Крановые редукторы - Reduktora.pro

Перейти к контенту

Крановые редукторы

Привод > Редукторы
Статьи
Крановые редукторы

Крановые установки, используемые для подъема и перемещения оборудования или различных грузов, востребованы как на строительных площадках, морских портах и железнодорожных станциях, так и в складских помещениях, а также производственных цехах. Нормальную работу таких грузоподъемных механизмов обеспечивает крановый редуктор, который снижает начальную скорость вращения вала электродвигателя и значительно увеличивает вращающий момент.



Подбор необходимой модели и типоразмера редукторов этой группы производится с учетом их назначения и типа подъемников, на которые они устанавливаются, будь то кран-балки и лебедки или более мощные краны:

  • Козловые;
  • Мостовые;
  • Портальные;
  • Консольные.

Редуктор крановой установки по типу зубчатых передач может быть:

  • Цилиндрическим;
  • Коническо-цилиндрическим;
  • Червячным;
  • Планетарным.

Назначение редуктора крана

Эти механизмы применяются для спускоподъемных операций, а также перемещения, как грузозахватного устройства, так и непосредственно крановой установки.



Вне зависимости от назначения редуктора при его подборе для конкретных условий эксплуатации необходимо учитывать:

  • Возможность работы в режиме постоянных и кратковременных нагрузок;
  • Количество пусков-остановов и длительность работы под нагрузкой в течение суток;
  • Наличие реверсивного вращения валов;
  • Климатическое исполнение и категорию размещения модели.

Редуктор передвижения крана

Для комплектации грузовых тележек кран-балок и небольших мостовых кранов уместно использовать модели редукторов, конструкция которых позволяет закрепить приводной двигатель непосредственно на их корпусе через соответствующие отверстия во фланцевом щите.



Перемещение кранов большой грузоподъемности может осуществляться как с помощью центрального привода, когда используется один мощный электродвигатель, редуктор с повышенным крутящим моментом и тормозной механизм, так и независимого привода, при котором комплект «редуктор-двигатель-тормоз» устанавливается на каждое колесо.

Большие нагрузки на механизм движения крана требуют применения двухступенчатых редукторов с зубьями шевронного профиля на первой ступени и косозубыми - на второй ступени. Редуктор передвижения крана может быть как горизонтального, так и вертикального исполнения. Для перемещения грузоподъемных механизмов и крановых тележек рекомендуется использовать редукторы серий РЦД типоразмеров 250-400, ГПШ типоразмеров 400 и 500, ВК и ВКУ, А-400 и другие.

Редукторы подъема и поворота

Для вращения тросоприемного барабана лебедок, кран-балок и кранов всех типов обычно используются цилиндрические двух и трехступенчатые редукторы. Большой типоразмерный ряд позволяет подобрать нужную модель под конкретную грузоподъемность и условия эксплуатации. Для подъема грузов рекомендуют использовать серии РМ, РК и Ц2. Выходной вал таких редукторов выполняется в виде части зубчатой муфты, чтобы сцепление барабана с ними было более надежным.



Кроме того, в процессе работы возникает необходимость в перемещении грузов в горизонтальной плоскости. Для этого используется специальный поворотный редуктор крана, позволяющий выполнить разворот стрелы вместе с поднятым грузом и доставить его к месту назначения.

Обслуживание крановых редукторов

Чтобы добиться безаварийной работы механизмов подъема, перемещения и поворота необходимо:

  • Правильно подобрать серию и типоразмер редуктора;
  • Соблюдать правила эксплуатации;
  • Проводить своевременную замену масла и контролировать его уровень;
  • Периодически выполнять обтяжку болтовых соединений.

Небрежное отношение к вышеизложенным требованиям повлечет за собой преждевременный износ подшипников и зубчатых колес, который может привести к дорогостоящему ремонту.

Редукторы для механизмов перемещения крана



Крановый механизм может применяться как в рельсовых, так и в безрельсовых системах перемещения грузов, хотя последние применяются в современных установках реже. В зависимости от технических характеристик погрузочной машины для ее основного рабочего органа подирается редуктор различных производительности, мощности, размеров. С редукторным оборудованием сегодня работают все типы подъемников:

  • Козловой;
  • Портовый;
  • Консольный;
  • Мостовой и т. д.

