Концевые выключатели для передвижения крана

Приборы безопасности мостового крана

Мостовые краны — это незаменимые узлы на ряде крупных предприятий нефтехимической, горнодобывающей, металлургической и машиностроительной отраслях производства. Использование этих машин позволяет выполнять большой объем работ и развивать производственные мощности. Потеря такой машины вследствие поломки, простоя и неграмотного обслуживания приводит к остановке производственных линий. Кроме того, неграмотные действия при работе с мостовыми кранами — одна из основных причин травм других работников цеха. Поэтому крупные предприятия немало внимания уделяют подбору опытных, квалифицированных машинистов. Далее разберемся, как устроены данные транспортные средства и каковы правила их эксплуатации? В этой статье мы рассмотрим установленные приборы безопасности мостового крана.

Общая кинематическая схема мостового крана

Рис. 1. Кинематическая схема механизма передвижения мостового крана

На рисунке 1 представлена типовая кинематическая схема кранового механизма, включающая:

1. Электродвигатель (чаще всего используются асинхронные трехфазные двигатели).
2. Тормоз – обеспечивает остановку и фиксацию перемещаемого груза в любом положении.
3. Редуктор – понижает количество оборотов двигателя.
4. Барабан – служит для равномерного натяжения крановых тросов.
5. Полиспаст – одинарый или обойма из нескольких блоков, обеспечивающих эффективное распределение энергии от привода и выигрыш в скорости и силе.
6. Крюк – устройство для захвата груза.

Устройство мостового крана

Общее устройство мостового крана состоит из одно- или двухбалочного моста, перемещающейся по нему грузовой тележке. Как на мосту, так и на тележке установлено необходимое электрооборудование и механические узлы. Управляется механизм из подвесной кабины или с пульта, при нахождении оператора на полу цеха или вне рабочей площадки.

Монтаж подкрановых путей может осуществляться как на свободностоящей крановой эстакаде, так и с использованием пола, колонн, стропильных ферм цеха.

На фото устройство мостового крана

Далее рассмотрим устройство различных механизмов мостового крана.

Тормозная система

Для удержания груза или контроля скорости его перемещения (спускной тормоз), остановки передвижения моста крана или грузовой тележки (спускной тормоз) служит тормозная система. Традиционно в подъемных механизмах используются замкнутые (закрытые) тормоза, блокирующие движение в нормальном состоянии. При нажатии на педаль или рукоять, механизм растормаживается. При аварийной ситуации, в случае поломки или остановки какого-либо узла крана, такой тормозной механизм автоматически срабатывает.

Более плавное и быстрое торможение обеспечивают колодочные тормоза.

В случае если перемещение грузовой тележки осуществляется со скоростью, не превышающей 32 м/мин, необходимости в тормозной системе нет, т.к. потери на трение в подшипниках колес и при качении по рельсам обеспечивают устойчивое замедление.

Этот путь, который прошла тележка до полной остановки с момента начала торможения называется путем торможения.

Механизмы подъема

На крановой тележке расположен механизм подъема и опускания груза. В дополнение к основному, могут использоваться один или два вспомогательных механизма, грузоподъемность которых меньше грузоподъемности основного в 3-10 раз в зависимости от класса крана.

Составными частями любого из них являются:

• Приводной электродвигатель.
• Трансмиссионные валы.
• Редуктор.
• Грузовые тросы с барабаном для намотки.

Схема подъемного механизма мостового крана

Для работы с грузами более 80 т используется дополнительный редуктор или понижающая зубчатая передача. Для повышения тягового усилия применяется полиспаст, наиболее распространенной разновидностью которого является сдвоенный кратный. Благодаря ему трос наматывается равномерно на барабан с обоих концов, тем самым позволяя сбалансировать нагрузку на опоры барабана и всю пролетную часть моста.

Подкрановые пути

Назначение подкрановых путей – обеспечить равномерное распределение веса мостового крана на фундамент и перемещение крановой балки по этим путям. Для опорных однобалочных кранов с небольшой грузоподъемностью в качестве направляющих используются обычные железнодорожные рельсы. Для механизмов грузоподъемностью 20 и более тонн используют специальные крановые рельсы. Основанием для них чаще всего является стальная двутавровая балка.

