Башня крана БК-406А состоит из габаритных секций длиной 9 м квадратного сечения и опирается через систему ферм на портальную часть размером в плане 9,5 X 9,5 м. Нагрузка от башни на портал передается четырьмя пересекающимися фермами, обнимающими низ башни. Ноги портала опираются сферическими опорами на четыре четырехколесные тележки нормальной колей, имеющие возможность поворачиваться на 90° на вертикальном шарнире.

Габариты портала рассчитаны на пропуск под краном железнодорожных составов и на условия монтажа крана подращиванием секций башни снизу. Верхнюю секцию башни охватывает поворотный оголовок, нижней частью опирающийся на опорный круг башни. К поворотному оголовку с одной стороны прикреплена стрела, удерживаемая стреловым полиспастом, с другой — консоль для контргруза весом (с подвеской) 40 от. Грузовой полиспаст имеет две сбегающие нитки, идущие на две лебедки грузоподъемностью 5 от.

Сбегающие нитки грузового и стрелового полиспастов через отводные ролики на оголовке крана проходят сквозь центральное отверстие в пяте крана вниз, где отводными роликами выводятся за пределы башни и опускаются на лебедки, расположенные на верхней площадке портала. Кран оборудован двумя электролебедками грузоподъемностью 5 т для подъема груза, лебедкой грузоподъемностью 5 т для подъема стрелы и лебедкой грузоподъемностью 18 т для ее поворота (на 360°) с помощью поворотного круга.

Рис. 1. Общий вид башенного крана БК-406А

Кран обычно несамоходный и передвигается дополнительными лебедками и тяговыми полиспастами, но может быть оборудован механизмом передвижения при добавлении ходовых тележек. Во время работы кран опирается не на колеса, а с помощью встроенных в тележку винтов-домкратов на дополнительные инвентарные рельсовые подушки, что разгружает колеса. Поворот ходовых тележек на 90° позволяет передвигать кран в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Устойчивость крана обеспечивается загрузкой нижних балок портала балластом весом 48 т.

Управление краном производится с помощью контроллеров из кабины, расположенной в секции башни над порталом. Для безопасной работы кран оборудован ограничителем грузоподъемности, высоты подъема и концевыми выключателями.

Кран БК-406А предназначен для монтажа доменных печей объемом 1033 м3 и более; он имеет ту же конструкцию, что и кран БК-404, но стрела его трехгранная трубчатая, с вылетом 40 м. Грузоподъемность крана 25 т обеспечивает при том же оборудовании большую скорость подъема груза, чем в кране БК-404.

Кран БК-406Б отличается от крана БК-406А конструкцией оголовка стрелы и грузового полиспаста. Кран БК-406Б при уменьшении длины стрелы до 27,6 м имеет грузоподъемность 40 т при вылете стрелы 15 м.

БК-406М является измененной моделью крана БК-406А и предназначен для монтажа конструкций каркасов мартеновских цехов. При работе кран располагается на путях завалочной машины, имеющих колею 8,5 м. В отличие от крана БК-406А, этот кран не имеет портала. Фермы портала через короткие вставки опираются на тележки, оборудованные механизмами передвижения. Башня крана имеет меньшую высоту, что позволяет не загружать балластом портал.

Самые мощные башенные краны БК-1000 и БК-1425 грузоподъемностью 50 и 75 т (цифры 1000 и 1425 соответствуют грузовому моменту при максимальной грузоподъемности крана) предназначены для монтажа конструкций мощных доменных печей объемом 2000 м3 и более, сооружения мощных ТЭЦ, гидросооружений, а также для возведения сложных инженерных сооружений.

Эти краны по конструкции значительно отличаются от кранов БК-300 и БК-406. Они не имеют поворотной части — поворотной является вся башня. Это позволяет при прямоугольном сечении башни иметь в плоскости действия изгибающего момента от груза больший момент сопротивления и тем самым снизить вес крана. Низ башни заделан в верхней части портала, которая является направляющей обоймой при выдвижении башни при монтаже.

Пояса башни в кране БК-1000 выполняется из угловой стали 14Г2. Башня делится по высоте на габаритные секции.

В кране БК-1425 в поперечном сечении башня состоит из двух габаритных квадратных секций, стыкуемых вдоль по высоте. Нижним концом через шаровую опору башня опирается на балки внутри портала и в верхней плоскости портала имеет вторую горизонтальную опору из восьми горизонтальных катков, попарно установленных на балансирах. Катки передают усилие на опорный круг. Стрела через шарниры нижним концом крепится к грани башни, а верхним концом стреловым полиспастом подвешивается к верхнему узлу башни. С противоположной стороны башни в тех же уровнях подвешивается консоль контргруза. Стрела крана трехгранного сечения с поясами из труб и фланцевыми стыками имеет на конце клюв длиной 5 м, грузоподъемностью 5 т.

Рис. 2. Общий вид башенного крана БК-406М — кабина

Портал крана БК-1000 имеет три ноги, опирающиеся на ходовые тележки и цилиндрическую среднюю часть крана, в нижней части которой располагается трехопорная балка с выдвижными консолями, на которую опираются низ башни и цевочное колесо механизма вращения. В верхней части портала размещена горизонтальная диафрагма с опорным кольцом. Ноги портала опираются на ходовые шестиколесные тележки, каждая из которых перемещается по нормальной железнодорожной колее. Балансирная конструкция тележек обеспечивает равномерное распределение нагрузки на колеса; два колеса в каждой тележке приводные. Механизм передвижения расположен на тележке. Кран имеет базу Юм. Кран БК-1425 (рис. 115) имеет четырехопорный портал с базой. Расчетная нагрузка на ногу при трех опорах меньше, чем в четырехопорном портале, так как в последнем случае расчетным является мгновенное опирание на две опоры по диагонали или опирание на три опоры из четырех.

