В процессе работы грузоподъёмное оборудование осуществляет много действий одновременно. При этом важна синхронность. Это является важнейшим фактором слаженного функционирования машины. Контролировать рабочий процесс и обеспечить безопасность оператора и присутствующих на площадке сотрудников, сохранность остальных механизмов и имущества помогают специальные устройства: датчики, упоры и т. п.
Основным назначением приборов безопасности грузоподъёмного оборудования является сбор, обработка и регистрация информации о положении устройства, загрузке, предотвращение неуправляемого передвижения, удара. Согласно требованиям, каждый из видов механизмов должен иметь соответствующие приборы в зависимости от конструктивных особенностей и расположения. Назначением датчиков является фиксация малейших сбоев в работе, отправка тревожного сигнала, который становится причиной полной остановки для проведения диагностики и устранения поломки.
Виды приборов безопасности кранов
Работа промышленного и любого другого грузоподъёмного оборудования может представлять угрозу для сотрудников, выполняющих свои обязанности на том же участке. По этой причине все устройства оснащаются приборами безопасности кранов. Список следующий:
- ограничитель - автоматически отключает привод устройства, если допущено превышение максимальной грузоподъёмности оборудования;
- концевой выключатель - предохранитель, который позволит отключить в автоматическом режиме привод при осуществлении перехода подвижных частей за пределы рабочей зоны;
- ограничитель вылета стрелы - устанавливается на стреловых кранах для отключения механизма при достижении минимального или максимального показателя;
- тормозная система (устанавливаются на исполнительных механизмах) - основным предназначением является снижение частоты вращения устройств, полная остановка с целью фиксации груза в определённом положении;
- ограничитель поворота - предотвращает вращение поворотной части с целью недопущения обрыва электрических проводов;
- указатель грузоподъёмности - позволяет не допустить перегрузку кранового оборудования;
- анемометр - определяет скорость ветра, при которой эксплуатация устройства может представлять опасность;
- противоугонное устройство - не позволяет кранам башенного и козлового типов сойти с рельсов под воздействием сильного ветра;
- дополнительные опоры - обеспечивают устойчивость оборудования;
- тупиковые упоры - устанавливаются по краям рельсов, балок с целью предотвращения схода крана;
- буферные устройства - смягчают возможный удар упоров друг о друга (чаще всего используются подушки из резины, деревянные бруски, механизмы гидравлического типа).
Это далеко не полный список приборов и датчиков, разработанных с целью обеспечения безопасной эксплуатации грузоподъёмного оборудования.
Кроме того, все легкодоступные части крана должны быть обязательно ограждены. Для этого используются облегчённые металлические конструкции, которые можно убрать для проведения технического обслуживания, проверки работоспособности, настройки, диагностики и других мероприятий, предусмотренных правилами безопасности.
Освещение и сигнализация
Все виды грузоподъемного оборудования должны быть оснащены осветительными приборами для работы в тёмное и ночное время суток. Причиной для этого является и эксплуатация при плохой видимости (например, в тумане). Установка башенного крана подразумевает монтаж светильников, которые полностью освещают рабочую зону устройства. При этом включение должно осуществляться независимым электротехническим прибором, который нужно разместить на портале. Рабочая и аппаратная кабина, машинное помещение тоже должны быть освещены. Это касается всех типов кранов (башенных, мостовых, козловых, консольных) и других видов грузоподъёмного оборудования. Светильники, установленные на самих механизмах даже после завершения рабочего дня должны оставаться включёнными. Кроме того, грузоподъёмное оборудование в обязательном порядке оснащается сигнализацией. Звуки прибора должны иметь хорошую слышимость в местах передвижения, опускания и подъёма груза даже при сильном ветре, дожде и в других неблагоприятных погодных условиях.
Особенности технического обслуживания
Когда нужно осуществлять техническое обслуживание крана? Чаще всего его проводят во время мероприятий по проверке и диагностике самого грузоподъёмного устройства. Наладчик настраивает системы с учётом актуальных правил и положений. При прохождении технического обслуживания осуществляются:
- внешний осмотр приборов с целью проверки качества установки;
- определение состояния и правильности подключения электрических проводов;
- очистка от загрязнений;
- регулировка систем и механизмов;
- определение целостности металлических конструкций, электрического механизма и других систем;
- проверка целостности установленных пломб, исправности, работоспособности.