Учитывая вес самого крана и груза, а также скорость перемещения по подкрановым путям, к качеству их установки должны применяться повышенные требования, исключающие возможность схода крана с рельсов. Для того, чтобы предотвратить это, ширина колес должна превышать ширину используемых рельсов. Так, при использовании цилиндрических колес, их ширина должна быть больше ширины рельса на 30 и более мм. Для конических колес это значение должно быть не менее 40 мм.

Укладка рельсов должна производиться с тепловым зазором, а также обеспечиваться перепад высот на них не более 2 мм. При больших значениях возникает сильная ударная нагрузка на колеса.

В случае подвесного мостового крана, устройство кранового пути представляет собой закрепленную на стропильных фермах помещения балку, чаще всего двутавровую, грузовая каретка при этом перемещается по нижней плоскости этой балки (подвешивается к ней).

Электрообрудование

К электрооборудованию мостовых кранов предъявляются особые требования, среди которых режим работы, при котором в течение часа может производиться до нескольких сотен кратковременных включений и выключений, перегрузки, возникающие при разгоне и торможении крановой тележки и самого крана, изменение скоростей передвижения.

Перемещение моста и грузовой тележки, манипуляции с грузом обеспечивает основное электрооборудование мостового крана.

К электрооборудованию относятся:

• Электродвигатели. Устанавливаются 3 или 4 двигателя, 2 из которых смонтированы на тележке для осуществления подъема/опускания груза, перемещения ее по балке моста, и 1 или 2 двигателя обеспечивают перемещение балки крана по подкрановым путям.
• Управляющая аппаратура (реле, контроллеры, пускатели и т.д.).
• Устройства электрозащиты (предохранители, автоматические выключатели и т.д.).
• Устройства, обеспечивающие работу тормозной системы крана.

Электросхема мостового крана

К вспомогательному электрооборудованию относятся осветительные приборы, системы отопления кабины, звуковая и проч. сигнализация, и т.п.

Электропитание крана обеспечивается двумя способами:

• Троллейная линия. Чаще всего используется с кранами большой грузоподъемности. Для обеспечения безопасности, троллейная шина должна располагаться на высоте минимум 3.5 м от пола и не менее 2.5 метров до настила моста. Грузовая тележка получает питание от собственной троллейной линии, смонтированной на балке моста.
• Кабельная система. Это гибкий электрический кабель, для предотвращения повреждения которого при перемещении крана или тележки используются каретки для подвешивания.
  Чаще всего для перемещения балки моста используется первый способ, а для грузовой тележки применяется второй.

Модернизация портальных кранов путем внедрения микроволновых датчиков сближения

Все погрузочно-разгрузочные работы на производстве выполняются с поддержкой мощной, полнофункциональной поворотной конструкции, называемой портальным краном. Портальный кран – сложное приспособление, специализирующееся на подъеме и перемещении крупных грузов. Оборудование такого рода передвигается по специальному рельсовому основанию, расположенному на эстакаде либо на дорожном покрытии.

Портальные краны подразделяются на следующие категории:

1. Перегрузочные (грейферные, крюковые). Предназначены для погрузки и разгрузки судов и железнодорожных вагонов. Такие грузоподъемные установки рассчитаны на груз массой от 1,5 до 20 тонн. Перегрузочные портальные установки незаменимы на производстве.

2. Монтажные (строительные, судостроительные и др.). Предусмотрены для выгрузки негабаритных и тяжеловесных грузов на крупных строительных объектах, судостроительных или же судоремонтных заводах, а также в морских и речных портах.

Основная проблема вышеупомянутых подъемников – отсутствие механизма обнаружения препятствий и своевременного предупреждения о столкновении. Это оборудование хрупко в эксплуатации. В связи с этим многие грузоподъемные системы приходят в негодность из-за деформации тормозного устройства, которое приходится демонтировать для ремонта или вовсе выводить из эксплуатации.

В настоящее время грузоподъемное оборудование можно модернизировать, установив специальные датчики, которые работают на обнаружение препятствия, отправляя сигнал и возвращая его в прибор, тем самым предотвращая аварийное столкновение крана с объектом.

