1.4. Приборы и устройства безопасности козловых кранов и мостовых перегружателей
Приборы и устройства безопасности козловых кранов и мостовых перегружателей, требования к их установке должны соответствовать Правилам устройства и безопасной эксплуатации кранов , государственным стандартам и другим нормативным документам.
В соответствии с Правилами козловые краны и мостовые перегружатели должны оснащаться автоматически срабатывающими ограничителями рабочих движений: ограничителями верхних и нижних положений грузозахватных органов, ограничителями передвижения кранов и крановых тележек. Для ограничения верхних и нижних положений грузовой подвески широкое применение нашли ограничители рычажного и шпиндельного типов , аналогичные конструкциям, устанавливаемым на мостовых кранах. Ограничители нижнего положения устанавливают обычно при необходимости опускания груза ниже уровня головки крановых рельсов.
Для ограничения передвижения кранов и перегружателей, а также крановых тележек в конце крановых путей и подтележечных рельсов устанавливают тупиковые упоры. Для недопущения наезда на тупиковые упоры в двигательных режимах предусмотрено упреждающее выключение двигателей механизмов передвижения при подходе крана к упорам с помощью концевых выключателей и реек, устанавливаемых на расстоянии величины тормозного пути крана. Для гашения энергии при остановке краны, перегружатели и их тележки оснащают буферными устройствами. Концевые выключатели механизмов передвижения кранов и перегружателей устанавливают на нижних частях опор, а концевые выключатели грузовых тележек - в конце подтележечного пути, что обусловлено условием удобства и простоты монтажа питающих коммуникаций.
Козловые краны и мостовые перегружатели должны оборудоваться ограничителями грузоподъёмности (для каждой грузовой лебедки), если возможна их перегрузка по условиям технологии производства. Ограничители грузоподъёмности кранов мостового типа не должны допускать перегрузку более чем на 25 %.
По способу фиксации фактических параметров нагружения ограничители грузоподъёмности могут быть грузовыми, пружинными, торсионными, рычажными, эксцентриковыми, электромеханическими с применением тен-зорезисторов и электронных усилителей .
В рычажных ограничителях грузоподъёмности (рис. 1.34) сила веса груза G
передается на двуплечий рычаг 1 с выбранным конструктивным соотношением
плеч. С другой стороны на рычаг действует упругое усилие пружины 2 (рис.
1.34, а). При большем соотношении плеч требуется меньшее упругое усилие
пружины. При попытке подъёма груза сверх допустимого нарушается
уравновешенность рычага, пружина деформируется и рычаг воздействует на
исполнительное устройство, например концевой выключатель 3 (рис. 1.34, а).
Рис. 1.34. Схема ограничителя грузоподъемности рычажного типа
В большинстве случаев передача усилия на ограничитель грузоподъёмности
осуществляется через неподвижный уравнительный блок 4 полиспаста (рис. 1.34,
б), установленный на меньшем плече рычага, уравновешенного усилием F
пружины. При такой схеме нагружения рычага увеличивается передаточное число
рычажной системы ограничителя:
В
практике краностроения преимущественное распространение получили
эксцентриковые ограничители грузоподъемности (рис. 1.35), в которых
уравнительный блок устанавливается на оси эксцентрично и при подъеме груза,
преодолевая момент, создаваемый грузиком 2, поворачивается вместе с рычагом
3, который воздействует на концевой выключатель 7, и в случае превышения
предельного значения нагрузки обесточивает механизм подъема груза.
Рис. 1.35. Эксцентриковый ограничитель грузоподъемности с грузовым уравновешиванием
При подъёме груза до номинального значения момент равнодействующей R (см.
рис. 1.35) от усилий в канатах S на эксцентриситете
е
оси уравновешивается силой
веса грузика G на плече L
рычага (от оси до центра
тяжести грузика):
R * e = G * L
При увеличении усилия в канате сверх нормативного равновесие нарушается, происходит поворот рычага вплоть до воздействия его на концевой выключатель и отключения механизма подъёма.
В качестве уравновешивающего элемента вместо грузика может использоваться пружина. В таких ограничителях грузоподъёмности (рис. 1.36) усилие в канатах 7 передаётся эксцентрично установленному блоку 5, который при перегрузке вызывает поворот рычага 4 относительно оси А, а тот, в свою очередь, преодолевая сопротивление уравновешивающей пружины 2, воздействует на нажимную планку 1, которая, в свою очередь, воздействует на концевой выключатель 3. При увеличении усилия в канате сверх нормативного происходит отключение механизма подъёма.
Ограничитель оснащён регулировочным винтом 6 настройки точности срабатывания.
Рис. 1.37. Ограничитель грузоподъемности торсионного типа с пружинным уравновешиванием
По такому же принципу работают ограничители грузоподъемности торсионного
типа (рис. 1.37), лишь с той разницей, что уравновешивание рычага 1 в них
обеспечивается силой крутильной упругости вала 2. Усилия в грузовых канатах
передаются блоку 3, соединенному тягами с рычагом 7, воздействующему на
выключатель.
