Канатные грейферы, имеющие гибкую подвеску, приводятся в действие от механизма подъема крана, конструкция которого определяет тип грейфера. Известны грейферы: одно-, двух-, трех- и четырехканатные.

Однопалатные грейферы используются на кранах с одноба-рабанной лебедкой, не предназначенных для работы в грейферном режиме, поэтому несущий канат выполняет функцию замыкающего путем соединения с канатом, запакованным в грейфере. В результате зачерпывание осуществляется с помощью несущего каната, а раскрытие — с помощью специальных устройств на грейфере. В зависимости от конструктивного исполнения эти устройства позволяют раскрывать грейфер на любой высоте, на определенной высоте, при упоре о груз.

Двухканатные грейферы используются на кранах, предназначенных для работы в грейферном режиме. Они могут иметь: при двух канатах — один поддерживающий, другой замыкающий; при трех канатах— один поддерживающий и два замыкающих (встречаются очень редко), при четырех канатах — два поддерживающих и два замыкающих. Больше четырех канатов имеется только у специальных кранов большой грузоподъемности.

Увеличение числа канатов связано со стремлением уменьшить диаметр каната, а следовательно, диаметр блоков и направляющих.

У двухканатных грейферов канат образует одинарный полиспат, а у четырехканатных — сдвоенный.

По числу челюстей грейферы подразделяются на двух- и многочелюстные. Двухчелюстные могут быть жесткими, в этом случае все тяги имеют общую верхнюю ось, и рычажными, у которых верхние концы тяг шарнирно связаны с верхней траверсой. Жесткие типы грейферов не дают большого усилия для зачерпывания, и поэтому их применяют редко при перегрузке лег-козачерпываемых грузов.

Положение грейфера:
а — опускание на груз; б — зачерпывание; в — подъем; г — раскрытие

Многочелюстные подразделяются на грейферы с зависимой системой подвески, при которой замыкающий канат последовательно огибает блоки всех челюстей, и с независимой, при которой каждая челюсть имеет свой привод.

Раскрытие и закрытие челюстей у двухканатных (четырех-канатных) грейферов производятся на любой высоте подъема за счет специальных лебедок механизма подъема крана.

Приводные грейферы (моторные) подвешиваются к крану на гибкой связи, обеспечивающей выполнение операций по подъему, опусканию и переносу в пространстве. Челюсти закрываются и раскрываются специальными агрегатами, которые могут быть электрическими или электрогидравлическими, устанавливаемыми либо на верхней траверсе грейфера, либо на специальной траверсе с подводом электропитания к приводу с помощью кабеля. Приводные грейферы предназначены для перегрузки тяжелых и крупнокусковых навалочных грузов, а также круглого леса. Особенностью такого типа грейферов являются значительные внедряющие усилия на кромках челюстей.

По технологическому признаку, т. е. по способу использования, грейферы подразделяются на нормальные, применяемые на перегрузке основной массы грузов, и специальные, применяемые только на определенных операциях перегрузочного процесса (штивующие) или на перегрузке отдельных видов грузов (чугун, крупнокусковые, металлолом, лес), к которым можно отнести грейферы с приводом раскрытия челюстей от механизма подъема крана и специальным приводом (моторные).

По способу зачерпывания грейферы могут быть подразделены на выполняющие эти операции без интенсифицирующих устройств и с интенсифицирующими устройствами. К первой группе относятся грейферы с фиксированной траекторией челюстей, гравитационные и якорные, ко второй — вибрационные и напорные.

По свойствам перегружаемых грузов классифицируются нормальные двухчелюстные грейферы. Классификация грейферов по этому признаку находится в прямой зависимости от транспортно-перегрузочных свойств основных массовых навалочных грузов (крупнокусковые, мелкокусковые, зернообразные и порошкообразные).

Основной характеристикой грейфера является его объем, который подбирается из условия использования наибольшей зачерпывающей способности, равной грузоподъемности крана, за вычетом соответственно веса грейфера.

