Краны и перегружатели мостового типа.

Мостовой кран (рис. 76 а) состоит из моста (10) и тележки (11). Мост крана представляет собой четыре решетчатые фермы или бал­ки, попарно связанные друг с другом по всей длине. Две средние фер­мы (5) (или балки), являющиеся основными, воспринимают всю верти­кальную нагрузку от тележки и подвешенного к ней груза. Боковые (вспомогательные) фермы (3) совместно с горизонтальными связями (1) создают горизонтальную жесткость конструкции. Концы ферм опи­раются на концевые балки (8) с катками (6), на которых кран перемещается по подкрановому пути (7). Обычно одно колесо с каждой стороны моста приводится во вращение от двигателя (4) через передачи и приводной вал (2). К мосту или тележке подвешивается кабина крановщика (9), в которой расположены механизмы управления краном. По верху мо­ста укладывается настил, огражденный перилами. На основных фер­мах уложены рельсы, по которым может перемещаться тележка (11). Двухмоторная тележка (рис. 76 б) состоит из сварной рамы (4), опирающейся на две пары колес (3, 6). Пара колес (6) приводится во вра­щение от двигателя через редуктор (7). Двигатель (8) соединяется с валом передачи эластичной муфтой и тормозной шайбой.

Подъемный механизм состоит из подвески (5) с крюком, каната, на­виваемого на барабан (9), который приводится во вращение от двигателя (2) через редуктор. Для торможения груза установлен тормоз с электро­магнитом (1). При малых грузоподъемностях и небольших пролетах используется кран облегченной конструкции, называемый кран-бал­кой, состоящей только из одной балки двутаврового сечения, по ниж­ней полке которой перемещается подвесная тележка с подъемным ме­ханизмом. Для использования мостовых кранов на открытых площадках не­обходимо устройство специальных эстакад.

В складских помещениях используют перегрузочные мостовые кра­ны (рис. 76в) со специальным вилочным захватом. В этих кранах вни­зу тележки (4) прикреплены вертикальные направляющие (5), по которым перемещается каретка (6), имеющая две горизонтальные консоли (вилоч­ный захват, аналогичный применяемым в погрузчиках), на которые может укладываться груз (2). Тележка (4) перемещается по мосту (9). По­следний опирается на рельсовый путь (1).

Основным недостатком использования мостового крана внутри склада является необходимость завоза груза внутрь помещения и вывоз другими транспортными машинами, кроме того, при значительной ширине склада необходимо перекрытие склада делать без промежуточ­ных опор или разделить склад по ширине колоннами на несколько пролетов и установить мостовые краны в каждом пролете.

Рис. 77 Козловой кран

Достоинством мостовых кранов является полное использование пло­щади, так как не требуется оставлять проезды, которые нужны при использовании наземных подъемно-транспортных машин. Электрические крюковые мостовые краны нормированы ГОСТ 3332-54 и ГОСТ 7464-55. Серийно изготовляются эти краны грузо­подъемностью от 5 до 250 т. Технические условия на эти краны из­ложены в ГОСТ 6711-70 и ГОСТ 7131-64. Скорость движения крана 40-150 м/мин. Скорость движения тележки по мосту 30-50 м/мин. Скорость подъема крюка 15-20 м/мин. В грейферных кранах скорость подъема 40-60 м/мин.

Козловой кран состоит из верхнего строения (моста), опи­рающегося на опорные конструкции (рис. 77 а), колеса которых пере­мещаются по наземным путям. По мосту перемещается тележка, ана­логичная применяемой в мостовых кранах, или тележка, перемещаемая бесконечным канатом. Передвижение осуществляется от общего дви­гателя (1), связанного с колесами системой передач. На рис. 77 б пред­ставлена одна из схем, в которую, кроме двигателя (1), связанного муф­той с редуктором (2), входят системы конических и цилиндрических пере­дач механизма передвижения крана.

На рис.78а представлен грейферно-бункерный перегружатель, предназначеныйдля разгрузки пылевидного груза из судов, и пред­ставляет собой козловой кран с одной консолью и бункером. Для пре­дотвращения пыления при высыпании груза из грейфера (1) последний вместе с тележкой (2) заводится в камеру (3) с закрываемым проемом. Разгруженный из грейфера груз поступает в бункер (5) и далее на транс­портер (6). Воздух из камеры (3) отсасывается и проходит очистительную систему (4).

