Кран на пьедестале — это поворотный кран, закреплённый болтами на неподвижной колонне (пьедестале) вместо шасси грузовика или гусеничной ходовой части. Выбор такого крана состоит из двух этапов: сначала необходимо подобрать кран с учётом груза, который он должен поднимать в пределах рабочего радиуса действия. Затем следует изготовить постамент и конструкцию под ним в соответствии с чертежом основания крана: с учётом размера фланца, схемы расположения болтов и нагрузок на фундамент. Большинство проблем при монтаже возникает именно тогда, когда ко второму этапу относятся как к чему-то второстепенному.
Данное руководство предназначено для владельцев, верфей и инженеров-техников, планирующих установку гидравлического крана на пьедестале на судне, причале, морской или прибрежной платформе либо в цехе. Achord Chan, директор по производству компании BOB-LIFT, подготовил его на основе технических чертежей наших 27 актуальных моделей морских кранов грузоподъемностью от 0,8 т до 25 т. Все приведенные ниже данные о размерах основания, количестве болтов, весе и моменте силы взяты непосредственно из этих чертежей. Примеры монтажа взяты из фотографий и видео, присланных нам нашими клиентами.
Основные выводы
- Кран на пьедестале, как и любой другой кран, выбирается исходя из грузоподъёмности при заданном вылете, а затем монтируется в соответствии с чертежом основания.
- На наших чертежах представлены квадратные опорные плиты размером от 328 мм до 1 300 мм и круглые фланцы — от 280 мм до 1 440 мм. Отверстия под болты варьируются от 12 × Ø14 мм на кране грузоподъёмностью 0,8 т до 36 × Ø32 мм на 20-тонном телескопическом кране.
- Опора принимает на себя полный момент опрокидывания крана — до 53 т·м, рассчитанный для нашего 25-тонного крана с шарнирно-сочлененной стрелой, — плюс собственный вес стрелы и динамические нагрузки.
- Более высокий постамент обеспечивает зазор над рельсами и палубным грузом, но удлиняет рычаг при воздействии боковых нагрузок, таких как ветер, качка судна и поворот.
- Постамент и конструкция под ним проектируются вашим судовым архитектором или инженером-конструктором на основе нагрузок, указанных нами в чертеже.
Что такое кран на пьедестале?
Кран на пьедестале — это кран, поворотная колонна которого установлена на неподвижном пьедестале и закреплена на нём болтами через фланец или опорную плиту. Поскольку кран не может перемещаться, он обслуживает только зону внутри своего круга поворота; зато ему не требуются выносные опоры, транспортное средство-носитель и рельсы. Это название охватывает очень разные машины, и в результатах поиска они смешиваются:
| Тип | Описание | Типичные размеры |
|---|---|---|
| Гидравлический кран на пьедестале | Кран с шарнирно-сочлененной или телескопической стрелой, установленный на стальном пьедестале на судне, причале, платформе или полу | Номинальная грузоподъёмность от менее 1 т до примерно 25 т |
| Морской кран на пьедестале | Крупный кран с решетчатой или коробчатой стрелой на нефтегазовой платформе или суде снабжения, построенный в соответствии с морскими нормами | От десятков до сотен тонн |
| Кран на платформе грузовика | Небольшой кран, установленный в гнезде на пикапе или грузовике с платформой | Грузоподъёмность — несколько сотен килограммов |
| Шлюпбалка | Неподвижный или поворотный кронштейн для спасательной шлюпки, тендера или легких грузов | Легкие грузы |
Мы производим краны первого типа: морские краны с гидравлической шарнирно-сочлененной и телескопической стрелами грузоподъемностью от 0,8 т до 25 т. Буква «T» в конце кода модели обозначает именно эту морскую версию, устанавливаемую на пьедестал. Мы не производим краны для морских платформ, а наши морские краны не сертифицированы классификационным обществом.
Где устанавливаются колонные краны
Именно благодаря опорной платформе этот же кран может работать в тех местах, куда не может добраться автокран. Четыре примера установки, зафиксированные нашими клиентами, демонстрируют широкий спектр возможностей его применения.
- Стальная платформа у моря, Малайзия. На фотографиях заказчика видны два красных 20-тонных крана с шарнирно-сочлененной стрелой, установленных на круглых постаментах, привинченных к решетчатому стальному настилу платформы, с перилами по краю и небольшой кабиной позади них.
