Судовой кран представляет собой гидравлический поворотный кран, закреплённый болтами на палубе судна. Он состоит из примерно дюжины основных частей: опорной плиты, фиксирующей его на палубе; поворотного кольца и привода поворота, обеспечивающих его вращение; колонны и стрел, перемещаемых гидравлическими цилиндрами; а также лебедки и крюка на рабочем конце. Все эти элементы управляются с пульта управления с помощью рычагов и питаются от гидравлического агрегата. В данном руководстве указаны все компоненты на техническом чертеже реального судового крана, дано практическое объяснение их функций и показано, как компоненты меняются при переходе от лодочного крана грузоподъёмностью 0,8 т к палубному крану грузоподъёмностью 25 т.
Все приведенные ниже рисунки взяты из технической документации и руководства по эксплуатации судовых кранов, изготовленных на нашем заводе в Сюйчжоу, в основном это 5-тонный кран с шарнирно-сочлененной стрелой SQ5ZA3TJ, 1,6-тонный SQ1ZA3TJ+1 и 10-тонный телескопический кран SQ10SA4T. Achord Chan, директор по производству компании BOB-LIFT, подготовил этот материал совместно с нашими инженерными и сервисными подразделениями.
Основные выводы
- Основными узлами морского крана являются опорная плита, поворотный круг и привод поворота, колонна, подъемный цилиндр, внутренняя стрела, внешняя стрела с цилиндром и соединительной тягой, удлинительные секции, лебедка, крюк и пульт управления, а также гидравлический силовой агрегат.
- Морской кран не имеет выносных опор и противовеса; опорная плита и её болты передают момент нагрузки на постамент и палубу.
- Наши самые маленькие морские краны — модели грузоподъёмностью 0,8 т и 1,6 т — поворачиваются на 330°, тогда как все более крупные модели поворачиваются на полные 360°.
- Указанные на чертеже гидравлические параметры определяют требуемую производительность силового агрегата: от 8 л/мин при давлении 18 МПа для крана грузоподъемностью 0,8 т до 80 л/мин при давлении 35 МПа для крана SQZ500T грузоподъемностью 25 т.
Из каких основных частей состоит судовой кран?
Основные узлы судового крана подразделяются на четыре функциональные группы. Основание и поворотные узлы обеспечивают крепление крана к судну и его поворот, тогда как стрелы и цилиндры обеспечивают подъемную силу и горизонтальный вылет. Кроме того, лебедка и крюк удерживают груз, а система управления и силовая установка обеспечивают работу всех остальных узлов. На приведенном ниже чертеже пронумерованы компоненты нашего 5-тонного морского крана с шарнирно-сочлененной стрелой модели SQ5ZA3TJ, который имеет горизонтальный вылет от 4,42 м до 8,05 м и общую высоту 2 817 мм при горизонтальном положении стрелы.
В таблице описаны функции каждой пронумерованной детали, а названия в скобках — это альтернативные термины, которые покупатели, верфи и экипажи часто используют для обозначения одного и того же компонента.
| № | Деталь | Назначение |
|---|---|---|
| 1 | Опорная плита (монтажный фланец) | Крепит кран к постаменту или палубе и передает нагрузку на конструкцию судна |
| 2 | Поворотное кольцо и привод поворота | Большой кольцевой подшипник поддерживает верхнюю часть крана, а гидравлический двигатель обеспечивает его поворот |
| 3 | Столб (опорная колонна) | Вертикальная колонна, установленная на поворотном кольце и удерживающая точку опоры внутренней стрелы |
| 4 | Подъемный цилиндр (цилиндр главной стрелы) | Поднимает и опускает внутреннюю стрелу |
| 5 | Внутренняя стрела (главная стрела) | Первый рычаг, шарнирно закреплённый в верхней части колонны |
| 6 | Цилиндр внешней стрелы (цилиндр шарнирного соединения) | Складывает и раскладывает внешнюю стрелу в месте шарнирного соединения |
| 7 | Четырёхзвенный механизм | Механизм в месте шарнирного соединения, позволяющий внешней стреле складываться под большим углом |
| 8 | Внешняя стрела с удлинительными секциями | Второй рычаг, секции которого выдвигаются на гидравлических цилиндрах для увеличения вылета |
| 9 | Барабан лебедки и стальной трос | Поднимает и опускает крюк на тросе независимо от стрел |
| 10 | Головка стрелы и крюк | Конец стрелы с шкивом для троса и крюком, на который возлагается груз |
| 11 | Пульт управления (рычаги, клапаны) | Рычаги и управляющий клапан, которые подают масло к каждому цилиндру и двигателю |
Однако на чертеже отсутствуют два важных компонента. Гидравлический силовой агрегат — это насос, двигатель и масляный бак, которые подают масло под давлением к крану; обычно он устанавливается под палубой или в защитном шкафу рядом с краном. Ограничитель момента нагрузки — это предохранительное устройство, которое в руководстве по эксплуатации нашего судового крана указано в качестве стандартного оборудования; оно предотвращает любые движения, которые могли бы привести к перегрузке крана.
