Курс лекций "Техническое обслуживание и ремонт электрооборудования подъемных сооружений"
реклама
КУРС ЛЕКЦИЙ: «Техническое обслуживание и ремонт электрооборудования подъемных сооружений» СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................................. 4 Раздел 1 Электрооборудование строительных подъемников .................................. 6 Раздел 1.1 Электродвигатели ............................................................................................. 6 Раздел 1.2 Вихревой тормозной генератор строительных подъемников............. 10 Раздел 1.3 Рубильники, силовые распределительные ящики строительных подъемников ........................................................................................................................ 13 Раздел 1.4 Плавкие предохранители строительных подъемников ......................... 14 Раздел 1.6 Контакторы и магнитные пускатели строительных подъемников ...... 17 Раздел 1.7 Промежуточное реле и реле времени строительных подъемников 19 Раздел 1.8 Максимальное и тепловое реле строительных подъемников............ 20 Раздел 1.9 Полупроводниковые выпрямительные устройства строительных подъемников ........................................................................................................................ 21 Раздел 1.10 Конечные выключатели строительных подъемников ............................ 23 Раздел 1.11 Аппараты ручного управления для размыкания и замыкания электрических цепей управления, освещения и сигнализации строительных подъемников ........................................................................................................................ 25 Раздел 1.12 Аппараты звуковой сигнализации строительных подъемников........ 26 Раздел 2 Требования к электрооборудованию крана .............................................. 29 Раздел 3 Приборы и устройства безопасности, устанавливаемые на кранах . 33 Раздел 3.1 Освещение и сигнализация ........................................................................ 34 Раздел 3.2 Ограничители хода моста и грузовой тележки ...................................... 40 Раздел 3.3 Электроблокировка двери кабины ............................................................ 42 Раздел 3.4 Дополнительные устройства и приборы безопасности ...................... 42 Раздел 4 Управление строительными подъемниками ............................................. 44 Раздел 5 Устройство механизмов мостового крана ................................................ 55 Раздел 6 Электрические схемы мостовых кранов, управляемых с пола ............ 60 Раздел 7 Особенности козлового крана ККТ-5 ............................................................ 73 Раздел 8 Схема и принцип работы башенного крана ............................................ 87 Раздел 9 Обслуживание электрооборудования стреловых кранов .................... 101 Раздел 10 Крановые электродвигатели постоянного тока ..................................... 104 Раздел 11 Обслуживание и ремонт электрооборудования кранов ................... 115 Раздел 12 Рекомендуемые изменения в электрических схемах кранов .......... 126 Раздел 13 Подключение питания и устройств отключения питания (разъединителей).............................................................................................................. 142 Раздел 14 Защита оборудования ................................................................................. 151 Раздел 15 Пульты управления и устройства управления, установленные на кране ............................................................................................................................................... 158 Раздел 16 Правила освобождения пострадавших от электрического тока и оказания им первой помощи ....................................................................................... 165 Список литературы .......................................................................................................... 172 ВВЕДЕНИЕ К подъемным сооружениям относятся любые механизмы (краны, тали, приспособления), предназначенные для подъема или перемещения людей и грузов. Подъемные сооружения можно условно поделить на следующие типы: краны (мостового, кабельного, стрелкового типа); краны манипуляторы; электрические тали; подъёмные сооружения передвигающиеся по рельсам; вышки и подъемники для перемещения людей; сменные или съёмные грузозахватные приспособления; рельсовые пути для подъемных сооружений, перемещающихся по рельсам; Следующие подъемные сооружения считаются опасными и подлежат постановке на учет в Ростехнадзоре, а площадка, где они находятся, – регистрации как ОПО (опасный производственный объект). краны всех типов, если их грузоподъемность превышает 1 тонну; краны-манипуляторы с грузоподъемностью свыше 1 тонны; подъемники для перемещения грузов и людей (с рабочими платформами); краны-экскаваторы, работающие с крюком; электрические тали; электрические тележки, передвигающиеся по рельсовым путям. Подъемные сооружения – сложные технические конструкции, которые используются для перемещения различных грузов и людей. Для ремонта и обслуживания таких агрегатов требуются специалисты высокой квалификации. Корректное техническое обслуживание способствует предотвращению поломок, увеличивает срок службы оборудования, снижает расходы на ремонт. Подъемные сооружения являются составной частью технологического оборудования и предназначены для выполнения погрузочно-разгрузочных, монтажнодемонтажных работ. Классификация ПС по назначению: Грузоподъемные машины: грузоподъемные краны; лифты; подъемники. Транспортирующие машины: эскалаторы; пассажирские конвейера; подъемники непрерывного действия; фуникулеры Погрузочно-разгрузочные машины Раздел 1 Электрооборудование строительных подъемников Электрооборудование строительных подъемников по назначению подразделяется на основное - оборудование электропривода и вспомогательное - оборудование рабочего и ремонтного освещения, сигнализации и отопления. К основному электрооборудованию относятся: электрический двигатели, магнитные пускатели, контакторы, реле управления, аппараты регулирования частоты вращения электродвигателей; аппараты управления тормозами; аппараты электрической и механической защиты; полупроводниковые выпрямителипреобразователи переменного тока в постоянный для питания обмотки возбуждения вихревого тормозного генератора или других целей; понижающие электротрансформаторы, используемые для питания цепей управления, переносных электроламп и в некоторых случаях аппаратов сигнализации; аппараты и приборы, используемые для включения цепей управления. К вспомогательному электрооборудованию относятся осветительные приборы, приборы электрообогрева, сигнализации, их выключатели и предохранители. Работа электрооборудования на строительных подъемниках отличается некоторыми специфическими особенностями. К ним относятся: большая частота включений, значительные перегрузки, частое изменение направления вращения (реверс), работа в условиях загрязненности, повышенной влажности, значительного перепада температур, вибрации и т. д. Поэтому необходимо уделять большое внимание обслуживанию электрооборудования строительных подъемников. Раздел 1.1 Электродвигатели Для приведения в действие механизмов строительных подъемников применяют асинхронные электродвигатели трехфазного переменного тока. Асинхронный электродвигатель (рис. 1.1) состоит из двух частей: неподвижной статора 2 и вращающейся - ротора 5. Статор, в свою очередь, состоит из чугунной или алюминиевой станины 1 и запрессованной в нее активной части, которая представляет собой пакет, набранный из пластинок тонкой листовой электротехнической стали. Каждая пластинка изолирована от соседней слоем лака. На внутренней цилиндрической поверхности пакета сделаны продольные пазы, в которых расположена обмотка статора. Обмотка состоит из трех отдельных катушек (или групп катушек) с