Наиболее интересным представителем этой группы кранов может служить стеллажный кран-штабелер для длинномерных грузов грузоподъемностью 5 т конструкции ЦКБА, выпускаемый Кадиевским машиностроительным заводом (рис. 55). Стеллажный и мостовой краны-штабелеры, изготовляемые этим же заводом, имеют много одинаковых узлов, в том числе грузовую платформу с телескопическими захватами и кабину управления. Стеллажный кран-штабелер выполняет те же функции и в таких же условиях, что и мостовой кран-штабелер. Однако из-за отсутствия моста стеллажный кран-штабелер полнее использует высоту склада и увеличивает использование складского объема на 10—15%. Кран-штабелер можно устанавливать на предприятиях машиностроения, имеющих стесненные складские площади, а также на крупных специализированных складах металла с большим ассортиментом и грузооборотом.

Кран-штабелер обслуживает два стеллажа, в проходе между которыми уложен рельс для перемещения крана. Сверху стеллажи связаны в горизонтальной плоскости металлоконструкциями, к которым прикреплены направляющие рельсы, удерживающие кран в вертикальном положении.

Основным элементом крана-штабелера является рама. На ней смонтированы ходовые и направляющие колеса, приводы, грузовая платформа. Рама имеет две колонны: усиленную, выполненную в виде плоской фермы, в нижней части опирающейся на концевую

Рис. 1. Стеллажный кран-штабелер для длинномерных грузов грузоподъеМ’ ностью 5 т, изготовляемый Кадиевским машиностроительным заводом

балку с двумя ходовыми колесами, и колонну, выполненную в виде коробчатой балки, также опирающейся на концевую балку с двумя ходовыми колесами. Каждая из колонн установлена ходовыми колесами на крановый рельс, сверху и снизу колонны соединены шарнирными тягами. При такой конструкции колонн значительно облегчается рама крана по сравнению с обычной прямоугольной, опирающейся на два колеса; создаются условия для выпуска модификаций крана-штабелера для проката различной длины (при изменении длины проката изменяются грузовая платформа и тяги; колонны остаются без изменений); упрощается монтаж крана.

В конструктивном оформлении рамы стеллажного крана-штабелера, так же как и мостового, прослеживается тенденция к расчленению больших металлоконструкций на законченные элементы, соединяемые при монтаже и имеющие некоторую свободу перемещения один относительно другого, что позволяет уменьшать размеры и массу изготовляемых и транспортируемых сборочных единиц, упрощать монтаж, снижать требования к точ-носта изготовления и сопряжения отдельных деталей.

Приводы подъема и передвижения монтируют в нижней части усиленной колонны крана-штабелера. Там же размещают шкафы с электроаппаратурой. На рис. 2 показан фрагмент колонны крана с механизмом подъема. Привод передвижения состоит из электродвигателя постоянного тока, колодочного тормоза и вертикального редуктора, смонтированного на валу приводного колеса. Скорость электродвигателя регулируется с помощью установки ПМУ.

Рис. 2. Колонна стеллажного крана-штабелера для длинномерных грузов грузоподъемностью 5 т, изготовляемого Кадиевским машиностроительным заводом

Привод подъема двухканатный. Он состоит из барабана, редуктора, колодочного тормоза и асинхронного электродвигателя с фазным ротором.
Автоматическое управление основано на применении обычных релейных схем, так как число адресов на кранах-штабелерах для длинномерных грузов невелико. Положение крана-штабелера в пространстве стеллажей фиксируется индуктивными датчиками, расположенными по горизонтали вдоль подкранового пути и по вертикали — на колонне крана.

Мостовые и стеллажные краны-штабелеры описанных конструкций предназначены для выполнения одних и тех же операций с одинаковыми грузами. Если мостовые краны-штабелеры обслуживают складские пролеты шириной до 24 и даже до 30 м при длине стеллажей 80—100 м (в зависимости от оборачиваемости грузов на складе), то стеллажные краны-штабелеры обслуживают секцию склада, состоящую из двух стеллажей, ширина прохода между которыми составляет 1,25 м для сортового проката (при хранении листового металла ширина прохода определяется размерами листов по ширине с добавлением зазоров по 75 мм на сторону). В складе с пролетом 24 м устанавливают до семи кранов-штабелеров, управляет которыми один оператор с центрального пульта.

