Вопрос. Приборы и устройства безопасности устанавливаемые на грузоподъемных кранах. Блокировочные устройства Датчики устройства безопасности мостовых кранов

Грузоподъемные и транспортные машины непрерывного действия

Машинами непрерывного действия являются машины, имеющие непре­рывный рабочий цикл, в котором отсутствует возвратное холостое движение. В основном это различные системы конвейеров.

Конвейеры разных типов и конвейерные системы получили в настоящее время очень широкое применение в промышленности и кроме выполнения не­посредственных функций по транспортировке грузов они входят как составная часть и в технологическое оборудование. Конвейеры и конвейерные системы легко поддаются автоматизации.

В настоящее время применяется очень большое количество различных типов конвейеров и конвейерных систем, например, ленточные, пластинчатые, подвесные и другие. По своему исполнению конвейеры бывают ленточные, пульсирующие, шагающие, толкающие и другие. Конвейеры бывают стацио­нарные и передвижные, производительностью от нескольких килограммов до тысячи тонн груза в час.

Для перемещения грузов в вертикальной плоскости применяются различ­ные типы элеваторов.

Грузоподъемные и транспортные машины периодического действия

Подъемно-транспортные машины, находящиеся на вооружении подраз­делений МЧС, предназначены в первую очередь для выполнения аварийно- спасательных работ при ликвидации чрезвычайных ситуаций (разборка завалов, подъем и перемещение технологического оборудования, оказание помощи ава­рийному автотранспорту и т. п.).

Кроме того, подъемно-транспортные машины широко используются в служебной и хозяйственной деятельности - при монтаже и демонтаже агрегатов ремонтируемой техники, погрузке и разгрузке материальных ценностей на складах и базах подразделений МЧС.

Парк подъемно-транспортных машин разнообразен:

Домкраты (механические, гидравлические, пневматические - грузо­подъемностью от 0,5 до 60 т);

Тали (ручные и с электроприводом - грузоподъемностью от 1 до 18,5 т);

Лебедки (с ручным и электрическим приводами - 0,25-5 т);

Погрузчики автомобильные (вилочные, одноковшовые, фронтальные - грузоподъемностью 3-5 т и высотой подъема груза до 6 м, причем они обеспе­чивают скорость перемещения груза до 20 км/ч); погрузчики снабжаются смен­ным рабочим оборудованием: ковшом, грейдером, клещевым захватом, крано­вой стрелой;

I. Классификация, общая характеристика и обозначение стреловых кранов. Требования Ростехнадзора по эксплуатации стреловых кранов. Общее устройство и компоновка стреловых кранов с гибкой подвеской. Общее устройство и компоновка стреловых кранов с жесткой подвеской. Общее устройство и принцип действия приборов безопасности стреловых кранов (30 минут)

Краны - это грузоподъемные машины с числом движений три и более, которые перемещают груз в любую точку обслуживаемого поля. Обслуживае­мое поле может иметь различный контур в зависимости от типа крана. Напри­мер, прямоугольный - для мостового и козлового, кольцевой - для поворот­ного башенного крана, секторный - для опорных стационарных поворотных кранов и любой - для кранов на пневмоколесном и гусеничном ходу.

Краны являются наиболее распространенной группой грузоподъемных машин, которые по степени подвижности подразделяются на стационарные, передвижные и самоходные, а по типу ходовой части - на железнодорожные, гусеничные и колесные.

Конструкция кранов зависит от назначения. Например, монтажные и строительные краны должны поднимать грузы на большую высоту, а краны ме­таллургических цехов приспособлены для загрузки печей и оборудованы спе­циальными захватами для слитков.

Поэтому принято различать краны общего назначения и специальные (строительные, металлургические, портовые). В МЧС применяются краны общего назначения.

По виду грузозахватных приспособлений краны общего назначения де­лятся на крюковые - для штучных грузов, грейферные - для сыпучих грузов, магнитные - для магнитных материалов.

По конструкции краны бывают:

Стационарные поворотные;

Мостовые;

Козловые;

Башенные;

Портальные;

Стреловые передвижные.

Стреловые пневмоколесные и гусеничные краны предназначены для подачи строительных конструкций и материалов на строящиеся объекты, а также для механизации погрузочно-разгрузочных работ на складах. В процессе монтажных работ краны используют также для поддержания конструкций при их закреплении на месте монтажа (например, установка в кондуктор, закрепление сваркой или подкосами).

Стреловые самоходные краны общего назначения относятся к классу грузоподъемных машин; они делятся на пневмоколесные, гусеничные, на специальном шасси (автомобильного типа) и на автомобильные.

Пневмоколесные и гусеничные краны различаются между собой лишь типом движителя (ходовым устройством); в остальном они имеют общую классификационную характеристику.