На рис. 78 б представлена схема мостового перегружателя с под­весной тележкой, перемещающейся по нижнему поясу фермы. Тележка снабжена поворотной стрелой.

Основным преимуществом тележек с поворотной стрелой перед обык­новенными является возможность обслуживания без передвижения моста полосы шириной, равной удвоенному рабочему вылету стрелы. Это преимущество особенно выявляется при большом пролете перегружате­ля, длительная работа которого без перестановки всегда желательна.

Иногда вместо подвесной тележки с поворотной консолью на мост устанавливают поворотный кран (рис.78 б). Преимуществом поворот­ного крана перед тележкой с консолью является возможность дости­жения значительно большего вылета, основным недостатком его яв­ляется увеличение массы и стоимости конструкции.

При необходимости перемещения грузов вдоль моста на значитель­ное расстояние на перегружателе устанавливают совместно с поворот­ным краном ленточный транспортер. На рис. 78в схематично пред­ставлен такой перегружатель. Он состоит из моста (3) с передвигающимся по его верхнему поясу поворотным краном (1). Вдоль моста установлен транспортер (4) с передвижным сбрасывателем (5), который допускает загрузку и разгрузку в любой точке по длине.

Из грейфера груз высы­пается в передвижной бункер (2), из которого он подается на транс­портер. Перегрузочный мост перемещается по рельсовым путям (6), проложенным вдоль причала. Подъемная надводная консоль в пере­грузочных мостах делается для свободного подхода судна к причалу, на котором установлен перегружатель.

Кабельный кран (рис. 79) представляет собой две баш­ни с натянутым между ними несущим канатом (7), по которому с по­мощью тягового каната (9) может перемещаться тележка (4). Обойма (11) с блоками и грузозахватным устройством подвешена к подъемному канату (3), идущему в машинное отделение (7), где установлены приводы подъема и передвижения. Провес подъемного и тягового канатов, воз­никающий при слабом натяжении, предотвращается специальными поддержками (10), связанными с дополнительным канатом (2). Поддержки устроены таким образом, что при большом удалении тележки от опоры вместо одного большого пролета подъемного или тягового каната об­разуется ряд небольших пролетов. Натягивается канат (2) грузом (5). Нужное натяжение несущего каната достигается тем, что одна из опор­ных башен, к которой прикрепляется этот канат, делается качающейся, т. е. опирается только на один рельс. При этом натяжение несущего каната создается весом самой башни и дополнительного противовеса (6). Применяются также конструкции, в которых каждая из башен опи­рается на два рельса. В этом случае натяжение несущего каната до­стигается или противовесом, подвешенным к концу несущего каната, или подбором соответственной длины каната.

Управление осуществляется из кабины крановщика (8). Кабельные краны выполняются с одной неподвижной и одной подвижной башнями, движущимися по кругу, или с двумя подвижными башнями, переме­щающимися по параллельным путям.

Вертикальные подъемники

К подъемникам относятся лифты, наклонные ковшовые и рельсовые подъемники.

Лифт - представляет собой кабину, которая движется по вер­тикальным направляющим внутри шахты. Подъем кабины произво­дится стальным канатом, навиваемым на барабан лебедки или огибаю­щим блок. Для уменьшения мощности двигателя и облегчения пере­дач лифт снабжается противовесом.

На рис. 80а представлена схема лифта, состоящего из кабины (4), стальных тросов (2), направляющих (3), привода (7), ловителей (5) (обеспе­чивающих аварийную остановку кабины при разрыве каната), про­тивовеса (6) и направляющих для последнего (7).

Кабина пассажирского или грузового лифта с проводником под­вешивается не менее чем на двух канатах, каждый рассчитан на полную грузоподъемность. Все лифты снабжаются ловителями, кото­рые служат для автоматической остановки кабины при обрыве или недопустимом ослаблении натяжения каната. При остановке кабины ловителем одновременно автоматически останавливается и двигатель лифта.

Для безопасности работы лифты снабжены, кроме ловителей, спе­циальной автоматической аппаратурой, допускающей открытие две­рей в шахту подъемника лишь при положении кабины непосредственно против проема. Специальные контакты не допускают возможности включения двигателя при неплотно закрытых дверях шахты и кабины. Кроме того, лифтовые подъемники снабжены концевыми выключате­лями.