После завершения ТО наладчик делает соответствующую запись в журнале.
Ремонт и диагностика
В случае выхода из строя грузоподъёмного оборудования необходимо провести тщательный осмотр для выявления причин поломки. Чаще всего замены требуют некоторые детали и компоненты, например, микросхемы, датчики и платы. Ремонт является довольно сложным технологическим процессом, выполнять который имеет право наладчик-профессионал, имеющий соответствующее разрешение и квалификацию. При обнаружении неисправностей эксплуатация грузоподъёмного оборудования должна быть приостановлена до устранения поломки. После ремонта наладчик выполняет настройку нужных параметров. Периодичность проверки зависит от вида оборудования, его грузоподъёмности, условий эксплуатации и других немаловажных факторов.
1.4. Приборы и устройства безопасности козловых кранов и мостовых перегружателей
Приборы и устройства безопасности козловых кранов и мостовых перегружателей, требования к их установке должны соответствовать Правилам устройства и безопасной эксплуатации кранов , государственным стандартам и другим нормативным документам.
В соответствии с Правилами козловые краны и мостовые перегружатели должны оснащаться автоматически срабатывающими ограничителями рабочих движений: ограничителями верхних и нижних положений грузозахватных органов, ограничителями передвижения кранов и крановых тележек. Для ограничения верхних и нижних положений грузовой подвески широкое применение нашли ограничители рычажного и шпиндельного типов , аналогичные конструкциям, устанавливаемым на мостовых кранах. Ограничители нижнего положения устанавливают обычно при необходимости опускания груза ниже уровня головки крановых рельсов.
Для ограничения передвижения кранов и перегружателей, а также крановых тележек в конце крановых путей и подтележечных рельсов устанавливают тупиковые упоры. Для недопущения наезда на тупиковые упоры в двигательных режимах предусмотрено упреждающее выключение двигателей механизмов передвижения при подходе крана к упорам с помощью концевых выключателей и реек, устанавливаемых на расстоянии величины тормозного пути крана. Для гашения энергии при остановке краны, перегружатели и их тележки оснащают буферными устройствами. Концевые выключатели механизмов передвижения кранов и перегружателей устанавливают на нижних частях опор, а концевые выключатели грузовых тележек - в конце подтележечного пути, что обусловлено условием удобства и простоты монтажа питающих коммуникаций.
Козловые краны и мостовые перегружатели должны оборудоваться ограничителями грузоподъёмности (для каждой грузовой лебедки), если возможна их перегрузка по условиям технологии производства. Ограничители грузоподъёмности кранов мостового типа не должны допускать перегрузку более чем на 25 %.
По способу фиксации фактических параметров нагружения ограничители грузоподъёмности могут быть грузовыми, пружинными, торсионными, рычажными, эксцентриковыми, электромеханическими с применением тен-зорезисторов и электронных усилителей .
В рычажных ограничителях грузоподъёмности (рис. 1.34) сила веса груза G
передается на двуплечий рычаг 1 с выбранным конструктивным соотношением
плеч. С другой стороны на рычаг действует упругое усилие пружины 2 (рис.
1.34, а). При большем соотношении плеч требуется меньшее упругое усилие
пружины. При попытке подъёма груза сверх допустимого нарушается
уравновешенность рычага, пружина деформируется и рычаг воздействует на
исполнительное устройство, например концевой выключатель 3 (рис. 1.34, а).
Рис. 1.34. Схема ограничителя грузоподъемности рычажного типа
В большинстве случаев передача усилия на ограничитель грузоподъёмности
осуществляется через неподвижный уравнительный блок 4 полиспаста (рис. 1.34,
б), установленный на меньшем плече рычага, уравновешенного усилием F
пружины. При такой схеме нагружения рычага увеличивается передаточное число
рычажной системы ограничителя:
В
практике краностроения преимущественное распространение получили
эксцентриковые ограничители грузоподъемности (рис. 1.35), в которых
уравнительный блок устанавливается на оси эксцентрично и при подъеме груза,
преодолевая момент, создаваемый грузиком 2, поворачивается вместе с рычагом
3, который воздействует на концевой выключатель 7, и в случае превышения
предельного значения нагрузки обесточивает механизм подъема груза.
