Башенным строительным краном называется поворотный кран (рис. 1, а, б) со стрелой 2, закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни 6, предназначенной для выполнения строительно-монтажных работ.
Управление всеми механизмами осуществляется машинистом из кабины. На большинстве кранов она находится на верху башни, что обеспечивает хороший обзор фронта работ.
Груз поднимают с помощью грузовой лебедки, грузового каната и крюковой подвески , являющейся грузозахватным органом крана.
Кран выполняет следующие движения: подъем груза, изменение вылета, передвижение и поворот. Сочетание этих движений позволяет не только подавать груз в любую точку строящегося здания, но и обслуживать территорию склада, разгружать материалы с транспортных средств.
Изменение вылета (т. е. изменение положения крюковой подвески относительно оси вращения крана) осуществляется либо путем изменения угла наклона стрелы с помощью стрелового полиспаста и стреловой лебедки (рис. 1, а), либо путем перемещения грузовой тележки с помощью тележечной лебедки (рис. 6).
Передвигается кран по строительной площадке обычно с помощью рельсового ходового устройства на стальных ходовых колесах с приводом от механизма передвижения по крановым путям. Для связи поворотных и неповоротных частей крана служит опорно-поворотное устройство, которое обеспечивает как передачу нагрузок от поворотной части крана на неповоротную ходовую раму, так и вращение поворотной части относительно неповоротной.
Различают два основных типа башенных кранов: с поворотной (рис. 1, а) и неповоротной (рис. 1, б) башней.
В кранах с не по воротной б а ш не й опорно-поворотное устройство размещено на верху башни. При этом поворотная часть крана состоит из стрелы 2, поворотного оголовка 3 и противо-весной консоли 9 с размещенными на ней лебедками, механизмом поворота и противовесом 8, служащим для уравновешивания крана при работе.
В кранах с поворотной башней опорно-поворотное устройство, как правило, размещено внизу, непосредственно на ходовой части крана или портале. В этом случае поворотная часть включает в себя стрелу 2, башню с оголовком и распоркой 5, поворотную платформу 2 с размещенными на ней грузовой 0 и стреловой 9 лебедками, механизмом поворота и плитами противовеса.
По типу применяемых стрел краны делятся на две группы: с подъемной и с балочной стрелой.
Рис. 1. Башенный кран:
а — с поворотной башней и подъемной стрелой, б — с неповоротной башней и балочной стрелой; 1 — крюковая подвеска, 2 — стрела, 3 — оголовок, 4 — кабина, 5 — распорка, 6 — башня, 7 — стреловой полиспаст, 8 — противовес, 9 – стреловая лебедка, 10 — грузовая лебедка, 11 — механизм поворота, 12 — поворотная платформа, 13 —опорно-поворотное устройство, 14 — балласт, 15— ходовая рама, 16 — ходовая тележка, 17 — грузовая тележка, 18 — тележечная лебедка, 19 — противовесная консоль
У кранов с подъемной стрелой (рис. 1, а) груз подвешивают к корцу стрелы. Изменение вылета (подъем стрелы) в этом случае осуществляется поворотом стрелы относительно опорного шарнира.
У кранов с балочной стрелой (рис. 1,6) груз подвешивают к грузовой тележке, которая перемещается при изменении вылета по направляющим балкам стрелы.
Наиболее просты по конструкции и способу изготовления подъемные стрелы, которые и получили массовое распространение.
В соответствии с рекомендацией СЭВ PC—4210—73 «Машины и установки подъемно-транспортные. Краны грузоподъемные. Классификация. Термины и определения». Башенные краны классифицируют по способу перемещения по строительной площадке и виду ходового устройства.
По способу перемещения башенные краны делятся на стационарные, самоподъемные и передвижные.
К.стационарным (рис. 2, а) относятся краны, закрепленные на фундаменте или на другом неподвижном основании и обслуживающие возводимое сооружение с одной стороны. При большой высоте для повышения прочности и устойчивости стационарные краны дополнительно крепят к возводимому сооружению. В этом случае их называют приставными.
К самоподъемным (рис. 2, б) относятся краны, устанавливаемые на конструкциях возводимого сооружения и перемещающиеся вверх при помощи собственных механизмов по мере возведения сооружения.
Стационарные и самоподъемные краны применяют главным образом при строительстве многоэтажных и высотных зданий.
К передвижным (рис. 2, в) относятся краны, оборудованные ходовым устройством и передвигающиеся при работе. К передвижным башенным кранам также относятся: самоходные 2, оборудованные механизмом с независимым источником питания для передвижения при работе и транспортировании, и прицепные 3, которые выполняются без механизма для передвижения и перемещаются с одного места установки на другое в прицепе за тягачом (буксиром).