- Кормовая палуба судна в море, Тайвань, Китай. Белый кран с шарнирно-сочлененной стрелой модели SQ12ZA4T стоит на постаменте на корме, рядом с ним находится блок управления, а экипаж обрабатывает груз, висящий на крюке.
- Каменная мастерская, Германия. Красный кран SQ12ZA4T стоит на круглом постаменте на полу мастерской и поднимает каменные блоки, плиты и пильное полотно, приводимые в действие отдельным электрогидравлическим агрегатом. В примере из практики немецкой каменной мастерской представлена полная история.
- Мощеный двор, Филиппины. На видео, снятом заказчиком, показан кран с шарнирно-сочлененной стрелой SQ1ZA3T на стационарном постаменте рядом с мощеным двором; оператор сидит в кабине крана, который раскачивает цилиндр, подвешенный на крюке.
На судне или барже опора также удерживает вес крана на значительной высоте над палубой, что влияет на остойчивость. В нашем руководстве по палубным кранам рассматриваются вопросы вылета за борт и укладки в море, а в нашем руководстве по баржевым кранам подробно рассматривается кренение, которое возникает на барже при подъеме груза.
Сначала определите размер крана: нагрузка в пределах рабочего радиуса действия
Основание не влияет на грузоподъемность крана, поэтому подбирайте размеры крана точно так же, как и для любого другого гидравлического крана. Отметьте центр основания на чертеже, измерьте расстояние до самых удаленных точек подъема и опускания груза и определите грузоподъемность по таблице нагрузок для данного расстояния. Наш 10-тонный морской кран с шарнирно-сочлененной стрелой, модель SQ10ZA6TJ, поднимает 10 000 кг на вылете 2,0 м, но только 1 150 кг при максимальном вылете 14,68 м. Если самой удалённой точкой является дальний конец пильного стола, край причала или пришвартованное судно, то именно это значение имеет значение.
Фиксированное положение имеет свои преимущества и недостатки: вы можете установить подставку именно в том месте, где она обеспечит обслуживание наибольшего числа подъёмов, но кран никогда не сможет приблизиться к тяжелому грузу. Начертите круг поворота на плане и проверьте каждую точку, до которой необходимо дотянуться, прежде чем зафиксировать положение. Если вы не знакомы с таблицами грузоподъемности, начните со столбца «Вылет» и проследите по горизонтали до номинальной грузоподъемности, а затем вычтите вес крюков, строп и зажимов.
Основание крана на пьедестале: фланец, болты и вес в зависимости от модели
Опорный фланец — это обработанная на станке пластина или кольцо в нижней части колонны крана, с помощью которого кран крепится болтами к основанию. Это первое, о чём спросит ваш инженер-конструктор. На наших чертежах представлены три варианта конструкции, причём самые компактные краны устанавливаются на квадратную опорную пластину. В кранах среднего размера, грузоподъёмностью от примерно 5 т до 6,3 т, используется плита размером 680 × 680 мм. Начиная с 8 т и выше, в большинстве моделей используется большой круглый фланец; кран грузоподъёмностью 0,8 т также имеет небольшой круглый фланец. В таблице приведены данные об основании, указанные на чертежах для 18 наших текущих моделей, с указанием веса крана и номинального подъёмного момента.
