Umfassender Leitfaden zur Sicherheit von Kränen: 15 technische Artikel zu den Themen Schienenabklemmen, Windschutz, Blitzschutz, Endschalter und Kollisionsschutz – eine Zusammenstellung

Fehlerbehebung bei Schienenverschleiß an Laufkränen und Schienenausrichtung

Das „Schienenabtragen“ (Profilverschleiß) ist eine der häufigsten mechanischen Störungen bei Brückenkranen und führt unmittelbar zum vorzeitigen Verschleiß der Laufräder sowie zu Schäden an der Hauptträgerkonstruktion. Zu den typischen Ursachen für das Schienenabtragen zählen unter anderem eine übermäßige Abweichung der Spurweite (die zulässige Standardabweichung beträgt weniger als 2 mm), eine diagonale Verschiebung der Laufräder sowie eine seitliche Verformung des Hauptträgers. Die Fehlerbehebung bei Schienenabnutzung sollte am Schienenfundament ansetzen: Zunächst wird die Spurweite abschnittsweise mit einem Laser-Entfernungsmesser gemessen, anschließend erfolgt die Diagonalausrichtung und schließlich werden die horizontale und vertikale Schräglage der Räder überprüft. Bei der Behebung sollten vorrangig die Schienen ausgerichtet und gleichzeitig die Radposition angepasst werden. Krud Heavy Industry hat in der Praxis einen umfassenden Prozess zur Behebung von Schienenabtrag entwickelt, der von der Erkennung über die Einstellung bis hin zur vorbeugenden Wartung reicht und die drei Hauptszenarien „Radflanschverschleiß“, „Spurweitenabweichung“ und „strukturelle Verformung“ abdeckt. Weiterführende Informationen:Der gesamte Prozess der Fehlerbehebung und Einstellung bei Schienenverschleiß an Laufkränen。

Entwurf und vernetzte Steuerung von Windschutz- und Windabwehrsystemen

Brückenkrane, die im Freien eingesetzt werden, müssen mit einer zuverlässigen Windsicherung ausgestattet sein. Das Windsicherungssystem besteht im Wesentlichen aus drei Kernkomponenten: Schienenklemmen (manuell/elektrisch/hydraulisch), Verankerungsvorrichtungen und Windgeschwindigkeitsmessern. Die Schienenklemmen klemmen die Schienen automatisch fest, sobald die Windgeschwindigkeit einen festgelegten Schwellenwert erreicht (in der Regel Windstärke 6), während die Verankerungsvorrichtung bei einer Starkwindwarnung die Position der gesamten Anlage fixiert. Der Windgeschwindigkeitsmesser ist mit dem Schaltschrank vernetzt und ermöglicht so eine lückenlose Kette von Reaktionen: Echtzeitüberwachung der Windgeschwindigkeit – gestaffelte Alarmierung – automatischer Stillstand – Festklemmen der Schienen. Bei der Auslegung des Windschutzsystems müssen die Windlasten gemäß GB/T 3811 berechnet werden, um die Nennwindfestigkeit und die Anzahl der Windschutzvorrichtungen zu bestimmen. Nach Abschluss der Installation muss ein Verbundtest durchgeführt werden, um zu überprüfen, dass die Zeitverzögerung vom Signal des Windgeschwindigkeitsmessers über die SPS bis zur Auslösung der Schienenklemmen weniger als 2 Sekunden beträgt.

Blitzschutz-Erdung und elektrische Sicherheit

Das Blitzschutzsystem des Krans nutzt das TN-S-Erdungssystem, bei dem der Neutralleiter der Stromversorgung streng vom Schutzerdungsleiter getrennt ist. Die Kranbahnen im Außenbereich müssen geerdet werden, wobei der Erdungswiderstand unter 4 Ω liegen muss. Im elektrischen System werden alle freiliegenden Metallteile durch einen Potentialausgleich miteinander verbunden; SPDs (Überspannungsschutzgeräte) werden an den Einspeisepunkten der Strom- und Signalleitungen installiert, um das Eindringen von Blitzströmen zu verhindern. Das Blitzschutz-Erdungssystem muss regelmäßig auf den Erdungswiderstand und den Betriebszustand der SPDs überprüft werden, um einen zuverlässigen Betrieb während der Gewittersaison zu gewährleisten. Ein umfassendes Blitzschutzkonzept deckt die drei Hauptbereiche ab: Schutz vor Direktblitzschlägen, Schutz vor induzierten Blitzschlägen und das Erdungssystem.

Vorschriften für die Inbetriebnahme von Endschaltern und Sicherheitseinrichtungen

Endschalter bilden die erste Sicherheitsbarriere für den sicheren Betrieb von Kranen. Hubbegrenzer (mit Fallgewicht, spiralförmig oder elektronisch) unterbrechen automatisch den Hubstromkreis, sobald der Haken die obere Endposition erreicht hat; Wegbegrenzer lösen eine Verlangsamung und ein Anhalten aus, wenn der Laufkatzenwagen bzw. der Fahrwagen die beiden Enden der Schiene erreicht; Überlastbegrenzer lösen einen akustischen und optischen Alarm aus und unterbrechen den Hubvorgang, sobald das Hubgewicht die Nennlast überschreitet. Für jede Art von Endschalter gelten strenge Einstellvorschriften: Zwischen dem Auslösepunkt des Hubendschalters und der Trommel muss ein Spielraum von mindestens 2 bis 3 Seilwindungen verbleiben, der Pufferweg des Wegendschalters darf nicht weniger als 500 mm betragen, und der Einstellwert des Überlastschutzes darf 110% der Nennlast nicht überschreiten.

Kollisionsschutz und koordinierte Sicherheit bei mehreren Fahrzeugen

In Betriebssituationen, in denen mehrere Fahrzeuge gleichzeitig im Einsatz sind, verhindert das Kollisionsschutzsystem Zusammenstöße zwischen benachbarten Kranen. Die Systemarchitektur besteht aus drei Ebenen: einem LiDAR-Entfernungssensor, einer SPS-Verriegelungslogik und einer Bereichsbegrenzung. Der LiDAR misst in Echtzeit den Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen (Genauigkeit ±5 cm); wenn der Abstand unter den Sicherheitsschwellenwert fällt, wird ein Signal zur Geschwindigkeitsreduzierung ausgelöst; Die SPS-Verriegelungslogik stellt sicher, dass zwei Fahrzeuge auf derselben Schiene nicht gleichzeitig in denselben Konfliktbereich einfahren; als letzte mechanische Schutzmaßnahme werden an kritischen Stellen der Schiene physische Endschalter als Bereichsbegrenzung installiert. Neben dem Kollisionsschutz müssen bei der Zusammenarbeit mehrerer Fahrzeuge auch Fragen der Koordinierungsprotokolle und der Sicherheitsverriegelungslogik bei überlappenden Arbeitsvorgängen gelöst werden.

Sicherheitsüberwachung und KI-gestützte visuelle Sicherheit

Die Norm GB/T 28264 schreibt vor, dass Hebezeuge mit einem Sicherheitsüberwachungssystem ausgestattet sein müssen, das Betriebsparameter wie Traglast, Hubhöhe, Verfahrweg und Windgeschwindigkeit in Echtzeit erfasst und über Funktionen zur Alarmierung bei Grenzwertüberschreitungen sowie zur Ereignisprotokollierung verfügt. Auf dieser Grundlage erkennt das KI-basierte visuelle Sicherheitsüberwachungssystem mithilfe von im Hebebereich installierten HD-Kameras und Deep-Learning-Algorithmen in Echtzeit gefährliche Zustände wie das Eindringen von Personen, ungewöhnliche Schwankungen der Last oder eine Schräglage der Hebevorrichtung. Die SIL-3-Architektur des Sicherheitskontrollsystems basiert auf einem redundanten Doppelbremssystem, bei dem Haupt- und Hilfsbremse unabhängig voneinander gesteuert werden, sodass ein einzelner Ausfall keinen Einfluss auf die Sicherheitsfunktionen hat. Die Sicherheitslogik der SPS ist gemäß dem PROFiSafe-Protokoll programmiert und weist eine Reaktionszeit bei Störungen von weniger als 100 ms auf. Weiterführende Informationen:Entwurf und Anwendung eines Sicherheitsüberwachungssystems für Laufkräne。

Gesamtüberblick über das Sicherheitsüberwachungs- und Managementsystem für Laufkräne

Häufig gestellte Fragen