Кран балка: характеристики, устройство, назначение

Одна из разновидностей мостового крана – кран-балка. Получила широчайшее распространение благодаря универсальности использования. Кран-балка применяется на производственных и строительных площадках, в складских помещениях, незаменима при монтаже или демонтаже различных конструкций.

Устройство предназначено для эксплуатации в помещениях, соответствующих по размерам, а также под тентами или под открытым небом. Кран-балка рассчитана на неблагоприятные погодные условия и может работать в температурном диапазоне от -40°C до +40°C. Предназначена для безопасного переноса груза в вертикальных и горизонтальных направлениях. Отличается простым управлением. Производится из прочных металлических сплавов, не боящихся высоких нагрузок.

Общее устройство

Кран-балка отличается от мостового крана наличием только одной главной балочной части. Она состоит из:

• грузоподъемного приспособления;
• пролетной балки – траектории его передвижения;
• концевых балок.

Рабочий цикл состоит из нескольких операций:

• подъема груза на заданную высоту;
• его горизонтального перемещения к месту монтажных работ или укладки;
• выгрузки материалов;
• возвращения в начальное положение.

Подобная конструкция удобна:

• компактностью – ее можно применять и в небольших пространствах;
• легкостью установки;
• простотой обслуживания;
• достаточной грузоподъемностью;
• доступностью цены.

Особенности и характеристики подвесной кран-балки

Подвесные кран-балки отличаются только тем, что крепятся не сверху, а снизу грузовых путей. Разделяются на однопролётные и двухпролётные. Конструкция первых включает две концевые балки, а вторых – три.

При таком расположении основная нагрузка приходится на нижнюю часть подкранового пути, что отрицательно влияет на грузоподъемность. Однако есть и существенное преимущество, которое необходимо учитывать, если вы собираетесь по максимуму использовать полезную площадь склада.

Подвесные модели не требуют наличия опорных колонн, поэтому легко перемещаются по участкам вдоль стен, а не только под потолком. У описываемого устройства нет «мертвых» зон, и, если на производстве не предполагается поднятие грузов более 10 тонн, подвесная кран-балка – более подходящий вариант, хоть и дороже по цене.

Сравнительная характеристика:

Опорный механизм	Подвесной механизм
Несущие конструкции – опоры, находящиеся под потолком, кран-балка крепится сверху них	Обслуживает все пространство цеха, в том числе и по вертикальным поверхностям.
Повышенная грузоподъемность	Возможна эксплуатация двух устройств одновременно.
Возможность переключения скоростей	Ограниченная грузоподъемность
Из-за необходимости установки колонн и подкрановых путей, площадь передвижения ограничена.	Несущие конструкции – уязвимая часть устройства.

Несмотря на некоторые различия, подвесные и опорные кран-балки обладают общими характеристиками, обеспечившими им повсеместную распространенность:

• простота в установке, управлении, эксплуатации;
• компактность (некоторые модели подходят для маленьких помещений)
• нетребовательность в обслуживании;
• грузоподъемность (зависит от конкретной модели);
• ценовая доступность.

Кроме того, рынок предлагает впечатляющее разнообразие конфигураций описываемых устройств, из которых всегда можно выбрать подходящее вам. Часто завод-производитель выпускает изделие, ориентированное на определенные требования заказчика, что тоже делает кран-балки популярными.

Виды оборудования

Сегодня рынок кран-балок предлагает две разновидности такого оборудования, которые имеют незначительные различия:

• опорная кран-балка;
• подвесная кран-балка.

В первом типе моделей для передвижения концевых балок по подкрановому пути используются специальные рельсы, по которым перемещаются их ходовые колеса. Опорная кран-балка может управляться ручным или электрическим приводом. Они обычно используются для складских перегрузочных работ или в промышленных цехах.

В подвесной конструкции подкрановые пути не требуют дополнительных опор, они устанавливаются в потолочных перекрытиях, что экономит время монтажа. Подвесные кран-балки передвигаются с помощью пульта управления. Они удобны при обслуживании крупногабаритных материалов, промышленного оборудования. Главным их преимуществом является расширенное рабочее пространство. Кроме того, при одном и том же показателе грузоподъемности они значительно легче.

Для больших рабочих площадей удачным конструктивным решением стало использование подвесных двухпролетных кран-балок. Они отличаются от стандартных лишь длиной моста. За счет увеличения его длины значительно расширяется зона обслуживания. Для снижения избыточной нагрузки на мост и предотвращения его деформации, к перекрытиям монтируется еще один двутавровый путь в качестве дополнительного опорного элемента.

Характеристики

Параметры грузового устройства полностью определяются его конструкцией и назначением, в т.ч. массой грузов, которые предполагается перемещать с его помощью. В характеристиках кран-балки почти всегда указывают грузоподъемность: когда говорят кран-балка 5 тонн или 10 тонн, имеют в виду, что данный кран может перемещать грузы весом 5 т (или 10 т соответственно). А собственный вес кран-балки (грузоподъемностью 10 т) при этом может составлять от 4 до 5 т и более (в зависимости от длины пролетной балки).