Все рассмотренные конструкции ограничителей грузоподъемности имеют общий недостаток - они требуют установки пружин и других элементов значительных габаритов и масс, поскольку устанавливаются на блоках механизма подъема и срабатывают от больших усилий в грузовых канатах механизмов подъема.
В этом отношении предпочтительнее ограничители подъема груза, в которых используются датчики усилий: ограничители ОГП-1, ОНК-Ю, ОГК-1 и др. В датчиках этого типа усилие в канатах передается на стальное кольцо, деформация которого передается реохорду реостата, изменяющему сопротивление в цепи ограничителя. При превышении грузоподъемности сверх допустимой отключается привод механизма подъема груза. Усилия на датчики ограничителей передаются от уравнительных или грузовых блоков, устанавливаемых на эксцентриковых осях.
По габаритам и компактности предпочтительна схема, в которой датчик усилия устанавливается на грузовом барабане, для чего одна из опор делается шарнирной и может поворачиваться при изгибе вала, воздействуя на датчик усилия. Ограничители грузоподъемности такого типа применяются в механизмах подъема с симметричной нагрузкой опор барабана, т. е. при барабанах с двойной нарезкой.
По поручению Управления по котлонадзору и надзору за подъемными сооружениями Госгортехнадзора России Всероссийским научно-исследовательским и проектно-технологическим институтом подъемно-транспортного машиностроения (ВНИИПТМаш) разработана опытно-промышленная партия усовершенствованных ограничителей грузоподъемности серии ПС-80 для козловых кранов: ПС-80Б 100У1 грузоподъемностью до Ют, ПС-80Б 200УГ грузоподъемностью до 20 т и ПС-80Б 300У1 грузоподъемностью до 30 т. Такие ограничители состоят из тензометрического датчика силы ДСТ, фиксирующего величину нагрузки на кран, и электронного блока логики, реализующего сравнение действующей нагрузки с заданным порогом ограничителя, формирующего сигналы управления для отключения механизма подъема и включения звуковой сигнализации при нагрузке, превышающей порог ограничения. Датчики модификации ДСТ-К предназначены для установки под шарнирные опоры грузовых барабанов; под нагрузкой происходит деформация датчика и выработка пропорционального величине нагрузки сигнала. Датчики ДСТ-Б предназначены для установки в уравнительные блоки механизмов подъема груза; датчики типа ДСТ-С - в крюковые подвески грузовых полиспастов.
Схема установки ограничителя ПС-80 показана на рис. 1.38.
Датчик силы тензометрический 1, конструктивно состоящий из толстостенной
трубы с установленными внутри тензометрическими датчиками и усилительной
микросхемой, смонтирован в специальной шарнирной опоре 3, на которой
установлена подшипниковая опора 2 уравнительного блока полиспастной системы
механизма подъема.
Рис. 1.38. Схема установки ограничителя грузоподъемности ПС-80
Таким образом, датчик ДСТ, постоянно воспринимая усилие на опору от поднимаемого груза, формирует соответствующий сигнал, который усиливается и через экранированный кабель 4 передается в кабину машиниста 5. Установленные там релейный блок настройки 6 и блок логики 7 обеспечивают сравнение действующей нагрузки с заданным порогом ограничения и формируют соответствующие сигналы управления. При увеличении нагрузки на грузозахватном органе, превышающей порог ограничения, включается звуковой сигнал и отключается механизм подъёма.
В последние годы большое внимание уделяется проблеме выявления фактического нагружения кранов посредством учета их наработ ки. Так, ООО «Сила плюс» и институтом ВПИИПТМаш разработана комплексная система «Сирена» контроля нагружения и остаточного ресурса мостовых и козловых кранов. Использование системы позволяет определить исходное и фактическое состояния несущих металлоконструкций крана, а в процессе эксплуатации контролировать уменьшение его остаточного ресурса. Контроль за нагружением крана и снижением его остаточного ресурса осуществляется с помощью датчиков ограничителя грузоподъёмности и блока сбора, обработки и хранения информации. Эта информация хранится в течение трех лет и пополняется при каждом включении крана. На основании полученной информации рассчитывается фактический режим нагружения, класс использования крана и текущее значение остаточного ресурса.
Козловые краны и мостовые перегружатели работают, как правило, на открытом
воздух:, имеют значительные наветренные площади и подвержены воздействию
ветровых нагрузок. При больших значениях ветрового давления тормоза не
обеспечивают надежного удержания крана от угона ветром, поэтому краны должны
быть оснащены противоугонными захватами с ручным
или механическим приводом. Захваты удерживают краны посредством сил трения между боковыми поверхностями головок рельсов и губками захватов.
