Специальные краны

Специальные краны предназначены для выполнения подъемно-транспортных или технологических операций, например, перегрузки крупнотоннажных контейнеров, установки грузов в ячейки стеллажного склада, для транспортирования расплавленного или раскаленного металла, взрывчатых или огнеопасных веществ, раздевания мартеновских слитков и т. д.
Специальные краны по конструкции можно условно разделить на краны мостового и стрелового типов.

К специальным кранам мостового типа относят мостовые, козловые, полукозловые, с несущими канатами, кабельные и мосто-кабельные краны, краны-штабелеры, мостовые перегружатели.

К специальным кранам стрелового типа относят стреловые, башенные, портальные, полупортальные, мачтовые, вантовые, жестконогие, консольные и плавучие краны.

По конструкции грузозахватного устройства и назначению различают крюковые, грейферные, магнитные, магнитно-грейферные, траверсные, с лапами, мульдомагнитные, мульдогрейферные, мульдозавалочные, штыревые, копровые, закалочные, литейные, посадочные, для раздевания слитков, колодцевые, ковочные и контейнерные краны.
По виду перемещения краны бывают стационарными, приставными, самоподъемными, радиальными, передвижными, самоходными и прицепными.

К особенностям специальных кранов, отличающим их от кранов общего назначения, можно отнести следующие: большее число механизмов, а следовательно, возможность выполнения значительного числа рабочих движений, которое составляет в основном от четырех до семи; ограниченное применение в зависимости от вида перемещаемого груза и технологического процесса, оснащение специальными грузозахватными устройствами, лебедками и другими механизмами.

Мостовые краны (грейферные, магнитно-грейферные со специальными грузозахватными устройствами, хордовые, кольцевые, радиальные, с вращающейся тележкой или траверсой, однобалочные подвесные и др.) используют в различных отраслях промышленности. Наиболее широкое применение находят грейферные и магнитно-грейферные краны.

Краны со специальными грузозахватными устройствами используют, например, для транспортирования слябов. Они имеют большую производительность по сравнению с производительностью мостовых крюковых кранов.
Кольцевые краны применяют на атомных станциях, радиальные и хордовые краны — в доменных цехах металлургических заводов.

В последнее время стали использовать однобалочные краны с консольно расположенными тележками, масса которых на 10–15 % меньше массы двухбалочных мостовых кранов. Подвесные многоопорные краны находят применение в авиационной промышленности.
Металлургические краны (мульдо-магнитные, мульдо-завалочные, посадочные, литейные, ковочные, закалочные, колодцевые, для раздевания слитков, с лапами; к ним можно отнести также напольно-завалочные краны, напольно-завалочные машины, кузнечные манипуляторы) применяют на металлургических заводах и в металлургических цехах машиностроительных заводов. Для обслуживания этих кранов не требуются стропальщики.

Козловые краны используют на складах штучных и сыпучих грузов, на гидроэлектростанциях, в судостроительных доках и т. д. Козловой кран отличается от мостового тем, что его мост опирается на крановый путь при помощи опорных стоек, а мост мостовых кранов опирается непосредственно на надземный крановый путь или на крановый путь, закрепленный на балках, смонтированных на колоннах цеха или на эстакаде.

Конструкции козловых кранов весьма разнообразны. Так, только по типу металлоконструкции они бывают козловыми и полукозловыми, с консолями и без них, с подвесной или опорной тележками и т. д. По возможности перемещения они бывают стационарными и передвижными (на рельсовом и безрельсовом ходу).

Краны-штабелеры применяют в основном на складах штучных грузов. Различают мостовые и стеллажные краны-штабелеры.

Краны-перегружатели, мостовые перегружатели по конструкции почти аналогичны козловым кранам. Их используют в основном на складах штучных и сыпучих грузов. Перегружатели имеют мост, опирающийся на две опоры, передвигающиеся по крановым путям. В отличие от козловых кранов мостовые перегружатели имеют большой пролет, 100 м и более. Их часто выполняют с консолями. В связи с большими температурными деформациями мостов перегружателей одну из опор обычно выполняют «гибкой», т. е. эту опору соединяют с мостом с помощью цилиндрического или шарового шарнира.
При пролетах 150 м и более масса моста мостового перегружателя создает напряжения, близкие к пределу текучести материала. При больших пролетах используют мостокабельные краны, у которых под мостом проходит несущий канат, концы которого закреплены на опорных стойках. Грузовая тележка перемещается по несущему канату. Такая конструкция крана способствует значительному снижению массы моста.

Рассмотрим область применения специальных кранов стрелового типа. Многочисленную группу этих кранов составляют портальные краны, используемые, в основном, в морских и речных портах для перегрузки штучных и сыпучих грузов 1судно-склад (вагон), склад-судно, а также на складах, в судостроении и строительстве. Портальные краны представляют собой полноповоротные стреловые краны, поворотная часть которых установлена на портале, передвигающемся по подкрановым рельсам. В портальных кранах при изменении вылета траектория движения груза приближается к горизонтальной.

Стреловые самоходные краны (автомобильные, пневмоколесные, гусеничные и железнодорожные) применяют для перегрузочных работ на складах, в перегрузочных пунктах железных и шоссейных дорог и портах, на строительстве, а также на железнодорожных станциях.

Башенные краны со стрелой, закрепленной на вертикально расположенной башне, используют в строительстве, а также на складах.

Плавучие краны, имеющие понтоны, применяют для перегрузочных работ, монтажа и строительства в портах, доках, на буровых установках для добычи нефти, газа и т. д.
Виды нагрузок, учитываемых при расчетах специальных кранов, установлены РТМ 24.090.27—77 «Краны грузоподъемные. Расчетные нагрузки», разработанным Всесоюзным научно-исследовательским институтом подъемно-транспортного машиностроения (ВНИИПТ-МАШ).

Для отдельных групп специальных кранов разработаны сочетания (комбинации) нагрузок для расчетов по допускаемым напряжениям или предельным состояниям.