Рис. 1.35. Эксцентриковый ограничитель грузоподъемности с грузовым уравновешиванием
При подъёме груза до номинального значения момент равнодействующей R (см.
рис. 1.35) от усилий в канатах S на эксцентриситете
е
оси уравновешивается силой
веса грузика G на плече L
рычага (от оси до центра
тяжести грузика):
R * e = G * L
При увеличении усилия в канате сверх нормативного равновесие нарушается, происходит поворот рычага вплоть до воздействия его на концевой выключатель и отключения механизма подъёма.
В качестве уравновешивающего элемента вместо грузика может использоваться пружина. В таких ограничителях грузоподъёмности (рис. 1.36) усилие в канатах 7 передаётся эксцентрично установленному блоку 5, который при перегрузке вызывает поворот рычага 4 относительно оси А, а тот, в свою очередь, преодолевая сопротивление уравновешивающей пружины 2, воздействует на нажимную планку 1, которая, в свою очередь, воздействует на концевой выключатель 3. При увеличении усилия в канате сверх нормативного происходит отключение механизма подъёма.
Ограничитель оснащён регулировочным винтом 6 настройки точности срабатывания.
Рис. 1.37. Ограничитель грузоподъемности торсионного типа с пружинным уравновешиванием
По такому же принципу работают ограничители грузоподъемности торсионного
типа (рис. 1.37), лишь с той разницей, что уравновешивание рычага 1 в них
обеспечивается силой крутильной упругости вала 2. Усилия в грузовых канатах
передаются блоку 3, соединенному тягами с рычагом 7, воздействующему на
выключатель.
Все рассмотренные конструкции ограничителей грузоподъемности имеют общий недостаток - они требуют установки пружин и других элементов значительных габаритов и масс, поскольку устанавливаются на блоках механизма подъема и срабатывают от больших усилий в грузовых канатах механизмов подъема.
В этом отношении предпочтительнее ограничители подъема груза, в которых используются датчики усилий: ограничители ОГП-1, ОНК-Ю, ОГК-1 и др. В датчиках этого типа усилие в канатах передается на стальное кольцо, деформация которого передается реохорду реостата, изменяющему сопротивление в цепи ограничителя. При превышении грузоподъемности сверх допустимой отключается привод механизма подъема груза. Усилия на датчики ограничителей передаются от уравнительных или грузовых блоков, устанавливаемых на эксцентриковых осях.
По габаритам и компактности предпочтительна схема, в которой датчик усилия устанавливается на грузовом барабане, для чего одна из опор делается шарнирной и может поворачиваться при изгибе вала, воздействуя на датчик усилия. Ограничители грузоподъемности такого типа применяются в механизмах подъема с симметричной нагрузкой опор барабана, т. е. при барабанах с двойной нарезкой.
По поручению Управления по котлонадзору и надзору за подъемными сооружениями Госгортехнадзора России Всероссийским научно-исследовательским и проектно-технологическим институтом подъемно-транспортного машиностроения (ВНИИПТМаш) разработана опытно-промышленная партия усовершенствованных ограничителей грузоподъемности серии ПС-80 для козловых кранов: ПС-80Б 100У1 грузоподъемностью до Ют, ПС-80Б 200УГ грузоподъемностью до 20 т и ПС-80Б 300У1 грузоподъемностью до 30 т. Такие ограничители состоят из тензометрического датчика силы ДСТ, фиксирующего величину нагрузки на кран, и электронного блока логики, реализующего сравнение действующей нагрузки с заданным порогом ограничителя, формирующего сигналы управления для отключения механизма подъема и включения звуковой сигнализации при нагрузке, превышающей порог ограничения. Датчики модификации ДСТ-К предназначены для установки под шарнирные опоры грузовых барабанов; под нагрузкой происходит деформация датчика и выработка пропорционального величине нагрузки сигнала. Датчики ДСТ-Б предназначены для установки в уравнительные блоки механизмов подъема груза; датчики типа ДСТ-С - в крюковые подвески грузовых полиспастов.
Схема установки ограничителя ПС-80 показана на рис. 1.38.
Датчик силы тензометрический 1, конструктивно состоящий из толстостенной
трубы с установленными внутри тензометрическими датчиками и усилительной
микросхемой, смонтирован в специальной шарнирной опоре 3, на которой
установлена подшипниковая опора 2 уравнительного блока полиспастной системы
механизма подъема.