Все лифтовые подъемники должны быть снабжены электромагнит­ными тормозами, а на пассажирских и грузовых лифтах с проводником должны быть установлены еще регуляторы скорости, не допускающие увеличения ее более чем на 40% против нормальной.

Основные размеры шахт, кабин, машинных отделений стандарти­зованы (ГОСТ 5746-67, ГОСТ 8823-67, ГОСТ 8824-67). Скорость грузовых лифтов 0, 2 - 0, 6 м/с. При ограниченной высоте подъема применяется барабанный привод, при значительной высоте - блоч­ный. В последнем типе привода кабина и противовес прикреплены к концам одного и того же каната, который огибает приводной блок.

При недостаточном сцеплении каната с блоком и опасности возник­новения буксования увеличивают угол обхвата, применяя приводной блок с двумя ручьями. В схеме на рис. 80б кабина (6) подвешена на канате (5), проходящем сначала по ручью приводного блока (4), далее, огибая направляющий блок (3), канат возвращается на приводной блок (4) огибая его по второму ручью. Затем канат, проходя через направляю­щий блок (2), спускается к противовесу (1).

Наклонные ковшовые (скиповые) подъем­ники применяются для подъема насыпных грузов. На рис. 80в показана схема, состоящая из тележки (4) с ковшом, которая канатом (6) навиваемым на приводной барабан (1), перемещается по направляющим (3, 2). Последние расположены в разных плоскостях, причем, по на­правляющим (3) передвигаются задние колеса тележки, а по направляю­щим (2) - передние. Благодаря тому, что верхней части направляю­щих (2) придана криволинейная форма, тележка, передвигаемая кана­том, закрепленным к оси задних колес, при подходе к верхнему поло­жению получает наклон, вследствие чего она разгружается. Загрузка ковша осуществляется из бункера (5).

Кроме ковшовых, применяются наклонные платформенные подъем­ники, в которых вместо ковша, на подъемной тележке устанавливается горизонтальная площадка, на которую могут укладываться грузы, а также накатываться электрокары или другие транспортные средства. Иногда такие подъемники выполняются сдвоенными с тем, чтобы при подъеме одной тележки вторая спускалась. Этим обеспечивается сни­жение мощности. В таких подъемниках передние и задние колеса те­лежки перемещаются по общим прямолинейным направляющим.

Вагоноопрокидыватели

Одним из мощных и современных агрегатов, служащих для раз­грузки открытых железнодорожных вагонов и платформ, является вагоноопрокидыватель. Принцип его работы заключается в том, что железнодорожная платформа с грузом устанавливается на площадке вагоноопрокидывателя, которой затем придается наклон, достаточ­ный для полной разгрузки платформы. В настоящее время вагоноопро-кидыватели специального типа стали применяться для разгрузки кры­тых вагонов.

Основным преимуществом вагоноопрокидывателя является высокая производительность, обеспечивающая разгрузку до 30 и даже 50 ва­гонов в час. Существенный недостаток вагоноопрокидывателей - большие капиталовложения.

Все вагоноопрокидыватели в зависимости от способа разгрузки делятся на: боковые, торцовые, комбинированные и круговые.

Боковые вагоноопрокидыватели применяются для разгрузки ширококолейных и узкоколейных платформ и полу­вагонов, имеющих боковую откидную стенку, торцовые - для вагонов, имеющих откидную стенку. Эти вагоноопрокидыватели представляют собой платформы с закрепленными на них рельсами, стыкуемыми с железнодорожными путями, по которым подаются ва­гоны. Платформа вагоноопрокидывателя имеет ось вращения и при­вод, способный поворачивать платформу вокруг оси. В боковых вагоноопрокидывателях поворот осуществляется относительно продоль­ной оси, в торцовых - вокруг оси, расположенной перпендикулярно железнодорожным путям.