На рис. 3 показан общий вид склада качественной стали, обслуживаемого стеллажными кранами-штабелерами грузоподъемностью 5 т. На складе имеются экспедиции приема и отправки грузов, оборудованные мостовыми крюковыми кранами, которые производят подъемно-транспортные операции с, грузами, укладывают их в складские поддоны и затем подают на загрузочные рольганги кранов-штабелеров. Последние укладывают поддоны в стеллажи и вынимают их из стеллажей. Из-за ограниченности зоны обслуживания и выполняемых операций, а также благодаря достаточно большим рабочим скоростям краны-штабелеры имеют высокую производительность. В зависимости от конкретных условий склада область их эффективного применения начинается при Длине стеллажей 80—100 м (если требование обеспечить максимальную емкость склада не является решающим). Очевидно, что в складах меньшей длины более целесообразно применять мойтовыё краны-штабелеры.

Рис. 3. Склад качественной стали, обслуживаемый стеллажными кранами-штабелерами грузоподъемностью 5 т

Можно и иначе решить задачу эффективного использования стеллажных кранов-штабелеров в складах металла с относительно небольшим грузооборотом: обслуживать несколько межстеллажных проходов одним краном-штабелером и перестанавливать последний из одного прохода в другой передаточной тележкой. Однако установить такую тележку для опорных однорельсовых кранов-штабелеров практически невозможно из-за сложности и громоздкости ее. Поэтому на складах металла нашли применение наряду с опорными однорельсовыми стеллажными кранами-шта-белерами опорные двухрельсовые стеллажные краны с рельсами, уложенными на стеллажах. На таких кранах-штабелерах вертикальность рамы обеспечивается установкой на ее верхней части ходовых колес с достаточной шириной колеи и базы. При этом передаточная тележка несложной конструкции перемещается по подвесным или подкрановым путям, уложенным под перекрытием склада, и несет на себе всего лишь участок подкрановых путей крана-штабелера.

Примером подобного решения может служить автоматический комплекс оборудования для склада металла, изготовленный фирмой Munk international (Норвегия), показанный на рис. 4.

Основой этого комплекса являются стеллажные краны-штабелеры грузоподъемностью 3,0 т. В верхней части краны имеют тележку, оборудованную четырьмя ходовыми колесами. К раме крепятся две колонны, между которыми перемещается платформа, оснащенная двумя телескопическими захватами. Приводы крана-штабелера расположены на тележке. Из одного прохода в другой краны-штабелеры перемещаются тележкой, движущейся по двум рельсам, один из которых уложен поперек стеллажей (выше крановых рельсов), другой — на специальные опоры. Тележка оснащена автоматическим стыковочным устройством и несет на себе участок крановых рельсов и участок троллей.

Распространение получили системы механизации складов металла, осуществляемые с помощью мостовых кранов-штабелеров (при относительно небольших грузооборотах) и однорельсовых стеллажных кранов-штабелеров, снабженных такими же рабочими органами, что и мостовые краны (при значительных грузооборотах). Возможна также механизация складов с помощью опорных двухрельсовых стеллажных кранов-штабелеров, перемещаемых из одного прохода в другой передаточными тележками.

Использование объемов складов при применении мостовых кранов-штабелеров несколько хуже, чем при использовании стеллажных кранов, работающих с передаточными тележками. Изложенное относится к стеллажным кранам-штабелерам с выдвижными телескопическими захватами. Загрузка стеллажей с помощью этих кранов производится так, что груз по длине располагается параллельно стеллажам.

Рис. 4. Склад металла, оборудованный стеллажными кранами-штабелерами для длинномерных грузов, работающими совместно с передаточными тележками:
1 — кран-штабелер; 2 — передаточная тележка; 3 — транспортная линия; 4 — тележка для транспортирования пакетов

Стеллажи могут загружаться и с торца. Для этого стеллажи, длина которых равна длине хранимого груза, должны располагаться плотно один к другому и перпендикулярно проходу, образуя жесткую пространственную раму. Груз перемещается краном- штабел ер ом между двумя блоками стеллажей, будучи расположенным также поперек прохода. Очевидно, что ширина прохода должна быть больше, чем длина груза. Стеллажи обслуживают краны-штабелеры, оборудованные выдвижными каретками или рольгангами с механическим или ручным приводом.

Краны-штабелеры с торцовой загрузкой стеллажей, как правило, выполняют опорными двухрельсовыми, с опорой рельсов на стеллажи или на пол. Металлоконструкция выполняется в виде горизонтальной балки (моста), к которой жестко крепятся две колонны, служащие для перемещения грузовой платформы. Мост снабжен двумя концевыми балками, оборудованными ходовыми колесами. Приводы передвижения крана и подъема груза находятся на балке моста.