| Модель | Стрела | Основание по чертежу | Отверстия под болты | Масса крана | Максимальный подъемный момент |
|---|---|---|---|---|---|
| SQ08ZA3TJ+1 (0,8 т) | Шарнирно-сочленённая | Круглый фланец Ø280 мм | 12 × Ø14 мм | 220 кг | 1,3 т·м |
| SQ1ZA3TJ+1 (1,6 т) | Шарнирно-сочленённая | Плита 328 × 328 мм | 12 × Ø18 мм | 380 кг | 2,2 т·м |
| SQ2ZA2TJ (2 т) | Шарнирно-сочленённая | Плита 780 × 500 мм | 20 × Ø21 мм | 590 кг | 4,2 т·м |
| SQ3.2ZA3TJ (3,2 т) | Шарнирно-сочленённая | Плита 550 × 550 мм | 16 × Ø21 мм | 1 236 кг | 6,8 т·м |
| SQ4ZA3TJ (4 т) | Шарнирно-сочленённая | Плита 550 × 550 мм | 16 × Ø21 мм | 1 256 кг | 8,4 т·м |
| SQ5ZA3TJ (5 т) | Шарнирно-сочленённая | Плита 680 × 680 мм | 24 × Ø22 мм | 2 120 кг | 10,5 т·м |
| SQ6.3ZA4TJ (6,3 т) | Шарнирно-сочленённая | Плита 680 × 680 мм | 24 × Ø22 мм | 1 740 кг | 13,2 т·м |
| SQ8ZA6TJ (8 т) | Шарнирно-сочленённая | Круглый фланец Ø1 000 мм | 28 × Ø26 мм | 2 730 кг | 16,7 т·м |
| SQ10ZA6TJ (10 т) | Шарнирно-сочленённая | Круглый фланец Ø1 000 мм | 28 × Ø26 мм | 2 920 кг | 21 т·м |
| SQ12ZA6T (12 т) | Шарнирно-сочленённая | Круглый фланец Ø1 127 мм | 28 × Ø26 мм | 4 350 кг | 27 т·м |
| SQZ330T (16 т) | Шарнирно-сочленённая | Круглый фланец Ø1 400 мм | 30 × Ø26 мм | 4 500 кг | 34,8 т·м |
| SQZ430T (20 т) | Шарнирно-сочленённая | Круглый фланец Ø1 400 мм | 30 × Ø33 мм | 4 900 кг | 42,3 т·м |
| SQZ500T (25 т) | Шарнирно-сочленённая | Круглый фланец Ø1 400 мм | 30 × Ø33 мм | 6 474 кг | 53 т·м |
| SQ2SA3T (2 т) | Телескопическая | Плита 500 × 500 мм | 16 × Ø22 мм | 830 кг | 4,2 т·м |
| SQ5SA4T (5 т) | Телескопическая | Плита 680 × 680 мм | 24 × Ø22 мм | 2 100 кг | 12,5 т·м |
| SQ10SA4T (10 т) | Телескопическая | Круглый фланец Ø1 000 мм | 28 × Ø25 мм | 3 250 кг | 25 т·м |
| SQ16SA5T (16 т) | Телескопическая | Плита 1 300 × 1 300 мм | 24 × Ø30 мм | 5 800 кг | 40 т·м |
| SQ20SA5T (20 т) | Телескопическая | Круглый фланец Ø1 440 мм | 36 × Ø32 мм | 6 950 кг | 50 т·м |
Выделяются две закономерности. Первая заключается в том, что диаметр болтов увеличивается с ростом номинального момента: диаметр отверстий варьируется от 14 мм у крана грузоподъемностью 0,8 т до 33 мм у кранов с шарнирно-сочлененной стрелой грузоподъемностью 20 т и 25 т. Вторая заключается в том, что краны различной грузоподъемности часто имеют одинаковую основу. Модели с шарнирно-сочлененной стрелой грузоподъемностью 8 т и 10 т используют один и тот же фланец диаметром 1 000 мм с 28 отверстиями. Наши модели с шарнирно-сочлененной стрелой грузоподъемностью 16 т, 20 т и 25 т используют фланец диаметром 1 400 мм, хотя в модели грузоподъемностью 16 т применяются болты меньшего размера. Если в будущем вы планируете модернизацию, уточните, подходит ли более крупный кран к тому же основанию.
Нагрузки на фундамент: что должен выдерживать постамент
Когда кран поднимает груз, отдаляя его от опоры, он пытается опрокинуть свою основу. Этот момент опрокидывания равен произведению веса груза на его вылет, плюс момент собственного веса стрелы, который становится значительным при длинной стреле. Ускорение, торможение и поворот добавляют динамические силы к этим статическим нагрузкам. Основание, его сварные швы или анкерные болты, а также настил или плита под ним должны выдерживать всё это вместе с собственным весом крана.
Номинальный подъемный момент, указанный на чертеже, является полезным исходным показателем, но не является расчетной нагрузкой на фундамент. Вернёмся к нашему 10-тонному крану с шарнирно-сочлененной стрелой: он поднимает 10 000 кг на вылете 2,0 м, что составляет около 20 т·м только от груза. При полном вылете он поднимает 1 150 кг на вылете 14,68 м, что составляет около 16,9 т·м только от груза, но в этом случае сама стрела вытянута на 14,68 м и создаёт собственный момент. Инженеру-конструктору необходимы нагрузки на фундамент, которые включают вес стрелы и динамические коэффициенты, а не только номинальный момент. Запросите их вместе с чертежом для расчёта стоимости.
