Особенности и разновидности грейферных кранов: во всех подробностях

Мостовой грейферный кран — один из относительно редко встречающихся типов оборудования. В качестве грузозахватного механизма здесь используются грейферы, а сам кран применяют, как правило, на производстве.

Грейфер позволяет захватывать и переносить с места на место кусковые и сыпучие материалы. Как правило, это сырье, которое перевозится с одной площадки на другую. Это может быть металл, камень, щебень, даже песок, а также любые другие виды сырья. Хрупкие грузы с помощью гейфера не транспортируют.

Описание

Устройство представляет собой приспособление, представляющее большой железный черпак, прицепляемый к грузоподъемному крану и служащий для захватывания и выгрузки поднимаемого краном материала — песка, земли, горных пород, лома металлов.

Грейферы также являются рабочим оборудованием механических и гидравлических экскаваторов и применяются при разработке грунтов ниже и выше уровня его стоянки, а также некоторых других видов работ — рытья глубоких котлованов, очистки прудов и каналов.

Параметры

В значение грузоподъёмности крана (обозначается «Q«), оборудованного грейфером включены массы груза и грейфера. От соотношения этих масс зависит зачерпывающая способность грейфера. В связи с этим перегружаемые грейфером сыпучие грузы разделены по насыпной плотности на следующие группы:

Группа	Насыпная плотность (p), т/м³	Описание грузов	Масса грейфера
Весьма лёгкие	0,4 — 0,63	известь-пушонка, угольная пыль	0,37Q
Лёгкие	0,8 — 1	сухие порошкообразные глинозёмы и мел, сухой шлак, мелкий и средний щебень, уголь всех марок	0,4Q
Средние	1,25 — 2	мелкокусковый гипс, алебастр, сухая мелкокусковая глина, гравий, среднекусковый известняк, битый кирпич, цемент, крупный щебень	0,42Q
Тяжёлые	2,5 — 3,2	твёрдые породы	0,45Q

Грузоподъёмность грейфера определяется взвешиванием материала после пробного зачерпывания, производимого владельцем грейфера перед применением для перевалки груза данного вида (марки, сорта). Пробное зачерпывание производится с горизонтальной поверхности свеженасыпанного грунта. Канаты грейфера должны быть защищены от перетирания материалом, захватываемым грейфером.

Блоки грейфера располагаются и выполняются таким образом, чтобы исключалось самопроизвольное его раскрытие и выпадение канатов из желобка блока.

Грейфер принцип работы

Все виды грейферов объединены единой конструкционной идеей, которая выражается в использовании большого железного черпака с открывающимися челюстями для захвата и манипуляций с различными видами материалов – кусковыми, сыпучими, штучными. Устройство грейфера подразумевает его монтаж к грузоподъемному крану или любой аналогичной технике.

Навесное оборудование грейфер имеет отличие между моделями по кинематическому признаку, согласно которому все устройства можно разделить на оборудование:

• канатное – челюсти монтируются к приводным лебедкам посредством гибкого каната;
• приводное – рабочий механизм расположен непосредственно на оборудовании.

Приводные захваты в свою очередь делятся по виду рабочего оборудования и связанного с ним источника энергии. По данному критерию разновидности грейферов бывают:

• моторные – функционируют от энергии двигателя;
• гидравлические – работают от гидравлической системы спецтехники;
• электрогидравлические — в верхней части агрегата располагается насос питаемый электричеством;
• пневматические – для них требуется пневмосеть.

Все типы грейферов имеют свою специализацию, благодаря уникальным преимуществам и техническим характеристикам. Главное, что требуется учитывать, оценивая виды грейферов, – груз, с которым придется работать оборудованию и место непосредственной установки устройства. Грузоподъемность машины при анализе ее возможностей рассчитывается как сумма массы потенциального груза и веса грейфера.

Заявленные на любой грейфер технические характеристики определяют «фронт» его работ, а также спецтехнику, рекомендуемую в качестве базы.

Навесное оборудование грейфер может:

• быть установлено на погрузчики, краны, экскаваторы;
• подвешиваться на крюк грузоподъемного крана;
• работать от стационарной пневматической системы.

Минимальной мобильностью и маневренностью обладает пневматический навесной грейфер, так как вне цехов с необходимым оснащением он абсолютно бесполезен. Также стоит отметить неоспоримый факт, о котором заявляют предоставленные на пневматический грейфер технические характеристики – мощность его значительнее меньше гидравлических аналогов.

