Как устроен башенный кран?

Устройство башенного крана. Монтаж и демонтаж башенных кранов

Грузоподъемная машина со стрелой, расположенной в верхней части вертикально закрепленной башни, служащая для захвата и перемещения крупногабаритного груза, называется башенным краном. Любой башенный кран обладает следующими параметрами: вылет стрелы, грузоподъемность, скорость подъема и опускания, глубина опускания, быстрота перемещения, скорость поворота башни и т.д. К составным узлам башенного крана относятся: башня, поворотная платформа со стреловой и грузовой лебедкой, опорно-поворотный механизм, устройство подъема и опускания груза, механизм передвижения машины, механизм изменения вылета стрелы и т.д.

Башня крана

Башня — основной элемент башенного крана, который служит для удерживания стрелы на заданной высоте и для распределения нагрузки со стрелы на ходовую раму и крановые пути. В большинстве случаев башни кранов имеют решетчатое строение (выполнены из уголков или труб небольшого диаметра). Также встречаются башни с телескопической конструкцией (выполнены из трубы большого диаметра).

Источник фото: exkavator.ru В большинстве случаев башни кранов имеют решетчатое строение

Башни кранов бывают поворотными и неповоротными. Поворотная башня представляет собой опорно-поворотное устройство с поворотной платформой, которое размещено внизу (на портале или опорной части крана). У неповоротных кранов платформа с башней не поворачивается. Поворотный механизм у такого типа машин расположен в верхней части. Для того чтобы кран мог поворачиваться, на башне закреплен поворотный оголовок с противовесной консолью для уравновешивания стрелы. Такая конструкция башенного крана позволяет перемещать грузы массой более 10 тонн. Главным преимуществом неповоротных башенных кранов является возможность их переоборудования для использования в качестве приставных башенных кранов (крепящихся к постройке).

В последнее время большую популярность набирают безоголовочные краны. Для большинства изготовителей производство именно этого типа кранов является преимущественным. Плюсом таких кранов является то, что они освобождены от металлоемкого и габаритного узла (оголовка башни и систем оттяжек, поддерживающих стрелу). Эти краны легко монтируются и не требуют особых усилий при транспортировке. Главный модуль поворотной части (кабина, все механизмы крана и электрооборудование) собирается внизу, а монтаж данной конструкции происходит за один подъем.

Поиск необходимого оборудования или запчастей стал еще проще — оставьте заявку и Вам перезвонят.

Ходовая рама башенного крана

Немаловажным элементом в устройстве башенного крана является ходовая рама, служащая для переноса нагрузок на крановые пути. У неповоротных башенных кранов рамы бывают шатровые либо в форме усеченной пирамиды. У кранов с поворотными башнями нагрузки на раму передаются через опорно-поворотное устройство, которое размещено в нижней части машины.

Источник фото: exkavator.ru Ходовая рама служит для переноса нагрузок на крановые пути

Стрела башенного крана

Стрела башенного крана представляет собой механизм, с помощью которого он достает до груза, находящегося от него на определенном расстоянии. Различают подъемные, балочные и шарнирно-сочлененные стрелы башенного крана.

К плюсам стрел первого типа крана можно отнести то, что они отличаются малым размером и массой. Также они легко монтируются и легко поддаются транспортировке. К недостаткам таких стрел относится то, что для изменения вылета крюка невозможно переместить груз горизонтально. Встречаются подвесные, подвесные со стойками, подвесные с гуськом и молотовидные варианты.

Балочный тип стрел насчитывает 2 вида: подвесные и молотовидные. Больше всего в строительстве применяют подвесные балочные стрелы. По нижней части таких стрел, которые представляют собой двутавровую балку, перемещаются катки грузовой тележки, служащей для захвата и перемещения груза. Молотовидные балочные стрелы не получили широкого распространения ввиду больших размеров и массы конструкции.

Шарнирно-сочлененные стрелы состоят из двух частей (основной и головной) и относятся к типу комбинированных стрел. Головная часть шарнирно-сочлененной стрелы называется гуськом. Башенные краны с таким типом стрел обладают двумя крюковыми подвесками. Вылет шарнирно-сочлененной стрелы может изменяться двумя вариантами:

  • подъемом всей стрелы;
  • сочетанием движений подъема стрелы и перемещением по ней грузовой тележки.

Применение данного типа стрел обусловлено необходимостью увеличения высоты и подъема крана и вылета крюка.

Противовесы

На противоположной стороне стрелы расположены противовесы, служащие для устойчивости крана. На кранах с поворотной башней вместо противовесов применяют специальные распорки, с помощью которых ветви стреловых канатов отводятся от башни. На кранах с неповоротной башней противовес размещают на конце противовесной консоли.

Источник фото: exkavator.ru Противовесы служат для устойчивости башенного крана

Лебедки

Лебедки, как и противовесы, располагаются на противоположной стороне стрелы. Конструкция крановых лебедок состоит из электродвигателя, барабана, тормоза и редуктора. Различают грузовые, стреловые, тележечные лебедки. Современные грузовые лебедки имеют несколько скоростей подъема и опускания груза. На отдельные башенные краны устанавливают сразу несколько грузовых лебедок: для больших, средних и малых грузов. Стреловые лебедки применяются для изменения вылета крюка и угла наклона стрелы. Тележечные лебедки используются для движения грузовых тележек по балочной стреле.

Стальные канаты

При эксплуатации башенного крана стальные канаты играют одну из главных ролей. Канаты выполняют функцию тяговых органов крана при подъеме груза и стрелы. Стальные канаты используют при монтаже и демонтаже башенного крана, при выдвижении башни, для поворота крана, а также для передвижения грузовой тележки по стреле. Рациональность использования канатов из стали обусловлена их высокой прочностью, гибкостью, грузоподъемностью при относительно малом собственном весе.

