Кран для перемещения сыпучих грузов — это кран , который вместо простого крюка, способного поднимать различные подвешенные грузы, имеет встроенный грейфер для подъема сыпучих грузов, таких как уголь, минеральная руда и т. д.
Если грейфер представляет собой двухсекционный шарнирный ковш, он известен как грейфер -ракушка или ковш-ракушка . Работа грейфера требует дополнительных тросов от стрелы крана, поэтому требует специальной конструкции крана, а не просто навесного оборудования. Некоторые грейферы используют 2 троса для подъема и управления, другие — 4.
В 1927 году компания Stothert & Pitt из Бата, Сомерсет, изготовила первый специализированный кран для погрузки-разгрузки сыпучих грузов. [1] Он предназначался для разгрузки угля на электростанции Баркинг в Лондоне.
Грейфер должен быть выбран таким образом, чтобы общий вес грейфера и содержимого не превышал безопасную рабочую нагрузку крана. Масса содержимого зависит от свойств обрабатываемого продукта: его плотности, характеристик текучести, угла естественного откоса, размера кусков/зерен, чистоты (например, влажный он или сухой) и, в некоторых случаях, степени осадки (например, груз судна уплотнился из-за вибрации, качки, килевой качки и рыскания в течение длительного рейса).
Большинство кранов для обработки сыпучих грузов предназначены для одного продукта, но другие будут работать с различными материалами и нуждаются в наборе захватов. Некоторые приложения (например, марганцевая руда) могут также потребовать использования зубцов, установленных на челюстях захвата, чтобы обеспечить проникновение. Другие приложения (например, семена рапса) могут потребовать самоуплотняющихся и смещенных нижних челюстей с зубчатыми, угловыми боковыми резаками для ограничения свойств легкого потока.
При разгрузке судна грейфер может быть более эффективным, если спроектирован с низкопрофильным удлиненным корпусом, который позволяет дотянуться до люков судна, исключая необходимость центрировать продукт с доступом человека и оборудования. Механизм грейфера может быть четырехканатным, двухканатным, одноканатным кольцевым выгрузочным, одноканатным саморазгружающимся, двухцепным, одноцепным саморазгружающимся, одноцепным кольцевым выгрузочным, гидравлическим или электрогидравлическим.
Канатные захваты имеют канатные блоки как в верхней, так и в нижней балках и закрываются путем натягивания закрывающего каната(ов) для сокращения зазора между двумя балками. Минимальный диаметр блока ограничен отношением диаметра блока к диаметру каната, пряди проволочного каната подвергаются усталостным изгибным напряжениям, если блок слишком мал, что приводит к преждевременному выходу из строя. Физический размер блоков затем определяет размер балок, а затем определяет точку разрыва между конструкцией с четырьмя канатами и двумя канатами. Закрывающее усилие на челюстях оболочки и, наоборот, скорость закрытия определяются количеством блоков на каждом закрывающем канате в двух балках. Закрывающий канат подается в механизм захвата либо через раструб, либо через систему небольших роликов. Вес захвата поддерживается удерживающим канатом(ами) и закреплен на верхней балке, что обеспечивает некоторую угловую свободу. Удерживающие и закрывающие канаты требуют отдельных намоточных барабанов в кране.
Механизм на цепных захватах работает так же, как и на канатных захватах. Цепи соединены с канатами на кране с помощью (например, бордоских) муфт, которые позволяют вращаться. Сцепленная цепь требует гораздо меньшего диаметра шкива, чем эквивалентный канат, что делает конструкцию балки меньше и компактнее. Цепи, используемые на цепных шкивах, сложнее осмотреть на предмет износа и усталости, чем канаты, которые показывают деформацию внешней пряди задолго до выхода из строя. Выход из строя каната или цепи представляет собой очень серьезную (опасную) опасность.