Чем морской кран отличается от крана-манипулятора?
Рабочие узлы, расположенные над поворотным кольцом, по сути идентичны, поскольку в судовом кране используются те же типы стрел, цилиндров, лебедки и крюка, что и в кране-манипуляторе. Различие заключается в конструкции, на которой установлен кран, и в источнике гидравлической энергии; на практике наиболее значимыми являются три изменения:
- Отсутствие выносных опор. Кран-манипулятор опирается на выносные опоры. Морской кран прикручен болтами к неподвижному постаменту, поэтому всю нагрузку принимают на себя опорная плита, болты и конструкция палубы.
- Отсутствие коробки отбора мощности. Кран-манипулятор получает масло от насоса, установленного на коробке передач грузовика. Судовой кран работает от электрического или дизель-гидравлического силового агрегата либо от собственной гидравлической системы судна.
- Соленая вода. Все детали находятся в зоне брызг, поэтому кран нуждается в антикоррозионной обработке и промывке пресной водой после работы.
Кроме того, наши судовые краны не имеют ни противовеса, ни решетчатой башни. В старых публикациях о судовых кранах часто упоминаются и то, и другое, но эти элементы характерны для крупных грузовых кранов и кранов для морских платформ, тогда как в гидравлических кранах с шарнирно-сочлененной стрелой или телескопических кранах момент нагрузки передается через поворотный круг и болты основания непосредственно на опорный постамент. Если вы также эксплуатируете краны-манипуляторы, в нашем руководстве по запчастям для кранов-манипуляторов дается объяснение, как устроены выносные опоры, коробка отбора мощности, а также приведён список рекомендуемых запасных частей.
Опорная плита, постамент и поворотное кольцо
Опорная плита представляет собой стальной монтажный фланец в нижней части крана, и её необходимо проектировать в первую очередь, поскольку конструкция палубы должна быть подготовлена для её установки до поставки крана. В каждом из наших технических чертежей указаны размеры плиты, количество и диаметр отверстий под болты, а также расстояние между ними; эти размеры увеличиваются по мере роста грузоподъёмности крана.
| Кран | Номинальная грузоподъёмность | Опорная плита | Отверстия под болты | Поворот |
|---|---|---|---|---|
| SQ1ZA3TJ+1 сочлененная стрела | 1 600 кг | Квадратная плита, 328 × 328 мм | 12 отверстий, Ø18 мм, на квадрате со стороной 278 мм | 330° |
| SQ5ZA3TJ шарнирно-сочлененная стрела | 5 000 кг | Квадратная пластина, 680 × 680 мм | 24 отверстия, Ø22 мм, с шагом 100 мм | 360° |
| SQ10SA4T телескопический | 10 000 кг | Круглая плита, Ø1 000 мм | 28 отверстий, Ø25 мм, на болтовом круге Ø930 мм | 360° |
Опора крана под опорной плитой обычно изготавливается на верфи. Её высота определяет, на какое расстояние крюк будет находиться над перилами и палубным грузом; однако более высокая опора крана также увеличивает рычаг действия горизонтальных сил на палубе. В нашем руководстве по опорам кранов подробно описаны размеры фланцев, нагрузки на фундамент и выбор высоты опоры.