медным изолированным проводом, сдвинутых по окружности статора на равный угол друг относительно друга. Обмотка статора соединяется в коробке выводов 3. На строительных подъемниках используют электродвигатели с обмоткой статора, рассчитанной на напряжение 220 и 380 В. При напряжении 220 В обмотка статора соединяется в треугольник (рис. 1.2,а), а при напряжении 380 В - в звезду (Y) (рис. 1.2,б). Рис. 1.1 - Асинхронный электродвигатель трехфазного переменного тока: 1 станина 2 - статор, 3 - коробка выводов, 4 - подшипниковые щиты, 5 - ротор Рис. 1.2 - Соединение обмотки статора: а - в треугольник, б - в звезду В коробку выведены шесть концов от катушек статора, имеющие обозначения начал обмотки С1, С2, С3 и концов - С4, С5, С6. Станина с обеих сторон закрывается подшипниковыми щитами 4 (см. рис. 1.1), которые крепятся к ней болтами или стяжными шпильками. В щитах находятся подшипники, в которых вращается вал ротора. Ротор 5 так же, как и статор, собран из изолированных листов электротехнической стали. На наружной части ротора есть пазы, в которых укладывается обмотка. По типу обмотки ротора электродвигатели разделяют на двигатели с короткозамкнутым и с фазным ротором. В короткозамкнутом роторе (см. рис. 1.1) обмотка состоит из отдельных стержней, заложенных в пазы и соединенных с торцовых сторон токопроводящими кольцами. Такая обмотка носит название беличьего колеса. Фазный ротор (рис. 1.3) отличается тем, что в пазах пакета 4 уложена обмотка 3 из изолированного провода. Как и обмотка статора, она состоит из трех катушек или трех групп катушек. Начала катушек соединены в звезду на роторе, а концы подведены к трем контактным кольцам 2, изолированным друг от друга и от вала ротора. На кольца наложены угольные (графитовые) щетки, находящиеся в щеткодержателях, которые укреплены на одном из подшипниковых щитов станины электродвигателя. Когда щетки прижимаются к контактным кольцам, происходит скользящий токосъем, т. е. вращающаяся обмотка ротора может быть электрически соединена с неподвижными сопротивлениями, находящимися вне двигателя. Дополнительное сопротивление, включаемое в цепь ротора, уменьшает пусковой ток двигателя, что снижает его пусковой момент и обеспечивает плавный пуск. На грузовых строительных подъемниках чаще применяют асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Работа асинхронного электродвигателя трехфазного тока основана на взаимодействии вращающегося магнитного поля обмотки статора и токов, индуктируемых в обмотке ротора. Если взять стальное кольцо, намотать на него три проволочные обмотки (спирали) на одинаковом расстоянии одна от другой и пропустить через них трехфазный ток, то в каждой обмотке образуется магнитное поле. Взаимодействуя между собой, эти три поля будут образовывать общее магнитное поле; оно по величине остается неизменным и вращается вокруг оси кольца, поэтому и называется вращающимся. Ротор помещается внутри статора. При движении вращающееся поле статора пересекает магнитными силовыми линиями обмотку ротора, при этом в нем возникает (индуктируется) электрический ток, который будет взаимодействовать с магнитным полем статора. Сила взаимодействия тока в обмотке ротора с вращающимся магнитным полем статора создает момент на оси ротора, под действием которого ротор вращается вслед за полем статора, преодолевая при этом приложенный к валу- двигателя момент сопротивления нагрузки. Частота, вращения магнитного поля статора зависит от частоты тока и числа пар полюсов. Частота вращения ротора асинхронного двигателя всегда немного меньше, чем частота вращения магнитного поля статора. Поэтому этот тип двигателя и называют асинхронным (не совпадающим по времени). Во время разгона двигателя по мере приближения частоты вращения ротора к частоте вращения магнитного поля статора уменьшается относительная частота пересечения обмотки ротора вращающимся магнитным полем статора, соответственно уменьшается и ток в роторе, а также вращающий момент. Когда момент сопротивления становится равным вращающему моменту двигателя, наступает состояние равновесия, при котором частота вращения ротора не изменяется. Если приложить к валу двигателя вращающий момент нагрузки, направленный в ту же сторону, что и момент двигателя, то частота вращения вала двигателя будет возрастать, достигнет частоты вращения магнитного поля и несколько превзойдет ее. С этого момента двигатель начнет работать в режиме сверхсинхронного торможения, называемом также генераторным, так как двигатель, работая в этом режиме, отдает энергию в сеть. Такой переход от двигательного режима к генераторному происходит у двигателей привода грузоподъемного механизма строительных подъемников. Подъем груза происходит в двигательном режиме, а опускание его - в генераторном. Для изменения направления вращения асинхронного двигателя достаточно поменять местами любые две фазы, питающие обмотку статора. При этом изменится направление тока в обмотках двигателя, а это повлечет за собой изменение направления вращения магнитного поля статора и вращения ротора. Рис. 1.3 - Фазный ротор: 1 - вал, 2 - контактные кольца, 3 -фазная обмотка, 4 пакет ротора Режим работы. Допустимые нагрузки электродвигателя определяются его нагревом, а, следовательно, зависят от режимов работы, которые для грузоподъемных машин подразделяются на кратковременные режимы и повторно-кратковременные. Кратковременным режимом называется такой режим, при котором, электродвигатель, включается на время (10-20 мин), за которое он не успевает нагреться до установившейся температуры, после чего наступает длительный перерыв в работе до полного остывания двигателя. Повторно-кратковременный режим представляет собой длительно повторяющиеся циклы. В каждом цикле последовательно чередуются включение - работа, выключение, пауза. Характеризуется этот режим продолжительностью включения (ПВ), выражаемой в процентах. Согласно установленным нормам время цикла при этом режиме не должно превышать 10 мин. Таким образом, если двигатель работает непрерывно 10 мин, то ПВ равно 100%. Стандартные значения ПВ равны 15, 25, 40 и 60%. Например, время цикла электродвигателя механизма подъема строительного подъемника складывается из времени работы двигателя при подъеме груза на заданный этаж, времени перерыва в работе, необходимого для разгрузки груза на заданном этаже, времени опускания грузонесущего органа в исходное положение для взятия новой порции груза, времени загрузки грузонесущего органа подъемника и подготовительно-заключительного времени, состоящего из сравнительно коротких перерывов между перечисленными операциями. Раздел 1.2 Вихревой тормозной генератор строительных подъемников Вихревой тормозной генератор применяется для регулирования частоты вращения электродвигателя грузоподъемной лебедки грузопассажирских строительных подъемников. Он предназначен для: совместной работы с электродвигателем мощностью 16-30 кВт. Генератор (рис. 1.4) состоит из трех основных частей: стального статора 3 с внутренними полюсами в виде зубцов, обмотки возбуждения 4, расположенной на статоре между зубцами, и короткозамкнутого ротора 2. Статор генератора крепится на фланце к корпусу электродвигателя или редуктора. Короткозамкнутый ротор насаживается на вал двигателя или на первичный вал редуктора. Ротор с торца закрыт крышкой 1 с жалюзи для вентиляции. Обмотка возбуждения питается постоянным током. Когда в обмотке течет ток, в воздушном зазоре между полюсами статора образуется неподвижное многополюсное поле. При вращении ротора стержни его короткозамкнутой обмотки пересекают неподвижное магнитное поле, вследствие чего в них возникает электродвижущая сила и вихревые токи, замыкающиеся через торцовые кольца ротора. Взаимодействие токов в стержнях ротора с неподвижным: магнитным полем статора создает тормозной момент, величина которого зависит от частоты вращения и силы тока в обмотке возбуждения, а направление момента всегда обратно направлению вращения