БАШЕННЫЕ КРАНЫ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Монтажные башенные краны отличаются от строительных высокой грузоподъемностью, значительной зоной обслуживания и малыми «посадочными» скоростями рабочих движений.
Рис. 70. Монтаж главного корпуса мощной ГРЭС башенными кранами БК-1000 и БК-1425
В качестве основных механизмов для монтажа крупных промышленных сооружений башенные краны начали применять в СССР с 1931 г. Первый башенный кран, специально построенный для этих целей, состоял из призматической башни высотой 40 м и установленного на ней жесткого деррика грузоподъемностью 10 тс. К стойкам башни крепились монтажные стрелы. В последующие годы башенные краны применяли для монтажа доменных печей и мартеновских цехов, а в 1942—1943 гг. созданные трестом Стальконструкция краны использовали для монтажа объектов Ново-Сибирской ТЭЦ и ТЭЦ Челябинского металлургического завода.
Успешное применение башенных кранов при строительстве тепловых электростанций в значительной мере содействовало развитию этого вида краностроения. Начиная с 1948 г., башенные краны строят с учетом особых условий использования их при сооружении ГРЭС, и в настоящее время все схемы механизации монтажа главных зданий тепловых электростанций базируются на использовании тяжелых специальных башенных кранов.
Строительные конструкции главного здания и частично теплосилового оборудования ГРЭС мощностью 300—600 тыс. кет обычно монтировали при помощи одного башенного крана грузоподъемностью 25—40 тс. Для монтажа ГРЭС мощностью 1,2—3,6 млн. кет применяют два или три крана грузоподъемностью по 50 или 75 тс (рис. 70 и 71). В последнем случае краны передвигаются по параллельным путям от постоянного торца здания к временному, выполняя комплекс основных монтажных работ.
Рис. 71. Схема механизации работ по монтажу главного корпуса ГРЭС с энергоблоками мощностью по 800 тыс. кет
Взаимное расположение кранов выбирается таким, чтобы они могли работать раздельно — каждый в своей зоне, и совместно — при установке наиболее тяжелых монтажных блоков.
Современные монтажные башенные краны значительно отличаются друг от друга, но по конструктивным признакам они могут быть подразделены на следующие четыре основные группы: краны с поворотной мачтой; краны с поворотным колоколом; краны с поворотной башней; краны с поворотным оголовком башни.
Технические характеристики башенных кранов приведены в табл. 8, а их конструктивные особенности описаны ниже.
- БАШЕННЫЕ КРАНЫ С ПОВОРОТНОЙ МАЧТОЙ
Как указывалось выше, первые монтажные башенные краны были созданы на базе кранов-дерриков, установленных на высокой призматической башне. Следующим шагом в развитии конструкций такого типа было создание башенных кранов, поворотная часть которых представляла собой мачтовый кран, закрепленный в верхней части башни. К кранам этой группы относятся башенные краны БК-25-48 (рис. 72).
Техническая характеристика башенных монтажных кранов
Продолжение табл. 8
* Конструкции проектной конторы Промстальконструкция.
** Проекты реконструкции кранов БК-25-48 (кран КБ-40/5), БК-300 (кран КБ-30/5), КБ-405 (кран КБ-48/8) и БК-1000 (кран БК-1ОО0А) выполнены проектной конторой треста Теплоэнергомонтаж.
*** Проект крана КБ-674 разработан ЦКБ «Строймаш» Главстроймаша.
На кране КБ-674 использован редуктор с / = 3,88.
** Параметры механизма подъема указаны для работы с двумя тележками на общую траверсу.
Стрела крана решетчатой конструкции крепится к поворотной сигарообразной мачте, до половины опущенной внутрь башни. Со стороны, противоположной стреле, к мачте подвешена консоль противовеса, частично уравновешивающего грузовой момент.
Рис. 72. Реконструированный кран БК-25-48 (кран КБ-40/5):
1 — башня; 2 — поворотная мачта; 3 — стрела; 4 — контргруз; 5 — консоль; 6 — грузовой полиспаст главного подъема; 7 — наголовник стрелы; 8 — полиспаст вспомогательного подъема; 9 — стреловой полиспаст; 10 — лебедка главного подъема; 11 — лебедка вспомогательного подъема; 12 — лебедка механизма изменения вылета; 13 — лебедка механизма поворота; 14 — поворотный круг; 15 — шаровая опора мачты; 16 — портал; 17 — ходовые тележки крана; 18 — домкраты; 1 — высота подъема основного крюка; II — высота подъема вспомогательного крюка;
- — грузоподъемность основного крюка; IV — грузоподъемность вспомогательного крюка
Мачта опирается на закрепленную в башне двухстенчатую несущую балку через шаровую пяту.