Рис. 3. Общий вид башенного крана БК-ЮОО

Рис. 4. Общий вид башенного крана БК-1425

Трехопорная конструкция при несколько более сложном изготовлении позволила уменьшить вес портала и снизить расчетную нагрузку на опорную тележку и подкрановые пути.

Механизм подъема груза в кранах Б К-1000 и Б К-1425 обслуживается двухбарабанной четырехскоростной лебедкой. Конструкция грузового полиспаста позволяет изменить число рабочих ниток с 6 до 4 (с 10 до 4 у БК-1425) без перепасовки, что дает возможность получать большие скорости для грузов весом менее 30 т. Число рабочих ниток полиспаста изменяется путем установочного разъема роликов грузового блока и крепления части из них на конце стрелы, что занимает сравнительно немного времени.

Рис. 5. Схема переключения полиспаста грузоподъемностью 50 т на 30 т
1 — оголовок стрелы; 2 — площадка; 3—однорольная часть блока; 4 — двухрольная часть блока; 5 — соединительная ось

Разъем блока производится внизу при опущенном грузовом блоке (стадия I, рис. 116), после чего при подъеме блока однорольная часть поднимается к оголовку стрелы (стадия II) и там закрепляется (стадия III).

Лебедка вспомогательного подъема также многоскоростная. Применение многоскоростных лебедок обеспечивает получение небольших посадочных скоростей. Посадочная скорость равна 1,33 м/мин при скорости подъема 10 м/мин (шестиниточный полиспаст).

Все лебедки размещаются в кабине управления, собираемой из габаритных блоков со смонтированным в них оборудованием. Кабина размещается над порталом и закрепляется на поворотной части, что улучшает условия работы крановщика.

Краны оборудованы ограничителями высоты подъема, грузоподъемности, концевыми выключателями и захватами, обеспечивающими безопасность работы крана.

—

При выполнении строительно-монтажных работ в жилищном, промышленном и гидротехническом строительстве широкое применение находят башенные краны. Типажом, разработанным на основе требований строительства в различных климатических районах страны, предусматривается выпуск башенных кранов унифицированного ряда с основными параметрами.

Главным параметром кранов является грузовой момент — произведение грузоподъемности в тс на величину вылета стрелы в м.

К числу основных параметров башенных кранов относятся:
— вылет стрелы в м — расстояние между вертикальной осью вращения стрелы и вертикальной осью поднимаемого груза;
— высота подъема крюка в м — наибольшая возможная высота его подъема от головки рельсов, по которым перемещается кран;
— скорость подъема или опускания груза в м/мин — длина пу ти, проходимого грузом по вертикали в единицу времени;
— скорость передвижения крана в м/мин — длина пути, проходимого краном в единицу времени.

Типажом предусматривается, что краны единого ряда должны комплектоваться из ограниченного количества унифицированных узлов. Так, для комплектования всех восьми типоразмеров кранов, входящих в этот ряд, необходимо типоразмеров: лебедок (грузовых и стреловых) — 4, механизмов поворота — 4, механизмов передвижения—3, ходовых тележек — 2, кабин — 1, ограничителей грузоподъемности — 2.

Все краны, кроме КБ-250, демонтируют методом складывания и перевозят целиком без разборки. Большинство же моделей башенных кранов, выпускавшихся до разработки типажа, при перемещении с одной строительной площадки на другую разбирались на отдельные части. Монтаж и демонтаж крана требовал значительных трудовых затрат, а по времени продолжался несколько дней. У современных кранов на эту же работу затрачивается несколько часов. Опыт показал, однако, что в малоэтажном строительстве более эффективно применение автомобильных и пневмоколесных стреловых кранов и кранов на базе тракторов, не требующих сооружения подкрановых путей и линий электропередач.

В настоящее время в эксплуатации находится еще много моделей башенных кранов, выпускавшихся до утверждения типажа. По конструкции краны можно разделить на краны с поворотной головкой и противовесом на консоли и краны с поворотной башней (колонной) и платформой.

В зависимости от наличия механизма передвижения башенные краны разделяются на самоходные и несамоходные, последние выполняются приставными и переставными.

Основными частями башенных кранов с поворотной головкой являются: ходовая тележка, опорная часть, башня, опорно-поворотное устройство, стрела, грузовой лолиспаст, стреловой полиспаст, противовесная консоль, механизм передвижения, механизм поворота и кабина управления.

Основными частями кранов с поворотной башней являются: ходовые тележки, башня, стрела, грузовой полиспаст, стреловой полиспаст, механизм передвижения, механизм поворота, грузоподъемный механизм, кабина управления. Кроме того, краны этой группы имеют опорную раму, шариковое опорно-поворотное устройство, поворотную платформу.

Краны обеих групп оборудованы ограничителями грузоподъемности, высоты подъема грузовой обоймы и передвижения крана. Рассмотрим конструктивные решения наиболее важных частей кранов.

