Детали и функции крана: полное руководство по каждому ключевому компоненту и системе

Кран издалека выглядит просто. Груз поднимается, стрела раскачивается по площадке, крюк опускается, и все на земле предполагают, что следующий цикл будет выглядеть точно так же. За этим повторяемым движением стоит большое семейство компонентов, каждый из которых выполняет узкую и четко определенную задачу, и каждый незаметно влияет на то, насколько безопасным и плавным будет подъем.

Понимание частей и функций крана выходит далеко за рамки сдачи технического экзамена. Операторы, которые могут представить, что происходит под днищем, команды технического обслуживания, которые могут отследить источник неисправности, и инженеры, выбирающие компоненты для замены, — все они принимают более обоснованные решения, когда рассматривают машину как подключенную систему. В этом руководстве мы рассмотрим основные узлы крана, объясним, что делает каждая деталь, и уделяем особое внимание вращающимся компонентам, которые часто определяют, как кран чувствует себя в повседневной эксплуатации.

Краткий обзор деталей крана: нижние и верхние работы

Почти каждый кран, от компактного, смонтированного на грузовике, до тяжелой гусеничной машины, можно разделить на две взаимодействующие половины. Нижние конструкции несут машину и удерживают ее устойчиво. Верхние механизмы выполняют подъем и качание.

К нижним работам обычно относятся:

• Транспортер или ходовая часть, обеспечивающие мобильность и жесткую основу.
• Аутригеры на мобильных кранах или гусеничные гусеницы на машинах с решетчатой стрелой, которые распределяют нагрузку по земле.
• Несущая рама и трансмиссия, включая двигатели, оси и рулевое управление.
• Поддомкрачивающие цилиндры, поплавки и выносные балки, используемые для выравнивания крана перед подъемом.

Верхние конструкции, часто называемые надстройкой, вращаются как один узел и обычно содержат:

• Вращающаяся рама, связывающая стрелу, оборудование и противовес вместе.
• Конструкции стрелы, стрелы и мачты
• Лебедки подъемные и стреловые вместе с канатами и шкивами
• Кабина оператора, системы управления и электроника безопасности
• Поворотный подшипник и поворотный привод, которые соединяют верхнюю и нижнюю части и делают возможным вращение.

Эта последняя группа заслуживает более пристального внимания, потому что кран, который хорошо поднимает, но плохо качается, — это кран, которым никто не любит управлять.

Подъемная конструкция: стрела, стрела и противовес

Стрела находится в пределах досягаемости крана. В телескопических стрелах используются гидравлические цилиндры для выдвижения и втягивания вложенных друг в друга секций, что позволяет быстро устанавливать их и идеально подходит для мобильных работ. Решетчатые стрелы состоят из фермы, состоящей из поясов и шнуровок, и, хотя их сборка занимает больше времени, они обеспечивают очень высокое соотношение прочности и веса для работы на больших вылетах и ​​тяжелых кирках.

Стрела расширяет рабочий радиус за пределы кончика основной стрелы, позволяя крану достигать мест, которые одна стрела не может охватить. На многих машинах стрела может быть смещена под углом, что полезно при подъеме вблизи стены или за препятствием. Конструкция мачты или подъемника стрелы поддерживает подвесные тросы и контролирует угол стрелы.

Противовес уравновешивает нагрузку. Его масса расположена позади центра поворота, так что опрокидывающий момент, создаваемый нагрузкой, частично компенсируется. Конфигурации противовеса обычно настраиваются для каждой работы: больший противовес позволяет выполнять более тяжелые подборы на коротких радиусах, тогда как меньший противовес подходит для работы на большом радиусе и снижает давление на грунт. Понимание этого компромисса — одна из наиболее практичных функций крана, которую необходимо освоить, поскольку она напрямую влияет на графики грузоподъемности и планирование площадки.

Подъемная система: лебедки, веревка, крюк и шкивы.