Исследования, проведенные в Ждановском металлургическом институте и в Черноморском ЦПКБ, свидетельствуют, что производительность грейферного крана зависит от целого ряда факторов.

На основе этих факторов Черноморское ЦПКБ разработало сетку типоразмеров для угольных и рудных грейферов, а также для перегрузки стройматериалов и химикатов навалом применительно к грузоподъемности кранов 10; 12,5; 15 и 16 тс. В таблицах указаны емкость грейфера, вес грейфера, груза и грейфера вместе с грузом, марка груза с указанием размера кусков и их процентным содержанием в общей массе. Кроме этого, имеются таблицы геометрических параметров грейферов. Однако в настоящей книге эта сетка грейферов не приводится ввиду ее большого объема.

Электроприводные грейферы предназначены для перегрузки труднозачерпываемых грузов, таких, как круглый лес, камень п др. Их изготовляют талевыми, винтовыми, секторными и лебедочными. В результате исследований существующих электроприводных грейферов для перегрузки леса, проведенных Московским лесотехническим институтом (МЛТИ) был выявлен ряд естественных недостатков. Установлено, что форма челюстей, размещение масс грейфера и система полиспаста не соответствуют характеру сопротивлений, преодолеваемых при зачерпывании. Изменение только конструкции не позволяет повлиять резко на характеристики, так как на зачерпывание леса из штабеля требуются значительные усилия при проникновении в толщу груза и на последующее подгребание.

Увеличение зачерпывающей способности, при изменении также формы челюстей, было достигнуто за счет применения эффекта от вибрации, разрушающей плотно лежащие ряды бревен в штабеле и способствующей интенсивному внедрению даже при малом весе грейфера. Вибратор устанавливается на челюстях или траверсах грейфера. На этом принципе построен электромоторный вибрационный грейфер модели ВМГ-5, разработанный МЛТИ. Грейфер (рис. 2) состоит из двух шарнирно соединенных челюстей серповидной формы со сплошным ножом. Форма челюстей выбрана таким образом, что в момент зачерпывания леса они занимают вертикальное положение. Под действием собственного веса и вибрации происходит заглубление челюстей в толщу леса. Смыкание челюстей после заглубления осуществляется полиспастом. Такой грейфер предназначен для выгрузки и погрузки круглого длинномерного леса в полувагоны, погрузки барж и штабелирования. Грузоподъемность грейфера 7 м3, при длине леса 6,5 м, площадь зева при сомкнутых челюстях 1,2 м2.

Электрогидравлический грейфер для перегрузки короткомерного баланса, применяемый в порту Дюнкерк (Франция) представляет собой (рис. 46, а) две шарнирно связанные челюсти из полосовой стали с общей режущей кромкой. Каждая челюсть состоит из трех полос, соединенных ребрами жесткости с размещенными на них блоками. Смыкание и размыкание челюстей производятся гидроцилиндром, расположенным над шарнирной осью их соединения. Форма челюстей выбрана из условия эффективного зачерпывания леса из штабеля. Головка грейфера представляет собой агрегат, в котором расположена электро- и гидравлическая аппаратура, обеспечивающая работоспособность грейфера. Питание агрегата — от гибкого кабеля.

Отличительная особенность этого грейфера — наличие трех ветвей стального каната, запасованного через блоки челюстей, которые обеспечивают надежное обжатие балансов независимо от зачерпнутого объема при смыкании челюстей встык без создания переменной емкости. Грейфер применяется при перегрузке баланса длиной 1 — 1,22 м по прямому варианту — из судна на специальные железнодорожные платформы с высокими торцевыми бортами. Зачерпывает грейфер в трюме одновременно 5 мг. После укладки -на платформу специальными тележками производится торцовка балансов подбивкой к противоположному высокому борту. В местах выгрузки применяются напольные погрузчики, оборудованные аналогичными гидравлическими грейферами емкостью 2,5 ж3, с помощью которых они штабелируют баланс сплошными рядами.

