тележки четырех-, шести- и восьмиколесными.

Рамы четырехколесных тележек следует делать более податливыми, нежели рамы двухколесных, с тем чтобы при неточной укладке рельс исключить возможность опирания на три колеса.


Читать далее:

Категория: - Общие сведения о башенных кранах





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины