Анализ возможностей повышения безопасности табельного железнодорожного крана

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 6Следующая ⇒

К основным приборам и устройствам безопасности, устанавливаемым на грузоподъемных кранах, относятся: ограничитель грузоподъемности (грузового момента), ограничители вылета стрелы, высоты подъема крюка, поворота вращающейся части крана, анемометр, сигнализатор АСОН-1, выносные опоры, тормоза, буферные устройства, ограждения, галереи, площадки и лестницы [34].

Ограничитель грузоподъемности (момента) – предохранительное устройство, автоматически отключающее привод механизма подъема груза в случае превышения допустимой грузоподъемности крана.

В кранах с постоянной грузоподъемностью ограничитель регламентирует лишь вес поднимаемого груза, в кранах с переменной грузоподъемностью – момент, создаваемый весом груза.

На стреловых грузоподъемных кранах широко применяется ограничитель грузоподъемности типа ОГП-1, состоящий из двух датчиков, релейного блока и панели сигнализации. Первый датчик измеряет усилие, возникающее при подъеме груза, и называется датчиком усилия (ДУС).

Обычно его устанавливают в стреловой расчалке у оголовка стрелы, и он является динамометром, преобразующим усилие динамометрического кольца в пропорциональный электрический сигнал.

Второй датчик задает предельно допустимые усилия, возникающие при подъеме груза, в зависимости от вылета стрелы и называется датчиком угла (ДУГ). Его устанавливают на стреловых самоходных кранах у оси пяты стрелы также соосно с ней. Релейный блок служит для сравнения электрического сигнала от датчика ДУС с сигналом от датчика ДУГ и выдает соответствующие команды приборам панели сигнализации и исполнительным органам крана.

Панель сигнализации служит индикаторным устройством, благодаря которому крановщик может наблюдать по шкале прибора за степенью загрузки крана и включением исполнительных устройств [6].

Согласно «Правилам устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов» стреловые краны для предупреждения их опрокидывания должны быть оборудованы ограничителем грузоподъемности (грузового момента), автоматически отключающим механизмы подъема груза, масса которого превышает нормальную грузоподъемность более чем на 10%.

Концевым выключателем называется предохранительное устройство, предназначенное для автоматического отключения привода механизма крана при переходе его движущимися частями установленных положений. Концевые выключатели служат не для обычных остановок механизмов крана, а для тех аварийных случаев, когда из-за неисправности контроллеров или другой пусковой аппаратуры или из-за оплошности крановщика может возникнуть авария или несчастный случай [12].

Концевые выключатели, устанавливаемые на кранах, включаются в электрическую схему так, чтобы была обеспечена возможность движения механизма в обратном направлении.

Для ограничителей грузоподъемности применяют выключатели с контактами мгновенного действия, которые при достижении рычагом определенного положения срабатывают мгновенно. Концевой выключатель механизма подъема должен быть установлен так, чтобы после установки грузозахватного органа при подъеме без груза зазор между грузозахватным органом и упором был не менее 200 мм.

Концевой выключатель механизма передвижения должен быть установлен таким образом, чтобы отключение двигателя происходило на расстоянии до упора, равном не менее половины пути торможения механизмов.

Ограничители вылета служат для автоматического отключения механизма вылета (вылета стрелы) при подходе стрелы к минимальному или максимальному рабочему вылету. Ограничитель вылета рычажно-кулачкового типа может быть совмещен с указателем вылета. Валик ограничителя через рычаг и тягу соединен с приводом стрелы. В крайних положениях, соответствующих минимальному и максимальному вылету [13].

Соединенная с валиком стрелка указывает вылет по градуированной шкале. Ограничитель высоты подъема крюка служит для автоматического отключения механизма подъема крюка при подходе его к верхнему крайнему положению.

Ограничитель высоты подъема, применяющийся на кранах с подъемными стрелами, состоит из конечного выключателя и груза с двумя направляющими скобами, в которые заведены ветви грузового каната. Груз через серьгу и тросик связан с рычагом конечного выключателя. В нормальном положении груза контакты выключателя замкнуты. Когда крюковая подвеска упирается в груз и приподнимает его, освобожденный от груза рычаг конечного выключателя поворачивается под действием собственной пружины и размыкает контакты. По такому же принципу, но с несколько другой конструкцией работает ограничитель высоты подъема кранов с грузовой тележкой [19, 20].

Анемометр предназначен для автоматического определения скорости ветра, при которой должна быть прекращена работа, и для включения аварийных устройств. Он состоит из датчика ветра, устанавливаемого на оголовке, и измерительного пульта, находящегося в кабине крановщика [21].

Датчик и пульт соединены специальным экранированным кабелем. На измерительном пульте имеются три сигнальные лампы и указатель скорости ветра. Сигнальная лампа зеленого цвета загорается при включении анемометра в сеть, желтого – при увеличении скорости ветра до предельно допустимой величины, красного – при превышении скорости ветра допустимой величины.

С загоранием красной лампы включается звуковой сигнал анемометра.

Для удержания крана от перемещения под действием ветровой нагрузки и предотвращения схода с рельсов ходовых тележек при работе башенного или козлового крана на крановых путях используются противоугонные устройства.

Они состоят из рельсового захвата и клинового упора, которые монтируют на ходовой тележке крана. Захват состоит из двух шарнирно-сочлененных щек и устанавливается в гнезде рамы ходовой тележки без ее переделки [22].

При движении крана щеки рельсового захвата, наезжая на рельсовую накладку в месте стыка рельсов, свободно раскрываются и после прохождения накладки снова смыкаются.

Клиновые упоры позволяют закрепить кран от угона ветром в нерабочем состоянии в любом месте рельсового пути. Для этого устанавливают упоры под ходовые колеса тележек крана (по два упора с каждой стороны). При действии на кран ветровой нагрузки ходовые колеса тележки наезжают на упоры и движение крана прекращается, при этом клиновые упоры работают совместно с рельсовыми захватами.

Для увеличения устойчивости кранов в рабочем состоянии применяются дополнительные выносные опоры. Они выполняются в виде выдвижных балок или откидных кронштейнов, крепящихся к опорной раме [10].

Свободные концы балок или кронштейнов оборудуют винтовыми домкратами, опирающимися на деревянные подушки, или гидравлическими толкателями. Винтовые домкраты работают от ручного привода и используются в кранах небольших грузоподъемностей.

Гидравлические толкатели выносных опор питаются от насосной установки, установленной на неповоротной части крана.

Тормоза на исполнительских механизмах грузоподъемных кранов предназначены для снижения частоты вращения механизмов, полной их остановки, удержания груза на весу в неподвижном состоянии, а в механизмах передвижения для остановки крана на определенном месте.

По конструктивному решению применяют колодочные тормоза, у которых торможение осуществляется прижатием колодок к тормозному шкиву, и ленточные, у которых торможение происходит путем прижатия ленты к тормозному шкиву. Наиболее широко на грузоподъемных кранах применяется колодочный тормоз, так как он прост по устройству и надежен в эксплуатации.

Грузоподъемные краны, движущиеся по рельсовому пути, и их тележки для смягчения возможного удара об упоры или друг о друга должны быть снабжены соответствующими упругими буферными устройствами [8].

Буферные устройства делают в виде укрепляемых на торцах кранов массивных резиновых подушек, деревянных брусьев, пружин или гидравлических устройств.

Резиновые подушки и деревянные брусья применяют на кранах малой массы, движущихся с небольшими скоростями. Пружинные и гидравлические буферы применяют в тяжелых кранах, двигающихся со значительными скоростями (более 0, 5 м/с).

Для обеспечения безопасности работы все находящиеся в движении легкодоступные части крана ограждаются прочными металлическими съемными ограждениями, допускающими удобный осмотр и смазку ограждаемых частей.

Обязательному ограждению подлежат [33]:

- зубчатые, цепные и червячные передачи;

- соединительные муфты с выступающими болтами и шпонками, а также другие муфты, расположенные на местах прохода;

- барабаны, расположенные вблизи рабочего места крановщика или в проходах (при этом ограждение барабанов не должно затруднять наблюдения за навивкой каната на барабаны);

- вал механизма передвижения кранов мостового типа при частоте вращения 50 мин^-1 и более (при частоте вращения менее 50 мин^-1 этот вал должен быть огражден в месте расположения люка для выхода на галерею).

Все голые токоведущие части электрооборудования крана, расположение которых не исключает случайное к ним прикосновение, также должны быть ограждены.

Кроме того, грузоподъемные краны должны иметь приборы освещения для работы в ночное время и в условиях недостаточной видимости.

При установке светильников, освещающих рабочую зону крана, освещение должно включаться самостоятельным выключателем.

