663
.pdfкость. Устройство состоит из двух горизонтально расположенных валов 1, зубчатой передачи 2, 3, вертикальных валов 4 с поворотными лапами 5. Поворот вала 1 и конической зубчатой передачи осуществляется рычагами 6 и 8. Звездочка 7 – элемент устройства управления – прикреплена к стойке 13. Поворот ее осуществляется упором 9 ползуна 11, прикрепленного к траверсе 10. Валы 1, 4 и стойка 13 смонтированы на раме 12.
Рисунок 4.9 – Автоматический захват с поворотными лапами для пакетов пиломатериалов
На пакет пиломатериалов захват опускается в открытом положении, когда подхватные лапы расположены параллельно продольной оси, а траверса 10 соединена с рамой. При посадке захвата на пакет траверса с ползуном 11 опускается вниз, пока упор 9 не повернет звездочку 7. При подъеме траверсы ползун и стойка разъединяются, тяги 8 воздействуют на рычаги 6, а последние через коническую зубчатую передачу поворачивают вертикальные валы 4 и лапы 5 на 90°. Находясь под пакетом, они обеспечат подъем и перемещение его к новому месту укладки. При установке пакета на место траверса с ползуном 11 опускается до упора 4 в звездочку 7. Тяги 8 повернут рычаги 6, которые, воздействуя на горизонтальные валы 1, повернут вертикальные валы 4 на 90° в обратную сторону и выведут лапы 5 из-под пакета. При последующем подъеме ползун 11 войдет в зацепление со стойкой 13 и захватное устройство в открытом положении освободится от груза.
40
5 ГРУЗОЗАХВАТНЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ НАСЫПНЫХ ГРУЗОВ
Для перегрузки наиболее массовых по объему перевозок насыпных грузов используют типовые грузозахватные устройства – грейферные механизмы. Их емкость подбирают в соответствии с объемной массой и крупностью кусков грузов и грузоподъемностью механизма. Грейфером называется грузозахватное устройство подъемных кранов, погрузчиков и монорельсовых тележек, снабженное поворотными ковшами для захвата груза.
Ковши грейферов выполняют в виде двух или нескольких створок – челюстей. По конструкции они могут быть двух- и многочелюстными.
Многочелюстные (от трех до восьми челюстей) грейферы используют для перегрузки труднозачерпываемого материала (крупнокусковой руды, металлолома и др.). Челюсти имеют серповидную форму и шарнирно закреплены на цилиндрической нижней траверсе грейфера.
Грейфер для насыпных грузов работает по принципу подгребания и захвата груза. Для лучшего забора груза челюсти грейфера снабжены зубьями. Использование грейферов позволяет полностью исключить ручной труд, благодаря простоте управления и расположению органов управления грейфером в кабине оператора (крановщика, водителя погрузчика).
Грейферы для перегрузки насыпных грузов подразделяют на канатные и приводные.
У канатных грейферов раскрытие и закрывание челюстей осуществляется при помощи канатов, приводимых в движение грузоподъемным механизмом крана (погрузчика).
Канатные грейферы делят на две подгруппы: двухканатные (четырехканатные) и одноканатные.
−двухканатный грейфер – это грейфер, у которого операцию подъема (опускания) выполняет один канат (поддерживающий), а операцию раскрытия и закрывания челюстей грейфера – другой канат (замыкающий); у четырехканатных каждую операцию выполняют два каната;
−одноканатный грейфер отличается от двухканатного тем, что канат одновременно является подъемным и замыкающим.
Приводные грейферы также делятся на две подгруппы:
1) электромеханические (моторные и электрогидравлические).
Для моторных грейферов приводом в зависимости от исполнения грейфера служит электрическая таль или специальный привод на основе мо- тор-редуктора. На электрогидравлических грейферах приводом является гидростанция (электродвигатель – насос). Привод моторного грейфера располо-
41
жен непосредственно на самом грейфере, питание привода осуществляется по гибкому кабелю, подключенного к пульту управления в кабине оператора.
2) гидравлические и пневматические.
На грейфере установлены только исполнительные устройства. Грейфер с краном (погрузчиком) связывают гидравлические или пневматические магистрали.
5.1 Двухканатные и четырехканатные грейферы
Двухканатный грейфер (рис. 5.1) имеет челюсти 8, которые шарнирно соединены между собой через нижнюю траверсу 7. Челюсти 8 с помощью жестких тяг 6 шарнирно соединены с головкой 5. Подъемный канат 1, который закреплен на головке 5, предназначен для подъема и опускания грейфера с помощью подъемной лебедки 2, находящейся на кране (погрузчике). Замыкающий канат 4, соединенный с нижней траверсой 7 проходит через отверстие в головке 5 и закрепляется на барабане замыкающей лебедки 3. Этот канат предназначен для открывания и закрывания челюстей грейфера. Для увеличения усилий резания на кромках челюстей и лучшего зачерпывания материала замыкающий канат 4 запасовывают в полиспаст, обоймы с блоками которого закреплены на нижней траверсе и головке. Лебедки имеют независимое управление.
Рисунок 5.1 – Двухканатный грейфер Для насыпных грузов серийно выпускаются двух- и трехчелюстные
двухканатные грейферы.
Четырехканатные грейферы относятся к группе двухканатных. Они выполнены с двумя подъемными и двумя замыкающими канатами.
Рабочий цикл двухканатного грейфера включает следующие операции:
42
1) Исходное положение (рис. 5.2): грейфер открыт и подвешен на подъемном канате S1, замыкающий канат S2 ослаблен,
|
|
|
|
S2 |
|
|
обе лебедки заторможены. |
|
|
|
|
||
|
|
S1 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
2) Опускание грейфера на груз: грейфер |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
открыт, обе лебедки работают на спуск |
|
S2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
3) Зачерпывание груза (рис. 5.3): грей- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
фер касается поверхности груза, подъ- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
емный канат ослаблен и его лебедка за- |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5.2 |
|
|
торможена. Замыкающая лебедка вклю- |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
чается на подъем и головка с траверсой |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
сближаются, |
челюсти поворачиваются относительно |
Рис. 5.3 |
|||||||||||
шарниров траверсы и их кромки внедряются в груз. |
|||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
4) Подъем грейфера с грузом (рис. 5.4): в момент оконча- |
|||||
|
|
|
|
|
|
ния закрывания челюстей грейфера включается подъем- |
|||||||
|
|
S1 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
S2 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ная лебедка. Обе лебедки работают |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
на подъем и усилия в подъемном S1 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
S2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
и замыкающем S2 канатах выравни- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
ваются. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5) Разгрузка груженого грейфера |
|
|
|
|
|
(рис. 5.5): замыкающая лебедка ра- |
|
|
Рис. 5.4 |
ботает на спуск, при этом нижняя |
|
|
траверса под действием силы тя- |
|
||
|
|
||
жести груза и челюстей отходит от головки. Челюсти |
Рис. 5.5 |
||
раскрываются и груз высыпается. |
|||
|
|||
Достоинства этого типа грейферов – автоматическая работа и большая |
|||
производительность. |
|
Недостатки – необходимость иметь лебедки и невозможность быстрой замены грейфера другим грузозахватным устройством.
Характеристики двухканатных грейферов приведены в табл. 5.1.
5.2 Одноканатные грейферы
Одноканатные грейферы – это грейферы, у которых рабочий цикл (зачерпывание, подъем груза, раскрытие челюстей и опускание грейфера) ведется одним канатом, работающим от одной лебедки. В этом заключается главное преимущество одноканатных грейферов, позволяющих использовать однобарабанные приводы погрузочно-разгрузочных машин (таких, например, как автокран).