- На судне или барже: опора приваривается к конструкции палубы, усиленной снизу, как правило, над переборкой или ребристой рамой. Обычная палубная плита сама по себе не выдержит момента.
- На причале или полу цеха: постамент закрепляется на железобетонном фундаменте с помощью заливочных болтов или анкерной клетки, размеры которых рассчитываются исходя из тех же нагрузок и характеристик грунта или плиты под ним.
- На стальной платформе: постамент привязывается к основной стальной конструкции платформы. На фотографиях из Малайзии опора каждого крана проходит сквозь решетку настила.
Независимо от конструкции, следует использовать болты соответствующего класса прочности и соблюдать значения момента затяжки, указанные в инструкции по монтажу крана, а также проверять болты после первых подъемов с грузом и при каждом техническом осмотре. В Великобритании подъемное оборудование, находящееся в эксплуатации, подлежит тщательному осмотру после монтажа и перед первым использованием, а также периодически впоследствии в соответствии с руководством HSE по LOLER [1]. На судах MGN 332 устанавливает ту же обязанность в соответствии с правилами торгового судоходства [2]. В других странах действуют аналогичные правила, поэтому проверьте те из них, в которых будет работать ваш кран.
Какой должна быть высота пьедестала?
Высота пьедестала — это компромисс между клиренсом и рычагом. Более высокий пьедестал позволяет поднять стрелу над рельсами, фальшбортами люков и палубным грузом, а также обеспечивает оператору лучший обзор крюка. Однако ветер, качка судна и поворот на опоре оказывают боковое давление на кран, и более высокий пьедестал увеличивает длину рычага, действующего на палубу. Кроме того, это повышает центр тяжести крана, что имеет значение на небольших судах.
Начните с собственной высоты крана и препятствий, которые он должен преодолеть. На наших чертежах общая высота варьируется от примерно 1,7 м для крана грузоподъёмностью 0,8 т до 2,8 м для телескопического крана грузоподъёмностью 16 т, поэтому постамент должен лишь компенсировать эту разницу. В нашем проекте по рабочему судну в Египте краны SQ5ZA3T установлены на приподнятых постаментах с сидячим пультом управления, благодаря чему оператор сидит над палубой и видит поверх перил. В немецкой мастерской постамент низкий, поскольку крану нужно преодолеть только стол пилы.
Силовое оборудование и органы управления стационарного крана
У колонного крана отсутствует двигатель ходовой части для привода насоса, поэтому ему требуется собственный источник гидравлического питания. На судне это может быть коробка отбора мощности от главного или вспомогательного двигателя. На причале, платформе или в цехе обычно используется электрический гидравлический агрегат, расположенный рядом с колонной, как показано на фотографиях немецкого цеха. Среди 18 моделей, представленных в таблице, потребность в гидравлической жидкости начинается с 8 л/мин при давлении 18 МПа (3,5 кВт) для крана грузоподъёмностью 0,8 т. Она возрастает до 80 л/мин при давлении 35 МПа (55 кВт) для крана с шарнирно-сочлененной стрелой грузоподъёмностью 25 т. Телескопический кран грузоподъёмностью 20 т работает с двумя контурами: 80 и 63 л/мин.
Варианты управления включают рычаги, установленные на колонне крана, сиденье оператора на кране или отдельный пульт управления. На видео из Тайваня показан пульт управления на палубе рядом с пьедесталом; на видео с Филиппин — оператор, сидящий непосредственно на кране. Выберите рабочее положение, обеспечивающее оператору беспрепятственный обзор крюка в самой удаленной точке опускания груза.
Шарнирно-сочленённая или телескопическая стрела на пьедестале?
Оба типа стрел устанавливаются на пьедестал одинаковым образом. Шарнирная стрела складывается в компактное положение рядом с колонной, поэтому она подходит для тесной палубы, цеха с низким потолком или любого подъёма, при котором необходимо опускаться в трюм. Телескопическая стрела обеспечивает больший радиус действия при аналогичной массе: наша 20-тонная телескопическая стрела достигает 22,0 м и поднимает на этом вылете 1 500 кг. При уборке ей требуется место для опускания стрелы или опора для стрелы. В нашем руководстве по покупке судовых кранов проводится сравнение этих двух типов по всему диапазону моделей.
