Для обеспечения безопасной эксплуатации мостовые краны снабжаются следующими приборами и устройствами:
- ограничители хода моста и грузовой тележки;
- буферные устройства;
- ограничители движения подъемного механизма;
- опорные детали;
- ограничители грузоподъемности;
- электроблокировка двери кабины;
- дополнительные устройства и приборы безопасности.
Ограничители хода моста и грузовой тележки
Для предупреждения схода крана с рельсов крановые пути оборудуются концевыми упорами, при приближении моста к которым упреждающе срабатывает автоматический ограничитель рабочих движений, останавливающий механизм.
Грузовая тележка грейферного мостового электрического крана
Аналогичными устройствами автоматической остановки, срабатывающими при подходе к крайнему положению, оснащаются и грузовые тележки. При расчете момента включения автоматического ограничителя движений учитывается тормозной путь механизма, который указывается в паспорте крана предприятием-изготовителем.
Установка устройств автоматической остановки механизмов обязательна для всех мостовых кранов с электрическим приводом, номинальная скорость передвижения моста или грузовой тележки которых превышает 32 м/мин.
Кроме того, подобные устройства необходимы, когда на одном крановом пути работает два или более кранов или на одном мосту работает две или более грузовых тележек. В этом случае ограничители передвижения должны предотвратить столкновение механизмов.
Роль устройств автоматической остановки выполняют концевые выключатели, отключающие электродвигатель механизма от электрической сети. Все концевые выключатели, применяемые на мостовых кранах с электроприводом, делятся на рычажные и шпиндельные. Для остановки при контакте с каким-либо упором используются рычажные концевые выключатели. Обычно они служат для ограничения движения механизма только в одну сторону, и не должны препятствовать его перемещению в обратном направлении.
В случае, когда на одном крановом пути работает два крана, их двигатели должны автоматически отключаться при расстоянии между кранами 0.5 м. Концевые выключатели являются устройствами ближнего действия и при больших скоростях передвижения механизмов часто оказываются не в состоянии предотвратить столкновение.
Во избежание этого применяют различные устройства бесконтактного типа, в частности, фотоэлектрические системы. На мостах кранов устанавливаются излучатели и приемники света, подающие сигнал на исполнительное реле, которое и отключает электродвигатели, если краны находятся в опасной близости друг от друга.
Буферные устройства
Схемы расположения и конструкция буферных устройств
Для повышения безопасности эксплуатации мостового крана в случае внезапного выхода из строя концевых выключателей или тормозов используются упругие буферные устройства. Они служат для смягчения возможных ударов кранового моста или грузовой тележки о концевые упоры при наезде на них или друг о друга при столкновении.
По своей конструкции буферные устройства делятся на гидравлические, фрикционные, пружинные и резиновые; могут устанавливаться на подвижных (грузовая тележка или концевые балки кранового моста) или неподвижных (концы крановых путей) элементах. Буферы гасят энергию при резкой остановке, снижают ударные и динамические нагрузки, возникающие при столкновении.
Ограничители движения подъемного механизма
Для автоматической остановки подъемного механизма при подходе грузозахватного устройства к крайнему верхнему положению используется ограничитель высоты подъема. При приближении крюковой подвески к балкам моста срабатывает концевой выключатель шпиндельного или рычажного типа, отключающий электропривод от двигателя механизма подъема груза.
Опорные детали
На случай поломки ходовых колес мосты и грузовые тележки снабжаются опорными деталями, рассчитанными на максимальную возможную нагрузку. Опорные детали устанавливаются на расстоянии не более 2 см от рельсов, по которым передвигается кран или тележка.
Ограничители грузоподъемности
После срабатывания ограничителя и отключения приводного двигателя включается двигатель спуска груза
Для предотвращения перегрузки механизмов и конструкций подъемной техники, если это возможно в условиях данного технологического процесса, мостовые краны оборудуются ограничителями грузоподъемности. Ограничитель грузоподъемности – устройство, автоматически отключающее электропривод подъемного механизма, если вес поднимаемого груза на 25% превысил паспортную грузоподъемность крана.
После срабатывания ограничителя и отключения приводного двигателя включается двигатель спуска груза. В некоторых случаях приборы для фиксации перегрузки отображают информацию о фактическом весе груза, что позволяет осуществлять контроль за процессом нагружения крана.
Для обеспечении защиты обслуживающего персонала от поражение электрическим током краны мостового типа оборудуются устройством электроблокировки люка кабины
Для обеспечении защиты обслуживающего персонала от поражение электрическим током краны мостового типа оборудуются устройством электроблокировки люка кабины, а также дверей выхода на галерею и площадки обслуживания крана. При открывании этих дверей устройство автоматически снимает напряжение с открытых токоведущих частей крана. Блокировка исключает работу крана при открытой двери. Для обесточивания троллеев при открывании дверей ограниченного доступа используются концевые выключатели рычажного типа.
Следует сделать замечание, касающееся не только данного, но и всех вышерассмотренных устройств безопасности. У мостовых кранов с электромагнитным подъемным механизмом снятие напряжения с крана любым из устройств безопасности не должно отражаться на напряжении грузового электромагнита.
Дополнительные устройства и приборы безопасности
Мостовые краны, работающие вне помещения, оборудуются анемометрами, измеряющими силу ветра и подающими сигнал о необходимости прекращения погрузочных работ, если сила ветра превышает допустимый уровень. Кроме того, краны на открытых эстакадах могут снабжаться противоугонными захватами. Подобные захваты, выполненные в виде клещей или блокирующих ходовые колеса остановов, исключат перемещение находящегося в неработающем состоянии крана или его тележки под воздействием сильного напора ветра.
