Металургические краны

Мульдо-завалочный кран 

Устройство 

Мульдо-завалочный кран состоит из моста и двух тележек. Кран имеет обычную конструкцию моста мостового крана и один общий или два раздельных механизма передвижения. На мосту устанавливаются главная и вспомогательная тележки. 

Рабочий захватный орган выполнен в виде хобота, который поступательно перемещается вверх и вниз вместе с колонной и раскачивается в вертикальной плоскости. Этим хоботом кран захватывает мульды с шихтой и транспортирует в мартеновскую печь. 

Тележка имеет раму с шахтой, колонну с  кабиной, раму мундштука с хоботом и стопор мульды. При помощи механизма подъёма осуществляется подъём или опускание колонны с кабиной, подвешенной через блоки на ветвях каната, концы которых крепятся на барабане. При подъёме колонна скользит по вкладышам верхней и нижней траверс. В нижней части колонны на шарнире закреплена рама. Посредством кривошипно-шатунного механизма производится качание этой рамы, и следовательно, подъём или опускание мульды. 

Вращение  вокруг горизонтальной оси мундштука  с хоботом и мульдой осуществляется механизмом вращения хобота, закреплённым на раме. На одном конце мундштука установлено тихоходное зубчатое колесо, на другом — при помощи болтового или клинового соединения закрепляется хобот. Мундштук вращается в подшипниках, установленных в раме. 

Мульда  крепится с помощью замка на конце хобота. Привод замка осуществляется посредством рукоятки, движение от которой передаётся стопору, проходящему внутри мундштука и хобота. В задней части стопор помещён в упорном шариковом подшипнике, позволяющем ему вращаться вместе с мульдой, в то время как его привод от рукоятки, осуществляющий поступательное движение стопора вдоль хобота, не вращается. Привод стопора может быть ручным или механическим с управлением из кабины машиниста, оборудованной сидением. 

Вращение  колонны осуществляется механизмом вращения, передающим движение зубчатому колесу через вертикальный вал. Зубчатое колесо выполнено разъёмным и прикреплено к вращающейся части верхней траверсы. Вращающаяся помещена в специальный кольцевой вкладыш подшипника, закреплённого в верхней траверсе. В верхней части колонны помещён упорный шарикоподшипник, который позволяет колонне с кабиной вращаться вокруг вертикальной оси. Усилие от веса колонны с кабиной передаётся через шарикоподшипник на верхнюю траверсу и её канатные блоки. 

Применение 

Мульдо-завалочный кран применяют в сталеплавильных  цехах машиностроительных заводов  для захвата хоботом мульды с  шихтой и транспортировки её в  мартеновскую печь. 

Напольно-завалочная машина 

Устройство 

Напольно-завалочные машины имеют более простую конструкцию по сравнению с мульдо-завалочными кранами. 

Машина  передвигается по напольному рельсовому пути. Она состоит из моста, перемещающегося  по рельсам, и тележки, на раме которой  закреплены механизмы и передвижения тележки и качания хобота. Рама мундштука имеет ось и качается вокруг шарнира, закреплённого на раме тележки. Устройство мундштука, хобота и стопора для закрепления мульды аналогично соответствующим механизмам для завалочного крана. Питание электрическим током механизмов машины осуществляется с помощью троллеев и токоподводов, помещаемых на мачте. 

На мосту  машины установлено два механизма  передвижения и рельсовые пути для  ведущих передних ходовых колёс  тележки, расположенные на двух главных  балках моста. На поясах этих балок с внутренних сторон помещены две пары рельсов для нижних задних неприводных колёс тележки. Если тележка не перемещает мульду, задние колёса опираются на нижние рельсы. При подъёме мульды равнодействующая веса тележки с грузом перемещается влево от приводных колёс, задние колёса на несколько мм приподнимаются и упираются в верхние рельсы. 