Блоки, полиспасты, барабаны

Блоки, полиспасты, барабаны служат для соединения каната с подъемным механизмом. Все эти механизмы предназначены для подъема и опускания грузов. Блок, как простейший механизм, представляет собой колесо с желобом для размещения каната. К недостаткам блоков относится то, что они практически не дают выигрыша в силе. Блоки бывают подвижные (перемещаются вместе с грузом) и неподвижные (используются для изменения направления движения канатов). Полиспасты представляют собой механизм, состоящий из нескольких подвижных и неподвижных блоков, которые скреплены канатом. Из-за невысокой скорости подъема грузов полиспаст позволяет получить большой выигрыш в силе. Барабан выполняется в форме цилиндра с полыми внутренностями. В конструкции барабана применены винтовые канавки, которые служат для меньшего износа и лучшей укладки каната.

Перемещение башенного крана

По возможности перемещения башенные краны делятся на: передвижные (самоходные и прицепные), стационарные (приставные), самоподъемные (монтируются на каркасе строящегося здания). Для того чтобы башенные кран имел возможность перемещения, к нему применяют различные шасси: автомобильные, пневмоколесные, гусеничные, шагающие, рельсовые.

В большинстве случаев движение самоходных башенных кранов осуществляется путем перемещения ходовых тележек по крановым путям (рельсам). Для распределения нагрузки ходовые тележки крана объединяют в балансирные. Четырехколесный кран снабжен механизмом передвижения с приводом на два колеса. Тележки, располагающие восьмью и более колесами, снабжены индивидуальным приводом. Ведущая тележка оборудована двигателем и зубчатым редуктором, а с торца на нее устанавливаются противоугонные устройства. Противоугонные захваты предотвращают движение крана вне рабочего режима посредством ветра. На одной из тележек также размещается кнопка включения и выключения ограничителя пути, которая срабатывает при наезде крана на рельсах за ограничивающую линию.

Источник фото: exkavator.ru Стационарный башенный кран. Вид сблизи

Монтаж, демонтаж башенного крана

На практике применяют достаточно большое количество способов монтажа башенного крана. Для каждой конкретной ситуации применяется свой метод. Основными факторами, влияющими на выбор того или иного способа, являются: высота башни и длина стрелы, условия установки крана, продолжительность стоянки.

В случае, когда ситуация требует частой перевозки башенного крана с одной строительной площадки на другую, используют кран специальной конструкции, которая позволяет складывать машину, не разбирая ее. Минусом такого крана является то, что для его монтажа необходимо значительное место на стройплощадке.

Для поворотных кранов используют способ самостоятельного подъема башни вместе со стрелой с помощью полиспаста.

Универсальный способ монтажа башенного крана подразумевает применение стационарной мачты. Отдельные конструкции частями монтируют в нужной последовательности. В случаях, когда использование мачты невозможно, монтаж выполняется с использованием легкого ползучего крана.

Демонтаж башенных кранов осуществляется в обратной последовательности монтажу.

Наши группы в Telegram, Viber. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!

Устройство башенного крана

В период 1913-1916 годы, работая в университетах Цюриха и Берлина, Альберт Эйнштейн опубликовал свою работу по общей теории относительности. Эта работа перевернула понимание человеком основ природы и дала толчок к немыслимым ранее научным достижениям и техническим изобретениям. Об этом знают многие. Однако немногие знают о том, что в это же время, а точнее, в 1913 году, на промышленной ярмарке в Лейпциге изобретатель по имени Юлиус Вольф представил широкой публики механизм, названный в местных газетах «гигантом из Хеилборна», который не менее радикально изменил строительную отрасль. Изобретение, прообразом которого был этот механизм, дало человеку возможность возводить здания, в которых число этажей исчисляется десятками, а высота – сотнями метров. Это изобретение – башенный подъёмный кран. Устройство башенного крана в течение последующих десятилетий совершенствовалось всё больше, и многочисленных наследников того первого механизма сегодня можно увидеть буквально повсюду.

Многие мужчины, среди эпизодов своего городского детства, наверняка вспоминают какую-нибудь стройку, на которой так интересно было играть в различные детские игры. Кроме игр, там было увлекательно наблюдать за работой различных механизмов и приспособлений, над которыми гордо возвышался башенный подъёмный кран. И в голове любого мальчишки, который наблюдал за работой такого крана, наверняка возникал вопрос: «как это он не падает?» Выяснению этого и посвящена данная статья, в которой в общих чертах рассматривается конструкция башенного крана.

Основы устойчивости башенного крана

На башенный кран действуют различные силы, создающие опрокидывающий момент. Основные действующие силы – это вес поднимаемого груза и грузозахватного устройства. Дополнительные силы – это:

  • инерция, возникающая во время спуска, подъёма, торможения или изменения скорости работы различных механизмов, таких, как передвижение крана или груза по стреле, а также изменение вылета стрелы;
  • центробежная сила, возникающая во время изменения наклона стрелы или вращения поворотной части крана;
  • атмосферные факторы – давление ветра на конструкцию крана и на подвешенный груз, а также вес снега или наледи при работе в условиях отрицательных температур.
Читайте также  Стационарный кран для строительства

С учётом всех обстоятельств задачу по удержанию башенного крана в равновесии можно сравнить с выполнением стойки на руках акробатом или гимнастом. Судите сами – с грузом или без, в спокойную или ветреную погоду центр тяжести всей конструкции самоходного крана должен находиться в пределах небольшого, в сравнении с рабочими габаритами, прямоугольника, ограниченного шириной подкрановых путей и расстоянием между осями ходовых колёс.