Поворотный круг представляет собой крупный кольцевой подшипник, расположенный над опорной плитой, который несет на себе колонну, стрелы и груз, в то время как гидравлический поворотный двигатель обеспечивает вращение крана за счет привода его редуктора. Наши модели грузоподъемностью 0,8 т и 1,6 т поворачиваются на 330°, а все более крупные модели — на полные 360°. Поэтому, прежде чем зафиксировать положение крана на плане палубы, убедитесь, что все точки подъема и опускания груза находятся в пределах диапазона поворота.
Стрелы кранов, цилиндры и шарнирное соединение
Отличие между этими двумя основными типами кранов заключается в конструкции стрел. Морской кран с шарнирной стрелой представляет собой кран с внутренней и внешней стрелами, соединенными шарниром, благодаря чему он складывается в компактную конструкцию на палубе. Телескопический морской кран представляет собой кран с одной прямой стрелой, секции которой выдвигаются с помощью гидравлики, что позволяет ему достигать большей дальности при аналогичной грузоподъемности, однако даже в сложенном состоянии его стрела остается длинной. Подробное сравнение см. в нашем руководстве «Шарнирно-сочлененные и телескопические морские краны».
В кране с шарнирно-сочлененной стрелой работу выполняют три группы гидравлических цилиндров: подъемный цилиндр поднимает внутреннюю стрелу, цилиндр внешней стрелы складывает второй рычаг, а цилиндры выдвижения, расположенные внутри внешней стрелы, выдвигают её секции. Кроме того, в наших кранах с шарнирно-сочлененной стрелой в шарнирном соединении используется двойная четырехзвенная система, которая, согласно нашему руководству, позволяет складывать внешнюю стрелу не только в прямом, но и в обратном направлении. Это удобно, когда крюк необходимо опустить в трюм или перекинуть через фальшборт.
Краны для небольших судов часто оснащены одним дополнительным компонентом. Символ «+1» в обозначении модели, например SQ1ZA3TJ+1, обозначает ручную удлинительную секцию — конечный участок стрелы, который экипаж выдвигает вручную для увеличения радиуса действия при работе с небольшой нагрузкой. Например, у крана SQ1ZA3TJ+1 грузоподъёмностью 1,6 т рабочий радиус составляет от 1,39 м до 4,23 м, а номинальная грузоподъёмность при максимальном вылете — 300 кг.
Лебедка, стальной трос и крюк
Без лебедки крюк висит на коротком крепежном элементе на головке стрелы, и, следовательно, кран может поднимать или опускать груз только за счет перемещения своих стрел. Кранная лебедка представляет собой гидравлический двигатель и барабан, которые наматывают стальной трос, проходящий через шкив на конце стрелы и спускающийся к крюку. Благодаря этому экипаж может опускать груз в трюм, на причал или в воду, находящуюся значительно ниже уровня стрелы.
Буква «J» в кодах наших моделей, например в обозначении SQ5ZA3TJ, обозначает кран, оснащенный лебедкой. На наших морских кранах с шарнирно-сочлененной стрелой лебедка является дополнительным оборудованием, тогда как наши телескопические морские краны поставляются с лебедкой в стандартной комплектации. На 5-тонном кране SQ5ZA3TJ барабан установлен под внешней стрелой, как показано на детали № 9 чертежа. Поскольку стальной трос и защелка крюка являются изнашиваемыми деталями, при каждом осмотре необходимо проверять их на наличие обрывов, перегибов и деформаций.
Гидравлическая система и силовой агрегат
Все движения судового крана осуществляются с помощью гидравлики: насос подает масло под давлением к управляющему клапану, клапан направляет его в выбранный оператором цилиндр или двигатель, а масло возвращается в бак через фильтр. В нашем руководстве по эксплуатации судовых кранов представлены два типа силовых установок — электрическая и дизельная; кроме того, кран может работать от имеющейся на судне гидравлической системы, при условии, что эта система обеспечивает достаточный расход и давление.
