Водопроводные шаровые краны: виды, классификация, устройство и принцип работы

Краном мостового типа называется подъемный кран с грузозахватным устройством, подвешенным к грузовой тележке или тали, которые перемещаются по подвижной стальной конструкции (мосту). Благодаря своей конструкции мостовой кран может перемещать груз в любую точку рабочей площади ограниченной длинами подкрановой и пролетной балок.

Мостовой кран условно можно разделить на две основные группы элементов: механические узлы и электрооборудование, позволяющее управлять работой крана.

Основные узлы мостовых кранов

Устройство мостового крана отличается относительной простотой. Конструкция включает несколько основных узлов и вспомогательное крановое оборудование. Основные элементы, из чего состоит мостовой кран — это мост (пролетное строение) и концевые балки. Мост соединяется болтовым соединением с концевыми балками. Перемещение мостового крана по крановым путям осуществляется вдоль погрузочной площадки.

Пролетное строение (мост)

Представляет собой одну или две балки, которые в зависимости от предъявляемых технических требований и условий эксплуатации крана изготавливают круглого, коробчатого сечения или из двутавра с усилением трубами.

Мостовые краны с мостом, состоящим из одной балки (однобалочные), более легкие, применяются, как правило, в закрытых помещениях для грузов до 20 тонн.

Краны с двухбалочными мостами

более тяжелые и рассчитаны для работы с грузами весом до 100 тонн. Длина пролета может достигать 60 метров.

Концевые балки

Являются опорой для пролетного строения. За счет установленных ходовых колес обеспечивают передвижение мостового крана по крановому пути. По типу крепления разделяют опорные и подвесные концевые балки.

В опорном типе колеса концевых балок в верхней части опираются на подкрановые пути. В подвесных — крепление выполнено к нижней полке двутавровой балки.

Концевые балки изготавливаются коробчатого сечения или из швеллеров с применением сварки. В качестве материала выступает высокопрочная легированная сталь. Усиление конструкции возможно специальными ребрами жесткости.

Основные элементы конструкции

• Опоры или подкрановые пути
  , по которым происходит перемещение основного механизма.
• Основная балка
  , опирающаяся на опоры и передвигающаяся по ним на специальных колесах в одном направлении.
• Закрепленная на балке ходовая тележка
  , перемещающаяся в направлении перпендикулярном движению основной балки.
• Электроталь или электролебедка
  , обеспечивающие вертикальное перемещение груза.
• Кабина оператора
  , откуда происходит управление перемещениями крана, закрепленная, как правило, на одной высоте с основной балкой, что предоставляет максимально хороший обзор. Существуют модели небольших кранов с дистанционным управлением.

Мост крана, таким образом, состоит из основных или пролетных балок, соединенных с концевыми. В их верхней части закреплен подтележечный рельс, на противоположных концах которого имеются упоры для ограничения крайних положений ходовой тележки. По бокам пролетных балок предусмотрены площадки с перилами, необходимые для обслуживания механизмов крана.

Количество крановых колес на концевых балках, благодаря которым передвигается сам кран, может быть больше восьми, что способствует уменьшению нагрузки на каждое из них и содействует ее равномерному распределению на подкрановый путь в целом.

Мостовые краны обеспечивают подъем и транспортировку грузов с площадки, расположенной между основными опорами. Благодаря возможности перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях груз является доступным для них из любой точки. В качестве грузозахватного устройства могут применяться такие приспособления, как крюк, траверса, спредер, магнит, грейфер.

Краны рассчитаны, обычно, на средний и умеренный режимы нагружения. По грузоподъемности выделяют 3 группы:

1. Первая
   , включающая краны до 5 т;
2. Вторая
   , куда входят краны от 5 до 50 т;
3. Третья
   – от 50 до 320 т.

Комплектация мостовых кранов

В зависимости от поставленных задач и условий эксплуатации, мостовые краны комплектуют устройствами, которые работают от ручной или электрической тяги. Управление с помощью ручной тяги, как правило, обеспечивается приводной цепью за счет физических усилий оператора крана. Такие краны используются для нечастых перемещений грузов массой до 10 т.