Подъемная система – это то, что собственно поднимает и опускает груз, а ее части работают как цепь:

• Барабан лебедки удерживает трос и вращается под управлением гидравлического или электрического двигателя.
• Редуктор лебедки умножает крутящий момент двигателя на полезное тяговое усилие.
• Тормоз удерживает груз, когда оператор отпускает рычаг управления.
• Трос несет нагрузку и должен быть проверен на наличие разрывов, смятия и коррозии.
• Шкивы направляют веревку и определяют количество частей веревки, что определяет соотношение между натяжением веревки и грузоподъемностью.
• Блок крюка или ремонтный шар обеспечивают соединение между канатом и такелажем.

Добавление большего количества частей каната снижает нагрузку на каждый сегмент каната и увеличивает грузоподъемность за счет скорости подъема. Таким образом, выбор правильной запасовки — это баланс между поднимаемым весом и временем цикла, требуемым для работы.

Поворотная система: детали, которые поворачивают кран

Поворотная система является сердцем вращения крана и состоит из двух основных компонентов: поворотного подшипника и поворотного привода.

Поворотный подшипник, также называемый поворотным кольцом, представляет собой большой подшипник качения, расположенный между нижней и верхней частью. Его внутренние и наружные кольца несут дорожки качения, тела качения, зубья шестерни на одном кольце, уплотнения и смазочные каналы. Поскольку подшипник должен одновременно воспринимать осевую нагрузку от веса надстройки, радиальную нагрузку от стрелы и значительные опрокидывающие моменты от нагрузки на радиусе, его внутренняя геометрия тщательно подбирается в зависимости от применения. Однорядные шарико-поворотные подшипники подходят для более легких и быстрых машин, которым требуется низкое трение и быстрое вращение. Двухрядная конструкция шариков увеличивает вместительность. Трехрядные роликоповоротные подшипники, включая широко используемую серию 13, используют три отдельные дорожки качения, так что осевые, радиальные и наклонные нагрузки воспринимаются роликами, расположенными в определенном направлении. Скрещенные роликовые и однорядные подшипники L-типа представляют собой компактные и жесткие решения для высокоточных применений.

Однорядный шарико-поворотный подшипник для плавной поддержки вращения В компактном однорядном шарико-поворотном подшипнике используются высокопрочные стальные шарики, выдерживающие осевые и радиальные нагрузки, низкий коэффициент трения, возможности уплотнения и стабильное вращение в строительном, ветровом, медицинском и морском оборудовании. Посмотреть продукт →

Поворотный привод обеспечивает вращающую силу. Двигатель приводит в движение планетарный редуктор, а шестерня выходного вала входит в зацепление с зубьями шестерни на кольце подшипника. Тормоз удерживает надстройку устойчивой, когда вращение прекращается. Состояние шестерни, зубьев шестерни и смазки коробки передач определяют, будет ли вращение оставаться плавным и точным в течение тысяч рабочих часов. Если вы хотите увидеть, как эти принципы реализуются на реальных машинах, наша команда инженеров опубликовала практическую статью на эту тему. как работают поворотные подшипники в кранах и экскаваторах .

Вертикальный поворотный привод с внутренней шестерней и самоблокировкой Вертикальный поворотный привод с внутренним зубчатым колесом обеспечивает эффективную передачу крутящего момента, самоблокирующееся удержание положения и экономию места при подъеме, наклоне, вращении, строительстве, погрузочно-разгрузочных работах и оборудовании, использующем возобновляемые источники энергии. Посмотреть продукт →

Для тяжелых кранов сочетание трехрядного роликового подшипника и надежного, хорошо герметизированного поворотного привода часто является тем, что отличает машину, которая остается производительной, от машины, которая проводит свой срок в мастерской.

Системы питания, управления и оператора

Энергосистема преобразует накопленную энергию в полезное движение. Гидравлические насосы, регулирующие клапаны и цилиндры приводят в действие выдвижение стрелы, изменение вылета стрелы, раскрытие выносных опор, а зачастую и сам поворотный привод. Электрические системы управляют запуском, приборами, освещением и сетью датчиков, которая питает компьютер крана.

