Широко применяют колонны с удлиненной кареткой, на которой жестко закреплен вилочный захват В верхней части каретки (подвижной секции) устанавливают блок или элементы крепления каната.

Рис. 1. Телескопические колонны:
а, б — с удлиненной кареткой; в, г — с одной промежуточной подъемной секцией; д — с подъемной секцией, уравновешенной противовесом: е — многоступенчатая; ж — с промежуточной подъемной секцией, снабженной механизмом подъема

При использовании полиспастной подвески один конец каната крепят на поворотной платформе в точке, другой — на барабане механизма подъема. Колонны такой конструкции просты по устройству, но не позволяют полностью использовать высоту складского помещения под мостом крана. Колонны с удлиненной кареткой целесообразно применять для кранов, устанавливаемых для погрузки и разгрузки транспортных средств и временного штабелирования непосредственно в зоне экспедиции.

Высоту подъема груза для крана с удлиненной кареткой можно несколько увеличить, если продолжить направляющие колонны до высоты тележки и поднимать каретку через специальный проем в поворотной платформе. При этом, однако, появляется необходимость некоторого увеличения размеров опорно-поворотного устройства, а значит, и тележки.

На рис. 1, в показана колонна с подвижной секцией в нижней части которой размещен блок. Подъемный канат закреплен на жесткой секции колонны в точке проходит через нижний блок и направляется к механизму подъема. Вилочный захват связан специальным зажимом с подъемным канатом. При работе механизма подъема поднимаются одновременно захват и подъемная секция, причем скорость подъема захвата вдвое больше, чем подъемной секции.

Колонна, изображенная на рис. 1, г, отличается тем, что для подъема каретки и подвижной секции применены разные канаты. Каретка поднимается канатом, наматывающимся на барабан механизма подъема. Подвижная секция поднимается канатом, закрепленным на жесткой секции колонны. Канат перекинут через блок, установленный на каретке.

В некоторых случаях подвижную секцию уравновешивают подвижным противовесом, Секцию и противовес соединяют цепью или канатом, перекинутым через звездочку или блок. Механизм подъема при этом связывают непосредственно с вилочным захватом. Масса противовеса должна быть больше массы подвижной секции, но меньше суммарной массы секции и вилочного захвата. Такая конструкция позволяет уменьшить мощность привода механизма подъема, однако увеличивается масса системы и требуется тщательная пригонка подвижной и неподвижной секций и вилочного захвата, чтобы избежать заедания при опускании пустою захвата.

Несколько реже применяют многоступенчатые телескопические колонны, в которых каждая из подвижных секций и вилочный захват связаны непосредственно с механизмом подъема. Барабан механизма подъема выполняют в этом случае ступенчатым, так что часть барабана наибольшего диаметра связана канатом с вилочным захватом. Части барабана, имеющие меньшие диаметры, связываются канатами с подвижными секциями. Колонна такой конструкции позволяет максимально поднять нижнюю точку крана-штабелера над полом склада, что целесообразно при штабелировании груза. Соотношение диаметров выбирают таким, чтобы все подъемные элементы достигали крайних положений одновременно.

Известны телескопические колонны, снабженные не только механизмом подъема груза, но и механизмом подъема подвижной секции колонны. Вилочный захват при подъеме движется вместе с подвижной секцией до достижения последней своего верхнего положения. Дальнейший подъем захвата происходит при остановке подвижной секции.

Оригинальная конструкция телескопической колонны применена на мостовых кранах-штабелерах, выпускаемых Стахановским машиностроительным заводом. Часть колонны, которую крепят к тележке, имеет коробчатое сечение с тремя парами направляющих. По направляющим перемещаются катки подвижной секции колонны и кабины. Подвижная секция колонны имеет корытообразное сечение и оборудована двумя парами направляющих, а также соединительным устройством. При расположении захвата в нижнем положении ролики грузового захвата упираются в рычаги соединительного устройства, которые не могут повернуться, так как они соединены вертикальными тягами с У-образными рычагами, упирающимися роликами в боковые стенки колонны, благодаря чему грузовой захват и подвижная секция колонны поднимаются совместно. Когда подвижная секция приходит в крайнее верхнее положение, ролики У-образных рычагов входят в карманы. Так как У-образные рычаги воспринимают нагрузку от массы подвижной секции колонны, передаваемую вертикальными тягами, то они под действием этой нагрузки поворачиваются при входе роликов в карманы. При этом на такой же угол поворачиваются рычаги и занимают вертикальное положение, составляя одну линию с вертикальной тягой и освобождая место для движения грузового захвата, ролики которого теперь будут катиться по вертикальной тяге, запирая ее в пазу, образованном ребрами подвижной секции колонны. Грузовой захват продолжает подъем до верхнего положения, подвижная часть рамы остается на месте, удерживаемая У-образными рычагами, ролики которых вошли в выемки колонны.