Рис. 3. Виды кранов по гипу ходового устройства:
а — рельсовый, б — автомобильный, в — на шасси автомобильного типа, г — пневмо-колесный, д — гусеничный, е — шагающий; 1 — башмак, 2 — ходовая рама, 3 — ходовые колеса: 4 — шаг передвижения крана
По виду ходового устройства башенные краны подразделяются на рельсовые, автомобильные, на шасси автомобильного типа, пневмо-колесные, гусеничные и шагающие Отличаются зти краны друг от друга конструкцией ходового устройства
Наибольшее распространение получили рельсовые башенные краны (т. е. на рельсовом ходовом устройстве) (рис. 3, а), так как установка крана на рельсовых путях упрощает их эксплуатацию и повышает безопасность работы.
К башенным автомобильным кранам (рис. 3, б) относятся краны, смонтированные на шасси автомобиля. Если башенный кран монтируется не на шасси серийно выпускаемого автомобиля, а на специально изготовленном под кран пневмоколесном шасси автомобильного типа (т е. оборудованном кабиной), этот кран называется оащенным краном на шасси автомобильного типа (рис. 3, в). Если пневмоколесное шасси под краном выполнено без кабины, кран называется башен иымпневмоколесным(рис. 3, г). Гусеничные башенные краны (рис. 3, д)монтируются на гусеничном ходовом устройстве. Они отличаются сложностью и большой массой ходовой части. В то же время наличие пневмоколесного и гусеничного ходов позволяет обойтись без рельсовых путей, что повышает мобильность крана и ускоряет ввод его в эксплуатацию.
Башенные шагающие краны (рис. 3, е) сочетают в себе элементы рельсового и шагающего хода. Опираясь на цилиндрический башмак, кран поднимается над грунтом вместе с ходовой рамой 2, после чего она перемещается вперед. Затем ходовая рама опускается на грунт, а башмак поднимается. С помощью ходовых колес 3 кран передвигается вдоль рамы вперед на величину шага t. Далее башмак опускается на грунт, заканчивая цикл шагания.
КБ — кран башенный
КБМ — кран башенный модульной системы
КБГС — кран башенный для гидротехнического строительства
КБР — кран башенный для ремонтных целей
Следом за буквами идут три цифры в следующем порядке:
Первая цифра — обозначает размерную группу по грузовому моменту:
3я размерная группа — 100 т•м;
4я размерная группа — 160 т•м;
5я размерная группа — 250 т•м;
6я размерная группа — 400 т•м;
7я размерная группа — 630 т•м;
8я размерная группа — 1000 т•м;
9я размерная группа — более 1000 т•м.
Вторая и третья цифры — порядковый номер регистрации кранов, различает тип башни:
от № 01 до № 69 — означает, что кран оборудован поворотной башней[8].
от № 71 до № 99 — означает, что кран оборудован неповоротной башней[8].
Далее после точки ставится номер исполнения крана, например «.24», отличающегося от базовой модели техническими характеристиками (в базовом исполнение номер «.0» не указывается)[8]. После номера исполнения, литерами А, Б, В,…, М, …, У указывается очередная модификация (А — первая, Б — вторая)[8]. Дальше указывают для эксплуатации в каких климатических условиях выполнен кран — его климатическое исполнение[8]. Существуют следующая индексация (для умеренного климата индекс не ставится)[8]:
Т — тропическое[8].
ТВ — тропическое влажное[8].
ХЛ — холодное (Районы Крайнего Севера, до ?60 °C)[8].
треловые самоходные краны классифицируют по следующим характеристикам: грузоподъёмности, конструкции ходовой части, типу привода,типу рабочего (стрелового) оборудования[2], а также по исполнению подвески стрелового оборудования[4].
По конструкции ходовой части (шасси), стреловые краны подразделяются на следующие виды:
Автомобильный[2][6] — кран стрелового типа на шасси автомобиля[3].
Гусеничный[2][6] — кран на гусеничных тележках[3].
Железнодорожный[6] — кран стреловой, на платформе, передвигающийся по железнодорожному пути[3].
Кран на шасси автомобильного типа[6] — кран стрелового типа на ходовом устройстве типа автомобильного шасси[3].
Плавучий — кран на плавучих средствах[3].
Пневмоколёсный[2][6] — кран стрелового типа на пневмоколёсном шасси, управляемый из кабины, установленной на поворотной части крана[3].
Рельсовый[2] — кран на рельсовом ходовом устройстве[3]: краны типа «СКР».
Тракторный[8] — кран стреловой на шасси трактора[3].
В стреловых самоходных кранах используют:
Механический привод. При использовании группового механического привода все механизмы крана получают движение от дизеля или другого двигателя внутреннего сгорания[2].
Электрический привод. В случае использования электрического многодвигательного привода, каждый механизм имеет индивидуальный электродвигатель[2].
Гидравлический привод. При использовании гидропривода каждый механизм оснащается индивидуальным гидродвигателем[2].
Смешанный привод[2].