Редуктор для механизма перемещения крана



Различные механизмы перемещения крана нашли широкое применение в самых разных условиях эксплуатации – в портах и на складских площадках, терминалах, погрузочных и перевалочных объектах. В зависимости от того, какой кран используется в заданных условиях, подбирается соответствующий редуктор. Ключевые параметры выбора:

  • Скорость работы механизмов. Для козловых или контейнерных моделей ее важно нарастить, для портовых или козловых высокая скорость не имеет большого значения.
  • Рабочая частота вращения (по аналогии со скоростными показателями). Этот показатель отвечает за плавный ход крановой системы при работе с нагрузкой. Чем выше способность редуктора крана к резкому увеличению момента вращения, тем более плавными будут движения рабочего органа.
  • Направление вращательного движения при перемещении крана (реверс). Мотор-редуктор для устройств перемещения крана отвечает за ускорение/замедление транспортировочного узла. В случае с крановыми машинами это обстоятельство приобретает особое значение из-за разницы между инерцией рабочей системы и двигателя (в пользу первой).
  • Способ монтажа оборудования. Он может устанавливаться на электромотор подъемных механизмов малой или средней мощности. Для высокопроизводительных машин нужен механизм соответствующей мощности (и габаритов), во избежание перегрузки он монтируется отдельно от силового устройства крановой машины.

Практика применения редукторов для перемещения крана



Подбор техники во многом зависит от грузоподъемности.

1. На технику малой грузоподъемности (тали, лебедки, мосты) чаще ставят навесные модели. Мотор для привода фиксируется непосредственно на корпусе с помощью зубчатой муфты и фланцевого соединения. Наиболее распространенные серии установок, устанавливаемые таким способом:

  • А–400;
  • B–400;
  • Ц3ВК–125, Ц3ВК–160.

2. Для перемещения крана более высокой грузоподъемности используется центральный или независимый привод. Монтаж осуществляется на каждое колесо (при центральном приводе) или один на все колеса (независимый привод). В первом случае на всю сборку устанавливают комплект, включающий электромотор, редуктор мостового крана и тормозной механизм. Во втором этот набор крепится к каждому колесу:

  • При использовании центрального привода выбирают более мощные версии Ц2–500;
  • Для независимого привода чаще берут модели меньшей мощности – Ц2–250 (300, 350, 400).

Выбор в пользу серии Ц2 в случае с увеличенной грузоподъемностью системы перемещения крана (редуктор для передвижения мостового крана) обусловлен разным исполнением его ступеней (шеврон на I и шестерня на II). Такая конструкция обеспечивает высокую производительность оборудования при высокой устойчивости к износу зубьев в пятне контакта.

Как подобрать редуктор для механизмов перемещения крана



Крановые редукторы при любых необходимых характеристиках должны соответствовать следующим требованиям:

  • Исполнение, согласно нормам ТУ и ГОСТ;
  • Сертификат на оборудование от производителя;
  • Дополнительная сертификация, подтверждающая соответствие международным стандартам (крановые редукторы для передвижения кран-балки такого класса могут применяться не только на промышленных площадках, но и на ответственных объектах государственного или межгосударственного значения).

При выборе привода следует учитывать климатические условия его будущей работы, тип трансмиссии (быстроходный, тихоходный или средне-ходовой вал). Крановый редуктор должен демонстрировать эффективность работы в 4 нагрузочных режимах:

  • Однонаправленное вращение;
  • Реверсивное движение;
  • Постоянная нагрузка;
  • Работа с периодическими остановками.

Обслуживание кранового редуктора



Стабильная долгосрочная безостановочная и безремонтная работа редуктора механизмов крана – результат:

  • Грамотного выбора модели (качества исполнения всех узлов);
  • Соблюдения правил эксплуатации оборудования и механизмов, к нему подключенных;
  • Регулярного проведения работ по техобслуживанию системы (включая замену масла, визуальную диагностику, контроль плотности прокладок, обтяжку и плановый ремонт).

Несоблюдение любого из перечисленных условий влечет за собой ранний износ узлов редуктора для передвижения крана и поломки с дорогостоящим восстановлением. Характерные признаки последних – шумность при работе привода (ранее не наблюдаемый), вибрации, самовыключение системы.

Механизм передвижения мостового крана или тележки
Методика расчета механизма передвижения
Основные схемы механизмов передвижения

В общем случае 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.

Механизмы передвижения с ручным приводом. Ручной привод применяется на кранах, используемых на складах и производственных участках с ограниченным объемом работы. Обычно грузоподъемность таких кранов не выше 15–20 т, пролет не более 14–17 м. Мостовые краны с ручным приводом в зависимости от грузоподъемности и величины пролета могут иметь однобалочную конструкцию моста из двутаврового профиля, по полкам которого передвигается каретка (кошка) с подвешенным к ней подъемным устройством, или двухбалочную конструкцию моста с четырехкатковой тележкой (рис. 1).



