Kranfahrwerk Montage & Inbetriebnahme: 5 Normen & 6 Lösungen

Vorbereitungen für die Montage des Kranfahrwerks

Vor der Montage des Fahrwerks müssen vier grundlegende Vorbereitungen abgeschlossen sein – keine davon darf fehlen:

① Abnahme der Stahlkonstruktion: Die Höhenkote der Oberkante des Kranbahnträgers in der Werkshalle darf maximal ±5 mm abweichen. Die Mittellinie des Kranbahnträgers darf gegenüber der Positionierungsachse höchstens 3 mm versetzt sein. Die Position der Ankerbolzen bzw. Kernlochbohrungen muss innerhalb von ±2 mm liegen. Die Montage darf erst beginnen, wenn die Betonfestigkeit 100 % des Bemessungswerts erreicht hat.

② Kontrolle bei Geräteöffnung: Abgleich von Typ und Anzahl der Komponenten (Antriebsmotor, Getriebe, Bremse, Kupplung, Radblock) mit der Lieferliste. Prüfung auf Risse und Lunker in Gussteilen sowie auf Korrosion oder Beschädigung an bearbeiteten Flächen. Der Isolationswiderstand des Motors muss ≥ 0,5 MΩ betragen (gemessen mit 500-V-Isolationsmessgerät); das Werksprüfprotokoll des Getriebes ist gegenzuprüfen.

③ Bereitstellung der Montagewerkzeuge: Nivelliergerät (Genauigkeit ±0,5 mm/30 m), Theodolit, Messuhr (0,01 mm Genauigkeit), Fühlerlehre (0,02–1 mm), Drehmomentschlüssel (innerhalb des Kalibrierungszeitraums), Laserausrichtungsgerät (oder Feinzeiger-Ausrichtbügel). Die Nennkapazität der Hebezeuge muss mindestens das 1,25-fache des schwersten Einzelteils betragen.

④ Einweisung in den Montageplan: Festlegung der Montagereihenfolge (zuerst Schiene, dann Kranbrücke, danach Laufkatze), Erstellung der Schweißverfahrensprüfung (WPQR), Abgrenzung des Anschlagbereichs und Umsetzung der Absturzsicherungsmaßnahmen. Der spezifische Plan ist gemäß Kapitel 9 der Norm DIN 15018 zu erstellen.

Die von Kelude Schwerindustrie gelieferten Brückenkrane werden vor Auslieferung bereits komplett vormontiert und einem Probelauf unterzogen. Vor Ort sind daher nur noch die Wellenausrichtung und das Anziehen der Schraubverbindungen erforderlich – das spart bis zu 80 % der Einregulierungsarbeiten auf der Baustelle.

Die 6 entscheidenden Toleranzwerte für die Kranfahrbahnschiene

Die Schienenmontage ist das Fundament des gesamten Fahrwerks. Diese 6 Parameter müssen einzeln abgenommen werden:

① Spannweitenabweichung der Schiene: ≤ ±5 mm (bei Spannweite S ≤ 19,5 m: ≤ ±3 mm). Messung mit Stahlbandmaß und Federwaage (Zugkraft 150 N), alle 6 m messen und die Abweichungsrichtung dokumentieren.

② Höhenunterschied der Schienenoberkanten: Im selben Querschnitt ≤ 10 mm (Messpunkt alle 2 m in Längsrichtung). Bei S ≤ 19,5 m gilt ≤ 3 mm. Eine Überschreitung führt zu ungleichmäßiger Radlast und beschleunigtem einseitigem Spurkranzverschleiß.

③ Schienenstoßspiel: 1–3 mm (Temperaturausgleich). Der Höhenversatz am Stoß darf ≤ 1 mm, der seitliche Versatz ≤ 1 mm betragen. Das direkte Überschweißen der Stoßstelle ist untersagt – es ist ausschließlich die Laschenverbindung mit Schrauben zulässig.

④ Geradheit der Schiene: Horizontal über die gesamte Länge ≤ 2 mm/2 m, vertikal ebenfalls ≤ 2 mm/2 m. Prüfung mit Theodolit oder gespanntem Klavierdraht (Ø 0,5 mm, Zugkraft 150 N).

⑤ Befestigung der Schiene: Abstand der Klemmplatten ≤ 600 mm (bei QU70 und darüber: ≤ 500 mm). Das Anzugsdrehmoment der Klemmplattenschrauben richtet sich nach dem Bemessungswert (bei M20 in der Regel 200–250 N·m). Geschweißte Klemmplatten sind nach dem Schweißen einer Fehlerprüfung zu unterziehen.

⑥ Erdung der Schiene: An beiden Enden und in der Mitte (Abstand ≤ 50 m) ist eine zuverlässige Erdung mit einem Erdungswiderstand ≤ 4 Ω herzustellen. An den Schienenstößen ist eine Verbindung mit Kupfergeflecht (≥ 16 mm²) sicherzustellen.