Коррозия и техническое обслуживание основания
В месте соединения крана с опорным основанием скапливаются отложения воды и соли, поэтому необходимо герметизировать торцевую поверхность фланца, поддерживать дренажные отверстия в чистом состоянии и восстанавливать покрытие вокруг болтов после каждого осмотра. После работы в условиях брызг промывайте кран пресной водой и смазывайте поворотный круг в соответствии с графиком, указанным в руководстве. Если для вашего проекта требуется сертификация крана по классу, уточните это у нас перед размещением заказа, поскольку наши судовые краны не имеют сертификации по классу.
Контрольный список из шести пунктов для крана на опоре
- Грузы. Укажите самый тяжёлый и наиболее часто используемый груз, включая вес зажимов, строп или подъёмной рамы.
- Положение и вылет. Обозначьте центр основания на плане и измерьте расстояние до каждой точки захвата и опускания.
- Размер крана. Выберите модель, таблица грузоподъемности которой с запасом покрывает нагрузку при данном вылете.
- Основание и фундамент. Получите чертеж основания и нагрузки на фундамент, а также поручите инженеру спроектировать опору и конструкцию под ней.
- Высота, мощность и органы управления. Определите высоту опоры, подключение гидравлики и местоположение оператора.
- Технический осмотр. Организуйте тщательный осмотр перед первым использованием, а также запланируйте проверку болтов и смазку поворотного кольца.
Часто задаваемые вопросы
В чём разница между краном на опоре и палубным краном?
Термин «кран на опоре» обозначает способ монтажа — фиксированную опору, тогда как термин «палубный кран» указывает на место эксплуатации — палубу судна. Большинство гидравлических палубных кранов являются кранами на опоре, однако кран на опоре может также устанавливаться на причале, платформе или полу цеха.
Можно ли установить кран на пьедестале на суше?
Да, колонный кран работает как на суше, так и на море. Наши клиенты эксплуатируют морские колонные краны на асфальтированной площадке, в каменном цехе и на стальной платформе у моря. На суше колонна закрепляется на железобетонном фундаменте, рассчитанном с учётом нагрузок, создаваемых краном, а кран приводится в действие от электрогидравлического агрегата.
Какого размера бетонный фундамент требуется для колонного крана?
Стандартных размеров фундамента не существует, поскольку они зависят от нагрузок, создаваемых краном на фундамент, высоты опоры и типа грунта или бетонной плиты под ней. Инженер-конструктор рассчитывает размеры фундамента на основе нагрузок, указанных в нашем чертеже. Для более крупных кранов требуются гораздо большие нагрузки: наш 25-тонный кран с шарнирно-сочлененной стрелой рассчитан на нагрузку 53 т·м, в то время как для модели грузоподъемностью 0,8 т этот показатель составляет 1,3 т·м.
Могу ли я изготовить пьедестал самостоятельно?
Многие судостроительные верфи и предприятия по производству металлоконструкций изготавливают опорные пьедесталы самостоятельно. Изготовьте его в соответствии с проектом инженера, в котором используются размеры основания, схема расположения болтов и нагрузки на фундамент, указанные на нашем чертеже, и перед закреплением крана болтами убедитесь, что торцевая поверхность фланца ровная. Сообщите нам, если вы предпочитаете, чтобы мы предоставили вам коммерческое предложение на опорный пьедестал вместе с краном.
Нужна ли лебедка на кране с пьедесталом?
Он необходим в тех случаях, когда груз нужно опустить ниже основания крана — например, в трюм, на лодку во время отлива или в воду. Наши модели с шарнирно-сочлененной стрелой, обозначенные буквой «J» в коде, такие как SQ10ZA6TJ, оснащены лебедочным барабаном.
Для небольших рыболовных и рабочих судов в нашем руководстве по судовым кранам представлены краны грузоподъемностью от 0,8 т до 5 т.
Пришлите нам схему размещения
Пришлите нам схему или фотографию места установки крана, укажите максимальный вес груза и точку подъема, необходимый вылет, а также доступную мощность. Мы предложим вам модель из нашей линейки морских кранов с шарнирно-сочлененной стрелой или морских кранов с телескопической стрелой, с таблицей грузоподъёмности, чертежом основания и нагрузками на фундамент. Свяжитесь с нами, чтобы начать работу.