Рис. 1. Тележка с ручным механизмом передвижения

Механизм передвижения тележки смонтирован на раме 4, опирающейся на два ведущих (приводных) колеса 3 и два ведомых (неприводных) колеса 5. Ведущие колеса приводятся во вращение через зубчатую передачу 2 тяговым колесом 1, вращающимся при помощи тяговой цепи или рукоятки.

Механизмы передвижения однобалочного и двухбалочного мостов содержат те же основные элементы.

Механизмы передвижения с электрическим приводом. Механизмы передвижения с электрическим приводом состоят из электродвигателя, промежуточных передач (трансмиссии), ходовой части с ведущими и ведомыми колесами.

Механизмы передвижения современных мостовых кранов отличаются по следующим параметрам:

  • Применение редукторного привода (нежелателен тихоходный двигатель);
  • Использование ведущих и ведомых колес со съемными буксами;
  • Соединение валов с помощью зубчатых муфт, не требующих высокой точности сборки.

Механизмы передвижения моста выполняют с центральным или раздельным приводами. При центральном расположении привода электродвигатель устанавливается 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 используется индивидуальный электродвигатель. Существуют три конструктивные разновидности механизмов передвижения с центральным расположением привода: с тихоходным, среднеходным и быстроходным трансмиссионным валом. Грузоподъемность, пролет и тип металлоконструкций моста, а также тип крана оказывают существенное влияние на выбор схемы механизма передвижения.

Механизм передвижения с тихоходным трансмиссионным валом. Трансмиссионный вал, составленный из нескольких отдельных секций, соединенных между собой, а также с концами тихоходного вала редуктора и валами ходовых колес зубчатыми муфтами, опирается на промежуточные опоры, установка и количество которых в сочетании с применяемыми самоустанавливающимися подшипниками и муфтами обеспечивают нормальную работу и необходимую соосность соединяемых секций (рис. 2).



Рис. 2. Механизм передвижения с тихоходным трансмиссионным валом: 1 – электродвигатель; 2 – тормоз; 3 – трехступенчатый цилиндрический редуктор; 4 – трансмиссионный вал; 5 – зубчатая муфта; 6 – промежуточная опора; 7 – ходовое колесо

Механизмы передвижения с тихоходным трансмиссионным валом получили достаточно широкое применение на мостовых кранах общего и специального назначения.

Механизм передвижения с быстроходным трансмиссионным валом. Сборный трансмиссионный вал 4 механизма передвижения моста мостового крана (рис. 3) имеет одинаковую угловую скорость с непосредственно соединенным с ним валом электродвигателя 1, установленного в средней части моста. От концов трансмиссионного вала вращение передается на два редуктора 3, а затем на ходовые колеса 7. При той же мощности быстроходный вал, в отличие от тихоходного, имеет меньший диаметр (в 2–3 раза) и меньший вес (в 4–6 раз), но его применение требует высокой точности монтажа подшипников на жестких опорах и динамической балансировки вращающихся частей.



Рис. 3. Механизм передвижения с быстроходным трансмиссионным валом: 1 – электродвигатель; 2 – тормоз; 3 – редуктор; 4 – трансмиссионный вал; 5 – зубчатая муфта; 6 – промежуточная опора; 7 – ходовое колесо

Кроме того, при нагружении крана упругие деформации моста могут вызвать значительные смещения подшипников и дополнительный перекос осей смежных секций, что особенно опасно 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 с такой установкой подшипников, которая позволяет исключить появление недопустимых перекосов и дисбаланса отдельных секций.

При тихоходном трансмиссионном вале деформация кранового моста под нагрузкой оказывает малое воздействие на работу вала и обычно не учитывается. Быстроходные трансмиссионные валы могут применяться на главных тележках литейных кранов.

Механизм передвижения со среднеходным трансмиссионным валом. Движение от электродвигателя 1 передается через редуктор 3 с уменьшенным передаточным числом, трансмиссионный вал 4 и дополнительные зубчатые передачи 8 на ходовые колеса 7 (рис. 4). Передаваемый трансмиссионным валом крутящий момент оказывается в несколько раз меньше крутящего момента, действующего на тихоходном валу крана с теми же параметрами, что позволяет сократить его вес, вес зубчатых муфт и подшипниковых узлов, т. е. элементов, непосредственно относящихся к валу. Но, с другой стороны, наличие двух дополнительных концевых редукторов или открытых передач не приводит к заметному снижению общего веса механизма.