Канатные грейферы

Одноканатный грейфер

Одноканатные грейферы являются сменными грузозахватными приспособлениями и могут быть навешены на крюковую обойму любого крана соответствующей грузоподъёмности. Канат грейфера этого типа одновременно является подъёмным и замыкающим. Основная конструктивная особенность — наличие замка, соединяющего обойму с траверсой. Обойма и траверса могут быть выполнены с блоками полиспаста. Вместимость данного типа грейферов от 0,5 м³ до 2,0 м³.

Принцип работы

Далее перечислены этапы рабочего цикла одноканатного грейфера.

Достоинства и недостатки

Достоинства:

• быстрая смена;
• возможность работы на любом кране.

Недостатки:

• сильные удары об упоры при раскрытии челюстей;
• уменьшение высоты подъёма (из-за того, что длина выбираемого из полиспаста каната достигает 2,5 м);
• ручное управление раскрытием челюстей грейфера.

Двухканатный

Устройство

Двухканатный грейфер имеет челюсти, которые шарнирно соединены с нижней траверсой и с помощью тяг с головкой. Подъёмный канат, который закреплён на головке предназначен для подъёма и опускания грейфера с помощью подъёмной лебёдки. Замыкающий канат, соединённый с нижней траверсой, который проходит через отверстие в головке и закрепляется на барабане замыкающей лебёдки. Этот канат предназначен для открывания и закрывания челюстей грейфера. Для увеличения усилий резания на кромках челюстей и лучшего зачерпывания материала замыкающий канат запасовывают в полиспаст, обоймы с блоками которого закреплены на нижней траверсе и головке. Лебёдки имеют независимое управление.

Принцип работы

• Рабочий цикл двухканатного грейфера включает следующие операции:

Если продолжать работать замыкающей лебёдкой после закрывания челюстей, то грейфер вместе с грузом будет подниматься на одном замыкающем канате, который при этом будет перегружен. Подъём грейфера на одном замыкающем канате запрещён, так как это приводит к быстрому изнашиванию каната.

Для исключения перегрузки замыкающего каната применяют полуавтоматическое управление грейфером, при котором в момент закрывания челюстей автоматически включается подъёмная лебёдка. Вместимость грейферов от 2 м³ до 20 м³. Управление канатами и обеспечение их натяжений и скоростей, необходимых для нормальной работы грейфера, осуществляется грейферными лебёдками.

Достоинства и недостатки

Четырёхканатный грейфер

Двухканатные грейферы могут быть снабжены двумя, тремя или четырьмя канатами, но принцип действия остаётся неизменным. Четырёхканатные грейферы относятся к группе двухканатных. Они выполнены с двумя подъёмными и двумя замыкающими канатами.

Подгребающий грейфер

Подгребающие грейферы предназначены для зачерпывания материала, например, из вагонов, трюмов судов и т. п. В четырёхканатном подгребающем грейфере замыкающие канаты образуют горизонтальный полиспаст.

Устройство

Поддерживающие канаты обходят блоки на траверсе, связанной с челюстями посредством тяг. Замыкание грейфера производится при движении замыкающих канатов вверх, раскрытие грейфера в подвешенном состоянии — при остановленных замыкающих канатах и перемещающихся вверх поддерживающих. Размах челюстей в раскрытом состоянии до 8 м.

Технические характеристики грейферного крана

Схема механизмов тележки грейферного крана: электродвигатель , соединенный зубчатой муфтой с редуктором , барабан с левой и правой нарезками для каната и тормоз Грейферные мостовые краны востребованы и незаменимы как оборудование, с помощью которого проводятся работы на площадках открытого типа. Но они также часто используемы и в работах, которые выполняются в тяжелых температурных условиях на металлургических цехах.

Основные параметры:

• Высота подъема: 24 метра;
• Скорость подъема —  48 метров в минуту;
• Скорость перемещения грейфера составляет 48 метров в минуту;
• Скорость перемещения крана достигает 96 метров в минуту.

Часто многие производители совмещают в грузоподъемном оборудовании узлы и механизмы соответственно с индивидуальными запросами заказчика. Это дает возможность варьировать определенные параметры устройств.

Перегрузка щебня моторным многочелюстным грейфером

Электропривод механизма  мостового грейферного крана питается трехфазным стандартным  переменным напряжением в 380В с частотой 50Гц. Сеть переменного напряжения имеет свойства источника напряжения.

В промышленной сети иногда могут случаться сильные скачки напряжения, поэтому важно обеспечить работоспособность установки при возможных колебаниях напряжения, а также обеспечить защиту от коротких замыканий.

Для этого используется автоматический выключатель, который пособен обеспечить защиту двигателя от возможного короткого замыкания, как со стороны нагрузки, так и со стороны питающей сети.