Ходовое устройство кранов состоит из колес (катков) и механизма передвижения. В зависимости от конструкции опорной части башенного крана применяются следующие схемы ходовых устройств:
а) механизм размещен на опорной раме (вращение передается на два передних или задних колеса, расположенных на разных рельсах);
б) механизм размещен на одной из опорных балок портала (вращение передается на два колеса, расположенных на олном рельсе);
з) механизм размещен на специальной балансирной тележке (вращение передается на одно или два колеса этой тележки). Ведущие тележки располагаются на одном или на разных рельсах.

При размещении на раме опорная рама имеет ходовые колеса, из которых два являются ведущими. К торцовой поверхности этих колес крепятся зубчатые венцы. Вращение от электродвигателя через соединительную муфту, наружная поверхность которой используется в качестве тормозного шкива двухколодочного электромагнитного тормоза, передается на входной вал редуктора. Выходной вал редуктора соединен уравнительными муфтами с валами, на концах которых закреплены ведущие зубчатые колеса, находящиеся в постоянном зацеплении с зубчатыми венцами ходовых колес.

При размещении механизма передвижения на одной из балок опорной части вращение на зубчатые венцы ходовых колес передается от электродвигателя посредством горизонтальных валов, одного редуктора с цилиндрическими зубчатыми колесами и двух редукторов, которые имеют конические и цилиндрические колеса. Механизм снабжен колодочным электромагнитным тормозом.

Рассмотренные схемы ходовых устройств, имеющих четыре ходовых колеса, допускают перемещение крана на закругленных участках рельсового пути с большим радиусом закругления (примерно 50—60 м), что в условиях строительства зданий со сложной конфигурацией в плане неприемлемо.

Рис. 7. Схемы башеннных кранов
а — у поворотной головкой; б — с поворотной башней

Рис. 8. Схемы механизмов передвижения башенных кранов
а — при рамной конструкции ходовой части; б — при балочной конструкции ходовой части; в — при тележечной конструкции ходовой части

Вращение от электродвигателя на ходовые колеса передается через редуктор и открытую зубчатую пару.

В современных кранах для перемещения их по кривым малого (7—8 м) радиуса применяется приспособление, показанное на рис. 9. Опорная рама крана через выносные кронштейны (флюгеры) опирается на ходовые колеса тележки. Флюгер соединен с опорной рамой осью, ас ходовой тележкой — шкворнем. При движении крана по закругленному участку пути два кронштейна из четырех свободно вращаются на осях, а два других закреплены. Ходовые тележки, на которые опираются кронштейны, поворачиваются относительно последних и могут отклоняться в сторону от направления движения крана вместе с кронштейнами.

Рис. 9. Ходовое устройство с выносным кронштейном
а — общий вид; б — приводная тележка; в — схема привода

Опорная часть башенных кранов воспринимает все нагрузки и передает их через ходовые колеса на рельсовый путь. У части кранов она выполняется в виде опорной рамы или плоской тележки, а у других — в виде портала шатровой или прямоугольной формы. На рис. 87 показаны различные схемы опорной части башенных кранов.

Башни кранов выполняются из стали уголкового профиля. Как правило, башни в сечении имеют четырехугольную форму. Иногда башни кранов представляют собой трубчатые- колвнны с переменным сечением по высоте. Имеются краны с телескопическими башнями.

Опорно-поворотные устройства у кранов с неповоротными башнями выполняются в виде объемлющих поворотных головок и с головками, размещенными внутри башни. У кранов с поворотными башнями и платформами имеется опорно-поворотный шариковый круг, размещенный между платформой и ходовой рамой, обеспечивающий легкое вращение башни со стрелой и платформой относительно ходовой части.

Рис. 10. Схемы опорной части башенных кранов
а — беспортальная опорная часть; б — шатровый портал; з — П-образный портал; г — усиленный П-образный портал; д— шатровый портал, опирающийся на четыре ходовые тележки; е — П-образный портал, опирающийся на четыре ходовые гележки; ж — рама, опирающаяся на ходо вые тележки

Объемлющие головки состоят из неповоротной части, которая обычно выполняется в виде усеченной пирамиды с квадратным основанием, и поворотной части, выполненной из уголковой стали. Неповорогная часть оканчивается литой или сварной центральной цапфой, на которой и укрепляется поворотная часть головки. К последней шарнирно крепятся стрела, консоль противовеса в проушинах, а также блоки стрелового и грузового полиспастов. Внизу поворотной части головки размещаются бандаж кольцевой формы, изготовленный из швеллера, и цевочное колесо. Бандаж обкатывается по каткам, вращающимся на осях, укрепленных в неповоротной части головки. В кранах большой грузоподъемности бандаж укрепляется на неповоротной части головки, а опорные катки — на поворотной.

Рис. 11. Конструктивная схема опорно-поворотного устройства башенного крана с неповоротной башней
а — общий вид; б — оголовок

Краны с поворотными головками, размещенными внутри башни, встречаются редко.

На рис. 12 показаны конструктивные схемы шариков ы к опорно-поворотных устройств у кранов с поворотными башнями (колоннами) и платформами. Эти устройства бывают однорядными и двухрядными; последние обеспечивают более плавную работу крана при вращении, уменьшая сопротивление трения и качку крана при работе.

Однорядное опорно-поворотное устройство состоит из наружного кольца, закрепленного на центральной раме, на котором посажены зубчатый венец или цевочное колесо, и внутреннего кольца, состоящего из двух частей: верхней и нижней, соединенных между собой и с поворотной платформой болтами. Двухрядное опорно-поворотное устройство состоит из двух колец, одно из которых является разъемным на неразъемном кольце имеется венец с зубчатым внутренним зацеплением. Между кольца ми размещаются два ряда шариков и сепараторных втулок, расположенных между шариками. Неразъемное кольцо крепится болтами к ходовой раме и служит опорой для разъемного кольца, которое болтами крепится к поворотной платформе.