Рис. 1.38. Схема установки ограничителя грузоподъемности ПС-80
Таким образом, датчик ДСТ, постоянно воспринимая усилие на опору от поднимаемого груза, формирует соответствующий сигнал, который усиливается и через экранированный кабель 4 передается в кабину машиниста 5. Установленные там релейный блок настройки 6 и блок логики 7 обеспечивают сравнение действующей нагрузки с заданным порогом ограничения и формируют соответствующие сигналы управления. При увеличении нагрузки на грузозахватном органе, превышающей порог ограничения, включается звуковой сигнал и отключается механизм подъёма.
В последние годы большое внимание уделяется проблеме выявления фактического нагружения кранов посредством учета их наработ ки. Так, ООО «Сила плюс» и институтом ВПИИПТМаш разработана комплексная система «Сирена» контроля нагружения и остаточного ресурса мостовых и козловых кранов. Использование системы позволяет определить исходное и фактическое состояния несущих металлоконструкций крана, а в процессе эксплуатации контролировать уменьшение его остаточного ресурса. Контроль за нагружением крана и снижением его остаточного ресурса осуществляется с помощью датчиков ограничителя грузоподъёмности и блока сбора, обработки и хранения информации. Эта информация хранится в течение трех лет и пополняется при каждом включении крана. На основании полученной информации рассчитывается фактический режим нагружения, класс использования крана и текущее значение остаточного ресурса.
Козловые краны и мостовые перегружатели работают, как правило, на открытом
воздух:, имеют значительные наветренные площади и подвержены воздействию
ветровых нагрузок. При больших значениях ветрового давления тормоза не
обеспечивают надежного удержания крана от угона ветром, поэтому краны должны
быть оснащены противоугонными захватами с ручным
или механическим приводом. Захваты удерживают краны посредством сил трения между боковыми поверхностями головок рельсов и губками захватов.
В противоугонном захватном устройстве с ручным приводом (рис. 1.39) для
создания противоугонной силы трения усилие нажатия на рельс 1 губок 2
обеспечивается посредством винтового устройства 3 с ручным затягиванием.
Устанавливаются противоугонные захватные устройства в нижней части
металлоконструкции опор 4 крана. Недостатком ручных захватов является
длительное время их замыкания, что недопустимо при экстренном штормовом
предупреждении, а также невозможность автоматизации процесса замыкания.
Рис. 1.39. Рельсовый противоугонный захват с ручным приводом
Противоугонные захваты с механическим приводом имеют ряд конструктивных
разновидностей. Широкое распространение получили приводные противоугонные
захваты с передачей винт-гайка (рис. 1.40).
Рис. 1.40. Приводной противоугонный захват с передачей винт-гайка
Захватные рычаги 1 в верхней части шарнирно связаны с роликами 2, помещенными в наклонные пазы ползуна 3. При перемещении ползуна под воздействием винтовой пары 4, 5 от привода 6 и электродвигателя 7 захватные рычаги, в нижней части соединенные стяжкой 9, поворачиваются, зажимая головки рельсов, тем самым обеспечивая противоугонную силу трения. Для центрирования захвата относительно рельсов предусмотрены боковые ролики 8.
Козловые монтажные краны, краны для гидроэлектростанций, мостовые
перегружатели обычно оснащают противоугонными захватами с падающими
(распорными) клиньями (рис. 1.41).
Подъем клина 1 производится с помощью гидравлического цилиндра 2 или канатной лебедки. Усилие нажатия рычагов на головки рельсов обеспечивается силой веса клина 1, воздействующего п
ри опускании на ролики 3, установленные в верхней части захватных рычагов 4. После снятия усилия нажатия клина на рычаги последние возвращаются в исходное положение под действием усилий пружин 5. Противоугонные захваты такого типа устанавливаются на тележке, чтобы обеспечить постоянное попадание губок рычагов на боковые поверхности рельсов, так как они прогибаются под нагрузкой.
Для гашения энергии движения кранов и крановых тележек в конце рельсовых путей устанавливают тупиковые упоры. Для снижения ударных и динамических нагрузок при наездах их оборудуют буферными устройствами, которые по конструкции могут быть резиновыми, пружинными, гидравлическими и фрикционными (рис. 1.42).
