Дипломная работа: Електроустаткування баштового крану

Перший паровий кран створили у Великобританії в 1830 р., гідравлічний - там же в 1847 р. Двигун внутрішнього згорання був використаний в підйомному крані в 1895 р., а електричний двигун в 1880-85 рр. майже одночасно в двох країнах - США і Німеччини. Це були мостові крани з одномоторним приводом. У 1890 створені крани з багатомоторним індивідуальним приводом теж у США і Німеччини.

Виготовлення підйомних кранів сучасного типу в світі почалося в кінці ХІХ ст. (Путиловський, Брянський, Краматорський, Миколаївський та ін. заводи). Після 1917р. кранобудування перетворилося у велику галузь важкого машинобудування із спеціалізованими заводами. Станом на перше січня 1985 року в світі в експлуатації перебувало 50 000 баштових кранів. Щорічно заводи випускали близько 4000 кранів, причому потреби будівельного комплексу перевищували цю цифру на 1000.

Сьогодні технологія будівництва змінилася: монолітна і цегляно-монолітна технології застосовуються повсюдно. А, оскільки будуються зараз, в основному, висотні будинки, зовсім не дивно, що потреби будівельників, у тому числі у відношенні баштових кранів та бетононасосів, теж змінилися.

В даний час вантажопідйомні баштові крани різних типів, модифікацій і вантажопідйомності успішно застосовуються в різних галузях, не тільки в будівництві. Сучасні крани зручні у використанні, абсолютно безпечні і екологічні. Крім цього, крани виробляються в широкому асортименті - різної конструкції і з різною вантажопідйомністю, що дозволяє споживачеві вибрати відповідну модель саме під свої потреби.

1. ЗАГАЛЬНОТЕХНІЧНА ЧАСТИНА

1.1 Будова. Принцип роботи. Технічна характеристика

Баштовий кран - поворотний кран зі стрілою, закріпленою у верхній частині вертикально розташованої башти (Рисунок 1.1). Основні параметри баштового крана: вантажопідйомність, виліт, висота підйому вантажу, глибина опускання вантажу, швидкість підйому (опускання) вантажу, швидкість повороту башти, швидкість переміщення крана.

Існує безліч типів баштових кранів. Вони знайшли широке застосування при будівництві будівель і споруд у виробництві вантажно-розвантажувальних робіт. Баштовий кран складається з наступних основних вузлів: башта, ходова рама з колесами, опорно-поворотний пристрій, поворотна платформа з вантажної і стріловий лебідкою, з противагою; механізм повороту і електрообладнання, механізм підйому вантажу, механізм для зміни вильоту, механізм пересування крану і т . д.

Рисунок 1.1 Баштові крани (а - швидкомонтований кран на гвинтових опорах РБК-2-20; б - кран на рейковому ходу КБ-504А) 1 - ходова рама, 2 - опорно-поворотний пристрій, 3 - поворотна платформа, 4 - механізм повороту, 5 - вантажна лебідка; 6 - стрілова лебідка; 7 - противага, 8 - башта, 9 - кабіна; 10 - стріловий расчал 11 - візкова лебідка, 12 - стріла; 13 - вантажний візок; 14 - крюкова підвіска.

Всі баштові крани мають башту, що мається на увазі вже самим їх назвою, і стрілу; ці башти та стріли бувають найрізноманітнішими. Башта крана - як би його кістяк, який служить для підтримки стріли на певній висоті, а також для передачі навантажень з стріли на ходову раму й кранові шляху. Вежу виготовляють з металевих куточків або труб, іноді бувають башти, виконані у вигляді суцільної труби. У вертикальному положенні вежі кріпляться на портал або шарнірно з допомогою підкосів.

У низки кранів висота вежі при необхідності може змінюватися за допомогою висувних секцій (телескопічні і нарощувані вежі). Існують крани з вежею, яка складається в бічному напрямку за допомогою монтажного поліспаста. Такий тип вежі особливо зручний при транспортуванні крана з одного об'єкта на інший. Якщо башта крана - його корпус, то стріла - його рука, за допомогою якої кран дотягується до потрібного предмета, що знаходиться від нього на певній відстані. Стріли кріплять до верхньої частини башти. Вони бувають підйомними або балковими.

Продуктивність праці машиніста крана багато в чому залежить від розташування його кабіни, її розмірів, планувального і конструктивного її вирішення. Основна вимога до кабіни - забезпечення хорошого огляду в зоні дії крана, а також максимально зручне для машиніста розташування апаратури і обладнання. Кабіни можуть бути вбудовані всередині башти (кран МСК-5-20) або винесені за вежу (виносні кабіни), підвішені до металоконструкціями за верхню частину (кран БКСМ-5-5а), або оперті своєю підставою на майданчик порталу або поворотного оголовка (кран БК-180). На баштових кранах серії КБ встановлена виносна уніфікована кабіна. Передня стінка її повністю засклена, три інші, що мають вікна, виконані з подвійної обшивки (зовнішньої - металевою і внутрішньої - фанерною) з утеплювальний прокладкою між ними. Лобове та бокові вікна кабіни - відчиняються. М'яке крісло може переміщатися уздовж кабіни по

напрямних, при цьому відкидне сидіння повертається навколо вертикальної і горизонтальної осей, може опускатися і підніматися. Все це дозволяє машиністові під час роботи вибирати найбільш зручні пози.

