|
Механизм передвижения с приводными
колесами. Механизм передвижения с приводными колесами состоит из двигателя,
системы передач и ходовой части с ходовыми колесами (катками). Механизмы
передвижения тележек и кранов могут иметь ручной и машинный привод.
Механизм передвижения с ручным приводом. Этот механизм
передвижения применяют на кранах, используемых на складах и производственных
участках с ограниченным объемом работы. Обычно грузоподъемность таких кранов
15—20 т, пролет не более 16,5 м. В мостовых кранах с механизмом передвижения
с ручным приводом в зависимости от грузоподъемности и пролета мост может быть
выполнен однобалочным из двутаврового профиля или двухбалочным с
четырехкатковой тележкой. Механизм передвижения тележки ( 9.1) смонтирован на
раме 2, опирающейся на два приводных 3 (ведущих) и два неприводных 1
(ведомых) колеса. Ведущие колеса приводятся во вращение через зубчатую
передачу 4 от тягового колеса 5 с тяговой цепью или с помощью рукоятки.
Механизмы передвижения с электрическим приводом тележек и
мостов. Эти механизмы состоят из электродвигателя, промежуточных передач,
ходовой части с приводными и неприводными ходовыми колесами. В современных
кранах механизмы передвижения различаются применением привода с редуктором;
использованием ходовых колес со съемными буксами; соединением валов, в том
числе и быстроходных, в основном зубчатыми муфтами, не требующими высокой
точности сборки.
Наиболее типичными для механизма передвижения тележки
являются приводы с центральным расположением редуктора (см. 9.3, б).
Достаточно широкое распространение получили также приводы
с навесными редукторами ( 9.2). К навесному редуктору 2 этого механизма
прикреплен фланцевый электродвигатель 1, крутящий момент от которого через
зубчатые передачи передается на полый выходной вал 8 и от него на валы
приводных ходовых колес 9. Второе приводное колесо соединено с валом первого
уравнительным трансмиссионным валом 6 с двумя зубчатыми полумуфтами 7.
Тормозной шкив 4 тормоза 3, установленного на кронштейне 5, закреплен на
промежуточном или на быстроходном валу редуктора. Реактивный момент,
возникающий при движении тележки, воспринимается через корпус редуктора
упорными болтами 10. Для механизма передвижения с навесным редуктором не требуются
специальные опорные стойки на раме тележки под редуктор и электродвигатель.
Кроме того, этот механизм передвижения отличается компактностью и простотой
установки. Однако при замене приводных колес на этом механизме необходимо
демонтировать редуктор, что усложняет ремонт.
Применение механизмов с навесным редуктором
нецелесообразно для тележек большой грузоподъемности (более 20 т), так как в
этом случае размеры и масса навесного редуктора возрастают непропорционально
и становятся неприемлемыми.
Механизмы передвижения моста. Эти механизмы выполнены с
центральным или раздельным приводами ( 9.3). При центральном расположении
привода для уменьшения перекоса крана электродвигатель установлен примерно в
средней части моста. На приводные ходовые колеса вращение передается через
трансмиссионный вал. В раздельном приводе для каждого приводного ходового
колеса или группы приводных ходовых колес имеется индивидуальный
электродвигатель. Механизмы передвижения с центральным расположением привода
могут быть выполнены с тихоходным, среднеходным и быстроходным
трансмиссионными валами. Грузоподъемность, пролет и тип металлоконструкции
моста, а также тип крана оказывают существенное влияние на выбор схемы
механизма передвижения.
Механизмы передвижения с тихоходным трансмиссионным
валом. Этот механизм передвижения находит применение в мостовых кранах
(тележках); он имеет электродвигатель 6, двух- или трехступенчатый редуктор 5
и трансмиссионный вал, выполненный из нескольких отдельных секций 4,
соединенных между собой, а также с концами выходного вала редуктора и валами
ходовых колес обычно зубчатыми муфтами (1 или 3).
Трансмиссионный вал опирается на промежуточные опоры 2,
число которых в сочетании с самоустанавливающимися подшипниками должно быть
согласовано с числом зубчатых муфт 1 или зубчатых полумуфт 3. В основу этого
условия положено соблюдение принципа статической определимости каждой из
частей этого вала.
При вращении вала с угловой скоростью, равной угловой
скорости ходовых колес, на ходовые колеса передается максимальный крутящий
момент, в связи с чем вал, муфты и подшипники имеют значительные размеры и
массу. С увеличением грузоподъемности и пролета крана параметры этих
элементов и их число возрастают. Секции трансмиссионного вала могут быть
выполнены сплошными или сварными из стальных бесшовных труб. Трансмиссионный
вал из стальных бесшовных труб по сравнению со сплошным валом имеет массу,
меньшую на 15—20 %. Длину секций следует выбирать таким образом, чтобы
требуемая длина трансмиссионного вала соответствовала пролету моста крана.
Механизмы передвижения с тихоходным трансмиссионным валом
получили широкое применение на мостовых кранах общего и специального
назначения и особенно для мостов решетчатой конструкции, где их применение
создает лучшие условия для размещения элементов привода.