Электрические мостовые краны оборудованы современными электроприводами, которые облегчают управление тяжеловесными мостовыми кранами и обеспечивают перемещение тяжелых грузов, весом до 50 тонн и более. Далее мы рассмотрим основные механизмы мостовых кранов, которые обеспечивают их перемещение, безопасность, захват и подъем груза.

Двигатели (мотор-редукторы)

, установленные на концевых балках электрических мостовых кранов, являются частью механизма передвижения крана по крановым путям. От двигателя через редуктор передается крутящий момент на ходовые колеса концевых балок, и соответственно, осуществляется движение по рельсам.

Крановые тележки

устанавливают на двухбалочные мостовые краны для возможности монтажа и перемещения вдоль пролета грузоподъемного устройства. Выполнены в виде сварной рамы с ходовыми колесами. Также комплектуются мотор-редукторами для движения по пролетному строению. Некоторые конструкции мостовых кранов предусматривают оборудование двумя грузовыми тележками для перемещения крупногабаритных и тяжеловесных грузов.

Тормоза

являются важным элементом электрических мостовых кранов при перемещении грузов большой массы. От качества и состояния тормозной системы зависит точность позиционирования крана при проведении работ. В большинстве случаев для мостовых кранов используют колодочную или диско-колодочную систему торможения. Тормозами оборудуются все установленные на кране мотор-редукторы.

Кабины

устанавливают на мостовые краны для обеспечения управления процессом перемещения грузов. При небольшой высоте подъема (до 22 м) как правило устанавливают стационарную кабину на одном из концов моста крана. При большей высоте рекомендуется устанавливать передвижную кабину для обеспечения лучшего обзора при проведении работ. В зависимости от места эксплуатации мостового крана (на улице или в помещении) предусмотрены кабины закрытого или открытого типа.

Грузоподъемные механизмы

устанавливаются на мостовые краны для обеспечения подъема, опускания и перемещения грузов вдоль пролетного строения. Благодаря своей надежности и эффективности наиболее популярными в использовании являются ручные тали и электрические тельферы. Эти устройства характерны тем, что для увеличения силы и скорости подъема грузов, а также удержания груза на высоте, в их устройстве используется специальная система — полиспаст. Система состоит их нескольких блоков (подвижных и неподвижных) соединенных канатом или цепью. Таким образом тельферы классифицируются на цепные и канатные. А в зависимости от подвижности по мосту — стационарные и передвижные.

Для комплектации мостовых кранов повышенной грузоподъемности чаще используются электрические лебедки развернутой компоновки.

Грузозахватные приспособления устанавливаются на краны в зависимости от характеристик грузов (химический состав, физическое состояние, габариты и т.д.) К ним относятся крюки, грейферы, электромагниты и скобы.

• Грейферы необходимы для захвата сыпучих, волокнистых материалов, стружки и длинномерных пиломатериалов.
• Крюки используются для подвешивания грузов. Комплектуются предохранительными элементами, предотвращающими выпадение груза.
• Скобы применяются при перегрузке рулонного металлопроката. Отличаются разными размерами, имеют минимальную массу.
• Электромагниты служат для дистанционного захвата грузов из чугуна и стали.
• В ситуациях, требующих большей точности в работе, например, в конструкциях мостового крана для металлургической промышленности и при штабелировании груза применяют жесткий подвес.

На заметку

При производстве и комплектации мостовых кранов мы используем качественные материалы и надежные комплектующие. В качестве грузоподъемных устройств предлагаем установку электрических тельферов болгарского

или
российского
производства. Надежность, долговечность, ремонтопригодность этих устройств проверена временем. Наши специалисты помогут Вам подобрать наиболее оптимальную модификацию тельфера по соотношению цена-качество.

Устройство подъемного механизма

Талями в стационарном исполнении часто оснащаются также тележки двухбалочных кранов. Такая компоновка называется тельферной (или модульной) схемой. В основном она применяется на кранах относительно небольшой грузоподъемности — до 50-60 тонн. Это связано с тем, что тельферы большей грузоподъемности практически нигде в мире не производятся. Исключение составляет Китай, производящий тельферы до 100 тонн, однако продукция Поднебесной пока не пользуется широким спросом за ее пределами.

Краны талевой конструкции отличаются высокой ремонтопригодностью при определенных условиях — унификации оборудования на предприятии и наличии определенного запаса деталей. Вышедший из строя на ответственном участке работ подъемный механизм легко заменяется таким же механизмом с соседнего крана, который временно простаивает. Также краны модульной схемы отличаются большей компактностью и легкостью.