На всех кранах мостового типа в обязательном порядке устанавливается звуковая сигнализация (электрические звонки или сирены). С ее помощью находящиеся в цеху рабочие оповещаются о повышенной опасности, возникающей при работе крана.
Световая и звуковая сигнализация в кабине машиниста крана служит для информирования о возможных неисправностях крана или об опасных зонах (приближение к концевым упорам или к соседнему крану). Главные троллеи крана оснащаются световой сигнализацией (красными лампами), показывающей наличие на них напряжения.
Приборы и устройства безопасности, устанавливаемые на кранах
Освещение и сигнализация
К основным приборам и устройствам безопасности, устанавливаемым на грузоподъемных кранах, относятся: ограничитель грузоподъемности (грузового момента), концевые выключатели, ограничители вылета стрелы, высоты подъема крюка, поворота вращающейся части крана, анемометр, сигнализатор АСОН-1, противоугонные устройства, выносные опоры, тормоза, буферные устройства, ограждения, галереи, площадки и лестницы.
Ограничитель грузоподъемности (грузового момента) — предохранительное устройство, автоматически отключающее привод механизма подъема груза в случае превышения допустимой грузоподъемности крана.
В кранах с постоянной грузоподъемностью ограничитель регламентирует лишь вес поднимаемого груза, в кранах с переменной грузоподъемностью — момент, создаваемый весом груза.
На стреловых грузоподъемных кранах широко применяется ограничитель грузоподъемности типа ОГП-1, состоящий из двух датчиков, релейного блока и панели сигнализации. Первый датчик измеряет усилие, возникающее при подъеме груза, и называется датчиком усилия (ДУС). Обычно его устанавливают в стреловой расчалке у оголовка стрелы и он является динамометром, преобразующим усилие динамометрического кольца в пропорциональный электрический сигнал. Второй датчик задает предельно допустимые усилия, возникающие при подъеме груза, в зависимости от вылета стрелы и называется датчиком угла (ДУГ). Его устанавливают на башенных кранах на кронштейн башни крана соосно с шарниром стрелы, на стреловых самоходных кранах — у оси пяты стрелы также соосно с ней. Релейный блок служит для сравнения электрического сигнала от датчика ДУС с сигналом от датчика ДУГ и выдает соответствующие команды приборам панели сигнализации и исполнительным органам крана. Панель сигнализации служит индикаторным устройством, благодаря которому крановщик может наблюдать по шкале прибора за степенью загрузки крана и включением исполнительных устройств.
Действие ОГП-1 основано на измерении усилия в стрелоподъемном полиспасте и сравнении его с предельно допустимым усилием, определяемым допустимой массой груза на данном вылете стрелы. Повышение усилия по сравнению с предельно допустимым приводит к срабатыванию ограничителя.
Согласно “Правилам устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов” стреловые краны для предупреждения их опрокидывания должны быть оборудованы ограничителем грузоподъемности (грузового момента), автоматически отключающим механизмы подъема груза, масса которого превышает нормальную грузоподъемность более чем на 10 %. Для стреловых кранов, имеющих две и более грузовые характеристики, применяют ограничитель грузового момента, имеющий устройство для переключения его на работу в соответствии с выбранной характеристикой.
На кранах мостового типа устанавливают ограничители грузоподъемности в тех случаях, когда возможна перегрузка кранов по технологическим причинам. Необходимость оборудования крана ограничителем должна быть указана при заказе на кран. Ограничитель грузоподъемности кранов мостового типа не должен допускать перегрузку его более чем на 25 %.
Концевым выключателем называется предохранительное устройство, предназначенное для автоматического отключения привода механизма крана при переходе его движущимися частями установленных положений. Концевые выключатели служат не для обычных остановок механизмов крана, а для тех аварийных случаев, когда из-за неисправности контроллеров или другой пусковой аппаратуры или из-за оплошности крановщика может возникнуть авария или несчастный случай.
Концевые выключатели, устанавливаемые на кранах, включаются в электрическую схему так, чтобы была обеспечена возможность движения механизма в обратном направлении. Для ограничителей грузоподъемности применяют выключатели с контактами мгновенного действия, которые при достижении рычагом определенного положения срабатывают мгновенно. Концевой выключатель механизма подъема должен быть установлен так, чтобы после установки грузозахватного органа при подъеме без груза зазор между грузозахватным органом и упором был не менее 200 мм. Концевой выключатель механизма передвижения должен быть установлен таким образом, чтобы отключение двигателя происходило на расстоянии до упора, равном не менее половины пути торможения механизмов, а у башенных кранов и козловых – не менее полного пути торможения.
Рис. 7. Ограничитель высоты подъема крюка
1 — концевой выключатель; 2 — трос; 3 — серьга; 4 — груз; 5 — направляющая скоба; 6 — грузовой канат; 7 — крюковая подвеска
Ограничители вылета служат – для автоматического отключения механизма вылета (вылета стрелы) при подходе стрелы к минимальному или максимальному рабочему вылету. Ограничитель вылета рычажно-ку-лачкового типа может быть совмещен с указателем вылета. Валик ограничителя через рычаг и тягу соединен с приводом стрелы. В крайних положениях, соответствующих минимальному и максимальному вылету. Соединенная с валиком стрелка указывает вылет по градуированной шкале.
Ограничитель высоты подъема крюка (рис. 7) служит для автоматического отключения механизма подъем а крюка при подходе его к верхнему крайнему положению.