По типу привода механизмов самоходные стреловые краны делятся на две группы:
Одномоторный привод: все рабочие механизмы приводятся в движение одним или несколькими двигателями, работающими на один вал. Одномоторный привод может быть механическим, либо комбинированным[4].
Многомоторный или индивидуальный привод, когда каждый механизм получает движение от отдельного двигателя[4].
Тип стрелового оборудования
В стреловых кранах применяются:
Стреловое оборудование — оборудование крана, состоящее из рабочей (наклонной) стрелы, поддерживающих её элементов и крюковой подвески[9]. Оборудование стрелового крана представляет собой наклонную стрелу, которая установлена на поворотной раме крана[2].
Башенно-стреловое оборудование (сокр. БСО, исполнение крана в этом случае БСИ) — сменное оборудование стрелового самоходного крана с механическим приводом, состоящее из вертикальной или наклонно установленной башни (мачты), стрелы с гуськом (или без него) и необходимых устройств[9]. Мачта оборудования монтируется на поворотной раме крана и конструктивно представляет собой пространственную ферму, в верхней части которой на шарнирах крепится стрела с изменяющимся углом наклона, называемая управляемым гуськом[2]. Кран с установленным оборудованием этого типа позволяет получить наибольшее свободное пространство под стрелой, называемое полезным подстреловым пространством[2].
Крановое оборудование одноковшового экскаватора — решётчатая стрела, установленная на одноковшовый экскаватор[6]. В этом случае экскаватор используется в качестве стрелового крана. Грузоподъёмность кранового оборудования для экскаваторов с ковшами ёмкостью 0,4 м?; 0,65 м?; 1 м? и 1,65 м? составляет: 6,3 т; 10 т; 16 т и 25 т[6].
Конструкция стрелового оборудования
Стрелы решётчатой конструкции[6]. Подвешиваются на гибкой подвеске при помощи системы канатов[4] — от стрелового полиспаста[8]. Стрелы, изменяемые по длине, оснащаются специальными вставками, устанавливаемыми в среднюю часть стрелы[6].
По конструкции, в свою очередь, решётчатые стрелы подразделяются на четыре подвида:Прямые решётчатые стрелы. Применяются на кранах, которые предназначены для выполнения разнообразных работ. При этом возникают ситуации, когда при малых вылетах стрелы при наибольшей грузоподъёмности крана пространства под стрелой перестаёт хватать для подъёма крупногабаритных грузов[2].Непрямолинейные стрелы. Стрела подвешивается на стреловом полиспасте в зоне перегиба стрелы. Применяются для увеличения пространства под стрелой. В таких случаях размеры поднимаемого груза могут быть очень большими, однако стрела при этом испытывает значительный изгибающий момент, а также при повороте крана — значительный крутящий момент[2].Наращиваемые стрелы. Стрелу кранов, имеющих значительную грузоподъёмность, выполняют из нескольких секций-вставок, что позволяет применять стрелы большой длины[2].Шарнирно-сочленённые стрелы. Представляют собой стреловое устройство, состоящее из основной стрелы и шарнирно закреплённого на ней гуська. Гусёк позволяет значительно увеличить вылет стрелы при существенном пространстве под стрелой крана, однако при этом снижается грузоподъёмность. Гусёк в этом случае является неуправляемым, так как угол наклона во время работы крана остаётся постоянным[2].Стрелы телескопической конструкции[6]. На кранах с гидравлическим приводом является основным оборудованием[4]. Представляет собой сплошностенчатую (коробчатую) телескопическую стрелу балочного типа[6], подвешиваемую на жёсткой подвеске. Стрела при этом удерживаетсягидроцилиндрами[8], с помощью которых меняется её угол наклона[4]. Стрелы этого типа изменяют свою длину с помощью телескопических элементов (от трёх и более). Эта операция по изменению длины стрелы, называемая телескопированием, может производиться в процессе работы с крюком, в том числе сгрузом[6]. В качестве грузозахватного приспособления на телескопических стрелах устанавливается крюковая подвеска. При грузоподъёмности до 10 т (включительно), на кран устанавливается двухсекционная телескопическая стрела, а при грузоподъёмности более 10 т — трёх-, четырёхсекционные и т. д[4].
Изменяемость длины стрелы
Длина стрелы может оставаться постоянной или изменяемой, при использовании специальных выдвижных устройств[2]. По этому признаку стреловые устройства разделяют на:
Выдвижные устройства — стрелы, имеющие одну или несколько выдвижных секций для изменения длины[2].
Невыдвижные устройства — решётчатые стрелы, секции которых жёстко соединены одна с другой[2].
Подвеска стрелового оборудования
В зависимости от используемого стрелового оборудования, различают два типа подвесок:
Гибкая стреловая подвеска — с применением полиспаста и системы канатов[4].
Жёсткая подвеска — с использованием гидравлических цилиндров, при помощи которых обеспечивается удержание стрелы и смена угла её наклона. Используется в телескопических стрелах[4].
