Применение комбинации консольного крана и электрической тали — выбор, монтаж и техническое обслуживание

При перемещении грузов в цехах сочетание консольного крана и электрической тали является практически стандартной конфигурацией. Консольный кран занимает мало места и обладает гибкостью поворота; в паре с вертикальным подъемом и горизонтальным перемещением электрической тали он позволяет выполнять такие операции, как загрузка, разгрузка, кантовка и сборка в пределах сектора. Хотя такая комбинация кажется простой, в реальных проектах часто возникают проблемы: таль не перемещается, недостаточная высота подъема крюка, перекручивание и обрыв кабелей или даже задевание реборд колес. Эти неприятности в большинстве случаев вызваны не дефектами качества отдельных узлов, а тем, что на этапе инженерного проектирования консольный кран и электрическую таль не рассматривали как единую систему.

Тип консольного крана определяет ограничения для талиКонсольные краны в основном бывают настенными, на колонне и передвижными. Настенный консольный кран обычно поворачивается только на 180–270°, и его главная балка относительно короткая. Поскольку точка крепления расположена очень близко к колонне здания или стене, боковое пространство для электрической тали ограничено. В этом случае необходимо тщательно рассчитывать габаритную ширину тали и крайнее боковое положение крюка. Это особенно критично при использовании электрической канатной тали, где барабан и двигатель выступают в одну сторону и могут привести к недостаточному безопасному зазору для крюка в крайнем дальнем положении или у стены. Поэтому настенные консольные краны обычно комплектуются компактными электрическими цепными талями, причем обязательно в исполнении с малой строительной высотой; в противном случае значительная часть полезной высоты подъема будет потеряна.

Консольный кран на колонне может вращаться на 360° и имеет большую рабочую зону, но при этом возникает проблема с электропитанием: кабель питания тали склонен к перекручиванию при повороте стрелы. Типичное решение — установить токосъемное кольцо на вершине колонны для передачи питания и сигналов управления на поворотную часть, а затем проложить кабели к тали вдоль балки стрелы с помощью системы кабельных тележек или плоского кабеля. Количество цепей токосъемного кольца должно быть достаточным: помимо основного питания, если таль оснащена двухскоростным управлением или приемником беспроводного пульта, необходимо подключать и цепи сигналов управления и аварийного останова. Пренебрежение токосъемным кольцом и использование лишь спирального кабеля при частых поворотах быстро приведет к износу изоляции и вызовет замыкания на землю или короткое замыкание.

Для передвижных консольных кранов, которые можно перемещать по цеху на тележке, необходимо учитывать влияние собственного веса электрической тали на общую устойчивость — конструкция противовеса основания передвижного крана должна учитывать как собственную массу тали, так и номинальную нагрузку, чтобы предотвратить опрокидывание при расположении груза на конце стрелы.

Ключевые моменты выбора электрической тали: строительная высота и согласование скоростей

При подборе электрической тали к консольному крану строительная высота часто является первой проблемой, которую необходимо решить. Полезная высота подъема в здании обычно ограничена, а сама балка консольного крана занимает определенную высоту, оставляя очень мало места для тали. Здесь электрические цепные тали с малой строительной высотой имеют явное преимущество: их крюки могут втягиваться очень близко к нижней кромке балки, освобождая больше полезной высоты подъема. Хотя электрические канатные тали прочны и хорошо подходят для тяжелых и высокоинтенсивных режимов, они менее выгодны с точки зрения строительной высоты. Необходимо рассчитать диаметр барабана и высоту крюковой подвески и убедиться, что таль не задевает верхние и нижние усиливающие ребра балки стрелы при перемещении к корню или концу стрелы. Более того, когда таль находится в крайнем внешнем положении и поднимает крюк до верхнего предела, он не должен ударяться о торцевую пластину стрелы или ограничитель поворота.

Скорость подъема нельзя выбирать только по каталожным параметрам. Обычно для цепных талей грузоподъемностью до 2 тонн распространена одна скорость подъема около 8 м/мин. При использовании для таких операций, как закрытие пресс-форм или загрузка точных станков, такая скорость вызовет значительное раскачивание при остановке. Оператор будет вынужден полностью полагаться на толчковый режим, что утомительно и не обеспечивает точности позиционирования. Рекомендуется выбирать двухскоростную таль или таль с частотным приводом, чтобы добиться гораздо более плавного движения при укладке груза. Кроме того, необходимо обращать внимание на реакцию тормоза: в некоторых талях используются двигатели с коническим ротором или тормоза постоянного тока; величина опускания крюка при отключении питания должна соответствовать стандартам. В условиях работы консольного крана проскальзывание крюка может легко привести к удару по детали или оснастке.