Ограничитель высоты подъема, применяющийся на кранах с подъемными стрелами, состоит из конечного выключателя и груза с двумя направляющими скобами, в которые заведены ветви грузового каната. Груз через серьгу и тросик связан с рычагом конечного выключателя. В нормальном положении груза контакты выключателя замкнуты. Когда крюковая подвеска упирается в груз и приподнимает его, освобожденный от груза рычаг конечного выключателя поворачивается под действием собственной пружины и размыкает контакты. По такому же принципу, но с несколько другой конструкцией работает ограничитель высоты подъема кранов с грузовой тележкой.
Ограничитель поворота вращающейся части крана служит для того, чтобы не допустить вращения поворотной части крана в одну сторону более 2 раз в целях предотвращения обрывов токоведущих проводов, которые передают электрический ток на электродвигатели исполнительных механизмов. Ограничитель поворота устанавливается только в том случае, когда передача электроэнергии осуществляется гибкими проводами, одни концы которых закрепляются на ходовой раме, а другие — на поворотной части крана.
Анемометр предназначен для автоматического определения скорости ветра, при которой должна быть прекращена работа, и для включения аварийных устройств. Он состоит из датчика ветра, устанавливаемого на оголовке, и измерительного пульта, находящегося в кабине крановщика. Датчик и пульт соединены специальным экранированным кабелем. На измерительном пульте имеются три сигнальные лампы и указатель скорости ветра. Сигнальная лампа зеленого цвета загорается при включении анемометра в сеть, желтого — при увеличении скорости ветра до предельно допустимой величины, красного — при превышении скорости ветра допустимой величины. С загоранием красной лампы включается звуковой сигнал анемометра.
Стреловые самоходные краны (за исключением железнодорожных) снабжаются звуковым прибором АСОН-1, издающим звуковой сигнал оповещения о приближении стрелы крана к находящимся под напряжением проводам электрической сети или линиям электропередачи напряжением свыше 36 В.
Сигнализатор АСОН-1 состоит из антенны, установленной на стреле крана, усилительно-исполнительного блока и блока сигнализации. При приближении стрелы крана к линии электропередачи в антенне наводится электродвижущая сила (ЭДС), которая поступает в усилительно-исполнительный блок. Здесь ЭДС усиливается, и, когда стрела подойдет на опасное расстояние, ЭДС включит блок сигнализации, который оповестит крановщика об опасном приближении стрелы к линии электропередачи.
Для удержания крана от перемещения под действием ветровой нагрузки и предотвращения схода с рельсов ходовых тележек при работе башенного или козлового крана на крановых путях используются противоугонные устройства. С 1974 г. вновь выпускаемые, а также ранее выпущенные краны оснащают полуавтоматическими захватами конструкции ЦНИИОМТП Госстроя СССР. Они состоят из рельсового захвата и клинового упора, которые монтируют на ходовой тележке крана. Захват состоит из двух шарнирно-сочлененных щек и устанавливается в гнезде рамы ходовой тележки без ее переделки. При движении крана щеки рельсового захвата, наезжая на рельсовую накладку в месте стыка рельсов, свободно раскрываются и после прохождения накладки снова смыкаются. Клиновые упоры позволяют закрепить кран от угона ветром в нерабочем состоянии в любом месте рельсового пути. Для этого устанавливают упоры под ходовые колеса тележек крана (по два упора с каждой стороны). При действии на кран ветровой нагрузки ходовые колеса тележки наезжают на упоры и движение крана прекращается, при этом клиновые упоры работают совместно с рельсовыми захватами.
Для увеличения устойчивости самоходных стреловых кранов в рабочем состоянии применяются дополнительные выносные опоры. Они выполняются в виде выдвижных балок или откидных кронштейнов, крепящихся к опорной раме. Свободные,концы балок или кронштейнов оборудуют винтовыми домкратами, опирающимися на деревянные подушки, или гидравлическими толкателями. Винтовые домкраты работают от ручного привода и используются в кранах небольших грузо-подъемностей. Г идравлические толкатели выносных опор питаются от насосной установки, установленной на неповоротной части крана.
Тормоза на исполнительских механизмах грузоподъемных кранов предназначены для снижения частоты вращения механизмов, полной их остановки, удержания груза на весу в неподвижном состоянии, а в механизмах передвижения для остановки крана на определенном месте. По конструктивному решению применяют колодочные тормоза, у которых торможение осуществляется прижатием колодок к тормозному шкиву, и ленточные, у которых торможение происходит путем прижатия ленты к тормозному шкиву. Наиболее широко на грузоподъемных кранах применяется колодочный тормоз, так как он прост по устройству и надежен в эксплуатации.
На концах рельсового пути для предупреждения схода с них грузоподъемного крана должны быть установлены тупиковые упоры. Они закрепляются на каждом рельсе на расстоянии не менее 500 мм от концов рельсов. Устанавливать тупик необходимо так, чтобы буферная часть крана одновременно касалась амортизаторов обоих тупиковых упоров.
Грузоподъемные краны, движущиеся по рельсовому пути, и их тележки для смягчения возможного удара об упоры или друг о друга должны быть снабжены соответствующими упругими буферными устройствами. Буферные устройства делают в виде укрепляемых на торцах кранов массивных резиновых подушек, деревянных брусьев, пружин или гидравлических устройств. Резиновые подушки и деревянные брусья применяют на кранах малой массы, движущихся с небольшими скоростями. Пружинные и гидравлические буферы применяют в тяжелых кранах, двигающихся со значительными скоростями (более 0,5 м/с).
Для обеспечения безопасности работы все находящиеся в движении легкодоступные части крана ограждаются прочными металлическими съемными ограждениями, допускающими удобный осмотр и смазку ограждаемых частей.