В противоугонном захватном устройстве с ручным приводом (рис. 1.39) для
создания противоугонной силы трения усилие нажатия на рельс 1 губок 2
обеспечивается посредством винтового устройства 3 с ручным затягиванием.
Устанавливаются противоугонные захватные устройства в нижней части
металлоконструкции опор 4 крана. Недостатком ручных захватов является
длительное время их замыкания, что недопустимо при экстренном штормовом
предупреждении, а также невозможность автоматизации процесса замыкания.
Рис. 1.39. Рельсовый противоугонный захват с ручным приводом
Противоугонные захваты с механическим приводом имеют ряд конструктивных
разновидностей. Широкое распространение получили приводные противоугонные
захваты с передачей винт-гайка (рис. 1.40).
Рис. 1.40. Приводной противоугонный захват с передачей винт-гайка
Захватные рычаги 1 в верхней части шарнирно связаны с роликами 2, помещенными в наклонные пазы ползуна 3. При перемещении ползуна под воздействием винтовой пары 4, 5 от привода 6 и электродвигателя 7 захватные рычаги, в нижней части соединенные стяжкой 9, поворачиваются, зажимая головки рельсов, тем самым обеспечивая противоугонную силу трения. Для центрирования захвата относительно рельсов предусмотрены боковые ролики 8.
Козловые монтажные краны, краны для гидроэлектростанций, мостовые
перегружатели обычно оснащают противоугонными захватами с падающими
(распорными) клиньями (рис. 1.41).
Подъем клина 1 производится с помощью гидравлического цилиндра 2 или канатной лебедки. Усилие нажатия рычагов на головки рельсов обеспечивается силой веса клина 1, воздействующего п
ри опускании на ролики 3, установленные в верхней части захватных рычагов 4. После снятия усилия нажатия клина на рычаги последние возвращаются в исходное положение под действием усилий пружин 5. Противоугонные захваты такого типа устанавливаются на тележке, чтобы обеспечить постоянное попадание губок рычагов на боковые поверхности рельсов, так как они прогибаются под нагрузкой.
Для гашения энергии движения кранов и крановых тележек в конце рельсовых путей устанавливают тупиковые упоры. Для снижения ударных и динамических нагрузок при наездах их оборудуют буферными устройствами, которые по конструкции могут быть резиновыми, пружинными, гидравлическими и фрикционными (рис. 1.42).
Рис. 1.42. Буферные устройства: а - резиновые; б - пружинные; в - гидравлические; г - фрикционные
Резиновые буферы (рис. 1.42, а) имеют нелинейную характеристику силы упругости, что способствует лучшему гашению энергии и малой отдаче после наезда, однако они сравнительно недолговечны. Пружинные буферы (рис. 1.42, б), устанавливаемые на тяжелых кранах, обычно имеют четыре пружины - две внутренние и две наружные. Для устранения закручивания пружин при нагружении направление навивки каждой пары из них - встречное. Пружинные буферы достаточно громоздки; их работа сопровождается значительной силой отдачи.
Этот недостаток исключен в гидравлических буферах (рис. 1.42, в), энергия удара в которых поглощается за счет продавливания жидкости через кольцевой зазор 1 между днищами поршня 2 и штоком 3. Поршень заполнен рабочей жидкостью и устанавливается в корпусе 4. Удар при наезде на упор воспринимается наконечником 5 и ускорительной пружиной 6, передающей давление на поршень, который при движении относительно корпуса открывает кольцевое отверстие в центре поршня, через которое перетекает рабочая жидкость. Шток 3 имеет переменное сечение, что позволяет регулировать скорость перетекания жидкости и получать необходимый закон сопротивления движению поршня, а отсюда и поглощения энергии.
Обратный ход поршня обеспечивается возвратной пружиной 7. Гидравлические буферы сложнее по конструкции и требуют высокой технологичности при их изготовлении и обслуживании.
Более просты по конструкции фрикционные шариковые буферы (рис. 1.42, г), в которых при перемещении штока буфера 2, воспринимающего нагрузку, шарики 5 попадают в коническую полость, создаваемую внутренней вставкой 4 и штоком, и за счет сил трения между шариками, а также между корпусом 1, коническими поверхностями и шариками поглощается кинетическая энергия движущихся масс крана или перегружателя. Обратный ход конусов и шариков производится возвратной пружиной 3. Такие буферы отличаются малыми габаритами, в них практически полностью отсутствует отдача; они могут использоваться для гашения значительных энергий движения кранов и перегружателей .
Козловые краны и мостовые перегружатели в силу особенностей конструкции подвержены такому явлению, как перекосы, т. е. забеганию или отставанию одной из сторон крана при передвижении. Перекосы кранов как явление нежелательное, вызывающее повышенные нагрузки на металлоконструкцию и механизмы, обусловлены рядом причин: отклонением от проектных размеров элементов механизмов, металлоконструкций и крановых путей, различием механических характеристик электродвигателей, внешними климатическими факторами и др.