Электрогидравлический грейферный захват модели СЕМ-160, изготавливаемый во Франции (рис. 4). Электрогидравлический привод, обеспечивающий раскрытие и закрытие клыков, расположен в верхней части захвата в металлическом кожухе. Кожух охлаждается вентилятором. Приборы расположены на поверхности диаметром 1300 мм, перекрытой разбирающимся на три части защитным капотом. Вес захвата 1100 кг. Максимальная грузоподъемность 10 тс. Время раскрытия клыков 1,5 сек, закрытия — 6 сек. Давление рабочей жидкости в гидросистеме 135 кГ/см2.

Двухчелюстной грейфер модели 2ГК-5-1, разработанный ЦПКБ МРФ, предназначен для перегрузки крупнокускового камня с использованием кранов грузоподъемностью 5 тс. Грейфер состоит из двух совковых челюстей, жестко связанных с рычажно-полиспастной системой. Конфигурация челюстей обеспечивает зачерпывание груза путем сгребающих движений (вместо внедрения под углом у обычных грейферов) при значительных усилиях, достигаемых за счет полиспастной системы кратностью, равной восьми. Поворот челюстей относительно верхнего (единственного) шарнира конструктивно выполнен таким образом, что при зачерпывании заклинивание камней между ними исключается. Замыкающий канат крана соединен с канатом, запасованным в полиспастной системе грейфера. Вытяжка каната составляет 10,5 м ввиду большой кратности полиспаста. Поддерживающий канат соединен с помощью скобы с двумя канатами, закрепленными снаружи к челюстям. Емкость грейфера 1,6 мг при весе 3300 кг.

Габариты грейфера: раскрытого 4300×1560×1820 мм, закрытого 2480X2280X1820 мм. Изготовитель грейфера — Балаковский судоремонтный завод МРФ. Производительность перегрузки камня грейфером в сравнении с работой ковшами (с заполнением вручную) увеличивается в 4,4 раза.

В Киевском речном порту грейфер был модернизирован с целью использования на перегрузке чугуна в чушках. Была уменьшена ширина, в результате чего емкость уменьшилась до 1,1 м3. Режущие кромки челюстей выполнены из высококачественной стали. Форма режущих кромок делается из сплошного листа, который затем разрезают по размеченной волнообразной кривой. Плотность прилегания челюстей, выполненная таким образом, исключает выпадание чушек при подъеме. Вес грейфера уменьшился на 400 кг, вес подъема увеличился на 200 кг.

Производительность перегрузки модернизированным грейфером была достигнута 390 т в смену против 250 г в смену ковшами, число рабочих сократилось с 8 до 4.

Много челюстные канатные грейферы относятся к грейферам специального назначения, так как они обычно предназначаются для перегрузки определенных видов грузов. Они имеют значительный собственный вес, высокую кратность полиспаста — шести- или восьмикратные, сдвоенные и с зависимым движением челюстей. Число челюстей у существующих грейферов от 4 до 8.

Многочелюстной грейфер для металлолома, созданный конструкторским бюро Находкинского морского порта, состоит из восьми коробчатых челюстей, сваренных из листовой стали толщиной 36 мм. На концах челюстей кованые зубья. Челюсти соединены с тягами и нижней траверсой с помощью шаровых шарниров, обеспечивающих разворот их в вертикальной плоскости на угол 8—10°. Наличие шаровых шарниров способствует свободному внедрению челюстей в толщу металлолома, не вызывая деформации грейфера. Тяги выполнены в виде коробчатых балок с большим моментом инерции, что предотвращает деформацию геометрической формы грейфера при ударах о комингсы люка.

В отличие от известных многочелюстных грейферов у данного грейфера челюсти не стыкуются, и в результате этого свободные между ними пространства способствуют созданию хороших условий для зачерпывания и размещения внутри бесформенных кусков металлолома. Нижняя траверса пустотелая. Свободное пространство в ней рассчитано на установку внут,ри специальной малогабаритной электромагнитной шайбы диаметром 600 мм для увеличения интенсивности зачерпывания. Объем грейфера 1,8 м3 при собственном весе 4,8 т. Высота грейфера в закрытом состоянии 3200 м, диаметр 2800 мм.

