Механизмы передвижения подъемно-транспортных машин (стр. 1 из 9)

МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДВИЖЕНИЯПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН

Механизмами передвижения называются механизмы, обеспечивающие, как правило, горизонтальное движение грузоподъемной машины или ее части (тележки), или (что реже) движение по наклонному пути. В зависимости от типа грузоподъемной машины различают механизмы передвижения для рельсового, безрельсового и канатного путей. Рельсовый путь имеют мостовые, козловые, консольные, велосипедные, портальные, башенные и железнодорожные краны, мостовые перегружатели, а также передвижные тали и тележки. Для безрельсового пути предназначаются стреловые краны на пневмоколесном, гусеничном и редко на шагающем ходах. Канатный путь имеют тележки кабельных и поворотных кранов.

Для рельсового пути используют два типа механизмов передвижения: с приводными колесами — первый тип и с канатной или цепной тягой — второй тип. Все элементы механизма передвижения первого типа размещены на движущейся раме грузоподъемной машины или тележки. Механизм передвижения второго типа отличается установкой двигателя и передач за пределами тележки. Механизмы передвижения с приводными колесами в свою очередь подразделяются на механизмы для двухрельсовых путей и механизмы для однорельсовых путей. Большинство кранов и тележек передвигается по двухрельсовым путям. Однорельсовые пути имеют консольные и велосипедные краны, подвесные тележки и тали.

1. Основные схемы механизмов передвижения

А. Механизмы передвижения с приводными колесами

В общем случае механизм передвижения с приводными колесами состоит из двигателя, системы передач и ходовой части с ходовыми колесами (катками). Механизмы передвижения тележек и кранов могут иметь ручной и машинный привод.

Механизмы передвижения с ручным приводом. Ручной привод применяется на кранах, используемых на складах и производственных участках с ограниченным объемом работы. Обычно грузоподъемность таких кранов не выше 15—20 Т, пролет не более 14—17 м. Мостовые краны с ручным приводом в зависимости от грузоподъемности и величины пролета могут иметь однобалочную конструкцию моста из двутаврового профиля, по полкам которого передвигается каретка (кошка) с подвешенным к ней подъемным устройством, или мост двухбалочной конструкции с четырехтактовой тележкой (рис. 1). Механизм передвижения тележки смонтирован на раме 4, опирающейся на два ведущих (приводных) 3 и два ведомых (неприводных) 5 колеса. Ведущие колеса приводятся во вращение через зубчатую передачу 2 с тягового колеса 1 с тяговой цепью или с помощью рукоятки.

Механизмы передвижения однобалочного и двухбалочного мостов содержат те же основные элементы.

Механизмы передвижения с электрическим приводом тележек и мостов. Эти механизмы состоят из электродвигателя, промежуточных передач, ходовой части с ведущими и ведомыми ходовыми колесами. Для современных кранов механизмы передвижения отличаются применением редукторного привода; использованием ведущих и ведомых ходовых колес с отъемными буксами; соединением валов, в том числе и быстроходных, в основном зубчатыми муфтами, не требующими высокой точности сборки.

Наиболее типичными для механизма передвижения тележки являются приводы с центральным расположением редуктора. Достаточно широкое применение получили также приводы с навесными редукторами.

На рис. 2 показан механизм передвижения тележки с навесным редуктором. К навесному редуктору 2 этого механизма при креплен фланцевый электродвигатель 1, крутящий момент от которого через зубчатые передачи передается на полый выходной вал 8 и от него на вал приводного ходового колеса 9. Второе приводное колесо соединено с валом первого посредством трубчатого трансмиссионного вала 6 и муфт 7. Тормозной шкив 4 тормоза 3, закрепленного на кронштейне 5, укреплен на быстроходном (или на промежуточном) валу редуктора. Реактивный момент, возникающий при движении тележки, воспринимается через корпус редуктора упорными болтами 10. Механизм с навесным редуктором, не требующий устройства специальных опорных площадок на раме тележки под редуктор и электродвигатель, отличается компактностью и простотой установки. Однако при замене приводных колес на этом механизме приходится демонтировать и редуктор.

Применение механизмов с навесным редуктором нецелесообразно для тележек большойгрузоподъемности, так как в этом случае габаритные размеры и вес навесного редуктора непропорционально возрастают и становятся неприемлемыми.

Механизмы передвижения моста. Эти механизмы выполняются с центральным или раздельным приводами. При центральном расположении привода электродвигатель устанавливается примерно в средней части моста. На приводные ходовые колеса вращение передается через трансмиссионный вал. В раздельном приводе для каждого приводного ходового колеса или группы приводных ходовых колес используется индивидуальный электродвигатель. Существует три конструктивные разновидности механизмов передвижения с центральным расположением привода: с тихоходным, среднеходным и быстроходным трансмиссионными валами. Грузоподъемность, пролет и тип металлоконструкции моста, а также тип крана оказывают существенное влияние на выбор схемы механизма передвижения.