Механизмы передвижения со среднеходным трансмиссионным валом используются иногда на козловых кранах и мостовых перегружателях с жесткими мостами, на консольных и велосипедных кранах.



Рис. 4. Механизм передвижения со среднеходным трансмиссионным валом: 1 – электродвигатель; 2 – тормоз; 3 – редуктор; 4 – трансмиссионный вал; 5 – зубчатая муфта; 6 – промежуточная опора; 7 – ходовое колесо; 8 – открытая зубчатая передача

Механизм передвижения с раздельным (индивидуальным) приводом. На мостовых кранах механизм передвижения с раздельным приводом (рис. 5, а) состоит из двух отдельных приводов для каждой стороны моста, имеющих электродвигатель 1, тормоз 2 и редуктор 3, соединенный с приводным ходовым колесом 4 муфтой 5. Электродвигатели рассчитываются с учетом возможной неравномерности их загрузки, каждый на 60 % от общей требуемой мощности. Иногда механизм передвижения с раздельным приводом может быть снабжен дополнительной зубчатой передачей 6, 7 (рис. 5, б).



Рис. 5. Индивидуальный привод ходового колеса

В последние годы механизмы с раздельным приводом находят все большее применение на кранах многих типов. У мостовых кранов они используются на мостах балочной конструкции при пролетах более 15 м. Еще более широко эти механизмы применяются на портальных и башенных кранах.

При работе механизмов с раздельным приводом перераспределение нагрузок между электродвигателями осуществляется через металлоконструкцию моста. На забегающей вперед стороне моста благодаря повышению сопротивления на приводных ходовых колесах и возрастанию нагрузки на электродвигатель наблюдается падение скорости движения. На противоположной стороне в связи с уменьшением сопротивления на приводных колесах и нагрузки на двигатель происходит некоторое повышение скорости вращения, и в результате перекос автоматически выравнивается.

Следовательно, движение моста крана с раздельным приводом происходит с меньшими перекосами, что и способствует широкому применению этого типа привода. Установка двух отдельных приводов у концевых балок моста создает, как показывает практика, более благоприятное распределение нагрузок на ходовые колеса, рельсы и мост крана и приводит к повышению надежности и долговечности этих элементов.

Использование раздельного привода целесообразно, когда отношение пролета крана к его базе не превышает 6 (l/B ≤ 6). При более высоком значении этого отношения необходимо искусственное увеличение горизонтальной жесткости моста, так как в противном случае из-за повышенной гибкости моста будут происходить значительные забегания одной концевой балки по отношению к другой.

Варианты кинематических схем механизмов передвижения
Механизмы передвижения с центральным приводом



Механизм передвижения с тихоходным трансмиссионным валом:

1 – электродвигатель; 2 – полумуфта; 3 – тормозной шкив; 4 – тормоз; 5 – редуктор; 6 – трансмиссионный вал; 7 – промежуточная опора; 8 – муфта зубчатая; 9 – ходовое колесо



Механизм передвижения с быстроходным трансмиссионным валом:

1 – электродвигатель; 2 – полумуфта; 3 – тормозной шкив; 4 – тормоз; 5 – редуктор; 6 – трансмиссионный вал; 7 – промежуточные опоры; 8 – муфта зубчатая; 9 – ходовое колесо

Механизмы передвижения с раздельным (индивидуальным) приводом



Раздельный привод без дополнительной зубчатой передачи:

1 – электродвигатель; 2 – полумуфта; 3 – тормозной шкив; 4 – тормоз; 5 – редуктор; 6 – промежуточная опора; 7 – муфта зубчатая; 8 – ходовое колесо



Раздельный привод с дополнительной зубчатой передачей:

1 – электродвигатель; 2 – полумуфта; 3 – тормозной шкив; 4 – тормоз; 5 – редуктор; 6 – промежуточная опора; 7 – ходовое колесо; 8 – зубчатая передача

Обозначение вариантов сборки редукторов по ГОСТ 20373–94



Примечания:

1. Вариант сборки не определяет форму выходных концов валов и положений опорной поверхности в пространстве при эксплуатации.
2. Вариант сборки редуктора и мотор-редуктора следует рассматривать в проекции на горизонтальную плоскость, являющуюся опорной поверхностью, к которой параллельны оси выходных концов валов.
3. Символом «–» обозначен конец входного вала, а символом «▬» – конец выходного вала. Символом «•» обозначен конец входного вала, направленный вверх, а символом «+» – конец входного вала, направленный вниз.

15.07.2021
Назад к содержимому