У больших двухбалочных мостовых кранов устройство тележки представляет собой так называемую развернутую схему. Грузоподъемный механизм состоит из следующих основных частей:

• электродвигателя;
• редуктора;
• упругой муфты, соединяющей двигатель с редуктором;
• тормоза (механического, гидравлического или электромагнитного;
• канатного барабана.

В случае с модульной компоновкой все составляющие «упакованы» в корпус тельфера, в развернутой же схеме все они расположены отдельно друг от друга на открытом воздухе. Это несколько затрудняет приобретение запасных частей в случае поломки. Электродвигатель производит одно предприятие, редуктор — другое и т. д. Если кран начнет ломаться в послегарантийный период — придется заключать договора с десятком различных поставщиков. Но зато конструкция мостового крана с развернутой тележкой позволяет создавать механизмы очень большой грузоподъемности — 200-300 и более тонн.

Дополнительное оборудование: безопасность и эффективность мостовых кранов

Оснащение мостового крана дополнительными электронными и механическими устройствами существенно повышает эффективность функционирования оборудования, безопасность работ, способствует улучшению управляемости, а также помогает предотвратить быстрый износ узлов и механизмов.

• Крановые весы — необходимы для определения точного веса груза в процессе погрузочно-разгрузочных работ. Крепятся на грузозахватный механизм.
• Ограничители грузоподъемности — предотвращают перегруз оборудования. Устанавливаются на канат грузоподъемного механизма. Отключают подъем грузов, если превышена их допустимая масса.
• Радиоуправление и управление с пола являются альтернативными вариантами управлению краном из кабины. Установка радиоуправления (управления с пола) обеспечивает безопасное проведение работ, больший обзор для оператора, более точное позиционирование груза. Перевод мостового крана с управления из кабины на управление с пола дает ряд финансовых преимуществ, таких как экономия на персонале, экономия на обязательных аттестациях крановщиков, экономия на экспертизе промышленной безопасности.
• Частотные преобразователи подключают к двигателям для обеспечения более плавного хода узлов мостовых кранов, позволяют избежать рывков, излишнего раскачивания грузов, предотвращают перегрузки в работе электродвигателей. Благодаря чему увеличивается ресурс двигателя, снижаются расходы на ремонт и обслуживание оборудования.

Сколько может поднять кран?

Основная техническая характеристика мостового крана — вес груза, который он способен поднять. Самый большой в мире кран работает в Китае, его грузоподъемность — 20 тысяч тонн. Такой вес он способен поднимать со скоростью 10 метров в час. Кран используют для сборки нефтедобывающих платформ. Кран используют для сборки нефтедобывающих платформ. Но это уникальное оборудование.

Наиболее распространены мостовые краны грузоподъемностью от 1 до 50 тонн. Этого достаточно для выполнения абсолютного большинства промышленных работ. Однако для выполнения различных специфических задач изготавливаются краны грузоподъемностью 150, 300, а то и 500 тонн. Чаще всего их используют для установки и обслуживания турбин гидроэлектростанций, а также ядерных реакторов. В последнем случае краны делаются не только внушительной грузоподъемности, но и кругового действия — так называемые полярные. Такой грузоподъемный агрегат перемещается по радиальным рельсам, установленным внутри корпуса энергоблока, благодаря специальной конструкции концевых балок.

Рекорды грузоподъемности принадлежат исключительно опорной конструкции мостовых кранов, которая способна выдерживать колоссальные нагрузки. Подвесные кран-балки редко бывают грузоподъемностью более 20 тонн из-за того, что большинство мировых производителей не выпускает передвижных тельферов большей грузоподъемности. К тому же, чтобы пути выдержали массу подвесного крана с таким грузом, их придется сооружать чрезмерно мощными — проще и дешевле установить опорный кран.

Как устроен кран, его принцип действия

Модели башенных кранов, которые выпускают современные машиностроительные предприятия, имеют 5 основных частей.

Башню решетчатую. На основе трубок или телескопическую с поворотом внизу, вверху вертикальной части конструкции. Среди моделей, которые выпускают в наше время, бывает оборудование с наращиваемой или подращиваемой складной башней (с возможностью демонтажа на объекте) и неразборное.