По приводу механизмов пневмоколесные и гусеничные краны делятся на две группы:

с одномоторным приводом – когда все рабочие механизмы приводятся одним или несколькими двигателями, работающими на один вал;

с многомоторным (индивидуальным) приводом механизмов – когда каждый механизм приводится от отдельного двигателя.

Одномоторный привод может быть механическим или комбинированным, многомоторный привод - электрическим (дизель-электрическим), гидравлическим или комбинированным (с различными типами привода отдельных механизмов: гидравлическим и механическим, электрическим и механическим, электрическим и гидравлическим).

В зависимости от грузоподъемности краны делятся на три группы: легкие - грузоподъемностью до 10 т ; средние - грузоподъемностью от 10 до 25 т и тяжелые - грузоподъемностью 25 т и более.

При полном наименовании кранов необходимо указывать все их классификационные признаки, однако, учитывая, что такое наименование было бы очень длинным, отдельные признаки опускают

Для стреловых кранов, выпускаемых Минстройдормашем, введена индексация (рис.), состоящая из двух букв КС (кран самоходный) и четырех цифр:

Первая цифра характеризует размерную группу (грузоподъемность в соответствии с типоразмерными рядами);

Вторая - тип ходового устройства: 1 - гусеничное, 2 - гусеничное уширенное, 3 - пневмоколесное, 4 - на спецшасси, 5 - автомобильное, 6 - тракторное, 7 - на прицепе;

Третья цифра определяет исполнение стрелового оборудования;

Четвертая - порядковый номер модели.

Затем снова следуют буквы, которыми обозначены очередная модернизация (А, Б, В) и климатическое исполнение (северное - ХЛ, тропическое Т, тропическое влажное - ТВ).

Например, КС 3361 А - кран самоходный, третьей размерной группы (грузоподъемность 10 т), пневмоколесный, с канатной подвеской, первый номер модели, имевший первую модернизацию.

Автокраны гидравлические получили широкое распространение в ава­рийно-спасательных подразделениях МЧС, так как обладают высокой опера­тивностью (максимальная транспортная скорость до 100 км/ч), маневренностью и легкостью управления при высоких рабочих показателя (грузоподъемность, высота подъема и т. д.).

Автокраны состоят из сварных металлоконструкций, механических и гидравлических агрегатов, смонтированных на базовом автомобильном шасси и объединенных в 3 основные части:

Неповоротная часть крана;

Поворотная часть крана;

Стреловое оборудование.

В неповоротную часть крана входят:

Шасси автомобиля;

Рама с выносными опорами;

Дополнительная трансмиссия на привод насосов гидросистемы;

Механизмы блокировки подвески;

Пневмооборудование.

Поворотная часть крана состоит из:

Поворотной рамы;

Механизма поворота;

Кабины оператора;

Противовеса;

Приводов управления двигателем и краном.

Стреловое оборудование состоит из:

Двух-, трех- или четырехсекционной телескопической стрелы;

Лебедки стрелы;

Грузового каната и крюковой подвески;

Гидроцилиндра подъема стрелы.

Телескопическая стрела с помощью оси крепится к стойкам поворотной рамы, а грузовой канат закрепляется на барабане лебедки.

Привод крановых механизмов - гидравлический от аксиально-поршневых насосов, приводимых во вращение от двигателя базового шасси через коробку отбора мощности и карданную передачу.

Привод грузовой лебедки осуществляется регулируемым аксиально поршневым мотором, который обеспечивает широкий диапазон регулирования скорости подъема-опускания груза.

Выносные опоры оборудованы выдвигаемыми гидравликой телескопическими опорными балками.

Современные краны оснащаются разнообразными системами обеспечи­вающими безопасность выполняемых работ. Например, микропроцессорные ограничители грузоподъемности выдают информацию на дисплей о длине и вылете стрелы, степени загрузки крана и массе груза, которую можно поднимать при установленном вылете и длине стрелы.

Устройства и приборы безопасности на кранах

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 крюка. Прибор автоматически показывает, какова грузоподъемность крана при установленном вылете, что помогает предотвратить перегрузки крана;

е) указатель угла наклона 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) 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; л) упоры, устанавливаемые на концах рельсового пути для предупре.ждения схода с них грузоподъемных машин, а также на стреловых кранах с изменяющимся вылетом стрелы для предотвращения ее опрокидывания;

м) звуковой сигнальный прибор, применяемый на кранах, управляемых из кабины или с пульта (при дистанционном управлении). На кранах, управляемых с пола, сигнальный прибор не устанавливается.

Безопасность труда на объектах городского строительства и хозяйства при использовании кранов и подъемников.
Учебно-методическое, практическое и справочное пособие.
Авторы: Ройтман В.М., Умнякова Н.П., Чернышева О.И.
Москва 2005 г.

3.3. Обеспечение безопасности труда в опасных зонах работы кранов и подъемников.
3.3.1. Приборы и устройства безопасности, устанавливаемые на кранах.