Конструкция башенного крана рассчитывается таким образом, чтобы при его установке и эксплуатации запас устойчивости был достаточным для двух случаев:

  1. опрокидывания в сторону груза (грузовая устойчивость);
  2. опрокидывания в сторону противовеса (собственная устойчивость при нерабочем состоянии крана).

Основные типы конструкции башенного крана

Существует несколько основных конструктивных решений, на основе сочетания которых создаются башенные краны различных видов.

По типу конструкции башни:

  1. Краны с поворотной башней. В таких кранах башня, вместе с закреплённой на ней стрелой и противовесом, вращается вокруг своей вертикальной оси. Противовес в таких кранах может иметь верхнее или нижнее расположение.
  2. Краны с неподвижной неповоротной башней. В таких кранах стрела и противовес закреплены на особом шатре, который вращается вокруг неподвижной башни.
  1. Кран с подъёмной стрелой. Такие краны имеют оголовок для возможности изменения угла наклона стрелы.
  2. Кран с балочной стрелой. В таких кранах по неподвижной горизонтальной стреле перемещается грузовая тележка с грузозахватным механизмом.

По способу установки:

  1. Стационарный кран – при установке фиксируется в определённом месте ( приставной кран).
  2. Передвижной кран – самоходный или перемещаемый тягачом.

Самоходные краны, как правило, выполняются по схеме с поворотной башней. Такая схема башенного крана удешевляет его конструкцию, уменьшает время, необходимое на его монтаж-демонтаж и упрощает транспортировку. Однако чемпионами по грузоподъёмности и высотности всё же являются стационарные краны с неповоротной башней, среди которых особо выделяются приставные краны.

Устройство башенного крана приставного типа даёт возможность реализовать особое преимущество – самостоятельное увеличение собственной высоты благодаря использованию механизмов наращивания башни. Приставной кран устанавливается в начале строительства вблизи строящегося здания, жёстко прикрепляется к нему и увеличивает свою высоту по мере роста этого здания. Имея стрелу длиной 30-60 м., кран может обслуживать широкий фронт, постепенно наращивая высоту подъёма крюка до нескольких сотен метров.

Основные элементы конструкции башенного крана

Рис 1. Слева — кран с поворотной башней и подъемной стрелой; справа — кран с неповоротной башней и балочной стрелой

  1. рама – самоходная или транспортируемая тягачом платформа на колёсном или гусеничном ходу, на которой крепится вся конструкция крана;
  2. опорно-поворотное устройство – в кранах с поворотной башней расположено прямо на раме, в кранах с неповоротной башней – на вершине башни;
  3. платформа;
  4. противовес — в кранах с поворотной башней имеет нижнее расположение на платформе, в кранах с неповоротной башней расположен вверху на консоли;
  5. башня – элемент крана, придающий ему высоту и воспринимающий основную нагрузку;
  6. кабина – помещение оператора с органами управления краном. Расположено на уровне стрелы для полноценного обзора фронта работ;
  7. стрела – элемент крана, обеспечивающий горизонтальное перемещение груза и подвод грузозахватного механизма. Различают краны с подъёмной и балочной стрелой;
  8. ходовая тележка – конструкция, содержащая ходовую часть рамы башенного крана;
  9. консоль – конструкция, необходимая для балансировки и компенсации опрокидывающих усилий;
  10. оголовок – конструкция, позволяющая управлять стрелой крана и изменять её положение в вертикальной плоскости. Некоторые виды кранов с балочной стрелой могут не иметь оголовка;
  11. грузовая тележка – элемент кранов со стрелами балочного типа, служит для горизонтального перемещения груза.

По типу ходового устройства башенные краны делятся на следующие виды:

  • рельсовые – получили наибольшее распространение благодаря простоте эксплуатации и безопасности работы;
  • автомобильные – смонтированные на шасси автомобиля;
  • на шасси автомобильного типа – смонтированные на специально разработанном под кран пневмоколёсном шасси с кабиной;
  • пневмоколёсные – смонтированные на специальном пневмоколёсном шасси без кабины;
  • гусеничные – смонтированные на гусеничном ходовом устройстве;
  • шагающие – краны, имеющие ходовое устройство шагающего типа.

Подкрановые пути башенных кранов

Мобильные и подвижные самоходные башенные краны на рельсовом ходовом устройстве требуют для своей работы особый элемент – подкрановые пути. От качества изготовления этих путей зависит устойчивость и безопасность работы крана, поэтому им уделяется большое внимание при организации строительных работ.

Подкрановые пути башенных кранов испытывают значительные нагрузки в процессе эксплуатации, поэтому должны подвергаться регулярным осмотрам и проверкам на предмет выявления повреждений и дефектов, соответствия геометрическим нормам и пр.

Электрическая схема башенного крана насыщена многими высоковольтными и многоамперными элементами, поэтому подкрановый путь самоходного крана должен также обеспечивать надёжное заземление.

Башенные краны являются ключевым механизмом для решения всё более сложных строительных задач современности. Конструктивное развитие этого вида устройств продолжается уверенными темпами, и своё первое столетие семейство этих строительных гигантов встречает, величаво возвышаясь над строительными площадками всего мира.

Возможности и принцип работы башенного крана

В строительстве крупных масштабов, когда возводят высотные здания и нужно осуществлять подъем, перемещение тяжелых грузов, невозможно обойтись без специализированной техники. Здесь уже не помогут обычные автомобильные краны, высота подъема которых редко превышает уровень 50 метров. Подходящее оборудование для этих целей – башенный кран, множество модификаций которого позволяет решать самые сложные строительные задачи.