Наибольший интерес представляет конструкция грузовой платформы и ее взаимозависимость со стеллажами. Так, стеллажи и грузовая платформа могут быть выполнены в виде желобов, обшитых листовой сталью для скольжения по ним пакета с металлическим прокатом. В этом случае пакет укладывают мостовым крюковым краном в желоб грузовой платформы и после установки крана-штабелера против требуемой ячейки, вталкивают в последнюю выдвижной кареткой, которая принудительно перемещается вдоль грузовой платформы. Каретка оборудована зажимами. Этими зажимами при выгрузке захватывают выступающие концы прутков. Описанным способом можно перерабатывать грузы целыми пакетами и отдельными прутками.

Рис. 5. Кран-штабелер Для длинномерных грузов с торцовой загрузкой стеллажей, оборудованный выдвижной кареткой с зажимом:
1 — общий вид; 2 — выдвижная каретка

Рис. 6. Кран-штабелер для длинномерных грузов с торцовой загрузкой стеллажей вручную

Грузовая платформа может быть оборудована неприводным рольгангом, на которой можно укладывать один или несколько прутков. Прутки перемещают по грузовой платформе вручную либо выдвижной кареткой. Подобная схема применяется преимущественно, когда на складе хранят металл в виде труб или прутков большого диаметра и грузы выдают поштучно.

Стеллажи и грузовую платформу могут оборудовать направляющими рельсами, по которым на колесах перемещают поддон с грузом. На грузовой платформе устанавливают толкатель с зажимом. Такой способ хранения грузов применяют, когда прием и выдача грузов производятся пакетами, а также, когда по техническим требованиям не допускается скольжения проката по желобу или один по другому.

На кранах-щтабелерах с торцовой загрузкой обычно перерабатывают прокат длиной 6—9 м. Длина ячейки стеллажа (ширина блока стеллажей) равна длине проката, а ширина прохода между стеллажами на 1—2 м превышает длину хранимого груза. Таким образом, два стеллажа, обслуживаемые краном-штабелером, занимают пролеты шириной 24—30 м. В силу этого краны-штабелеры с торцовой загрузкой и стеллажи к ним, как правило, создают для

складов, технические параметры которых определяются грузооборотом, емкостью и другими показателями.

В последнее время появились сведения о применении козловых кранов-штабелеров для длинномерных грузов. Они обслуживают один стеллаж, состоящий из отдельных секций (длина которых равна длине перерабатываемого груза), расположенных перпендикулярно оси перемещения крана-штабелера.

На рис. 7 показан козловой кран-штабелер, управляемый с пола, конструкция которого характерна для кранов этого вида. Он выполнен в виде портала, по колоннам которого вертикально перемещается грузовая платформа, оборудованная телескопическими захватами. Портал движется над стеллажами по рельсам, уложенным на специальных металлоконструкциях. При транспортировании груза платформа крана поднимается в верхнее положение над стеллажами. Когда кран-штабелер подходит к стеллажу, грузовая платформа опускается в проход между секциями, и с помощью телескопических захватов производится установка (или взятие) груза. Конструкция грузовой платформы и телескопических захватов аналогична описанным узлам мостовых и стеллажных кранов-штабелеров. Иным являются расположение стеллажей, конструкция рамы и ходовой части, а также способ перемещения груза.

Козловые краны-штабелеры по эффективности использования объемов и площадей складов не имеют преимуществ перед мостовыми специализированными кранами-штабелерами (и тем более перед стеллажными), однако могут в некоторых случаях применяться, так как для них не нужны крановые эстакады.

Рис. 7. Козловой кран-штабелер для длинномерных грузов:
1 — главная балка; 2 — нога; 3 — поддон с грузом; 4 — стеллаж; 5 — крановый путь; 6 — загрузочная площадка; 7 — вертикальный кронштейн; 8 — грузовая платформа; 9 — захват; 10 — пульт управления

—

Стеллажные краны-штабелеры представляют собой широкую группу кранов-штабелеров, которые могут устанавливать грузы в один стеллаж, расположенный вдоль крановых путей или в два стеллажа, расположенные по обе стороны крановых путей. Стеллажным называется кран-штабелер с вертикальной колонной, перемещающейся в проходе между стеллажами.