Кольцевые разгрузочные грейферы имеют один поддерживающий канат или цепь, что означает, что порт с ограниченным крановым подъемом или даже подъемная стрела судна могут использоваться в порту, где нет возможностей для обработки насыпных грузов, для загрузки или выгрузки груза. Литое стальное кольцо подвешено к концу стрелы, через которое канат или цепь проходят к грейферу. Внешняя часть кольца имеет выступ на нижнем крае. Верхняя часть грейфера имеет поворотный крюк, выступающий из верхней балки, который захватывает выступ и позволяет открывать и закрывать его. Ковш-ракушка с правой стороны фотографии на этой странице в Кардиффе представляет собой цепной кольцевой разгрузочный грейфер.
Саморазгружающиеся грейферы также имеют один поддерживающий канат или цепь. Нижняя балка содержит рычажный механизм с крюками, которые соединяются с верхней балкой, удерживая грейфер закрытым. Когда грейфер опускается на отвал, грузы освобождают крюки и позволяют грейферу раскрыться при подъеме. К этому типу механизма также может быть прикреплен рычаг, к которому может быть прикреплен длинный распорный канат, который, когда его тянет сигнальный стрелок, освобождает защелки в механизме и позволяет грейферу раскрыться в воздухе (например, над грузовиком или бункером). Грейфер обычно оснащен гидравлическим демпфером для ограничения скорости раскрытия. Ковш-ракушка в левой части фотографии на этой странице в Кардиффе представляет собой саморазгружающийся цепной грейфер.
Обычно грейферы имеют открытый верх корпуса. Грейферы, работающие с легкими порошками, которые могут выдуваться из грейфера, иногда оснащаются крышками, которые могут быть зафиксированы или повернуты на нижнем соединении рычага.
Помимо грейферов с корпусом-ракушкой существуют грейферы с зубьями, примером которых является грейфер Orange Peak, у которого зубья (обычно 6 или 8) снабжены полными пластинами, полностью охватывающими продукт в закрытом состоянии. Другие грейферы с зубьями не имеют пластины, некоторые имеют частичную пластину. Грейферы с зубьями способны проникать в плотные и комплексные продукты, такие как металлолом и руды. Они также часто используются на заводах по переработке, перерабатывая общие отходы.
Канатный или цепной захват имеет синхронизированное закрытие зубцов. Другие захваты используют гидравлическое закрытие с гидроцилиндром на каждом зубце, что обеспечивает независимое движение и улучшенное проникновение. Гидравлическая подача и управление генерируются на кране.
Некоторые грейферы электрогидравлические, с электродвигателем в верхней балке, который приводит в действие гидравлический насос и все механизмы управления. Кран обеспечивает удерживающий канат и кабель электропитания и управления.
Дополнительной функцией, иногда устанавливаемой на кран, используемой для ограничения тенденции захвата вращаться вокруг оси удерживающих канатов, является механизм tagline (иногда называемый grabline). Конструкция может быть разной, но обычно представляет собой спиральную пружину, заключенную в горизонтальную трубку с канатным барабаном на конце.
Если груз крупнее минералов, обычно это металлолом, то вместо оболочки можно использовать грейфер с апельсиновой коркой . У них есть шесть или восемь сегментов «корки», независимо закрепленных вокруг центрального сердечника. Они лучше справляются с захватом неравномерного груза, а не просто загребают мелкие куски. Если груз состоит из длинных тонких кусков, грейфер также может переносить гораздо больше, чем один «захват» за один раз.
Хотя грейферы типа «апельсиновая корка» можно подвешивать на тросах на стреле, их также часто монтируют непосредственно на стрелу. Это больше подходит для захвата неудобных грузов, которые в противном случае могли бы опрокинуть подвесной грейфер. Они также могут использовать гидравлику для управления сегментами вместо веса и подъемных тросов.
Вместо того, чтобы поворачивать (вращать) кран, чтобы достичь приемного бункера на берегу, кран-кенгуру имеет свой собственный встроенный бункер под стрелой, который поворачивается вместе с ней, когда вращается кран. Для сброса содержимого грейфера в бункер теперь требуется только более быстрое движение подъема стрелы, без необходимости поворачивать для каждой загрузки.
Термин «кран-кенгуру» в последнее время также применяется к прыгающим кранам — башенным кранам, используемым при строительстве небоскребов, которые способны поднимать свои башни по мере роста конструкции.