Gemäß ISO 4306 (Prüfvorschrift) ist nach Abschluss der Schienenmontage ein Leerlauf-Testlauf durchzuführen. Dabei werden die Schienenabweichungen über die gesamte Strecke erneut gemessen und im Abnahmeprotokoll festgehalten.

4 Abnahmekriterien für die Radblock-Präzision des Kranfahrwerks

Die Montagegenauigkeit der Radblöcke entscheidet darüber, ob das Fahrwerk zum Spurkranzreiben neigt. Bei starkem Spurkranzreiben kann die Verschleißrate der Radlauffläche das 5- bis 8-fache des Normalwerts erreichen – Rad und Schiene werden dann unbrauchbar. Die 4 Abnahmekriterien im Einzelnen:

① Horizontale Schrägstellung des Rads: ≤ L/1000 (L = Messlänge der Radlaufflächenbreite). Eine zu große horizontale Schrägstellung führt zum „Achterlaufen" des Rads, wodurch der Spurkranz dauerhaft an der Schienenflanke reibt. Messung mit gespanntem Draht und Innenmessschraube an vier Punkten (oben/unten/links/rechts) der Radstirnfläche.

② Vertikale Schrägstellung des Rads: ≤ 1/400 (d. h. die Unterkante der Radstirnfläche darf max. 0,25 % nach innen geneigt sein). Eine leicht konische Radlauffläche ist zulässig, eine Neigung der Oberkante nach außen ist jedoch strikt untersagt – sie führt zu punktueller Belastung der Radaußenkante und Entgleisungsgefahr. Messung mit Rahmenwasserwaage an der Radstirnfläche.

③ Positionsabweichung der Räder: Räder unter demselben Kopfträger dürfen max. 2 mm (Brückenkran) bzw. 3 mm (Portalkran) voneinander abweichen. Eine Überschreitung führt dazu, dass einzelne Räder entlastet werden oder die Radlast ungleich verteilt ist – was Laufunruhe und lokale Schienenpressungen verursacht.

④ Höhenunterschied der Radlaufflächen: Die beiden Räder unter demselben Kopfträger dürfen max. 0,5 mm Höhenunterschied aufweisen. Bei Überschreitung ist der Ausgleich über Unterlegscheiben unter dem Winkellagergehäuse vorzunehmen. Die Scheiben müssen aus Edelstahl sein (Korrosionsschutz, Vermeidung von Nachlassen), die Gesamtdicke ≤ 5 mm und die Anzahl der Lagen ≤ 3 betragen.

Nach der Montage der Radblöcke ist ein manueller Drehtest durchzuführen: Die Räder müssen leichtgängig und ohne Klemmen drehen, das axiale Spiel darf ≤ 0,5 mm betragen. Kelude Schwerindustrie liefert die Radblöcke standardmäßig mit Winkellagergehäuse und bereits paarweise eingeschliffenen Laufflächen – die geforderten Genauigkeitswerte werden dadurch ohne Nacharbeit erreicht.

4 Antriebsarten für das Kranfahrwerk im Vergleich: Auswahlhilfe

Die Wahl der Antriebsart für das Kranfahrwerk hängt von Spannweite, Tragfähigkeit, Triebwerksgruppe und Budget ab. Hier der detaillierte Vergleich der 4 gängigen Antriebskonzepte:

Die Entscheidungskette für die Antriebsart: Zuerst die Triebwerksgruppe des Krans bestimmen (A1~A8), dann das Antriebskonzept anhand der Spannweite wählen. Für A1~A4 (leichte bis mittlere Beanspruchung) genügen Zentral- oder Einzelantrieb; ab A5 und darüber wird Frequenzumrichtertechnik empfohlen. Für Sonderanwendungen wie Kernkraftwerke oder Präzisionsmontage kommt Servoantrieb zum Einsatz. Kelude Schwerindustrie stattet Brückenkrane ab Triebwerksgruppe A5 standardmäßig mit frequenzgesteuerter Drehzahlregelung und Einzelantrieb aus – mit stufenloser Steuerung von 0~50 m/min und integrierter Pendeldämpfung.

Wellenausrichtung der Kranfahrwerk-Kupplung: 3-Schritt-Prüfverfahren

Abweichungen bei der Wellenausrichtung der Kupplung zählen zu den Hauptursachen für Getriebewellenbruch und vorzeitigen Lagerausfall. Erfahrungswerte zeigen: Bereits eine Abweichung von mehr als 0,1 mm reduziert die Lagerlebensdauer auf ein Achtel des Normalwerts; ab 0,3 mm versagen Dichtungen innerhalb von 100 Betriebsstunden. Die Korrektur erfolgt in drei Schritten:

① Grobausrichtung (Sichtprüfung mit Lineal): Das Lineal wird an den Außendurchmesser beider Kupplungshälften angelegt und der Ringspalt visuell auf Gleichmäßigkeit geprüft. Durch Lösen der Motorbefestigungsschrauben werden beide Wellen grob fluchtend ausgerichtet. Zulässige Abweichung: ≤ 0,5 mm.