Стеллажные краны-штабелеры являются наиболее эффективным складским оборудованием и интерес к ним, проявляемый со стороны потребителей и поставщиков, предопределил интенсивное развитие производства этих кранов-штабелеров,

Стеллажные краны-штабелеры получили распространение в начале 60-х г. Один из первых кранов-штабелерсв представлял двух- или одноколонную раму, перемещающуюся по монорельсовому пути с помощью двух кареток, установленных на верхней балке рамы. На верхней балке крепили привод механизма подъема груза, с помощью которого осуществлялся подъем грузоподъемника совместно с кабиной оператора, Грузоподъемник оснащали роликовым столом, выдвижным вилочным захватом или выдвижным телескопическим захватом, в зависимости от назначения. Впервые подобные стеллажные краны-штабелеры были изготовлены Горьковским автомобильным заводом, а также итальянскими фирмами «Фата» (Ра(а) и «Пианелли траверса».

Серийное производство подвесных стеллажных кранов-штабелеров грузоподъемностью 0,5 и 1,0 т в течение ряда лет осуществлялось Стахановским машиностроительным заводом.

Краны-штабелеры грузоподъемностью 1,0 т представляют собой двухколонную раму, передвигающуюся по подвесному пути, укрепленному на стеллажах. По раме вертикально перемещается грузоподъемник. В нижней

части рамы установлены ролики, которые катятся по направляющим рельсам и удерживают кран-штабелер в вертикальном положении. Рама подвешена на двух приводных каретках. Каждая каретка имеет два электродвигателя мощностью 0,18 и 0,8 кВт, оборудованных электромагнитными тормозами, дифференциальный редуктор и две пары ходовых колес, причем одна пара — приводная.

Приводные каретки сообщают крану-штабелеру скорость 60 м/мин при одновременной работе двух электродвигателей и скорость 10 м/мин при работе одного (малого) электродвигателя. На верхней балке рамы установлен привод механизма подъема, состоящий из электротали, оборудованной двухскоростным электродвигателем мощностью 5,0 кВт.

Грузоподъемник движется вдоль рамы крана-штабелера по направляющим рельсам с помощью четырех пар роликов, охватывающих эти рельсы. На верхней поперечной балке грузоподъемника установлен подпружиненный канатный блок, соединенный тягами с клиновыми ловителями, охватывающими направляющие рельсы. При обрыве несущего каната или поломке механизма подъема происходит заклинивание ловителей и посадка грузоподъемника на раму крана.

Кабины кранов-штабелеров изготовляли двух исполнений: полуоткрытой, применяемой в отапливаемых складах с температурой не ниже +5°, и закрытой, используемой в неотапливаемых складах. Закрытая кабина имела теплоизоляцию и была оборудована приборами отопления.

Конструкция описанного крана-штабелера характерна для всех подвесных кранов-штабелеров. Преимущества их, предопределившие достаточно широкое применение, заключались в следующем: простая и технологичная конструкция рамы; удобство установки и крепления ходовых механизмов и механизма подъема; возможность использования узлов и механизмов монорельсового транспорта.

Однако длительная эксплуатация стеллажных подвесных кранов-штабелеров различных конструкций, изготовленных многими фирмами, выявила ряд общих для них недостатков:
— во-первых, интенсивное изнашивание ходовых колес и монорельсовых путей, особенно при увеличившихся До 100—120 м/мин скоростях передвижения;
— во-вторых, значительное недоиспользование высоты склада, обусловленное необходимостью разместить под монорельсом верхнюю несущую балку рамы, привод механизма подъема и другие механизмы;
— в-третьих, неудобство эксплуатации связано с размещением основных механизмов в верхней части крана-штабелера и трудностью доступа к ним обслуживающего персонала, В связи с этим выпуск подвесных стеллажных кранов-штабелеров был прекращен. Их заменили более совершенными опорными.

Рис. 8. Одноколонный стеллажный кран-штабелер, передвигающийся по рельсовым путям, уложенным на стеллажи:
1 — телескопические захваты; 2 — грузоподъемник; 3 — кабина; 4 — колонна; 5 — тележка крана; 6 — привод передвижения; 7 — привод подъема; 8 — рельсы передаточной тележки; 9 — передаточная тележка; 10 — крановый рельс; 11 — стеллаж; 12 — направляющие рельсы