Управление краном осуществляется непосредственно оператором-крановщиком, поэтому управление достаточно простое , оно позволяет легко управлять торможением и разгоном  крана, а еще осуществлять фиксированный режим работы на заданной скорости перемещения.

Работа грейфера на видео

По области использования все типы грейферов подразделяются на:

• захватные – бревнозахваты, используемые для манипуляций с лесоматериалами;
• копающие – устанавливаемые на экскаваторы;
• двухчелюстные гидравлические – перегрузка сыпучих продуктов;
• многочелюстные гидравлические – для работы с металлоломом и строительным мусором;
• специального назначения – для добывающей отрасли и раскопки траншей.

Среди многообразия моделей грейферов лучшие технические характеристики демонстрируют гидравлические устройства. Их мощность заявлена как наиболее максимальная, так как только гидравлический привод способен обеспечить наибольшую силу сжатия челюстей. Даже врезание в грунт и проведение земляных работ подвластно гидравлическому оборудованию. При этом вес грейфера значения не имеет.

Гидравлический агрегат относится к наиболее востребованному виду грузоподъемного мощного оборудования, так как справляется со всеми видами специализированных работ. Грузоподъемность грейфера допускает разработку грунта, подготовку строительных площадок, перемещение сыпучих и крупнокусковых грузов.

Если сравнить гидравлический грейфер по характеристикам с аналогичными данными его «конкурентов» (приводные моторные и канатные модели), то выигрыш будет на стороне гидравлики. Основное преимущество – гидроцилиндры, которые отвечают за сжатие челюстей и мощность самого устройства. Гидроцилиндры принято располагать непосредственно на корпусе изделия, а обязательный в этом тандеме гидронасос — на экскаваторе или другой спецтехнике. Между собой насос и гидроцилиндры соединяются посредством системы шлангов высокого давления.

Электрогидравлический навесной грейфер отличает расположение насоса на самом оборудовании, что в сочетании с собственным пусковым устройством обеспечивает технике большую мобильность и автономность. Отличает «братьев» и скорость работы – электрогидравлический захват позволяет экономить до 30% времени на выполнение одной и той же работы по сравнению с обычной «гидравликой».

Но это на практике не играет большой роли и не снижает востребованности гидравлических грейферов, которые превосходят моторные и пневматические устройства по всем основным техническим характеристикам.

Среди достоинств грузозахватного оборудования гидравлического типа стоит еще отметить вес грейфера и наличие у него роторной установки. Последняя отвечает за возможность устройства поворачиваться бесконечно вокруг своей оси и производить манипуляции даже в ограниченном рабочем пространстве. Также роторная установка повышает КПД грейфера при осуществлении грунтовых работ, в частности при прокладке сложных траншей или подготовке глубоких карьеров.

Гидравлические, моторные, пневматические и другие модели активно используются везде, где есть в них необходимость. Главное их достоинство – расширение круга возможных работ у спецтехники.

Навесное оборудование HGT реализуется в стандартизированных вариантах, но всегда есть возможность индивидуального проектирования под специфичный груз или уникальные задачи.

Приводные грейферы

Управление челюстями данного вида механизмов реализуется посредством отдельного привода, который передает силовое усилие с электрического или дизельного мотора на исполнительные элементы. С целью подчеркнуть существование отдельного двигателя, ответственного за управление приводом, приводные грейферы часто называют моторными.

Двигатель, усилие с которого передается на челюсти посредством привода, может являться частью конструкции грейфера или размещаться за ее пределами, на подъемно-погрузочном механизме. В последнем случает, в зависимости от привода, к управляющему механизму грейфера должны дополнительно подводиться шланги или кабели.

По типу привода выделяются следующие типы грейферных захватов:

• электромеханические
• гидравлические
• пневматические
• электромагнитные

В электромеханическом приводном грейфере рабочее усилие, вырабатываемое электрическим двигателем, передается на челюстные захваты при помощи зубчатого, редукторного, ременного, винтового или другого передаточного механизма. Простые, но надежные, захваты оснащаются электрической талью — электромотором с полиспастом, подвижный блок которого в сочетании с шарнирной системой челюстей координирует работу последних.

Гидравлические грейферы оснащаются гидроцилиндрами и системой подводящих шлангов. Насосное оборудование, служащее для нагнетания жидкости в цилиндры, не является частью конструкции гидравлического типа. Это следует четко понимать. Если насос установлен непосредственно в грейфере с системой цилиндров, то привод такого механизма будет называться электрогидравлическим.

Устройство пневматического грейфера, по сути, не отличаются от гидравлического, за исключением того, что вместо жидкости используется сжатый воздух, нагнетаемый воздушным насосом (компрессором).

