Козловы́е кра́ны — краны мостового типа, мост (пролётные строения) которых установлен на опоры, перемещающиеся по рельсам, установленным на бетонные фундаменты . Внешне похожи на козлов, отсюда и название.

Описание

Козловой кран состоит из следующих элементов:

• металлический мост;
• тележка, установленная или подвешенная на мосту и способная по нему передвигаться;
• две опоры, каждая из которых включает одну или две стойки;
• платформы опор для передвижения по подкрановому пути ;
• механизм подъёма груза;
• механизм передвижения тележки;
• механизм передвижения крана.

Козловые краны по назначению подразделяют на:

• перегрузочные (общего назначения);
• строительно-монтажные;
• краны специального назначения (например, краны для гидротехнических сооружений ).

Типовые характеристики кранов

Тип крана	Грузоподъёмность, т	Пролёт, м	Высота подъёма, м
Перегрузочный	3.2-50	10-40	7-16
Строительно-монтажный	300-400	60-80	20-30

По конструкции моста козловые краны делят на:

• краны с однобалочным мостом;
• краны с двухбалочным мостом.

По количеству стоек козловые краны разделяют на:

• краны с одностоечными опорами;
• краны с двухстоечными опорами.

Наиболее распространены козловые краны с двухстоечными опорами. Одна из опор может быть жёстко соединена с мостом (жёсткая или пространственная опора), а другая — шарнирно (гибкая или плоская опора). У козловых кранов с пролётом менее 25 м обе опоры выполняют жёсткими. Рельсовый путь каждой из опор тяжёлого крана (грузоподъёмностью 1000 т и более) может состоять из 2-х и более рельсов. Ходовые тележки имеют в этом случае пространственную балансирную подвеску. В некоторых случаях рельсы укладывают на разных уровнях при различной высоте опор.

Кран называют полукозловым , если мост одной стороной опирается на подкрановый путь, а другой — на опорные стойки.

Грузовая тележка перемещается по мосту крана. Механизм передвижения тележки, как и механизм подъёма, может быть установлен на тележке (автономная грузовая тележка) или на металлической конструкции моста. Нередко механизм подъёма установлен на металлоконструкции, а тележка лишь снабжена механизмом передвижения.

Грейферные козловые краны (см. грейфер (грузозахват) ) оборудованы специальной грейферной лебёдкой и при наличии механизма подъёма имеют механизм замыкания грейфера.

Если имеется необходимость ориентации груза, то тележку снабжают поворотной частью, как тележку металлургических кранов .

Для уменьшения раскачивания груза может быть использован жёсткий подвес грузозахватного устройства.

Двухконсольные козловые краны имеют двухстоечные опоры, однобалочные или реже — двухбалочные мосты. По конструктивной схеме выпускают большинство козловых кранов специального назначения.

Козловые краны с электроталями (грузоподъёмностью от 8 до 12.5 т и пролётом до 20-25 м ) обычно выполняют с трубчатым или коробчатым мостом, иногда усиливаемым шпренгельной системой. Козловые краны грузоподъёмностью от 12.5 до 32 т и пролётом 25-32 м , в основном, изготовляют с решётчатой металлоконструкцией.

Преимущественное распространение получили козловые краны общего назначения, в первую очередь, краны с гибкой подвеской грузозахватного устройства:

• грейферные ;
• крюковые ;
• магнитные .

Параметры козловых кранов общего назначения грузоподъёмностью 3.2-32 т с пролётами 10-32 м и высотой подъёма 7.1; 8.0; 9.0 и 10 м устанавливается согласно ГОСТ 7352-81.

Козловые однобалочные краны . Козловые краны с однобалочными мостами и одностоечными опорами применяют редко, что в значительной мере объясняется относительной сложностью консольной грузовой тележки.

Козловые двубалочные краны . Козловые краны с двухбалочным мостом более металлоёмки; основным их преимуществом является возможность применения типовых грузовых тележек от мостовых кранов и изготовление коробчатых пролётных балок по отработанной технологии.

Устройство

Металлическая конструкция козлового крана включает:

• мост (пролётное строение):
  • без консолей;
  • с одной консолью (однобалочный мост);
  • с двумя консолями (двухбалочный мост);
• две опоры:
  • с одной стойкой каждая;
  • с двумя стойками каждая.

Часто мост крана представляет собой пространственную конструкцию, состоящую из двух, связанных между собой ферм. Однобалочные мосты более характерны для кранов грузоподъёмностью 5-10 т . В качестве тележки в этом случае используют электротали .

Козловые краны большой грузоподъёмности выполняют с двухбалочными мостами. Рельсы для перемещения тележек в этих кранах обычно устанавливаются на верхней части главных балок. Грузовые канаты проходят между главными балками .