В кабине джойстики и педали преобразуют намерения оператора в команды клапанов, и кран реагирует. Современные кабины также являются информационными центрами: перед оператором отображаются диаграммы нагрузки, показания радиуса, угла стрелы и коды неисправностей, поэтому кабина является не только диспетчерской, но и станцией мониторинга.

Детали и функции крана: краткая справочная таблица

Устройства безопасности и управление нагрузкой

Устройства безопасности не являются аксессуарами; они являются частью основной функции крана. Индикатор грузового момента постоянно сравнивает фактическую нагрузку и радиус с диаграммой номинальной грузоподъемности и предупреждает или останавливает машину до того, как возникнет перегрузка. Системы антидвойной блокировки предотвращают контакт блока крюка с наконечником стрелы. Концевые выключатели ограничивают выдвижение стрелы, диапазон изменения вылета стрелы и ход подъемника. Поворотные тормоза и замки защищают надстройку, когда машина припаркована или когда ветровая нагрузка становится значительной.

Вместе эти устройства защищают конструкцию, веревку и людей, работающих внизу. Они также делают работу крана предсказуемой, а от этого в конечном итоге зависит каждый план подъема.

Подбор запчастей крана для конкретной работы

Выбор начинается с рабочего цикла. Машина, поднимающая легкие грузы с высокой частотой, требует низкого трения при вращении и постоянной точности. Машина, поднимающая тяжелые грузы на большом радиусе, требует максимальной устойчивости к опрокидывающему моменту и жесткой опорной конструкции. Окружающая среда также имеет значение: пыль, солевой туман и экстремальные температуры влияют на выбор уплотнений, интервалы смазки и защиту поверхности.

Трехрядный роликоповоротный подшипник для тяжелого оборудования Трехрядный роликовый подшипник серии 13 распределяет осевые и радиальные нагрузки по отдельным рядам роликов, используя высокопрочную легированную сталь для кранов, экскаваторов, башенных кранов и портового погрузочно-разгрузочного оборудования. Посмотреть продукт →

Как производитель поворотных подшипников и поворотных приводов, мы работаем с строителями кранов и операторами, чтобы воплотить эти требования в конкретную спецификацию. Это может означать трехрядный роликовый подшипник для тяжелого гусеничного крана, однорядный шарикоподшипник для компактной мобильной установки или герметичный поворотный привод со встроенным тормозом для машины, работающей на прибрежной верфи. Вы можете изучить весь наш ассортимент поворотные подшипники и поворотные приводы чтобы увидеть, как каждая конструкция обеспечивает различный баланс нагрузки, точности и срока службы.

Привычки по техническому обслуживанию, которые продлевают срок службы крана

Большинство неисправностей кранов развиваются медленно, и вращающиеся части обычно первыми предупреждают вас. Практическая программа включает в себя:

1. Смазывайте дорожки качения поворотного подшипника с интервалом, рекомендованным для конкретного применения и климата.
2. Осмотрите уплотнения на предмет трещин, смещения или утечек, из-за которых вода и песок попадают в дорожку качения.
3. Проверьте износ зубьев шестерни и зазор между шестерней и венцом шестерни.
4. Проверьте момент затяжки крепежных болтов, поскольку при ослаблении изменяется распределение нагрузки.
5. Прислушайтесь и почувствуйте необычный шум, вибрацию или шероховатость во время медленного вращения.
6. Записывайте результаты с течением времени, чтобы тенденции стали видны до того, как они перерастут в неудачи.

Эти шаги занимают минуты и предотвращают простои, которые могут занять дни.

Части и функции крана легче всего запомнить, когда они сгруппированы по назначению: конструкция, которая достигает, подъемник, который поднимает, поворотная система, которая поворачивается, а также органы управления и устройства безопасности, которые удерживают все в определенных пределах. Как только эта картина прояснится, выбор, эксплуатация и обслуживание крана станет гораздо более логичным, а компоненты в центре вращения перестанут быть загадочными.

Если вы выбираете поворотный подшипник или поворотный привод для нового крана или его модернизации, наши инженеры будут рады рассмотреть ваш вариант нагрузки, рабочий цикл и способ монтажа, а также порекомендовать конфигурацию, которая соответствует выполняемой вами работе.