Высоту кран-балки необходимо отличать от высоты подъема груза. Высота подъема определяется расстоянием от нижней точки (нулевой отметки, т.е. пола рабочей зоны) до самой верхней точки максимально возможного подъема груза. Она лимитирована только размерами грузового барабана и длиной запасованного троса (т.е. типом и моделью грузовой тали). Высота же самого грузоподъемного устройства имеет значение при расчете положения крановых путей – например, их расстояния от потолка или балок перекрытий помещения. Она определяется как расстояние от нижней точки обода ходовых колес до верхней плоскости мостовой балки (или в случае двухбалочного крана с грузовой тележкой, движущейся по верхнему ярусу моста – до наиболее выступающей части оборудования, установленного на грузовой тележке) – и может составлять, например, около 900 мм – для опорного крана грузоподъемностью 10 т.

Длина кран-балки – определяется длиной моста, и в свою очередь, зависит от расчетной длины пролета, в котором будет устанавливаться грузоподъемник. Для типовых серийно выпускаемых моделей кран-балок этот параметр обычно не превышает:

• 22,5 м для опорных кранов,
• 15 м для подвесных однопролетных кран-балок,
• 24 м для подвесных двухпролетных кран-балок.

Но при изготовлении грузового подъемника по специальным требованиям заказчика длина кран-балки может быть увеличена до 32 м (а в некоторых случаях и более).

Крановые устройства с телескопической стрелой

При разгрузке крытых вагонов на железнодорожных станциях удобнее всего применять кран-балки с телескопической стрелой. Они состоят:

• из кранового моста;
• телескопической балки;
• опорных роликов;
• приспособления для выдвижения телескопической стрелы;
• крюка, который крепится на шарнирах, способных вращаться во всех плоскостях.

Чтобы выдвижение стрелы не нарушало ее опорную базу, привод с роликами монтируются на промежуточной балке. Известно, что телескопические вилочные погрузчики с наклонными кран-балками незаменимы в складских помещениях, на железнодорожных станциях, в портах. Особую популярность приобрели телескопические кран-балки, способные менять угол наклона в диапазоне 0-30 градусов.

Телескопические погрузчики представлены на рынке тремя модификациями. В них одновременно могут сочетаться три кран-балки. Телескопические вилочные погрузчики оборудованы удобной кабиной и системой безопасности. Некоторые модели способны поднимать груз на высоту до 18 м. Телескопические погрузчики многофункциональны, на них возможна установка различных навесных устройств – ковшей, грузовых платформ.

Передвижные крановые эстакады

Вместо потолочных ферм для подвесных модификаций можно устанавливать специальные эстакады. Подобные конструкции чаще используются на открытых площадках. Передвижные крановые эстакады изготавливаются из металлоконструкций и монтируются на бетонной поверхности рабочей площадки.

Колонны связаны между собой, и не требуют привязки к неподвижным конструкциям или стенам. Размер эстакады рассчитывается в зависимости от технического задания и необходимой грузоподъемности. Передвижная конструкция состоит из:

• нескольких видов балок, среди них — несущая, пролетная двутавровая и другие;
• ходовой каретки;
• подъемного тельфера;
• пульта дистанционного управления.

Особенности и характеристики опорной кран-балки

Конструкция этой разновидности включает: несущую балку, концевые балки, систему управления. Может быть электрической или ручной в зависимости от конкретной конфигурации. Такая кран-балка опирается на специально оборудованный подкрановой путь, перемещаясь по рельсам сверху. Это безопасно, высокоэффективно, универсально в плане эксплуатации.

При использовании описанного варианта, не приходится ограничивать протяженность рельсовых путей, а эстакада сама по себе получается независимой. Плюс, производится захват и поднятие груза гораздо большего тоннажа, чем у подвесных конструкций, одинаковых по параметрам.

Управляется двумя способами: посредством ручного привода, когда используется физическая сила человека, или с помощью электричества. Первый вариант менее продуктивен, потому что требует больших трудозатрат, плюс невыгоден при работе с тяжелыми грузами. Электрические кран-балки легко справляются с задачами, соответствующими их техническим характеристикам, и не требуют человеческого усилия. Чаще всего встречаются в помещениях, относительно небольших по площадям: производственные цеха, складские хранилища, ангары, порты.

Виды приводов

В крановой конструкции используется два типа приводов.

Ручной дешевле и легче в управлении. Он обычно устанавливается при подъеме небольших масс и габаритов, и обеспечивает небольшую скорость перемещения тельфера по сравнению с электрическим.

Ручной механизм используется все реже, он дает низкую производительность, так как приводится в движение мышечной силой работника. Он действует с помощью вала, соединенного с ходовыми колесами, и чаще применяется в небольших ремонтных мастерских или кустарных цехах и складах. Кран-балки с ручным приводом имеют характеристики: грузоподъемности – до 10 т; пролета – 20 т.