Механизм передвижения со среднеходным трансмиссионным
валом. В этом механизме мостового крана ( 9.3, б) движение от электродвигателя
6 передается через редуктор 5 с уменьшенным передаточным числом,
трансмиссионный вал 4 и дополнительные зубчатые передачи 7 ходовым колесам.
Передаваемый трансмиссионным валом крутящий момент будет в несколько раз
меньше крутящего момента, действующего на тихоходном валу крана с теми же
параметрами, что позволяет сократить его массу, массу зубчатых муфт и
подшипниковых узлов, т. е. элементов, непосредственно относящихся к валу.
Однако наличие двух дополнительных концевых редукторов или открытых зубчатых
передач со значительной суммарной массой не снижает общую массу механизма.
Этот механизм передвижения используют иногда на козловых и
консольных кранах и мостовых перегружателях с жесткими мостами. В ранее
применяемых конструкциях козловых кранов и мостовых перегружателей механизмы
передвижения с центрально расположенным приводом и среднеходным
трансмиссионным валом имели одинаковое конструктивное исполнение ( 9.4).
Средне- ходный секционный трансмиссионный вал состоял из двух горизонтальных
и двух вертикальных частей, конических зубчатых колес и концевых открытых
зубчатых передач для ходовых приводных колес. Схема трансмиссионного вала
была предопределена конструкцией моста, установленного на высокие опоры, в
нижних балках которых были расположены приводные и ведомые ходовые колеса. В
настоящее время козловые краны, как правило, имеют раздельный привод колес
(см. 9.3, г).
Механизм передвижения ( 9.5) консольных однорельсовых
кранов имеет также центральное расположение привода. Среднеходный
трансмиссионный вал 1 соединен с ходовыми (или одним ходовым) колесами 4
через конические 2 и цилиндрические 3 зубчатые передачи. Механизм
передвижения установлен на продольной балке относительно кранового рельса.
Механизм передвижения с быстроходным трансмиссионным
валом. Сборный трансмиссионный вал 9 механизма передвижения моста мостового
крана (см. 9.3, в) имеет частоту вращения, равную частоте вращения
соединенного с ним вала электродвигателя 6, установленного в средней части
моста. От концов трансмиссионного вала вращение передается на два редуктора
8, а затем на ходовые колеса. Быстроходный вал в отличие от тихоходного имеет
меньший диаметр (в 2—3 раза) и меньшую массу (в 4—6 раз), но его применение
требует высокой точности монтажа подшипников на жестких опорах и динамической
балансировки вращающихся частей.
Кроме того, при нагружении крана упругие деформации моста
могут вызвать значительные смещения подшипников и дополнительный перекос осей
смежных секций, особенно опасный для быстроходного трансмиссионного вала.
Поэтому использование быстроходного вала целесообразно для крановых мостов
при длине пролета более 15—20 м с повышенной жесткостью в вертикальной
плоскости и такой установкой подшипников, при которой исключались бы
недопустимые перекосы и дисбалансы отдельных секций вала. При тихоходном
трансмиссионном вале деформация кранового моста под нагрузкой оказывает малое
воздействие на работу вала и обычно не учитывается. Быстроходные
трансмиссионные валы иногда применяют на главных тележках литейных кранов.
Трансмиссионные валы механизмов передвижения рассчитывают
на прочность по передаваемому крутящему моменту и изгибающему моменту от
собственного веса. Быстроходные трансмиссионные валы, соединенные муфтами,
представляют собой колебательные системы, в которых при совпадении частоты
собственных поперечных колебаний с частотой изменения внешних сил наступает
явление резонанса, соответствующее определенной критической частоте вращения
nKV.
Механизм передвижения с раздельным приводом. На мостовых
кранах механизм передвижения с раздельным приводом (см. 9.3, г) имеет по
одному приводу для каждой стороны моста, состоящему из электродвигателя 6 с
тормозом 10 и редуктора 8, соединенного с приводным ходовым колесом.
Электродвигатели рассчитывают (каждый на 60 % общей требуемой мощности) с
учетом возможной неравномерности их загрузки.
В последнее время механизмы передвижения с раздельным
приводом приобретают все большее применение на различных кранах. В мостовых
кранах их используют на мостах балочной конструкции и пролетах более 15 м. В портальных и башенных кранах эти механизмы передвижения применяют в виде независимых
приводных ходовых тележек ( 9.6). Каждая из тележек имеет по два ходовых
колеса и один электродвигатель. Независимые приводные тележки подобной
конструкции используют также для мостов козловых кранов и мостовых
перегружателей.
Мост крана или тележка, передвигаясь по рельсам, постоянно
отклоняются от прямолинейного движения, в результате возникают так называемые
перекосы. При перекосе одна из сторон моста (тележки) забегает вперед или
отстает относительно другой стороны. Так как размеры колеи тележек намного
меньше, а горизонтальная жесткость больше, чем у мостов, то наиболее
существенное влияние на работу механизма оказывают перекосы мостов мостовых и
козловых кранов (перегружателей).
