Что такое портальный кран
Типы портальных кранов
Портальный кран — это грузоподъемное устройство с поворотной частью. Перемещение в горизонтальной плоскости производится по рельсам или пневмоколёсах. Эти устройства используются для погрузочно-разгрузочных работ в порту, строительства причалов, плотин.
Портальные краны различаются по устройству поворотной части и по типу стрелы. Основные узлы портальных кранов это:
В связи с применением портальных кранов в монтажно-сборочных работах, строительстве судов, крупных гидротехнических работах в последнее время резко выросли требования к ним. Современные модели, поддерживают грузоподъемность до 400 т при вылете стрелы до 50 м.
Основные элементы портальных кранов
В целом, портальный кран состоит из:
ноги — элемент с тележкой на рельсовых или пневмоколёсных направляющих. Количество ног может быть разное, от 4 до 16. На тележках в обязательном порядке устанавливается противоугонное устройство ( захват), моторный привод.
Токопровод — силовой кабель, который прикрепляется к одной из ног крана. При движении крана, он сматывается или разматывается. Также ток на портальный кран может передоваться по троллею, однако такая конструкция применяется редко. Только лишь тогда, когда существует вероятность обрыва силового кабеля.
Поворотный элемент — круг на катках установленный на оголовке. Основная функция — обеспечение вращения крана вокруг своей оси. Также поворотный элемент передаёт основные нагрузки на оголовок.
Стрела — элемент с захватным механизмом для горизонтального и вертикального перемещения груза. Обладает противовесом, благодаря чему достигается равновесие.
Типы портальных кранов по применению
Погрузочные — наиболее часто встречающиеся. Их можно встретить в портах и на крупных складах. Оснащаются грейферами или крюками для перемещения штучного или сыпучего товара. Грузоподъемность таких кранов от 1.5 до 30 т.
Монтажные — часто их можно встретить в судоверфях. Отличительная особенность — большая грузоподъемность до 160 т и высокие ноги. Применяются для перемещения груза высокой ответственности.
Типы стрел портальных кранов
Прямая стрела — вылет стрелы неизменен
Шарнирно-сочленённая — с гибкой оттяжкой, прямолинейным хоботом, уравнительными блокам. Всё это служит для изменения высоты вылета.
Виды конструкций порталов
Рамные — ноги соединяются попарно
Рамно-башенные — такие же как рамные, но ноги доходят до рамы башни
Рамно-раскосные — каждая нога отдельно присоединяется к ригелю
Решётчатая — каждая нога крана, является отдельной конструкцией
Кран портальный
Производство погрузочно-разгрузочных работ на больших строительных площадках, железнодорожных узлах, портах производится с помощью с помощью мощного полноповоротного стрелового механизма, который называется кран портальный. Его отличительной особенностью является наличие так называемого портала, на котором располагается поворотная платформа с основными механизмами.
Устройство портального крана
Такой агрегат представляет собой сложный подъёмно-транспортный механизм, способный производить подъём и перемещение грузов большой массы и габаритов. Устройство портального крана включает следующие узлы и агрегаты:
Вылет стрелы определяется применённой кинематической схемой. В современных устройствах применяются полностью или частично уравновешенные стрелы. Выбор конкретной схемы зависит от перечня решаемых задач.
Для перемещения портального крана по площадке применяются различного типа крановые тележки. Чаще всего движение осуществляется по уложенным рельсам.
Характеристики портального крана
Многообразие решаемых задач заставляет производителей указывать большое количество технических характеристик своих изделий. Например, портовой кран, включает следующий основной перечень:
По типу стрелы портальные устройства подразделяются на две категории:
Используемая кинематическая схема определяет массу допустимого груза.
К основным допустимым скоростям, характеризующим технические возможности, относятся:
Для определения основных показателей применяется груз весом в десять и двадцать тонн.
В стандартном исполнении портальная часть установлена на ходовые тележки с определённым количеством колёс. Каждая из них имеет самостоятельный электрический привод. Скорость движения определяется мощностью установленных двигателей. Для обеспечения безопасности на тележках устанавливаются так называемые тупиковые ограничители. Допустимое расстояние, которое может проходить портальный кран определяется величиной проложенного рельсового пути и длиной намотанного на бухту электрического кабеля (обычно длина кабеля равна 50 м).