Обязательному ограждению подлежат:
– зубчатые, цепные и червячные передачи;
– соединительные муфты с выступающими болтами и шпонками, а также другие муфты, расположенные на местах прохода;
– барабаны, расположенные вблизи рабочего места крановщика или в проходах (при этом ограждение барабанов не должно затруднять наблюдения за навивкой каната на барабаны);
– вал механизма передвижения кранов мостового типа при частоте вращения 50 мин-^ и более (при частоте вращения менее 50 мин-1 этот вал должен быть огражден в месте расположения люка для выхода на галерею).
Ограждению подлежат также валы других механизмов грузоподъемных кранов, если они расположены в местах, предназначенных для прохода обслуживающего персонала. Ходовые колеса кранов, передвигающихся по рельсовому пути (за исключением железнодорожных), и их тележек должны быть снабжены щитками, предотвращающим возможность попадания под колеса сторонних предметов. Зазор между щитком и рельсом не должен превышать 10 мм.
Все голые токоведущие части электрооборудования крана, расположение которых не исключает случайное к ним прикосновение, также должны быть ограждены.
Площадки и лестницы, расположенные на кранах, концевые балки кранов мостового типа, а также площадки и галереи, предназначенные для обслуживания кранов, должны быть ограждены перилами высотой 1 м с устройством сплошного ограждения понизу на высоту не менее 100 м.
Кроме того грузоподъемные краны должны иметь приборы освещения для работы в ночное время и в условиях недостаточной видимости. При установке на башенных кранах светильников, освещающих рабочую зону крана, освещение должно включаться самостоятельным выключателем, установленным на портале. Кабины управления краном, аппаратные кабины и машинное помещение должны иметь электрическое освещение. Освещение на кранах с электрическим приводом при отключении электрооборудования должно оставаться включенным. Цепи освещения и сигнального прибора, включенные до вводного устройства, должны иметь собственный выключатель.Грузоподъемные краны должны быть снабжены звуковым сигнальным прибором, хорошо слышимым в местах подъема и опускания груза.
К
атегория:
—
Такелажные работы
Подробности
В процессе погрузо-разгрузочных работ узлы мостовых, козловых и прочих видов кранов совершают множество действий одновременно. Синхронность этих действий – важнейший фактор слаженной работы машины. Обеспечивается она за счет качественных настроек и своевременной отладки механизмов. Для контроля над рабочими процессами на кран устанавливаются специальные приборы и датчики.
Датчики мониторят работу любого механизма грузоподъемного крана
Для чего необходимы датчики и приборы безопасности грузоподъемных кранов
Грузоподъемные краны справляются с довольно большим количеством рабочих циклов, поэтому контроль над всеми узлами, деталями и механизмами осуществляется не только при помощи крановщика, но и специальных датчиков, а так же приборов, фиксирующих и запоминающих все, что происходит на том или ином участке конструкции.
Опасными считаются ситуации, когда рабочие механизмы крана доходят до крайнего положения. Например, балка моста прогибается слишком сильно из-за того, что величина поднятого веса сильно превышает допустимые значения, либо по той же причине оказывается слишком сильное воздействие на тали . Если упустить момент и не остановить механизм вовремя, то возникает высокий риск аварий:
- Обрыв тросов;
- Трещина в конструкции моста;
- Частичное разрушение конструкции;
- Обрушение всей конструкции моста.
Возможные причины поломок и аварий грузоподъемных кранов:
- Неправильная установка крана, ошибки монтажа;
- Нарушение правил эксплуатации;
- Ненадлежащее техническое обслуживание;
- Неисправность электрики, короткое замыкание;
- Неисправность приборов и устройств безопасности.
Датчики и приборы безопасности на различных видах грузоподъемных кранов устанавливаются для того, чтобы фиксировать малейшие сбои в работе и вовремя отправить тревожный сигнал, либо активировать устройства безопасности, останавливающие механизм.
Виды датчиков и приборов безопасности грузоподъемных кранов
Контрольно-измерительное оборудование для грузоподъемных кранов бывает разных видов
Для грузоподъемных кранов существует множество различных датчиков:
- Ограничитель грузоподъемности
. Это устройство фиксирует текущую нагрузку на грузоподъемное устройство и производит сравнение этого показателя с заданными параметрами. В случае превышения норм допустимой нагрузки, прибор отправляет соответствующий сигнал на устройство, останавливающее работу механизма. - Приборы координатной защиты
. Такие датчики контролируют пространственное положение крана относительно стен, потолка, пола, а так же линий электропередач. В случае нарушения заданных параметров, производится остановка движения крана. - Блокировка двери кабины
. Датчики регистрируют возникновение чрезвычайных ситуаций и блокируют двери кабины управления для сохранения жизни и здоровья машиниста. - Приборы защиты от столкновения
. Используются на производстве, где имеется не один кран. Датчики отслеживают расстояние, на которое механизмы приближаются друг к другу, и, при возникновении критических показателей, подается специальный тревожный сигнал. - Анемометры
. Эти приборы замеряют силу ветра. Устанавливаются они на такие краны, которые находятся вне помещения. Датчики срабатывают в том случае, когда порыв ветра достаточно силен и возникает риск угона крана.
Помимо вышеперечисленных, существуют и другие виды датчиков и приборов безопасности для козловых,
Для предотвращения аварий и несчастных случаев на мостовых эл.кранах устанавливают следующие приборы и устройства безопасности:
1. концевые выключатели
для автоматической остановки механизма подъема г/з органа, механизма передвижения крана и тележки;
2. буферные устройства;
3. ограничитель г/п;
4. блокировочные устройства;
5. приспособление для исключения выпадения стропов из зева крюка;
6. звуковая и световая сигнализация;
7. защитные средства от поражения эл.током.