В плоскости верхней диафрагмы башни установлено жесткое опорное кольцо, по которому перекатываются четыре горизонтальных катка мачты, расположенных на уровне нижнего шарнира стрелы. Таким образом, момент, нагружающий мачту, передается башне в двух плоскостях: на уровне шаровой пяты и в плоскости верхней диафрагмы башни.
Мачта поворачивается канатной тягой при помощи поворотного круга, расположенного несколько выше шаровой пяты. Нижняя часть башни закреплена в пространственном П-образном портале, стойки которого опираются на четыре четырехколесные ходовые тележки. Колея тележки равна 900 мм, а портала — 9500 мм. Наибольшая нагрузка на тележку при работе достигает 130 тс, а при передвижении — 96 тс.
Рис. 73. Стрела крана КБ-40/5;
1 — усиленные секции стрелы крана БК-25-48; 2 — вновь изготовленные секции стрелы; 3 — наголовник; 4 — грузовая подвеска крюка грузоподъемностью me; 5 — грузовая подвеска крюка грузоподъемностью 40 тс; 6 — ограничитель высоты подъема крюка; 7 — механический датчик ограничителя грузоподъемности
Кран не имеет собственного механизма передвижения и перемещается полиспастами посредством лебедок.
Для подъема груза, изменения вылета стрелы и поворота мачты служат специальные монтажные лебедки, рассчитанные на легкий режим эксплуатации. Все лебедки установлены на верхних балках портала крана. Наиболее крупными недостатками кранов БК-25-48 являлись большой вес крана и сложность его монтажа. Размещение поворотной мачты внутри башни увеличило ее поперечное сечение до размеров 6200 X 6200мм. Собрать такую башню в удобные при монтаже транспортабельные пространственные секции оказалось невозможным. Полностью собирают башню, состоящую из отдельных стержней, на монтажной площадке, вследствие чего монтаж крана редко длится менее двух месяцев. Учитывая эти недостатки, производство кранов БК-25-48 прекратили, и на смену им создали новые, более совершенные конструкции. Однако некоторое количество кранов БК-25-48 и в настоящее время используется монтажными организациями.
Серьезным препятствием к использованию кранов БК-25-48 при монтаже ГРЭС является их малая грузоподъемность и недостаточная зона обслуживания.
Проведенные исследования конструкций наличного парка кранов БК-25-48 определили условия увеличения их грузоподъемности с 25 до 40 тс с одновременным увеличением наибольшего вылета стрелы до 30 м. В результате на базе этих кранов был создан кран БК-40/5 повышенной на 60% грузоподъемности, характеристика которого приведена в табл. 8. Интересно отметить, что металлические конструкции кранов БК-25-48, рассчитанные на прочность при наиболее неблагоприятных сочетаниях нагрузок, имели значительные запасы несущей способности, которые никогда при работе крана не использовались. Указанное обстоятельство, а также более рациональное распределение нагрузок за счет изменения веса противовеса и реконструкции полиспастов позволили сохранить без изменения основную часть металлических конструкций крана. Усилению подверглись лишь поясные стержни поворотной мачты, верхние балки портала и нижние секции стрелы. Верхние секции, удлиняющие стрелу, были изготовлены заново.
Практика эксплуатации тяжелых башенных кранов при монтаже строительных конструкций и теплосилового оборудования главных зданий электростанций показала, что использование их грузоподъемности во времени носит чрезвычайно неравномерный характер. Коэффициент использования грузоподъемности крана в 70 случаях из 100 не превышает 0,1—0,15, и детали весом 2—4 т поднимаются на большую высоту со скоростью 5—7 м/мин. Для устранения этого недостатка модернизированные башенные краны оснащают вспомогательными крюками небольшой грузоподъемности с повышенной скоростью подъема.
На стреле крана КБ-40/5 (рис. 73) установлен дополнительный крюк грузоподъемностью 5 тс, имеющий скорость подъема 21,5 м/мин. Крюк подвешен к наголовнику, удлиняющему стрелу до 35 м.