Параметры электрической цепи определяются количеством и мощностью используемых двигателей. Например, поворотные двигатели могут иметь мощность до 19 кВт, двигатели привода ходовой тележки до 75 кВт и так далее.
Современные портальные устройства оснащаются большим перечнем подъёмного оборудования. К нему относятся:
Для решения узкоспециализированных задач они могут комплектоваться специальными грузозахватными устройствами.
Типы портальных кранов
Каждый портальный кран способен выполнять большое количество разноплановых задач. Однако все они могут быть разделены по следующим категориям:
Перегрузочные аппараты применяются для загрузки и выгрузки морских и речных судов, железнодорожных вагонов. Они имеют постоянную грузоподъёмность, не зависимо от длины вылета стрелы. Отдельные конструкции портовых аппаратов оснащены специальным бункером, для обеспечения непрерывной разгрузки сыпучих грузов при интенсивном грузопотоке.
Монтажные краны применяются для выгрузки штучных грузов, особенно больших габаритов и массы. Отдельным видом таких агрегатов являются судостроительные и судоремонтные механизмы. Они применяются на верфях и судостроительных заводах. К ним относятся стапельный и достроечный.
Строительные краны устанавливаются на строительных площадках при возведении больших зданий и сооружений, где предполагается проведение работ в течение длительного времени.
В отдельных случаях применяются так называемый полупортальный кран. Его отличительной особенностью является расположение поворотной части. Она размещена на полупортале несущей конструкции, а вторая стойка расположена на другом уровне. Например, на выступе складского сооружения. На нём размещают второй рельс для обеспечения движения вдоль объекта.
Портальный кран: виды, принцип работы, характеристики
Проведение испытаний портального крана “АИСТ”, серия № 2003044 в ММТП
Портальные краны и их разновидности
Портальный кран представляет собой вид кранового оборудования, которое располагается на портале. Такой кран передвигается по специальному рельсовому оснащению, располагается которое на эстакаде либо на дорожном покрытии. В настоящее время большой популярностью пользуются портальные краны RHC, благодаря высокому качеству и доступной цене.
Все портальные краны можно разделить на следующие виды:
– краны на пневмоходу;
– краны на рельсовом ходу;
Мостовые краны
Мостовой кран представляет собой причальный перегружатель, который характеризуется пролетным строением мостового типа. Число консолей моста и конструкция будут зависеть от планировки причала и назначения крана. Сам кран состоит из подвесной грузовой тележки, металлоконструкции, механизма передвижения, автоматического захвата, кабеля подвода тока, кабельного барабана, оттяжек, захвата для длинномеров, грейфера и вертикальной стойки. Несущие элементы конструкции крана, как и тележки, сделаны из низколегированной стали. Для сопротивляемости усталостным явлениям и повышения технологичности каждая из рам портала изготовлена из сварных балок коробчатого сечения. Также на кране присутствуют блокирующие устройства, обеспечивающие безопасность.
Портовые краны
Грузоподъемность таких устройств колеблется в пределах 1,5-20 тонн. Если грузоподъемность более 3 т, то они оснащаются сменным оборудованием: крюками для штучных грузов и грейферами для насыпных грузов. В зависимости от обслуживаемых судов и ширины прикордонных складов у портовых кранов максимальный вылет составляет 15-40 м. Ширина колеи портала будет зависеть от количества жд путей, которые перекрывает портал.
Краны на рельсовом ходу
Такой вид крана (RMG) представляет собой контейнерный портальный кран. Кран перемещается по рельсам, он оснащен спредером и может поднимать и штабелировать 20-40 контейнеров. RMG краны предназначены для работы по обработке контейнеров. Такие краны отличаются тем, что имеют электропривод, высокую скорость движения и большую грузоподъемность. Они очень эффективные для перегрузки большого количества контейнеров на рельсы с дороги. Применение таких устройств предоставляет возможность более рационально использовать всю площадь терминала.