43
Таблица 5.1 – Характеристики двухчелюстных двухканатных грейферов
|
Марка грейфера и категория груза |
||||
|
|
|
|
|
|
Параметры |
ДГ2-5 |
ДГ2-5 |
ДГ2-5 |
ДГ2-10 |
ДГ2-15 |
|
Л2-2к |
С2-2к |
С3-2к |
С3-2к |
С3-2к |
|
|
|
|
|
|
Г.-П. ПРМ, т |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
10,0 |
15,0 |
Расчетный объем, м3 |
1,6 |
2,0 |
1,6 |
3,0 |
4,0 |
Насыпная плотность груза, т/м3 |
1,1 |
2,0 |
1,6–2,0 |
1,6–2,0 |
1,8 |
Допустимая масса зачерпывае- |
1,76 |
3,0 |
3,0 |
5,4 |
6,9 |
мого груза, т |
|
|
|
|
|
Масса грейфера, т |
3,2 |
2,0 |
2,0 |
3,3 |
8,1 |
Геометрические размеры, мм |
|
|
|
|
|
Ширина, В |
1525 |
1850 |
1600 |
1900 |
2090 |
Длина открытого, L1 |
4400 |
2220 |
2220 |
3300 |
6000 |
Длина закрытого, L2 |
2450 |
1980 |
1975 |
2400 |
3050 |
Высота открытого, H1 |
1930 |
3320 |
3200 |
3200 |
2400 |
Высота закрытого, H2 |
2430 |
2700 |
2740 |
2800 |
3130 |
Заводская цена, тыс. р. |
320,0 |
200,0 |
200,0 |
330,0 |
850,0 |
Одноканатный грейфер навешивается непосредственно на крюк грузоподъемного механизма и является быстросменным грузозахватным приспособлением. С помощью одноканатного грейфера возможно на существующем грузоподъемном оборудовании механизировать погрузочно-разгрузоч- ные работы с насыпными грузами. По принципу открывания челюстей одноканатные грейферы делятся на:
1)грейферы, челюсти которых открываются при касании опорной поверхности;
2)грейферы, челюсти которых открываются на любой высоте (в пределах хода крюка грузоподъемного механизма) с помощью канатного или управляемого выключающего устройства;
3)грейферы, челюсти которых открываются на определенной высоте с помощью подвесного колокола.
Две последние системы имеют дистанционное управление, требующие отдельных механических связей (канатов и т.п.), что является существенным недостатком.
Грейферы, челюсти которых открываются при касании опорной поверхности, подразделяются на две подсистемы:
а) грейферы с падающим рычагом (рис. 5.6); б) грейферы с компенсирующим барабаном (основной недостаток –
сложность конструкции и последующего ремонта).
44
Рисунок 5.6 – Одноканатный грейфер с падающим рычагом:
1 – две челюсти; 2, 9, 10 – ось; 3 – две жесткие тяги; 4 – траверса; 5 – падающий рычаг; 6 – блочная обойма; 7 – захватный элемент;
Принцип работы одноканатного грейфера с падающим рычагом:
I. Исходное положение (рис. 5.7) – грейфер открыт и висит на канате а,
обойма е и головка б приближены, замок д открыт. |
|
||||
|
II. Опускание грейфера на груз (рис. 5.7) – грейфер |
||||
|
открыт, лебедка работает на спуск. |
|
|||
|
III. |
Срабатывание замка (рис. 5.8) – |
|
||
|
грейфер опущен на груз, лебедка ра- |
|
|||
|
ботает на спуск, обойма е опускается |
|
|||
|
вниз и с помощью замка д соединяет- |
|
|||
|
ся с траверсой г. |
|
|
||
|
IV. |
Зачерпывание груза и |
подъем |
|
|
|
грейфера (рис. 5.9) – лебедка работает |
|
|||
Рис. 5.7 |
на подъем; с помощью каната обойма |
|
|||
сближается с |
головкой, челюсти в |
|
|||
|
Рис. 5.8 |
||||
|
поворачиваются, их кромки внедря- |
||||
|
|
||||
|
ются в груз и зачерпывают его; после |
|
|||
|
закрытия грейфер вместе с грузом под- |
|
|||
|
нимается канатом. |
|
|
||
|
V. |
Разгрузка |
груженого |
грейфера |
|
|
(рис. 5.10) – груженый грейфер опуска- |
|
|||
|
ется на поверхность; канат а натянут; с |
|
|||
|
помощью тросика размыкается замок д, |
|
|||
|
лебедка работает на подъем, обойма |
|
|||
|
поднимается и открывается под дей- |
|
|||
Рис. 5.9 |
ствием силы тяжести и челюстей. От- |
|
|||
|
крытый грейфер зависает на канате. |
Рис. 5.10 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
45 |
Достоинства одноканатных грейферов – быстрая смена и возможность работы на любом кране.
Недостатки – сильные удары об упоры при раскрытии челюстей, уменьшение высоты подъема, так как длина выбираемого из полиспаста каната достигает 2,5 м.
Характеристики одноканатных грейферов приведены в табл. 5.2.
Таблица 5.2 – Характеристики двухчелюстных одноканатных грейферов
|
|
Марка грейфера и категория груза |
|
|||
Параметры |
ДГ2-3,2 |
ДГ2-5 |
ДГ2-5 |
ДГ2-5 |
ДГ2-6,3 |
ДГ2-10 |
|
С3-1к |
С2-1к |
С3-1к |
Т2т-1к |
С2-1к |
С3-1к |
|
|
|
|
|
|
|
Г.-П. ПРМ, т |
3,2 |
5 |
5 |
5 |
6,3 |
10 |
Расчетный объем, м3 |
0,8 |
1 |
1 |
1 |
1,5 |
2,5 |
Насыпная плотность |
1,6–2,0 |
1,25–1,6 |
1,6–2,0 |
2,0-3,0 |
1,25–1,6 |
1,6–2,0 |
груза, т/м3 |
|
|
|
|
|
|
Допустимая масса за- |
1,6 |
1,6 |
2 |
2,9 |
2,4 |
5,0 |
черпываемого груза, т |
|
|
|
|
|
|
Масса грейфера, т |
1 |
1,3 |
1,5 |
1,75 |
2,0 |
3,2 |
Геометрические разме- |
|
|
|
|
|
|
ры, мм |
|
|
|
|
|
|
Ширина, В |
1300 |
1480 |
1480 |
1480 |
1480 |
1740 |
Длина открытого, L1 |
1700 |
2220 |
2210 |
2210 |
2210 |
3126 |
Длина закрытого, L2 |
1375 |
1720 |
1710 |
1710 |
1710 |
2315 |
Высота открытого, H1 |
2225 |
2770 |
2760 |
2760 |
2760 |
3580 |
Высота закрытого, H2 |
1935 |
2370 |
2370 |
2370 |
2370 |
3000 |
Длина каната, D |
3800 |
4500 |
4500 |
4500 |
5600 |
7100 |
Заводская цена, тыс. р. |
100,0 |
130,0 |
150,0 |
180,0 |
200,0 |
320,0 |
5.3 Приводные грейферы
Вэтих грейферах механизм замыкания встроен в конструкцию грейфера
ипредставляет собой либо канатную лебедку, установленную на одной из траверс, либо рычажно-винтовую или гидравлическую систему, стягивающую траверсы. Для питания привода необходим кабельный токоподвод. Приводной грейфер, как и одноканатный, подвешен на крюке крана с однобарабанной лебедкой. Управление грейфером с приводом при разгрузке более простое, чем одноканатного. Если привод механизма замыкания установлен на верхней траверсе, то центр тяжести грейфера смещен вверх, в связи с чем ухудшается устойчивость грейфера при зачерпывании с откоса [10]. Приводной грейфер навешивается на крюковую обойму любого крана соответствующей грузоподъемности. Грейфер имеет верхнюю головку, в которой смонтирован привод, и шарнирно закрепленные челюсти. Приводы имеют
46
различные исполнения (электроталь с полиспастом, рычажные устройства, гидроцилиндры) [9]. У моторных грейферов имеются только поддерживающие канаты.
5.3.1 Электромеханические грейферы. Отечественные производители выпускают приводные электромеханические (рис. 5.11, 5.12, табл. 5.3, 5.4) грейферы (двухчелюстные и многочелюстные) двух основных компоновок привода:
1)привод, состоящий из отдельных узлов (основное преимущество – простота обслуживания и ремонта);
2)привод на основе электрической тали (основное преимущество – компактное расположение привода).