Рис. 2. Мостовой кран-штабелер, управляемый из кабины, грузоподъемностью 2,0; 3 2 и 5,0 т:
а – общий вид; б – телескопическая колонна

Преимуществом телескопических колонн этой конструкции является постоянное расположение грузоподъемника внизу подвижной секции, что создает наилучшие условия для проведения погрузочно-разгрузочных работ (перемещение грузоподъемника по подвижной секции происходит только при верхнем положении последней, т. е. при загрузке верхних ячеек стеллажей).

Эта конструкция получила дальнейшее развитие. Во-первых, телескопические колонны новой конструкции имеют одно соединительное устройство вместо двух. Как показал опыт эксплуатации кранов-штабелеров, соединительные устройства нагружены неодинаково вследствие различных факторов, возникающих при изготовлении и эксплуатации кранов-штабелеров. Практически работает одно из них. При использовании одного соединительного устройства сокращается трудоемкость изготовления крана-штабелера, а также улучшаются условия эксплуатации.

Во-вторых, в телескопических колоннах новой конструкции направляющие для перемещения грузоподъемника расположены с внутренних сторон подвижной секции. Это создает условия для сокращения размеров колонны и для крепления кабины непосредственно к подвижной секции. В результате указанных изменений новая конструкция телескопических колонн компактнее и дешевле.

Телескопическая колонна состоит из: неподвижной секции коробчатой формы с выемкой в верхней части; направляющих, по которым перемещаются опорные катки и боковые ролики; средней подвижной секции, несущей опорные шарниры двух рычагов и тяг механизма блокировки с фиксирующим роликом, Причем один рычаг выполнен двуплечим. Средняя подвижная секция состоит из двух коробчатых балок с центрирующими втулками, которые обеспечивают соосность опорных катков и направляющих. Коробчатые балки соединены стяжками, которые попарно в вертикальной плоскости связаны пластинами. На конце коробчатых балок приварены направляющие опорных катков и боковых роликов нижней подвижной секции, имеющей коробчатую форму, к которой приварена рама с опорными осями вил. На нижней подвижной секции закреплены в верхней и нижней частях упорные ролики, запирающие среднюю подвижную секцию на неподвижной секции колонны, а также блочная подвеска, которая связана канатом с барабаном механизма подъема. К средней подвижной секции крепят кабину, рычажную систему клиновых ловителей и ограничитель скорости опускания кабины.

Рис. 3. Мостовой кран-штабелер с телескопической колонной новой конструкции:
1 — тележка; 2 — мост; 3 — двигатели; 4 — неподвижная секция; 5 — выемка; 6, 12 — направляющие; 7, 18 — катки; 8, 12 — боковые ролики; 9 — средняя подвижная секция; 10 — центрирующие втулки; 11 — балки; 13 — тяга; 14 — фиксирующий ролик; 15 — нижняя подвижная секция; 16 — блочная подвеска; 17 — рама; 20 — стяжки; 21 — пластины; 22 — упорные ролики

Принцип работы телескопической колонны заключается в следующем. Груз, установленный на вилы, а следовательно, и нижняя подвижная секция поднимаются механизмом подъема через блочную подвеску. При этом верхний упорный ролик упирается в один рычаг и через тягу и другой рычаг прижимает фиксирующий ролик, который перекатывается по передней стенке неподвижной секции, т. е. происходит одновременное перемещение по вертикали средней подвижной секции и нижней. В крайнем верхнем положении средней подвижной секции фиксирующий ролик западает в выемку неподвижной секции и запирает среднюю подвижную секцию на неподвижной секции. При этом рычаги складываются, тяга перемещается в сторону передней стенки неподвижной секции, упорный ролик перемещается по тяге, и нижняя секция начинает перемещаться относительно средней (в данном случае неподвижной) секции в крайнее верхнее положение. Когда верхний упорный ролик сходит с тяги, то он должен зайти на нее для удержания фиксирующего ролика в закрытом положении, т. е. расстояние между упорными роликами должно быть меньше длины тяги механизма блокировки. При опускании нижняя подвижная секция перемещается относительно средней (пока неподвижной) секции, верхний упорный ролик сходит с тяги, при этом фиксирующий ролик под действием силы тяжести средней подвижной секции выходит из выемки и происходит одновременное опускание средней и нижней подвижных секций относительно неподвижной секции.