В техническом чертеже каждого крана указаны требуемые характеристики источника питания; в приведенной ниже таблице представлено сравнение шести моделей из нашего ассортимента.
| Кран | Номинальная грузоподъёмность | Рекомендуемая мощность | Расход масла | Рабочее давление | Масляный бак |
|---|---|---|---|---|---|
| SQ08ZA3TJ+1 сочлененная стрела | 800 кг | 3,5 кВт | 8 л/мин | 18 МПа | 20 л |
| SQ1ZA3TJ+1 шарнирная стрела | 1 600 кг | 7,5 кВт | 15 л/мин | 18 МПа | 25 л |
| SQ3.2ZA3TJ шарнирно-сочлененная стрела | 3 200 кг | 15 кВт | 25 л/мин | 25 МПа | 60 л |
| SQ5ZA3TJ шарнирно-сочлененная стрела | 5 000 кг | 22 кВт | 35 л/мин | 28 МПа | 100 л |
| SQ10SA4T телескопическая | 10 000 кг | 37 кВт | 63 л/мин | 26 МПа | 200 л |
| SQZ500T с шарнирно-сочлененной стрелой | 25 000 кг | 55 кВт | 80 л/мин | 35 МПа | 260 л |
На самых маленьких кранах силовая установка может быть очень компактной. Например, установка, поставляемая в комплекте с нашим краном SQ08ZA3T+1 грузоподъемностью 0,8 т, объединяет электродвигатель и насос, масляный бак и аккумулятор на одной раме, благодаря чему небольшое судно может управлять краном без отдельного генератора.
Пульт управления и устройства безопасности
На большинстве наших морских кранов оператор управляет краном с пульта управления с рычагами, установленного на основании крана, где каждый рычаг отвечает за одну функцию: поворот, подъемный цилиндр, внешнюю стрелу, удлинитель и лебедку. Манометр на пульте отображает рабочее давление. Кроме того, в руководстве по эксплуатации в качестве дополнительного оборудования предлагаются приподнятое сиденье оператора и беспроводной пульт дистанционного управления; пульт дистанционного управления особенно полезен, когда оператору необходимо наблюдать за грузом с перил, а не с колонны.
Ограничитель момента нагрузки является основным устройством безопасности: он контролирует нагрузку на кран и останавливает любое движение, которое может привести к превышению номинального момента. Тем не менее он не заменяет таблицу грузоподъёмности, поскольку оператору по-прежнему необходимо знать вес груза и рабочий радиус перед каждым подъёмом.
Требования к техническому осмотру зависят от места эксплуатации крана. Стандарт безопасности ASME B30.22 распространяется на краны с шарнирно-сочлененной стрелой, включая стационарные установки с подъемным механизмом [1]. В Великобритании подъемное оборудование должно тщательно проверяться компетентным специалистом каждые 6 или 12 месяцев, в зависимости от типа оборудования, либо в соответствии с программой проверок [2].
Хранение и защита от коррозии
Во время плавания судна кран должен быть сложен и закреплён. У крана с шарнирно-сочлененной стрелой стрелы складываются вдоль колонны; например, наш SQ5ZA3TJ в сложенном состоянии имеет длину 2 321 мм, высоту 2 261 мм и ширину 712 мм, а модель SQ1ZA3TJ+1 грузоподъемностью 1,6 т — длину 1 305 мм и высоту 1 770 мм. В отличие от этого, у телескопического крана стрела втягивается и опускается в транспортное положение.
Солевой туман оказывает разрушительное воздействие на все компоненты — от крепежных болтов до крюка. В нашем руководстве описаны несколько методов антикоррозионной обработки для морских условий; тем не менее перед размещением заказа рекомендуется письменно уточнить систему окраски, меры защиты штоков цилиндров и герметизацию электрических компонентов. После поставки компоненты можно защитить с помощью простых мер технического обслуживания:
- После работы в условиях солевого тумана промойте кран пресной водой.
- Смазывайте поворотный круг, штифты и соединения стрелы в соответствии с графиком, указанным в руководстве.
- В море держите стрелу в сложенном положении, а крюк — зафиксированным.
- При каждом техническом обслуживании проверяйте шланги, стальной трос и болты основания.
В нашем руководстве по палубным кранам более подробно описаны ограничения, связанные с состоянием моря, и прочность палубы.
