Металургические краны

Описание 

Слитки  подогревают до температуры 1100—1200 °C, а затем колодцевыми кранами  перемещают к слитковозу, который  транспортирует их к приёмному роликовому конвейеру блюминга или слябинга. При захвате слитка кран подводит тележку и опускает колонну. При этом клещи предварительно поднимаются вверх. Колонна опускается до тех пор, пока клещи расположатся напротив слитка. Затем клещи опускаются до упора их кернов в стенки слитка, после чего включается механизм подъёма. При очистке подин (сухом шлакоудалении) при помощи специальной лопаты, установленной вертикально и закреплённой на клещевой головке, на нижний торец лопаты действуют силы сопротивления движению. Кран при помощи лопаты перемещает раскалённый шлак на поду колодца в специальное отверстие в центре колодца. Шлак далее попадает в специальную вагонетку, установленную под подом колодца в специальном тоннеле. 

Устройство 

Кран  имеет мост и специальную тележку. Мост выполнен из двух стальных балок  коробчатого сечения, которые опираются  на две концевые балки. Мост крана имеет 12 ходовых колёс, тележка — четыре. Тележка состоит из рамы и колонны. Колонна может опускаться и подниматься по шахте с помощью механизма подъёма. Клещи управляются с помощью механизма управления клещами. Оба механизма подъёма работают совместно или раздельно. 

Применение 

Колодцевые  краны используют в отделениях нагревательных колодцев блюмингов или слябингов. Они перемещают слитки из вагонеток  на подины вертикальных колодцев. 

Посадочный  кран 

Устройство 

Посадочные краны имеют мост и две тележки. Мост крана перемещается по крановым путям. На мосту установлены две тележки — главная и вспомогательная. Мост крана снабжается механизмом передвижения, ходовые колёса которого расположены на осях, закреплённых на концевых балках. 

Нижняя  часть тележки крана состоит  из верхней и нижней частей с двумя  шахтами, колонны с кабиной, рамы на которой закреплены клещи с  механизмом зажатия заготовки. На нижней части тележки установлен механизм её передвижения. К раме нижней части  прикреплена шахта, на которой смонтированы горизонтальные и вертикальные ролики, предназначенные для восприятия реакций со стороны нижних рельсов моста крана при поднятии одной стороны нижней тележки под воздействием нагрузок клещей. На нижнем поясе моста крана установлены рельсы, с которыми взаимодействуют ролики. 

На верхней  части тележки размещены механизмы  подъёма и вращения. Механизм подъёма  производит подъём и опускание колонны  с кабиной посредством полиспаста. Вращение верхней части тележки  происходит по круговому рельсовому пути, который закреплён на нижней тележке, с помощью механизма вращения. Устойчивость верхней части тележки обеспечивается верхними и нижними горизонтальными роликами, на которые действуют горизонтальные усилия шахты. Шахта прикреплена к раме верхней тележки. В нижней части колонны, которая имеет форму портала, установлена ось, на которой закреплена рама. Рама может поворачиваться вокруг оси с помощью механизма качания, который установлен на кронштейне колонны. 

При помощи механизма качания клещи захватывают заготовки с пола цеха. Клещи поворачиваются в горизонтальной плоскости вокруг вертикальных осей. Зажим заготовки осуществляется кернами, закреплёнными на клещевинах. 

Кран  с лапами 

Устройство 

Краны с лапами имеют мост и специальную тележку. Мост выполнен решётчатой конструкции, состоящей из двух главных, двух вспомогательных ферм, двух верхних горизонтальных и двух нижних горизонтальных ферм. Эти фермы закреплены по краям двумя концевыми балками. Механизм передвижения расположен в середине моста и вращает ходовые колёса. 