Опыт применения данного -грейфера .показал Высокую эффективность и надежность в работе.

Многочелюстной грейфер для асфальта, применяемый в Ждановском морском порту, состоит из четырех леиестко-обраэных челюстей. Емкость грейфера 5,5 м3, собственный вес 8,2 г, вес зачерпываемого груза 6,6 т. Грейфер применяется для погрузки асфальта в полувагоны, а также при выгрузке барж. Последний слой в баржах выгружается модернизированным подгребающим грейфером емкостью 3,5 м3 модели 490, изготавливаемым Ждановским СРЗ по проекту Черноморского ЦПКБ. Модернизация произведена увеличением кратности полиспаста с 3 до 6 и установкой зубьев на режущей кромке.

Канатные грейферы для круглого леса предназначены для перегрузки круглого длинномерного леса, перевозимого в транспортных средствах (судах, полувагонах) и складируемого в штабелях россыпью плотными рядами. В эксплуатационной практике морских и речных портов в настоящее время применяются специальные двухчелюстные четырехка-натные грейферы с переменной емкостью челюстей. В отличие от обычных двухчелюстных лесные грейферы вместо сплошных с торцовыми стенками челюстей имеют три или четыре лапы или усеченные конусные челюсти, обеспечивающие переменную емкость, для плотного обжатия разного сечения зачерпываемых пачек леса.

Емкость лесного грейфера, определяемая наибольшей площадью сечения в сомкнутом состоянии лап (челюстей), принимается из расчета длины леса, укладочно-го веса его и грузоподъемности крана, на котором предполагается его использовать. Соблюдение этого условия является обязательным при проектировании лесных грейферов во избежание перегрузки крана.

Двух канатный двухчелюстной грейфер- для кранов грузоподъемностью 7—10 тс, разработанный и внедренный в Ленинградском морском порту, состоит из двух траверс, шарнирно соединенных тягами. Челюсти выполнены усеченными и конусными. Для синхронной работы челюстей верхние концы имеют рычажное устройство. Грейфер хорошо внедряется в штабель леса. Наличие сплошных челюстей, ширина которых составляет 0,3 длины бревен, обеспечивает плотное обжатие зачерпнутого пучка леса даже при неровной Укладке (непараллельности отдельных бревен в штабеле). Челюсти имеют незначительный нахлест концов, что создает ему переменную емкость для более плотного обжатия пучка. Однако, как показала практика, этого нахлеста недостаточно, и поэтому бывают случаи заклинивания бревен на концах челюстей, а при зачерпывании небольшого объема пучка возможно и выскальзывание бревен. Недостатком грейфера является и его плохая устойчивость в вертикальном положении. Несмотря на указанные недостатки, грейфер успешно применяется на перегрузке лихтерного леса.

Двухканатный трехлапый грейфер к кранам грузоподъемностью 5 тс, разработанный ЦПКБ МРФ, состоит из двух траверсов и двух челюстей, соединенных шарнирно с верхней траверсой тягами. Челюсти выполнены

трехлапыми и позволяют изменять емкость в зависимости от зачерпнутого пучка леса. Для одновременного смыкания челюстей на верхних концах тяг имеется синхронизирующее рычажное устройство. Грейфер широко применяется на перегрузке круглого длинномерного леса из полувагонов и штабеля в .морских и речных портах. К недостаткам его следует отнести: относительно большой коэффициент конструкции (отношение собственного веса грейфера к его геометрической емкости) , составляющий 2790 кГ/м2, а также перекрестное попадание бревен в зазоры между лапами при зачерпывании леса, лежащего неровно в штабеле.

Для использования на перегрузке леса длиной 2 м ПКБ УПМО ММФ разработана модификация данного грейфера. Грейфер имеет меньший вес, синхронизатор на нижней траверсе и четырехканатную подвеску. Кроме этого, предусмотрена установка сбоку челюстей дополнительных лап, которые при перегрузке длинномерного леса не монтируются. Грейфер новой модификации имеет: вес 2094 кг без дополнительных лап, с лапами — 2244 кг, полезную грузоподъемность при лесе длиной 2 м — 1000 кГ при площади просвета 0,82 м2.