Концевые выключатели
применяют для автоматического отключения от эл.сетиэл.двигателя механизма подъемагруза при подходе крюковой подвески к главным балкам моста (причем зазор между г/з органом без груза и упором должен быть не менее 200мм), а также при подходе к концевым упорам крана или грузовой тележки.
Концевой выключатель механизма передвижения устанавливают так, чтобы отключение двигателя происходило на расстоянии до упора, равном не менее половины пути торможения
.
При установке взаимных ограничителей хода механизмов передвижения кранов, работающих на одном пути, это расстояние принимают не менее 0,5м.
В мостовых эл.кранах применяют рычажные
и шпиндельные
концевые выключатели.
Рычажные
выключатели срабатывают при соприкосновении с каким-либо упором, например, отключающей линейкой, и служат обычно для ограничения перемещения в одну сторону.
Шпиндельные
выключатели применяют в основном для ограничения высоты подъема г/з устройства и предназначены для ограничения его передвижения вверх и вниз в обоих направлениях.
Блокировка люка
предназначена для автоматического отключения линейного контактора на защитной панели в кабине крана при открывании дверки люка выхода на галлерею крана. При этом обесточиваются мостовые троллеи крана и эл.аппаратура, установленная на мосту крана.
Дверка кабины
мостового крана должна иметь эл.блокировку (контакт), не позволяющую начать передвижение крана при открытой двери.
На мостовых кранах, где по технологии производства не исключена их перегрузка, должны быть установлены ограничители грузоподъемности
. Необходимость в их установке должна указываться при заказе на кран. Ограничитель г/п мостового крана может допускать перегрузку не более чем на 25%. Регулировать ограничитель при работе крана машинисту категорически запрещается
.
Нулевая защита
(электрическая блокировка) исключает самопроизвольное включение приводных двигателей механизмов крана при внезапной подаче напряжения во внешнюю эл.сеть питания крана. Эта защита предусматривает обязательный вывод рукояток управления в нулевое положение, после чего возможен пуск двигателей.
Буферные устройства
служат для смягчения ударов и толчков при наезде крановых мостов и грузовых тележек на концевые упоры или при столкновении кранов. Буфер содержит упругий элемент,который поглощает кинетическую энергию поступательно движущихся масс крана или тележки вмомент соударения и повышает тем самым безопасность эксплуатации крана при внезапных отказах тормозов или концевых выключателей.
Упругие элементы буфера выполняют резиновыми, пружинными, пружинно-фрикционными и гидравлическими.
Краны, работающие на открытых эстакадах, снабжают противоугонными захватами
, исключающимиперемещение крана вдоль крановых путей под действием ветровой нагрузки (нерабочего состояния).
При положении захватов, клещи охватывают и зажимают головкирельсов кранового пути,удерживая кран. Захваты накладываются машинистом при усилении ветра до значения предельного состояния.
Звуковая сигнализация
на кране необходима для оповещения рабочих о повышенной опасности, возникающей при перемещении грузов кранами. Обычно для этой цели используют эл.звонки, колокол, сирену, для включения которых служит кнопка (на рычаге управления).
Световая и знаковая сигнализация
служит для информирования машиниста о возможных неисправностях эл.оборудования крана или об опасных зонах его обслуживания.
Главные троллеи крана имеют световую сигнализацию о наличии напряжения на троллеях. Сигнальные лампы подключены непосредственно к троллеям и установлены на каждой фазе. При использовании трехфазного переменного тока цвет ламп в этом случае красный
. При использовании постоянного тока возле троллей устанавливают две лампы белого цвета, включенные паралельно.
Опасную зону ограждают также знаками безопасности и плакатами, устанавливаемыми на кране и в производственных помещениях.
Принята система сигнальных цветов:
— красный – запрещение
– непосредственная опасность, средство пожаротушения;
— желтый – предупреждение
– возможная опасность;
Зеленый – безопасность
– предписание;
Синий – указание
– информация.
Установка знаков безопасности на крановом оборудовании обязательна!
1.4. Приборы и устройства безопасности козловых
кранов и мостовых перегружателей
Приборы и устройства безопасности козловых кранов и мостовых перегружателей,
требования к их установке должны соответствовать Правилам устройства и
безопасной эксплуатации кранов , государственным стандартам и другим
нормативным документам.
В соответствии с Правилами козловые краны и мостовые перегружатели должны
оснащаться автоматически срабатывающими ограничителями рабочих движений:
ограничителями верхних и нижних положений грузозахватных органов,
ограничителями передвижения кранов и крановых тележек. Для ограничения
верхних и нижних положений грузовой подвески широкое применение нашли
ограничители рычажного и шпиндельного типов , аналогичные
конструкциям, устанавливаемым на мостовых кранах. Ограничители нижнего
положения устанавливают обычно при необходимости опускания груза ниже уровня
головки крановых рельсов.
Для ограничения передвижения кранов и перегружателей, а также крановых
тележек в конце крановых путей и подтележечных рельсов устанавливают
тупиковые упоры. Для недопущения наезда на тупиковые упоры в двигательных
режимах предусмотрено упреждающее выключение двигателей механизмов
передвижения при подходе крана к упорам с помощью концевых выключателей и
реек, устанавливаемых на расстоянии величины тормозного пути крана. Для
гашения энергии при остановке краны, перегружатели и их тележки оснащают
буферными устройствами. Концевые выключатели механизмов передвижения кранов
и перегружателей устанавливают на нижних частях опор, а концевые выключатели
грузовых тележек — в конце подтележечного пути, что обусловлено условием
удобства и простоты монтажа питающих коммуникаций.
