Кран-балка — это однобалочный мостовой кран облегченного типа. В профессиональной среде оба названия используются как синонимы, но есть нюанс: под «кран-балкой» обычно подразумевают более простое и бюджетное оборудование для небольших нагрузок.
Главное отличие кран-балки от полноценного однобалочного крана в том, что она рассчитана на грузы до 5–10 тонн, управляется с пола, а подъемный механизм ездит только по нижней полке балки. Это делает ее устройство проще и дешевле в монтаже.
Такое оборудование можно встретить, например, в небольших цехах, на складах, в ремонтных мастерских. Оно не требует мощных подкрановых путей и сложного фундамента, что экономит бюджет предприятия.
Виды кран-балок
Кран-балки делятся по двум основным параметрам: способу опирания на подкрановый путь и типу привода.
По способу опирания на подкрановый путь
Подвесные кран-балки. Подвешиваются к направляющим двутавровым балкам снизу. Балки, в свою очередь, крепятся к потолку или фермам перекрытий — несущим конструкциям крыши. Ходовые колеса крана заходят на нижние полки двутавровых балок-путей.
Грузоподъемность подвесных кран-балок обычно — до 5 тонн. Пролет — от 3 до 15 метров.
Преимущества:
Пол под краном остается свободным — по нему беспрепятственно ездит любой транспорт, можно разместить стеллажи.
Способны обслужить всю площадь помещения, включая зоны у стен.
Недостатки:
Требуются мощные перекрытия, способные выдержать вес крана с грузом.
Кран может раскачиваться при движении и торможении, так как висит на путях.
Монтаж сложнее и дороже, чем у опорных.
Опорные кран-балки. Перемещаются по рельсам, которые закреплены на колоннах. Ходовые колеса ездят по рельсам сверху — как поезд по железнодорожным путям.
Грузоподъемность опорных кран-балок чаще всего — до 10 тонн, пролет — от 3 до 22,5 м.
Преимущества:
Более устойчивы, чем подвесные — кран стоит на рельсах, а не висит, поэтому при движении и торможении он раскачивается значительно меньше.
Могут работать на улице — в соответствующем исполнении.
Проще и дешевле в монтаже, чем подвесные.
Недостатки:
Рельсы на полу или земле занимают место, могут мешать проезду другой техники.
Опорный кран не может подъехать вплотную к стенам — рабочая зона ограничена чуть больше, чем у подвесных.
По типу привода
Электрические кран-балки. Это — самый распространенный тип: подъем и перемещение груза выполняются электродвигателями. В таких кранах используется тельфер — электрическая таль.
Преимущества:
Высокая производительность — работа кран-балки не требует физических усилий от оператора.
Плавный пуск и торможение — в современных моделях.
Можно управлять на расстоянии — радиопультом.
Недостатки:
Требуют подвода электричества — 380 В.
Дороже ручных.
Где используют: склады и производство с частыми циклами подъема-перемещения, большим грузооборотом.
Ручные кран-балки. Вместо тельфера установлена ручная таль — червячная, шестеренчатая или рычажная. Управление краном производится вручную — с помощью цепей.
Преимущества:
Дешевле электрических.
Не требуют подключения к электричеству.
Проще в обслуживании, чем электрические.
Недостатки:
Более низкая скорость работы — в два и более раз по сравнению с электрическими.
Требуют физических усилий от оператора.
Не подходят для интенсивной эксплуатации.
Где используют: ремонтные мастерские, помещения без подвода электричества.
Основные элементы
Кран-балка напоминает передвижной мост: балка перемещается на колесах по специально проложенным рельсам, перекрывая тем самым пролет между стенами или колоннами помещения, либо выделенный участок — при уличных работах. Из чего состоит кран-балка рассмотрим ниже.
Главная балка
Чаще всего это — стальной двутавр, по которому движется подъемный механизм. Она принимает на себя основную нагрузку и является тем самым мостом, который соединяет одну сторону рабочей зоны с другой.
Концевые балки
Это сварные «тележки» с ходовыми колесами, благодаря которым кран ездит по рельсам. Они закреплены по торцам главной балки. Каждая концевая балка состоит из двух тележек.
Подъемный механизм
Это система элементов, которая отвечает за подъем и опускание груза. Устанавливается на нижнюю полку двутавра — главной балки.
В ручных кран-балках используют ручную таль, в электрических — тельфер.
Ручная таль работает за счет физического воздействия на нее со стороны оператора. Он тянет за тяговую цепь или качает рычаг, усилие через передаточный механизм переходит на грузовую звездочку, а с нее — на грузовую цепь. В результате цепь наматывается или разматывается, и груз едет вверх или вниз.