Для разгрузки крытых вагонов с хорошо сыпучим грузом (зерно) применяются комбинированные вагоноопрокиды­ватели, в которых использован принцип работы бокового и тор­цового опрокидывателей. В этих установках вагону придается боко­вой уклон приблизительно 15°, после чего в таком наклоненном со­стоянии платформа с установленным на ней крытым вагоном допол­нительно наклоняется в плоскости оси вагона в одну, а затем в другую сторону на угол до 40°. При этом вагон почти полностью разгружается через дверной проем. Успешно осуществляется разгрузка крытого ва­гона, устанавливаемого на наклонно располагаемой подпружиненной платформе бокового вагоноопрокидывателя с вибраторами, создаю­щими колебания всей установки. На рис. 81 а показан вагон, уста­новленный на качающейся раме (1), поворачиваемой для разгрузки ва­гона на угол 10° относительно продольной оси. Рама, опирающаяся на подпружиненные рычаги (2, 5), получает колебания от вибратора (4). Вагон на раме закрепляется выдвинутыми упорами (6). Щитоотжиматели (3) служат для отжатия щитов, закладываемых в дверные проемы при загрузке зерна.

Наиболее эффективными вагоноопрокидывателями, допускающими 30 и даже 50 циклов в час, являются круговые вагоноопрокидыватели. Один из типов представлен на рис. 81б. Вагоноопрокидыватель состоит из металлической конструкции (2), по кон­цам которой установлены мощные кольца (3), опирающиеся на ролики (7). Внутри металлоконструкции на уровне железнодорожного полотна расположена площадка (6) с закрепленным на ней рельсовым путем, на который закатывается вагон (4). Специальные упоры (8) воспринимают боковое усилие при опрокидывании вагона, а зажимы (1), опускающиеся на вагон после его установки, обеспечивают закрепление вагона внутри вагоноопрокидывателя при повороте на угол более 90°, осуществляе­мом от привода (5).

Скреперные установки

На рис. 82 а показана схема скреперной установки, состоящая из двух самоходных башен (1, 10), перемещающихся по железнодорож­ным путям. Между башнями находится скрепер (5), к передней части которого прикреплен канат (6), направляемый через блок (8) на барабан лебедки (9). К спинке скрепера прикреплен канат (4), который, огибая блок (2), направляется на второй барабан той же лебедки. Установка предназначена для перемещения груза от первичного штабеля (3) (об­разованного, например, грейферным краном) по всей складской ем­кости (7). При создании штабелей этого склада рабочее движение скре­пера направлено в сторону, указанную стрелкой. Тяговое усилие пе­редается канатом (6), канат (4) служит для возвращения скрепера, а так­же для создания большей устойчивости движения при рабочем ходе.

Нередко в целях упрощения и удешевления системы одна башня делается стационарной, а вторая - перемещается по дуге. При этом склад в плане получает форму, близкую к сектору. Скреперные установки могут быть использованы для разгрузки барж-площадок. В этом случае скрепер (5) подвешивается к стреле (3) специального передвижного перегружателя (рис. 82б). Скрепер опу­скается на груз (6), лежащий на палубе судна (7). При работе он сгре­бает груз к борту судна и по лотку (4) передает его для дальнейшей транспортировки с помощью питателя (2) и транспортера (1), установлен­ных на понтоне.

Тележки безрельсового транспорта

Для транспортирования штучных грузов по портовой территории, а также внутри складов широкое применение получили самоходные аккумуляторные тележки и автотележки.

Простейший тип аккумуляторной тележки (рис.83 а) имеет по­крытую настилом раму, которая опирается на колеса. В передней ча­сти тележки установлены контроллеры. Под настилом рамы распола­гаются аккумуляторы, питающие двигатель. От электродвигателя вра­щение передается на задние колеса, передние колеса поворотные. Для уменьшения радиуса поворота тележки в некоторых конструкциях все колеса делаются поворотными. В этом случае на каждом приводном, колесе устанавливается отдельный двигатель. На подножке тележки при ее движении стоит водитель. Движение тележки возможно лишь в том случае, если водитель нажмет ногой на рычаг (1). Для управления имеются две рукоятки (2) и (3), из которых одна служит для изменения скорости, остановки и зад­него хода, а вторая - для поворота тележки. На рис. 83 б показана автотележка, источником энергии которой является двигатель внутреннего сгорания.

Автотележки большей грузоподъемности делаются четырехколес­ными с приводом на задние колеса и поворотными передними колесами.