На рис. 90 показаны кинематические схемы механизмов поворота для кранов серии КБ. У части кранов применяется редуктор с обычными цилиндрическими зубчатыми передачами, у других—редукторы с планетарной передачей. И в том, и в другом случае механизм поворота состоит из фланцевого вертикально расположенного двигателя, тормоза и редуктора. На выходном валу редуктора устанавливаются ведущая шестерня 4, находящаяся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом опорно-поворотного круга.

Стрелы башенных кранов изготавливаются сварными из стали уголкового профиля (решетчатая конструкция) или из цельнотянутых стальных труб и состоят обычно из трех-четырех секций. В сечении стрелы имеют прямоугольную, треугольную или круглую форму.

Рис. 12. Шариковые опорно-поворотные устройства
а — однорядное; б — двухрядное

Подъемные стрелы, шарнирно закрепленные одним концом, подвешиваются за другой конец на стреловом полиспасте, неподвижная обойма которого закрепляется на поворотной головке или поворотной платформе. Перемещение груза по горизонтали производится при таких стрелах в результате изменения угла наклона подъемной стрелы или передвижения грузовой тележки.

Рис. 13. Схемы стрел башенных кранов

Стрелы с грузовыми тележками имеют направляющие, по которым перемещается тележка с грузом, и отводные блоки для грузового и тягового тросов. Направляющие выполняются из двутавра или швеллера и крепятся к нижнему поясу стрелы. В некоторых конструкциях стрел они же являются нижним поясом. Обычно стрелы с грузовыми тележками занимают горизонтальное положение. При необходимости увеличения высоты подъема груза тележка крепится на стреле в крайнем положении и при работе не перемещается. Стрела в этом случае изменяет свое положение по высоте. Стрелы с грузовой тележкой имеют большие габаритные размеры и вес, но оправдывают себя особенно на монтажных работах, когда нужно обеспечить точную посадку монтируемого элемента.

На рис. 14 показаны схемы запасовки канатов в стреловых и грузовых полиспастах башенных кранов с поворотной головкой. При использовании лебедок с ручным приводом и риверсивных, устанавливаемых на противовес-чых консолях, подвижная обойма стрелового полиспаста крепится на тягах к стреле, а неподвижная — к поворотной головке.

Рис. 14. Схемы запасовки канатов башенных кранов
а, б — стреловой лебедки; е. г — грузовой лебедки; д — тяговой лебедки

В грузовом полиспасте башенных кранов с подъемной стрелой конец троса крепится к стреле. Трос огибает подвижную обойму с крюком, отводные блоки на стреле и поворотной головке и закрепляется на барабане грузовой лебедки. При наличии грузовой тележки трос грузового полиспаста крепится на стреле, огибает блоки тележки и подвижной грузовой обоймы, образуя две нитки, а затем огибает отводные блоки на стреле и поворотной головке и закрепляется на барабане лебедки. Передвижение каретки производится тяговым канатом, который крепится к каретке, огибает отводные блоки, навивается несколькими витками на барабан лебедки, а затем, проходя отводные блоки на головке башни и стреле, крепится к каретке с другой стороны. Направление перемещения каретки зависит от направления вращения барабана лебедки.

Применение обычных схем запасовки стрелового и грузового полиспастов при изменении угла наклона стрелы сопровождается перемещением груза по криволинейной траектории.

Для горизонтального перемещения груза в кранах с подъемной стрелой применяются специальные схемы запасовки стреловых и грузовых полиспастов.

Схема, показанная на рис. 93,а, применяется в кранах с поворотной башней. Конец грузового троса закрепляется на барабане грузовой лебедки, огибает отводные блоки и блок грузовой обоймы, а затем, огибая вновь отводные блоки на стреле, направляется на барабан стреловой лебедки. Трос стрелового полиспаста одним концом закрепляется на барабане, а другим — на одной из своих обойм. При подъеме стрелы ветвь троса, являющаяся частью грузового полиспаста, сходит с барабана стреловой лебедки, что позволяет грузу во время перемещения стрелы оставаться на постоянной высоте.

Рис. 15. Схемы запасовки стрелового и грузового полиспастов, обеспечивающие горизонтальное перемещение груза при изменении угла наклона стрелы

Схема запасовки, изображенная на рис. 93,6, применяется в кранах с неповоротной башней. Одним концом трос закрепляется на барабане грузовой лебедки, огибает отводные блоки на поворотной головке и стреле и блок подвижной грузовой обоймы, образуя полиспаст в две нитки, а затем направляется на барабан стреловой лебедки, огибает ее несколькими нитками, после чего запасовывается в стреловой полиспаст. Свободный конец троса крепится к неподвижной обойме, укрепленной па поворотной головке.

Противовесы предназначены для уравновешивания веса стрелы и части веса груза. У кранов с неповоротными башнями они выполняются в виде балки, один конец

Рис. 16. Схемы противовесных устройств кранов
а, б — с неповоротными башнями; о — с неповоротными башнями и лебедками, размещенными на балках противовесов; д — с поворотными башнями

которой шарнирно закреплен на поворотной головке, а другой удерживается на постоянном вылете двумя тягами, закрепляемыми также на поворотной головке. К балке подвешивается контргруз. В некоторых конструкциях кранов на противовесной консоли размещаются стреловая и грузовая лебедки, механизм поворота и т. д. У кранов с поворотными башнями роль консоли с противовесом выполняет поворотная платформа, на которой размещены механизмы и контргруз, уравновешивающий не только вес стоелы и груза, но и вес башни (колонны), расположенной эксцентрично относительно оси вращения.

