Устройство грузовой лебедки козлового крана

Грузовая лебедка входит в механизм подъема груза козлового крана и отвечает за подъем и опускание крюковой подвески вместе с грузом. Устанавливают её на грузовой тележке. Барабан наматывает или отдает стальной канат, а дальше усилие через полиспаст передается на крюк. Типовая лебедка собрана из электродвигателя, муфты, тормоза, редуктора, канатного барабана и его опор. Схема понятная, но нагрузки на детали большие: двигатель часто запускается под грузом, редуктор передает высокий крутящий момент, тормоз удерживает поднятую массу после остановки, а барабан постоянно работает в контакте с канатом. Конкретное исполнение рассчитывают под грузоподъемность крана, скорость и высоту подъема, кратность полиспаста и режим работы. Лебедка крана, который делает несколько подъемов за день, и механизм, работающий практически всю смену, по ресурсу отдельных узлов будут заметно отличаться.

Как устроена грузовая лебедка

От электродвигателя вращение через муфту поступает на редуктор. Скорость на выходе редуктора становится ниже, зато возрастает крутящий момент, необходимый для вращения барабана под нагрузкой. Дальше всё зависит от направления вращения. Барабан выбирает канат — крюк идет вверх. Отдает канат — груз опускается.

Тормоз работает вместе с приводом, но выполняет другую задачу. После остановки двигателя он не дает механизму самопроизвольно провернуться под весом подвешенного груза. Узлы связаны последовательно, поэтому неисправность одного быстро отражается на соседних. Люфт в муфте дает удары на редуктор, проблемы с барабаном портят канат, неправильная настройка тормоза увеличивает нагрузку на трансмиссию.

Электродвигатель и муфта Для механизмов подъема используют крановые электродвигатели, рассчитанные на частые включения, остановки и изменение направления вращения. Это важное отличие от привода, который часами работает с постоянной скоростью. Вал двигателя соединяют с редуктором через зубчатую муфту. Она передает момент и допускает небольшие монтажные отклонения между валами. В распространенных схемах одна из полумуфт одновременно выполняет функцию тормозного шкива. Если соединение разбито, это обычно слышно при пуске: появляется удар или металлический стук. При большом люфте нагрузка уже идет не только на муфту, но и на подшипники двигателя и входной вал редуктора. С центровкой похожая история. Небольшая ошибка при монтаже может долго не мешать работе, но ресурс подшипников при этом уменьшается.

Редуктор грузовой лебедки

Редуктор нужен, чтобы согласовать высокую частоту вращения двигателя с небольшой скоростью канатного барабана. Одновременно он увеличивает крутящий момент на выходном валу.

В грузовых лебедках козловых кранов применяют цилиндрические редукторы различных типоразмеров и передаточных чисел. Конкретный вариант рассчитывают исходя из нагрузки и требуемой скорости подъема.

За состоянием редуктора удобно следить прямо во время работы. Изменился привычный звук, корпус стал сильнее греться, появилась вибрация или течь масла — механизм нужно проверять.

Причины бывают разные: износ подшипника, нарушение зацепления зубчатой пары, недостаток смазки, повреждение уплотнений. Продолжать работу до явного отказа здесь плохая практика. Небольшая выработка зубьев под нагрузкой быстро превращается в серьезный ремонт.

Канатный барабан

Канатный барабан принимает вращение от редуктора и непосредственно работает со стальным канатом. На его поверхности делают винтовые канавки — ручьи, соответствующие диаметру каната.

При исправном механизме витки ложатся в свои ручьи без перехлестов. Если укладка нарушена, канат начинает тереться о соседние витки или зажиматься между ними. Износ в таком месте идет намного быстрее.

Смотрят и на сами канавки. Сильная выработка меняет площадь контакта с канатом и может повредить его наружные проволоки. Барабан опирается на подшипниковые узлы. С редуктором он может соединяться через зубчатую муфту или другой узел передачи момента - здесь схема зависит от конструкции конкретной лебедки.