Рассмотрим механизм передвижения подъемно-транспортного оборудования на примере грузоподъемного механизма «Альбатрос», состоящий из четырех тележек, оснащенных рельсовыми захватами. Такие захваты служат опорой с целью предотвращения воздействия внешних факторов (сильный ветер и т.д). Системы оборудованы устройствами, предотвращающими столкновения грузоподъемного механизма с объектами.

Установка, предотвращающая столкновение крана:

Приспособление предотвращает столкновение подъемного механизма с различными объектами. Когда кран приближается к одному из объектов, труба проталкивается вовнутрь и воздействует на концевой выключатель, приводящий к размыканию цепи. Последующее передвижение возможно только в обратном направлении. Недостатком такой системы является громоздкость и частая деформация при ударе.

Механизм движения имеет четыре электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Скорость передвижения регулируется градуированными сопротивлениями. При подключении двигателя к контакторам напряжения происходит соединение с сетью.

Передвижение контролируется системой управления. На переключающем механизме устанавливаются конечные выключатели, отключающие электроприводы при приближении крана к упору либо при разматывании питающего кабеля до заданных предельных значений.

Поскольку возможно столкновение с объектами на территории с установленными конструкциями, то присутствует необходимость в установке современных средств предотвращения некорректных перемещений грузоподъемного оборудования. Таким типом защиты могут стать микроволновые датчики опасного сближения.

Микроволновые датчики расстояния MWS-CAS-3-Р и MWS-CAS-2A/B специально разработаны для обнаружения опасных приближений подъемных устройств и предотвращения столкновений.

Излучатель и отражатель MWS-CAS-3-Р устанавливаются на противоположных грузоподъемных механизмах, движущихся в одинаковых или пересекающихся областях. При приближении к заданному расстоянию с выхода датчика отправляется сигнал, чтобы замедлить движущийся объект или полностью остановить его.

Преимущества MWS-CAS-3-Р

• В зависимости от расстояния между объектами датчик посылает управляющий сигнал для остановки или замедления движущегося крана.
• Выходная величина измеряемого расстояния представляет собой значение силы тока 4…20 мА.
• Микроволновые излучения нечувствительны к погодным условиям. Это означает, что устройство можно использовать практически в любой среде.
• Устройство использует FM-CW (непрерывная волна с частотной модуляцией). Эта технология позволяет правильно выделить положительный сигнал из спектра принимаемых отраженных микроволн с помощью преобразования Фурье.
• Луч имеет коническую форму, что способствует достаточно малому рассеиванию излучаемого микроволнового пучка и, как следствие, практически полному попаданию его на отражатель, что предотвращает отражение микроволн от посторонних предметов и получение ложного сигнала на выходе датчика.
• Возможность использования нескольких датчиков в непосредственной близости друг от друга, исключая их взаимное влияние и помехи.
• Степень защиты: IP65.

MWS-CAS-2A/B устанавливаются напротив друг друга на грузоподъемных механизмах, работающих на одном рельсовом пути. Когда кран попадает в зону обнаружения датчика, установленного на другой системе, он генерирует сигнал предупреждения о столкновении.

Преимущества MWS-CAS-2A/B

Актуальность установки микроволновых приборов на грузоподъемные механизмы заключается в следующем:

Следовательно, существует необходимость в установке микроволновых датчиков. Специалисты компании « РусАвтоматизация » помогут Вам с подбором оборудования для поставленных задач производства.

Хотите сохранить эту статью? Скачайте её в формате PDF

Остались вопросы? Обсудите эту статью на нашей странице В Контакте

Хочешь читать статьи первым, подписывайся на наш канал в Яндекс.Дзен

Рекомендуем прочитать также:

Подбираем электропривод для крана

Сервопривод. Что это такое и когда его применять

Контроль наличия или отсутствия потока и заштыбовки на конвейерах

Управление краном

Управление козловым краном, конструкция которого сложна, осуществляется при помощи кнопочного пульта. Пульт управления может располагаться внизу на земле и иметь проводное сообщение с движущимися агрегатами. Пульт дистанционного управления с радиосигналом используется только в моделях, которые обладают небольшой грузоподъемностью.