ротора генератора. При соответствующем значении тока в обмотке возбуждения тормозной момент генератора так нагружает электродвигатель лебедки, что при движении груженой кабины перед ее остановкой можно снизить частоту вращения двигателя и получить плавное торможение. Рис. 1.3 - Вихревой тормозной» генератор: 1 - торцовая крышка, 2 - коротко-замкнутый ротор, 3 - статор, 4 - обмотка возбуждения Тормозные электромагниты и электрогидравлические толкатели служат для растормаживания колодочных тормозов в механизмах привода строительных подъемников. Тормозные электромагниты. Тормозные электромагниты разделяются по роду питания на электромагниты переменного и постоянного тока, а по величине хода якоря - на длинноходовые и короткоходовые. На строительных подъемниках обычно применяют короткоходовые электромагниты поворотного типа МО однофазного переменного тока. Магнитопровод у этих электромагнитов выполнен из собранных в пакет изолированных листов электротехнической стали. Он состоит из неподвижного ярма 1 и поворачивающегося якоря 6. Пакет ярма склепан с двумя угольниками 3 и с двумя опорными стойками 10. Катушка 5 электромагнита крепится на ярме с помощью крышки 4. На ярме укреплен короткозамкнутый виток 2, служащий для устранения вибрации и гудения электромагнита. Пакет якоря склепан с двумя щеками 8, которые через ось 9 шарнирно соединены со стойками 10. В прорези щек установлена поперечная планка 7. При повороте якоря она упирается в шток колодочного тормоза и перемещает его, обеспечивая отход тормозных колодок от шкива тормоза. Электрогидравлические толкатели. Вместо тормозных электромагнитов переменного тока в качестве привода колодочных пружинных тормозов широко применяют электрогидравлические толкатели, так как они более надежны в работе и потребляют меньше электроэнергии. Кроме того, при использовании электрогидравлического толкателя благодаря плавности хода штока меньше из нашиваются шарнирные соединения колодочных тормозов. Электрогидравлический толкатель (рис. 1.5) состоит из короткозамкнутого электродвигателя 1 и корпуса 2 с крышкой 10. На валу электродвигателя закреплена крыльчатка центробежного насоса 3. В цилиндре 5 перемещается поршень 4. Шток 7 поршня соединяется с рычажной системой тормоза, которая аналогична по конструкции рычажной системе тормоза с приводом от электромагнита (тип ТКТ). На верхней крышке установлено резиновое манжетное уплотнение 8, препятствующее выходу масла при движении штока. Для подключения электродвигателя предназначена колодка зажимов 11. Масло в электрогидравлический толкатель заливают через верхнее заливочное отверстие, закрываемое пробкой 9. Пробка 6 служит для контроля уровня масла. Места соединения корпусных деталей толкателя уплотнены маслостойкими резиновыми кольцами 12. При включении электродвигателя начинает работать центробежный насос, вследствие чего под поршнем создается избыточное давление масла. Под этим давлением поршень со штоком поднимаются в верхнее положение. При этом масло, находящееся над поршнем, выталкивается через каналы в корпусе к нижней части центробежного колеса насоса. Поршень со штоком находится в верхнем положении до тех пор, пока включен электродвигатель толкателя и работает насос. Величина напорного усилия гидротолкателя не зависит от положения поршня. С увеличением внешней нагрузки до величины максимального напорного усилия толкателя поршень останавливается. При этом не происходит ни перегрузки двигателя, ни механических повреждений элементов толкателя и его электродвигателя. Недостатком электрогидравлических толкателей является сравнительно большое время обратного хода штока с поршнем (0,25-0,37 с). Поэтому наложение колодок на тормозной шкив происходит не сразу после выключения электродвигателя гидротолкателя, а через некоторый промежуток времени. Так как в большинстве случаев силовой двигатель механизма подъема и двигатель гидротолкателя отключаются одновременно, это ухудшает четкость работы грузоподъемных механизмов при их затормаживании. При температуре окружающей среды от -15° С до +50° С в электрогидравлический толкатель заливают трансформаторное, а при температуре до -40° С масло АМГ-10. Если уровень масла меньше нормы, толкатель может работать неустойчиво или вообще не будет работать. В этом случае следует долить масло до уровня контрольной пробки 6. Категорически запрещается заливать толкатель неэлектроизоляционными маслами. Рис. 1.4 - Однофазный тормозной электромагнит: 1 - ярмо, 2 - короткозамкнутый виток, 3 - угольники, 4 - крышка катушки, 5 - катушка, 6 - якорь. 7 - поперечная планка, 8 - щеки якоря, 9 - ось, 10 - стойка Рис. 1.5 - Электрогидравлический толкатель: 1 - электродвигатель, 2 - корпус, 3 центробежный насос. 4 - поршень, 5 - цилиндр, 6 - контрольная пробка, 7 - шток, 8 - уплотнительное кольцо штока, 9 - пробка заливочного отверстия, 10 крышка, 11 - колодка электрических зажимов, 12 - резиновое кольцо Раздел 1.3 Рубильники, силовые распределительные ящики строительных подъемников Рубильники и силовые распределительные ящики служат для нечастого включения и выключения электрических цепей переменного или постоянного тока напряжением до 500 В и применяются для подключения строительных подъемников к внешней сети. Рубильники. Рубильник (рис. 1.6, а) имеет один или несколько подвижных ножей 1, шарнирно укрепленных в контактных стойках 6. Ножи связаны траверсой 3 из изоляционного материала. При включении рубильника ножи вводятся в контактные губки 2. К губкам присоединяют провода от внешней сети, а к контактным стойкам ножей - провода или жилы кабеля, идущие к подъемнику. Управляют рубильником (включают и отключают) с помощью рукоятки 4. Рубильник обязательно закрывают кожухом. У рубильника, предназначенного для отключения больших токов, рукоятка чаще располагается сбоку и соединяется с ножами через рычажную систему. Силовые распределительные ящики. Силовой распределительный ящик (рис. 1.6, б) представляет собой настенный шкаф 7 со встроенными в него рубильником 5 и предохранителем 10. Рубильник управляется с помощью механизма с боковой рукояткой 9. Рукоятка имеет блокировочное устройство, благодаря которому нельзя открыть крышку шкафа при включенном рубильнике и включить рубильник при открытом шкафе. На крышке шкафа с внутренней стороны обычно установлены пружинящие зажимы для запасных плавких вставок предохранителя. Для соблюдения правил безопасной эксплуатации шкаф 7 и кожух рубильника должны быть надежно заземлены: Рис. 1.6 - Аппараты для нечастой коммутации электрических цепей: а -рубильник, б - силовой распределительный ящик; 1 - нож, 2 -контактные губки, 3 - траверса, 4, 9 - рукоятки, 5 - изоляционная плита, 6 - контактная стойка, 7 - шкаф, 8- встроенный рубильник, 10 - предохранители, 11 - зажим заземления, 12 - запасные предохранители Раздел 1.4 Плавкие предохранители строительных подъемников Плавкие предохранители предназначены для защиты электрооборудования и электрических сетей от больших токов, способных их повредить. Эти токи могут возникать при коротких замыканиях и значительных перегрузках (на 50% и более). Основным рабочим элементом предохранителей является проводник обычно с низкой температурой плавления и определенной площадью поперечного сечения. Через этот проводник проходит ток защищаемой цепи. При увеличении тока в цепи проводник нагревается этим током, расплавляется и размыкает предохраняемую цепь. На строительных подъемниках для предохранения силовых цепей электродвигателей применяют трубчатые предохранители, а для цепей освещения и сигнализации - пробочные (резьбовые). Трубчатый предохранитель состоит из патрона (трубки) с укрепленными на его концах контактными наконечниками в виде колпачков или ножей, которые плотно входят в контактные зажимы корпуса предохранителя или предохранительного щитка. Патрон предохранителя ПР-2 Выполнен из фибры, которая при плавлении находящегося в нем калиброванного проводника частично разлагается, а