Поэтому козловые краны и мостовые перегружатели должны быть рассчитаны на максимально возможное усилие перекоса, возникающее при их передвижении, и в обоснованных случаях оборудованы ограничителями перекоса, которые должны срабатывать автоматически при возникновении недопустимой величины перекоса.
Существует большое многообразие конструкций ограничителей перекоса. Одними
из самых распространенных являются так называемые штанговые ограничители
перекоса, срабатывающие от деформаций растяжения-сжатия специальной штанги
1, установленной на жесткой опоре крана (рис. 1.43).
Рис. 1.43. Установка штангового ограничителя перекоса на жесткой опоре
При выбеге опоры деформируются ее стойка и штанга 1, закрепленная на опоре. Для обеспечения устойчивости штанги по всей её длине установлены ограничители 2. Деформация штанги передаётся шарнирному рычагу 3 специального профиля, воздействующему на концевые выключатели 4, которые отключают двигатели «выбежавшей» опоры, включая их только после выравнивания положения опор. На пульте управления крана устанавливают световую сигнализацию, предупреждающую машиниста о наличии перекоса.
Специалистами Старо-Краматорского машиностроительного завода предложен ограничитель перекоса, устанавливаемый на гибкой опоре. В ограничителе такой конструкции деформация опоры передаётся гибкому канату 1 (рис. 1.44), закрепленному на пролётной части крана через пружину 2 и проходящему через направляющие ролики 3 на нижней части гибких опор.
При выбеге одна стойка опоры подвержена растяжению, другая - сжатию. Деформации стоек вызывают перемещение каната по роликам. На канате закреплены рейки 4, находящиеся в зацеплении с блоком из двух колёс 5. Колесо большего диаметра блока колёс находится в зацеплении с рейками 6, закреплёнными на штанге 7. Перемещение каната 1 при выбеге опоры через рейки 4, блок колёс 5 и рейки 6 передаётся штанге 7, которая своими выступами воздействует на концевые выключатели 8, 9, 10, 11, производящие включение световой и звуковой сигнализации, отключение привода двигателя выбежавшей опоры при появлении перекоса, а также пуск двигателя после выравнивания опор.
Существуют ограничители перекоса, срабатывающие от деформаций кручения опор
при возникновении перекосных усилий (рис. 1.45).
Рис. 1.44. Ограничитель перекоса конструкции Б. В. Беглова и А. Я. Зискина
Рис. 1.45. Ограничитель перекоса, срабатывающий от деформаций кручения
жесткой опоры
На опоре 1 установлена угловая штанга 2, которая при возникновении перекоса получает вращение вместе с опорой. При повороте штанга горизонтальной частью воздействует на концевой выключатель 3, включенный в цепь двигателя механизма передвижения «выбежавшей» опоры. При выбеге опоры двигатель механизма передвижения выключается, при выравнивании опор включается вновь.
В последние годы на кранах и перегружателях находят всё большее применение ограничители перекоса с датчиками сельсинного типа. Конструктивно это выполнено так. К каждой из опор присоединяют неприводную тележку, от ходовых колёс которой через мультипликатор вращаются сельсины. Величина сигнала, вырабатываемая сельсинами, зависит от пути, проходимого тележками при передвижении крана или перегружателя. Сельсины подключены в мостовую схему и при равномерном движении обеих опор диагонали измерительного моста сбалансированы. При выбеге одной из опор нарушается балансировка моста и вырабатываемый сигнал, который подаётся в электрическую схему управления двигателем передвижения опоры, производи т его отключение.
Приборы и устройства безопасности мостовых кранов
Мостовые электрические краны должны быть оборудованы устройствами автоматической остановки механизма подъема и механизма передвижения моста и тележки перед подходом их к упорам, если скорость их передвижения может превысить 32 м/мин. Эти устройства называются: конечными или концевыми выключателями.
Все конечные выключатели можно разделить по способу включения на выключатели главного тока, размыкающие главную цепь двигателя, и выключатели тока управления, размыкающие цепь катушек контакторов. По конструкции конечные выключатели подразделяются на рычажные (рис. 2.53) и шпиндельные (рис. 2.54). При отклонении рычага рычажного выключателя от нормального положения связанные с ним контакты разрывают цепь главного тока или тока управления и двигатель механизма отключается.
Рис. 2.53. Рычажный концевой выключатель 1 - корпус; 2 - рычаг
Однополюсные выключатели рассчитаны на работу при постоянном токе, а двухполюсные - при трехфазном токе. На рис. 2.54 показано действие шпиндельного выключателя двухстороннего ограничения хода механизма. Связанный с механизмом приводной вал (шпиндель) при вращении поворачивает ось с кулачковыми шайбами и замыкает или размыкает контакты с помощью мостика.
