Устройство башенный кран: Устройство и схема башенных кранов

При возведении многоэтажных зданий присутствует необходимость поднимать строительные материалы на разную высоту. Для быстрого и безопасного достижения этих целей используется специальная техника, представляющая собой универсальный грузоподъёмный механизм и называемая «башенный кран», технические характеристики которого обуславливаются выбором модели.

Конструкционные особенности

Башенный кран быстро собирается и разбирается по необходимости. Устройство башенного крана зависит от выбранной модификации. Комплектация может сильно отличаться, так как модели подъемного спецтранспорта бывают перемещаемыми и неперемещаемыми, приставными и самоподъемными, с разной грузоподъёмностью.

Башенный кран КБ-308

Конструкция самых востребованных разновидностей башенного крана состоит из таких рабочих органов:

• Опора с присоединёнными к ней поворачивающимися частями.
• Башня с закреплёнными на ней кабиной машиниста, управляющего техникой, стрелой, лестницей и смотровыми платформами.
• Поворотные механизмы для осуществления движения по кривым траекториям.
• Ходовые рамы.
• Подвески с захватывающими элементами – крюком, магнитом и другими.
• Дополнительные конструктивные детали (противовесная тяга, балласт).

Устройство башенного крана

Основные технические характеристики

Башенный кран является цикличным механизмом. Его цикл состоит из нескольких шагов – захват и перемещение в заданную точку пространства, выгрузка, холостой прогон в обратном направлении к месту новой погрузки.

На большинстве строительных площадок используются перемещаемые виды подъемного транспортного средства, технические характеристики которых в среднем имеют следующие показатели:

Основные технические характеристики башенных кранов

• Вылет стрелы – 25–40 метров.
• Высота подъёма с захваченным грузом – у передвижных до 90, у приставных модификаций — до 150–220 метров.
• Диапазон грузоподъёмности грузового механизма – в среднем — от 5 до 25 тонн, может доходить и до 200 тонн.
• Скорость подъёма захваченного груза – крайние пределы возможностей — 2–200, но чаще — 10–100 м/мин.
• Частота вращения конструкции башенного крана – от 0,2 до 1 оборота за минуту.
• Минимальная и максимальная скорости передвижения – 10 и 30 м/мин.

Параметры башенных кранов обуславливаются выбором его разновидности – с неповоротной (наращиваемая, подращиваемая или телескопический вариант) или поворотной башней.

Метод перемещения

Для передвижения башенного крана по ряду причин и преимуществ чаще всего применяются рельсы. Иногда на стройплощадках встречаются модификации на пневмоколесном или гусеничном ходу, а также установленные на автомобильную платформу.

Видео по теме: Башенный кран

Башенные краны – Основные средства

Какими бы темпами ни росло у нас индивидуальное жилищное строительство, потребность в многоэтажных зданиях не сокращается, а наоборот, увеличивается. С одной стороны – рост численности населения, с другой – урбанизация: активные люди стремятся перебраться поближе к центру, оставляя на периферии за собой только коттедж или небольшой летний домик. Растущим как грибы после дождя фирмам также требуется все больше офисных помещений, да и ремонт уже построенных многоэтажек никто не отменял, вот и поднимаются то здесь, то там башенные краны – верные знаки растущей экономики.

Не только в строительстве нашли себе применение башенные краны, широко используются они при погрузочных работах на заводах, ж/д узлах, в портах и т. д. Своим названием этот вид подъемного оборудования обязан центральной части – вертикальной мачте, которая является основным и обязательным элементом всех видов башенных кранов. Следующая важная деталь – это главный рабочий орган крана – стрела, на которой находится крюковая навеска. Остальные узлы, различающиеся у разных моделей: поворотная платформа, оголовок, распорка, противовесная консоль, опорные балки, фундаментные блоки, монтажные модули, рельсовая тележка, электрооборудование и системы управления.

По особенностям устройства башенные краны делят на две большие группы: с поворотной башней и с поворотным оголовком. У первой группы башня устанавливается на поворотную платформу, которая, в свою очередь, покоится на фундаментном основании или рельсовой тележке. На платформе же, в задней ее части, расположены электро­оборудование и блоки противовеса. Наклонная стрела крана вывешена на блоках, один блок стоит на оголовке верхушки башни, второй – на распорке, представляющей собой стрелу в миниатюре, или «противострелу». Крюковая подвеска расположена на конце стрелы, горизонтальное перемещение грузов осуществляется за счет изменения угла наклона стрелы благодаря специальной схеме запасовки канатов. К этой группе относится большая часть отечественных кранов серии «КБ», сокращение от «кран башенный». Иногда стрелу кранов этой конструкции используют как балочную, она постоянно вывешивается горизонтально или под определенным углом, грузы же перемещаются продольно на грузовой тележке (каретке), которая движется по предусмотренным на стреле специальным направляющим.