Краны на пневмоходу
Такие устройства служат для работы на складах и отличаются своей производительностью. Они комплектуются компонентами в соответствии с потребностями заказчика. Основой надежности таких кранов является:
– полное отсутствие гидравлики;
– использование электродвигателей переменного тока;
– электропривод с частотным регулированием.
Вышеперечисленные составляющие способствуют сокращению работ по техническому обслуживанию.
Доковые краны
Такие краны составляют особую группу. Они предназначены для осуществления работ внутри доков и устанавливаются на бортах плавучих доков. Устойчивость конструкции обеспечивается противовесами, а если есть необходимость, то в опоры портала заливается бетон. Проектируются доковые краны с учетом дифферента дока и крена.
Конвеерные системы
Такие системы предоставляют возможность транспортировать почти любые сыпучие грузы. Они отличаются повышенной производительностью, а транспортирование осуществляется при угле наклона от 0 до 45 градусов, если работает один привод. Если работает 2 привода, то угол неограничен.
Балочные краны
Такие конструкции представляют собой крановое оборудование мостового типа, которое служит для выполнения подъемно-транспортных и разгрузочно-погрузочных работ в промышленных цехах, на крановых эстакадах и складах производственных предприятий. Такая спецтехника используется в процессе разгрузки речных и морских судов, постройке промышленных и гражданских сооружений.
Кран для баржи
Такая конструкция является судном технического флота, которое устанавливается на понтон. Они бывают речными, морскими, самоходными и несамоходными. Исходя из конструкции грузоподъемного устройства, их разделяют на неповоротные и поворотные. На реках часто применяются гидравлические краны-манипуляторы, которые отлично подходят для очистки водоемов и рек в прибрежной зоне, а также для различных работ на прибрежных объектах.
Автор: Администрация Общая оценка статьи:
Опубликовано: 2016.04.05
Портовые краны: большой рассказ о могучей технике
Портальным краном принято называть такой вид кранового оборудования, который отличается от других, наиболее привычных видов кранов, тем, что расположение его основано не на гусеничном или колесном ходу, а на так называемом портале.
Портальный кран в отличие от вышеназванных кранов имеет свойство передвижения по специальному рельсовому оснащению, которое может быть проложено на дорожном покрытии или на эстакаде.
Устройство портального крана
На кране данного вида, на портале устанавливается основная часть, имеющая поворотную систему. Портальные краны могут выполнять множество функций, а потому часто имеют подразделения, на краны, работающие с крюком, с грейферным захватом. А так же строительные и монтажные.
Портальные краны достаточно часто используются по всем территориям, поскольку они достаточно легко передвигаются и имеют массу прекрасных рабочих характеристик. Во первых их грузоподъемность имеет достаточно высокие показатели, а именно в зависимости от модели крана она может варьироваться в пределах от восьмидесяти до трехсот тонн, что является достаточно высоким показателем. Достаточно широко используются такие виды кранов в такой отрасли как судостроительство и другие монтажные работы в порту.
Разновидности портальных кранов
Сами порталы, которые выполняют двигательную функцию подобного вида кранов, имеют так же множество подразделений. Во первых они могут различаться по таким показателям как вид присоединения самой опоры к ригелю сверху. А именно бывают порталы жесткого вида и шарнирного типа. Количество присоединений может быть выполнено в виде двухстоечного присоединения и четырехстоечного. Так же в зависимости от модели портального крана может разниться и количество присоединений непосредственно с частью ходовой, а именно это может быть присоединение трехопорного вида и четырехопорного вида.
Сама конструкция портального крана имеет разные особенности. Так для разных видов работ и в зависимости от места назначения используются такие портальные краны, как краны решетчатого вида. Существуют так же такие виды конструктивного образования портальных кранов, как башенные рамного типа, рамно-башенные раскосного типа и просто рамные.
Обычно, за конструктивные, вышеперечисленные особенности портального крана отвечает поворотно-опорное устройство, которое выполнено, как правило, стандартный механизм, с редукторами зубчатой или червячной формы. Муфта данного механизма, как правило, может быть конической или иметь многодисковый вид. Передача в основном у данного механизма открытого зубчатого типа.