Рис. 1.42. Буферные устройства: а - резиновые; б - пружинные; в - гидравлические; г - фрикционные
Резиновые буферы (рис. 1.42, а) имеют нелинейную характеристику силы упругости, что способствует лучшему гашению энергии и малой отдаче после наезда, однако они сравнительно недолговечны. Пружинные буферы (рис. 1.42, б), устанавливаемые на тяжелых кранах, обычно имеют четыре пружины - две внутренние и две наружные. Для устранения закручивания пружин при нагружении направление навивки каждой пары из них - встречное. Пружинные буферы достаточно громоздки; их работа сопровождается значительной силой отдачи.
Этот недостаток исключен в гидравлических буферах (рис. 1.42, в), энергия удара в которых поглощается за счет продавливания жидкости через кольцевой зазор 1 между днищами поршня 2 и штоком 3. Поршень заполнен рабочей жидкостью и устанавливается в корпусе 4. Удар при наезде на упор воспринимается наконечником 5 и ускорительной пружиной 6, передающей давление на поршень, который при движении относительно корпуса открывает кольцевое отверстие в центре поршня, через которое перетекает рабочая жидкость. Шток 3 имеет переменное сечение, что позволяет регулировать скорость перетекания жидкости и получать необходимый закон сопротивления движению поршня, а отсюда и поглощения энергии.
Обратный ход поршня обеспечивается возвратной пружиной 7. Гидравлические буферы сложнее по конструкции и требуют высокой технологичности при их изготовлении и обслуживании.
Более просты по конструкции фрикционные шариковые буферы (рис. 1.42, г), в которых при перемещении штока буфера 2, воспринимающего нагрузку, шарики 5 попадают в коническую полость, создаваемую внутренней вставкой 4 и штоком, и за счет сил трения между шариками, а также между корпусом 1, коническими поверхностями и шариками поглощается кинетическая энергия движущихся масс крана или перегружателя. Обратный ход конусов и шариков производится возвратной пружиной 3. Такие буферы отличаются малыми габаритами, в них практически полностью отсутствует отдача; они могут использоваться для гашения значительных энергий движения кранов и перегружателей .
Козловые краны и мостовые перегружатели в силу особенностей конструкции подвержены такому явлению, как перекосы, т. е. забеганию или отставанию одной из сторон крана при передвижении. Перекосы кранов как явление нежелательное, вызывающее повышенные нагрузки на металлоконструкцию и механизмы, обусловлены рядом причин: отклонением от проектных размеров элементов механизмов, металлоконструкций и крановых путей, различием механических характеристик электродвигателей, внешними климатическими факторами и др.
Поэтому козловые краны и мостовые перегружатели должны быть рассчитаны на максимально возможное усилие перекоса, возникающее при их передвижении, и в обоснованных случаях оборудованы ограничителями перекоса, которые должны срабатывать автоматически при возникновении недопустимой величины перекоса.
Существует большое многообразие конструкций ограничителей перекоса. Одними
из самых распространенных являются так называемые штанговые ограничители
перекоса, срабатывающие от деформаций растяжения-сжатия специальной штанги
1, установленной на жесткой опоре крана (рис. 1.43).
Рис. 1.43. Установка штангового ограничителя перекоса на жесткой опоре
При выбеге опоры деформируются ее стойка и штанга 1, закрепленная на опоре. Для обеспечения устойчивости штанги по всей её длине установлены ограничители 2. Деформация штанги передаётся шарнирному рычагу 3 специального профиля, воздействующему на концевые выключатели 4, которые отключают двигатели «выбежавшей» опоры, включая их только после выравнивания положения опор. На пульте управления крана устанавливают световую сигнализацию, предупреждающую машиниста о наличии перекоса.
Специалистами Старо-Краматорского машиностроительного завода предложен ограничитель перекоса, устанавливаемый на гибкой опоре. В ограничителе такой конструкции деформация опоры передаётся гибкому канату 1 (рис. 1.44), закрепленному на пролётной части крана через пружину 2 и проходящему через направляющие ролики 3 на нижней части гибких опор.
