Cầu trục: thiết kế, thông số kỹ thuật, mục đích và ứng dụng

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Cần trục là một thiết bị được thiết kế để nâng và di chuyển tải dọc theo các đường ray được bố trí đặc biệt, thường xuyên nhất là bên trong tòa nhà. Phạm vi của các thiết bị này rất rộng, nhưng chúng chủ yếu được sử dụng trong các ngành công nghiệp nặng khác nhau.

Thiết kế cầu trục

Bất kỳ cầu trục nào bao gồm một hoặc nhiều dầm nhịp, dầm cuối và một cơ cấu nâng và di chuyển tải dọc theo cầu. Cần trục có thể được phân loại theo nhiều thông số. Một trong những điều chính là số lượng dầm trong cầu. Cầu trục dầm đơn có một nhịp dầm, cầu trục dầm đôi có hai nhịp. Để thực hiện các nhiệm vụ cụ thể khác nhau - chủ yếu là trong luyện kim - các cơ chế khổng lồ của thiết kế phức tạp được tạo ra. Trong ảnh - một cần trục trên cao với bốn nhịp dầm.

Tùy theo thiết kế của cầu mà cách bố trí thiết bị nâng thay đổi. Một xe đẩy đặc biệt được lắp đặt trên cần trục dầm đôi, trên đó các bộ phận nâng được cố định. Trêncầu trục dầm đơn sử dụng tời điện thay vì xe đẩy.

Thiết bị nâng

Xe tải cầu trục dầm đôi thường cũng được trang bị vận thăng đứng yên. Sự sắp xếp như vậy được gọi là lược đồ telpher (hoặc mô-đun). Nó chủ yếu được sử dụng trên các cần trục có sức nâng tương đối nhỏ - lên đến 50-60 tấn. Điều này là do thực tế là các telphers có khả năng mang vác cao hơn thực tế không được sản xuất ở bất kỳ đâu trên thế giới. Ngoại lệ là Trung Quốc, nơi sản xuất vận thăng lên đến 100 tấn, nhưng các sản phẩm của Celestial Empire vẫn chưa có nhu cầu lớn bên ngoài nó.

Cần cẩu xây dựng ở đuôi có khả năng bảo trì cao trong những điều kiện nhất định - sự thống nhất của thiết bị tại doanh nghiệp và sự sẵn có của một số bộ phận nhất định. Cơ cấu nâng bị lỗi tại khu vực làm việc quan trọng có thể dễ dàng được thay thế bằng cơ cấu tương tự từ một cần trục lân cận tạm thời không hoạt động. Cần cẩu mô-đun cũng nhỏ gọn và nhẹ hơn.

Đối với cầu trục dầm đôi lớn, việc bố trí xe đẩy được gọi là sơ đồ mở. Cơ cấu nâng bao gồm các bộ phận chính sau:

• động cơ;
• giảm tốc;
• khớp nối linh hoạt kết nối động cơ với hộp số;
• phanh (cơ khí, thủy lực hoặc điện từ;
• trống dây.

Trong trường hợp bố cục mô-đun, mọi thứcác thành phần được "đóng gói" trong thân của vận thăng, trong khi trong sơ đồ mở rộng, tất cả chúng đều được đặt riêng biệt với nhau trong không khí mở. Điều này gây khó khăn cho việc mua phụ tùng thay thế trong trường hợp hỏng hóc. Động cơ điện được sản xuất bởi công ty này, hộp số của công ty khác, v.v … Nếu cầu trục bắt đầu bị hỏng trong thời gian sau bảo hành, bạn sẽ phải ký hợp đồng với hàng chục nhà cung cấp khác nhau. Nhưng mặt khác, thiết kế của một cần trục trên cao với một xe đẩy được triển khai cho phép bạn tạo ra các cơ chế có sức chở rất lớn - 200-300 tấn hoặc hơn.

Cơ chế chuyển động

Cần trục hỗ trợ di chuyển với sự hỗ trợ của bánh xe cố định bên trong dầm cuối. Dầm cầu trục trên cao sử dụng xe đẩy du lịch đặc biệt gắn vào đầu của dầm cuối và di chuyển dọc theo giá dưới cùng của cần trục (dầm chữ I).

Hiện nay, có hai loại truyền động chính cho cầu trục. Cần trục hỗ trợ được di chuyển với sự trợ giúp của bộ giảm tốc động cơ, cần trục treo - với sự hỗ trợ của động cơ điện. Bộ giảm tốc bao gồm động cơ và hộp giảm tốc có nhiệm vụ biến đổi mômen quay của động cơ và truyền qua trục đến bánh xe. Trên cầu trục, mômen quay được truyền từ động cơ trực tiếp đến các bánh của xe đẩy du lịch nhờ một bánh răng. Bánh răng này là một trong những bộ phận dễ bị tổn thương nhất trong thiết kế, vì nó chịu tải trọng đáng kể với kích thước nhỏ.