Как расшифровать код модели морского крана BOB-LIFT
Наши коды моделей обозначают несколько из описанных выше компонентов, поэтому, если вы умеете расшифровывать код, вы сможете определить конфигурацию крана. Рассмотрим в качестве примера модель SQ5ZA3TJ:
- SQ5: класс грузоподъемности, в данном случае 5 т; SQ08 означает 0,8 т.
- Z или S: Z — шарнирная стрела, S — прямая телескопическая стрела.
- A3: количество секций стрелы, в данном случае три.
- T: морская версия.
- J: оснащена лебедкой.
- +1: ручное удлинение на конце стрелы.
Наши три крупнейших крана с шарнирно-сочлененной стрелой — SQZ330T, SQZ430T и SQZ500T — получили свои названия в соответствии с подъемным моментом, а не грузоподъемностью, и их номинальная грузоподъемность при коротком вылете составляет 16 т, 20 т и 25 т соответственно.
Часто задаваемые вопросы
Как называются детали судового крана?
Кран на судне состоит из опорной плиты, поворотного кольца и привода поворота, колонны, подъемного цилиндра, внутренней и внешней стрел с соответствующими цилиндрами, удлинительных секций, лебедки с тросом, головки стрелы и крюка, а также пульта управления. Гидравлический силовой агрегат и ограничитель момента нагрузки дополняют конструкцию крана.
Какова функция поворотного кольца на судовом кране?
Поворотный подшипник представляет собой крупный кольцевой подшипник, расположенный между основанием и колонной. Он воспринимает вес верхней части крана и груза, а поворотный двигатель обеспечивает поворот крана, приводя в движение его редуктор. В наших морских кранах угол поворота составляет 330° для двух самых маленьких моделей и 360° для всех остальных.
Есть ли у морского крана противовес?
Наши гидравлические морские краны с шарнирно-сочлененной стрелой и телескопические краны не имеют противовеса. Момент нагрузки проходит через поворотный круг, а затем через болты основания передается на пьедестал и палубу, поэтому палуба должна быть рассчитана на это. Противовесы используются в крупных грузовых кранах и кранах для морских платформ, но не в кранах данного типа.
Что обеспечивает работу морского крана?
Морской кран питается гидравлическим маслом от электрического или дизель-гидравлического силового агрегата либо от собственной гидравлической системы судна. На чертеже указаны расход масла, давление и мощность, необходимые для работы крана: от 8 л/мин при давлении 18 МПа для нашей модели грузоподъёмностью 0,8 т до 80 л/мин при давлении 35 МПа для нашей модели SQZ500T грузоподъёмностью 25 т.
Какие детали морского крана изнашиваются в первую очередь?
В первую очередь изнашиваются гидравлические шланги, уплотнения цилиндров, фильтры, стальной трос и защелка крюка, а затем — штифты и втулки, которые не смазываются должным образом. Соленая вода ускоряет этот процесс, поэтому после использования крана его следует промыть и соблюдать график смазки. Наш завод отправляет запасные части в течение 48 часов и отвечает на вопросы по техническому обслуживанию в течение 12 часов.
Как мы составили это руководство
Названия деталей, размеры опорной плиты, углы поворота, радиус действия и гидравлические характеристики взяты из технических чертежей BOB-LIFT моделей SQ08ZA3TJ+1, SQ1ZA3TJ+1, SQ3.2ZA3TJ, SQ5ZA3TJ, SQ10SA4T и SQZ500T и сверены с нашим руководством по эксплуатации судовых кранов. Фотографии и видео были сделаны на нашем заводе в Сюйчжоу. Achord Chan, директор по производству компании BOB-LIFT, подготовил данное руководство совместно с нашими инженерными и сервисными подразделениями.
Получите чертежи для вашего судна
Если вы планируете установить кран на судно, запросите технический чертеж, таблицу грузоподъёмности и схему расположения опорной плиты в комплекте, чтобы верфь могла подготовить основание. Вы можете ознакомиться с нашим ассортиментом судовых кранов или прочитать руководство по покупке судовых кранов, чтобы выбрать тип и размер стрелы. Затем свяжитесь с нами, указав тип вашего судна, максимальную грузоподъёмность и необходимый вылет, и мы ответим вам в течение 12 часов.
