Особенности и разновидности грейферных кранов

У этого термина существуют и другие значения, см. Грейфер.

Двухканатный грейфер на экскаваторе

Грейфер (нем. Greifer, от greifen — xватать) — грузозахватное приспособление грузоподъёмных кранов, погрузчиков и монорельсовых тележек для сыпучих материалов, скрапа и стружки, крупнокусковых каменных и волокнистых материалов, а также длинномерных лесоматериалов.

Конструкция

Кран мостовой грейферный устроен по тому же принципу, что и другие мостовые краны. Грузозахватный механизм закреплен на подвижной стальной конструкции — мосту. Мост перемещается в одной плоскости. По нему, в другой плоскости, перемещается таль (тележка), на которой закреплено грузозахватное устройство на тросе. Здесь применяется грейферная лебедка, оснащенная двумя барабанами. Один барабан поднимает и опускает грейфер, другой — отвечает за закрытие и открытие челюстей грейфера.

Сам грейфер представляет собой грузозахватный механизм с двумя челюстями, между которыми и провозится груз.

Принцип работы крана аналогичен принципам работы других грузоподъемных устройств: таль перемещается в нужное место, с помощью лебедки грейфер опускается вниз, захватывает груз, поднимается, и таль переносит груз на другую площадку. Мостовой кран, в зависимости от конструкции, может работать в двух или трех плоскостях.

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.

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.

Разновидности

Кран мостовой грейферный может иметь разную конструкцию. Прежде всего, различают:

• Краны канатные (используются приводные лебедки, к которым присоединяются с помощью канатов);
• Приводные краны (оборудование, в котором привод находится непосредственно на грейфере).

Кроме того, классифицируют краны по типу грейферов. Они могут быть:

• двухчелюстными (как правило, используются для сыпучих материалов);
• многочелюстными (для кускового сырья, например, камней).

Грейферные краны получили распространение на промышленных объектах.

Новый кран-тяжеловес LTM 1450-8.1 от Liebherr

Мобильный кран-тяжеловес LTM 1450-8.1, который компания Liebherr представит в 2018 году, обладает максимальной грузоподъемностью 450 тонн и выносом усиленной телескопической стрелы на 85 метров.

Общие принципы работы машинных лебедок

Механические устройства применялись для более эффективного перемещения грузов еще нашими далекими предками. Сегодня без их использования сложно представить многие современные процессы.

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.

Классификации грейферов по типу челюстей

Как было упомянуто выше, захватывающие элементы грейфера называются челюстями. Их количество варьируется от двух до восьми. Форма челюстей во многом определяет, с какими грузами способен работать захват. Ковшеобразные грейферы нередко используются для проведения копательных работ и добыче ископаемых. С целью улучшения черпающих характеристик режущие кромки ковша дополняются заостренными зубьями. Клещеобразные захваты удобны для погрузки круглого леса, трубных изделий и других цилиндрических объектов продолговатой формы. Вильчатые грейферы находят свое применение как оборудование сельскохозяйственного предназначения. Они незаменимы для высокопроизводительной погрузки сена, соломы, силоса и прочих волокнистых материалов, как в рулонном, так и рассыпном виде.

Сыпучие, мелкокусковые и склонные к высыпанию (вытеканию) грузы перегружаются при помощи закрытого или полузакрытого грейферного ковша. Остальные типы грузов обрабатываются открытыми грейферами, лопасти которых при смыкании не образуют сплошной поверхности.

Отдельно стоит заострить внимание на траектории движения челюстного захвата. У копательных устройств челюсти смыкаются по «роющей » траектории, позволяя тем самым глубже внедряться в разрабатываемый грунт. Лопасти, двигающиеся по подгребающей траектории, наоборот, не должны врезаться в материал. Их основная задача — сгребать сыпучие и мелкокусковые грузы, послойно лежащие на поверхности. Отсюда и назначение у них совсем иное — погрузочное.

При проведении работ в ограниченном пространстве, например, при рытье колодца или скважины, важен такой параметр как максимальный размах челюстей грейфера. Чем меньше общая ширина размаха, тем лучше. В идеале: ширина размаха должна совпадать с шириной копания. На сегодняшний день, существуют грейферные модели с неизменяемой шириной размаха, обеспечиваемой благодаря кинематической схеме движения челюстей по фиксированным направляющим.

При копании и погрузке неоднородных по твердости пород предусмотрены грейферы с независимым смыканием челюстей. Классический вариант, когда конструкция привода предполагает одновременное равномерное закрывание всех челюстей, терпит в данном случае неудачу. Если одна из челюстей во время смыкания встречает на своем пути сопротивление и останавливается, то это блокирует работу остальных. Независимое (поочередное) челюстное схождение решает возникающую проблему. Это реализуется путем интеграции пружинных механизмов в тягу каждой челюсти, приводящих к перераспределению усилий на элементы грейфера с целью более плотного обхватывания груза.

Встречаются грейферные захваты, имеющие индивидуальный привод каждой челюсти. Отдельное исполнительное устройство на каждую «клешню» позволяет в существенной мере повысить ее мощность. Более того, это решает проблему неравномерного смыкания, описанную выше.

Вращение грейфера вокруг своей оси осуществляется за счет роторной установки. Оснащение подъемно-погрузочного механизма ротатором позволяет захватывать грузы из любого положения, что особенно актуально при подъеме контейнеров и емкостей, имеющих строго определенные места захвата.

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.

Магнитно-грейферные краны

Существуют также магнитно-грейферные краны. Их предназначением является перегрузка ферромагнитных грузов (скажем, скрапа, чугуна и др.), а также кусковых и сыпучих грузов. Электромагнит используется для захвата ферромагнитных грузов, а двухчелюстной грейфер – для сыпучих.

На основании назначения они выполняются с двумя тележками: грейферной и магнитной или же с одной тележкой, которая оборудована грейферной или магнитной лебедками. Как магнитно-грейферный кран служит использование мостового крана общего назначения с тяжелым режимом работы.

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...