образовавшиеся при этом газы обладают дугогасящими свойствами. Гашению дуги также способствует образование повышенного давления газа в патроне при нагревании. Таким образом, условия гашения дуги улучшаются, дуга быстро гаснет и ток в цепи прекращается, не успев достигнуть величины, опасной для электрооборудования и проводов. Трубчатые патроны предохранителей других типов выполнены из фарфора или стекла. Для ускорения гашения дуги их заполняют крупным хорошо просушенным кварцевым песком. Песок, примыкающий к плавкой вставке (проводнику) предохранителя, при его перегорании быстро отводит от него тепло и дуга гаснет почти мгновенно. Такие предохранители используют обычно для защиты цепей большой мощности. Пробочные предохранители 1 также имеют легкоплавкий проводник с определенной площадью поперечного сечения, но он находится в канале фарфорового корпуса предохранителя, который заканчивается резьбовой частью (цоколем) и торцовым контактом, такими же, как у обычной электрической лампы. Один конец легкоплавкого проводника плотно соединен (приварен или припаян) к резьбовой части цоколя, а другой - к его торцовому контакту. Плавкий предохранитель пробочного типа плотно ввертывается в резьбовое гнездо предохранительной колодочки. При этом торцовый контакт предохранителя должен плотно примыкать к контакту, находящемуся в глубине гнезда. При неплотном примыкании между контактами возникает искрение и, как следствие, нагрев, окисление контактов, а в некоторых случаях нарушение цепи. При перегорании предохранителей их заменяют новыми с плавкой вставкой, рассчитанной на тот же номинальный ток. Значение номинального тока плавкой вставки указано на предохранителе, но его не следует путать с номинальным током патрона. Например, в предохранителе ПР-2 с номинальным током патрона 60 А могут быть установлены плавкие вставки, рассчитанные на токи 15, 20, 35 и 60 А. Раздел 15 Автоматические выключатели строительных подъемников Автоматические выключатели (автоматы) предназначены для автоматического отключения электрических цепей в случае нарушения нормальных условий работы (например, при перегрузке или коротком замыкании), а также для нечастого включения или выключения электрических цепей. Автоматический выключатель (рис. 1.7,а) состоит из кожуха, коммутирующего устройства, дугогасительных камер, механизма управления и расцепителей максимального тока. Кожух автомата выполнен из пластмассы и имеёт основание на котором непосредственно смонтированы все части автомата и крышки 2. Коммутирующее устройство включает неподвижные 3 и подвижные 4 контакты. Неподвижные контакты укреплены на основании, а подвижные - на общей изолирующей траверсе 5. Дугогасительные камеры 18 расположены над контактами каждого полюса. Они имеют две щеки из изоляционного материала и несколько металлических пластин, укрепленных между щеками. Механизм управления состоит из рычажной системы, рабочих и вспомогательных пружин и приводной рукоятки 7. Коммутационное положение контактов автомата определяется положением рукоятки: во включенном положении она занимает крайнее верхнее положение, в выключенном - крайнее нижнее, а в отключенном расцепителем - среднее. На рис. 1.7, а автомат показан в отключенном положении после срабатывания расцепителя максимального тока. Для подготовки автомата к включению рукоятку 7 перемещают вниз, чтобы фигурный рычаг 6 повернулся и своим нижним концом вошел в зацепление с зубом рычага 11. Положение рычагов механизма управления показано для этого состояния на рис. 1.7, б. Для включения автомата его рукоятку перемещают в крайнее верхнее положение. При этом изменяется направление действия пружины 8. Ломающиеся рычаги 9 поворачиваются относительно друг друга, перемещаются вверх от мертвого положения (рис. 1.7, в) и замыкают контакты 3 и 4 автомата. Рис. 1.7 - Автоматический выключатель: а - конструктивная схема, б - рычажная система автомата перед включением, в - рычажная система автомата после включения; 1 - основание, 2 - крышка. 3 - неподвижный контакт. 4 - подвижный контакт. 5 - траверса, 6 - фигурный рычаг, 7 - рукоятка. 8, 10 - пружины, 9 - ломающиеся рычаги, 11 - рычаг с зубом. 12 - тяга, 13 - биметаллическая пластина, 14 - термоэлемент, 15 - якорь, 16 - катушка, 17 - винт, 18 - дугогасительная камера Автомат отключается при срабатывании расцепителей максимального тока. По принципу действия расцепители бывают: тепловые, электромагнитные и комбинированные, состоящие из последовательно включенного, теплового и электромагнитного, расцепителей. Тепловой расцепитель состоит из биметаллической пластины 13, которая при нагревании изгибается. Пластина нагревается от термоэлемента, если по нему проходит ток перегрузки. При изгибании биметаллической пластины ее свободный правый конец перемещается вниз и, преодолевая усилие пружины 10, через тягу 12 поворачивает рычаг 11. Зуб рычага выходит из зацепления с фигурным рычагом. Под действием пружины 8 фигурный рычаг поворачивается вокруг своей оси на некоторый угол и изменяется положение рычагов 9. Это вызывает отключение автомата с выдержкой времени, находящейся в обратной зависимости от силы тока. Следовательно, чем больше сила тока, тем меньше времени требуется для отключения автомата. Электромагнитный расцепитель состоит из катушки 16 и якоря 15. При возникновении тока короткого замыкания сердечник мгновенно втягивается в катушку. При этом рычаг 11 поворачивается, освобождает от зацепления с зубом фигурный рычаг и автомат отключается без выдержки времени. Автоматы включают в линию питания подъемника от внешней сети для защиты от перегрузки и токов короткого замыкания, а иногда автоматы применяют также для защиты цепей управления. Раздел 1.6 Контакторы и магнитные пускатели строительных подъемников Контактором называется электрический аппарат для замыканий и размыканий электрических цепей, приводимый в действие при помощи электромагнита. В зависимости от рода тока различают контакторы постоянного и переменного тока. По числу одновременно переключаемых цепей контакторы разделяют на однополюсные и многополюсные. Контакторы постоянного тока выпускаются одно- и двухполюсными, контакторы переменного тока -двух-, трех- и четырехполюсными. Трехполюсный контактор переменного тока (рис. 1.8) состоит из трех основных частей: магнитной системы, системы главных контактов и системы блок-контактов. Магнитная система включает неподвижную часть - ярмо 1, катушку 2 и подвижную часть - якорь 3. Ярмо и якорь контакторов переменного тока склепаны из тонких пластин электротехнической стали для уменьшения нагрева и потерь от вихревых токов. Система главных контактов состоит из неподвижных 9 и подвижных 10 контактов, к которым подводятся провода переключаемой цепи. Подвижные контакты укреплены на одном валу с якорем. Блок-контакты 6 и 7 служат для различных электрических переключений в цепях управления, в которые включена катушка контактора. Главные контакты делают массивными, рассчитанными на большой ток, а блок-контакты небольшими, так как ток в цепи управления обычно не превышает 5 А. Рис. 1.8 - Трехполюсный контактор переменного тока: 1 - ярмо, 2 - катушка, 3 - якорь, 4 - вал, 5 - гибкое соединение подвижного контакта, 6, 7- блок-контакты, 8- дугогасительная камера, 9 - неподвижный контакт, 10 - подвижный контакт, 11 - короткозамкнутый виток При включении катушки контактора в сеть с соответствующим напряжением в магнитной системе контактора возникает магнитный поток. Под действием этого потока якорь притягивается к ярму. Вал 4 поворачивается вместе с якорем и укрепленные на нем подвижные контакты 10 соединяются с соответствующими неподвижными контактами 9. На подвижных контактах контактора установлены пружины, которые обеспечивают равномерную плотность прижатия одних контактов к другим. Одновременно с силовыми контактами замыкаются блок-контакты 7 и размыкаются блок-контакты 6. При отключении катушки от сети магнитный поток исчезает, якорь отпадает от