Тележка крана с лапами состоит из двух частей — верхней и нижней. На верхней части размещены механизм подъёма с барабаном, механизм управления лапами и механизм вращения. На нижней тележке установлен механизм движения. Ходовые колёса верхней тележки перемещаются по верхнему рельсу. Обычно верхняя тележка опирается на три ходовых колеса или три двухколёсных балансира, расположенных под углом 120° друг относительно друга. Одно колесо (или один балансир) выполнено приводным. Второй рельс предназначен для опирания на него горизонтальных неприводных роликов, установленных на шахте рамы верхней тележки. Благодаря этим роликам верхняя тележка более устойчива при работе крана. Траверса подвешена канатах механизма подъёма и механизма управления лапами. Оба механизма работают совместно или раздельно. 

Во время  опрокидывания лап канаты, наматываясь  на барабаны, поворачивают траверсу. В  результате этого движения груз (прокатные  изделия) сползает с лап на место  складирования. При вращении барабанов в противоположном направлении лапы возвращаются в горизонтальное положение. Для предотвращения раскачивания траверсы с лапами при разгоне и торможении моста и тележки крана на осях, совпадающих с осями блоков, крепят две штанги. Они располагаются вертикально в направляющих, укреплённых в шахте. Благодаря этим штангам траверса не получает сильного раскачивания при неустановившемся движении. Совпадение горизонтальных осей штанг с осями блоков позволяет поворачивать траверсу при сбрасывании металла с лап и производить её вращение вокруг вертикальной оси. 

Кроме лап, траверса снабжена электромагнитами и крюком. При работе электромагнитов  траверса поднимается, поворачиваясь  на угол не менее 45 º. Для безопасности работы после взятия магнитами груза лапы опускаются. Если при транспортировке будет отключён ток, то груз падает на лапы. 

Ковочный  кран 

Описание 

Ковочные  краны имеют грузоподъёмности от 75 до 300 т. Грузоподъёмность кранов определяется как сумма масс заготовки, приспособлений (патрона, оправки), применяемых для захвата заготовки и кантователя, производящего вращение заготовок. 

Принцип работы 

В зависимости  от способа передвижения ковочными  кранами заготовок различают:

1. Ковку  заготовок с применением патрона.

2. Ковку  заготовок без патрона.

3. Ковку  заготовок на оправке. 

Для манипулирования  заготовкой в процессе ковки с  помощью патрона производится подкатка её цапфы. Закрепление заготовки  в патроне осуществляется его  навинчиванием на предварительно закатанную цапфу заготовки. Патрон вращается относительно горизонтальной оси цепью кантователя и противовесом вспомогательного подъёма. С применением патрона производится главным образом вытяжка коротких заготовок. Особенностью поддержания заготовок с помощью патрона является то, что консольное расположение заготовки относительно точек подвеса патрона создаёт на цепь кантователя значительно большую нагрузку, чем вес заготовки. 

При каждом нажатии верхнего бойка заготовка  смещается вниз на половину хода верхнего бойка. Вместе с заготовкой смещается вниз и цепь кантователя. При неподвижном противовесе цепь кантователя имеет меньшее смещение, чем заготовка. 

Отставание  в смещении происходит вследствие перекоса осей цапф, который возникает при  наличии зазора в месте соединения заготовки с патроном или вследствие пластического изгиба цапфы. 

Устройство 

Ковочные  краны снабжены главной и вспомогательной  тележками, перемещающимися по главному и вспомогательным мостам, соединённым  между собой шарнирными сцепами. Кабина закреплена на главном мосту. На крюке главной тележки подвешен ковочный кантователь, удерживающий при помощи шарнирной цепи заготовку. 

Мосты крана перемещаются по одному крановому  пути. На главной тележке установлены  привод механизма главного подъёма  и неподвижные блоки канатного  полиспаста, закреплённые на пружинах-амортизаторах. На крюке главного подъёма установлен ковочный кантователь с шарнирной цепью, которая поддерживает патрон. В патроне закреплена цапфа слитка. Ковка осуществляется верхним бойком пресса. 