Тележки

Масса канатных грузовых тележек с учётом массы грузовой и тяговой лебёдок составляет 5-10 % от массы номинального груза. Канатные грузовые тележки находят применение только в кранах группы режима 1K … 3K ^{[ прояснить ]} , так как при перекатывании грузового каната по блокам полиспаста существенно увеличивается сопротивление передвижению тележки, что приводит к ускоренному износу каната. Для предотвращения чрезмерного провисания грузового каната приходится увеличивать массу грузовой подвески .

Подвесная грузовая тележка у козловых кранов бывает двух типов:

• монорельсовая . У монорельсовой канатной тележки для уменьшения изгибающего момента, изгибающего монорельс, подвески рамы блоков выполнены со сферическими опорными элементами. Кроме ограниченного срока службы монорельса, отмечается неустойчивое положение тележки и кабины в поперечном направлении. Боковое раскачивание тележки и передвижной кабины, которое не устраняется применением упорных роликов, отрицательно влияет на условия работы крановщика. При действии на тележку боковых нагрузок или при возникновении эксцентриситета в механизмах с траверсой при подъёме грузов упорные ролики оказывают воздействие на нижние пояса моста. В некоторых случаях для перемещения кабины предусматривают дополнительные монорельсы, что увеличивает металлоёмкость конструкции ;
• двухрельсовая . Иногда двухрельсовые подвесные тележки снабжают монорельсовыми каретками, а нижние пояса моста выполняют из двутавровых балок, однако при этом резко возрастает число ходовых колёс. Усложняются и становятся менее надёжными узлы крепления балок к решётке граней моста .

Более распространены краны с тележками, перемещающимися по направляющим, уложенным на нижние пояса ^{[ неизвестный термин ]} . Рамы таких тележек для обеспечения равномерного распределения нагрузок на подтележечные направляющие часто выполняют с опиранием по трёхточечной схеме. При использовании тележек с грузовыми лебёдками на одном из торцов рамы закрепляют шарнир для соединения поперечной балки несущей стойки с ходовыми колёсами. В канатных тележках поперечину прикрепляют к торцу балки, на которой установлены канатные блоки. В этом случае уменьшается высота тележки, что позволяет рамы балансиров ходовых колёс монтировать на оси торцов поперечин. Для улучшения компоновки узлов примыкания стоек к мосту, в самоходных тележках применяют малогабаритные редукторы или механизм передвижения выполняют с центральным приводом .

Лебёдки

Ход натяжения тягового каната ориентировочно может составлять 0.8-1.2 % и 1.5-2.5 % длины пути тележки для лебёдок соответственно с нарезными барабанами и шкивами. При ходе тележки 40-45 м применяются натяжные лебёдки. Для фрикционных лебёдок иногда применяют автоматические натяжные устройства (грузовые или пружинные). Их рекомендуют использовать при скоростях передвижения 0.3-0.5 м/с и ходе тележки 20-25 м . В качестве натяжных используют поворотные под действием собственного веса лебёдки, рамы которых шарнирно смонтированы на основании с обеих сторон от шкива .

Лебёдки могут быть выполнены:

• с канатоведущим желобчатым шкивом . Минимальный диаметр ^{[ чего? ]} должен быть не менее наименьшего допустимого диаметра блока и соответствовать группе механизма. Угол наклона ^{[ чего? ]} должен быть несколько более угла трения каната о шкив ;
• с нарезным барабаном . Такие лебёдки более надёжны, но обладают большими габаритами и массой .

Ходовое устройство козловых кранов

Механизмы передвижения выполняют в виде одноколёсных или балансирных тележек, соединяемых с основанием стоек опор или ходовых балок. Приводные двигатели имеют фазный ротор; в козловых кранах с электроталями грузоподъёмностью 5 т и менее часто применяют короткозамкнутые двигатели. Балансирные тележки могут быть выполнены с установленными на промежуточные ходовые колёса зубчатыми венцами, связанными между собой колесом. Иногда на выходной вал редуктора выполняют с третьей дополнительной опорой — с целью уменьшить нагрузку на корпус редуктора. В некоторых механизмах передвижения вал ведущего колеса монтируют на двух опорах и соединяют с редуктором зубчатой муфтой , однако это приводит к существенному увеличению ширины ходовой тележки. У механизма передвижения с навесным редуктором отсутствует консольная нагрузка и открытые передачи. Иногда валы редуктора и колёса соединяют с помощью жёсткой тарельчатой муфты. В козловых кранах применяются различные узлы установки ходовых колёс от мостовых кранов — цилиндрические и сварные буксы , закрепляемые внутри опоры. При использовании горизонтальных редукторов компоновка и рама усложняются; возрастают боковые габариты тележки. При использовании вертикальных редукторов значительно снижается масса и габариты тележки .

