Колодцевые краны используют в отделениях нагревательных колодцев блюмингов или слябингов для перемещения слитков из вагонеток на подины вертикальных колодцев. Слитки подогревают до температуры 1000…1200 °С, а затем колодцевыми кранами перемещают к слитковозу, который транспортирует их к приемному роликовому конвейеру блюминга или слябинга.
Колодцевый кран имеет мост 1 и специальную тележку 2 (рис.6.1).
Рисунок 6.1 – Общий вид колодцевого крана
Мост выполнен в виде двух балок коробчатого сечения, опирающихся на две концевые балки. Мост имеет 12 ходовых колес, тележка – 4 колеса.
Тележка состоит из рамы 2 с шахтой 3 и колонны 11 (рис.6.2). Колонна может подниматься и опускаться по шахте 3 с помощью механизма подъема, барабан которого имеет три нарезки: крайние двухзаходные нарезки предназначены для канатов 26 подъема колонны 11, подвешенной на восьми ветвях. Канаты опускаются к четырем блокам 5, закрепленным в верхней части колонны 11, и поднимаются к системе балансиров 27. Кратности канатного полиспаста равна двум. Со средней резьбы барабана канат 29 опускается к блоку 6 и затем поднимается к барабану 28 механизма управления клещами.
|
|
Рисунок 6.2 – Схема механизмов подъема, управления и вращения
клещей колодцевого крана
Оба механизма работают совместно или раздельно. Обойма блока 6 может перемещаться вверх или вниз по направляющим 9, закрепленным в колонне 11. Обойма имеет ролики 7, которые обеспечивают устойчивость ее движения по направляющим. В нижней части обоймы расположен упорный шарикоподшипник 8, на который действует вес клещей 20, траверсы 19 и штанги 10. Подшипник 8 обеспечивает вращение клещей вокруг вертикальной оси.
При подъеме или опускании блока 6 по направляющим 9 с помощью механизма управления клещи 20 поднимаются или опускаются. При этом их ролики скользят в прорезях 18 подвески клещей 16, вследствие чего изменяется величина их раскрытия.
При захвате слитка кран подводит тележку и опускает колонну 11. При этом клещи 20 предварительно поднимаются вверх. Колонна опускается до тех пор, пока клещи не расположатся напротив слитка. Затем клещи опускаются до упора их кернов 21 в стенки слитка, после чего включается механизм подъема. При захвате слитка барабан 1 работает на подъем, а барабан 28 – на опускание.
Механизм управления имеет в редукторе храповое устройство, которое позволяет вращаться валу двигателя на опускание даже тогда, когда клещи случайно уперлись в слиток.
Механизм вращения клещей состоит из электродвигателя 4, червячного редуктора 24, фрикционной муфты 25, вертикального вала, опирающегося на опорный подшипник 23, и зубчатой передачи 13. Последняя приводит в движение вертикальный полый вал14, имеющий подшипники 15. На этом валу закреплена подвеска клещей 16. Внутри вала 14 установлена штанга 10 механизма управления клещами. Механизм вращения закреплен на колонне 11.
|
|
Реактивный момент зубчатой передачи 13 передается через скользуны 12 колонны 11 на вертикальные направляющие шахты 3.
Грузоподъемная сила механизма подъема
Q0=Q+GK+GКан ,
где Q – вес слитка;
GK – вес колонны и механизма вращения;
GКан – вес канатов, передающийся на подъемный барабан.
При эксцентриситетах слитка е1 и е2 относительно вертикальной оси колонны на ее направляющих действуют силы трения
; .
Равнодействующая веса колонны может иметь эксцентриситеты е3 и е4 относительно ее оси. Тогда на направляющие будут действовать силы трения
; .
При совместной работе механизмов подъема и вращения при разгоне или торможении появится реактивный момент
МР = МСт.2 – МСт.1 + МДин.2 – МДин.1 ,
где МСт.2 – момент на полом валу 14 (см.рис. 6.2) при установившемся движении;
МСт.1 – момент на выходном валу редуктора 24 при установившемся движении;
МДин.2 – момент от силы инерции, образующейся при разгоне или торможении механизма вращения при наличии на клещах слитка на полом валу 14;
МДин.1 - момент от силы инерции, образующейся при разгоне или торможении механизма вращения на выходном валу редуктора 24;
При разгоне механизма
,
i – передаточное отношение зубчатой передачи 13;
η – КПД зубчатой передачи 13.
Силы трения на направляющих 12 колонны 11
.
Суммарное натяжение канатов подъема и управления клещами при совместной работе механизмов подъема и вращения
Q` = Q0 + T1 +T2 + T3 + T4 + T5.
Суммарный момент трения в механизме вращения клещей при установившемся движении
МТр = М1 + М2,
где М1 – момент от сил трения в подпятнике зубчатого колеса зубчатой передачи 13 и в подпятнике штанги 10 (см.рис. 6.2);
М2 – момент сил трения в подшипниках полого вала 14.
Момент М2 образуется от горизонтальных реакций А1 и А2 с плечом с между ними. Эти реакции возникают в верхнем и нижнем подшипниках полого вала от эксцентричного приложения нагрузки (эксцентриситеты е1 и е2) и усилия от зубчатого колеса зубчатой передачи 13.
При очистке подин (при сухом шлакоудалении) при помощи специальной лопаты, закрепленной на клещевой головке и установленной вертикально, на нижний торец лопаты действуют силы сопротивления движению. Кран при помощи лопаты перемещает раскаленный шлак на поду колодца в специальное отверстие в центре колодца, Шлак далее попадает в специальную вагонетку, установленную под подом колодца в специальном тоннеле.