При выбеге одна стойка опоры подвержена растяжению, другая - сжатию. Деформации стоек вызывают перемещение каната по роликам. На канате закреплены рейки 4, находящиеся в зацеплении с блоком из двух колёс 5. Колесо большего диаметра блока колёс находится в зацеплении с рейками 6, закреплёнными на штанге 7. Перемещение каната 1 при выбеге опоры через рейки 4, блок колёс 5 и рейки 6 передаётся штанге 7, которая своими выступами воздействует на концевые выключатели 8, 9, 10, 11, производящие включение световой и звуковой сигнализации, отключение привода двигателя выбежавшей опоры при появлении перекоса, а также пуск двигателя после выравнивания опор.
Существуют ограничители перекоса, срабатывающие от деформаций кручения опор
при возникновении перекосных усилий (рис. 1.45).
Рис. 1.44. Ограничитель перекоса конструкции Б. В. Беглова и А. Я. Зискина
Рис. 1.45. Ограничитель перекоса, срабатывающий от деформаций кручения
жесткой опоры
На опоре 1 установлена угловая штанга 2, которая при возникновении перекоса получает вращение вместе с опорой. При повороте штанга горизонтальной частью воздействует на концевой выключатель 3, включенный в цепь двигателя механизма передвижения «выбежавшей» опоры. При выбеге опоры двигатель механизма передвижения выключается, при выравнивании опор включается вновь.
В последние годы на кранах и перегружателях находят всё большее применение ограничители перекоса с датчиками сельсинного типа. Конструктивно это выполнено так. К каждой из опор присоединяют неприводную тележку, от ходовых колёс которой через мультипликатор вращаются сельсины. Величина сигнала, вырабатываемая сельсинами, зависит от пути, проходимого тележками при передвижении крана или перегружателя. Сельсины подключены в мостовую схему и при равномерном движении обеих опор диагонали измерительного моста сбалансированы. При выбеге одной из опор нарушается балансировка моста и вырабатываемый сигнал, который подаётся в электрическую схему управления двигателем передвижения опоры, производи т его отключение.
Ограничитель грузоподъемности (грузового момента) — устройство, автоматически отключающее привод механизма подъема груза в случае превышения допустимой грузоподъемности крана, а в кранах с переменной грузоподъемностью — момент, создаваемый весом груза.
Концевой выключатель — предохранительное устройство, предназначенное для автоматического отключения привода механизма крана при переходе его движущихся частей за установленные пределы.
Ограничители вылета служат для автоматического отключения механизма вылета (вылета стрелы) при подходе стрелы к минимальному и максимальному рабочему вылету.
Ограничитель высоты подъема крюк а служит для автоматического отключения механизма подъема крюка при подходе его к верхнему крайнему положению.
Ограничитель поворота вращающейся части крана служит для того, чтобы не допустить вращения поворотной части крана в одну сторону более двух раз, в целях предотвращения обрывов токоведущих проводов, которые передают электрический ток на двигатели.
Указатель грузоподъемности устанавливают на стреловых кранах, у которых грузоподъемность изменяется в зависимости от вылета крюка.
Прибор показывает грузоподъемность, что помогает предотвратить перегрузку крана.
Указатель угла наклона устанавливают на стреловых самоходных и прицепных кранах, за исключением кранов, работающих на рельсовых путях. Указатель угла наклона предназначен для контроля за установкой крана. Угол наклона в любом направлении при работе не должен превышать значения, указанного в паспорте крана. Вместо указателя угла наклона может быть установлен сигнализатор угла наклона.
Блокировочные контакты предназначены для электрической блокировки двери входа в кабину крана, крышки люка входа на настил моста и др.
Анемометр предназначен для автоматического определения скорости ветра, при которой должна быть прекращена работа, и для включения аварийных устройств.
Сигнализатор АСОН-1 предназначен для оповещения о приближении стрелы крана к электрической сети напряжением свыше 42 В.
При приближении к электрической сети в антенне наводится ЭДС, которая поступает в усилительный блок.
Противоугонные устройства используются при работе башенного и козлового кранов для предотвращения их перемещения под действием ветровой нагрузки и схода с рельсов.
Выносные опоры применяются для увеличения устойчивости самоходно-стреловых кранов.
Тормоза применяются на исполнительных механизмах кранов для снижения частоты их вращения, полной их остановки, удерживания груза на весу в неподвижном состоянии и остановки крана на определенном месте.