Краны с поворотной башней в мировой номенклатуре иначе называют самоподъемными, и в связи с этим возникает путаница, так как у нас, например, самоподъемными всегда называли краны с поворотным оголовком, которые устанавливаются в лифтовую шахту многоэтажки-«свечки» и растут вместе с ней, «карабкаясь» по специальным окнам шахты, сами поднимают себя. К тому же надо добавить, что элементы «самоподъема» наблюдаются у башенных кранов совершенно разных конструкций обоих типов: как с поворотной башней, так и с поворотным оголовком. Поэтому термин «самоподъемные» лучше всего зафиксировать за такими кранами, которые поднимают себя самостоятельно, не прибегая ни к какой посторонней помощи. В этом случае мы увидим под этим названием краны с поворотной башней, небольших размеров, которые уже в собранном виде, но в сложенном состоянии, доставляются на строительный объект. Далее они снимаются с трейлера и расправляются за счет собственных лебедок, как раскрываются под лучами солнца цветочные бутоны. У них небольшая грузоподъемность и нет кабины крановщика, управляются они с земли с помощью дистанционного управления и применяются для строительства малоэтажных зданий и при капитальном ремонте.

Производство башенных кранов с поворотной башней – аналогов нашим КБ в развитых странах прекращено, там они уступили место кранам с поворотным оголовком. Суммарно можно подытожить следующие характеристики башенного крана с поворотной башней и маневровой стрелой:

• быстрый монтаж без применения другого башенного крана или автокрана с длинной стрелой;
• увеличение рабочей зоны за счет движения по рельсам;
• сложная система запасовки канатов и тем не менее неравномерная горизонтальная подача груза;
• сравнительно небольшая высота подъема крюка.

Последний критерий и стал определяющим для выбора в сторону кранов с поворотным оголовком.

Эта группа кранов самая обширная, общий же принцип состоит в том, что башня у них жестко закреплена на основании, а поворотное устройство находится в верхней части башни, и вращается только оголовок с противовесом и стрелой. При использовании таких кранов на погрузочных работах для увеличения рабочей зоны их устанавливают на рельсовую тележку, при строительстве же высотных объектов подвижность крана становится ненужной, важнее будет возможность дополнительного крепежа башни крана к строящемуся зданию. Всего можно выделить три варианта кранов с поворотным оголовком: с подъемной (маховой) стрелой, с балочной стрелой, безоголовочные. Краны с подъемной стрелой конструктивно повторяют стреловые гусеничные краны, но вместо гусеничной тележки установлены они на верхушку башни. На платформе, к которой крепится стрела, укреплены распорные блоки и электрооборудование, в задней части платформы или под ней ставятся блоки противовесов. Этот вид кранов позволяет получить преимущества маховой стрелы на большой высоте.

У балочных кранов рабочая стрела вывешивается горизонтально или под небольшим углом к горизонтальной плоскости. Крюк подвешен к грузовой тележке, которая передвигается по направляющим стрелы. Противоположно стреле выставляется противовесная консоль, которая уравновешивает стрелу через блок на вершине оголовка натянутыми тросами. Такая схема делает краны похожими внешне на коромысло. Оголовок может быть относительно небольшим, а может быть и фактическим продолжением башни (у кранов с высокой грузоподъемностью). Противовесные блоки могут размещаться на подвижной тележке, аналогичной грузовой каретке. В этом случае появляется возможность варьировать грузовысотными характеристиками, а также повышать устойчивость крана к сильному ветру, смещая противовес ближе к башне.

Безоголовочные краны – самый молодой вариант, первой его внедрила испанская компания Linden Comansa в 1970-х гг. Стрела и противовесная консоль здесь выполнены как единое целое, в связи с чем повышаются требования к прочности всей стрелы, башни и опорно-поворотного устройства. Безоголовочный кран в то же время остается балочным, только в отличие от кранов с шарнирно соединенной стрелой его стрела ставится только горизонтально. К достоинству всех балочных кранов – равномерной горизонтальной подаче грузов и простой схеме запасовки канатов у – без­оголовочного крана добавляется еще и экономия материалов за счет отказа от блоков и растягивающих тросов. У кранов с поворотным оголовком все электрооборудование расположено наверху, а обычное размещение грузовой лебедки у балочных кранов внутри стрелы.