Приборы и устройства безопасности предназначены для автоматического отключения агрегатов и механизмов крана при отклонении какого-либо параметра, характеризующего режим работы оборудования, за пределы допустимых значений.
К основным приборам и устройствам безопасности, устанавливаемым на грузоподъемных кранах, относятся (рис. 3.7):

• ограничители грузоподъемности (грузового момента);
• ограничители вылеты стрелы;
• концевые выключатели;
• ограничители подъема крюка;
• ограничители поворота вращающейся части крана;
• анемометр;
• противоугонные устройства, выносные опоры, тормоза, ограждение, галереи, площадки и лестницы.

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 .

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 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. Положения выключателей серии КУ представлены в табл. 2.5.

Выключатели ВУ-150М и ВУ-250М применяют как конечные в схемах управления передвижением кранов или для ограничения хода механизмов подъема.
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 контактных шайб) или рис. 2.56, б (при вращении 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°.

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-150Л1 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.

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. 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.

Кнопку «Стоп» аварий­ного отключения устанав­ливают на видном месте в кабине управления. При ее нажатии размыкается цепь управления катушки главного контактора и от­ключаются все двигатели крана, тормоза прекра­щают движение всех ме­ханизмов.

После отключения главного контактора - как аварий­ного, так и случайного - все контроллеры должны быть поставлены в нулевое положение. Крепление корпуса блок-контакта к металлоконструкциям должно быть на­дежным, а действие его - безотказным.

Безопасность людей, занятых в крановом хозяйстве, обеспечивается также блокировочными устройствами, которые автоматически снимают напряжение с открытых токоведущих частей и обесточивают кран. Обычно для этой цели используются простейшие концевые вы­ключатели типа ВК. На электромостовых кранах они устанавливаются на люках выхода из кабины, на дверях в торцевых ограждениях галерей (рис. 6.4).

Крановщик перед выходом из кабины на галерею крана должен выключить главный рубильник - обесточить кран. Если крановщик не выключил почему-либо рубильник, а блокировка отсутствует, то это создает опасность поражения током. Назначение блокировочного устройства и состоит в том, чтобы исключить эту опасность в подобной ситуации.

Рисунок 6.4 – Блокировочное устройство у входа на подкрановую галерею

Выход из кабины на мост крана - через люк в настиле галереи. Установленный на люке выключатель при открывании крышки разрывает электрическую цепь и обесточивает троллеи. Такое же назначение блокировочного устройства на дверях в торцевых ограждениях галерей кранов. Электрической блокировкой должна быть снабжена и дверь входа в кабину мостового крана, чтобы исключить работу крана при открытой двери.

Нулевая блокировка. Во всех схемах управления двигателями на кранах предусмотрена нулевая блокировка. Она разрешает включить линейный контактор и подать напряжение к контроллерам при выводе всех контроллеров в нулевое положение. Если, это условие окажется невыполненным и какой-либо из контроллеров не будет поставлен в нулевое положение, то контактор защитной панели не включится, и механизм не будет произвольно приведен выдвижение.

Однако практика показывает, что при нарушении правил безопасности, даже если есть автоматическая блокировка, может произойти несчастный случай.

Например, по пролету цеха с подвешенными к крюку отливками движется электромостовой кран. В это время по подкрановому пути ему навстречу идет на смену крановщик. Поравнявшись с краном, он без всякого предупреждения открывает дверь в торцевом ограждении и выходит на галерею. Что при этом происходит? При открываний дверей срабатывает блокировка. Кран останавливается. Но он передвигался на высокой скорости, и подвешенный к нему груз в силу инерции проходит за счет косого натяжения каната сначала вперед, затем делает обратное движение - груз качнулся. А в цехе в этом же пролете работали люди - и несчастный случай стал неизбежным.

Концевые выключатели и блокирующие устройства эффективны только при небольших скоростях. Если скорость превышает 80 м/мин, рычажные концевые выключатели не могут служить надежной защитой. В этих случаях применяются другие системы ограничения движения.

Уральским политехническим институтом создан фотоэлект­рический автостоп, предназначенный для безопасной остановки мостовых кранов, двигающихся друг другу навстречу на высокой скорости. Автостоп; приводится в действие при сближении кранов на расстояние, равное сумме наибольших тормозных путей. Этот прибор может применяться в основном в закрытых помещениях. Другая система остановки кранов, двигающихся друг другу навстречу, выполнена с использованием радиолокационных датчиков, с помощью которых при сближении на опасное расстояние краны обесточиваются.

Краны мостового типа должны быть оборудованы ограничителями грузоподъемности, которые не допускают перегрузку его более чем на 25%.

Если грузоподъемные краны управляются из кабины, с пульта или дистанционно, то они снабжаются механическим или электрическим сигнальным прибором.

Популярные статьи