Как одно из направлений в дальнейшем развитии конструкции стеллажных кранов-штабелеров можно рассматривать появление кранов-штабелеров, опирающихся на рельсы, уложенные на стеллажи. Подобные краны-штабелеры выпускали и выпускают в настоящее время некоторые фирмы. Например, одноколонный кран-штабелер изготовляет объединение «Транспорта Хрудим» («Тгапзрог1а СЬгисНт», ЧССР). Рельсы для него укладывают на верхние планки стеллажей и крепят к ним болтами. При этом должна быть обеспечена высокая точность их монтажа (отклонение — не более ±2 мм). Колея рельсовых путей в зависимости от размеров перерабатываемого груза и прохода между стеллажами составляет 1,5—2,5 м. По крановым рельсам передвигается тележка крана-штабелера, несущая на себе основные механизмы: приводы подъема и передвижения, шкаф с электроаппаратурой. К тележке крепят колонну или сплошного сечения (на кранах-штабелерах малой грузоподъемности), или решетчатую (на кранах-штабелерах большой грузоподъемности).

Для кранов-штабелеров грузоподъемностью до 1,0 т и высотой подъема 8—10 м не требуется установка в нижней части стеллажей направляющих рельсов, так как они имеют достаточно большую устойчивость в поперечной плоскости. При большей высоте подъема поперечный изгиб колонны под действием статической нагрузки от массы выдвинутого груза или динамической инерционной нагрузки при пуске и торможении телескопического захвата может существенно уменьшить зазор между краном и стеллажами. Во избежание этого в нижней части стеллажей монтируют направляющие рельсы. По рельсам катятся горизонтальные ролики, установленные на колонне крана-штабелера и удерживающие ее в среднем, относительно стеллажей положении.

Опирающиеся на стеллаж краны-штабелеры имеют лучшие, чем подвесные краны-штабелеры, условия работы благодаря катанию ходовых колес по крановым рельсам, а также возможности увеличить их диаметры. Однако их конструкции присущи серьезные недостатки. Во-первых, это верхнее расположение механизмов (недостаток подвесных кранов-штабелеров). Во-вторых, — высокие требования, предъявляемые к монтажу крановых путей и если они имеются, то и к монтажу направляющих путей. Действительно, при большой высоте подъема груза небольшая разность установки крановых путей по вертикали приводит к значительному отклонению нижнего конца колонны от среднего положения. При установке направляющего пути в этом случае могут появляться нежелательные нагрузки от перекоса металлоконструкции крана-штабелера.

Основным преимуществом опирающихся на стеллажах кранов-штабелеров является относительно простая конструкция передаточных тележек, которые предназначены для перемещения кранов-штабелеров из одного межстеллажного прохода в другой.

Передаточные тележки обычно изготовляют в виде четырехколесной платформы, перемещающейся по двум рельсам, проходящим поперек фронта стеллажей, под перекрытием склада. Один из рельсов устанавливают на стеллаж, а другой крепят непосредственно к перекрытию склада. На передаточных тележках направляющие рельсы не предусматривают, так как возможный перекос колонны крана-штабелера, установленного на тележке, не имеет существенного значения. От рамы тележки вниз опускаются короткие кронштейны, несущие участок крановых путей, который стыкуется с крановыми путями, расположенными на стеллажах.

Передаточная тележка с краном-штабелером грузоподъемностью 1,0 т изготовлена в виде сварной рамы, передвигающейся по двум крановым путям, один из которых установлен на стеллажах, другой на специальных металлоконструкциях. Рама тележки несет на себе участок крановых рельсов для передвижения крана-штабелера, оканчивающихся стыковыми замками, запирающими кран-штабелер при передвижении на передаточной тележке.

Тележка передвигается с помощью двухскоростного привода, сообщающего ей рабочую скорость 25 м/мин и установочную скорость при стыковке 5 м/мин. Питание тележки троллейное. Чтобы передаточная тележка не уменьшала использование высоты склада, ее обычно размещают в межферменном пространстве под перекрытием склада. Это в ряде случаев является решающим при выборе схемы механизации складов, что и обусловило продолжение выпуска опирающихся на стеллаж кранов-штабелеров, несмотря на ряд серьезных неудобств при их монтаже и эксплуатации. Так. стеллажные краны-штабелеры, опирающиеся на стеллаж, выпускают фирмы «Фишбах» («РгзсЬЬасЬ», ФРГ), «Транспорта Хрудим» (ЧССР) и др.