По своей конструкции башни и стрелы могут быть сплошными трубчатыми или решетчатыми треугольного, прямоугольного или квадратного сечения. Чаще, однако, встречаются башни сечения квадратного, а стрелы – треугольного. Кабина крановщика на кранах с поворотной башней может устанавливаться внутри одной из секций башни или подвешиваться к ней сбоку. В этом случае кабину можно в начале строительства устанавливать ближе к земле, а затем поднимать по мере роста строящегося здания. У кранов с поворотным оголовком кабины подвешиваются обычно сбоку под стрелой, но могут монтироваться и непосредственно к стреле (безоголовочные краны) и передвигаться по ней при необходимости. Для облегчения контакта и улучшения взаимопонимания между машинистами кранов, с одной стороны, и монтажниками и стропальщиками, с другой, все шире применяют средства радиосвязи, а также развивают системы беспроводного дистанционного управления, когда машинист башенного крана может даже совмещать частично работу монтажника. Электромоторы грузовых, стреловых, монтажных лебедок, поворотного устройства и привода хода рассчитывают для работы от сети 110/ 220/ 380 В. Важными для башенных кранов являются также устройства плавного пуска и торможения, без которых аккуратная подача груза невозможна.

По способу установки различают краны с фиксированной высотой, у них башня собирается и устанавливается сразу на определенную высоту, сюда же относятся и самоподъемные (быстросборные) краны. Другой вариант – наращивание уже поднятого крана по секциям. Краны с поворотной башней растут добавлением секций снизу. На платформе для этого закреплена своего рода обойма, внутри которой проходят секции башни. После соединения новой секции с башней она поднимается, освобождая внизу обоймы место для очередной секции. Краны с неповоротной башней добавляют секции сверху. Вдоль башни крепится оборудованный своими лебедками монтажный блок, верхняя секция башни отделяется от нижележащих и с помощью блока поднимается на определенную высоту. Затем в освободившееся место своим крюком на стреле подаются новые секции, после чего закрепляются. Аналогично подъему осуществляется и демонтаж башенных кранов.

«Карабкающиеся» краны обходятся небольшим числом секций, они в качестве опорного фундамента используют шахту лифта или непосредственно сам железобетонный или металлический каркас многоэтажного здания и поднимаются вместе с ним. Башня выдвигается гидроцилиндрами из обоймы, опирающейся на верхний этаж. После закрепления башни в новых окнах шахты (ячейках каркаса) обойма поднимается выше, к стреле, и под ней выстраивается новый этаж и т. д. По окончании строительства башня и стрела разбираются, секции снимает с крыши приставной башенный кран или даже автокран с достаточной длиной стрелы и грузоподъемностью.

У любых видов башенных кранов рассматривают основные технические характеристики, указывающие на производительность крана. К ним относятся: высота подъема крюка – определяет максимально возможную высоту строящегося здания, длина стрелы – от нее зависит рабочая зона крана, максимальная грузоподъемность – определяется на коротком плече и соответствует грузовому моменту, грузоподъемность (г/п) на разных вылетах, а для наклонных стрел и на разных углах подъема – характеризует возможности крана в пределах его рабочей зоны, устойчивость к силе ветра – параметр очень актуальный в тех местах, где ветры высокой силы не редкость.

Отечественная промышленность сегодня выпускает башенные краны КБ четырех размерных групп, с третьей по шестую, с грузовым моментом от 100 до 400 тм. Краны 3-й и 4-й групп с поворотной башней и маневровой стрелой, максимальной г/п 8 т работают на строительстве зданий высотой от 9 до 16 этажей. Краны 5-й и 6-й групп – с балочными стрелами, максимальной г/п 10 и 25 т, 5-я группа используется для возведения зданий высотой до 75 м, 6-я – для монтажа тяжелых промышленных объектов до 40 м высотой.