ярма под действием пружин контактов и собственного веса, силовые контакты и блок-контакты 7 размыкаются, а блок-контакты 6 замыкаются. При размыкании электрических цепей, находящихся под нагрузкой, между силовыми контактами возникает электрическая дуга, мощность которой зависит от напряжения, рода тока и его величины. Отключение постоянного тока при всех прочих равных условиях сопровождается возникновением более мощной и устойчивой дуги. Электрическая дуга, даже кратковременно образующаяся между контактами, служит причиной их износа, подгорания и разрушения. Для сокращения времени горения дуги применяется деионное или электромагнитное принудительное гашение дуги. В обоих случаях силовые контакты заключают в дугогасительную камеру 8, выполненную из огнестойкого материала. Камера служит для охлаждения и гашения дуги, а также предотвращает переброс ее на соседние аппараты или заземленные части. Работа контактора со снятыми дугогасительными камерами недопустима. Если мощность контактов небольшая, то принудительного гашения дуги не применяют, но между полюсами контактора, т. е. между парами контактов, ставят перегородки, препятствующие перебросу дуги на контакты соседних полюсов. Ток в катушке переменного тока в течение секунды 100 раз снижается до нуля (при частоте 50 Гц), соответственно снижается и тяговое усилие электромагнита. В этот момент якорь может несколько отходить от ярма, поэтому электромагнит контактора будет работать с сильной вибрацией и гудением. Для устранения этих явлений на торцы ярма и якоря надевают короткозамкнутые витки 11, благодаря которым магнитный поток не уменьшается до нуля. При исправных короткозамкнутых витках магнитная система контактора переменного тока работает с легким гудением, без заметной вибрации. В электрических системах строительных подъемников контакторы используются в качестве линейных контакторов защиты и аварийного отключения, а также в реверсорах, состоящих из двух трехполюсных контакторов. Магнитные пускатели. Магнитным пускателем называется малогабаритный контактор специального исполнения, предназначенный для пуска, остановки и реверсирования асинхронных короткозамкнутых электродвигателей и для нечастой коммутации (замыкания и размыкания) других электрических цепей. Магнитный пускатель в отличие от контактора может иметь встроенные тепловые реле для защиты замыкаемой электрической цепи от перегрузки. Магнитные пускатели рассчитаны на меньшее число включений, чем контакторы. Раздел 1.7 Промежуточное реле и реле времени строительных подъемников Промежуточное реле применяют в качестве вспомогательного аппарата, когда основной аппарат не обладает достаточным количеством контактов, требуемых для работы, а также, когда мощность контактов основного аппарата недостаточна для размыкания или замыкания цепи. Рис. 1.9 - Промежуточное реле: 1- контакты, 2 - якорь, 3 - ярмо, 4 - катушка. 5 - скоба Промежуточные реле (рис. 1.9) выпускают с катушками постоянного и переменного тока. Такие реле имеют от трех до шести контактов 1. Подвижные контакты реле - мостикового типа - укреплены на одном стержне с ‘якорем 2. Когда катушка 4, находящаяся на ярме магнитной системы реле, включается в сеть, то якорь притягивается к ярму и находящиеся с ним на одном стержне подвижные контакты срабатывают, т. е. замыкают или размыкают неподвижные контакты, находящиеся на корпусе реле, выполняя при этом необходимые переключения в схеме. Контакты промежуточного реле рассчитаны на ток до 20 А. Реле времени. На некоторых подъемниках применяют реле времени для автоматического замыкания и размыкания цепей управления с заданной выдержкой времени. Электромагнитная система реле времени устроена таким образом, что при включении катушки реле в сеть якорь реле притягивается к ярму, а при выключении катушки она автоматически закорачивается и магнитный поток в магнитной системе реле, сохраняющийся на некоторое время, удерживает якорь в притянутом состоянии. После ослабления магнитного потока возвратная пружина отрывает якорь от ярма, и размыкает коммутационные контакты. Время, в течение которого якорь находится в притянутом к ярму состоянии после отключения катушки от сети, называется временем выдержки. Это время зависит от типа реле, его регулировки и находится в пределах от 0,2 до 3 с. Раздел 1.8 Максимальное и тепловое реле строительных подъемников Максимальное реле или реле максимального тока (рис. 1.10). служит для защиты электродвигателя от повреждения при его перегрузке или замыкании. На вертикально расположенной латунной трубке 2 снаружи надета катушка 3 из толстой изолированной проволоки, а внутри трубки, в ее нижней части, находится стальной цилиндрический стержень (якорь) 4. Катушка реле включается последовательно в фазу цепи двигателя. При протекании тока по катушке создается магнитное поле, возрастающее с увеличением тока. Если ток в катушке превышает заданную величину, то стержень поднимается, втягиваясь в катушку, при этом якорь воздействует на латунный стержень 1 и, преодолевая усилие пружины 13, поднимает его, а вместе с ним поднимается коромысло 11, рабочие контакты 10 размыкаются, разрывают цепь катушки магнитного пускателя, и двигатель отключается. Регулируется реле на необходимую величину тока срабатывания вращением регулировочной гайки 7 в соответствии со шкалой указателя 6: чем ниже опущен стержень (якорь) в латунной трубке, тем больший ток необходим для срабатывания реле. Тепловое реле. Тепловое реле служит для защиты электродвигателя от небольших, но длительных перегрузок, при которых ток двигателя на 10-20% превышает номинальный. Тепловое реле срабатывает при определенной температуре, зависящей от величины тока в цепи двигателя. В строительных подъемниках применяют биметаллические тепловые реле (рис. 1.11). Основным элементом реле является биметаллическая пластинка 4, состоящая из двух металлов с различными коэффициентами линейного расширения. При нагревании пластинки рабочим током, проходящим по расположенному рядом с ней нагревательному элементу 1, последняя изгибается в сторону металла с меньшим коэффициентом линейного расширения (на рис. 1.11 верх). Конец пластинки, поднимаясь, освобождает рычаг 3, который под действием пружины 5 поворачивается против часовой стрелки. Соединенная с рычагом тяга 7 размыкает контакты 6 реле, в результате чего отключается контактор или магнитный пускатель, с помощью которого двигатель был включен в сеть. В исходное положение реле возвращают вручную, нажимая на возвратное устройство 2, после того как биметаллическая пластинка остынет в течение 6090 с. Реле срабатывает с выдержкой времени, находящейся в обратной зависимости от силы тока: чем больше ток в нагревателе, тем меньше времени требуется для нагрева биметаллической пластинки, а следовательно, и для срабатывания реле. Тепловое реле чаще применяют не как отдельный аппарат, а как встроенный в магнитный пускатель или в автоматический выключатель с тепловым или комбинированным расцепителем. Рис. 1.10 - Максимальное реле: 1 - латунный стержень, 2 - латунная трубка, 3 катушка, 4 - якорь, 5 - указатель. 