На рис. 95,а показана схема механизма поворота в кранах с поворотной головкой; он размещен на специальной платформе, расположенной в нижней части головки или на консоли противовеса. Механизм состоит из электродвигателя, двухко-лодочного тормоза, червячного редуктора, открытой зубчатой пары, валов и цевочной пары. В некоторых кранах вместо червячного редуктора применяется редуктор с цилиндрическими шестернями, а передача вращения между взаимно перпендикулярными валами производится с помощью конической пары, как показано на схеме.

Имеются башенные краны, у которых вращение поворотной головки происходит при помощи тросового устройства. В этом случае на поворотной части головки крепится поворотный крут. Конец троса, закрепленный на этом круге, огибает барабан 8 поворотной лебедки несколькими витками, вновь направляется к поворотному кругу, где и закрепляется. При вращении барабана одна ветвь троса будет навиваться, а другая сматываться. Направление вращения поворотного круга, а вместе с ним и головки со стрелой зависит от направления вращения барабана поворотной лебедки.

Механизмы поворота снабжены двухколодочными электромагнитными тормозами; в качестве тормозного шкива при этом обычно используется соединительная муфта.

В некоторых кранах механизм поворота имеет фрикционную муфту предельного момента, которая чаще всего входит в состав червячного редуктора. При появлении на поворотной части крана сопротивлений, превышающих расчетные, кинематическая цепь механизма поворота размыкается (в связи с проскальзыванием фрикциона) и поворот головки прекращается.

В кранах с поворотными башнями механизм поворота расположен на поворотной платформе. Шестерня этого механизма, закрепленная на вертикальном валу, находится в постоянном зацеплении с зубчатым венцом или с цевочным колесом, которое закреплено на неподвижной части опорно-поворотного устройства. При включении двигателя механизма поворота шестерня обегает зубчатый венец или цевочное колесо, увлекая за собой поворотную платформу.

Рис. 17. Схемы механизмов поворота башенных кранов с невращающимися башнями

Грузоподъемный механизм башенных кранов представляет лебедку с электрическим приводом. На рис. 18,а показана кинематическая схема двухскоростной грузовой лебедки. Вращение от двигателя через соединительную муфту передается на входной вал редуктора. Муфта одновременно служит тормозным шкивом двухколодочного электромагнитного тормоза. На выходном валу редуктора посажены две шестерни, имеющие разное количество зубьев. На барабане посажены также два зубчатых колеса. При включении зубчатых пар 6—5 или 9—8 барабан получает две скорости вращения.

Рис. 18. Схемы грузоподъемных механизмов башенных кранов

У некоторых башенных кранов для регулирования скорости опускания груза применяется серводвигатель. На рис. 18,6 показана лебедка, имеющая электродвигатель, двухступенчатый редуктор и барабан. Вал электродвигателя соединяется с входным валом редуктора упругой муфтой, состоящей из двух полумуфя-, на одной из которых вместо тормоза установлен серводвигатель постоянного тока, с помощью которого и производится регулирование скорости опускания груза. Применением двух электродвигателей с разными характеристиками, но соосных с входным валом редуктора, также достигается получение разных скоростей. Мощность двигателя в несколько раз меньше мощности двигателя, а угловая скорость его в 2 раза больше. Двигатель используется при подъеме грузов меньшего веса и при перемещениях крюка без груза. Еще лучших результатов можно добиться применением редуктора с планетарной передачей. В этом случае наименьшая посадочная скорость получается при включении двух электродвигателей, валы которых вращаются в разные стороны, а наибольшая — при вращении их валов в одну сторону; средние скорости получают включением одного двигателя.

Имеются конструкции грузовых лебедок с электродвигателем и встроенным в него вихревым тормозным генератором. На рис. 96,д показана кинематическая схема такой лебедки, примененной на кране КБ-100. Электродвигатель соединен с тормозным генератором и редуктором зубчатой муфтой. Принцип действия тормозного генератора заключается в следующем. Вращающий момент на валу генератора возникает вследствие взаимодействия между неподвижным в пространстве магнитным полем и токами, наводимыми в стержнях и теле вращающегося ротора. Генератор, создающий необходимую дополнительную нагрузку электродвигателя, включается при помощи обмотки возбуждения, питаемой постоянным током. При совместной работе электродвигателя и генератора на валу действуют два момента: один соответствует характеристике двигателя, другой — характеристике генератора. В зависимости от работы электродвигателя отдельно или совместно с генератором можно получить нужный диапазон скоростей.

В более поздних конструкциях башенных кранов получение нескольких скоростей (больших для перемещения крюковой обоймы без груза или с небольшим грузом и малых для наводки при монтаже строительных конструкций) достигается применением электрических гидротолкателей в управлении электролебедками.

Принцип действия колодочного тормоза с электрогидравлическим толкателем заключается в следующем. В цилиндре, заполненном маслом, имеется поршень, внутри которого горизонтально установлена крыльчатка центробежногo насоса, вал которой соединен телескопически с вертикальным валом электродвигателя. При включении основного электродвигателя, а параллельно с ним — электродвигателя гидравлического толкателя центробежный насос перекачивает масло под поршень и создает под ним давление, под действием которого поршень, а вместе с ним тяга и траверса поднимаются вверх и посредством рычага растормаживают механизм. При остановке двигателя масло перетекает по каналам в поршне и под действием пружины зажимает колодки и затормаживает механизм.