Применение

Козловые краны применяют обычно для обслуживания открытых (реже крытых) складов, главным образом штучных грузов, контейнеров и лесных грузов, для монтажа сборных промышленных и гражданских сооружений, обслуживания гидроэлектростанций и секционного монтажа в судостроении. Краны изготовляются преимущественно крюковыми или со специальными грузозахватными устройствами. Пролёты кранов общего назначения обычно 4-40 м ; при обслуживании судостроительных стапелей до 170 м . Грузоподъёмность таких кранов составляет 3-50 т , а при обслуживании гидроэлектростанций и стапелей достигает 400-800 т (в отдельных случаях 1600 т — две тележки с грузоподъёмностью по 800 т ). Передвижение кранов (скорость 20-100 м / мин ) часто является рабочим движением; при малых грузоподъёмностях в качестве грузовой тележки используются самоходные электрические тали . Для монтажа крупных изделий (например, в судостроении) применяют краны с двумя грузовыми тележками, позволяющими кантовать груз на весу. Краны строительного назначения, имеющие переменное место работы, выполняются самомонтирующимися .

Козловые краны для ГЭС . Специальные краны, предназначенные для монтажа и обслуживания машинных залов ГЭС , отличаются большой грузоподъёмностью (100-500 т ) при относительно малых пролётах. Подразделяются на:

• краны для машинных залов;
• краны для плотин.

Могут быть:

• бесконсольными;
• консольными;
• стреловыми;
• полукозловыми .

Операции, проводимые на ГЭС с помощью козловых кранов:

• синхронизированный подъём затворов плотин (большой ширины) несколькими кранами;
• подъём ротора генератора колпака над ним, затворов, решёток и пр. .

Мощнейший козловой кран в мире Хонхай способен поднимать 22 000 тонн на высоту 65 метров, установлен в Цзянсу .

Маркировка козловых кранов

Монтаж, демонтаж

Монтаж кранов с двухстоечными опорами

Общим требованием монтажа козловых кранов является обеспечение минимальной трудоёмкости и стоимости. А также часто предъявляют требования подъёма полностью собранных на монтажной площадке в рабочее положение . Козловые краны с двухстоечными опорами обычно выполняют с шарнирным креплением стоек к мосту. Это позволяет осуществлять самоподъём крана методом стягивания оснований стоек монтажными полиспастами . Ранее для кранов грузоподъёмностью 5-12.5 т эту операцию стремились выполнять без применения других механизмов: для этого ходовые тележки снабжали канатными барабанами и приспособлениями, позволяющими на период монтажа подключать эти барабаны к приводу .

В последнее время такие барабаны предусматривают только в кранах предназначенных для строительных работ (частые перебазировки). Иногда на стойках устанавливают обоймы монтажных полиспастов , но в основном, ограничиваются устройством проушин для их соединения. Для стягивания полиспастов используют другие лебёдки или тракторы .

В связи с широким распространением стреловых самоходных кранов, в том числе большой грузоподъёмности (100-250 т ), подъём моста козловых кранов всё чаще производят двумя стреловыми самоходными кранами, а при пролёте 16-25 м одним стреловым краном, причём ходовые колёса, прикреплённые к стойкам, которые шарнирно соединены с мостом, при подъёме перемещаются по подкрановым путям. Монтаж козловых кранов должен выполняться методом стягивания опор или с использования других кранов. Для кранов с относительно большой высотой подъёма (12-13 м ) эти способы не всегда приемлемы. Значительная длина стоек опор, имеющих в начальный период монтажа угол наклона, затрудняет их стягивание .

В ряде случаев (на складах лесопромышленных предприятий) не имеется возможности использования стреловых кранов с необходимыми параметрами. В этом случае может быть использован метод монтажа с первоначальным подъёмом опор в рабочее положение, в котором они удерживаются системой расчалов. Затем с помощью полиспастов , верхние обоймы которых прикреплены к ригелям опор, опоры поднимают и к ним крепят заранее собранный на нулевой отметке мост .

Монтаж кранов с одностоечными опорами

Монтаж аналогично двухстоечным. У таких кранов предусматривают также шарнирное соединение стоек с опорными балками. Это позволяет с помощью монтажных мачт или кранов разворачивают стойки совместно с прикреплённым к ним мостом в рабочее положение .

Демонтаж

Демонтаж осуществляется в порядке, противоположном монтажу.

См. также

• Подъёмный кран
• ГЭС

Примечания

Ссылки

• Электронная версия БСЭ // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров . — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
• (рус.) . Дата обращения: 20 июля 2010. 15 сентября 2013 года.
• (рус.) . Дата обращения: 20 июля 2010.