Козловые краны и мостовые перегружатели должны оборудоваться ограничителями
грузоподъёмности (для каждой грузовой лебедки), если возможна их перегрузка
по условиям технологии производства. Ограничители грузоподъёмности кранов
мостового типа не должны допускать перегрузку более чем на 25 %.
По способу фиксации фактических параметров нагружения ограничители
грузоподъёмности могут быть грузовыми, пружинными, торсионными, рычажными,
эксцентриковыми, электромеханическими с применением тен-зорезисторов и
электронных усилителей .
В рычажных ограничителях грузоподъёмности (рис. 1.34) сила веса груза G
передается на двуплечий рычаг 1 с выбранным конструктивным соотношением
плеч. С другой стороны на рычаг действует упругое усилие пружины 2 (рис.
1.34, а). При большем соотношении плеч требуется меньшее упругое усилие
пружины. При попытке подъёма груза сверх допустимого нарушается
уравновешенность рычага, пружина деформируется и рычаг воздействует на
исполнительное устройство, например концевой выключатель 3 (рис. 1.34, а).
Рис. 1.34. Схема ограничителя грузоподъемности
рычажного типа
В большинстве случаев передача усилия на ограничитель грузоподъёмности
осуществляется через неподвижный уравнительный блок 4 полиспаста (рис. 1.34,
б), установленный на меньшем плече рычага, уравновешенного усилием F
пружины. При такой схеме нагружения рычага увеличивается передаточное число
рычажной системы ограничителя:
В
практике краностроения преимущественное распространение получили
эксцентриковые ограничители грузоподъемности (рис. 1.35), в которых
уравнительный блок устанавливается на оси эксцентрично и при подъеме груза,
преодолевая момент, создаваемый грузиком 2, поворачивается вместе с рычагом
3, который воздействует на концевой выключатель 7, и в случае превышения
предельного значения нагрузки обесточивает механизм подъема груза.
Рис. 1.35. Эксцентриковый ограничитель грузоподъемности с грузовым
уравновешиванием
При подъёме груза до номинального значения момент равнодействующей R (см.
рис. 1.35) от усилий в канатах S на эксцентриситете
е
оси уравновешивается силой
веса грузика G на плече L
рычага (от оси до центра
тяжести грузика):
R * e = G * L
При увеличении усилия в канате сверх нормативного
равновесие нарушается, происходит поворот рычага вплоть до воздействия его
на концевой выключатель и отключения механизма подъёма.
В качестве уравновешивающего элемента вместо грузика может использоваться
пружина. В таких ограничителях грузоподъёмности (рис. 1.36) усилие в канатах
7 передаётся эксцентрично установленному блоку 5, который при перегрузке
вызывает поворот рычага 4 относительно оси А, а тот, в свою очередь,
преодолевая сопротивление уравновешивающей пружины 2, воздействует на
нажимную планку 1, которая, в свою очередь, воздействует на концевой
выключатель 3. При увеличении усилия в канате сверх нормативного происходит
отключение механизма подъёма.
Ограничитель оснащён регулировочным винтом 6 настройки точности срабатывания.
Рис. 1.37. Ограничитель грузоподъемности торсионного
типа с пружинным уравновешиванием
По такому же принципу работают ограничители грузоподъемности торсионного
типа (рис. 1.37), лишь с той разницей, что уравновешивание рычага 1 в них
обеспечивается силой крутильной упругости вала 2. Усилия в грузовых канатах
передаются блоку 3, соединенному тягами с рычагом 7, воздействующему на
выключатель.
Все рассмотренные конструкции ограничителей грузоподъемности имеют общий
недостаток — они требуют установки пружин и других элементов значительных
габаритов и масс, поскольку устанавливаются на блоках механизма подъема и
срабатывают от больших усилий в грузовых канатах механизмов подъема.
В этом отношении предпочтительнее ограничители подъема груза, в которых
используются датчики усилий: ограничители ОГП-1, ОНК-Ю, ОГК-1 и др. В
датчиках этого типа усилие в канатах передается на стальное кольцо,
деформация которого передается реохорду реостата, изменяющему сопротивление
в цепи ограничителя. При превышении грузоподъемности сверх допустимой
отключается привод механизма подъема груза. Усилия на датчики ограничителей
передаются от уравнительных или грузовых блоков, устанавливаемых на
эксцентриковых осях.
По габаритам и компактности предпочтительна схема, в которой датчик усилия
устанавливается на грузовом барабане, для чего одна из опор делается
шарнирной и может поворачиваться при изгибе вала, воздействуя на датчик
усилия. Ограничители грузоподъемности такого типа применяются в механизмах
подъема с симметричной нагрузкой опор барабана, т. е. при барабанах с
двойной нарезкой.
По поручению Управления по котлонадзору и надзору за подъемными сооружениями
Госгортехнадзора России Всероссийским научно-исследовательским и
проектно-технологическим институтом подъемно-транспортного машиностроения (ВНИИПТМаш)
разработана опытно-промышленная партия усовершенствованных ограничителей
грузоподъемности серии ПС-80 для козловых кранов: ПС-80Б 100У1
грузоподъемностью до Ют, ПС-80Б 200УГ грузоподъемностью до 20 т и ПС-80Б
300У1 грузоподъемностью до 30 т. Такие ограничители состоят из
тензометрического датчика силы ДСТ, фиксирующего величину нагрузки на кран,
и электронного блока логики, реализующего сравнение действующей нагрузки с
заданным порогом ограничителя, формирующего сигналы управления для
отключения механизма подъема и включения звуковой сигнализации при нагрузке,
превышающей порог ограничения. Датчики модификации ДСТ-К предназначены для
установки под шарнирные опоры грузовых барабанов; под нагрузкой происходит
деформация датчика и выработка пропорционального величине нагрузки сигнала.