Характеристики портального крана
Портальный кран имеет в оснащении, как правило, несколько механизмов, которые могут быть подъемными, так же существует вылетной механизм, поворотный механизм и, наконец, механизм передвижной. Все вышеназванные механизмы, за исключением передвижного, являются рабочими, передвижной механизм относится к числу установочных.
Передвижной механизм имеет конструкцию, состоящую из тележек приводного и неприводного вида, которая объединяется балансировочной системой. Сами тележки оснащены специальной системой от угона. Использование портальных кранов может быть разнообразным, поэтому сама техника делится на типы применения. Так портальные краны могут быть монтажными, выполнять перегрузочные работы, такие краны имеют в рабочем арсенале такие элементы как грейферы захватывающего действия.
И еще одним из видов портального крана является доковый кран. Данное устройство подразумевает на портале наличие бункерного устройства. Данный вид, как правило, используется для работы с сыпучими грузами. Портальные краны особенно распространенны для работы с судами и для портовых работ в целом, они обладают высокими производительными характеристиками и являются чрезвычайно продуктивными.
Портальный кран GANZ (Ганц) – «старый друг надежней новых двух»
Портальный кран — это грузоподъемное устройство с поворотной частью. Перемещение в горизонтальной плоскости производится по рельсам или пневмоколёсах. Эти устройства используются для погрузочно-разгрузочных работ в порту, строительства причалов, плотин.
Портальные краны различаются по устройству поворотной части и по типу стрелы. Основные узлы портальных кранов это:
В связи с применением портальных кранов в монтажно-сборочных работах, строительстве судов, крупных гидротехнических работах в последнее время резко выросли требования к ним. Современные модели, поддерживают грузоподъемность до 400 т при вылете стрелы до 50 м.
Основные элементы портальных кранов
В целом, портальный кран состоит из:
Преимущества и недостатки
Для любых механизмов и оборудования характерны свои достоинства и недостатки. Это касается и портальных кранов «Ганц». Несмотря на то, что владельцы отзываются о технике положительно, имеются у рассматриваемой модификации и конструктивные недоработки.
Видео: о портальном кране Ganz.
Типы портальных кранов по применению
Береговые причальные перегружатели
А. Сагизлы
Современные морские и речные порты, причалы которых предназначены для приема и обработки судов – контейнеровозов и сухогрузов, плавучих контейнеров (лихтеров), оборудуются специальными кранами, так называемыми причальными перегружателями. Такие подъемно-транспортные механизмы перемещаются по рельсовым крановым путям, проложенным вдоль линии причала (зачастую вплотную к кромке набережной), и обеспечивают высокую производительность погрузочно-разгрузочных работ на участке берег – судно. В этой статье речь пойдет о причальных перегружателях, средняя производительность которых при перегрузке крупнотоннажных контейнеров не менее 20 циклов в час, а при перегрузке штучных, кусковых и навалочных грузов – от 40 до 50 циклов в час и более.
Причальный перегружатель по своим габаритным размерам и месту установки органично вписывается в панораму города с моря, а потому его дизайну придается большое значение. Красивый архитектурный вид причального перегружателя должен сочетаться с его конструкцией, безопасностью работы и технологичностью изготовления, монтажа и обслуживания.
По конструктивным признакам можно выделить два основных типа причальных перегружателей: портальные и мостовые. Существуют также конструкции мостовых перегружателей, в которых пролетное строение крана поддерживают опоры портального типа, однако при этом мостовой перегружатель не является полноценным портальным.
В зависимости от вида, свойств и параметров перерабатываемого груза, способа его перевозки и требований к перегрузочному процессу используют специальные и универсальные (крюковые) перегружатели. К специальным относятся перегружатели, оснащенные грузозахватными органами (грузозахватный орган в отличие от грузозахватного приспособления является частью крана) и транспортирующими устройствами для работы с определенными видами груза: спредерами, грейферами, винтовыми транспортерами, конвейерами с погружными скребками и другими устройствами. Как пример здесь можно привести контейнерный причальный перегружатель – это контейнерный кран, предназначенный для перегрузки контейнеров на причальном фронте морского или речного порта.
Степень специализации перегружателя определяется его конструктивными особенностями и технической характеристикой (скоростью перемещения исполнительных механизмов, плавностью хода, производительностью).