В настоящее время большинство фирм перешло к выпуску стеллажных кранов-штабелеров, перемещающихся по одному крановому пути, установленному на полу склада. В верхней части кранов-штабелеров устанавливают направляющие ролики, которые перемещаются по направляющему пути и удерживают кран-штабелер в вертикальном положении. Опорные (на пол) стеллажные краны-штабелеры по компоновке представляют собой одноколонную или двухколонную .конструкцию,-имеющую нижнюю ходовую балку с двумя безребордными колесами, одно из которых — приводное. К балке крепят одну или две вертикальные колонны, заканчивающиеся направляющими роликами, охватывающими с двух сторон направляющий путь, углового или чаще двутаврового профиля. При двух колоннах краны-штабелеры имеют в верхней части продольную балку, которая связывает их и образует таким образом замкнутую прямоугольную конструкцию. На нижней балке или на нижней части колонны устанавливают канатный или цепкой механизм подъема, с помощью которого осуществляется вертикальное перемещение грузоподъемника совместно с кабиной оператора. Подобная конструкция, ставшая классической, имеет несомненные преимущества перед описанными выше подвесными и опирающимися на стеллаж кранами-штабеле-рами.

При перемещении крана-штабелера по специальному крановому рельсу с помощью двух безребордных колес, оборудованных горизонтальными роликами, катящимися по боковым граням рельса, изнашивание как ходовой части крана-штабелера, так и рельса, в том числе и при высоких (120—160 м/мин) скоростях перемещения, минимально. Причем возможно применение ходовых колес достаточно большого диаметра, что, в свою очередь, позволяет уменьшить сопротивление перемещению и улучшить энергетические показатели механизма передвижения. При расположении в нижней части крана-штабелера всех механизмов и электрооборудования улучшаются условия доступа к этим механизмам при эксплуатации. Крановый путь, установленный на полу склада (в межстеллажном проходе), позволяет создать более благоприятные условия для монтажа данного типа крана-штабелера (по сравнению с другими типами). Монтаж кранов-штабелеров сводится к установке на крановый путь опорной балки со смонтированными на ней механизмами и установке на эту балку колонны с помощью стрелового автомобильного крана или с помощью электрической или ручной тали, подвешиваемой к направляющему пути.

Однако главным преимуществом опирающихся на пол стеллажных кранов-штабелеров является более высокая степень использования высоты помещения, чем при применении стеллажных подвесных и опирающихся на стеллаж кранов-штабелеров, достигающая своего максимального значения в одноколонных кранах-штабелерах.

Претерпели значительное изменение и некоторые узлы кранов-штабелеров, среди которых прежде всего следует отметить грузозахватные устройства. На первых конструкциях стеллажных кранов-штабелеров преимущественно использовали роликовые столы, с помощью которых пакетированные грузы устанавливались на кран-штабелер и в стеллаж, а также выдвижные и поворотные вилочные захваты. При использовании роликовых столов операторы должны прилагать значительные усилия. Кроме того, необходимо устанавливать роликовые дорожки на стеллаж, что существенно увеличивает их стоимость. Применение кранов-штабелеров с роликовыми столами на складах с интенсивной работой оказалось неприемлемым прежде всего в результате тяхчелых условий труда операторов.

Применение выдвижных (и поворотных) вилочных захватов, подобных используемым на автопогрузчиках, позволило полностью исключить ручной труд при пакетной переработке груза. Однако это влечет за собой увеличение прохода между стеллажами, так как необходимо оставлять определенное место для крепления вилочных захватов. Поэтому получили распространение выдвижные телескопические захваты, технологически более сложные, чем вилочные, но позволяющие создать проход между стеллажами минимальной ширины, равной практически сумме ширины перерабатываемого груза и зазоров (по 50—100 мм на сторону) между грузом и стеллажом.

Телескопические захваты представляют собой три секции одинаковой длины, из которых одна неподвижная, а две другие подвижные. Причем секция, которая несет на себе груз, движется с увеличенной вдвое скоростью по отношению к промежуточной. Телескопические захваты могут выдвигаться в обе стороны поперек прохода. В дальнейшем стремились уменьшить толщину выдвижных секций телескопических захватов с целью уменьшения вертикальных зазоров между грузами и полками.

Значительные изменения претерпела система управления кранов-штабелеров, начиная от ручного управления оператором из кабины на первых кранах-штабелерах и кончая полностью автоматизированным управлением, применяемым на стеллажных кранах-штабелерах последних поколений. Изменился принципиальный подход к конструированию приводных механизмов. Переход от ручного к автоматическому управлению и возросшие скорости перемещения обусловили переход от применения асинхронных электродвигателей к электродвигателям постоянного и переменного тока с тиристорным регулированием скорости, а также к электродвигателям с микроприводом. Более широко стали применяться редукторы, специально предназначенные для использования на кранах-штабелерах, вместо редукторов общепромышленного применения.