Что такое кран башенного типа

Башенным кран называется потому, что несущая опора этой грузовой техники напоминает конструкцию башни, все элементы которой выполнены из металла. Кроме подъема, крановое оборудование может перемещать груз вдоль, а также поворачивать его вокруг центральной оси. Это дает возможность доставлять стройматериалы практически в любую точку проведения работ.

Классификация кранового оборудования

Башенные краны классифицируют по нескольким признакам.

По целевому назначению:

  • Общего использования – для строительства промышленных и гражданских объектов среднего уровня сложности.
  • Специального применения – для решения задач высокой сложности.
  • Высотные краны, способные работать на большой высоте при возведении небоскребов. Они бывают самоподъемные, приставные и ползучие.
  • Крановые погрузчики – чаще двухстоечные системы (козловой кран), установленные на рельсовые направляющие для перемещения. Их интенсивно используют на крупных производственных складах.

По свободе перемещения:

  • Стационарного типа – делятся на приставные и универсальные модели.
  • Передвижные – транспортируемые прицепным способом либо на самоходной основе.
  • Самоподъемное оборудование, которое крепится на вершине возводимого строения.

По устройству ходового механизма:

  • Гусеничные;
  • На колесах пневматических;
  • На роликах по рельсовой трассе;
  • На шасси;
  • Краны шагающие;
  • На базе автомобилей.

Кроме этого, конструкции современной крановой техники бывают классическими, быстрого монтажа и безоголовочными.

Учитывая исполнение башенных кранов и роль их применения, оборудование объединяют в группы. Внутри этих групп модели могут иметь идентичные сборочные единицы, похожие принципиальные схемы и типовые блок-модули. Такой подход значительно облегчает задачу выбора нужного агрегата потребителем среди разных производителей. Также упрощается обслуживание крановой техники.

Как устроен кран, его принцип действия

Модели башенных кранов, которые выпускают современные машиностроительные предприятия, имеют 5 основных частей.

Башню решетчатую. На основе трубок или телескопическую с поворотом внизу, вверху вертикальной части конструкции. Среди моделей, которые выпускают в наше время, бывает оборудование с наращиваемой или подращиваемой складной башней (с возможностью демонтажа на объекте) и неразборное.

Стрелу рабочую. Представляет собой горизонтальный подъемный элемент, выполненный по принципу шарнирно-сочлененной или балочной конструкции подвесного или молотовидного типа. Материалом исполнения являются металлические профили, уголки либо трубы. Стрелы снабжены тележкой грузового назначения.

Стрелу рабочую. Представляет собой горизонтальный подъемный элемент, выполненный по принципу шарнирно-сочлененной или балочной конструкции подвесного или молотовидного типа. Материалом исполнения являются металлические профили, уголки либо трубы. Стрелы снабжены тележкой грузового назначения.

Несущую опору. Удерживает весь кран. Она располагается в основании башни и противостоит всем опрокидывающим нагрузкам, обладает повышенной прочностью и надежностью.

Устройство перемещения (ходовая). Она отвечает за перемещение всей конструкции башенного крана и его разворота. Бывает с применением разных опорно-движущих элементов.

Кабина оператора. Из нее происходит управление всеми типами механизмов, ответственных за работу узлов оборудования.

Базовые системы

Механика крана предполагает наличие трех базовых систем, с помощью которых возможны все движения грузоподъемного оборудования – это лебедки, блоки и полиспасты. Они позволяют осуществлять:

  • Поворот и передвижение башни;
  • Подъем и спуск стрелы в вертикальном направлении;
  • Изменение вылета по горизонтали, либо передвижение грузовой телеги.

Для захвата груза используется крюковая обойма, зафиксированная на стальном тросе. Трос перемещается за счет работы лебедки через блок на грузовой тележке, обеспечивая подъем на нужную высоту. Также лебедка отвечает за перемещение самой тележки. Поворот конструкции осуществляется за счет устройства опорно-поворотного, которое передает опрокидывающие нагрузки и вертикальные нагрузки на фиксированную часть рамы.

Основные технические характеристики

Подъемные механизмы башенного типа характеризуется следующими параметрами:

  • Максимальным вылетом стрелы с наклоном и горизонтально;
  • Минимальным вылетом;
  • Предельно возможным вылетом при максимально допустимом грузе с наклоном и горизонтально;
  • Предельно допустимой массой груза при максимальном вылете стрелы;
  • Максимальным уровнем подъема в высоту;
  • Минимальным опусканием груза;
  • Скоростью выдвижения нагруженной стрелы;
  • Скоростью подъема тяжести;
  • Скоростью подъема пустого крюка;
  • Скоростью передвижения по местности;
  • Частотой вращения вокруг опорной башни.

КБ-408.21

Например, кран КБ-408.21 конструктивно имеет:

  • Стрелу – балочного типа;
  • Башню — поворотного исполнения;
  • Возможность выдвижения – с нагруженным крюком;
  • Тип ходовой – на роликах по рельсам;
  • Управление приводом – электрическое;
  • Нахождение противовеса – на поворачивающейся платформе внизу, на распорке вверху;
  • Башню из восьми секций.

Технические характеристики подъемного механизма следующие:

  • Грузоподъемность (т) при максимальном выдвижении стрелы горизонтально – 3, наклонно – 10;
  • Вылет (м) максимальный горизонтально – 40, наклонно – 35;
  • Вылет (м) минимальный горизонтально – 4,5, наклонно – 4,2;
  • Выдвижение (м) при максимальной нагрузке горизонтально – 16, наклонно – 14;
  • Высота подъема (м) горизонтально – 54, наклонно – 72,2.
Читайте также  Самый большой подъёмный кран

РБК-2.20

Кран РБК-2.20 конструктивно имеет:

  • Стрелу – балочного типа;
  • Башню — поворотную телескопическую;
  • Возможность вылета – с нагруженным крюком;
  • Стационарный;
  • Управление приводом – электрическое;
  • Нахождение противовеса – на поворачивающейся платформе внизу, на распорке вверху.