Датчики ДСТ-Б предназначены для установки в уравнительные блоки механизмов
подъема груза; датчики типа ДСТ-С — в крюковые подвески грузовых
полиспастов.
Схема установки ограничителя ПС-80 показана на рис. 1.38.
Датчик силы тензометрический 1, конструктивно состоящий из толстостенной
трубы с установленными внутри тензометрическими датчиками и усилительной
микросхемой, смонтирован в специальной шарнирной опоре 3, на которой
установлена подшипниковая опора 2 уравнительного блока полиспастной системы
механизма подъема.
Рис. 1.38. Схема установки ограничителя грузоподъемности ПС-80
Таким образом, датчик ДСТ, постоянно воспринимая усилие на опору от
поднимаемого груза, формирует соответствующий сигнал, который усиливается и
через экранированный кабель 4 передается в кабину машиниста 5. Установленные
там релейный блок настройки 6 и блок логики 7 обеспечивают сравнение
действующей нагрузки с заданным порогом ограничения и формируют
соответствующие сигналы управления. При увеличении нагрузки на
грузозахватном органе, превышающей порог ограничения, включается звуковой
сигнал и отключается механизм подъёма.
В последние годы большое внимание уделяется проблеме выявления фактического
нагружения кранов посредством учета их наработ ки. Так, ООО «Сила плюс» и
институтом ВПИИПТМаш разработана комплексная система «Сирена» контроля
нагружения и остаточного ресурса мостовых и козловых кранов. Использование
системы позволяет определить исходное и фактическое состояния несущих
металлоконструкций крана, а в процессе эксплуатации контролировать
уменьшение его остаточного ресурса. Контроль за нагружением крана и
снижением его остаточного ресурса осуществляется с помощью датчиков
ограничителя грузоподъёмности и блока сбора, обработки и хранения
информации. Эта информация хранится в течение трех лет и пополняется при
каждом включении крана. На основании полученной информации рассчитывается
фактический режим нагружения, класс использования крана и текущее значение
остаточного ресурса.
Козловые краны и мостовые перегружатели работают, как правило, на открытом
воздух:, имеют значительные наветренные площади и подвержены воздействию
ветровых нагрузок. При больших значениях ветрового давления тормоза не
обеспечивают надежного удержания крана от угона ветром, поэтому краны должны
быть оснащены противоугонными захватами с ручным
или механическим приводом.
Захваты удерживают краны посредством сил трения между боковыми поверхностями
головок рельсов и губками захватов.
В противоугонном захватном устройстве с ручным приводом (рис. 1.39) для
создания противоугонной силы трения усилие нажатия на рельс 1 губок 2
обеспечивается посредством винтового устройства 3 с ручным затягиванием.
Устанавливаются противоугонные захватные устройства в нижней части
металлоконструкции опор 4 крана. Недостатком ручных захватов является
длительное время их замыкания, что недопустимо при экстренном штормовом
предупреждении, а также невозможность автоматизации процесса замыкания.
Рис. 1.39. Рельсовый противоугонный захват с ручным приводом
Противоугонные захваты с механическим приводом имеют ряд конструктивных
разновидностей. Широкое распространение получили приводные противоугонные
захваты с передачей винт-гайка (рис. 1.40).
Рис. 1.40. Приводной противоугонный захват с передачей винт-гайка
Захватные рычаги 1 в верхней части шарнирно связаны с роликами 2,
помещенными в наклонные пазы ползуна 3. При перемещении ползуна под
воздействием винтовой пары 4, 5 от привода 6 и электродвигателя 7 захватные
рычаги, в нижней части соединенные стяжкой 9, поворачиваются, зажимая
головки рельсов, тем самым обеспечивая противоугонную силу трения. Для
центрирования захвата относительно рельсов предусмотрены боковые ролики 8.
Козловые монтажные краны, краны для гидроэлектростанций, мостовые
перегружатели обычно оснащают противоугонными захватами с падающими
(распорными) клиньями (рис. 1.41).
Подъем клина 1
производится с помощью гидравлического цилиндра 2 или канатной лебедки.
Усилие нажатия рычагов на головки рельсов обеспечивается силой веса клина 1,
воздействующего п
ри опускании на ролики 3,
установленные в верхней части захватных рычагов 4. После снятия усилия
нажатия клина на рычаги последние возвращаются в исходное положение под
действием усилий пружин 5. Противоугонные захваты такого типа
устанавливаются на тележке, чтобы обеспечить постоянное попадание губок
рычагов на боковые поверхности рельсов, так как они прогибаются под
нагрузкой.
Для гашения энергии движения кранов и крановых тележек в конце рельсовых
путей устанавливают тупиковые упоры. Для снижения ударных и динамических
нагрузок при наездах их оборудуют буферными устройствами, которые по
конструкции могут быть резиновыми, пружинными, гидравлическими и
фрикционными (рис. 1.42).
Рис. 1.42. Буферные устройства: а — резиновые; б — пружинные; в —
гидравлические; г — фрикционные
Резиновые буферы (рис. 1.42, а) имеют нелинейную характеристику силы
упругости, что способствует лучшему гашению энергии и малой отдаче после
наезда, однако они сравнительно недолговечны. Пружинные буферы (рис. 1.42,
б), устанавливаемые на тяжелых кранах, обычно имеют четыре пружины — две
внутренние и две наружные. Для устранения закручивания пружин при нагружении
направление навивки каждой пары из них — встречное. Пружинные буферы
достаточно громоздки; их работа сопровождается значительной силой отдачи.