Изменения в конструкции кабин операторов направлены в основном на улучшение условий труда, создание комфортных условий и обеспечение безопасности в работе.

В настоящее время стеллажные краны-штабелеры являются высокопроизводительным надежным оборудованием, которое отличает отработанность конструкции, ее высокая технологичность, тщательность отделки. Таким образом поиски наиболее оптимальных конструктивных решений завершились созданием современных стеллажных кранов-штабелеров, имеющих много общего в конструкции, но отличающихся один от другого техническим исполнением отдельных узлов, деталей, систем управления. Можно сделать предположение, что дальнейшие конструктивные поиски будут направлены в основном на повышение надежности, технологичности, расширение функциональных возможностей системы управления.

—

Конструкция ходовой части стеллажных кранов-штабелеров для длинномерных грузов чаще всего опорного типа, так как они имеют большую грузоподъемность, размеры и массу. Различают опорные однорельсовые краны-штабелеры, у которых подкрановый рельс расположен на полу склада, и опорные двухрельсовые, у которых подкрановые рельсы монтируют на стеллажах. Конструктивные схемы ходовой части стеллажных кранов-штабелеров могут быть различными.

Наиболее простая и надежная конструкция у опорного однорельсового крана-штабелера. Преимущества такого крана очевидны: минимальное число ходовых колес, один привод передвижения, вследствие чего нет необходимости применять механические или электрические трансмиссии. Плоская рама состоит из двух связанных между собой колонн. Приводы подъема и передвижения, а также приборы и устройства управления устанавливают снизу, что облегчает условия эксплуатации кранов-штабелеров.

Наиболее интересным представителем кранов этой группы может служить стеллажный кран-штабелер для длинномерных грузов грузоподъемностью 5 т конструкции Всесоюзного проектно-конструкторского института автоматизированных транспортно-складских систем (ВИАС), бывшее Специальное конструкторское бюро складского оборудования, механизации и автоматизации скадов (СК.БС). Сталлажный кран-штабелер имеет грузовую платформу с телескопическими захватами и кабину управления такие же, как и мостовой кран-штабелер. Стеллажный кран-штабелер позволяет полнее использовать высоту склада и увеличить использование его вместимости на 10—15 %, так как не имеет моста. Кран-штабелер можно устанавливать на предприятиях машиностроения, имеющих стесненные складские площади, а также на круных специализированных складах металла с большим ассортиментом и грузооборотом.

Рис. 9. Стеллажный кран-штабелер для длинномерных грузов САД-5,0, выпускаемый Стахановским машиностроительным заводом

Кран-штабелер обслуживает два стеллажа, в проходе между которыми уложен рельс для перемещения крана. Сверху стеллажи связаны в горизонтальной плоскости металлоконструкциями, к которым прикреплены направляющие рельсы, удерживающие кран в вертикальном положении.

Основным элементом крана-штабелера является рама. На ней смонтированы ходовые и направляющие колеса, приводы, грузовая платформа. Рама имеет две колонны: первую — усиленную, в виде плоской фермы, в нижней части опирающуюся на концевую балку с двумя ходовыми колесами, и вторую — в виде коробчатой балки, также опирающуюся на концевую балку с двумя ходовыми колесами. Каждую из колонн устанавливают ходовыми колесами на крановый рельс. Сверху и снизу колонны соединены шарнирными тягами. При такой конструкции колонн значительно облегчается рама крана по сравнению с обычной прямоугольной, опирающейся на два колеса; создаются условия для модификации крана-штабелера (переработки проката различной длины).

Усиленная колонна выполняет ряд функций. Она используется для вертикального перемещения грузовой платформы. Кроме того, она обеспечивает продольную устойчивость всей рамы благодаря увеличенной массе и увеличенному расстоянию между ходовыми колесами. На ней с целью увеличения устойчивости и также для создания необходимой сцепной массы установлены приводы подъема и передвижения, а также все электрооборудование крана-штабелера (за исключением кабины оператора, устанавливаемой на второй колонне).

Привод подъема, состоящий из асинхронного электродвигателя с фазным ротором, цилиндрического редуктора, тормоза и канатного барабана, смонтированного на общей раме, устанавливается в проеме колонны. Колонна состоит из двух стоек, соединенных поперечными связями и стальными листами с окнами для облегчения конструкции. Внутри колонны проходят грузовые канаты.