Технические характеристики следующие:

  • Грузоподъемность (т) при максимальном выдвижении стрелы горизонтально – 0,7;
  • Вылет (м) максимальный горизонтально – 25;
  • Вылет (м) минимальный горизонтально – 4,5;
  • Выдвижение (м) при максимальной нагрузке горизонтально – 10;
  • Высота подъема (м) – 18,9.

Область применения башенного крана

Есть несколько отраслей, где применяются башенные краны. Это в основном:

  • Строительство недвижимости;
  • Судостроительные верфи;
  • Крупные промышленные цеха и склады;
  • Специальное назначение.

В строительстве краны делятся по мощности:

  • Маломощные – задействованы в малоэтажном строительстве. Они могут поднимать грузы массой до 5 тонн;
  • Среднемощные – возводят многоэтажные объекты общего назначения и промышленные здания. Им под силу тяжести до 25 тонн;
  • Большой мощности оборудование осуществляет монтаж конструктивных элементов на промышленных объектах и в гидростроительстве. При этом вес груза может доходить до 100 тонн.

В гидротехнической области могут быть задействованы краны всех уровней мощностей. Слабые выполняют операции вспомогательного характера, средней силы – в качестве буртоукладчиков для доставки бетона в таре при сооружении бетонных монолитных элементов. Высокомощное оборудование применяется для монтажа конструкций из железобетона.

При строительстве гидроузлов низкого напора с массой составных элементов, достигающих 80 т, в работе используют башенные краны большой грузоподъемности свыше 100 тонн. Их устанавливают парой по сторонам сооружения.

На заводах судоремонтных и судостроительных применяют два типа грузоподъемного оборудования:

  • С боковой ограниченной подачей (неподвижные краны);
  • С подачей боковой по всей линии стапеля (передвижные краны).

Неподвижные башенные краны удобны за счет возможности разворота башни на 360 градусов, что увеличивает область действия. Подвижные краны на катках имеют простое исполнение, они наиболее часто используются.

Видео по теме: Башенные краны в действие

Башенный кран

Во многих сферах деятельности возникает проблема перемещения объектов большой массы и габаритов. Эту задачу успешно решает башенный кран. Он способен решать широкий круг задач, связанных с подъёмом и перемещением груза.

Назначение крана башенного типа

К подобным устройствам относится подъёмный механизм, обладающий поворотной стрелой, лебёдкой и противовесом. Стрела закреплена сверху на башне. Она представляет несущую опору, выполненную из металла. Наиболее распространённым считается строительный башенный кран. Они способны производить следующие действия:

  • осуществлять подъём грузов большой массы на заданную высоту;
  • перемещать груз в пределах строительной площадки;
  • производить разгрузку и загрузку транспортных средств.

Современные башенные краны способны решать большой круг задач в различных условиях.

Устройство башенного крана и принцип его работы

Каждый механизм состоит из однотипного набора элементов. Устройство башенного крана включает:

  • опорную часть (основание);
  • поворотное устройство;
  • горизонтальную направляющую (стрела), по которой движется подъёмная лебёдка;
  • вертикальную стойку (башня);
  • кабину с элементами управления;
  • ходовую часть (механизм для перемещения всего агрегата).

Принцип работы башенного крана основан на подъёме объекта разрешенной массы с помощью грузовой лебёдки. Такая конструкция обеспечивает необходимый суммарный момент веса стрелы и противовеса с весом, закреплённого объекта. Противовес может состоять из нескольких наборных элементов, например, железобетонных конструкций. В итоге сумма так называемых стабилизирующих моментов всегда должна превышать сумму опрокидывающих моментов. На основании этого положения рассчитывается необходимый вылет стрелы. Обеспечение максимальной площади покрытия, необходимой для перемещения груза производится за счёт вылета стрелы, её поворота по горизонтали, движения грузовой лебёдки и перемещения самого агрегата.

Технические характеристики

Эксплуатационные возможности и область применения таких устройств определяют следующие характеристики:

  • размер увеличения стрелы (он измеряется в метрах и находится в интервале от двадцати пяти до сорока метров);
  • высота подъёма груза (отдельные краны могут поднимать груз на ста метров и более);
  • скорость подъёма груза (это параметр достигает 200 м/мин);
  • параметр, определяющий вращение башни (от 0,2 до 1 об/мин);
  • скорость перемещения ходовой части.

Перечисленные параметры определяются перечнем решаемых задач. Все виды башенных кранов соответствуют принятой классификации. Она утверждёна существующими стандартами.

Маркировка включает последовательность заглавных букв и набора цифр. Первые три буквы указывают вид изделия. Например, К (кран) Б (башенный) М (модульный). Последующие цифры указывают: номер группы, вид базовой модели, порядковый номер исполнения всего агрегата.

  1. Номер группы определяет величину грузового момента.
  2. Вид базовой модели свидетельствует о том, является башня поворотной или нет. Номера от 01 до 69 обозначаются механизмы с поворотной башней. Номера от 71 до 99 с фиксированной башней.
  3. Порядковый номер исполнения свидетельствует об изменениях конструкции.

В конце маркировки указывается климатическое исполнение конкретного изделия. Например, буква «У» указывает на применение крана в умеренном климате, «ХЛ» в холодном климате.