Механизм передвижения с тихоходным трансмиссионным валом. Этот механизм передвижения мостовых кранов (рис. 3, а) имеет электродвигатель 1, двух- или трехступенчатый редуктор 2 и трансмиссионный вал, составленный из нескольких отдельных секций 3, соединенных между собой, а также с концами выходного вала редуктора и валами ходовых колес обычно зубчатыми муфтами 4. Трансмиссионный вал опирается на промежуточные опоры 5, установка и количество которых в сочетании с применяемыми самоустанавливающимися подшипниками и муфтами обеспечивают нормальную работу и необходимую соосность соединяемых секций.

Вал, вращаясь с угловой скоростью, равной угловой скорости ходовых колес, передает на ходовые колеса максимальную для этого механизма величину крутящего момента, в связи с чем вал (диаметр), муфты и подшипники имеют значительные размеры и вес. С увеличением грузоподъемности и пролета крана параметры этих элементов и их число пропорционально возрастают. Секции трансмиссионного вала изготовляются сплошными или сварными из стальных бесшовных труб. Трубчатая конструкция трансмиссионного вала по сравнению со сплошным эквивалентным валом имеет меньший на 15—20% вес. Длины секций следует выбирать с таким расчетом, чтобы представилось возможным получить трансмиссионный вал требуемой длины, соответствующей пролету моста крана, при минимальном числе их типоразмеров.

Механизмы передвижения с тихоходным трансмиссионным валом получили достаточно широкое применение на мостовых кранах общего и специального назначений и особенно для мостов решетчатой конструкции, где их применение создает лучшие условия для размещения элементов привода.

Механизм передвижения со среднеходным трансмиссионным валом. На приведенной применительно к мостовому крану схеме (рис. 3, б) движение от электродвигателя 1 передается через редуктор 2 с уменьшенным передаточным числом, трансмиссионный вал 3 и дополнительные зубчатые передачи 4 на ходовые колеса. В этом случае передаваемый трансмиссионным валом крутящий момент оказывается в несколько раз меньше крутящего момента, действующего на тихоходном валу крана с теми же параметрами, что позволяет сократить его вес, вес зубчатых муфт и подшипниковых узлов, т. е. элементов, непосредственно относящихся к валу. Но, с другой стороны, наличие двух дополнительных концевых редукторов или открытых зубчатых передач не приводит к заметному снижению общего веса механизма.

Эти механизмы используются иногда на козловых кранах и мостовых перегружателях с жесткими мостами, на консольных и велосипедных кранах. Для козловых кранов и мостовых перегружателей механизмы передвижения с центральным приводом и среднеходным трансмиссионным валом собираются по одинаковой схеме (рис. 4). В этом случае среднеходный секционный трансмиссионный вал состоит из двух горизонтальных и двух вертикальных участков, конических зубчатых колес и концевых открытых зубчатых передач к ходовым приводным колесам. Общая схема трансмиссионного вала предопределена конструкцией моста, установленного на высокие опоры, в нижних балках которых находятся приводные и ведомые ходовые колеса. На полукозловых кранах имеется только один участок вертикального вала.

Механизм передвижения (рис. 5) однорельсовых кранов (консольного, велосипедного) имеет также центральное расположение привода. Среднеходный трансмиссионный вал 1, размещенный в горизонтальной плоскости, соединен с ходовыми колесами 4 через конические 2 и цилиндрические 3 зубчатые передачи. Весь механизм привода установлен на продольной, относительно подкранового рельса, балке.

Механизм передвижения с быстроходным трансмиссионным валом. Сборный трансмиссионный вал 2 механизма передвижения моста мостового крана (рис. 3, а) имеет в этом случае одинаковую угловую скорость с непосредственно соединенным с ним валом электродвигателя 1, установленного в средней части моста. От концов трансмиссионного вала вращение передается на два редуктора 3, а затем на ходовые колеса. Для той же мощности быстроходный вал в отличие от тихоходного имеет меньший диаметр (в 2—3 раза) и меньший вес (в 4—6 раз), но его применение требует высокой точности монтажа подшипников на жестких опорах н динамической балансировки вращающихся частей.

Кроме того, при нагружении крана упругие деформации моста могут вызвать значительные смещения подшипников и дополнительный перекос осей смежных секций, особенно опасный для быстроходного трансмиссионного вала. Поэтому использование быстроходного вала целесообразно для крановых мостов при длине пролета более 15—20 м с повышенной жесткостью в вертикальной плоскости и с такой установкой подшипников, которая позволяет исключить появление недопустимых перекосов и дебаланса отдельных секций. При тихоходном трансмиссионном вале деформация кранового моста под нагрузкой оказывает малое воздействие на работу вала и обычно не учитывается. Быстроходные трансмиссионные валы иногда применяются и на главных тележках литейных кранов.