Напольно-завалочная машина производит несколько операций, в том числе передвижение состава  вагонеток с мульдами. Передвижение осуществляется машиной посредством  мульды. Она размещена между упорами вагонеток и через них сообщает движение составу вагонеток. Установлено, что горизонтальная нагрузка на конец хобота при передвижении состава вагонеток составляет 180 кН. При этом тележка упирается одним из скользунов в вертикальный лист главной балки моста. Рама тележки повернётся и получится перекос, в результате чего задняя сторона её через ролик будет упираться в направляющую моста. Когда передвигается состав вагонеток, мост получает перекос и на реборды диагонально расположенных колёс будут действовать реакции, нормальные относительно рельсового пути. 

Рама  тележки иногда имеет такой перекос  при работе машины, что одно из задних колёс её упирается в нижний рельс, а другое — в верхний. Во избежание  скольжения задних колёс по рельсам их ось выполняют разрезной с установкой на месте разреза втулки с подшипниками. При таком конструктивном исполнении задние колёса тележки при движении по мосту вращаются в разные стороны. В других конструкциях ось задних колёс делают неподвижной, а в колёсах делают подшипники. 

Исполнительный  орган мульдо-завалочного крана  и напольно-завалочной машины выполнен в виде хобота. Концевая его часть  с наружной торцовой стороны выполнена  скошенной под некоторым углом  к вертикальной плоскости грани. При опускании конец хобота входит в соприкосновение с аналогичной гранью на внутренней поверхности замка мульды. Вес мульды с шихтой создаёт грузовой момент относительно замка. Замок хобота имеет выступы. 

Надёжное  удержание хоботом мульды обеспечивается стопорной планкой, которая крепится на конце стопора. При введении конца хобота в замок мульды стопорная планка находится во впадине хобота. После того, как конец хобота войдёт в замок мульды стопорная планка отодвигается назад стопором и попадает в прорези, которые расположены на задней стороне мульды. В результате мульда надёжно фиксируется на хоботе. 

Применение 

Напольно-завалочные машины применяют в мартеновских цехах металлургических заводов. 
 

Литейный  кран 

Описание 

По назначению различают три типа литейных кранов:

1. Миксерный.

2. Заливочный.

3. Разливочный. 

Миксерный кран работает в миксерном отделении  мартеновского цеха, заливочный —  в печном и разливочный — в  разливочном пролёте. Миксерный  кран производит подъём ковшей с жидким чугуном со специальных железнодорожных  вагонов-чугуновозов и заливку  жидкого чугуна в миксер. 

Миксер  — специальный склад для жидкого  чугуна, выполненный в виде цилиндра с внутренней огнеупорной кладкой. Вместимость миксеров составляет 1500 т. Миксер поворачивается при помощи опорно-роликового устройства и может  переливать жидкий чугун в ковш, установленный на специальном электрифицированном вагоне. Этот вагон перемещает жидкий чугун в печной пролёт мартеновского цеха, где заливочный кран загружает его в мартеновские печи. Разливочный кран производит разливку жидкой мартеновской (или конверторной) стали в изложницы. Грузоподъёмность главных тележек литейных кранов 100—500 т, а вспомогательных тележек 20-100 т. 

Устройство 

На рисунке  показан литейный кран с двумя  концевыми балками, к которыми крепятся главные балки и две вспомогательные. По главным балкам перемещается главная тележка, по вспомогательным — вспомогательная. Главная тележка с помощью механизма подъёма перемещает ковш с расплавленным металлом, вспомогательная тележка поворачивает этот ковш при разгрузке. Канаты главной тележки проходят к траверсе между главными и вспомогательными балками. Вспомогательная тележка может перемещаться под главной тележкой и производить опрокидывание ковша для заливки жидкого чугуна в мартеновскую печь или освобождение сталеразливочного ковша от шлака.. 

Исполнительный (грузовой) орган литейных кранов выполнен в виде траверсы с широко расставленными пластинчатыми крюками, которые  подвешены к осям. По краям траверсы расположены канатные блоки, закреплённые на осях. Последние закреплены на траверсе перпендикулярно к осям крюков. Для защиты конструкции траверсы от воздействия расплавленного металла нижнюю поверхность ковша выполняют с предохранительным листом. Расстояние между крюками зависит от размеров ковша для жидкого металла. Каждый из двух приводов механизма подъёма имеет электродвигатель и редуктор. На каждом механизме установлено по два тормоза.. 