② Radialabweichung prüfen (Messuhr-Methode): Der Magnetmessständer wird an der motorseitigen Kupplungshälfte befestigt, der Messuhr-Taststift steht senkrecht auf dem Außendurchmesser der getriebeseitigen Kupplungshälfte. Die Motorwelle wird um 360° gedreht, die Messwerte an vier Positionen (oben, unten, links, rechts) werden notiert. Radialabweichung = (oben − unten)/2 bzw. (links − rechts)/2. Zulässigkeitskriterien: ≤ 0,05 mm bei Zahnkupplung, ≤ 0,03 mm bei Membrankupplung.

③ Winkelabweichung prüfen (Spaltmaß-Methode): Mit einer Fühlerlehre wird das Spaltmaß an den Kupplungsstirnflächen an vier Positionen (0°, 90°, 180°, 270°) gemessen. Die maximale Spaltdifferenz entspricht der Winkelabweichung. Zulässigkeitskriterien: ≤ 0,1 mm/100 mm Durchmesser bei Zahnkupplung, ≤ 0,05 mm/100 mm Durchmesser bei Elastischer Kupplung.

Korrekturverfahren: Die Radialabweichung wird durch Unterlegen von Unterlegscheiben an der Motoraufhängung (Höhenausgleich) und seitliches Verschieben (Horizontalausgleich) behoben. Die Winkelabweichung wird über die Vorspannkraft der vorderen bzw. hinteren Befestigungsschrauben am Motor feinjustiert. Nach Abschluss aller Einstellungen werden die Fundamentschrauben über Kreuz mit dem vorgeschriebenen Drehmoment angezogen und die Ausrichtung erneut geprüft, um eine neue Abweichung durch die Befestigung auszuschließen. Bei Kelude Schwerindustrie wird das Fahrwerk bereits werksseitig als Einheit aus Motor, Getriebe und Bremse ausgerichtet; vor Ort genügt eine Kontrolle auf Transportschäden bzw. Verlagerungen.

Abnahmeprüfung des Kranfahrwerks: 7 Prüfpunkte nach Norm

Nach Abschluss der Montage des Fahrwerks wird die Abnahme gemäß den folgenden 7 Prüfpunkten durchgeführt und im Abnahmeprotokoll dokumentiert:

Kelude Schwerindustrie liefert das Fahrwerk standardmäßig mit einem Laser-Entfernungsmessungs-Antikollisionssystem und einem Online-Überwachungsmodul für Infrarot-Thermografie aus. Daten wie Lagertemperatur, Vibrationswerte und Bremsbelagverschleiß können in Echtzeit an die Plattform des Sicherheitsüberwachungs- und Managementsystems gemäß GB/T 28264 übertragen werden, was vorbeugende Wartung und Störungsfrühwarnung ermöglicht.

Nach Abschluss von Montage & Inbetriebnahme folgt der Probelauf. Der Leerlauftest dauert mindestens 30 Minuten; dabei werden Ungewöhnliches Geräusch, Klemmen und unzulässige Temperaturerhöhung geprüft. Die Statische Belastungsprüfung erfolgt mit dem 1,25-fachen der Nennlast; die Durchbiegung des Hauptträgers darf L/800 nicht überschreiten. Bei der Dynamischen Belastungsprüfung wird wiederholt mit dem 1,1-fachen der Nennlast gefahren, um die Funktion von Bremse, Endschalter und elektrischer Schutzeinrichtung zu verifizieren. Erst nach bestandener Prüfung wird das Abnahmeprotokoll freigegeben.

📖 Weiterführende Fachliteratur

Die folgenden technischen Beiträge behandeln Konstruktionsauswahl und Montage & Inbetriebnahme von Krananlagen und dienen der vertieften Lektüre:

DIN 15018 – Kranbau: 9 Lastkombinationen und Auswahlmethode für Triebwerksgruppe A1 bis A8

ISO 4306 – Kranprüfung: 3 Lastprüfverfahren und 6 Abnahmekriterien

ISO 4306 – Allzweck-Portalkran: 5 Abnahmeindikatoren und Auswahl nach 8 Triebwerksgruppen

GB/T 28264 – Sicherheitsüberwachungs- und Managementsystem für Hebezeuge: Normeninterpretation

Häufige Fragen zu Montage & Inbetriebnahme des Kranfahrwerks