В основном применяются колодочные тормоза, так как они просты по устройству и надежны в эксплуатации.
Тупиковые упоры используются для предупреждения схода крана с рельсов.
Буферные устройства используются для смягчения возможного удара об упоры или друг о друга (резиновые подушки, деревянные бруски, пружины или гидравлические устройства).
Съемные ограждения применяются для безопасности работы. Все находящиеся в движении легкодоступные части крана (зубчатые, цепные и червячные передачи муфты, барабаны, валы, ходовые колеса на рельсах, все токоведущие части) ограждаются прочными металлическими съемными ограждениями.
Площадки, лестницы и передвижные эстакады служат для обеспечения безопасного доступа в кабины управления, к электрооборудованию, приборам безопасности, механизмам и металлоконструкциям кранов.
На всех кранах также обязательно устанавливаются приборы освещения и звуковые сигналы.
Безопасность людей, занятых в крановом хозяйстве, обеспечивается также блокировочными устройствами, которые автоматически снимают напряжение с открытых токоведущих частей и обесточивают кран. Обычно для этой цели используются простейшие концевые выключатели типа ВК. На электромостовых кранах они устанавливаются на люках выхода из кабины, на дверях в торцевых ограждениях галерей (рис. 6.4).
Крановщик перед выходом из кабины на галерею крана должен выключить главный рубильник - обесточить кран. Если крановщик не выключил почему-либо рубильник, а блокировка отсутствует, то это создает опасность поражения током. Назначение блокировочного устройства и состоит в том, чтобы исключить эту опасность в подобной ситуации.
Рисунок 6.4 – Блокировочное устройство у входа на подкрановую галерею
Выход из кабины на мост крана - через люк в настиле галереи. Установленный на люке выключатель при открывании крышки разрывает электрическую цепь и обесточивает троллеи. Такое же назначение блокировочного устройства на дверях в торцевых ограждениях галерей кранов. Электрической блокировкой должна быть снабжена и дверь входа в кабину мостового крана, чтобы исключить работу крана при открытой двери.
Нулевая блокировка. Во всех схемах управления двигателями на кранах предусмотрена нулевая блокировка. Она разрешает включить линейный контактор и подать напряжение к контроллерам при выводе всех контроллеров в нулевое положение. Если, это условие окажется невыполненным и какой-либо из контроллеров не будет поставлен в нулевое положение, то контактор защитной панели не включится, и механизм не будет произвольно приведен выдвижение.
Однако практика показывает, что при нарушении правил безопасности, даже если есть автоматическая блокировка, может произойти несчастный случай.
Например, по пролету цеха с подвешенными к крюку отливками движется электромостовой кран. В это время по подкрановому пути ему навстречу идет на смену крановщик. Поравнявшись с краном, он без всякого предупреждения открывает дверь в торцевом ограждении и выходит на галерею. Что при этом происходит? При открываний дверей срабатывает блокировка. Кран останавливается. Но он передвигался на высокой скорости, и подвешенный к нему груз в силу инерции проходит за счет косого натяжения каната сначала вперед, затем делает обратное движение - груз качнулся. А в цехе в этом же пролете работали люди - и несчастный случай стал неизбежным.
Концевые выключатели и блокирующие устройства эффективны только при небольших скоростях. Если скорость превышает 80 м/мин, рычажные концевые выключатели не могут служить надежной защитой. В этих случаях применяются другие системы ограничения движения.
Уральским политехническим институтом создан фотоэлектрический автостоп, предназначенный для безопасной остановки мостовых кранов, двигающихся друг другу навстречу на высокой скорости. Автостоп; приводится в действие при сближении кранов на расстояние, равное сумме наибольших тормозных путей. Этот прибор может применяться в основном в закрытых помещениях. Другая система остановки кранов, двигающихся друг другу навстречу, выполнена с использованием радиолокационных датчиков, с помощью которых при сближении на опасное расстояние краны обесточиваются.
Краны мостового типа должны быть оборудованы ограничителями грузоподъемности, которые не допускают перегрузку его более чем на 25%.
Если грузоподъемные краны управляются из кабины, с пульта или дистанционно, то они снабжаются механическим или электрическим сигнальным прибором.
