Механизм передвижения тележки мостового крана по ГОСТ Р 55272-2012
ГОСТ Р 26473-2011 «Краны мостовые. Механизм передвижения тележки» — это специализированный технический стандарт для механизма передвижения тележки. Стандарт устанавливает ряд значений колеи тележки, скорость передвижения, тип привода, расположение ходовых колёс и требования к буферным упорам.
ГОСТ Р 26473-2011 — это специализированный технический стандарт для механизма передвижения тележки мостового крана, который используется совместно с ГОСТ Р 26472 (механизм передвижения крана). Механизм передвижения тележки отвечает за поперечное перемещение груза в пределах пролёта главной балки. От его характеристик напрямую зависят точность позиционирования и производительность крана. Стандарт распространяется на проектирование, изготовление и приёмку механизмов передвижения тележек электрических мостовых кранов. Механизм передвижения тележки производства «Келуде Тяжёлая Промышленность» оснащён частотным регулированием скорости в сочетании с направляющими роликами, что обеспечивает плавность хода и эффективную защиту от набегания реборды колеса на рельс.
Конструкция механизма передвижения тележки
Механизм передвижения тележки состоит из рамы тележки, колёсного блока, приводного устройства и буферного упора. Рама тележки — это сварная конструкция из стали, несущая механизм подъёма и механизм передвижения. Обычно она изготавливается сваркой из стального листа Q235B (≈Ст3сп) или Q355B (≈09Г2С). После сварки рама подвергается полному отжигу для снятия остаточных напряжений, затем обрабатываются посадочные поверхности. Стандарт устанавливает ряд значений колеи тележки (расстояние между осями подтележечных рельсов): 1000 мм, 1250 мм, 1500 мм, 1750 мм, 2000 мм, 2250 мм, 2500 мм — всего 7 стандартных позиций. Выбор колеи осуществляется в зависимости от грузоподъёмности: для тележек 5–10 т — 1000–1500 мм, для 16–32 т — 1500–2000 мм, для 50–100 т — 2000–2500 мм. Отклонение от оптимальной колеи негативно сказывается на устойчивости тележки и равномерности распределения давления на колёса.
Механизм передвижения тележки обычно выполнен по схеме раздельного привода: два двигателя приводят в движение колёса каждой стороны, а электрическая синхронизация обеспечивает синхронность хода. В качестве редуктора применяются вертикальные навесные или горизонтальные редукторы, устанавливаемые на специальные кронштейны на раме тележки. В качестве приводного двигателя используется тормозной двигатель с коническим ротором или асинхронный двигатель с частотным преобразователем. Первый обладает встроенным тормозом и подходит для режимов с частыми пусками и остановками; второй в сочетании с преобразователем частоты обеспечивает плавное регулирование скорости, снижая раскачивание груза. Трансмиссионный вал тележки имеет небольшую длину и не требует промежуточных опор, однако предъявляются высокие требования к точности центровки валов: соосность не должна отклоняться более чем на 0,1 мм.
Ходовые колёса тележки бывают одноребордными и двухребордными. Одноребордное колесо применяется для лёгких тележек с хорошей прямолинейностью рельса. Двухребордное колесо обеспечивает лучшую направленность движения и защиту от схода с рельсов, поэтому используется на средних и крупных кранах. Твёрдость поверхности катания колеса должна быть не ниже HB280. Отклонение диаметра поверхности катания не должно превышать ±0,5 % от номинального диаметра колеса (D). После монтажа колёса должны равномерно контактировать с рельсом по всей длине пути; допустимая длина участка локального отсутствия контакта — не более 200 мм.
Скорость передвижения тележки и конфигурация привода
Стандарт устанавливает следующие скорости передвижения тележки: для тележек 5–10 т — 20–30 м/мин, для 16–32 т — 15–25 м/мин, для 50 т и выше — 10–20 м/мин. Скорость передвижения тележки обычно выше, чем скорость передвижения моста, поскольку путь тележки короче (ограничен шириной пролёта), и для достижения высокой производительности требуется большая скорость. Время разгона тележки обычно составляет 2–4 секунды. Тормозное замедление должно находиться в пределах 0,3–0,5 м/с², чтобы избежать значительного раскачивания груза при резкой остановке.
Мощность приводного двигателя тележки выбирается с учётом давления ходового колеса тележки, сопротивления передвижению и силы, необходимой для разгона. Номинальное давление на колесо рассчитывается по формуле: (собственный вес тележки + номинальная грузоподъёмность) / количество колёс. Сопротивление передвижению включает трение в подшипниках колёс и трение качения поверхности катания колеса о рельс; обычно оно оценивается как 1,5–2,0 % от давления колеса при полной нагрузке. Сила для разгона рассчитывается исходя из массы при полной нагрузке и ускорения. При выборе также следует учитывать поправки на высоту над уровнем моря и температуру окружающей среды: при высоте более 1000 м или температуре выше 40 °C мощность двигателя должна быть увеличена. При использовании частотного регулирования скорости рекомендуется запас мощности двигателя 15–20 %.
Согласование подтележечного рельса и колёс
Стандарт рекомендует использовать для подтележечных рельсов лёгкие рельсы типа P, обычно P24 или P38. Рельс должен быть надёжно закреплён на подкрановой балке. Между нижней поверхностью рельса и балкой устанавливается эластичная прокладка (резиновая или полимерная) толщиной 5–8 мм для гашения вибрации и регулировки горизонтальности. Рельсовые стыки соединяются рыбной пластиной; перепад высот в стыке не должен превышать 0,5 мм, зазор — не более 2 мм. Шаг прижимных планок для крепления рельса обычно составляет 500–600 мм. Планки должны затягиваться равномерно; момент затяжки — по указаниям на чертеже. Прямолинейность рельса по всей длине не должна отклоняться более чем на ±2 мм. После завершения монтажа рельса его прямолинейность проверяется методом натянутой стальной проволоки: измеряется отклонение на каждом участке, и производится поэтапная регулировка для обеспечения равномерного контакта колёс по всей длине пути.