1.3 Разработка требований к проектируемому оборудованию

Перед тем, как определить требования к проектируемому оборудованию, проведем краткий анализ крана железнодорожного КЖ-461.

Кран железнодорожный дизель-электрический КЖ-461 предназначен для механизации погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ на путях колей 1435 и 1520 мм.

Кран данной серии оснащен унифицированным многомоторным дизель-электрическим приводом на трехфазном токе напряжением 380В и частотой 50Гц. Предусмотрена возможность работы крана с питанием от внешнего источника тока при помощи гибкого кабеля.

В основном исполнении кран изготавливается со стрелой длиной 15 м и грузовым крюком для переработки штучных грузов.

По желанию может быть дополнительно укомплектован: вставкой стрелы длиной 5 м, грейфером для переработки сыпучих грузов объемом 1, 2 м³ и 2 м³, грейфером песозахватывающим, грузоподъемным электромагнитом с соответствующим оборудованием. Краны с удлиненной стрелой могут быть использованы только для работы с крюком.

Диапазон температуры окружающей среды при эксплуатации крана от минус 40° до плюс 40° С.

Общий вид крана КЖ-461 представлен на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Общий вид крана КЖ-461

Основные технические характеристики крана КЖ-461 представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Основные технические характеристики крана КЖ-461

Наименование параметра	Значение параметра
Грузоподъемность максимальная, т: - на выносных опорах - без выносных опор	16, 0 12, 0
Высота подъема крюка максимальная, м	14, 4
Вылет стрелы, м: - минимальный - максимальный	4, 8 14, 0
Производительность, т/ч (не менее)	82, 0
Скорость подъема-опускания, м/мин: - одним барабаном - двумя барабанами	9, 5 19, 0
Частота вращения, об/мин.	2, 0
Скорость передвижения, км/ч: - рабочая - транспортная	6, 4 16, 5
Мощности дизель-генератора, кВт
Преодолеваемый уклон пути на рабочей скорости, g: - с грузом - без груза	10, 0 25, 0
Задний габарит, м	3, 3
Минимальный радиус прохождения кривых, м
Скорость буксирования в составе поезда, км/ч
Масса, т

Кран КЖ-461 оснащен ограничителем нагрузки ОНК-160, который служит для защиты от перегрузки и опрокидывания при подъеме груза, защиты рабочего оборудования от повреждения при работе в стесненных условиях (координатная защита) и для отображения информации о фактической массе поднимаемого груза, предельной грузоподъемности на данном вылете, степени загрузки крана, величине вылета, высоте подъема оголовка стрелы, угле наклона относительно горизонта и угле поворота крана. Встроенный в ОНК-160 регистратор технических характеристик обеспечивает запись и долговременное хранение информации о рабочих параметрах крана, а также о степени загрузки крана в течение всего срока службы [4].

На кране установлен дроссельный электропривод.

Отличительной особенностью дроссельного привода является включение в роторную цепь электродвигателей механизмов передвижения, поворота и грузовой лебедки пусковых дросселей взамен пусковых сопротивлений.

Применение пусковых дросселей позволило обеспечить плавность пуска и торможения во всех режимах при отсутствии системы управления ротором электродвигателя.

Кабина машиниста разработана с учетом единого эргономического решения, отвечающего современным требованиям. Применение АБС-пластика и шумоизоляции позволило создать эргономичную звукопоглощающую термоизоляционную облицовку внутренних поверхностей кабины машиниста.

По показателям обзорности с места машиниста кабина превосходит прототипы и не уступает зарубежным аналогам. Кабина оборудована современной системой нормализации микроклимата, имеющей вентиляционно-приточный агрегат и фильтры и обеспечивающие подачу очищенного воздуха в зоны дыхания, обдува стекол и ног посредством регулируемых дефлекторов.

Вместо контроллеров на панели пульта управления установлены малогабаритные переключатели (джойстики), имеющие небольшую амплитуду и угол поворота рукоятки, что создает более комфортные условия работы машиниста, улучшает дизайн пульта управления.

На основе проведенного анализа сформулируем требования к проектируемому оборудованию:

- в качестве оборудования для повышения грузоподъемности крана должен выступать противовес;

- в качестве оборудования для повышения безопасности крана должна выступать система управления устойчивостью крана в период действия высоких ветровых нагрузок;

- при проектировании оборудования необходимо стремиться к минимизации его массогабаритных показателей;

- проектируемое оборудование должно быть выполнено по возможности на отечественной элементной базе.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 Следующая ⇒