Для предотвращения аварий и несчастных случаев на мостовых эл.кранах устанавливают следующие приборы и устройства безопасности:
1. концевые выключатели для автоматической остановки механизма подъема г/з органа, механизма передвижения крана и тележки;
2. буферные устройства;
3. ограничитель г/п;
4. блокировочные устройства;
5. приспособление для исключения выпадения стропов из зева крюка;
6. звуковая и световая сигнализация;
7. защитные средства от поражения эл.током.
Концевые выключатели применяют для автоматического отключения от эл.сетиэл.двигателя механизма подъемагруза при подходе крюковой подвески к главным балкам моста (причем зазор между г/з органом без груза и упором должен быть не менее 200мм), а также при подходе к концевым упорам крана или грузовой тележки.
Концевой выключатель механизма передвижения устанавливают так, чтобы отключение двигателя происходило на расстоянии до упора, равном не менее половины пути торможения .
При установке взаимных ограничителей хода механизмов передвижения кранов, работающих на одном пути, это расстояние принимают не менее 0,5м.
В мостовых эл.кранах применяют рычажные и шпиндельные концевые выключатели.
Рычажные выключатели срабатывают при соприкосновении с каким-либо упором, например, отключающей линейкой, и служат обычно для ограничения перемещения в одну сторону.
Шпиндельные выключатели применяют в основном для ограничения высоты подъема г/з устройства и предназначены для ограничения его передвижения вверх и вниз в обоих направлениях.
Блокировка люка предназначена для автоматического отключения линейного контактора на защитной панели в кабине крана при открывании дверки люка выхода на галлерею крана. При этом обесточиваются мостовые троллеи крана и эл.аппаратура, установленная на мосту крана.
Дверка кабины мостового крана должна иметь эл.блокировку (контакт), не позволяющую начать передвижение крана при открытой двери.
На мостовых кранах, где по технологии производства не исключена их перегрузка, должны быть установлены ограничители грузоподъемности . Необходимость в их установке должна указываться при заказе на кран. Ограничитель г/п мостового крана может допускать перегрузку не более чем на 25%. Регулировать ограничитель при работе крана машинисту категорически запрещается .
Нулевая защита (электрическая блокировка) исключает самопроизвольное включение приводных двигателей механизмов крана при внезапной подаче напряжения во внешнюю эл.сеть питания крана. Эта защита предусматривает обязательный вывод рукояток управления в нулевое положение, после чего возможен пуск двигателей.
Буферные устройства служат для смягчения ударов и толчков при наезде крановых мостов и грузовых тележек на концевые упоры или при столкновении кранов. Буфер содержит упругий элемент,который поглощает кинетическую энергию поступательно движущихся масс крана или тележки вмомент соударения и повышает тем самым безопасность эксплуатации крана при внезапных отказах тормозов или концевых выключателей.
Упругие элементы буфера выполняют резиновыми, пружинными, пружинно-фрикционными и гидравлическими.
Краны, работающие на открытых эстакадах, снабжают противоугонными захватами , исключающимиперемещение крана вдоль крановых путей под действием ветровой нагрузки (нерабочего состояния).
При положении захватов, клещи охватывают и зажимают головкирельсов кранового пути,удерживая кран. Захваты накладываются машинистом при усилении ветра до значения предельного состояния.
Звуковая сигнализация на кране необходима для оповещения рабочих о повышенной опасности, возникающей при перемещении грузов кранами. Обычно для этой цели используют эл.звонки, колокол, сирену, для включения которых служит кнопка (на рычаге управления).
Световая и знаковая сигнализация служит для информирования машиниста о возможных неисправностях эл.оборудования крана или об опасных зонах его обслуживания.
Главные троллеи крана имеют световую сигнализацию о наличии напряжения на троллеях. Сигнальные лампы подключены непосредственно к троллеям и установлены на каждой фазе. При использовании трехфазного переменного тока цвет ламп в этом случае красный . При использовании постоянного тока возле троллей устанавливают две лампы белого цвета, включенные паралельно.
Опасную зону ограждают также знаками безопасности и плакатами, устанавливаемыми на кране и в производственных помещениях.
Принята система сигнальных цветов:
- красный – запрещение – непосредственная опасность, средство пожаротушения;
- желтый – предупреждение – возможная опасность;
Зеленый – безопасность – предписание;
Синий – указание – информация.
Установка знаков безопасности на крановом оборудовании обязательна!