Không phải tất cả các bánh xe và xe đẩy du lịch đều được trang bị động cơ. Thường thì cầu trục có hai xe dẫn động và hai "không tải". Số lượngĐộng cơ du lịch yêu cầu trên một cần trục cụ thể được tính toán dựa trên khả năng chịu tải, chiều dài nhịp, chế độ vận hành, v.v.

Cần trục nâng được bao nhiêu?

Đặc tính kỹ thuật chính của cần trục là trọng lượng nó có thể nâng. Cần trục lớn nhất thế giới hoạt động tại Trung Quốc, sức nâng 20.000 tấn. Anh ta có thể nâng một vật nặng như vậy với tốc độ 10 mét một giờ. Cần trục được sử dụng để lắp ráp các dàn máy dầu. Cần trục được sử dụng để lắp ráp các dàn máy dầu. Nhưng thiết bị này là duy nhất.

Các loại cầu trục thông dụng nhất có sức nâng từ 1 đến 50 tấn. Điều này là đủ để thực hiện phần lớn các công việc công nghiệp. Tuy nhiên, để thực hiện các nhiệm vụ cụ thể khác nhau, cần cẩu có sức nâng 150, 300, hoặc thậm chí 500 tấn được sản xuất. Thông thường chúng được sử dụng để lắp đặt và bảo trì các tuabin thủy điện, cũng như các lò phản ứng hạt nhân. Trong trường hợp thứ hai, cần trục không chỉ được tạo ra với khả năng chuyên chở ấn tượng, mà còn có chuyển động tròn - cái được gọi là cực. Bộ phận nâng như vậy di chuyển dọc theo các đường ray hướng tâm được lắp đặt bên trong vỏ bộ nguồn, nhờ vào thiết kế đặc biệt của các dầm cuối.

Các kỷ lục về sức nâng được nắm giữ độc quyền bởi kết cấu hỗ trợ của cần trục trên cao, có khả năng chịu được tải trọng rất lớn. Hiếm có loại dầm cầu trục nào có sức nâng lớn hơn 20 tấn do hầu hết các nhà sản xuất trên thế giới không sản xuất các loại tời kéo di động lớn hơndung tải. Ngoài ra, để các đường ray có thể chịu được khối lượng của một cần trục trên cao với tải trọng như vậy, chúng sẽ phải được xây dựng quá mạnh - việc lắp đặt một cần trục hỗ trợ sẽ dễ dàng hơn và rẻ hơn.

Tải thiết bị xử lý

Phù hợp với tính chất của hàng hóa vận chuyển, cầu trục được trang bị các thiết bị nâng hạ khác nhau. Tùy thuộc vào thiết kế của chúng, cầu trục được chia thành các loại chính sau:

• Móc. Đây là loại vòi chính, thông dụng và linh hoạt nhất. Theo quy định, nó được trang bị một móc xử lý tải trọng, với một chốt tự động. Nó có thể nâng bất kỳ tải nào, nhưng không phải trực tiếp bằng móc mà với sự trợ giúp của cáp treo.
• Grab - được thiết kế để bốc và dỡ các vật liệu rời khác nhau, cũng như kim loại phế liệu. Có hai loại gắp - ở dạng gầu đôi để dỡ đá dăm, cát, v.v. và ở dạng "móng vuốt" - đối với kim loại phế liệu hoặc, ví dụ, gỗ xẻ.

• Từ tính. Một nam châm điện được lắp đặt như một thiết bị xử lý tải, được điều khiển từ ca bin của người điều khiển cần trục hoặc từ điều khiển từ xa. Được sử dụng để vận chuyển các tấm kim loại.
• Foundry - được trang bị móc đặc biệt để bắt các vật chứa bằng kim loại nóng chảy.
• Cần trục xếp. Được trang bị nĩa để lấy pallet với hàng hóa. Được sử dụng trong nhà kho.

Ngoài ra, trên nhiều cần trục có các tổ hợp khác nhau của các cơ quan kẹp tải - ví dụ, cần trục gắp từ. Các xưởng đúc thường được trang bị các cơ cấu nâng phụ trợ vớimóc câu.

Cần cẩu treo và hỗ trợ

Một thông số khác mà các cần trục trên không khác nhau là vị trí của chúng trên đường băng của cần trục. Cần trục chân đế di chuyển dọc theo đường ray giống như đầu máy, cần trục trên cao nằm dưới đường ray và nằm trên giá dưới của hình chữ I đóng vai trò là đường ray cần trục.