Рис. 19. Колодочный тормоз
а — общий вид; б — кинематическая схема

Для комплектации ряда башенных кранов серии КБ используются унифицированные лебедки четырех типоразмеров: Л-150; Л-450; Л-500 и Л-600. На базе основных моделей этих лебедок изготавливаются модификации стреловых лебедок. Все лебедки имеют единую принципиальную схему. Они выполняются моноблочной, безрамной конструкции с опиранием на металлоконструкции крана в трех точках. Электродвигатели лебедок крепятся к корпусу редуктора специальными фланцами. Такое присоединение двигателя исключает необходимость специальной рамы.

Управление башенными кранами производится из кабин, которые у кранов с неповоротными башнями размещаются внутри башен в средней или верхней их части. У кранов с поворотной башней часто применяется переставная кабина, закрепляемая по мере возведения здания в средней или верхней части колонны.

Большинство башенных кранов с неповоротными башнями при перемещении с одной строительной площадки на другую демонтируется на отдельные элементы. На рис. 99 показана схема монтажа подобных кранов.

Краны унифицированного ряда, а также краны типа МСК и кран с трубчатой башней МБТК-80 при перемещении к новому месту работы не разбирают, а складывают башню со стрелой и опускают их одним концом на автомобиль. Опорная рама крана имеет две ступицы, на которые устанавливают пневмоко-леса, используемые в дальнейшем в качестве прицепа для перевозки поворотной платформы, опорной рамы и ходовых тележек. Сборка крана на новом месте ведется с помощью механизмов, монтируемого крана и инвентарных монтажных приспособлений.

Рис. 20. Лебедки кранов серии КБ
а — Л-150; б — Л-450 и Л-600; в — Л-500

На рис. 101 показана схема крана КБ-160 с телескопической трубчатой башней. Основными частями крана являются стрела, кабина управления, башня, стреловая лебедка, грузовая лебедка, механизм поворота, поворотная платформа, опорно-поворотный круг, ходовая рама, ходовая тележка. Башня состоит из нижней неподвижной секции длиной 8,9 м, выдвижной секции и оголовка. Механизм выдвижения башни состоит из четырех блоков, укрепленных в верхней

Рис. 21. Схема монтажа башенного крана с неповоротной башней
а — раскладка узлов крана; б — сборка башни; в — закрепление собранной башни и стрелы на портале; г — запасовка тросов, подъем стрелы и башни

части неподвижной секции башни, двух блоков, смонтированных на нижней части телескопической (выдвижной) секции, и каната, один конец которого закреплен на неподвижной секции башни, а другой при работе крана должен быть уложен в бухту на поворотной платформе. При выдвижении башни этот конец каната наматывается на грузовую лебедку.

Одна из последних модификаций этого крана имеет удлиненную стрелу (28 м), позволяющую монтировать 12-этажные здания; грузоподъемность крана при этом снижается до 3,5 тс.

Рис. 22. Схемы демонтажа и перевозки башенного крана

Рис. 23. Схема крана КБ-160 с телескопической трубчатой башней

Приставные краны используются при строительстве зданий в 30—35 этажей. На рис. 24 показана схема приставного крана БК-130. Грузоподъемность крана на стреле наименьшего вылета 10 тс, высота подъема крюка 110 м. Скорость подъема от 6 до 120 м/мин. Опорная часть крана, выполненная в виде приставной рамы, укрепляется на четырех фундаментных железобетонных блоках. На опорной части закрепляется башня, состоящая из 19 промежуточных секций, верхняя секция и поворотный оголовок. Верхняя секция имеет два яруса направляющих катков, по которым перемещается монтажная стойка. На ферме верхней секции устанавливается монтажная лебедка, обеспечивающая выдвижение верхней части крана во время наращивания башни. К оголовку, который состоит из поворотной кольцевой рамы и трубчатой фермы, шарнирно крепятся стрела 6 и противовесная консоль. Внутри рамы оголовка устанавливаются два механизма поворота обычной для кранов КБ конструкции; выходные шестерни их находятся в постоянном зацеплении с зубчатым венцом опорного поворотного круга.

Рис. 24. Конструктивная схема приставного башенного крана
а — общий вид. б — схема крепления башни к зданию; з — схема расположения частей крана при наращивании башни

Стрела крана — балочного типа, трехгранного сечения, двухсекционная, подвешенная на двух канатных расчалках. По двум нижним поясам стрелы перемещается грузовая каретка, ее тяговая лебедка расположена на консоли. Противовесная консоль, выполненная в виде плоской горизонтальной фермы, подвешена к оголовку на канатном расчале. На консоли смонтирована грузовая лебедка.

Монтажная стойка, выполненная в виде трехгранной фермы и имеющая поперечное сечение, аналогичное сечению стрелы, предназначена для опирания на нее выдвигаемой части крана при наращивании башни. На поворотном оголовке закреплена кабина управления. При значительной высоте крана, когда наблюдение из кабины за поднимаемым грузом затруднено, предусмотрено радио-релейное управление непосредственно из рабочей зоны монтажа. Кран крепится к строящемуся зданию специальными связями.

Для выполнения монтажных операций при производстве работ нулевого цикла применяются краны, отличающиеся от обычных отсутствием башен. На рис. 103 показана конструктивная схема такого крана, основными частями которого является: кабина, опорно-поворотный круг, механизм поворота, поворотная платформа, ходовая рама, ходовая тележка, стрела, крюковая обойма.