Рис. 2.54. Шпиндельный концевой выключатель
Промышленность выпускает крановые конечные рычажные выключатели серии КУ и шпиндельные серии ВУ. Выключатели КУ-700 допускают любой порядок замыкания контактов. Выключатели КУ-701 применяют в схемах управления для ограничения линейного передвижения кранов при небольших выбегах, выключатели КУ-703 - для ограничения хода механизмов подъема. Выключатели КУ-704 и КУ-706 служат для ограничения линейного передвижения механизмов с любым выбегом.
Корпус выключателя выполнен литым из алюминиевого сплава в брызгозащищенном исполнении. При установке на открытом воздухе рекомендуется защищать выключатели от воздействия атмосферных осадков. Внутри корпуса закреплен барабан с кулачковыми шайбами, при повороте которого замыкаются или размыкаются контакты блока кулачковых элементов.
На изоляционном основании блока кулачковых элементов укреплены четыре неподвижных контакта и два рычага с контактными мостиками. Контакты выполнены из серебра. Пружины удерживают контакты в замкнутом состоянии. При подходе выступа кулачковой шайбы под выступ рычага последний поворачивается и контакты размыкаются.
На валу выключателей КУ-701, КУ-704 и КУ-706 устанавливают храповик, который фиксирует приводной рычаг: в КУ-701 - в нулевом положении, в КУ-704 - в нулевом и двух крайних положениях, в КУ-706 - в крайних положениях. В выключателе КУ-703 фиксация осуществляется грузом, подвешенным на рычаге, и противовесом рычага, который может быть установлен в различных положениях относительно корпуса. Органом воздействия на выключатели КУ-701 и КУ-706 служит ограничительная линейка. В выключателе КУ-703 поворот кулачкового вала и возврат в исходное положение производятся при подъеме или опускании противовеса, который поднимается или опускается полкой, укрепленной на крюковой обойме. Кулачковый барабан выключателя КУ-704 поворачивается при воздействии штыря на вилку.
Возможные положения рычагов относительно корпусов выключателей приведены на рис. 2.55.
Выключатели ВУ-150М и ВУ-250М применяют как конечные в схемах управления передвижением кранов или для ограничения хода механизмов подъема.
Рис. 2.55. Возможные положения рычагов относительно корпуса выключателей: а -КУ-701; б - КУ-704; б -КУ-703; г – КУ-706
Таблицa 2.5
Положения выключателей серии КУ
Выключатель в конце пути может разомкнуть или замкнуть контакты. Для размыкания контактов ролики шайб устанавливают в соответствии с рис. 2.56, а (при вращении шайб по часовой стрелке, если смотреть со стороны шайб против часовой стрелки). Угол между роликами берется наименьший (32°). Угол а поворота спаренных шайб до момента замыкания или размыкания контактов называется рабочим углом. Рабочий угол может составлять от 12 до 300°.
Рис. 2.56. Угловое расстояние контактных шайб)
Весь путь механизма должен соответствовать выбранному рабочему углу. Угол срабатывания (в пределах рабочего угла) для размыкания и замыкания контактов легко регулируется при монтаже. Угол дополнительного поворота шайб, вызванный выбегом механизма, после срабатывания выключателя не должен превышать 300°.
Выключатели серии ВУ имеют литой алюминиевый корпус, в котором расположен вал с замыкающими и размыкающими шайбами, рычаг с контактным мостиком, собачку и неподвижные контакты, укрепленные на изоляционной планке. В выключателях ВУ-150М предусмотрена одна цепь, а в выключателях ВУ-250М - две цепи, поэтому количество рычагов, неподвижных контактов, замыкающих и размыкающих шайб удвоено. В корпуса выключателей ВУ-150М и ВУ-250М встроены редукторы с передаточным числом 50: 1 (50 оборотам приводного вала соответствует один оборот вала с шайбами).
При набегании ролика замыкающей шайбы на выступ рычага последний медленно поворачивается и замыкает два неподвижных контакта, удерживаясь при помощи собачки в замкнутом положении. При набегании ролика размыкающей шайбы на выступ собачки рычаг освобождается и под действием пружины мгновенно поворачивается, размыкая контакты.
К конечным выключателям механизма подъема предъявляются следующие требования: они должны быть установлены так, чтобы после остановки грузозахватного органа при подъеме без груза зазор между грузозахватным органом и упором был не менее 200 мм, а для электроталей - не менее 50 мм.
Применительно к грейферным кранам с раздельным двухмоторным приводом грейферной лебедки схема включения конечного выключателя подъема должна быть выполнена так, чтобы одновременно отключались двигатель механизма подъема и двигатель замыкания грейфера при достижении последним крайнего верхнего положения.