Погрузчики безрельсовые колесные и гусеничные

В современных портах широко применяются погрузчики с вилоч­ным захватом, с электроприводом от аккумуляторных батарей или с двигателем внутреннего сгорания. На рис. 84 а представлен автопо­грузчик с вилочным захватом (УПМ-3). Эта машина состоит из кузо­ва (8), опирающегося на шасси с передним мостом (6) и задним мостом (10). Задние колеса приводятся во вращение от двигателя внутреннего сгорания (7) через коробку передач (9) и дифференциал. Впереди погрузчика установлен подъемник (1) с кареткой (5) и вилочным захватом (4). Весь подъемник может наклоняться назад до 15° и вперед до 5° с помощью механизма (2). Передние колеса управляются рулевой системой (3) из кабины.

Большинство погрузчиков рассматриваемого типа допускают подъ­ем груза на высоту 1, 5-3 м. В погрузчиках с телескопической си­стемой выдвижения высота подъема достигает 5-7 м. Для подъ­ема вилочным захватом груз предварительно укладывают на поддон (рис. 84 б). В просветы под покрытием поддона пропускаются вилы захвата, после чего производят подъем. Для надежного положения груза на вилах при переезде погрузчика подъемник наклонен в сто­рону кабины. На рис. 84в показан общий вид вилочного погрузчика для длинномерных грузов (досок, труб и т. д.). В этой машине подъем­ник (1) с вилочным захватом имеет возможность передвигаться поперек машины.

Вилочный захват выдвигается с помощью гидроцилиндров (2), осу­ществляя подъем пачки длинномерного груза до высоты, допускающей передвижение захвата к середине машины. После переноса пачки за­хватом в среднее положение она может быть уложена на опорную по­верхность боковой рамы перегружателя.

Вместо вилочного захвата на универсальных подъемниках приме­няются в качестве сменного оборудования разнообразные специальные захватные устройства.

На рис. 85 представлен специальный контейнеровоз, служащий для перевозки контейнеров массой в 20 т и более. Он наезжает просве­том своего портала на контейнер, после чего специальным устройством контейнер захватывается и поднимается, затем машина переезжает к месту разгрузки, где контейнер опускается и освобождается. Одной машиной может перевозиться два контейнера.

Подъемно-транспортные машины непрерывного действия

Машины непрерывного транспорта перемещают массовые грузы, перевозимые преимущественно навалом, насыпью или наливом (лес, уголь, зерно, минерально-строительные материалы, нефтепродукты и т. п.), а также состоящие из большого числа однородных штучных грузов непрерывным потоком по определенным трассам без остановок для погрузки и выгрузки. В зависимости от характера груза и кон­структивных особенностей транспортирующей машины грузовой по­ток может иметь вид сплошной струи или дискретных порций. Машины непрерывного транспорта имеют преимущества перед грузоподъем­ными: возможность получить практически неограниченную произво­дительность, простота конструкции, низкие удельные металлоемкость и энергозатраты на транспортировку, относительная простота авто­матизации транспортного процесса. Недостатком машин непрерыв­ного транспорта является приспособленность каждого типа машин для перемещения лишь определенного вида груза, что ограничивает их применение в основном специализированными причалами портов и са­моразгружающимися судами, имеющими собственные подъемно-транспортные средства и разгружающимися без помощи береговых средств.

Создание промышленно-производственных комплексов, рост грузоподъемности транспортного флота и сокращение времени его нахождения под погрузочно-разгрузочными операциями создают благоприятную основу для внедрения в портах высокопроизводитель­ных автоматизированных перегрузочных комплексов, оснащенных машинами непрерывного транспорта.

Все машины непрерывного действия могут быть разделены на две группы: с тяговым (грузонесущим) органом (лентой, цепью, кана­том), где груз перемещается на тяговом органе или вместе с ним, и без тягового органа.

Машины с тяговым органом подразделяются:

-транспортеры;

-элеваторы;

-конвейеры.

Транспортеры - машины, которые по своим конструктив­ным особенностям способны перемещать груз только в горизонтальных и пологонаклонных направлениях. В зависимости от типа грузонесущего органа транспортеры бывают ленточные, цепные и канатные.