Среди основных факторов, вызывающих перекос грузоподъемных
машин, можно отметить следующие: погрешности в установке колес, случайное при
движении расположение на мосту крана тележки, вызывающее неодинаковое
нагружение ходовых колес по обеим его сторонам; возможная непараллельность
установки рельсовых путей; различие в диаметрах приводных ходовых колес
(мосты с центральным приводом), как результат их неравномерного изнашивания;
допускаемое отклонение механических характеристик серийных электродвигателей
для мостов с раздельным приводом. Невозможность устранения этих факторов
предопределяет возникновение перекосов при передвижении крановых мостов и
необходимость использования ходовых колес с надежными ребордами. Возникающие
при этом контакты между внутренними поверхностями реборд ходовых колес и
головками рельсов приводят к их быстрому совместному изнашиванию, повышению
сопротивления передвижению и, как следствие, к более высоким энергозатратам.
Для кранов с центральным расположением привода перекос
движения моста проявляется в наиболее резкой форме. Для уменьшения перекоса в
этих кранах рекомендуется использовать приводные ходовые колеса с коническими
ободьями, способствующими повышению устойчивости прямолинейного движения
моста.
При работе механизмов с раздельным приводом и
цилиндрическими приводными колесами происходит периодическое
перераспределение нагрузок между электродвигателями обоих приводов через
металлоконструкцию моста, размеры и жесткость которой могут влиять на
характер движения моста крана. Благодаря выравнивающей способности в этом
случае установлено, что движение с перекосом уменьшается, а срок службы
ходовых колес и рельсов повышается.
Механизмы передвижения однорельсовых тележек. Однорельсовые
(монорельсовые) тележки, и тали, оборудованные грузоподъемным устройством,
перемещаются по полкам ездовой балки, выполненной из стального проката
двутаврового профиля. Тележки могут иметь ручное передвижение от
непосредственного воздействия на груз, а также ручной привод от тягового
колеса ( 9.7), привод от электродвигателя. На приводной тележке (тягаче) (
9.8, щ для увеличения силы тяги благодаря повышению сил сцепления с балкой
используют обрезиненное приводное колесо с регулируемой прижимающей пружиной
(
Однорельсовые тележки установлены на двух или четырех
катках. Двухкатковые тележки имеют ручной привод, а четырехкатко- вые —
ручной и электрический. Для тележек с электрическим приводом обычно одна пара
катков выполнена приводной. Электрические тали большой грузоподъемности
подвешивают к двум четырех- катковым тележкам. При необходимости обе тележки
могут быть оборудованы специальными электрическими приводами. Использование
однорельсовых путей дает возможность получить сложные по конфигурации трассы
движения тележек в горизонтальной плоскости, а тележки со специальными
обрезиненными прижимными роликами могут перемещаться и по наклонным участкам
монорельса.
Механизмы передвижения с канатной тягой. Механизмы
передвижения с канатной тягой применяют главным образом для тележек башенных
и кабельных кранов. Для этого механизма, на тележке которого расположены только
ходовые колеса и блоки подъемного каната, характерна незначительная масса и
размеры тележки, которая может перемещаться по наклонному рельсовому и
канатному пути.
Наиболее распространенная тележка с канатной тягой ( 9.9,
а) представляет собой жесткую раму 8 с двумя неподвижно закрепленными на ней
осями 7. На осях свободно вращаются обычно на подшипниках качения ходовые
колеса 6 и блоки 5 подъемного каната 4, один конец которого закреплен на
металлоконструкции 9, а второй на барабане 1 механизма подъема. При качении
тележки по рельсам происходит перекатывание подъемного каната по блокам,
вызывающее дополнительные сопротивления движению, а также сокращение срока
службы каната в результате знакопеременного изгиба.
Тяговый канат (или цепь) 3, огибающий в конце хода тележки
стационарный блок 10, состоит из верхней и нижней ветвей. Обе ветви
прикреплены к раме тележки, а их противоположные концы — к тяговому нарезному
барабану 2 с двумя рабочими участками так, чтобы при вращении барабана одна
из ветвей каната могла наматываться на барабан, а другая сматываться с него,
тем самым осуществляя перемещение тележки. Места крепления ветвей каната на
тяговом барабане определяют с учетом направления винтовых канавок на нем,
обеспечения правильного без резкого излома схода каната и исключения
возможности соприкосновения нижней ветви тягового каната с подъемным канатом
крюковой обоймы 11. Для этого на стреле крана, по которой перемещается
тележка, иногда устанавливают несколько стационарных отклоняющих канатных
блоков.
Для повышения долговечности подъемного каната может быть
применена тележка с другой схемой запасовки ( 9.9, б). Рама тележки 12, кроме
осей 13 ходовых колес, имеет третью ось 14 с двумя или четырьмя свободно
вращающимися блоками 15 соответственно для одинарного или сдвоенного
полиспастов крюковой подвески. В схеме запасовки со сдвоенным полиспастом на
конце стрелы крана установлены уравнительные блоки 16, что в совокупности с
симметричным расположением тяговых канатов обеспечивает перемещение тележки
без перекосов. Недостаток этой схемы заключается в уверавлеиииличении
нагрузок на раму тележки благодаря применению дополнительной оси блоков и,
как следствие, в повышении металлоемкости и сложности конструкции.
|