Стрелу рабочую. Представляет собой горизонтальный подъемный элемент, выполненный по принципу шарнирно-сочлененной или балочной конструкции подвесного или молотовидного типа. Материалом исполнения являются металлические профили, уголки либо трубы. Стрелы снабжены тележкой грузового назначения.

Стрелу рабочую. Представляет собой горизонтальный подъемный элемент, выполненный по принципу шарнирно-сочлененной или балочной конструкции подвесного или молотовидного типа. Материалом исполнения являются металлические профили, уголки либо трубы. Стрелы снабжены тележкой грузового назначения.

Несущую опору. Удерживает весь кран. Она располагается в основании башни и противостоит всем опрокидывающим нагрузкам, обладает повышенной прочностью и надежностью.

Устройство перемещения (ходовая). Она отвечает за перемещение всей конструкции башенного крана и его разворота. Бывает с применением разных опорно-движущих элементов.

Кабина оператора. Из нее происходит управление всеми типами механизмов, ответственных за работу узлов оборудования.

Основные технические характеристики

Подъемные механизмы башенного типа характеризуется следующими параметрами:

• Максимальным вылетом стрелы с наклоном и горизонтально;
• Минимальным вылетом;
• Предельно возможным вылетом при максимально допустимом грузе с наклоном и горизонтально;
• Предельно допустимой массой груза при максимальном вылете стрелы;
• Максимальным уровнем подъема в высоту;
• Минимальным опусканием груза;
• Скоростью выдвижения нагруженной стрелы;
• Скоростью подъема тяжести;
• Скоростью подъема пустого крюка;
• Скоростью передвижения по местности;
• Частотой вращения вокруг опорной башни.

КБ-408.21

Например, кран КБ-408.21 конструктивно имеет:

• Стрелу – балочного типа;
• Башню — поворотного исполнения;
• Возможность выдвижения – с нагруженным крюком;
• Тип ходовой – на роликах по рельсам;
• Управление приводом – электрическое;
• Нахождение противовеса – на поворачивающейся платформе внизу, на распорке вверху;
• Башню из восьми секций.

Технические характеристики подъемного механизма следующие:

• Грузоподъемность (т) при максимальном выдвижении стрелы горизонтально – 3, наклонно – 10;
• Вылет (м) максимальный горизонтально – 40, наклонно – 35;
• Вылет (м) минимальный горизонтально – 4,5, наклонно – 4,2;
• Выдвижение (м) при максимальной нагрузке горизонтально – 16, наклонно – 14;
• Высота подъема (м) горизонтально – 54, наклонно – 72,2.

РБК-2.20

Кран РБК-2.20 конструктивно имеет:

• Стрелу – балочного типа;
• Башню — поворотную телескопическую;
• Возможность вылета – с нагруженным крюком;
• Стационарный;
• Управление приводом – электрическое;
• Нахождение противовеса – на поворачивающейся платформе внизу, на распорке вверху.

Технические характеристики следующие:

• Грузоподъемность (т) при максимальном выдвижении стрелы горизонтально – 0,7;
• Вылет (м) максимальный горизонтально – 25;
• Вылет (м) минимальный горизонтально – 4,5;
• Выдвижение (м) при максимальной нагрузке горизонтально – 10;
• Высота подъема (м) – 18,9.

Классификация кранового оборудования

Башенные краны классифицируют по нескольким признакам.

По целевому назначению:

• Общего использования – для строительства промышленных и гражданских объектов среднего уровня сложности.
• Специального применения – для решения задач высокой сложности.
• Высотные краны, способные работать на большой высоте при возведении небоскребов. Они бывают самоподъемные, приставные и ползучие.
• Крановые погрузчики – чаще двухстоечные системы (козловой кран), установленные на рельсовые направляющие для перемещения. Их интенсивно используют на крупных производственных складах.

По свободе перемещения:

• Стационарного типа – делятся на приставные и универсальные модели.
• Передвижные – транспортируемые прицепным способом либо на самоходной основе.
• Самоподъемное оборудование, которое крепится на вершине возводимого строения.

По устройству ходового механизма:

• Гусеничные;
• На колесах пневматических;
• На роликах по рельсовой трассе;
• На шасси;
• Краны шагающие;
• На базе автомобилей.