При строительстве первых высотных зданий в Москве применялись переставные самоподъемные башенные краны, опирающиеся на конструкцию возводимого здания. Башня такого крана имеет у основания балки с откидными опорами. На башню надета обойма, которая может с помощью специального полиспаста перемещаться вдоль башни, подымая тем самым кран на новую отметку. Намечается разработка новых конструкций переставных кранов, перемещающихся с опиранием на конструкции возводимого сооружения.

Рис. 25. Коан для производства работ нулевого цикла (модификация крана МБТК-80)

На строительстве предприятий металлургической промышленности применяются тяжелые башенные краны. На рис. 104 показана конструктивная схема башенного крана БК-404, применяемого в промышленном строительстве.

Большое значение для нормальной эксплуатации башенных кранов имеет подкрановый путь, который передает нагрузки от крана на грунт и служит для перемещения крана вдоль фронта работ. Подкрановый путь состоит из рельсов, шпал, балласта, подкладок, накладок, шурупов и костылей. Размеры рельсов, шпал, а также расстояния между шпалами зависят от ширины колеи и, главное, от давления на колесо, т. е. от веса крана и поднимаемого груза. Рельсы обычно применяются железнодорожные, широкой колеи, шпалы деревянные, деревоме-таллические, металлические и железобетонные. Для ускорения сооружения подкранового пути на строительной площадке его предварительно заготавливают в виде отдельных инвентарных (длиной 12,5 м) звеньев — рельсов, прикрепленных к шпалам.

Рис. 26. Конструктивная схема башенного крана БК-404
а — схема запассвки каната грузового полиспаста; С — схема запасовки каната стре-лоподъемного полиспаста; в — схема запасовки каната поворота

Для безопасного обслуживания башенного крана, электродвигатели которого работают при напряжении 380—220 в, подкрановый путь используется при заземлении крана. Заземляющие проводники крепятся к рельсам и заземлителям. В качестве заземлителей используются водопроводные трубы, а также стальные строительные конструкции, расположенные под землей. Искусственные заземлители выполняются не менее чем из трех стальных труб длиной по 2,5—3 м (стальных уголков), забитых в землю и соединенных между собой на сварке стальной полосой, к которой прикреплены заземляющие провода.

Для автоматического отключения электродвигателей механизмов башенных кранов применяются различные ограничители.

Ограничитель грузоподъемности автоматически отключает электродвигатель грузовой лебедки при подъеме груза, вес которого превышает допустимый для данного вылета стрелы.

Рис. 27. Схемы ограничителя высоты подъема крюка крана

На рис. 27 показана схема ограничителя высоты подъема крюка крана КБ-100; он состоит из упорной балочки, связанной канатиком, с рычагами конечных выключателей. Через прорези балочки проходят ветви грузового каната. Когда грузовая обойма приблизится при подъеме к оголовку стрелы на расстояние менее 0,8 м, натяжение канатика уменьшается, рычаги под действием пружины отклоняются и срабатывают конечные выключатели, размыкающие цепь электродвигателя стреловой лебедки. После опускания крюковой обоймы опускается балочка, натягивается канатик и рычаги вновь замыка-лить на следующие типы: СКГ — стреловые краны гусеничные; СКП — стреловые краны пневмоколесные; CKLIJ — стреловые краны пневмоколесные с силовыми установками на базовом шасси и на поворотной части; СКА — стреловые краны пневмоколесные с силовой установкой на базовом шасси.

Например, обозначение СКГ-40 обозначает стреловой кран на гусеничном ходу грузоподъемностью 40 тс и т. д.

Весьма важное значение имеет конструкция многих кранов, позволяющая работать с различным сменным рабочим оборудованием, к числу которого относятся: стандартная стрела, монтажные стрелы, получаемые из стандартной стрелы с помощью смежных секций или специального исполнения, гуськи (клювы), башенно-стре-ловое оборудование, грейферы, основные и вспомогательные крюки и телескопические стрелы.

На рис. 27 показан общий вид стрелового самоходного крана на гусеничном ходу. Основными частями крана являются: опорно-ходовое устройство опорно – поворотное устройство поворотная платформа с механизмами; кабина управления; стрела; грузовая обойма основного подъема; грузовая обойма вспомогательного подъема. Опорно-ходовое устройство состоит из центральной рамы; правой и левой подгусеничных балок, шарнирно соединенных с центральной рамой; ведущих и натяжных колес, гусеничных лент и механизма передвижения.

Рис. 28. Кинематические схемы основных механизмов гусеничного крана
а — механизма передвижения; б — грузовой лебедки (основного подъема); в — лебедки вспомогательного подъема; г—механизма поворота поворотной платформы

Как подъем, так и опускание груза (стрелы) происходит на режиме двигателя. Для обратного вращения вала лебедок служит реверс, состоящий из цепной передачи и пневмокамериой муфты. Реверс, состоящий из трех конических зубчатых колес, изменяет направление движения крана и поворота платформы. От вертикального вала системой зубчатых колес вращение может быть передано на вертикальный вал механизма поворота или на вертикальный вал передвижения. Для передачи вращения на тот или иной вертикальный вал служат кулачковые муфты. Шестерня при вращении вертикального вала механизма поворота обегает вокруг неподвижного зубчатого венца ходовой части крана и обеспечивает поворот платформы. Парой конических зубчатых колес и зубчатыми колесами коробки перемены передач вращение от вертикального вала при включенной муфте передается на передний и задний мосты крана. Переключением муфты изменяется скорость движения крана.