Рисунок 5.11 – Приводной моторный грейфер
Таблица 5.3 – Характеристики двухчелюстных электромеханических моторных грейферов
|
|
Марка грейфера и категория груза |
|||||||
Параметры грейферов |
ДГМ2-2 |
ДГМ2-5 |
ДГМ2-8 |
ДГМ2-10 |
|||||
|
С3 |
С3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
С2 |
С3 |
С3 |
|
|
С2 |
|||
|
|
|
|
|
|
||||
Г.-П. ПРМ, т |
2,0 |
5,0 |
8,0 |
|
10 |
||||
Расчетный объем, м3 |
0,3 |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,0 |
|||
Насыпная плотность груза, т/м3 |
1,6–2,0 |
1,6–2,0 |
1,0–2,0 |
1,6–2,0 |
1,0–2,0 |
||||
Допустимая масса зачерпывае- |
0,6 |
1,0 |
2,5 |
3,0 |
4,0 |
4,0 |
|
5,0 |
|
мого груза, т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса грейфера, т |
0,9 |
0,95 |
1,4 |
2,4 |
3,3 |
4,5 |
|
4,0 |
|
Геометрические размеры, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ширина, В |
860 |
910 |
1360 |
1570 |
1770 |
1540 |
|
1880 |
|
Длина открытого, L1 |
1425 |
1570 |
1870 |
2150 |
2430 |
2500 |
|
3100 |
|
Длина закрытого, L2 |
1160 |
1310 |
1660 |
1900 |
2150 |
2100 |
|
2190 |
|
Высота открытого, H1 |
2000 |
2230 |
2680 |
3050 |
3480 |
3500 |
|
3210 |
|
Высота закрытого, H2 |
1755 |
1950 |
2280 |
2600 |
2970 |
3050 |
|
2780 |
|
Заводская цена, тыс. р. |
250,0 |
260,0 |
390,0 |
650,0 |
850,0 |
1200,0 |
|
|
1050,0 |
|
|
|
|
|
|
|
47 |
Электрогидравлические грейферы (рис. 5.12, табл. 5.4) – приводные грейферы, у которых привод насоса гидросистемы осуществляется от электродвигателя, установленного на самом грейфере.
Рисунок 5.12 – Электрогидравлический грейфер
5.3.2 Гидравлические и пневматические грейферы. Грейферы с гидравлическим приводом челюстей (рис. 5.13, табл. 5.4) имеют упрощенную кинематическую схему механизма закрывания и раскрывания челюстей, простую конструкцию и высокую надежность.
Рисунок 5.13 – Гидравлический грейфер
Применение электрогидравлических грейферов с независимым приводом на каждую челюсть значительно снижает время погрузочно-разгрузоч- ных работ за счет использования полного рабочего объема грейфера.
48
Таблица 5.4 – Характеристики двухчелюстных гидравлических и электрогидравлических грейферов
Параметры |
|
Тип грейфера |
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Гидравлический |
Электрогидравлический |
||||
Г.-п. ПРМ, т |
5,0 |
|
5,0 |
|
6,0 |
|
Расчетный объем, м3 |
0,4 |
0,8 |
1,2 |
1,5 |
2,0 |
|
Насыпная плотность груза, |
4,0–4,5 |
2,5–3,2 |
1,6–2,0 |
1,6–2,0 |
||
т/м3 |
||||||
Допустимая масса зачерпы- |
1,8 |
2,5 |
2,4 |
2,7 |
3,4 |
|
ваемого груза, т |
||||||
|
|
|
|
|
||
Масса грейфера, т |
1,5 |
2,2 |
2,4 |
2,3 |
2,5 |
|
Геометрические размеры, мм |
|
|
|
|
|
|
Ширина, В |
1000 |
1550 |
1650 |
1750 |
1850 |
|
Длина открытого, L1 |
1100 |
2030 |
2200 |
2250 |
2300 |
|
Длина закрытого, L2 |
1400 |
1720 |
1820 |
1950 |
2030 |
|
Высота открытого, H1 |
1300 |
1800 |
1800 |
2050 |
1800 |
|
Высота закрытого, H2 |
1700 |
1900 |
1900 |
2150 |
1900 |
|
Время смыкания челюстей, с |
– |
20±5 |
15±5 |
12±2 |
||
Заводская цена, тыс. р. |
150,0 |
350,0 |
390,0 |
370,0 |
410,0 |
В пневматических грейферах (рис. 5.14) закрывание и раскрывание челюстей осуществляется с помощью пневмоцилиндров.
Рисунок 5.14 – Пневматический грейфер ДГ2-П-5
49