Конечный выключатель механизма передвижения должен быть установлен таким образом, чтобы его двигатель отключался на расстоянии до упора, равном не менее половины пути торможения механизма, а в козловых кранах - не менее полного пути торможения. При наличии взаимных ограничителей хода механизмов передвижения мостовых кранов, работающих на одном пути, указанное расстояние может быть уменьшено до 0,5 м.
Дверь для входа в кабину управления мостового крана с посадочной площадки снабжают электрической блокировкой, препятствующей движению при открытой двери.
Электрическую схему магнитных кранов следует выполнять так, чтобы снятие напряжения с крана контактами приборов и устройств безопасности не отражалось на напряжении грузового электромагнита. У кранов с электроприводом трехфазного тока при обрыве любой одной фазы должен отключаться механизм подъема груза. Контакты приборов и устройств безопасности должны работать на разрыв электрической цепи.
Электрическая схема управления электродвигателями крана должна исключать: самозапуск электродвигателей после восстановления напряжения в сети, питающей кран; пуск электродвигателей не по заданной схеме ускорения; пуск электродвигателей контактами предохранительных устройств - контактами конечных выключателей и блокировочных устройств.
Вводное устройство мостовых кранов снабжают индивидуальным контактным замком с ключом, без которого не может быть подано напряжение на кран. Все металлоконструкции - корпуса электродвигателей, аппаратов, металлические оболочки кабелей, защитные трубы, которые не входят в электрическую цепь, но могут оказаться под напряжением вследствие повреждения изоляции, должны быть заземлены в соответствии с ПУЭ.
Во избежание повреждения оборудования крана при неправильных действиях крановщика и для предотвращения несчастных случаев устанавливают блок-контакты в виде кнопок, имеющих два размыкающих и два замыкающих контакта.
Рис. 2.57. Блок-контакт
1 - шток; 2 - направляющая втулка; 3 - корпус; 4 -= пружина; 5 - подвижный контакт; 6 - неподвижный контакт; 7 - крышка
Вообще термин «блок-контакт» применим к любому аппарату, включающему и отключающему цепи управления. На кранах для блокировки дверей и люков служат блок-контакты, заключенные в металлические корпуса (рис. 2.57). В качестве конечных выключателей на кранах их не используют из-за малых размеров, но для блокировки они вполне приемлемы. Корпуса их плотно закрыты, не пропускают пыль и влагу, допустимый ток - 6 А, число включений в час - до 300, износ наступает после 2 млн включений. При закрытии дверь нажимает на кнопку блок-контакта и он замыкает блокируемый участок цепи управления, подготавливая таким образом электрическую схему крана к работе. При нажатии кнопки «Пуск» теперь будет включен главный контактор защитной панели.
К атегория: - Узлы мостовых кранов
Для предотвращения аварий и несчастных случаев на мостовых эл.кранах устанавливают следующие приборы и устройства безопасности:
1. концевые выключатели для автоматической остановки механизма подъема г/з органа, механизма передвижения крана и тележки;
2. буферные устройства;
3. ограничитель г/п;
5. приспособление для исключения выпадения стропов из зева крюка;
6. звуковая и световая сигнализация;
7. защитные средства от поражения эл.током.
Концевые выключатели применяют для автоматического отключения от эл.сетиэл.двигателя механизма подъемагруза при подходе крюковой подвески к главным балкам моста (причем зазор между г/з органом без груза и упором должен быть не менее 200мм), а также при подходе к концевым упорам крана или грузовой тележки.
Концевой выключатель механизма передвижения устанавливают так, чтобы отключение двигателя происходило на расстоянии до упора, равном не менее половины пути торможения .
При установке взаимных ограничителей хода механизмов передвижения кранов, работающих на одном пути, это расстояние принимают не менее 0,5м.
В мостовых эл.кранах применяют рычажные и шпиндельные концевые выключатели.
Рычажные выключатели срабатывают при соприкосновении с каким-либо упором, например, отключающей линейкой, и служат обычно для ограничения перемещения в одну сторону.
Шпиндельные выключатели применяют в основном для ограничения высоты подъема г/з устройства и предназначены для ограничения его передвижения вверх и вниз в обоих направлениях.
Блокировка люка предназначена для автоматического отключения линейного контактора на защитной панели в кабине крана при открывании дверки люка выхода на галлерею крана. При этом обесточиваются мостовые троллеи крана и эл.аппаратура, установленная на мосту крана.
Дверка кабины мостового крана должна иметь эл.блокировку (контакт), не позволяющую начать передвижение крана при открытой двери.
На мостовых кранах, где по технологии производства не исключена их перегрузка, должны быть установлены ограничители грузоподъемности . Необходимость в их установке должна указываться при заказе на кран. Ограничитель г/п мостового крана может допускать перегрузку не более чем на 25%. Регулировать ограничитель при работе крана машинисту категорически запрещается .