Портальные перегружатели – это грузоподъемные краны, у которых опорно-ходовая часть выполнена в виде портала. Эти перегружатели производят либо полноповоротными стреловыми с изменяемым наклоном стрелы, либо с однобалочным или двухбалочным пролетным строением. Портальные краны с пролетным строением выполняются с одной надводной откидной консолью либо с двумя – надводной и тыловой.
Портал кранов представляет собой раму, опирающуюся посредством жестких опорных стоек («ног») на рельсы кранового пути. Между стоек портала проходят подъездные пути портовых транспортных средств. Число стоек портала может быть 4 или 3. Расстояние между стойками портала выбирают таким образом, чтобы обеспечить свободное прохождение под краном железнодорожных составов (обычно двух). Стойки портала опираются на ходовые тележки, число колес которых зависит от массы крана, нагрузок на кран и допускаемого давления колеса на рельс.
Портальный перегружатель может быть либо грейферным (грузозахватный орган – грейфер), либо универсальным (грузозахватный орган – крюк). В зависимости от того, какой груз необходимо перегружать, на крюк универсального крана навешивают либо обычные стропы, либо контейнерный захват, либо грузовые траверсы различной конструкции. Можно навесить также моторный грейфер или клещевой захват. Однако крюковой кран, оснащенный контейнерным захватом или грейфером, не может заменить специальный контейнерный или грейферный кран.
В нашей стране типовые конструкции портальных кранов разрабатывались в первой половине ХХ столетия. После 1950 года портальные краны получили новое развитие. При конструировании кранов для обслуживания портов учитывается несколько главных факторов:
Портовые портальные полноповоротные краны с изменяемым наклоном стрелы наиболее пригодны для перегрузки штучных и сыпучих грузов в морских и внутренних портах. Этими кранами в основном осуществляют разгрузку-загрузку судна сыпучими грузами. В качестве примера можно привести портальный кран блочной конструкции с поворотной колонной (см. рисунок) краностроительного завода Эберсвальд, Германия (VEB Kranbau, Eberswalde).
Чтобы повысить производительность грейферных портальных перегружателей, на базе серийных кранов создаются специальные грейферно-конвейерные краны-перегружатели, получившие название «Кенгуру». Грейфер такого крана зачерпывает перегружаемый материал из трюма судна и разгружает его в бункер-накопитель, установленный на портальном строении крана. Из бункера крана груз раздается непосредственно в транспортное средство либо подается на транспортерные линии, установленные вдоль причала. Такое решение позволяет сделать погрузочно-разгрузочный процесс непрерывным и устранить простои портовых транспортных средств, а также сократить срок простоя судна под разгрузкой-погрузкой.
Как правило, грейферные перегружатели отличаются большой грузоподъемностью – 30…50 т, высокими рабочими скоростями (скорость подъема до 150 м/мин, передвижения – до 200 м/мин), короткими путями транспортировки до бункера-накопителя и сочетанием циклической транспортировки с непрерывной выдачей груза при наличии причальных конвейеров.
Основные технические параметры причальных перегружателей
Тип пролетного строения | двухбалочное, однобалочное, решетчатое, трубчатое с подъемной консолью |
Пролет, м | 9,15…25,3 |
Рабочий вылет морской консоли, м | 14,5…36 |
Рабочий вылет тыловой консоли, м | 4…25 |
Высота подъема, м | 20…40 |
Скорость подъема, м | 24…50 |
Скорость передвижения тележки, м/мин | 30,5…152,4 |
Скорость передвижения крана, м/мин | 30…50 |
Грузоподъемность, т | 22,7…50 |
Мостовые перегружатели – это краны, которые имеют пролетное строение мостового типа. Мост, по которому перемещается тележка механизма подъема крана, опирается на рельсовый путь посредством двух опорных стоек подобно козловому крану. Конструкция и число консолей моста определяются назначением крана и планировкой причала.
В СССР в 1970-х годах ВНИИПТМАШ разработал причальный перегружатель многоцелевого назначения для речных портов г/п 32 т (см. рисунок). В конструкции крана применено однобалочное пролетное строение с подъемной консолью и грузовой тележкой. Надводная консоль выполнена подъемной, чтобы можно было пропускать суда при их швартовке у причала.