Усередині кабіни розташована апаратура керування механізмами крана - Командоконтролери, обмежувач вильоту і вантажопідйомності, вимірювальний пульт анемометра, аварійний вимикач, щиток освітлення, вентилятори, вогнегасник і сигнальні лампи. Є спеціальні місця для зберігання аптечки, одягу, і інструмента, для електропечі і зберігання кранового журналу. Всі робочі руху крана проводять за допомогою чотирьох механізмів:

механізму пересування, механізму повороту, вантажної лебідки, візкової (при балочних стрілах) або стріловий (при підйомних стрілах) лебідки. Основними вузлами кожного механізму є електропривод, редуктор, муфти, гальмо, відкриті зубчасті передачі, а також виконавчі органи - барабани, ходові колеса, провідні шестерні. Редуктор потрібен для передачі обертального моменту від двигуна до виконавчих органів - колесам, барабану, шестерням.

Муфти служать для з'єднання обертових валів; гальма - для утримання механізмів у заданому положенні і повної їх зупинки. Механізм пересування в баштових кранах на рейковому ходу забезпечує переміщення крана по крановим шляхами. Для рівномірного розподілу навантаження на колеса крана їх об'єднують у балансирні ходові візки. Кран, що спирається тільки на 4 колеса, обладнаний одним механізмом пересування з приводом на два колеса. Провідні ходові візка крана, що має 8 і більше коліс, обладнані індивідуальним приводом. На рамі провідної ходової візки розміщений двигун, зубчастий редуктор, що передає обертання на ходові колеса. На торцях рами розміщені протиугінні пристрої, які при їх опусканні можуть міцно закріпити кран на рейках. Коли кран знаходиться в неробочому стані, захвати перешкоджають викраденню крана вітром. На одній з візків закріплений кінцевий вимикач обмежувача шляху переміщення крана. Наприкінці кранового шляху ставиться вимикає лінійка, при наїзді на яку спрацьовує кінцевий вимикач, зупиняючи рух крана.

Механізми повороту для обертання поворотної частини крана бувають з горизонтальним розташуванням двигуна (кран БКСМ-5-5а) і вертикальним (кран МСК-5-20). Лебідку вибирають в залежності від параметрів баштового крана, і, перш за все, його вантажопідйомності. Лебідки при всьому їх різноманітті мають єдину конструктивну схему і складаються з електродвигуна, редуктора, гальма і барабана. Лебідки більш досконалих конструкцій забезпечують кілька швидкостей підйому і опускання вантажу, плавну його посадку. На деяких баштових кранах великої вантажопідйомності встановлюють дві вантажні лебідки: для важких вантажів і для легких і середніх. Стрілові лебідки призначені для зміни кута нахилу і вильоту гака і мають ту ж конструкцію, що і вантажні лебідки. Уніфіковані лебідки на кранах серії КБ використовуються і як вантажні, і як стріляв. Вони відрізняються один від одного розмірами двигуна і барабана, на якому кріпиться сталевий канат.

Візкові лебідки служать для переміщення вантажного візка з балочної стрілі. Усі механічні частини баштового крана мають електричний привід. До

устаткування електроприводу крану відносяться асинхронні електродвигуни, апарати керування електродвигунами, регулювання їх швидкості, управління вантажами, електро- і механічного захисту, різні прилади для перемикань і контролю в силових ланцюгах і ланцюгах керування. Крім того, на баштових кранах встановлено численне допоміжне обладнання: світильники, прожектори, прилади для електрообігріву, звукової сигналізації. Електричний струм подається до електроустаткування крана по кабелю і приводам. Управляють електродвигунами крана (включають, регулюють швидкості, зупиняють, змінюють напрямок руху) за допомогою силових і магнітних контролерів. Силові контролери (безпосереднього управління) через контактні пристрої (контактори), що мають ручний привід, замикаючи і розмикаючи силові електричні ланцюги, керують роботою електродвигуна.

1.2 Вимоги до електроустаткування баштового крану

Електрообладнання баштового крану за призначенням поділяється на основне – обладнання електроприводу і допоміжне – обладнання робочого та ремонтного освітлення і обігрівання.

До основного електрообладнання відносяться:

1) електродвигуни;

2) апарати управління електродвигунами – контролери, командо-контролери, контактори, магнітні пускачі, реле управління;

3) апарати керування частоти обертання електродвигунів – пускорегулюючі реостати, гальмівні машини;

4) апарати керування гальмівних пристроїв – гальмівні електромагніти і електрогідравлічні штовхачі;

5) апарати електричного захисту – захисні панелі; автоматичні вимикачі, максимальні і теплові реле, запобіжники, розподільчі ящики, та ін.., апарати, які забезпечують максимальний та нульовий захист електродвигунів;

6) апарати механічного захисту – кінцеві вимикачі і обмежувачі вантажопідйомності, які забезпечують захист крана і його механізмів від переходу крайніх положень і перевантажень;