Кроме этого, конструкции современной крановой техники бывают классическими, быстрого монтажа и безоголовочными.

Учитывая исполнение башенных кранов и роль их применения, оборудование объединяют в группы. Внутри этих групп модели могут иметь идентичные сборочные единицы, похожие принципиальные схемы и типовые блок-модули. Такой подход значительно облегчает задачу выбора нужного агрегата потребителем среди разных производителей. Также упрощается обслуживание крановой техники.

Общее в устройстве строительных кранов

Многообразие архитектурных форм и конструктивных решений строительных объектов привело к появлению грузоподъемных машин, имеющих разную модификацию. Но технологическая схема любого грузоподъемного крана сохраняет в себе ряд основных механизмов:

• Несущая конструкция, состоящая из сварных металлических элементов (ферм) и стальных канатов. Выполняется из угловой стали и имеет решетчатую конструкцию прямоугольного сечения. Шарнирные соединения опор позволяют изменять высоту подъема крана. Конструкция опирается на платформу в передней части шарнирами, а со стороны балласта — болтами. Такое закрепление дает возможность крану поворачиваться. Несущая конструкция имеет ряд механических, гидравлических и электрических агрегатов.
• Грузоподъемный инструмент — лебедка или таль. Приводится в действие с помощью электродвигателя и встроенной планетарной передачи. Имеет несколько скоростных характеристик подъема и опускания и крепится на грузозахватное приспособление.
• Грузозахватное устройство. Техника может быть оборудована крюком, ковшом, стропами и другими приборами, в соответствии с технологической картой работ.
• Органы управления исполнительными механизмами и системами. Находятся в кабине у водителя, предназначены для регулирования и контроля за работой машины. Датчики дистанционного управления устанавливаются тележке и барабанах лебедки и определяют точку передвижения крана.

Основные рабочие органы грузоподъемной машины исполняют роль несущего остова. Он воспринимает нагрузку от навесных элементов и систем. Поэтому конструкция подъемного крана отвечает требованиям надежности и безопасности в соответствии с основным назначением техники.

Монтаж и правила эксплуатации

Устройство шарового водопроводного крана позволяет легко установить его самостоятельно там, где это требуется. Кран необходимо монтировать в таком месте, чтобы в процессе эксплуатации он не мешал и не подвергался механическим воздействиям.

Одновременно с тем к крану должен быть обеспечен беспрепятственный доступ на случай контроля работы, исправления устранимых повреждений и демонтажа при необходимости замены.

Монтаж запорного устройства производится на металлические или пластиковые трубы по следующему алгоритму:

1. Снимается старый кран (при его наличии), очищается резьба от остатков пакли и герметика.
2. Производится плотная намотка резьбового уплонителя.
3. Накручивается новое, подходящее по размеру запорное устройство. Обратите внимание, что резьба, на которую накручивается изделие, не должна быть гнилой, на ней должно быть не меньше четырёх витков. В противном случае необходимо менять всю трубу или её часть.

При монтаже водопровода с нуля, прежде всего, необходимо наметить место, где будет монтироваться кран. Затем труба отрезается в этом месте, делается соответствующая резьба, на которую накручивается запорное устройство.

Для резки труб используется специальное оборудование — труборез. Но можно пользоваться и подручными инструментами, хотя это не так удобно, а срез будет выходить не такой ровный и гладкий. Подробнее о выборе трубореза для медных труб можно прочесть в этой статье.

У вас водопровод из металлопластиковых труб? О видах трубореза для такого трубопровода можно прочесть а другой нашей статье.

В обоих случаях перед монтажом нужно обратить внимание на стрелку, указывающую направление потока и обязательно соблюдать это условие. Перед тем как прикрутить кран рекомендуется обмотать резьбу ФУМ-лентой. Это обеспечит максимально надёжную герметизацию.

После установки необходимо проверить работоспособность запорного устройства. Для этого надо включить воду и проконтролировать, нет ли утечек, постепенного образования капель, подтёков. Также необходимо убедиться, что управлению краном ничего не мешает, т.е. рычаг или «бабочка» имеют свободный ход.

Для монтажа устройства методом приварки используется электросварка. В процессе сварки важно не повредить шаровой механизм и уплотнительные кольца.