Также управление возможно из кабины, которая установлена на самом кране. Такие модели позволяют осуществлять поднятие груза значительного веса. В кабине оператора установлены манипулятор и рычаги для управления.

Защитная крановая панель

Панель защиты на крановом оборудовании используют при управлении с помощью контроллера. Визуально это шкаф с аппаратурой внутри. Шкаф закрывается как на обычный замок, так и блокируется с помощью электрорубильника. То есть если крановый механизм подключен к электросети, вы не сможете открыть шкаф.

Панели используются для защиты кранов, имеющих от 3 до 6 электродвигателей. Для переменного тока на 220, 380 и 500 В используются панели типа «ПЗКБ», для постоянного тока 220 и 440 В — типа «ППЗКБ».

Защитная панель включает в себя устройства:

• Максимальная – защита от перегруза и замыкания электросети.
• Нулевая – предотвращает произвольный запуск после проблем с энергоснабжением.
• Концевые – активирует тупиковые упоры на краях рельсовых путей.

Рис. 2. Схема защитной панели

Для схемы на рисунке 2 защитное воздействие на цепь оказывается с помощью контактных реле. Размыкающие контакты последовательно подключены в катушку линейного контактора, а катушка реле – в силовую цепь электродвигателя. (Все катушки реле имеют обозначения KF).

При превышении тока в цепи контакты реле размыкаются и электрооборудование отключается от внешней энергосети. Это позволяет сберечь крановый двигатель и проводку.

Электрооборудование мостового крана

Электрооборудование мостового крана разделяют на основное, обеспечивающее передвижение моста и грузовой тележки и подъем/опускание груза, и вспомогательное, выполняющее различные дополнительные функции, напрямую не связанные с основной работой крана.

Основное оборудование

• электродвигатели переменного тока;
• системы управления – контроллеры, контакторы, реле управления, магнитные пускатели, рубильники и прочая аппаратура, позволяющая осуществлять управление электродвигателями;
• электромагниты, электрогидравлические толкатели и другие устройства, обеспечивающие работу стопорных тормозов;
• автоматические выключатели, предохранители, реле тока и другие устройства электрической защиты;
• ограничители грузоподъемности, ограничители движения в крайних положениях и другие устройства механической защиты.

Вспомогательное оборудование

• дополнительное осветительное оборудование;
• приборы звуковой сигнализации;
• приборы обогрева (электропечь в кабине управления краном);
• измерительная аппаратура;
• дополнительная защита.

Электропитание механизмов

Подвод электропитания к элементам крана может осуществляться двумя способами: троллейными линиям или гирляндными кабельными системами.

В конструкцию мостового крана входят такие элементы электрооборудования, как электрошкаф, пульт управления, токопровод и др.

Электрошкаф – это металлический ящик, в котором находится электрическое оборудование крана – контроллеры, контакторы, реле управления, магнитные пускатели, резисторы, частотные преобразователи, рубильники и прочая аппаратура, позволяющая осуществлять управление электродвигателями.

Управление мостовым краном может быть пультовым (оператор управляет краном при помощи пульта управления с пола) или из кабины управления, установленной на мостовом кране. В зависимости от этого мостовой кран может быть оснащен либо пультом управления, либо кабиной управления.

Пульт управления – это устройство для контроля и управления крановым оборудованием. Пульты управления подразделяются на подвесные пульты и пульты с радиоуправлением.

Подвесной пульт управления может иметь независимое передвижение вдоль пролетной балки, подвешен к электрошкафу или перемещаться совместно с крановой тележкой вдоль моста крана.

Пульт с радиоуправлением осуществляет управление краном по каналу радиосвязи и не связан с краном проводами.

Токопровод для мостового крана обеспечивет подачу электроэнергии от сети на движущийся кран, а также его механизмы. Токопроводы бывают двух типов – троллейный и гибкий.

Троллейный токопровод к мостовому крану осуществляется при помощи троллеев жесткого типа и токоприемников, скользящих по ним при движении крана. Но чаще всего, из-за простоты и удешевления конструкции используют токоподвод с гибким кабелем – гирляндный токопровод. Токопровод с гибким кабелем (гирляндного типа) часто применяют для питания грузовых тележек и обязательно – при работе кранов в пожаро- и взрывоопасных средах.