Повышенный нагрев опоры, люфт или биение барабана требуют проверки. Особенно если вместе с этим канат начал укладываться неровно.

Тормоз грузовой лебедки Для механизма подъема чаще используют нормально замкнутый тормоз. Пока привод включен, тормоз расторможен. Питание отключается — колодки прижимаются к тормозному шкиву и удерживают вал. На козловых кранах распространены колодочные тормоза с электрогидравлическими толкателями. При обслуживании проверяют накладки, рабочую поверхность шкива, зазоры, рычажный механизм и сам толкатель. По поведению крана некоторые неисправности заметны сразу. Если после остановки крюк с грузом начинает понемногу опускаться, одной из первых проверок будет тормоз. Другая крайность — слишком резкая остановка. Тогда удар получает уже вся механическая цепочка от муфты до барабана. Регулировка здесь нужна нормальная, без крайностей.

Как лебедка работает с полиспастом

К барабану крепится грузовой канат, который дальше проходит через канатные блоки полиспаста. Часть блоков закреплена на конструкции крана, часть находится в крюковой подвеске.

Кратность полиспаста определяет, сколько ветвей каната воспринимают нагрузку. Чем их больше, тем меньше усилие на одной ветви, но барабану приходится выбирать большую длину каната для того же перемещения крюка. Поэтому диаметр барабана, длина каната, размеры блоков и кратность запасовки не выбирают независимо друг от друга.

Есть практический момент: иногда канат быстро изнашивается, хотя сам он новый. Причину тогда стоит искать не только в канате. Разбитый ручей блока, заклинивающий подшипник или поврежденная поверхность барабана испортят и следующую замену.

Какие нагрузки испытывает лебедка

Равномерный подъем для механизма сравнительно спокойный режим. Намного тяжелее пуск с подвешенным грузом и торможение.

При запуске двигатель начинает создавать момент раньше, чем вся механическая система успевает прийти в движение. В этот момент выбираются люфты в муфтах и зубчатых передачах, натягивается канат. Если пуск резкий, получается удар.

На кранах с частотным приводом разгон и остановку можно сделать плавнее. Для механики это полезно: меньше ударов получает редуктор, тормоз и канатная система. Но изношенную лебедку частотник, конечно, не вылечит.

На что смотреть при обслуживании

У грузовой лебедки редко бывает так, что вчера всё работало идеально, а сегодня механизм внезапно разрушился. Перед серьезной неисправностью обычно появляются признаки.

Редуктор начинает звучать иначе или сильнее греться. При пуске слышен удар. Барабан получает заметное биение. Тормоз меняет характер остановки. Канат идет по ручьям не так, как раньше. Такие изменения лучше проверять сразу. При осмотре каната оценивают обрывы проволок, заломы, уменьшение диаметра и местный износ. Если повреждение постоянно появляется на одном участке, одновременно проверяют соответствующий участок барабана и блоки.

С редуктором тоже нет смысла ограничиваться устранением следствия. Например, если уровень масла постоянно падает, простая доливка проблему не решает — нужно найти место утечки.

От чего зависит конструкция лебедки

Для выбора грузовой лебедки недостаточно знать только грузоподъемность козлового крана. Нужны высота и скорость подъема, режим работы, кратность полиспаста, масса крюковой подвески и условия эксплуатации. Особенно сильно на ресурс влияет количество рабочих циклов. Одинаковая масса груза при пяти подъемах в день и при постоянной работе в течение смены дает совершенно разную нагрузку на двигатель, тормоз, редуктор и подшипники.

При ремонте конкретный узел подбирают под модель и исполнение крана. Для ККС-10 и КК-12.5 отдельно выпускаются запчасти для механизмов подъема козловых кранов — блоки, муфты, тормозные детали и другие элементы. Поэтому параметры грузовой лебедки рассчитывают вместе с остальным механизмом подъема, а не подбирают только по допустимой массе груза.