Проверка группы режима работы и спектра нагрузок

Многие обращают внимание только на грузоподъемность. Если на чертеже указано «2т», просто покупаются 2-тонная таль и 2-тонный консольный кран, а группа режима работы игнорируется. Консольный кран — это рабочее место, которое может выполнять сотни циклов в смену, например, рядом с линией штамповки автокомпонентов, непрерывно поднимая и укладывая листы. В таком сценарии, даже если средняя нагрузка ниже номинальной, электрическую таль и механизм поворота консольного крана следует выбирать по группе режима не ниже M5 или даже M6; в противном случае зубчатые передачи, колеса и изоляция двигателя будут быстро выходить из строя. И наоборот, если кран используется лишь эпизодически для технического обслуживания, например, для подъема корпуса насоса, достаточно группы M3. Тали с более высокой группой режима имеют более надежные электрические контроллеры, контакторы и механизмы передвижения. Конечно, общая стоимость возрастет, но это необходимые инвестиции для предотвращения преждевременных отказов. Иногда сам консольный кран спроектирован для легкого режима, но из-за замены тали на более тяжелый режим необходимо обращать внимание на то, соответствует ли усталостная прочность балки стрелы требованиям; при необходимости сечение главной балки следует увеличить.

Согласование ходового рельса и ходовых колес тали

Нижний рельс балки консольного крана обычно представляет собой двутавр или нижнюю полку сварной балки коробчатого сечения. Ходовая тележка электрической тали перемещается непосредственно по этой полке. Уклон и ширина полки двутавра должны находиться в допустимом для ходовых колес тали диапазоне. Обычные электрические тали, как правило, рассчитаны на стандартные двутавры от 20а до 45а в зависимости от внутренней ширины обода колеса. Если при изготовлении консольного крана используется нестандартный профиль или полка усилена приваренными накладками, уклон и радиус изменятся, что приведет к эксцентричному износу колес, задеванию реборд и перегрузке двигателя передвижения. На месте монтажа можно выполнить следующие проверки: вручную толкнуть таль без груза и посмотреть, равномерно ли соприкасается поверхность катания колес; провести таль под полной нагрузкой на всем пути и измерить ток или проследить, не падает ли аномально скорость передвижения. Такое падение указывает на потенциально чрезмерное сопротивление.

Прогиб балки консольного крана вниз напрямую влияет на передвижение тали. Консольная конструкция естественно имеет больший прогиб на конце. Когда таль движется к концу стрелы, она, по сути, «карабкается в гору». Если добавочное сопротивление от уклона превышает тяговое усилие двигателя передвижения, таль остановится или начнет буксовать. На этапе проектирования следует устанавливать ограничения на прогиб и предусматривать строительный подъем. На площадке можно с помощью уровня измерить кривую изменения уклона пути передвижения тали, а затем отрегулировать подкладки или выровнять балку. В условиях значительной вибрации необходимо также обратить внимание, не скользит ли таль без груза самопроизвольно к нижнему концу из-за уклона пути; в такой ситуации требуется двигатель передвижения с электромагнитным тормозом или зажимом для рельса.

Управление и защита

Управление комбинацией электрической тали и консольного крана обычно осуществляется с помощью подвесного кнопочного поста или радиоуправления. Подвесной пост находится под талью. Если стрела часто вращается, свисающий кабель может легко волочиться по земле, запутываться и мешать работе с заготовками. Переход на радиоуправление может значительно улучшить условия работы. Независимо от используемого метода, кнопка аварийного останова должна одновременно отключать питание двигателей подъема тали, передвижения тали и поворота стрелы. Кроме того, обязательно должны быть установлены концевые выключатели верхнего и нижнего положения подъема. Желательно, чтобы помимо собственного концевого выключателя тали с прямым разрывом, на конце стрелы был размещен механический упор в качестве конечной защиты. Можно добавить концевые выключатели передвижения, чтобы предотвратить выход тали за пределы эффективного диапазона стрелы. Ограничитель перегрузки обязателен: будь то встроенная в таль фрикционная муфта или электронный тип, после монтажа необходимо провести проверку и калибровку на перегрузку, чтобы убедиться, что он выдает сигнал тревоги или отключает подъем при 1,1-кратной номинальной нагрузке.

Ежедневный осмотр и нюансы на площадке

После ввода в эксплуатацию взаимодействие тормоза поворота консольного крана и передвижения тали должно быть включено в процедуру ежедневного осмотра. Например, еженедельно проверяйте износ щеток токосъемного кольца и наличие скоплений угольной пыли внутри коллектора. Проверяйте, нет ли избыточной смазки на ходовом рельсе, а также нет ли заусенцев или деформации на нижней полке двутавра. Убедитесь, что предохранительная защелка крюка цела, болтовые соединения не ослаблены, а все анкерные болты опорной плиты колонны крана не имеют следов вытягивания или ослабления. Периодически проверяйте величину прогиба стрелы под эталонной нагрузкой. Если прогиб продолжает увеличиваться, это может указывать на перегрузку или усталость стальной конструкции, и требуется немедленная оценка состояния.

Наконец, документацию на консольный кран и электрическую таль следует вести совместно, включая заводские записи, журналы изменений и каждый отчет об осмотре и техническом обслуживании. Очень часто эти два устройства поставляются разными производителями и обслуживаются по отдельности, создавая пробел на стыке. Только относясь к ним как к единой комплексной системе, можно обеспечить их стабильную работу при частом ежедневном использовании и избежать тех простоев, которых можно было бы предотвратить.