Нулевая защита (электрическая блокировка) исключает самопроизвольное включение приводных двигателей механизмов крана при внезапной подаче напряжения во внешнюю эл.сеть питания крана. Эта защита предусматривает обязательный вывод рукояток управления в нулевое положение, после чего возможен пуск двигателей.
Буферные устройства служат для смягчения ударов и толчков при наезде крановых мостов и грузовых тележек на концевые упоры или при столкновении кранов. Буфер содержит упругий элемент,который поглощает кинетическую энергию поступательно движущихся масс крана или тележки вмомент соударения и повышает тем самым безопасность эксплуатации крана при внезапных отказах тормозов или концевых выключателей.
Упругие элементы буфера выполняют резиновыми, пружинными, пружинно-фрикционными и гидравлическими.
Краны, работающие на открытых эстакадах, снабжают противоугонными захватами , исключающимиперемещение крана вдоль крановых путей под действием ветровой нагрузки (нерабочего состояния).
При положении захватов, клещи охватывают и зажимают головкирельсов кранового пути,удерживая кран. Захваты накладываются машинистом при усилении ветра до значения предельного состояния.
Звуковая сигнализация на кране необходима для оповещения рабочих о повышенной опасности, возникающей при перемещении грузов кранами. Обычно для этой цели используют эл.звонки, колокол, сирену, для включения которых служит кнопка (на рычаге управления).
Световая и знаковая сигнализация служит для информирования машиниста о возможных неисправностях эл.оборудования крана или об опасных зонах его обслуживания.
Главные троллеи крана имеют световую сигнализацию о наличии напряжения на троллеях. Сигнальные лампы подключены непосредственно к троллеям и установлены на каждой фазе. При использовании трехфазного переменного тока цвет ламп в этом случае красный . При использовании постоянного тока возле троллей устанавливают две лампы белого цвета, включенные паралельно.
Опасную зону ограждают также знаками безопасности и плакатами, устанавливаемыми на кране и в производственных помещениях.
Принята система сигнальных цветов:
- красный – запрещение – непосредственная опасность, средство пожаротушения;
- желтый – предупреждение – возможная опасность;
Зеленый – безопасность – предписание;
Синий – указание – информация.
Установка знаков безопасности на крановом оборудовании обязательна!
ПодробностиВ процессе погрузо-разгрузочных работ узлы мостовых, козловых и прочих видов кранов совершают множество действий одновременно. Синхронность этих действий – важнейший фактор слаженной работы машины. Обеспечивается она за счет качественных настроек и своевременной отладки механизмов. Для контроля над рабочими процессами на кран устанавливаются специальные приборы и датчики.
Датчики мониторят работу любого механизма грузоподъемного крана
Для чего необходимы датчики и приборы безопасности грузоподъемных кранов
Грузоподъемные краны справляются с довольно большим количеством рабочих циклов, поэтому контроль над всеми узлами, деталями и механизмами осуществляется не только при помощи крановщика, но и специальных датчиков, а так же приборов, фиксирующих и запоминающих все, что происходит на том или ином участке конструкции.
Опасными считаются ситуации, когда рабочие механизмы крана доходят до крайнего положения. Например, балка моста прогибается слишком сильно из-за того, что величина поднятого веса сильно превышает допустимые значения, либо по той же причине оказывается слишком сильное воздействие на тали . Если упустить момент и не остановить механизм вовремя, то возникает высокий риск аварий:
- Обрыв тросов;
- Трещина в конструкции моста;
- Частичное разрушение конструкции;
- Обрушение всей конструкции моста.
Возможные причины поломок и аварий грузоподъемных кранов:
- Неправильная установка крана, ошибки монтажа;
- Нарушение правил эксплуатации;
- Ненадлежащее техническое обслуживание;
- Неисправность электрики, короткое замыкание;
- Неисправность приборов и устройств безопасности.
Датчики и приборы безопасности на различных видах грузоподъемных кранов устанавливаются для того, чтобы фиксировать малейшие сбои в работе и вовремя отправить тревожный сигнал, либо активировать устройства безопасности, останавливающие механизм.
Виды датчиков и приборов безопасности грузоподъемных кранов
Контрольно-измерительное оборудование для грузоподъемных кранов бывает разных видов
Для грузоподъемных кранов существует множество различных датчиков:
- Ограничитель грузоподъемности . Это устройство фиксирует текущую нагрузку на грузоподъемное устройство и производит сравнение этого показателя с заданными параметрами. В случае превышения норм допустимой нагрузки, прибор отправляет соответствующий сигнал на устройство, останавливающее работу механизма.
- Приборы координатной защиты . Такие датчики контролируют пространственное положение крана относительно стен, потолка, пола, а так же линий электропередач. В случае нарушения заданных параметров, производится остановка движения крана.
- Блокировка двери кабины . Датчики регистрируют возникновение чрезвычайных ситуаций и блокируют двери кабины управления для сохранения жизни и здоровья машиниста.