Несомненно, более высокими эксплуатационными характеристиками обладает электрический привод, он имеет и наибольшее применение. Перемещение груза в нем обеспечивается электродвигателем, редуктором и транмиссионным валом, передающим вращение с помощью зубчатых передач на колеса грузовой тележки. Электрический привод рассчитан на высокие характеристики:

• значительную грузоподъемность;
• интенсивную эксплуатацию крановой техники;
• высокую производительность труда.

В то же время, электрический привод значительно утяжеляет подъемный механизм и всю конструкцию в целом.

Электромотор может управляться:

• из кабины оператора, находящейся на уровне кран-балки;
• с помощью проводного пульта;
• посредством радиоуправления – самый удобный вариант.

Другие параметры

В то же время, учитываются и другие важные характеристики балки, среди которых можно выделить следующие.

Размер пролета или площадь рабочей зоны крана – ее возможный диапазон 3-28,5 м. У однопролетных он равен 3-15 м, у двухпролетных составляет от 7,5 до 12 м.

Подъемная высота. Для подвесных модификаций этот показатель достигает от 6 до 36 м, для опорного – от 6 до 18 м, но можно на заказ изготовить модель с высотой подъема до 36 м.

Электрическое напряжение. Для работы устройств подводится с помощью гибкого кабеля трехфазный ток с напряжением 380 В и частотой 50 герц.

Скорость перемещения грузов. У опорных устройств – 24-60 м/мин, у подвесных – не более 30 м/мин.

Температурные условия. Большинство современных моделей могут работать в диапазоне температур от -20 до +40 градусов, а модификации низкотемпературного исполнения способны функционировать и при 40-градусных морозах.

Электропитание и управление

1. Вручную — подходит, если не требуется высокая скорость перемещения и подъема. Целесообразно для мастерских, сборочных цехов, сервисных центров.

2. С помощью кнопочного проводного пульта или пульта радиоуправления — самый удобный и безопасный вариант, который используется на большинстве производственных предприятий, где требуется часто поднимать и переносить тяжелые грузы.

Пульт управления кран-балкой обычно имеет от 4 до 6 кнопок, и позволяет поднимать/опускать груз, перемещать тельфер (вдоль моста) и кран (вдоль крановых путей). Пульт системы радиоуправление кран-балкой нередко содержит 8-9 кнопок, а то и более – в зависимости от установленных систем (несколько скоростей и т.д.).

Кран-балки подключаются к электросети с помощью троллеев, кольцевого токоподвода и гибкого кабеля. В электроприводах применяется трехфазный ток напряжением 380 В. Все части кран-балки, которые не входят в состав электроцепи, обязательно заземляются.

Если грузоподъемное оборудование используется в помещениях с высокой температурой воздуха, электроприводы изолируют, а всю электроаппаратуру размещают в специальных шкафах или аппаратных кабинах.

Металлические узлы крана

Несущие конструкции крана – пролетные и концевые балки, имеют самую высокую металлоемкость, влияющую на его массу. Главная балка обычно имеет прямоугольную форму, сваренную из стальных частей или решетчатых ферм, увеличивающих устойчивость к нагрузкам.

Для обеспечения прочности внутрь балки вставляют диафрагмы с ребрами жесткости. Главную балку и концевые соединяют сваркой или с помощью болтов. Второй способ исключает возможность деформации и гарантирует быстрый и точный монтаж крана.

Вес наружной, вспомогательной, стенки моста снижают за счет вырезов в листах металла, не уменьшая при этом его несущих характеристик. Главная балка может испытывать деформации изгиба от постоянно перемещающихся грузов. Для предотвращения ее деформации балкам заранее придают строительный подъем, то есть при разрезании листов стали их чуть выгибают кверху.

На концевых балках, имеющих прямоугольную форму, имеются ограничители. Если кран используется на открытой площадке, для защиты от действия ветра устанавливаются дополнительные противоугонные устройства.

Необходимые условия для установки крана

Прежде чем начинать монтаж кран-балки, следует убедиться в том, что здание выдержит нагрузки, возникающие при работе. Процесс сборки осуществляется в несколько этапов:

• доставка всех механизмов на место сборки;
• монтаж установки на подкрановых путях;
• подъем и установка моста;
• завершающие действия по установке.

Перед монтажом крана следует выполнить предварительную работу:

• завершить установку металлических конструкций хотя бы на 5-6 пролетов;
• установить и проверить подкрановые пути;
• убедиться в наличии железнодорожной колеи на площадке;
• просчитать длину монтажной зоны – она должна быть в два раза длиннее моста.

После получения акта о завершении подготовительных работ можно начинать монтаж установки.

Доступность цен, легкость сборки, хорошие эксплуатационные показатели обеспечили кран-балке высокую популярность среди заказчиков. Они часто выступают в качестве единственно возможного варианта выполнения грузоподъемных работ в труднодоступных местах.