Классификация

Башенные краны классифицируются по следующим показателям:

  • области решаемых задач и сфере применения;
  • грузоподъёмности;
  • типу смонтированной башни;
  • виду установленной стрелы;
  • виду ходовой части;
  • мобильности.

Основными сферами применения являются:

  • строительство объектов различного назначения (жилые дома, промышленные объекты, гидротехнические сооружения и много другое);
  • погрузка, разгрузка, перемещение груза к месту проведения работ.

Грузоподъёмность крана зависит от грузового момента, на который рассчитан данный агрегат. Например, для грузового момента, равного 10 тм, грузоподъёмность составляет 15 т, для 40 тм она уже достигает 80 т, а при 120 тм общая грузоподъёмность равна 250 т.

По мобильности такой механизм бывает стационарный или передвижной. Степень его передвижения зависит от вида ходовой части.

В зависимости от конструкции каждый кран имеет свои достоинства и недостатки. Достоинства определяются техническими характеристиками, которые указывает производитель. К недостаткам относятся те ограничения, при которых кран не в состоянии выполнять свои функции. Обычно это связано с грузоподъёмностью, мобильностью, величиной финансовых затрат на его эксплуатацию

По типу башни

Для современных изделий применяют следующие виды башен:

  • постоянной длины;
  • телескопические;
  • подращиваемые снизу;
  • с изменяемым углом поворота.

Первый тип имеет фиксированную высоту. Её устанавливают в вертикальное положение с последующей фиксацией. Башенный кран с поворотной башней способен производить вращение вокруг своей оси.

По типу стрелы

У современных агрегатов имеются следующие типы таких устройств:

  • подъёмная стрела (позволяет изменять угол подъёма);
  • система балочного типа;
  • шарниросочленённая конструкция.

В первом типе вылет стрелы регулируется в горизонтальной плоскости с помощью поворота относительно шарнира. Они обладают высокой манёвренностью, грузоподъёмностью и большую высоту подъёма. Их достаточно легко транспортировать.

У балочных конструкций вылет стрелы регулируется благодаря перемещению тележки, оснащённой прицепным устройством. Это значительно усложняет конструкцию и увеличивает вес. Однако в этом случае увеличивается величина рабочей зоны.

Последний вид агрегатов обладает высокой универсальностью. Они способны осуществлять регулировку величины вылета стрелы обоими способами (увеличением угла подъёма и длины горизонтальной направляющей). Это расширяет их возможности, но значительно увеличивает их стоимость.

По способу установки

Типы башенных кранов имеют следующее исполнение:

  • стационарное;
  • самоподъёмное;
  • передвижное.

К первой категории относятся механизмы, которые устанавливаются в заранее определённом месте. Без возможности перемещения. Они в основном применяются на строительных объектах.

Для поднятия грузов на высотных сооружениях применяют приставные краны. Отдельные из них выполняются самоподъёмными.

К передвижным кранам относятся все агрегаты, оснащенные ходовой частью. Они обладают хорошей манёвренностью, что повышает их эксплуатационные возможности.

По типу ходового механизма

Для передвижных применяются различные типы ходовых устройств. Наиболее эффективными считаются:

  • автомобильные и шасси на основе колёсных тележек;
  • гусеничные;
  • рельсовые;
  • шагающие;
  • пневмоколёсные.

Изделия на автомобилях или автомобильных шасси применяются для проведения погрузочно-разгрузочных работ, подъёма грузов небольшой массы на строительных площадках или логистических центрах. Башня опирается на автомобильное шасси, что позволяет достаточно легко перемещать такой механизм на большие расстояния. При необходимости проведения подобных работ на необорудованных площадках или мягком грунте применяют ходовую часть на гусеничном ходу. Они обладают меньшей подвижностью, но большей проходимостью.

Одним из оригинальных ходовых устройств, для тяжёлых механизмов, считается так называемая шагающая система. Она объединяет рельсовую конструкцию с элементами специальной опоры. Она выполнена в форме нескольких цилиндрических опорных башмаков. Перемещение всего агрегата производится с помощью электрических двигателей, приводящих в движение колёсную систему. В некоторых конструкциях в качестве двигательного механизма применяется опорная плита и две лыжи.

Наибольшее распространение получили башенные краны, движущиеся по рельсам. Их укладывают на незначительном удалении от строящегося объекта с таким условием, чтобы можно было обеспечить подъём, опускание, перемещение груза по всей строительной площадке. Расширения возможностей производится благодаря установленным рельсовым подъездным путям. Движение осуществляется с помощью электрического двигателя, приводящего в движение колёсную тележку.

Схема и принцип работы башенного крана

Башенные краны считаются самой популярной спецтехникой во время строительства высотных зданий. Это объясняется их конструкцией, что позволяет выполнять широкий спектр монтажных работ. Данная спецтехника также часто встречается на складах и полигонах, где используется для организации погрузочно-разгрузочных операций.

Как устроена грузоподъемная спецтехника

Башенный кран оснащен вертикальной поворотной башней, на которой закреплена стрела. Управление данной спецтехникой происходит с кабины машиниста. Обычно она размещается в верхней части башни на значительной высоте от поверхности. Устройство башенного крана позволяет ему совершать следующие операции:

  • подъем и опускание грузов;
  • изменение вылета стрелы путем перемещения крюка относительно основной оси;
  • поворот на определенный угол;
  • перемещение машины.

Поднимание грузов осуществляется благодаря наличию грузовой лебедки, каната и крюковой подвески. Вращение поворотной части происходит относительно неподвижной благодаря наличию специального механизма поворота. Две эти части связываются между собой опорно-поворотным устройством. Именно оно передает опрокидывающие усилия от поворотной части на ходовую раму.