Большое количество стреловых кранов в настоящее время смонтировано на шасси стандартных грузовых автомобилей. Эти краны имеют максимальную грузоподъемность 3; 5; 7,5 и 10 тс. Для увеличения своей устойчивости во время работы с грузами наибольшего веса автомобильные краны имеют выносные опоры-аутригеры. Автомобильные краны нследствие своей мобильности широко применяются на потру-зочно-разгрузочных работах и на монтаже строительных конструкций, особенно на рассредоточенных небольших объектах. Недостатком их являются большие посадочные скорости, необходимость работы на выносных опорах, а также отсутствие у большинства из них удлиненных стрел, обеспечивающих нужные для монтажных работ вылет крюка и высоту подъема груза.

Рис. 28. Пневмоколесный кран грузоподъемностью 100 тс

Механизмы автомобильных кранов грузоподъемностью 3—5 тс приводятся в действие от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности. Механизмы автомобильного крана грузоподъемностью 10 тс и некоторых пятитонных кранов имеют индивидуальные электрические приводы от генератора переменного тока, установленного на кране. Ротор генератора получает вращение от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности или от самостоятельного двигателя, установленного на поворотной платформе.

В настоящее время создаются новые конструкции автомобильных кранов максимальной грузоподъемностью 2,5; 4; 6,3 и 10 тс. В автомобильных кранах, как и во многих конструкциях современных строительных машин, находит применение гидравлический привод.

На рис. 29 дана конструктивная схема дизель-электрического крана К-Ю4 грузоподъемностью 10 тс, смонтированного на шасси автомобиля ЯАЗ-210, и кинематические схемы основных механизмов.

Кран может работать с крюком, а также и с грейфером емкостью 1,5 м3. Основная стрела крана длиной 10 л с помощью вставки может быть удлинена до 18 м. В случае необходимости стрела оснащается гуськом длиной 2,2 м. Привод крана дизель-электрический. Все механизмы крана имеют индивидуальные асинхронные электродвигатели с фазовым ротором. Питание электродвигателей обеспечивается собственным генератором, получающим вращение от вала двигателя автомобиля через коробку отбора мощности. Кран может перемещаться по шоссе со скоростью до 35 км/ч с грузом весом 3 т на высоте 4 м. При десятиметровой стреле кран может двигаться со скоростью до 5 км/ч.

Для применения автомобильных кранов на строительно-монтажных работах их снабжают решетчатыми стрелами с дополнительными вставками. Монтаж удлиненных стрел производится специальной бригадой монтажников с использованием дополнительного автокрана. Установка удлиненной стрелы занимает около 2—3 ч.

Имеются автомобили, оборудованные башенно-стреловым крановым устройством.

Рис. 29. Автомобильный кран К-104
а — конструктивная схема; б — привод генератора, в — грейферная лебедка; г — стрелоподъемная лебедка; д — главная подъемная лебедка; е—механизм поворота

В Главмосстрое для автокрана К-51 и пневмоколесного крана К-102 разработаны конструкции телескопических стрел. Изменение длины стрелы производится машинистом крана в пределах: для крана К-51 от 7,5 до 12 м, для крана К-102 от 11 до 18 м. Телескопическая стрела состоит из двух секций. Выдвижение верхней секции производится канатом, закрепленным на грейферном барабане лебедки. Выдвижная часть стрелы фиксируется в рабочих положениях запорными кольцами, управление которыми производится из кабины крана с помощью тросов, штанг и рычагов. Установка телескопических стрел не меняет основных параметров кранов.

Железнодорожные краны грузоподъемностью от 6 до 75 тс с длиной стрелы до 32 м применяются на монтажных работах в промышленном и транспортном строительстве, а также для выполнения погрузочно-разгрузочных и сортировочных операций на складах конструкций и деталей. Железнодорожный кран может работать как с крюком, так и с грейфером. Основные параметры железнодорожных кранов даны в ГОСТ 877—52.

Рис. 30. Кран на железнодорожном ходу

Железнодорожный кран состоит из ходовой части, перемещающейся по рельсовому пути, и поворотной платформы, на которой монтируются стрела, силовое и трансмиссионное оборудование и механизмы: подъема груза, изменения вылета стрелы и поворота платформы. На поворотной платформе расположены контргруз и кабина машиниста.

На железнодорожных кранах применяют привод паровой (очень редко), от двигателей внутреннего сгорания (карбюраторных и дизельных) и дизель-электрический. В кранах с дизель-электрическим приводом питание электродвигателей производится от внешней сети или генератора, приводимого в движение дизелем крана. Механизмы крана могут работать от общего двигателя или же иметь самостоятельные электродвигатели, что позволяет значительно упростить конструкцию крана.

Рис. 31. Кран-трубоукладчик на тракторе

Тракторные краны, т. е. краны, смонтированные на серийных тракторах, можно разделить на краны-трубоукладчики и монтажные стреловые краны. Краны первой группы применяются для укладки трубопроводов, а также для выполнения различных работ при монтаже оборудования газонефтепроводов. В зависимости от конструкции кранов-трубоукладчиков и базового трактора изменяется их грузоподъемность. У всех кранов-трубоукладчиков привод механизмов осуществляется от двигателя трактора.

Монтажные стреловые тракторные краны применяются на строительно-монтажных работах при возведении зданий высотой до двух этажей.

Рис. 32. Кран монтажный на тракторе