Ручные тали бывают трех типов:
Шестеренчатая — самый распространенный тип. Имеет средние размеры по сравнению с червячной и рычажной, работает быстрее всех в режиме непрерывного подъема. В основе — двухступенчатый цилиндрический редуктор с зубчатыми шестернями и автоматический дисковый тормоз, который надежно фиксирует груз.
Червячная — самая медленная, тяжелая и физически затратная из трех. Зато позволяет более точно, чем другие ручные тали, позиционировать груз. В ее основе — червяк и червячное колесо. Естественная конструктивная особенность — самоторможение: груз не может самопроизвольно опуститься.
Рычажная — самая компактная и мобильная. Ее можно использовать в стесненных условиях и даже для натяжения грузов в горизонтальной плоскости, а после применения — легко снять и убрать на хранение. Управляется качанием рычага. Внутри — храповой механизм, редуктор и механический тормоз, который не дает грузу опускаться при обратном ходе рычага.
Тельфер движется за счет электричества: оператор нажимает кнопку на пульте — и груз едет вверх или вниз. В отличие от ручной тали, тельфер работает быстрее и точнее.
Он состоит из двигателя, редуктора, тормоза, барабана с канатом и крюка. Тормозная система, как правило, комбинированная: механический вентилятор-тормоз на валу двигателя и электромагнитный дисковый тормоз, которые надежно фиксируют груз при отключении питания.
Ходовые механизмы
Это система элементов, включающая в себя привод и ходовые колеса. Один механизм встроен в тельфер или ручную таль и перемещает подъемное устройство вдоль главной балки. Второй установлен на концевых балках и двигает по рельсам сам кран.
Принцип работы такой: привод вращает ведущие колеса, они толкают кран или подъемное устройство, а ведомые колеса катятся следом, обеспечивая устойчивость конструкции.
Если привод ручной, используется тяговая цепь: оператор тянет за нее, усилие через звездочку и трансмиссионный вал передается на ведущие колеса, а ведомые колеса катятся следом. Если привод электрический, ведущие колеса вращает мотор-редуктор.
Система управления
Задает команды на движение крана и подъемного механизма. Устройство системы зависит от типа привода:
На электрических кран-балках — чаще всего кнопочный пульт на проводе, с помощью которого краном управляют с пола. Реже — радиопульт. Наличие кабины конструкция кран-балки обычно не предполагает — это уже уровень полноценного однобалочного крана.
На ручных кран-балках — механическая система управления: оператор тянет за три разные цепи, в зависимости от задачи: одна цепь отвечает за подъем груза, вторая — за перемещение тали вдоль балки, третья — за движение крана по рельсам.
Токоподвод
Это система, которая передает электричество от электросети к двигателям крана. Этот элемент есть только на электрических кран-балках.
Вдоль рельсов прокладывают троллейную шину — закрытый профиль с токопроводящими шинами внутри. На кране закреплен токосъемник, который скользит по шине и передает ток на гибкий кабель, откуда электричество поступает уже к двигателям.
Как альтернативу можно использовать гибкий кабель на подвижных тележках — фестонный подвод. Он проще, но быстрее изнашивается.
Принцип работы кран-балки
Кран-балка перемещает груз в пространстве с помощью трех независимых движений:
Вертикальное. Груз поднимается и опускается благодаря работе тельфера в электрических кранах или ручной тали — в ручных.
Поперечное. Груз перемещается влево или вправо по пролету крана за счет движения тельфера или ручной тали вдоль главной балки.
Продольное. Сам кран едет по рельсам вперед или назад. У электрических кран-балок колеса вращают двигатели — по одному на каждой концевой балке. У ручных — цепной привод: оператор тянет за цепь, и через общий вал усилие передается на оба колеса.
Все движения могут выполняться как по отдельности, так и одновременно. Например, можно поднимать груз и одновременно двигать кран — это ускоряет работу. Однако при совмещении движений груз может начать сильнее раскачиваться — такая задача требует повышенной внимательности и аккуратности от оператора.
Заключение
Устройство кран-балки продумано так, чтобы сочетать простоту, надежность и функциональность. Основу конструкции обычно составляет стальная двутавровая балка, по которой перемещается подъемный механизм — тельфер или ручная таль. Концевые балки с ходовыми колесами обеспечивают движение крана вдоль рельсов. Ходовые механизмы и система управления — пульт или цепи — позволяют перемещать груз в трех направлениях: вертикальном, поперечном и продольном.