В связи  с тем, что масса слитка значительная, патрон выполнен достаточно большой длины. На его конце установлен противовес, выполненный в виде кольца и подвешенный посредством цепи к крюку вспомогательного подъёма, установленного на тележке вспомогательного моста. Механизмы передвижения ковочных кранов установлены на главных мостах. 

Применение 

Ковочные  краны применяют в кузнечно-прессовых  цехах для ковки поковок прессами. 
 
 
 
 
 

Кузнечный манипулятор 

Описание 

Манипуляторы  имеют меньшую грузоподъёмность (до 75 т) по сравнению с ковочными кранами, однако они более маневренны. Обычно многие из них имеют механизмы захвата, вращения вокруг горизонтальной оси, подъёма, качания, передвижения и иногда вращения вокруг вертикальной оси. 

Устройство 

Конструкция показана на примере полноповоротного напольного кузнечного манипулятора, состоящего из ходовой и поворотной частей. На канатах механизма качания манипулятора крепится конец хобота с клещевым захватным механизмом. Рама хобота подвешена на оси механизма подъёма. Удары бойка пресса или молота смягчаются пружинными амортизаторами, которые передают динамические усилия на конструкцию поворотной части. Вращение заготовки в клещах осуществляется электродвигателем механизма вращения, который закреплён на раме хобота. 

Зажим заготовки клещами осуществляется сжатым воздухом от установленного на задней стороне манипулятора компрессора. Хобот с клещами имеет головку, которая крепится на конце хобота при помощи клиньев. Воздухораспределительное устройство хобота подаёт воздух в заднюю или переднюю полости цилиндра. При этом рычаги клещей раскрываются или сдвигаются и через щёки клещей освобождают или захватывают заготовку поковки. 

Применение 

Напольные кузнечные манипуляторы, так же как  и ковочные краны, обслуживают прессы и молоты при ковке изделий. 

Закалочный  кран 

Описание 

Первые  типы закалочных кранов имели скорость опускания груза, превышающую скорость подъёма всего лишь в 2-3 раза. Конструкции  этих кранов почти не имели отличий  по сравнению с обычными мостовыми  кранами. Увеличение скорости опускания груза в закалочных кранах производилось за счёт свободного падения груза. Опускающийся груз, связанный посредством механизма с подъёмным двигателем, приводил его во вращение, то есть заставлял его работать в качестве генератора. В этих кранах допускается увеличение частоты вращения двигателя более чем в 2-3 раза по сравнению с нормальной частотой вращения (тиристорный привод). 

Тормозные устройства для быстрого опускания  груза должны удовлетворять следующим  требованиям: 

1. Обеспечивать  постоянную скорость при спуске груза независимо от его массы.

2. Осуществлять  надёжное и плавное торможение  на коротком пути (100—150 мм).

3. Надёжно  удерживать груз в подвешенном  состоянии.  

Процесс закалки изделий требует равномерного погружения их в закалочную жидкость, так как при неравномерном опускании качество закалки ухудшается. Чем меньше будет путь торможения груза в ванне, тем меньше её размеры и стоимость. Поэтому путь торможения груза, с одной стороны, должен быть наименьшим. Однако, с другой стороны, при значительной скорости опускания груза и малом пути торможения могут возникнуть большие силы инерции, которые оказывают отрицательное действие на металлоконструкции крана. 

В настоящее  время созданы различные тормозные  устройства для быстрого опускания  груза: электрические, механические, пневматические, электромеханические, электрогидравлические, гидромеханические тормозные 

Устройство 

Краны состоят из моста и специальной  тележки. Конструкция моста обычная, как в мостовых кранах. Тележка  имеет специальный механизм подъёма, производящий быстрое опускание закаливаемого предмета в охлаждаемую жидкость. Высокая скорость опускания требуется для обеспечения равномерной закалки детали по длине и толщине.