6 - шкала указателя, 7 - регулировочная гайка, 8 - скоба магнитопровода, 9 - изолирующая колодка, 10-рабочие контакты, 11 коромысло, 12 - ось коромысла, 13 - пружина Рис. 1.11 - Биметаллическое тепловое реле: а - общий вид, б - схема; 1 - нагревательный элемент, 2 - возвратное устройство, 3 - рычаг, 4 - биметаллическая пластинка, 5 - пружина, 6 - контакты реле, 7 - тяга Раздел 1.9 Полупроводниковые выпрямительные устройства строительных подъемников Полупроводниковые выпрямительные устройства применяют для преобразования переменного тока в постоянный. Постоянный ток нужен для питания обмотки возбуждения вихревого тормозного генератора и асинхронной тормозной машины. Основным элементом выпрямителей является электрический вентиль - прибор, обладающий проводимостью только в одном направлении. К таким приборам, используемым в подъемниках, относятся селеновые шайбы и германиевые или кремниевые диоды. На рис. 1.12, а показана схема селенового вентиля, пропускающего электрический ток только в одном направлении, указанном стрелкой с белым концом. Селеновый вентиль состоит из алюминиевой пластины, называемой опорным электродом, тонкого слоя селена 1, покрывающего опорный электрод, покровного металла 4, напыленного на поверхность селена, и контактной пружинящей шайбы. Покровный металл представляет собой сплав олова, кадмия и висмута. В результате особой обработки вентиля при его изготовлении на наружной поверхности образуется химическое соединение селенид кадмия 5, обладающее электронной проводимостью. При наличии здесь же селена между ним и селенидом кадмия создается запирающий слой 3, который пропускает ток только в одном направлении. На рис. 1.12, б показан выпрямительный столб, собранный из селеновых вентилей. Основой германиевого диода (рис. 1.12, в) служит пластинка из кристаллического германия 13 с примесью сурьмы или мышьяка, обладающая в определенных условиях односторонней проводимостью. На пластинке 13 находится плотно- к ней примыкающая капля индия 12. В результате атомы индия проникают в германиевую пластинку и образуют в ней дырочный слой, который обладает односторонней проводимостью. Основные элементы диода помещены в герметизированный корпус 9 и имеют выводы - электроды 11 и 14. В кремниевых диодах в качестве основы используется слой кристаллического кремния с примесью фосфора или сурьмы, сплавленного с пластиной алюминия. В результате диффузии алюминия в кремний на их стыке образуется слой односторонней проводимости. Рис. 1.12 - Полупроводниковые выпрямители: а - образование запирающего слоя в селеновом вентиле, б - столб селенового выпрямителя, в - германиевый диод; 1 - селен, 2 - алюминий, 3 - запирающий слой, 4 - покровный металл, 5 - селенистый кадмий, 6 - контактный зажим, 7 - селеновый элемент, 8 - стяжная шпилька, 9 - корпус, 10 - изолятор, 11 - верхний электрод, 12 - капля индия, 13 - пластинка германия. 14 - нижний электрод Раздел 1.10 Конечные выключатели строительных подъемников Конечные выключатели на строительных подъемниках применяют в основном для ограничения действия механизмов, в некоторых случаях их используют в качестве выключателей блокировки или для включения цепей сигнализации и адресователей груза. Конечные выключатели установлены на всех подъемниках в цепи управления двигателем механизма подъема, например, для его выключения при достижении грузонесущим органом крайнего верхнего положения. Конечные выключатели по принципу их действия можно разделить на две группы. К первой группе относятся выключатели контактного типа с механическим воздействием на контактную систему, а ко второй - бесконтактные выключатели с электромагнитным воздействием на их систему. Из выключателей первой группы на строительных подъемниках в основном используют рычажные выключатели (рис. 1.13), работающие следующим образом. Под действием слабой пружины 10 рычаги выключателя занимают такое положение, при котором контактный мостик 2 замыкает неподвижные контакты 1. Если на ролик 8 воздействует внешняя сила по направлению стрелки, то рычаг 7 повернется вокруг оси 9 на некоторый угол и через сильную пружину 6 повернет рычаг 5, преодолев при этом действие слабой пружины 10. Мостик 2 разомкнет контакты 1, а мостик 3 замкнет неподвижные контакты 4. Контакты 4 называются замыкающими, а контакты 1 - размыкающими. Контакты конечных выключателей рассчитаны на небольшие токи, поэтому их включают в цепи управления, блокировки и сигнализации. На рис. 1.13,б показан рычажный конечный выключатель типа ВК-300. Контактная система выключателя расположена в корпусе под герметичной крышкой 14. Рычаг 12 с роликом 11 у этого выключателя можно устанавливать в различные исходные положения за счет его перестановки на шлицах оси 13. Для механического воздействия на рычаг 12 конечного выключателя через ролик 11 обычно используется лыжа 17, которая, перемещаясь по направлению стрелки, отклоняет рычаг 12 в положение, изображенное пунктирной линией. Из выключателей второй группы на строительных подъемниках применяют бесконтактные конечные выключатели, принцип действия которых основан на том, что при приближении стальной пластинки к определенному месту выключателя он выдает электрический сигнал, при котором срабатывает промежуточное реле, включенное в цепь управления или сигнализации подъемника. На строительных подъемниках применяют бесконтактные выключатели КВД-6, КВД-50 и К.ВД-100. Число в марке выключателя обозначает ширину щели в миллиметрах, в которую вводится стальная пластинка для срабатывания выключателя. Указанные выключатели обычно используют; в комплекте с блоком питания Д-ЗМ, выпускаемом для этих целей. На рис. 1.14 приведены общие виды с основными размерами выключателя КВД-6 и блока питания Д-ЗМ, а также схема их включения. Преимуществом этих конечных выключателей является то, что для их срабатывания не требуется механического (силового) воздействия, что они имеют малые габаритные размеры, полностью герметизированы, благодаря чему на их работу не влияет запыленность и влажность окружающей среды. Рис. 1.13 - Рычажный, конечный выключатель: а - схема, б - устройство выключателя ВК-300; 1, 4-неподвижные контакты, 2, 3контактные мостики, 5, 7 - рычаги. 6 - сильная пружина, 8-ролик, 9 - ось рычагов, 10- слабая пружина, 11 - ролик, 12 - рычаг, 13 - ось рычага, 14 - крышка корпуса, 15-провода, 16 - корпус выключателя, 17 - отключающая линейка со скосом (лыжа) Рис. 1.14 - Бесконтактный конечный выключатель: а - бесконтактный датчик КВД6. б - блок питания Д-ЗМ, в -схема включения; 1-металлическая пластинка, 2 - корпус выключателя, 3 -отверстие для крепления. 4 -провода, 5 - указатель срабатывания, 6 - крышка кожуха, 7 - кожух, 8-муфта герметизации проводов. 9зажим заземления Раздел 1.11 Аппараты ручного управления для размыкания и замыкания электрических цепей управления, освещения и сигнализации строительных подъемников Для управления подъемниками применяют обычные и пакетные выключатели, универсальные переключатели, кнопки управления и кнопочные станции. Кнопки управления. Кнопки управления (рис. 1.15,а) служат для замыкания и размыкания цепей, питающих катушки контакторов, магнитных пускателей и реле, а также для включения звукового сигнала. Кнопка состоит из стержня 2 с головкой (толкателя), смонтированного на стержне контактного мостика, и неподвижных контактов, укрепленных на корпусе 1 кнопки. Толкатель удерживается в исходном положении возвратной пружиной. Кнопки имеют обычно замыкающий и размыкающий контакты, электрически не связанные один с другим. Контакты кнопок выдерживают ток до 5 А. Толкатели кнопок часто снабжаются надписями Пуск или Стоп. Кнопки Стоп обычно имеют красный цвет. Комплект кнопок, встроенный в общий кожух, называется кнопочной станцией или кнопочным постом. На грузовых строительных подъемниках чаще применяют переносные кнопочные станции с пластмассовым кожухом. К кнопкам подводят ток напряжением не более 220 В. Кожух кнопки, если он металлический, заземляют. Пакетные выключатели. Пакетные выключатели (рис. 1.15,б) применяют в подъемниках для включения цепей управления, освещения и нагревательных приборов. Пакетные выключатели состоят из двух основных узлов: контактной системы и переключающего механизма. Контактная система набирается из отдельных секций 4. Каждая секция состоит из изолятора, в пазах которого находятся неподвижные контакты с зажимами 7 для подсоединения проводов. Подвижные контакты выключателя - скользящие. Отдельные секции собирают в пакет и закрепляют между пластиной основания и крышкой выключателя стяжными шпильками. В пакете может быть до семи секций. Выключают и включают, пакетный выключатель, поворачивая центральный стержень за рукоятку 5. Благодаря заводному пружинному устройству переключающий механизм обеспечивает мгновенные размыкание и замыкание контактов независимо от скорости поворота рукоятки, что уменьшает искрение в размыкающихся контактах и увеличивает срок их службы. Пакетные выключатели выпускают в открытом и защищенном исполнении на токи от 10 до 60 А. Универсальные переключатели. Универсальные переключатели (рис. 2.15, в) применяют на подъемниках сравнительно редко. Их обычно используют для переключения управления на другой переносной пульт или кнопочную станцию, например, при монтаже подъемника. Универсальные, переключатели можно также использовать в качестве командоаппаратов для управления магнитными контроллерами. Контакты этих переключателей рассчитаны на ток до 15 А. Универсальные переключатели различают по числу секций (от 2 до 16) и по числу положений рукоятки (от 3 до 6). Рис. 1.15. Аппараты ручного управления: а - кнопка управления, б - пакетный выключатель, в - универсальный переключатель;1 - корпус, 2 - стержень, 3 - неподвижные контакты. 