Классификация

Выделяют несколько разновидностей конструкции башенных кранов.

По типу башни

В зависимости от конструктивных особенностей башни, данные грузоподъемные машины могут быть:

  • с поворотной. Она с закрепленной стрелой и противовесом вращается вокруг своей оси во всех направлениях;
  • с неповоротной. Стрела и противовес закреплены на специальном шатре и вращаются вокруг основной опоры.

По типу стрелы

В зависимости от типа данного элемента башенные краны бывают:

  • с подъемной стрелой. В конструкции крана присутствует оголовок, который дает возможность изменять угол наклона;
  • с балочной стрелой. Она неподвижна, оснащена грузовой тележкой с грузозахватным механизмом.
Читайте также  Мостовой кран 50 тонн характеристики

По способу установки

В зависимости от способа монтажа на объекте выделяют несколько схем башенного крана:

  • стационарный (приставной). Устанавливается в определенном месте без возможности перемещения по стройплощадке;
  • передвижной. Машина может перемещаться сама или при помощи тягача по подкрановым путям.

Самоходные модели чаще всего оснащаются поворотной башней. Такая конструкция башенного крана стоит дешевле остальных, облегчает его монтаж на строительной площадке и транспортировку. Стационарные модели пользуются не меньшей популярностью из-за отличных показателей грузоподъемности.

Устройство башенного крана неподвижного типа позволяет увеличивать его высоту путем использования специальных механизмов наращивания. Такие машины устанавливаются вначале строительства и жестко закрепляются к зданию. Постепенно, по мере продвижения рабочего процесса, высоту спецтехники наращивают. Такие модели имеют большой вылет стреловой части – около 30–60 м. Это позволяет обслуживать значительную площадь на протяжении всего периода ведения строительства.

Классификация по типу ходового механизма

В зависимости от ходового устройства данная специализированная техника бывает:

  • на рельсовом устройстве. Самые популярные из-за простоты эксплуатации и монтажа;
  • автомобильные. Устанавливаются на шасси автомобиля, что обеспечивает технике мобильность;
  • на шасси автомобильного типа. Монтируются на специально разработанное для данной модели шасси, имеет кабину;
  • пневмоколесные. Для пневмоколёсного шасси характерно отсутствие кабины;
  • гусеничные. Такие модели оснащены гусеничным ходовым механизмом;
  • шагающие. Оснащаются особым ходовым механизмом шагающего вида.

Базовые элементы конструкции

Благодаря продуманному устройству башенного крана обеспечивается его эффективная и безопасная работа. Основными конструктивными элементами данной спецтехники называют:

  • рама. Может быть самоходной или перемещаться при помощи тягача на колесном или гусеничном ходу, на котором закреплены другие элементы;
  • опорно-поворотный механизм. Находится внизу или на вершине башни;
  • опорная платформа;
  • противовес. Предотвращает опрокидывание машины при перемещении тяжелых грузов;
  • башня. Основный элемент, который придает спецтехнике необходимую высоту и воспринимает большую часть нагрузки;
  • кабина. Размещается на значительной высоте для лучшего обзора за выполняемыми операциями;
  • стрела. Обеспечивает горизонтальное перемещение грузов с использованием специальных грузозахватных механизмов;
  • ходовая тележка. Содержит ходовую часть рамы;
  • консоль. Играет важную роль в обеспечении равновесия специализированной машины и предотвращает ее опрокидывание;
  • оголовок. Применяется для изменения положения стрелы в вертикальном направлении;
  • грузовая тележка. Присутствует на балочной стреле и служит для перемещения груза.

Подкрановые пути

Передвижные специализированные машины, оснащенные ходовым рельсовым устройством, требуют присутствия на объекте строительства особых подкрановых путей. Их качественное исполнение обеспечит безопасную и надежную работу техники.

Подкрановые пути все время подвергаются значительным эксплуатационным нагрузкам. Поэтому они должны регулярно проверяться на наличие любых дефектов, изменений геометрических параметров. Рельсовые пути также оснащаются заземлением. Оно необходимо для защиты, поскольку данная техника оснащается большим количеством высоковольтных элементов.

Видео по теме: Башенный кран

Основные типы конструкций башенных кранов и их устройство

Краны башенного типа придумали больше ста лет назад. Их назначение — поднимать грузы на большую высоту. Понимать устройство башенного крана, типы конструкций и схему необходимо для правильной организации работ на строительной площадке.

За минувший век инженерная мысль продвинулась далеко вперед в развитии подъемной техники. Сегодня рынок предлагает широкий спектр этих сложных технических устройств, рассчитанных для различных видов работ. Если вам нужно арендовать автокран в Нижнем Новгороде, обращайтесь в компанию ООО КранСтрой.

Особенности крана башенного типа

Универсальное высотное крановое оборудование рассчитано на грузы 5 — 10 тонн. С его помощью можно поднять к месту строительных работ нужный материал и оснастку. Но существует и мощная подъемная спецтехника, способная справиться с весом до 100 тонн. Без нее не обойтись, если нужно, к примеру, поднять наверх турбину.

Башенные краны перевозят в разобранном виде и собирают непосредственно на стройке. Сборка занимает четыре рабочих смены, для нее требуются автокран и 7-8 рабочих.

Есть у этих технических устройств и еще одна особенность: они способны сами себя строить. Когда высоты этого гиганта начинает не хватать, он сам поднимает наверх очередной пролет для своей башни, рабочие устанавливают его, и крановая конструкция как чулок наползает на новый пролет, поднимая стрелу выше.

Универсальное крановое оборудование башенного типа способно поднимать тяжести на высоту до двухсот метров. Но встречается техника, для которой и эта высота не предел. Без нее не обойтись при строительстве небоскребов.