Сначала приваривается один патрубок, затем второй, при этом на вертикальных участках кран должен быть установлен в положении «закрыто», а на горизонтальных — «открыто».

Эксплуатация шаровых механизмов не вызывает сложностей, они используются или в закрытом, или в открытом виде. Осуществлять регулирование водоподачи при помощи шарового крана теоретически можно.

Однако стоит учесть, что такой кран является, прежде всего, запорным устройством и слишком интенсивная эксплуатация приведёт к быстрому износу уплотнителей. Для регулирования потока лучше использовать смесители шаровой конструкции или игольчатый вентиль, если смеситель установить невозможно.

Нельзя устанавливать бытовые краны там, где по трубам проходит техническая вода, содержащая твёрдые примеси, т.к. они быстро повредят уплотнительные кольца, выводя запорное устройство из строя.

Грузозахватные органы

В соответствии с характером перемещаемых грузов краны оснащаются различными грузозахватными приспособлениями. В зависимости от их конструкции мостовые краны подразделяются на следующие основные типы:

• Крюковые. Это основной, самый распространенный и универсальный тип кранов. Оснащается грузозахватным крюком, как правило, с автоматической защелкой. Может поднимать любые грузы, но не непосредственно крюком, а при помощи строп.
• Грейферные — предназначены для погрузки и разгрузки различных сыпучих материалов, а также металлолома. Грейферы бывают двух типов — в виде двойного ковша для разгрузки щебня, песка и т. д. и в виде «клешни» — для металлолома или, например, пиломатериалов.

• Магнитные. В качестве грузозахватного приспособления установлен электромагнит, управляемый из кабины крановщика либо с пульта. Используется для перевозки листов металла.
• Литейные — оснащены специальными крючьями для захвата емкостей с расплавленным металлом.
• Краны-штабелеры. Оборудованы вилами для захвата поддонов с товаром. Используются на складах.

Также на многих мостовых кранах встречаются различные сочетания грузозахватных органов — например, магнитно-грейферные краны. На литейных часто устанавливаются вспомогательные подъемные механизмы с обычными крюками.

Преимущества и недостатки шаровых кранов

Шаровые краны очень популярны в самых различных сферах хозяйства. Они считаются надёжными запорными устройствами, входят в состав системы водоснабжения городской квартиры и частного дома.

Кроме надёжности и простоты конструкции изделия такого типа имеют много других преимуществ:

• большой рабочий ресурс, длительный срок эксплуатации;
• редко ломаются, легко ремонтируются;
• высокая степень герметичности, при правильной установке полностью отсутствуют протечки;
• удобное использование, для перекрытия водного потока достаточно поворота или нажатия рычага;
• огромный ассортимент размеров и типов;
• простота монтажа, можно установить своими руками не привлекая специалиста-сантехника.

У кранов шарового типа нет никаких недостатков, они доступны по цене, в каждом хозяйственном магазине вам предложат на выбор несколько изделий различных размеров.

Смеситель с шаровым механизмом избавит своих владельцев от трудоёмкой и частой замены прокладок, а также проблем с утечкой воды, которые так часто встречаются у устаревших вентильных кранов.

Что такое кран башенного типа

Башенным кран называется потому, что несущая опора этой грузовой техники напоминает конструкцию башни, все элементы которой выполнены из металла. Кроме подъема, крановое оборудование может перемещать груз вдоль, а также поворачивать его вокруг центральной оси. Это дает возможность доставлять стройматериалы практически в любую точку проведения работ.

Базовые системы

Механика крана предполагает наличие трех базовых систем, с помощью которых возможны все движения грузоподъемного оборудования – это лебедки, блоки и полиспасты. Они позволяют осуществлять:

• Поворот и передвижение башни;
• Подъем и спуск стрелы в вертикальном направлении;
• Изменение вылета по горизонтали, либо передвижение грузовой телеги.

Для захвата груза используется крюковая обойма, зафиксированная на стальном тросе. Трос перемещается за счет работы лебедки через блок на грузовой тележке, обеспечивая подъем на нужную высоту. Также лебедка отвечает за перемещение самой тележки. Поворот конструкции осуществляется за счет устройства опорно-поворотного, которое передает опрокидывающие нагрузки и вертикальные нагрузки на фиксированную часть рамы.