При определении  грузоподъёмности литейных кранов учитывают  массу ковша с расплавленным  металлом, массу траверсы и подъёмных  канатов. Основное отличие расчёта механизма подъёма литейного крана состоит в том, что каждый механизм подъёма рассчитывают при нормальной и аварийной работе. Учитывая опасные условия при подъёме жидкого металла, на каждом механизме подъёма установлены два тормоза. Тормозной момент определяют в соответствии с правилами Госгортехнадзора.. 

Применение 

Литейные  краны применяют в мартеновских цехах металлургических заводов. 

Кран  для раздевания мартеновских слитков 

Описание 

Они выталкивают  слитки из изложниц с силой 2000, 2500, 4000 и 5000 кН. Основными рабочими органами этих кранов являются большие и малые клещи. Перед раздеванием слитков клещи сначала снимают тепловые надставки. При раздевании слитков кран иногда преодолевает силы трения, образующиеся между стенками остывающего слитка и изложницы. В некоторых случаях сталь попадает в выбоины, образующиеся на внутренних стенках изложниц. Крану приходится как бы срезать шпонки (выступы металла) в выбоинах изложницы. При этом создаются большие силы сопротивления при раздевании слитков. Поэтому краны имеют большие усилия выталкивания. 

Принцип работы 

Кран  выполняет три основные технологические  подъёмно-транспортные операции:

1. При  раздевании слитка, отлитого уширением  кверху, малые клещи захватывают  прибыльную часть слитка и  поднимают его клещевинами вверх. В это время большие клещи упорами прижимают стенки изложницы к поддону, расположенному на вагонетке, которая перемещается по рельсовому пути цеха. 

2. При  раздевании слитка, отлитого уширением  книзу, усилия действуют на  стенки изложницы и слитка, слиток остаётся на поддоне, а изложница большими клещами снимается со слитка и переносится на соседние вагонетки. Усилия передаются на винтовую систему стрипперного механизма. На мост крана усилие раздевания не передаётся. При раздевании слитка малыми клещами, имеющих усилие до 2500 кН, начинают действовать усилия на слиток, затем на стенки изложницы и далее на упоры больших клещей. Усилие не передаётся на поддон. В стрипперном механизме выталкивания усилие от больших и малых клещей передаётся только на винт штемпеля и патрон. Усилие раздевания не передаётся на подъёмный механизм крана и на его мост. 

3. Если  слиток приварился к поддону,  то его отрывают от него  малыми клещами. При этом клещи  упираются концами в поддон. При  этом усилие от малых клещей передаётся на слиток, поддон и большие клещи. Усилие раздевания не передаётся на вагонетку и мост крана. 

В мартеновских цехах машиностроительных заводов  применяют одно- и двухоперационные приспособления для раздевания слитков. Они могут быть подвешены к мостовому крану или выполнены стационарными:

Подвесные приспособления предназначены для  раздевания из изложницы слитков  с уширением вверх или снятия изложницы со слитка с уширением  книзу.

Стационарные  приспособления снимают изложницы  со слитков или выталкивают слитки с уширением вверх из изложниц. 

Устройство 

Кран  для раздевания мартеновских слитков  имеет мост и специальную тележку. Мост крана выполнен из двух мощных балок коробчатого сечения, опирающихся  на две концевые балки. Тележка крана  имеет жёсткий подвес груза, большие и малые клещи которой закреплены в специальном патроне, перемещающемся по специальным направляющим, закреплённым внутри круглой шахты. Шахта жёстко присоединена к раме тележки. На раме расположены четыре механизма: передвижения тележки, подъёма, выталкивания (стрипперования) и управления большими клещами. Последние три механизма могут работать совместно или раздельно. 

Применение 

Краны для раздевания мартеновских слитков  применяют для раздевания стальных слитков из изложниц. 
 
 
 
 

Колодцевый  кран