Основные характеристики крана башенного типа:

  1. Высота подъема груза – от этой характеристики зависит высота здания, которое можно построить.
  2. Максимально допустимый вес груза – главный показатель мощности подъемного оборудования.
  3. Вылет стрелы – этот параметр определяет радиус действия крана и является важным показателем его эффективности.
  4. Скорость подъема груза.
  5. Скорость поворота стрелы.
  6. Скорость перемещения самой машины.

Эти характеристики влияют на производительность работ на стройплощадке.

Устройство башенного крана:

  • Рама – основа, на которую устанавливается остальное оборудование. Расположена внизу всей конструкции.
  • Ходовая тележка – с ее помощью машина передвигается. Тележка устанавливается под раму.
  • Опорно-поворотное устройство – с помощью опорно-поворотного устройства кран может поворачиваться вокруг своей оси.
  • Платформа – нужна для установки башни и противовеса.
  • Башня – вертикальная часть конструкции, на которую установлены стреловая часть и кабина. Именно башня делает крановую технику механизмом, способным поднимать тяжести на большую высоту.
  • Кабина – помещение в верхней части башни, где расположены органы управления и приборы.
  • Стрела – основный горизонтальный элемент конструкции. На стреловой части устанавливается грузоподъемное устройство.
  • Грузовая тележка – нужна для перемещения груза вдоль стреловой конструкции. Устанавливается только на стрелах балочного типа.
  • Консоль – расположена с противоположной части стреловой конструкции, поэтому у консоли есть второе название — контрстрела. Нужна, чтобы создать рычаг, который уравновесит рабочий вес стреловой части.
  • Оголовок – специальная секция, устанавливается на башню выше стреловых элементов. Через оголовок перекинуты тросы, которые поднимают и опускают стреловую конструкцию.
  • Противовес – обычно представляет собой набор бетонных плит, цель которых уравновесить груз, висящий под стрелой. Чаще всего противовес устанавливают внизу крановой конструкции, связывая его тросами со стрелой. Но противовес может быть установлен и на специальной консоли напротив стреловой части, уравновешивая ее.

Чем башенные краны отличаются друг от друга?

Высотная спецтехника бывает разных видов и различается по целому ряду конструктивных решений.

По принципу мобильности:

  1. Стационарные краны – не имеют ходовой части. Их часто делают приставными. Такие крановые конструкции накрепко присоединяют к зданию, которое они строят. Приставное крановое оборудование не может перемещаться по стройплощадке. Зато в сравнении с передвижным оно дешевле, обладает более высокой грузоподъемностью и его проще монтировать.
  2. Передвижные краны – могут перемещаться по стройплощадке. Различаются по типу ходовой тележки. Самый распространенный вариант — рельсовый. Рельсы надежны, дают возможность управлять движением башенного гиганта из кабины оператора. В то же время рельсы необходимо время от времени осматривать и проверять на дефекты. От того, как уложены рельсы и в каком состоянии они находятся, напрямую зависит устойчивость крана.

Кроме того, передвижное крановое оборудование может находиться на гусеничной или на автомобильной платформе, иметь пневмоколесную ходовую тележку. Встречается и шагающая спецтехника башенного типа.

По типу башни – с поворотной башней и с неподвижной. Кран с поворотной башней поворачивается целиком, за исключением рамы и ходовой тележки. Если башня неподвижная, то поворачивается только стреловая часть.

По типу стреловой конструкции – стрела бывает подъемная и балочная. У подъемной стрелы подъемно-грузовое устройство расположено на конце. Стреловая часть может подниматься под углом к башне, или опускаться вниз. Балочная стрела неподвижна. На ней установлена грузовая тележка, которая перемещается по всей длине стреловой части, меняя положение грузоподъемного механизма.

Кроме того, крановые конструкции башенного типа бывают быстрого монтажа, безоголовочные и высотные. Первые сконструированы таким образом, чтобы их можно было максимально быстро собрать на стройплощадке.

В конструкциях безоголовочного типа стреловой элемент удерживается в горизонтальном положении не тросами, а с помощью других механических устройств. И наконец, высотное подъемное оборудование рассчитано на строительство небоскребов.

Видео: подъемный кран — из чего это сделано.

Почему он не падает?

На многометровый кран, пытаясь его уронить, действует множество сил. Самая большая — вес груза. Кроме того, при повороте крановых конструкций возникают центробежные силы. В результате торможения при подъеме или опускании груза, а также, когда кран двигался или разворачивался, появляются силы инерции.

Наконец, немалое влияние на устойчивость башенного гиганта оказывают атмосферные явления: ветер, снег и наледь на конструкциях. Все эти факторы учитываются при его проектировании:

  • В основе конструкции любого башенного крана лежит идея уравновесить вес груза, который тому предстоит поднимать. Эту задачу выполняет противовес. Он сдвигает центр тяжести крановой конструкции в свою сторону, создавая задел устойчивости. Она называется собственной. Когда крюк цепляет груз, центр тяжести смещается в сторону груза, но с учетом противовеса остается в допустимых пределах. Это называется грузовой устойчивостью.
  • Центробежные силы конструкторы ограничивают скоростью вращения узлов машины, от сил инерции избавляются, избегая резких остановок грузового троса и крановых механизмов.
  • Для каждого башенного крана есть ограничения по скорости ветра. В штормовой ветер все работы прекращаются. Кроме того кран конструируют так, чтобы он обладал минимально возможной парусностью.

Техника не стоит на месте. Теория и практика строительства подъемных механизмов, дающих возможность строить высокие здания, продолжает развиваться, выполняя главную задачу: поднять все более тяжелые грузы как можно выше.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: