Elektrohebezeug-Portalkran nach JB/T 5663-2008
JB/T 5663-2008 „Hängeportalkran mit Elektrohebezeug“ ist die Produktnorm für Konstruktion & Fertigung von Hängeportalkranen mit Elektrohebezeug. Die Norm legt Typparameter, technische Anforderungen, Sicherheitseinrichtungen und Prüfverfahren für Hängeportalkrane mit Elektrohebezeug fest und gilt für Portalkrane, die das Elektrohebezeug als Hubwerk verwenden.
JB/T 5663-2008 ist die branchenspezifische Produktnorm für Hängeportalkrane mit Elektrohebezeug und wurde 2008 veröffentlicht. Der Hängeportalkran mit Elektrohebezeug (auch als Portalhubkran bekannt) nutzt das Elektrohebezeug als Hubwerk. Der Hauptträger wird über Stützbeine auf bodenmontierten Schienen geführt. Diese Bauweise zeichnet sich durch geringes Eigengewicht, niedrige Kosten und einfache Montage aus und wird häufig in Lagerhöfen, offenen Lagerhallen, Werksstoffplätzen und Umschlagstationen eingesetzt. Die Nenntragfähigkeit beträgt in der Regel 1~20 t, die Spannweite 10~35 m, die Triebwerksgruppe A3~A5. Die Hängeportalkrane mit Elektrohebezeug von Kelude Schwerindustrie werden nach dieser Norm konstruiert und gefertigt. Der Hauptträger ist als Kasten- oder Fachwerkstruktur ausgeführt und mit einem hochwertigen Elektrohebezeug ausgestattet. Diese Bauart ist kompakt, leicht und einfach zu installieren – ohne aufwendige Fundamentarbeiten in der Werkshalle. Sie ist die bevorzugte Wahl für offene Lagerflächen und einfache Materialumschlagplätze.
Typen und Grundparameter
Die Norm legt die grundlegenden Typen und Parameter für Hängeportalkrane mit Elektrohebezeug fest. Nach der Hauptträgerstruktur wird zwischen Einzelhauptträger (gilt für ≤10 t / Spannweite ≤25 m) und Doppelhauptträger (gilt für >10 t / Spannweite >25 m) unterschieden. Der Einzelhauptträger ist einfach aufgebaut, leicht und kostengünstig; das Hebezeug läuft an der Unterkante des Hauptträgerflansches. Der Doppelhauptträger bietet eine höhere Tragfähigkeit und Steifigkeit; das Hebezeug verfährt zwischen den beiden Hauptträgern auf dem Katzfahrwerkrahmen. Nach der Stützbeinbauart wird zwischen L-förmigen und A-förmigen Stützbeinen unterschieden – L-förmige Stützbeine benötigen wenig Platz und bieten eine gute Durchfahrtsmöglichkeit, haben jedoch eine etwas geringere Stabilität. A-förmige Stützbeine bieten eine hohe Stabilität, benötigen aber mehr Grundfläche. Nach der Steuerungsart wird zwischen Bodensteuerung über Hängetaster, Fernsteuerung und Steuerung über ein Führerhaus unterschieden.
Die Nenntragfähigkeitsreihe umfasst 7 Stufen: 1 t, 2 t, 3 t, 5 t, 10 t, 16 t und 20 t. Die Spannweitenreihe reicht von 10 m bis 35 m und steigt im 3-m-Raster. Die Hubhöhe ist standardmäßig in 5 Stufen verfügbar: 6 m, 9 m, 12 m, 18 m und 24 m. Die Hubgeschwindigkeit beträgt üblicherweise 8/0,8 m/min (Zweigang), die Katzfahrgeschwindigkeit 20~30 m/min und die Kranfahrgeschwindigkeit 20~40 m/min. Die Norm legt fest, dass die Triebwerksgruppe für Hängeportalkrane mit Elektrohebezeug im Allgemeinen A3~A5 beträgt; für häufigen Betrieb kann die Auslegung nach A6 erfolgen. Das Gesamtgewicht ist ein wichtiger Kennwert für den Anwender – der Anhang der Norm enthält Referenzgewichte für die verschiedenen Spezifikationen als Auswahlreferenz. Im Vergleich zum Brückenkran hat der Portalkran eine höhere Radanzahl an der Kranbrücke – bei kleiner Tragfähigkeit in der Regel 4 Räder, bei mittlerer Tragfähigkeit 8 Räder und bei großer Tragfähigkeit 12 Räder oder mehr.
Anforderungen an Stahlkonstruktion und Mechanismus
Die Norm stellt technische Anforderungen an die Metallkonstruktion und die Mechanismen von Hängeportalkranen mit Elektrohebezeug. Der Hauptträger ist das zentrale Strukturbauteil, das Hebezeug und Laufkatze trägt – der Einzelhauptträger wird als Kasten- oder H-Träger ausgeführt, der Doppelhauptträger mit Kastenquerschnitt. Nach der Fertigung ist der Hauptträger mit einer Vorkrümmung (Überhöhung) zu versehen; der Wert beträgt L/800~L/1000 der Spannweite. Die statische Durchbiegung unter Volllast darf L/800 (Einzelhauptträger) bzw. L/1000 (Doppelhauptträger) nicht überschreiten. Die Verbindung zwischen Stützbein und Hauptträger erfolgt als Schweißverbindung oder mit Hochfeste Schraube. An der Verbindungsstelle zwischen Stützbein und unterem Querträger (Basisrahmen) sind Aussteifungsbleche vorzusehen. Spannungskonzentrationen an den Knotenpunkten von Stützbein und Hauptträger sind mittels Finite-Elemente-Analyse zu optimieren. Alle Strukturbauteile bestehen aus Q235B (≈S235JR) oder Q355B (≈S355JR) Stahl; nach dem Schweißen ist ein Spannungsarmglühen (Vibrationsspannungsarmglühen oder Wärmebehandlung) durchzuführen.
Beim Fahrwerk wird das Kranfahrwerk von Hängeportalkranen mit Elektrohebezeug in der Regel mit Einzelantrieb ausgeführt – zwei Antriebsmotoren treiben jeweils die Radblöcke unter den beiden Stützbeinen an. Als Antriebsmotor kommen Kegelrotor-Bremsmotoren oder Asynchronmotoren mit Frequenzumrichter zum Einsatz; das Getriebe ist als Aufsteckgetriebe direkt mit der Radachse verbunden. Die Laufräder der Kranbrücke sind als Stahlgussräder mit doppeltem Spurkranz ausgeführt; die Laufflächenhärte beträgt HB280~320. Um ein Spurkranzreiben bei Schräglauf der Kranbrücke zu verhindern, empfiehlt die Norm den Einbau von Horizontale Führungsrollen am unteren Querträger der Stützbeine. Das Katzfahrwerk besteht aus dem Elektrohebezeug selbst – es verfährt an der Unterkante des Einzelhauptträgers oder auf den Schienen des Doppelhauptträgers. Eine Windschutzeinrichtung ist für im Freien eingesetzte Hängeportalkrane mit Elektrohebezeug unerlässlich – Manuelle Schienenklemme oder Elektrische Schienenklemme müssen die Anlage im Nichtarbeitszustand zuverlässig fixieren. Zusätzlich muss ein Windmesser installiert sein, der bei Windgeschwindigkeiten über Stufe 12 einen Alarm auslöst und die Stromversorgung unterbricht.
Sicherheitseinrichtungen und elektrische Anforderungen
Die Konfiguration der Sicherheitseinrichtungen eines Hängeportalkrans mit Elektrohebezeug entspricht weitgehend der eines allgemeinen Brückenkrans, ergänzt um spezifische Schutzmaßnahmen für den Außeneinsatz. Zu den verbindlichen Sicherheitseinrichtungen zählen: Hubhöhenbegrenzer (als Abschalt- oder Gegengewichtstyp, mit einem Sicherheitsabstand von mindestens 200 mm zur oberen Hakenendlage), Fahrweg-Endschalter der Katze und der Kranbrücke (Auslöseposition mindestens 500 mm vor dem Endanschlag am Schienenende), Überlastsicherung (als Bolzen- oder Ringlastsensor, Alarm bei 110 % der Nennlast und Abschaltung des Hubwerks), Not-Aus-Taster (jeweils einer im Führerhaus, am Hängedrucktaster und an der Fernsteuerung) sowie Windschienenklemmen (bei Außenaufstellung zwingend, manuell oder elektrisch). Zusätzlich sind bei im Freien betriebenen Hängeportalkränen ein Windmesser und Endanschläge an den Schienenenden vorzusehen.
Elektrische Anforderungen: Die Stromversorgung erfolgt dreiphasig mit 380 V/50 Hz; die Steuerspannung ist als Schutzkleinspannung (36 V/42 V) ausgeführt. Die Schutzart des Schaltschranks muss mindestens IP43 (Innenbereich) bzw. IP54 (Außenbereich) betragen. Die Verkabelung erfolgt mit Gummischlauchleitungen des Typs YCW, die entlang der Hauptträgerseite auf Kabelwagen geführt werden. Der Erdungswiderstand darf 4 Ω nicht überschreiten. Elektrische Ausrüstungen im Außenbereich sind gegen Regen und Sonneneinstrahlung zu schützen. Auf dem Hauptträger ist ein Laufsteg mit Geländer für Wartung und Inspektion von Hebezeug und Elektrik vorzusehen – die Laufstegbreite beträgt mindestens 500 mm, die Geländerhöhe mindestens 1050 mm. Die Norm legt ferner fest, dass die Stromversorgung der Kranbrücke über eine geschlossene Schleifleitung oder Kabeltrommelversorgung zu erfolgen hat; blanke Kupferstromschienen sind unzulässig, um Personengefährdung durch Berührung zu vermeiden.
Prüfverfahren und Werksabnahme
Die Norm legt die Anforderungen an die Stückprüfung und die Montageabnahme von Hängeportalkränen mit Elektrohebezeug fest. Vor Auslieferung ist jeder Kran einzeln einer Leerlaufprüfung zu unterziehen: Alle Antriebe laufen 30 Minuten ununterbrochen bei Nenngeschwindigkeit; dabei werden Laufruhe und Lagertemperaturen kontrolliert. Bei der Nennlastprüfung (100 % SWL) wird der Kran mit Nennlast über den gesamten Arbeitszyklus – Heben, Senken, Katz- und Kranfahren – betrieben; gemessen werden die statische Durchbiegung des Hauptträgers (Einzelhauptträger ≤ L/800, Doppelhauptträger ≤ L/1000) sowie der Bremsweg (≤ 80 mm). Die dynamische Belastungsprüfung erfolgt mit dem 1,1-fachen der Nennlast; jede Bewegung ist mindestens dreimal auszuführen. Dabei sind Strukturbauteile auf unzulässige Verformungen und Schweißnähte auf Risse zu prüfen. Bei der statischen Belastungsprüfung wird der Kran 10 Minuten lang mit dem 1,25-fachen der Nennlast belastet; nach dem Entlasten darf die bleibende Verformung L/2000 nicht überschreiten. Bei im Freien eingesetzten Hängeportalkränen ist zusätzlich vor Auslieferung die Funktion der Windschienenklemmen im Leerlauf und unter Nennlast zu prüfen.
Die Abnahmeprüfung vor Ort erfolgt nach Abschluss von Montage & Inbetriebnahme. Der Prüfumfang umfasst: Kontrolle der Schienenmontagegenauigkeit (Spurweite, Geradheit, Höhenunterschiede und Schienenstoßzustand), Messung des gesamten Erdungswiderstands (≤ 4 Ω), Funktionsnachweis aller Sicherheitseinrichtungen (Auslösepositionen der Endschalter, Alarm- und Abschaltpunkt der Überlastsicherung, Wirkungsbereich der Not-Aus-Taster) sowie Bestätigung von Fahrtrichtung und Geschwindigkeit aller Antriebe. Nach bestandener Abnahmeprüfung wird ein Abnahmeprotokoll erstellt, das sämtliche Prüfdaten und Ergebnisse enthält und als verbindliches Dokument für die Übergabe an den Betreiber sowie für die Registrierung als Spezialausrüstung dient. Im Rahmen der Montageabnahme ist außerdem der Arbeitszustand der Schleifleitung bzw. Kabeltrommel der Kranbrücke zu verifizieren, um eine unterbrechungsfreie und zuverlässige Stromversorgung sicherzustellen. Kelude Schwerindustrie führt an jedem Hängeportalkran mit Elektrohebezeug vor Auslieferung stückweise sämtliche Prüfungen durch und liefert einen vollständigen Prüfbericht.
Vergleichstabelle der Kernparameter für Hängeportalkrane
Die folgende Vergleichstabelle fasst die Kernparameter des Hängeportalkrans mit Elektrohebezeug zusammen und dient zur Referenz für Auswahl- und Bedienpersonal.
| Tragfähigkeit(t) | Spannweite(m) | Hubhöhe(m) | Triebwerksgruppe | Fahrgeschwindigkeit(m/min) |
|---|---|---|---|---|
| 1~5 | 7~20 | 6~12 | A3~A4 | 20~30 |
| 5~10 | 10~25 | 9~18 | A3~A5 | 20~30 |
| 10~16 | 12~30 | 12~24 | A4~A5 | 15~25 |
| 16~20 | 14~35 | 12~30 | A4~A5 | 15~25 |
Häufige Fragen zum Hängeportalkran
F: Worin unterscheiden sich ein Hängeportalkran mit Elektrohebezeug und ein Allzweck-Portalkran?
A: Der Hängeportalkran mit Elektrohebezeug nutzt das Elektrohebezeug als Hubwerk. Er überzeugt durch eine einfache Konstruktion und geringe Anschaffungskosten und eignet sich für kleine und mittlere Tragfähigkeiten (1–20 t). Der Allzweck-Portalkran verwendet dagegen eine Katze mit Hubwerk als Hubwerk und bietet eine deutlich höhere Tragfähigkeit (bis zu mehreren hundert Tonnen), ist jedoch konstruktiv aufwendiger und teurer. Die beiden Typen unterscheiden sich somit in ihrer anwendbaren Tragfähigkeit und ihren Anwendungsszenarien.
F: Welche Anforderungen gelten für das Schienenfundament eines Hängeportalkrans?
A: Die Kranbahnschienen müssen auf einem Betonfundament verlegt werden, das auf die maximale Radlast des Krans ausgelegt sein muss. Die Spurabweichung darf ±5 mm, die Geradheit 2 mm/10 m und der Höhenunterschied im gleichen Querschnitt ±3 mm nicht überschreiten. An beiden Schienenenden sind zuverlässige Endanschläge und Puffer vorzusehen.
F: Worauf ist beim Einsatz eines Hängeportalkrans im Freien zu achten?
A: Es müssen Windschienenklemmen vorhanden sein, die bei Arbeitsschluss oder bei starkem Wind angezogen werden. Die elektrische Ausrüstung benötigt geeignete Abdichtungsmaßnahmen. Die Stahlkonstruktion ist regelmäßig auf Korrosion zu prüfen und bei Bedarf auszubessern. Bei Windstärken über 12 muss das Hebezeug an einem vorgesehenen Standort abgestellt und gegen Wind gesichert werden.
F: Wie wählt man zwischen Einzelhauptträger und Doppelhauptträger?
A: Bei einer Tragfähigkeit bis 10 t, einer Spannweite bis 25 m und begrenztem Bauraum ist der Einzelhauptträger die erste Wahl. Liegt die Tragfähigkeit über 10 t, die Spannweite über 25 m oder sind hohe Anforderungen an die Steifigkeit gestellt, empfiehlt sich der Doppelhauptträger. Dieser bietet eine höhere Stabilität und Steifigkeit als der Einzelhauptträger, hat jedoch ein größeres Eigengewicht und höhere Kosten.