Кран состоит из тележки грузовой подвесной, металлоконструкции, автоматического захвата, механизма передвижения, кабельного барабана, кабеля подвода тока к тележке, оттяжек, вертикальной стойки, грейфера и захвата для длинномеров. Все несущие элементы металлоконструкции крана, тележки и автоматического захвата выполнены из низколегированной стали 09Г2С. Металлические конструкции крана состоят из опорного портала со стойкой и пролетного строения. Для повышения технологичности и сопротивляемости усталостным явлениям каждая из двух рам портала (морская и тыловая) составлена из сварных балок коробчатого сечения. На кране предусмотрены все блокирующие устройства, необходимые для безопасной работы. Спредер обеспечивает работу с контейнерами 1А, 1С и 1Д. Средняя производительность – 20 циклов в час, масса крана – 312 т.
Причальные перегружатели различных конструкций и технических характеристик изготавливают ведущие зарубежные фирмы: японские Mitsubishi Shoji Kaisha Ltd., Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co. Ltd., Hitachi Zosen, Sumitomo Maschinery Co. Ltd., Kawasaki – SIS, финские Kone, Yalmet Oy, английские Clyde Crane and Booth Ltd., Anderston Clyde Engineers Ltd., H. Morris, шведская ASEA и др.
В последнее время лидерство в производстве портальных кранов-перегружателей принадлежит Германии. В 2000 году в порту Андернах был введен в действие новый полноповоротный кран башенного типа г/п 45 т при высоте 52 м. Максимальная высота, на которую можно поднять крюк этого крана над уровнем головки рельсов, составляет 22 м. Этот кран предназначен для переработки не только универсальных контейнеров, но и тяжеловесных штучных и тарных грузов. Собственная масса крана 340 т.
Краны фирм Kranservise Rheinberg Gmbh, Aumund-Forderbau Gmbh, Kunz успешно работают в портах Остерхоут (Нидерланды), Дуйсбург (Германия), Андернах (Германия) и др. Грузоподъемность этих кранов 40…65 т, вылет консоли крана над акваторией 38,5…61,5 м, ширина рельсовой колеи 15…30,48 м, высота подъема груза 24…38,5 м, скорость подъема/ опускания груза – 60/ 180 м/мин, скорость движения тележки 150…210 м/мин.
Основные параметры портовых перегрузочных кранов
Фирма-производитель | Грузопод-ъемность, т | Вылет консоли крана над акваторией, м | Ширина рельсовой колеи, м | Высота подъема груза, м | Скорость подъема/опускания груза, м/мин | Марка спредера | Тип привода |
Fantuzzi-Reggiane | 45…65 | 42…60 | 15…30 | 36 | 80/ 170 | Bromma, Elme | Постоянного тока |
IMPSA | 40…45 | 40…51 | 18…20 | 36 | 70/ 160 | RAM20-40-45 | Постоянного тока/ переменного тока |
Noell Konecranes | 40…61 | 40…60 | 18…32 | 37 | 90/ 180 | Bromma | Постоянного тока/ переменного тока |
Liebherr Container Cranes | 40…61 | 40 | 16…48 | 24…32 | 150/ 175 | Bromma, Stinis | Постоянного тока |
Paceco | 40 | 40 | 15…30 | 33 | 60/ 120 | Paneco | Схема Леонардо |
ZPMC | 60…65 | 60…65 | 30 | 38,5 | 75/ 180 | Siemens | Постоянного тока/ переменного тока |
Тенденция к увеличению размера и грузоподъемности судов, перевозящих грузы, приводит к необходимости усилить несущую способность строений причала или увеличить число колес портальных кранов-перегружателей, чтобы распределить нагрузку по большей площади поверхности грунта. Последнее, однако, приводит к сокращению дистанции между бамперами кранов и соответственно к снижению числа перегружателей, которые могут одновременно работать на одном подкрановом пути. Поэтому усиление причальных сооружений порта при одновременном увеличении габаритов портовых кранов является оптимальным, по мнению специалистов компании Liebherr Container Cranes (Финляндия).