Theo quy định, cầu trục dầm đơn (hoặc cầu trục dầm) được treo. Cần trục dầm đôi trên cao là một điều cực kỳ hiếm khi xảy ra. Ưu điểm của nó là do đặc thù của thiết kế, hàng hóa có thể di chuyển dọc theo cầu, sang hai bên vượt quá giới hạn của đường băng cần cẩu. Để làm được điều này, thiết kế cầu cung cấp các bàn điều khiển - các bộ phận của dầm nhịp nhô ra xa hơn đường băng của cầu trục. Tính năng này rất hữu ích khi làm việc trong phòng thiếu không gian trống, khi bạn cần bằng cách nào đó "đẩy" tải.

Tiêu chuẩn Tiểu bang

Tùy thuộc vào loại cần trục, có một số văn bản quy định quản lý việc sản xuất chúng:

• GOST 27584-88 - chứa các yêu cầu kỹ thuật chung để sản xuất cần trục trên cao và cần cẩu giàn, phương thức chấp nhận, bảo quản, vận chuyển, vận hành, v.v.
• ĐIST cho cầu trục cầu trục dầm đơn điện số 22045-89.
• GOST 25711-83 "Cần cẩu điện cho các mục đích chung với sức nâng từ 5 đến 50 tấn".
• ĐIST cho cầu trục cầu trục dầm đơn số 7890-93.

Ngoài các tiêu chuẩn cơ bản này, mỗi cầu trục phải đáp ứng các yêu cầu của nhiều người khácGOSTs - để sơn, chất lượng của các mối hàn, độ cứng kim loại, v.v.

Giờ làm việc

Thiết kế của cần trục phụ thuộc nhiều vào cường độ hoạt động của nó trong tương lai. Theo GOST 27584-88, các chế độ hoạt động của cần trục được chỉ định từ 1K đến 7K. Tùy thuộc vào điều này, các đặc tính kỹ thuật của cầu trục, cũng như sức mạnh của kết cấu kim loại (nhịp và dầm cuối) được tính toán.

Chế độ 1K-3K, theo quy luật, tương ứng với các cần trục được thiết kế cho các công việc nhỏ và hiếm, chủ yếu để nâng bất kỳ thiết bị xưởng nào nhằm mục đích sửa chữa và bảo trì. Theo GOSTs, hoạt động của cần trục trên không với một dầm nhịp, phải diễn ra ở chế độ không nặng hơn 3K.

4K-5K hạng trung có hầu hết các cần cẩu được sử dụng trong các quy trình công nghệ của sản xuất chính trong nhiều loại hình doanh nghiệp công nghiệp.

Cần trục hạng nặng (6K) và rất nặng (7K) thường được tìm thấy nhiều nhất trong các ngành công nghiệp luyện kim. Đây là những con quái vật thực sự trong số các cơ chế nâng tải, chúng “cày cuốc” liên tục trong nhiều ngày liên tục, trong bầu không khí ô nhiễm và nhiệt độ cao. Trong ảnh - cần cẩu trên cao tại xưởng đúc đang trong quá trình làm việc.

Điều khiển cần cẩu

Có ba cách để vận hành cần trục:

• Cabin. Một cấu trúc đặc biệt, thường được cố định trên cầu trục, trong đó tập trung các bộ phận điều khiển. Có thể mở hoặc đóng(tráng men). Người điều khiển, ngồi trên ghế bên trong cabin, khảo sát khu vực làm việc từ trên cao và điều khiển cần trục, theo hướng dẫn của người lái cẩu.
• Điều khiển bằng radio - phương pháp này mới xuất hiện gần đây, nhưng đang nhanh chóng trở nên phổ biến. Một số hệ thống cho phép vận hành cần trục từ khoảng cách lên đến 100 m. Điều này làm tăng đáng kể độ an toàn và tính di động của người vận hành.
• Điều khiển từ xa bằng cáp. Cơ quan điều khiển đơn giản nhất và rẻ nhất. Chủ yếu thực hiện trên cầu trục dầm đơn.

Hai phương pháp kiểm soát thường được kết hợp trong trường hợp một trong số chúng không thành công.

Đường ray cầu trục

Loại ray “P” hoặc loại ray cần trục đặc biệt “KR” được sử dụng để di chuyển cần trục hỗ trợ. Loại thứ hai có đế rộng hơn, do đó tải trọng từ cần trục được phân bổ đều hơn trên giá đỡ. Đôi khi các thanh thép vuông được sử dụng làm đường dẫn. Các thanh ray được lắp đặt trên các giàn gắn vào các bức tường của tòa nhà.

Cần trục treo di chuyển trên dầm chữ I, tựa vào giá dưới. Các dầm được gắn vào trần của tòa nhà hoặc trên các cầu vượt đặc biệt.