Для 4-колёсной тележки теоретическое давление на каждое колесо рассчитывается как (Q + G_тележки) / 4. Для 8-колёсной тележки необходимо использовать траверсу для равномерного распределения нагрузки на все колёса. Траверса соединяется с рамой тележки с помощью шарнирных пальцев, что позволяет ей свободно покачиваться при незначительной неровности рельса и обеспечивать равномерный контакт всех колёс. Жёсткость траверсы должна быть достаточной: прогиб под максимальной нагрузкой на колесо не должен превышать 1/500 длины балки траверсы. Горизонтальные ролики (направляющие) устанавливаются по бокам рамы тележки и контактируют с боковой поверхностью рельса, эффективно предотвращая набегание реборды колеса на рельс и перекос тележки. Зазор между горизонтальным роликом и боковой поверхностью рельса должен составлять 2–4 мм. Слишком малый зазор ускоряет износ реборды, слишком большой — снижает эффективность предотвращения перекоса.
Сравнительная таблица параметров механизма передвижения тележки
В таблице ниже приведены параметры колеи тележки, скорости и конфигурации ходовых колёс для различных классов грузоподъёмности. Данные помогут при выборе и проектировании.
| Грузоподъемность | Колея тележки | Скорость передвижения | Конфигурация ходовых колёс |
|---|---|---|---|
| ≤ 32 т | Стандартная | Стандартная | 4 колеса |
| ≥ 50 т | Увеличенная | Пониженная | 8 колёс |
| Грузоподъемность | Колеяmm | скорость тележки | Ходовое колесоКоличество | тип привода |
|---|---|---|---|---|
| 5~10t | 1000~1500 | 20~30m/min | 4 | Раздельный привод |
| 16~32t | 1500~2000 | 15~25m/min | 4 | Раздельный привод |
| 50~100t | 2000~2500 | 10~20m/min | 8 | Раздельный привод |
Буферный упор и предохранительные устройства
Буфер тележки должен устанавливаться на обоих концах главной балки и предназначен для гашения энергии удара при подходе тележки к крайнему положению. Применяются три типа буферов: резиновый, пружинный и гидравлический. Резиновый буфер отличается простой конструкцией и низкой стоимостью, применим при скорости передвижения тележки ≤30 м/мин. Пружинный буфер обеспечивает больший ход буфера и поглощает больше энергии, подходит для тележек со средней скоростью движения. Гидравлический буфер имеет регулируемую характеристику демпфирования и не вызывает отскока, применяется для высокоскоростных тележек или при повышенных требованиях к плавности хода. Буферная ёмкость должна быть не менее кинетической энергии тележки при соударении с номинальной скоростью. Буфер должен быть закреплён надёжно, его центральная ось должна лежать в одной вертикальной плоскости с осью колеса тележки, отклонение — не более 3 мм.
На обоих концах подтележечного рельса должны быть установлены тупиковые упоры (упоры). Высота тупикового упора должна быть не менее 1/3 диаметра колеса. При контакте буфера тележки с тупиковым упором концевой выключатель хода тележки должен сработать ранее и отключить электропитание. Концевой выключатель хода устанавливается на обоих концах главной балки и должен надёжно срабатывать на расстоянии не менее 500 мм от крайнего положения тележки. После срабатывания конечного выключателя тележка должна остановиться на расстоянии не менее 200 мм от буфера. Проверка конечного выключателя проводится ежемесячно для подтверждения надёжности срабатывания. Для кранов, эксплуатируемых на открытом воздухе, тележка должна быть оснащена влагозащищённым кожухом и устройством для очистки рельса, предотвращающими попадание воды и посторонних предметов, влияющих на безопасность передвижения тележки.
Часто задаваемые вопросы о тележке крана
В: Какая обычно скорость передвижения тележки?
О: Скорость передвижения тележки обычно выше, чем скорость моста крана, для повышения производительности работ. Для тележек грузоподъёмностью 5–10 т — 20–30 м/мин, 16–32 т — 15–25 м/мин, свыше 50 т — 10–20 м/мин. Частотное регулирование скорости обеспечивает высокую скорость движения и точную остановку.
В: Какой тип рельса используется для подтележечного пути?
О: Рекомендация стандарта — рельсы лёгкого типа серии P, обычно применяются P24 или P38. Рельс должен быть надёжно закреплён на подкрановой балке тележки, рельсовые стыки должны быть тщательно отшлифованы и выровнены.
В: Какие требования к компоновке тележки с 8 колёсами?
О: Тележка с 8 колёсами должна быть оснащена траверсой (уравнительной балкой) для равномерного распределения нагрузки на все колёса. Траверса должна соединяться с рамой тележки шарнирно, обеспечивая равномерный контакт всех колёс с рельсом.
В: Какие наиболее распространённые неисправности при передвижении тележки?
О: Наиболее часто встречается набегание реборды колеса на рельс (подрез рельса). Причины включают превышение допуска на прямолинейность подтележечного рельса, недопустимый перекос при монтаже колёс или чрезмерную разницу диаметров колёс по сторонам. Периодический осмотр рельса и ходовых колёс является ключевым фактором профилактики.