Ленточные транспортеры являются наиболее распространенным в портах типом машин непрерывного транспорта. Перемещаемый ими груз находится на бесконечной ленте, двигающейся на поддерживаю­щих роликах. Длина транспортирования может достигать нескольких километров. Ленточные транспортеры используют главным образом при загрузке судов, железнодорожного и автомобильного транспорта, для перемещения грузов на складе и подачи их из порта на предприятие и обратно.

У цепных транспортеров грузонесущим органом является беско­нечная цепь, к которой прикреплены пластины, несущие на себе транс­портируемый груз, а в скребковых транспортерах - скребки, переме­щающие груз волочением по неподвижному желобу. Пластинчатые и скребковые транспортеры имеют ограниченное применение в реч­ных портах.

Канатные транспортеры применяются в портах также довольно редко. Грузонесущим органом этих машин является стальной канат, к которому прикреплены пластины, перемещающие транспортируемый груз. Разновидностью транспортеров с канатным грузонесущим ор­ганом являются ленточно-канатные транспортеры, в которых бесконеч­ная лента только поддерживает перемещаемый груз, а тяговое усилие передается стальными канатами.

Элеваторы - машины, способные перемещать груз в верти­кальном направлении, а также, при необходимости, перемещать его по крутонаклонным трассам. В зависимости от транспортируемого груза их разделяют на элеваторы для насыпных (ковшовые) и для штуч­ных (люлечные, с подхватами) грузов. Грузонесущим органом элева­торов служит бесконечная цепь или лента, к которой крепятся ковши, люльки или подхваты. В портах элеваторы применяются на складах для межэтажного транспортирования, как средство вертикального транспорта в саморазгружающихся судах и в составе установок для разгрузки судов и железнодорожных вагонов.

Конвейеры - машины, способные перемещать груз по любым трассам (горизонтальным, наклонным, вертикальным и пространст­венным). В зависимости от положения их трассы в пространстве они делятся на плоскостные и пространственные. В пространственных конвейерах груз (как насыпной, так и штучный) перемещается по траектории, которая может иметь любое положение в простран­стве. В портах конвейеры применяются для механизации погрузки и выгрузки грузов из судов и перемещения их на складах.

Машины без тягового органа подразделяются:

-винтовые и инер­ционные транспортеры;

-метательные машины;

-установки трубопро­водного транспорта.

Винтовые транспортеры, или шнеки, представляют собой помещенный в кожухе винт, при вращении которого находя­щийся в кожухе сыпучий груз перемещается вдоль оси шнека по принципу движения гайки в паре: вращающийся винт - гайка. Шнеки обычно имеют ограниченную длину транспортирования и применяются в перегрузочных машинах как составные элементы их транспорти­рующих систем.

Инерционные транспортеры перемещают груз за счет сложного колебательного движения желоба, на котором распо­ложен груз. Эти транспортеры имеют незначительное распространение на водном транспорте и применяются главным образом как питатели.

Метательные машины сообщают насыпному грузу зна­чительную кинетическую энергию, благодаря которой частицы груза, вылетая из метателя, совершают свободный полет на расстоянии в не­сколько метров и заполняют подпалубные пространства трюмов и око­нечности крытых вагонов.

Установки трубопроводного транспорта включают в себя пневматические и гидравлические установки.

Пневматические установки перемещают пылевидные и зернистые грузы (зерно, цемент) по трубам струёй нагнетаемого или всасывае­мого воздуха. В нагнетающих установках груз подается в трассу трубопровода с помощью специальных питателей, а во всасывающих - увлекается самим воздухом при его поступлении через загрузочное сопло. Разновидностью пневмотранспортных установок являются системы пневмоконтейнерного транспорта. В них сжатый воздух пере­мещает по трубам цилиндрические контейнеры с находящимся в них грузом. Установки эффективны при транспортировке на расстояния в несколько километров, вследствие чего в портах они пока не нашли применения.

Гидравлические установки перемещают насыпной груз по трубам струёй воды. Эти установки широко применяются при добыче и перегрузке минерально-строительных материалов (песок, гравий, песчано-гравийная смесь).

Для обеспечения процесса транспортировки в состав трассы дви­жения груза, помимо машин непрерывного транспорта, включают различные вспомогательные устройства (бункера, затворы, гравита­ционные и дозирующие устройства), которые накапливают транспор­тируемый груз при его передаче с одного транспортирующего средства на другое, осуществляют равномерную подачу и взвешивание груза, изменяют его направление движения.