В основе функционирования электромагнитного грейфера лежит явление возникновения магнитного поля под действием электрического тока. Напряжение, приложенное к катушкам возбуждения, заставляет подвижный магнитопровод сблизиться с корпусом и сомкнуть челюсти. Образуемый от двух катушек магнитный поток порождает единое магнитное поле, отвечающее за притяжение ферромагнитных материалов к электромагниту. Кроме того, возникающий магнитный эффект усиливает «хватательные» характеристики захвата — мелкая металлическая стружка и другие мелкокусковые предметы, являющиеся ферромагнетиками, не высыпаются из ковша при его перемещении, что повышает объем удерживаемого груза. Опорожнение ковша производится прекращением подачи напряжения на катушки магнитопроводов. Челюсти под действием собственного веса размыкаются — и груз вываливается.

Видовые различия грейферов

Управление челюстями и передача усилия на исполнительный элемент осуществляется приводным двигателем, базирующимся на грузозахвате или вне его пределов. Передаточные механизмы координируют работу шарнирных захватов.

Разновидности по типу привода:

• Гидравлический.
• Электромеханический.
• Пневматический.
• Электромагнитный.

Оснащение приводами расширяет сферу деятельности. Независимое смыкание захватов устраняет проблему препятствий плотному охвату груза. Противодействие одной лапе компенсируется независимым движением других. Гидравлика позволяет врезаться в неподатливые породы в добывающей промышленности.

Основные характеристики грейферов:

• Емкость (куб. м)
• Грузоподъемность (кг)
• Габаритные размеры (в открытом и закрытом состоянии) (мм)
• Порожняя масса (кг)
• Тип привода
• Количество челюстей
• Тип груза
• Плотность груза (для копающих)
• Мощность двигателя (для электроприводных)
• Число канатов (для канатных)
• Диаметр каната (для канатных)

Специальные грейферы

имеют особые формы челюстей в зависимости от условий работы. Многочелюстной грейфер «Полип» для перегрузки кускового материала (рис. 13) состоит из шести челюстей и головки. Связь головки с челюстями осуществлена тягами и замыкающим канатом. Независимость движения каждой челюсти достигается наличием ролика в каждой челюсти, непосредственно связанной с головкой. Равномерное распределение усилий в челюстях достигается тем, что замыкающий канат последовательно огибает ролики головки и челюстей и проходит через уравнительные ролики. Ролики головки расположены в виде звездочки. Внешнее движение челюстей ограничено кольцами. Ролики челюстей защищены обоймами. Механизм весь сварной, тяги состоят из уголков.

Многочелюстной грейфер

Широкое применение находят многочелюстные грейферы. Челюсти (от трёх до восьми) для перегрузки труднозачерпываемого материала (крупнокусковой руды и др.) имеют серповидную форму и шарнирно закреплены на цилиндрической нижней траверсе. Челюсти расположены друг относительно друга под углом 120-45 °. Челюсти грейфера для круглого леса выполнены в виде плоских лап.

Экскаваторы

Канатные грейферы

На механических тросовых экскаваторах применяют как двухчелюстные грейферы, так и грейферы с большим количеством челюстей — число и форма челюстей зависят от вида перегружаемого материала. Однако принципиальная схема их работы не отличается от схемы двухчелюстного грейфера.

Описание

Для грейфера, используемого на механическом экскаваторе используют решётчатую стрелу драглайна. Для экскаваторов выпускают грейферы трёх типов: лёгкого, среднего и тяжёлого класса. При этом масса применяемого грейфера должна быть тем больше, чем плотнее грунт. Однако, чем тяжелее грейфер, тем меньше грунта он может поднять при данной устойчивости оборудования, что сказывается на его производительности.

Устройство

Чтобы предотвратить закручивание канатов и значительное раскачивание грейфера при повороте платформы, используют оттяжное приспособление, называемое успокоителем. Успокоитель действует на ковш оттяжным канатом. Постоянное, независимое от положения грейфера натяжение каната создаётся весом перемещающегося внутри стрелы по направляющим груза, к которому крепят канат, огибающий блоки. На некоторых экскаваторах используют фрикционный механизм открывания днища ковша, на барабане которого крепят канат.

Достоинства и недостатки

Недостаток канатного грейфера — невозможность разрабатывать плотные грунты: нагрузки от массы грейфера не хватает, чтобы врезаться в грунт.

Гидравлические грейферы

На экскаваторах с гидравлическим приводом устанавливают специальные жёстко подвешенные грейферы, которые крепят на рукояти обратной лопаты вместо ковша.

Достоинства и недостатки

Основное достоинство — возможность создавать необходимое давление при врезании на грунт и вне зависимости от своей массы осуществлять разработку плотных грунтов.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...