TB/T 2628 Normeninterpretation: Konstruktionsnorm für Schienenkrane

Die TB/T 2628 ist die grundlegende technische Spezifikation für die Konstruktion von Schienenkranen. Sie wurde unter Federführung des China Academy of Railway Sciences erarbeitet und gilt für Schienenkrane, die auf Regelspurgleisen verkehren. Im Gegensatz zu den Konstruktionsnormen für allgemeine Brückenkrane berücksichtigt diese Norm in besonderem Maße die spezifischen Betriebsbedingungen wie Lichtraumprofile der Eisenbahn, Linienführung in Grund- und Aufriss, Tragfähigkeit des Untergrunds sowie das Kuppeln und Mitführen im Zugverband. Kelude Schwerindustrie legt bei der Entwicklung von Schienenkranen die TB/T 2628 konsequent als Konstruktionsbasis zugrunde, um die Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit der Produkte im Eisenbahnsystem zu gewährleisten.

Gesamtanordnung und Lichtraumprofil

Die Norm definiert klare Anforderungen an die Gesamtanordnung von Schienenkranen. Die äußeren Abmessungen der gesamten Maschine müssen das in GB 146.1 festgelegte Fahrzeugbegrenzungsprofil einhalten; auf gerader Gleisstrecke dürfen die äußersten Punkte aller Bauteile die Kontur des Lichtraumprofils nicht durchdringen. Für die Verbindung zwischen Wagenkasten und Drehgestell empfiehlt die Norm eine kombinierte Lastübertragung über Seitenpuffer und Drehzapfen, wobei das Spiel der Seitenpuffer im Bereich von 2–4 mm zu halten ist.

Hinsichtlich der Achslastverteilung fordert die Norm, dass die Abweichung der Achslast einer beliebigen Achse im Beladungszustand ±4 % der mittleren Achslast nicht überschreiten darf, um eine gleichmäßige Lastverteilung auf das Gleis sicherzustellen. Für mehrachsige Drehgestelle schreibt die Norm darüber hinaus Abstimmungsgrundsätze für die Steifigkeit der Primär- und Sekundärfederung vor; das Verhältnis der vertikalen Ersatzsteifigkeit sollte zwischen 1:3 und 1:5 liegen, um sowohl Laufruhe als auch Kurvenlaufeigenschaften zu gewährleisten.

Konstruktive Design-Highlights

Die TB/T 2628 legt für die Bemessung der Stahlkonstruktion von Schienenkranen einen Analyserahmen nach dem Grenzzustandsverfahren zugrunde. Die tragenden Hauptbauteile sind nach der Dauerfestigkeit nachzuweisen; das für die Ermüdungsbemessung verwendete Lastkollektiv ist auf der Grundlage statistisch erfasster Lastfrequenzverteilungen aus dem tatsächlichen Betrieb abzuleiten. Die Norm weist ausdrücklich darauf hin, dass kritische Knotenpunkte wie die Anschlusslagerung des Auslegerfußes, der Drehverbindungssitz des Drehtisches sowie die Stützbeinkästen mittels der Finite-Elemente-Methode spannungsanalytisch zu untersuchen sind, wobei der Einfluss der geometrischen Spannungskonzentration an Schweißnähten zu berücksichtigen ist.

Bei der Materialauswahl empfiehlt die Norm für die tragende Hauptkonstruktion den Einsatz von Brückenbaustahl Q345qD oder Q370qE, dessen Kerbschlagzähigkeit bei tiefen Temperaturen der Anforderung KV₂(−40 °C) ≥ 47 J genügen muss. Für Bauteile wie den Ausleger, die hohen dynamischen Lasten ausgesetzt sind, werden zusätzlich Grenzwerte für die Rissausbreitungsgeschwindigkeit unter Ermüdungsbelastung gefordert, um Ermüdungsversagen innerhalb der Auslegungslebensdauer von 25 Jahren auszuschließen.

Triebwerksauswahl und Leistungsparameter

Das Hubwerk ist das zentrale Arbeitstriebwerk eines Schienenkrans. Die Norm verlangt, dass Schienenkrane mit einer Nenntragfähigkeit ≥ 100 t über ein Doppeltrommel-Hubwerk verfügen müssen, wobei die beiden Trommeln über eine Synchronwelle oder elektrische Synchronisation gekoppelt sind. Die Hubgeschwindigkeit wird im Bereich von 0,5–3,0 m/min bei Nennlast empfohlen; im Leerzustand kann sie auf über 6,0 m/min gesteigert werden. Das Drehwerk ist als hydraulischer Antrieb mit Federkraftbremse auszulegen, wobei die Schwenkgeschwindigkeit stufenlos zwischen 0,1–0,5 U/min einstellbar sein muss.

Das Abstützsystem ist für die Standsicherheit im Betrieb von entscheidender Bedeutung. Die Norm schreibt vor, dass Schienenkrane mit einem vierpunktigen Abstützsystem mit ausfahrbaren Stützbeinen ausgestattet sein müssen; die maximale Stützkraft eines einzelnen Stützbeins ist mit dem 1,5-fachen der Nenn-Stützreaktion zu bemessen. Die Hydrauliksperrventile der Stützbeinzylinder müssen den Anforderungen der ISO 4413 genügen und bei Leitungsbruch zuverlässig sperren. Darüber hinaus fordert die Norm Erkennungsschalter für den Ausfahrzustand der Stützbeine; bei nicht vollständig ausgefahrenen Stützbeinen sind Hebe- und Drehbewegungen zu verriegeln.

Elektrisches System und Sicherheitsschutzsystem

Die Auslegung des elektrischen Systems hat den Anforderungen der TB/T 3021 „Elektrische Ausrüstung von Schienenfahrzeugen“ zu entsprechen. Die Norm legt fest, dass das Steuerungssystem in redundanter Zweikanalausführung auszulegen ist; das Hauptsteuergerät und das Reserve-Steuergerät überwachen sich gegenseitig über Hardware-Watchdog. Der Lastmomentbegrenzer muss in der Lage sein, Auslegerwinkel, Ausladung und Lastdaten in Echtzeit zu erfassen; bei Erreichen von 90 % der Nennlast wird eine Frühwarnung ausgelöst, bei 110 % werden Heben und Wippen automatisch abgeschaltet.

Im Bereich des Sicherheitsschutzes schreibt die Norm die Ausstattung mit einem Windmesser (Alarmwert 13,8 m/s, automatische Abschaltung bei 20,7 m/s), einem Kippschutz-Lastmomentbegrenzer, einer Überwachungseinrichtung für Stützbeinsetzung sowie einer Beleuchtungsanlage für den Nachtbetrieb vor. Bei Arbeiten im Bereich elektrifizierter Strecken ist darüber hinaus der Sicherheitsabstand zur Oberleitung einzuhalten; der höchste Punkt des Auslegers muss mindestens 2 m von spannungsführenden Teilen der Fahrleitung entfernt bleiben.

Häufige Fragen