Этот недостаток исключен в гидравлических буферах (рис. 1.42, в), энергия
удара в которых поглощается за счет продавливания жидкости через кольцевой
зазор 1 между днищами поршня 2 и штоком 3. Поршень заполнен рабочей
жидкостью и устанавливается в корпусе 4. Удар при наезде на упор
воспринимается наконечником 5 и ускорительной пружиной 6, передающей
давление на поршень, который при движении относительно корпуса открывает
кольцевое отверстие в центре поршня, через которое перетекает рабочая
жидкость. Шток 3 имеет переменное сечение, что позволяет регулировать
скорость перетекания жидкости и получать необходимый закон сопротивления
движению поршня, а отсюда и поглощения энергии.
Обратный ход поршня обеспечивается возвратной пружиной 7. Гидравлические
буферы сложнее по конструкции и требуют высокой технологичности при их
изготовлении и обслуживании.
Более просты по конструкции фрикционные шариковые буферы (рис. 1.42, г), в
которых при перемещении штока буфера 2, воспринимающего нагрузку, шарики 5
попадают в коническую полость, создаваемую внутренней вставкой 4 и штоком, и
за счет сил трения между шариками, а также между корпусом 1, коническими
поверхностями и шариками поглощается кинетическая энергия движущихся масс
крана или перегружателя. Обратный ход конусов и шариков производится
возвратной пружиной 3. Такие буферы отличаются малыми габаритами, в них
практически полностью отсутствует отдача; они могут использоваться для
гашения значительных энергий движения кранов и перегружателей .
Козловые краны и мостовые перегружатели в силу особенностей конструкции
подвержены такому явлению, как перекосы, т. е. забеганию или отставанию
одной из сторон крана при передвижении. Перекосы кранов как явление
нежелательное, вызывающее повышенные нагрузки на металлоконструкцию и
механизмы, обусловлены рядом причин: отклонением от проектных размеров
элементов механизмов, металлоконструкций и крановых путей, различием
механических характеристик электродвигателей, внешними климатическими
факторами и др.
Поэтому козловые краны и мостовые перегружатели должны быть рассчитаны на
максимально возможное усилие перекоса, возникающее при их передвижении, и в
обоснованных случаях оборудованы ограничителями перекоса, которые должны
срабатывать автоматически при возникновении недопустимой величины перекоса.
Существует большое многообразие конструкций ограничителей перекоса. Одними
из самых распространенных являются так называемые штанговые ограничители
перекоса, срабатывающие от деформаций растяжения-сжатия специальной штанги
1, установленной на жесткой опоре крана (рис. 1.43).
Рис. 1.43. Установка штангового ограничителя перекоса на жесткой опоре
При выбеге опоры деформируются ее стойка и штанга 1, закрепленная на опоре.
Для обеспечения устойчивости штанги по всей её длине установлены
ограничители 2. Деформация штанги передаётся шарнирному рычагу 3
специального профиля, воздействующему на концевые выключатели 4, которые
отключают двигатели «выбежавшей» опоры, включая их только после выравнивания
положения опор. На пульте управления крана устанавливают световую
сигнализацию, предупреждающую машиниста о наличии перекоса.
Специалистами Старо-Краматорского машиностроительного завода предложен
ограничитель перекоса, устанавливаемый на гибкой опоре. В ограничителе такой
конструкции деформация опоры передаётся гибкому канату 1 (рис. 1.44),
закрепленному на пролётной части крана через пружину 2 и проходящему через
направляющие ролики 3 на нижней части гибких опор.
При выбеге одна стойка опоры подвержена растяжению, другая — сжатию.
Деформации стоек вызывают перемещение каната по роликам. На канате
закреплены рейки 4, находящиеся в зацеплении с блоком из двух колёс 5.
Колесо большего диаметра блока колёс находится в зацеплении с рейками 6,
закреплёнными на штанге 7. Перемещение каната 1 при выбеге опоры через рейки
4, блок колёс 5 и рейки 6 передаётся штанге 7, которая своими выступами
воздействует на концевые выключатели 8, 9, 10, 11, производящие включение
световой и звуковой сигнализации, отключение привода двигателя выбежавшей
опоры при появлении перекоса, а также пуск двигателя после выравнивания
опор.
Существуют ограничители перекоса, срабатывающие от деформаций кручения опор
при возникновении перекосных усилий (рис. 1.45).
Рис. 1.44. Ограничитель перекоса конструкции Б. В. Беглова и А. Я. Зискина
Рис. 1.45. Ограничитель перекоса, срабатывающий от деформаций кручения
жесткой опоры
На опоре 1 установлена угловая штанга 2, которая при возникновении перекоса
получает вращение вместе с опорой. При повороте штанга горизонтальной частью
воздействует на концевой выключатель 3, включенный в цепь двигателя
механизма передвижения «выбежавшей» опоры. При выбеге опоры двигатель
механизма передвижения выключается, при выравнивании опор включается вновь.
В последние годы на кранах и перегружателях находят всё большее применение
ограничители перекоса с датчиками сельсинного типа. Конструктивно это
выполнено так. К каждой из опор присоединяют неприводную тележку, от ходовых
колёс которой через мультипликатор вращаются сельсины. Величина сигнала,
вырабатываемая сельсинами, зависит от пути, проходимого тележками при
передвижении крана или перегружателя. Сельсины подключены в мостовую схему и
при равномерном движении обеих опор диагонали измерительного моста
сбалансированы. При выбеге одной из опор нарушается балансировка моста и
вырабатываемый сигнал, который подаётся в электрическую схему управления
двигателем передвижения опоры, производи т его отключение.