4 - секция, 5, 10 - рукоятки, 6 - заводное устройство, 7 - зажим, 8 - контактная секция, 9 - перегородка Раздел 1.12 Аппараты звуковой сигнализации строительных подъемников Электрические аппараты звуковой сигнализации на строительных подъемниках предназначаются для обеспечения безопасных условий труда и связи машиниста подъемника с рабочими, выполняющими погрузку и разгрузку грузов, транспортируемых подъемником. На грузовых строительных подъемниках сигнальные аппараты обычно устанавливают в наземном электрическом шкафу, а на грузопассажирских подъемниках - на кабине. Кнопку включения сигнала устанавливают на пульте машиниста, а параллельно включенные с ней кнопки - в местах погрузки и разгрузки транспортируемых подъемником грузов. В качестве аппаратов звуковой сигнализации служат электрические звонки, ревуны или сирены в зависимости от типа и назначения подъемника. Звонки имеют силу звука от 70 до 80 дБ, ревуны - до 92 дБ, сирены-до 105 дБ. Все эти аппараты имеют электромагнитный принцип действия. В них использован электромагнит, который работает на переменном токе и изменяет силу притяжения от минимального до максимального значения с частотой, соответствующей частоте переменного, тока, питающего этот электромагнит. Изменения силы притяжения воспринимаются упруго закрепленным якорем магнитной системы, который при прохождении переменного электрического тока по катушке магнита начинает колебаться с определенной частотой и механически передает через соприкосновения эти колебания колоколу или мембране, которые и являются звукоизлучателями этих аппаратов. Сигнальная сирена СС-1 (рис. 1.16) работает на переменном токе напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Электромагнитная система сирены состоит из двух катушек 5, находящихся на сердечниках 6, которые прикреплены к общей скобе 8. К этой же скобе через упругую пластину 10 прикреплен якорь 9 с молоточком. С помощью регулировочного винта 12 якорь 9 можно установить на требуемом расстоянии от сердечников 6. Металлическая мембрана 3 с наковальней 4 зажата по периметру между фланцем скобы 8 и чугунным корпусом 2. Механизм сирены защищен от пыли и влаги крышкой 13 с уплотнительным кольцом 1 и прижимным кольцом 14. Тон и сила звука сирены регулируются винтовым устройством 12 и положением наковальни 4 на мембране 3. Рис. 1.16 - Сигнальная сирена: 1 - уплотнительное кольцо, 2 - корпус 3 - мембрана, 4 - наковальня, 5 - катушка, 6 - сердечник, 7 - уплотнение для ввода проводов, 8 - скоба, 9 - якорь, 10 - упругая пластина, 11 - молоточек, 12 - регулировочный винт, крышка, 14 - прижимное кольцо Электрические провода и кабели служат как для подключения строительного подъемника к внешней сети, так и для электрической связи между электродвигателями и электрическими аппаратами на самом подъемнике. Провода прокладывают в металлических рукавах или трубах; открытая прокладка проводов разрешается только в местах, не доступных для случайных прикосновений, например, в электрических шкафах, пультах управления, разветвительных коробках. Провода и жилы кабелей, смонтированные на подъемнике, на своих концах должны иметь легко читаемые бирки с буквенной и цифровой маркировкой, соответствующей монтажной схеме электрической части подъемника. Каждый тип провода или кабеля, используемого для монтажа, имеет свое условное обозначение, в которое входит марка провода или кабеля, количество жил и площадь их поперечного сечения в мм2, а также номер стандарта или технических условий, которым это изделие должно соответствовать. Например, провод медный одножильный с резиновой изоляцией в хлопчатобумажной оплетке с площадью сечения 2,5 мм2 обозначается ПР-2,5; если этот провод имеет жилу, состоящую не из одной проволоки, а гибкий провод, состоящий из большого числа тонких проволок, он обозначается ПРГ-2,5. Провод в поливинилхлоридной изоляции обозначается буквами ПВ, а в такой же, но морозостойкой изоляцииПВ-ХЛ. Кабель переносной с резиновой изоляцией и жилами повышенной гибкости обозначается КРПГ; обычный кабель переносной - КРПТ. Для обозначения числа и площади жил к этим обозначениям добавляют соответствующие цифры. Например, кабель переносной гибкий с тремя жилами сечением по 2,5 мм2 и одной - 1,5 мм2 обозначается КРПТ-ЗХ2,5+1Х1,5. Для монтажа электрических схем строительных подъемников применяют провода с изоляцией, рассчитанной на напряжение не ниже 500 В. Раздел 2 Требования к электрооборудованию крана Электрооборудование крана выполняется и эксплуатируется в соответствии с Правилами устройств и безопасной эксплуатации электрооборудования кранов. Питание электрооборудования крана: Краны относятся к категории потребителей не ниже второй, для которой перерыв питания допустим на время перехода с основной сети на резервную. Краны литейных, взрывопожароопасных кранов относятся к электроприемникам первой категории (обеспечиваются питанием от двух источников перерыв допустим на время переключения с основного питания на резервное. Крановые электропривода питаются от напряжения не более 500 В переменного тока и 440 В постоянного тока. Питание для мостового крана передается по главным (цеховым) троллеям, о напряжении на них указывают включенные сигнальные лампы расположенные вместе подачи напряжения на троллеи. Подвод электроэнергии для питания приводов механизма крана осуществляется через троллеи, расположенные на подкрановых балках, с которых токосъемниками снимается напряжение для работы мостового крана. Со стороны троллеев на кране расположена люлька для осмотра цеховых троллеев. В соответствии с требованиями Росгортехнадзора подача питания для электрооборудования мостового крана осуществляется через рубильник защитного шкафа, который в свою очередь отпирается индивидуальным ключом – ключ маркой. Ключ не может быть выдернут без операции отключения. Основные защиты крана Для защиты питающих проводов и электродвигателей от токов к.з. и перегрузок свыше 225% на кранах предусматриваются максимально токовая защита с помощью реле максимального тока или автоматических выключателей. Плавкие предохранители применяются только для цепей управления. Тепловая защита на кранах не применяется. Нулевая защита. Наличие конечных выключателей для автоматического отключения механизмов крана при подходе к крайним положениям; Люк выхода на мост снабжается конечным выключателем отключающим питание со вспомогательных троллеев при выходе на мост. Чтобы кран заработал необходимо, чтобы конечные выключатели на двери на люке выхода на галерею моста были заблокированы. Все токоведущие части в кабине крана полностью ограждаются. Все механизмы крана снабжаются нормальнозакрытыми тормозами. краны пожаро-взрывоопасных помещений снабжаются двумя тормозами; Металлоконструкции крана и все металлические части электропривода, которые могут при нарушении изоляции оказаться под напряжением должны быть заземлены. Соединение с контуром заземления цеха осуществляется через крановые пути. Требования к электроприводу мостового крана Выбор системы электропривода определяется: Грузоподъемностью; Номинальной угловой скоростью; Требуемым диапазоном регулирования скорости; Жесткостью механических характеристик; Числом включений в час. Для обеспечения функций крана электропривод должен удовлетворять следующим условиям: 1. Регулирование угловой скорости ЭП в диапазоне 4:1, 10:1 для специальных кранов. 