Хотя рынок башенных кранов можно признать довольно консервативным – кранам ведь, как говорится, сносу нет и по велению моды их не меняют – тем не менее импортные модели и здесь начинают понемногу занимать свои ниши, и самую большую на сегодняшний день получила швейцарская марка Liebherr. Семейное предприятие, основанное в 1949 г. Гансом Либхерром, на сегодняшний день является международной группой компаний, имя которой зарекомендовало себя как швейцарские часы машиностроения. Производственная программа Liebherr охватывает большой ассортимент различных типов башенных кранов. В частности, это быстромонтируемые краны серий Н и К, краны с маховой стрелой серии HC-L, верхнеповоротные краны с оголовком серии ЕС-Н и без оголовка серии ЕС-В, а также краны повышенной грузоподъемности серии НС. Стоит отметить, что линейка кранов Liebherr EC-H, являясь одной из наиболее популярных, включает 15 моделей с максимальной г/п от 8 до 50 т, максимальным вылетом от 55 до 80 м и г/п на максимальном вылете от 1,7 до 11 т. В свою очередь линейка безоголовочных кранов Liebherr ЕС-В, оптимизированных для быстрого монтажа и экономной транспортировки, насчитывает 18 моделей с максимальной г/п от 5 до 125 т, максимальным вылетом от 50 до 75 м и г/п на максимальном вылете от 1 до 19,3 т. При этом башенные краны Liebherr серий ЕС-Н и ЕС-В предлагаются в комплектации с различными башенными системами, что позволяет оптимально адаптировать их к различным условиям работы на строительном объекте.

Марка Potain, которая наряду с National Crane и Grove входит в группу Manitowoc, также неплохо зарекомендовала себя в странах СНГ. Сейчас, например, четыре крана с оголовком и два безоголовочных крана Potain заканчивают строительство блока многоэтажных зданий в Киеве. Самоподъемные краны (Self Erecting) серии Igo выпускаются с высотой крюка от 16 до 38 м, максимальной г/п от 1,3 до 8 т, максимальным вылетом от 16 до 50 м. Краны с оголовком серий MC, MD и MD Maxi предлагают с максимальной г/п от 6 до 80 т, радиусом от 50 до 85 м. Без­оголовочные (Flat Top) представлены в трех сериях: MCT, MDT City и MDT. Их грузоподъемность 2,5–20 т, вылет 41–75 м. Краны с подъемной стрелой серии MR доступны с максимальной грузоподъемностью 8–32 т и радиусом 45–60 м.

Бесспорно, башенные краны Terex завоюют у нас ту же популярность, что и другая строительная техника, выпускаемая под этой маркой. Сегодня они производятся на заводах в Германии, Италии, США, Франции, Австралии и Китае. Компания предлагает быстросборные краны CBR г/п 1–6 т и 0,5–1,4 т на максимальном вылете 16–45 м, безоголовочные краны СТТ City от 50 до 190 тм г/п 2–10 т и 1–2 т на максимальном вылете 40–65 м; а также СТТ от 230 до 720 тм г/п 10–40 т и 2,1–3,4 т на максимальном вылете 70–84 м. Краны с подъемной стрелой CTL с 8–45 т макс. г/п и 1,8–7 т на вылете 50–65 м и четыре модели больших балочных кранов с оголовком от 320 до 650 тм. Максимальная г/п у них от 16 до 32 т, вылет 70–80 м, г/п на вылете – 3,1–4,1 т.

Китайские производители подъемной техники XCMG и Zoomlion успешно осваивают самые передовые западные технологии и приобретают опыт на строительстве небоскребов в густонаселенных городах Поднебесной. У их местных дилеров можно заказать подходящий вариант башенного крана с максимальной г/п от 4 до 20 т и длиной стрелы от 30 до 70 м. Датская компания Kro/ll Cranes выпускает безоголовочные (Flat Top), балочные (Hi Top) и краны с подъемной стрелой (Level Luffer). Особо следует выделить балочный кран-гигант, подтверждающий, что Дания знает толк в портовых работах и морских перевозках, – модель К 10000. Максимальный вылет у него 100 м, г/п при этом 120 т, на вылете до 44 м г/п составляет 240 т. Высота подъема крюка – 86 м, достаточно, чтобы не задеть грузом портовые краны-«карлики». Но не только технические данные этого колосса производят впечатление, на самой макушке этого крана устанавливается еще один башенный кран г/п 20 т, работающий независимо от своего носителя. Трудно поверить, но вся эта махина устанавливается еще и на рельсы для увеличения рабочей зоны.

Уже упоминавшаяся испанская компания Linden Comansa, отметившая в прошлом году 50-летний юбилей, выпускает краны с подъемной стрелой серии LCL, но основной акцент в производственной линейке делает на безоголовочных кранах Flat Top – модельный ряд LC. Кроме нее из солнечной Испании ведут свой отсчет марки Sa’ez Сranes и Jaso Equipos. Первая производит ассортимент безоголовочных кранов серий TL и TLS, также балочные серии S. Вторая – краны с подъемной стрелой и балочные с оголовком с длиной стрелы 35–55 м.

Что ж, чем больше в стране башенных кранов и чем они выше, тем выше темпы роста ее экономики.