- Приборы защиты от столкновения . Используются на производстве, где имеется не один кран. Датчики отслеживают расстояние, на которое механизмы приближаются друг к другу, и, при возникновении критических показателей, подается специальный тревожный сигнал.
- Анемометры . Эти приборы замеряют силу ветра. Устанавливаются они на такие краны, которые находятся вне помещения. Датчики срабатывают в том случае, когда порыв ветра достаточно силен и возникает риск угона крана.
Помимо вышеперечисленных, существуют и другие виды датчиков и приборов безопасности для козловых,
Прибор безопасности - техническое устройство электронного типа, устанавливаемое на кране и предназначенное для отключения механизмов в аварийных ситуациях или их предупреждения.
Устройство безопасности - техническое устройство механического, электрического, гидравлического или иного (неэлектронного) типа, устанавливаемое на кране и предназначенное для отключения механизмов в аварийных ситуациях или для предупреждения крановщика (машиниста) об аварийной ситуации.
В зависимости от типа крана (мостовой, башенный, стреловой самоходный и т. п.) и рода привода (электрический, механический) кран снабжается рядом приборов и устройств, обеспечивающих его безопасную эксплуатацию. К таким приборам относятся:
а) концевые выключатели, предназначенные для автоматической остановки механизмов кранов с электрическим приводом. На кранах с механическим приводом механизмов концевые выключатели не применяются. Требования по оборудованию грузоподъемных машин концевыми выключателями изложены в Правилах по кранам;
б) блокировочные контакты, применяемые для электрической блокировки двери входа в кабину крана с посадочной площадки, крышки люка входа на настил моста и других местах;
В) ограничители грузоподъемности, предназначенные для предотвращения аварий кранов, связанных с подъемом груза массой, превышающей их (с учетом вылета крюка) грузоподъемность. Установка прибора обязательна на стреловых, башенных и портальных кранах. Краны мостового типа должны оборудоваться ограничителем грузоподъемности в том случае, когда не исключается их перегрузка по технологии производства. Требования к установке прибора содержатся в Правилах по кранам;
г) ограничители перекоса, предназначенные для предупреждения опасного перекоса металлоконструкций козловых кранов и мостовых перегружателей вследствие опережения одной из опор другой при передвижении крана. Необходимость установки прибора определяется при проектировании расчетом;
д) указатель грузоподъемности, устанавливаемый на кранах стрелового типа, у которых грузоподъемность изменяется с изменением вылета стрелы. Прибор автоматически показывает, какова грузоподъемность крана при установленном вылете, что помогает предотвратить перегрузки крана;
е) указатель угла наклона (креномер) - для правильной установки стреловых кранов, кроме работающих на рельсовых путях;
ж) анемометр. Таким прибором должны оборудоваться башенные, портальные и кабельные краны для автоматической подачи звукового сигнала при опасной для работы скорости ветра;
з) противоугонные устройства, применяемые на кранах, работающих на наземных рельсовых путях, для предупреждения угона их ветром. Требования к этим устройствам изложены в Правилах по кранам;
и) автоматический сигнализатор опасного напряжения (АСОН), сигнализирующий об опасном приближении стрелы крана к находящимся под напряжением проводам линии электропередачи. Прибором оборудуются стреловые самоходные краны (за исключением железнодорожных);
к) реле обрыва фаз - прибор предназначен для защиты от падения груза и стрелы у кранов с электроприводом при обрыве любой из трех фаз питающей электрической сети, путем блокирования работы соответствующих механизмов грузоподъемной машины,
л)опорные детали, которыми снабжаются краны мостового типа, передвижные консольные, башенные, портальные, кабельные, а также грузовые тележки (кроме электроталей) для уменьшения динамических нагрузок на металлоконструкцию в случае поломки осей ходовых колес;
м) упоры, устанавливаемые на концах рельсового пути для предупреждения схода с них грузоподъемных машин, а также на стреловых кранах с изменяющимся вылетом стрелы для предотвращения ее опрокидывания;
н) звуковой сигнальный прибор, применяемый на кранах, управляемых из кабины или с пульта (при дистанционном управлении). На кранах, управляемых с пола, сигнальный прибор не устанавливается.
Приборы и устройства, обеспечивающие безопасную работу башенного крана
Рис. 3.7. Приборы и устройства, обеспечивающие безопасную работу башенного крана.
1 – анемометр; 2 - датчик – усилий ограничителя грузоподъёмности; 3 – груз ограничителя подъёма крюка; 4 – выключатель ограничителя высоты подъёма крюка; 5 – датчик угла подъёма стрелы; 6 – звуковой сигнал; 7 – концевой выключатель ограничителя поворота башни; 8 – панель сигнализации ограничителя; 9 – релейный блок ограничителя грузоподъёмности; 10 – концевой выключатель ограничителя передвижения крана; 11 – инвентарная путевая линейка; 12 – тупиковый упор.