По проекту ПКБ УПМО в ММФ изготавливается модификация трехлапого грейфера к кранам грузоподъемностью 10 тс. Конструкция его выполнена аналогично грейферу ЦПКБ МРФ, но для синхронной работы челюстей на верхних концах тяг и челюстей установлены зубчатые секторы. Недостатком его является малая ширина однолапой челюсти.

Используя опыт проектирования и эксплуатации, ПКБ 5’ПМО разработало специальные лесные грейферы к кранам грузоподъемностью 5; 10 и 15 тс. Грейферы двухчелюстные и в двухканатном исполнении. В отличие от эксплуатируемых лесных грейферов у новых челюсти сплошные и у одной из «их имеется углубление, что создает небольшое изменение емкости и тем самым обеспечивает плотность обжатия пучка леса. Кроме этого, такая конструкция челюстей исключает возможность попадания и заклинивания бревен в зазор между лапами, что случается при работе с трехлапыми грейферами. Однако производство этих грейферо-в пока не освоено.

Двухканатный четырехлапый грейфер к кранам грузоподъемностью 20 тс, разработанный Ленинградским морским портом, состоит из основных узлов аналогично специальным лесным грейферам. Для синхронной работы верхние концы челюстей имеют зубчатые секторы. Каждая челюсть выполнена в виде двух изогнутых лап, что создает возможность изменения емкости (просвета) на небольшую величину. Из известных грейферов он имеет самый выгодный коэффициент конструкции, составляющий 1150 кГ/м2.

Грейфер применяется только для перегрузки плотового леса из воды. Преимущества использования его особенно ощутимы в ледовых условиях. Обхватывая пучок в воде, грейфер обкалывает своим весом лед вокруг пучка и освобождает его для безопасного подъема и переноса.

Небольшой радиус изгиба концов свободной укладки балансов россыпью при одновременном раскрытии челюстей и движении прижима вниз. Синхронное раскрытие челюстей обеспечивается симметричным расположением зубчатых секторов в месте их соединения на нижней траверсе и рычажным устройством на

Четырехканатный четырехлапый грейфер с прижимом к кранам грузоподъемностью 10 тс разработан Балтийским ЦПКБ для погрузки короткомерного баланса длиной 1 и 2 м на суда россыпью при пакетном хранении на окладе в увя-зочных проволочных комплектах.

Конструкция грейфера (рис. 12) выполнена аналогично специальным лесным грейферам и состоит из двух траверс и двулапых челюстей. Концы лап, подобно грейферу для плотового леса, имеют специальную конфигурацию и при смыкании челюстей заходят одна в другую, создавая переменную емкость. Профиль челюстей выбран из условия захвата Увязанного пакета балансов, лап вызван необходимостью верхней траверсе, соединяющим тяги. Прижим предназначен для укладки баланса в расстил в штабеле за счет собственного веса и специально выбранного профиля нижней его кромки. Прижим перемещается в процессе раскрытия челюстей по направляющим с роликами, установленными на нижней траверсе грейфера.

Грейфер берет пакет с причала, куда он доставляется либо тыловым краном из штабеля, либо другими транспортирующими средствами. После незначительного обжатия пакета на причале грейфером рабочий снимает увязочный проволочный комплект. Затем пакет плотно обжимается грейфером и переносится в трюм. После опускания в месте укладки производится раскрытие грейфера, и баланс укладывается в расстил благодаря направленному перемещению челюстей и воздействию прижима, опускающегося под собственным весом.

Испытания опытного образца грейфера были произведены на балансе длиной 1 м в Ленинградском морском порту. В процессе опытной перегрузки баланса в трюм судна была достигнута производительность 300 м3 в смену. Баланс укладывался в просвете люка сплошными рядами параллельно диаметральной плоскости (ДП) судна.