Привод передвижения состоит из электродвигателя постоянного тока, тормоза, вертикального цилиндрического редуктора с полым выходным валом, жестко насаженного на вал приводного колеса. На площадке колонны установлен шкаф с силовым электрооборудованием.

По второй, коробчатой, колонне перемещается кабина оператора. Кабина оператора имеет такую же конструкцию, что и кабина мостового крана-штабелера. Однако она выполняет несколько иные функции и предназначена для управления краном-штабелером при наладке и в случаях отказа системы автоматического управления. Соответственно назначению несколько изменен набор приборов управления. Кабина выполнена закрытой. Вход в кабину— со стороны задней стенки для того, чтобы можно было входить и выходить из нее в проходе между стеллажами. Для удобства входа в кабину кресло оператора выполнено откидным, а спинка находится на двери кабины. Для исключения самопроизвольного открывания двери при движении крана-штабелера имеется кронштейн со штырем, на который опускается кресло оператора. Таким образом, пока оператор сидит в кресле, дверь кабины не может открыться. Кабина оборудована ловителями, приводимыми в действие ограничителем скорости.

Основной режим управления краном-штабелером автоматический, осуществляется он оператором с помощью стационарно установленных пультов. Каждый кран-штабелер имеет один или два пульта автоматического управления (два пульта необходимы при управлении с противоположных сторон склада). При установке на складе нескольких кранов-штабелеров их пульты управления монтируют рядом, в едином посту управления

Система автоматического управления основана на применении релейных схем, так как число адресов на кранах-штабелерах невелико. Положение крана-штабелера в пространстве стеллажей фиксируется индуктивными датчиками, расположенными по горизонтали, вдоль кранового пути и по вертикали — на колонне крана-штабелера.

Рис. 10. Стеллажные краны-штабелеры для длинномерных грузов САД-5,0 на складе листа из алюминиевых сплавов

Краны-штабелеры САД-5,0 предназначены для переработки сортового проката и качественной стали в пачках или на поддонах. Проход между стеллажами составляет 1,25 м при ширине пакета 0,8—1,0 м. Эти краны-штабелеры применяют и для складирования в стеллажи листового металла, когда хранение листа в пачках, уложенных в стеллажи, экономически целесообразно (при большом числе различных размеров листового металла и при необходимости хранить металл по плавкам).

Переработка конструкции заключается лишь в увеличении длины и хода выдвижения телескопических захватов в зависимости от ширины хранимого в стеллажах листового проката. При этом увеличивается масса телескопических захватов, что влечет за собой необходимость некоторого снижения грузоподъемности кранов-штабелеров. Ширину проходов выполняют на 200 мм больше ширины перерабатываемого груза. Наряду с укладкой листового металла кран-штабелер может перерабатывать и сортовой прокат, уложенный в поддон. С целью полного использования пространства стеллажей поддоны укладываются по два в каждую ячейку.

Отличительной особенностью кранов-штабелеров фирмы «Демаг» является установка кабины оператора на грузовой платформе. При этом достигается улучшение обзора оператором зоны установки груза. Однако значительно усложняются условия обеспечения безопасной работы оператора, так как ловители необходимо устанавливать на грузовой платформе и обеспечивать их синхронное включение на обеих колоннах. Управление кранами-штабелерами автоматическое от ЭВМ.

Стеллажные краны-штабелеры для длинномерных грузов эффективны на складах с большим грузооборотом ввиду большой их производительности, обусловленной как большими рабочими скоростями, так и ограниченной зоной их использования — в проходе между двумя стеллажами, Эффективная область использования стеллажных кранов-штабелеров начинается при длине стеллажей 80—100 м. При меньшей длине стеллажей стеллажные краны-штабелеры недоиспользуются по производительности. Обслуживание нескольких межстеллажных проходов одним стеллажным краном-штабелером с помощью передаточной тележки не производится в результате больших габаритов и массы кранов-штабелеров (передаточной тележки). При этом зона работы передаточной тележки занимала бы большой объем склада. Так, при длине хранимого груза до 9 м ширина зоны перемещения передаточной тележки составляла бы 15—16 м.

Однако при небольшой грузоподъемности кранов-штабелеров и относительно коротких (не более 6 м) грузах известны склады металла, обслуживаемые стеллажными кранами-штабелерами с передаточными тележками. Примером подобного решения может служить автоматический комплекс оборудования для склада металла, изготовленный фирмой «Мунк».