2. Обеспечение высокой жесткости механических характеристик; 3. Ограничение ускорений при минимальной длительности переходных процессов для уменьшения ударов в механических передачах, уменьшением пробуксовки ходовых колес о рельсы, уменьшением раскачивания груза при высокой производительности; 4. Реверсирование привода. Для электропривода крана применяются 3 системы: 1. Нерегулируемые короткозамкнутые асинхронные двигатели серий: МТКF и МТКН. МТК – краново – металлургическая серия К – короткозамкнутая F или Н – класс изоляции двигателя. Применяются на кранах малой грузоподъёмности (кран-балки, кран-тельферы) 2. Асинхронные двигатели с фазным ротором и реостатным регулированием скорости. Применяются на кранах с низкими требованиями к точности и плавности регулирования. МТН и МТF. 3. Частотно регулируемый асинхронный электропривод с короткозамкнутым ротором. Обеспечивает высокую плавность, точность регулирования скорости при минимальных потерях, но имеет высокую стоимость. Рис. 2.1 - Механические характеристики режимов работы двигателя Режимы работы электрического оборудования крана по нагреву Электрооборудование кранов выполняется и эксплуатируется для ПВ режима S3. В зависимости от продолжительности включения ПВ различают следующие разновидности режимов: Л- легкий, характеризуется продолжительностью включения 10-15%, основная нагрузка 25% от номинала. В таком режиме работают строительно-монтажные краны. С- средний, ПВ 15-25% краны механических и сборных цехов машиностроительных заводов. Т – тяжелый, ПВ= 25-40%, краны производственных цехов и складов с крупносерийным производством. ТП - весьма тяжелый, ПВ=40-60%, технологические краны металлургического производства. Рис. 2.2 - Нагрузочная диаграмма для электропривода крана Раздел 3 Приборы и устройства безопасности, устанавливаемые на кранах Ограничитель грузоподъемности (грузового момента)— устройство, автоматически отключающее привод механизма подъема груза в случае превышения допустимой грузоподъемности крана, а в кранах с переменной грузоподъемностью — момент, создаваемый весом груза. Концевой выключатель — предохранительное устройство, предназначенное для автоматического отключения привода механизма крана при переходе его движущихся частей за установленные пределы. Ограничители вылета служат для автоматического отключения механизма вылета (вылета стрелы) при подходе стрелы к минимальному и максимальному рабочему вылету. Ограничитель высоты подъема крюка служит для автоматического отключения механизма подъема крюка при подходе его к верхнему крайнему положению. Ограничитель поворота вращающейся части крана служит для того, чтобы не допустить вращения поворотной части крана в одну сторону более двух раз, в целях предотвращения обрывов токоведущих проводов, которые передают электрический ток на двигатели. Указатель грузоподъемности устанавливают на стреловых кранах, у которых грузоподъемность изменяется в зависимости от вылета крюка. Прибор показывает грузоподъемность, что помогает предотвратить перегрузку крана. Указатель угла наклона устанавливают на стреловых самоходных и прицепных кранах, за исключением кранов, работающих на рельсовых путях. Указатель угла наклона предназначен для контроля за установкой крана. Угол наклона в любом направлении при работе не должен превышать значения, указанного в паспорте крана. Вместо указателя угла наклона может быть установлен сигнализатор угла наклона. Блокировочные контакты предназначены для электрической блокировки двери входа в кабину крана, крышки люка входа на настил моста и др. Анемометр предназначен для автоматического определения скорости ветра, при которой должна быть прекращена работа, и для включения аварийных устройств. Сигнализатор АСОН-1 предназначен для оповещения о приближении стрелы крана к электрической сети напряжением свыше 42 В. При приближении к электрической сети в антенне наводится ЭДС, которая поступает в усилительный блок. Противоугонные устройства используются при работе башенного и козлового кранов для предотвращения их перемещения под действием ветровой нагрузки и схода с рельсов. Выносные опоры применяются для увеличения устойчивости самоходно-стреловых кранов. Тормоза применяются на исполнительных механизмах кранов для снижения частоты их вращения, полной их остановки, удерживания груза на весу в неподвижном состоянии и остановки крана на определенном месте. В основном применяются колодочные тормоза, так как они просты по устройству и надежны в эксплуатации. Тупиковые упоры используются для предупреждения схода крана с рельсов. Буферные устройства используются для смягчения возможного удара об упоры или друг о друга (резиновые подушки, деревянные бруски, пружины или гидравлические устройства). Съемные ограждения применяются для безопасности работы. Все находящиеся в движении легкодоступные части крана (зубчатые, цепные и червячные передачи муфты, барабаны, валы, ходовые колеса на рельсах, все токоведущие части) ограждаются прочными металлическими съемными ограждениями. Площадки, лестницы и передвижные эстакады служат для обеспечения безопасного доступа в кабины управления, к электрооборудованию, приборам безопасности, механизмам и металлоконструкциям кранов. На всех кранах также обязательно устанавливаются приборы освещения и звуковые сигналы. Раздел 3.1 Освещение и сигнализация К основным приборам и устройствам безопасности, устанавливаемым на грузоподъемных кранах, относятся: ограничитель грузоподъемности (грузового момента), концевые выключатели, ограничители вылета стрелы, высоты подъема крюка, поворота вращающейся части крана, анемометр, сигнализатор АСОН1, противоугонные устройства, выносные опоры, тормоза, буферные устройства, ограждения, галереи, площадки и лестницы. Ограничитель грузоподъемности (грузового момента) — предохранительное устройство, автоматически отключающее привод механизма подъема груза в случае превышения допустимой грузоподъемности крана. В кранах с постоянной грузоподъемностью ограничитель регламентирует лишь вес поднимаемого груза, в кранах с переменной грузоподъемностью — момент, создаваемый весом груза. На стреловых грузоподъемных кранах широко применяется ограничитель грузоподъемности типа ОГП-1, состоящий из двух датчиков, релейного блока и панели сигнализации. Первый датчик измеряет усилие, возникающее при подъеме груза, и называется датчиком усилия (ДУС). Обычно его устанавливают в стреловой расчалке у оголовка стрелы, и он является динамометром, преобразующим усилие динамометрического кольца в пропорциональный электрический сигнал. Второй датчик задает предельно допустимые усилия, возникающие при подъеме груза, в зависимости от вылета стрелы и называется датчиком угла (ДУГ). Его устанавливают на башенных кранах на кронштейн башни крана соосно с шарниром стрелы, на стреловых самоходных кранах — у оси пяты стрелы также соосно с ней. Релейный блок служит для сравнения электрического сигнала от датчика ДУС с сигналом от датчика ДУГ и выдает соответствующие команды приборам панели сигнализации и исполнительным органам крана. Панель сигнализации служит индикаторным устройством, благодаря которому крановщик может наблюдать по шкале прибора за степенью загрузки крана и включением исполнительных устройств. Действие ОГП-1 основано на измерении усилия в стрелоподъемном полиспасте и сравнении его с предельно допустимым усилием, определяемым допустимой массой груза на данном вылете стрелы. Повышение усилия по сравнению с предельно допустимым приводит к срабатыванию ограничителя. Согласно «Правилам устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов» стреловые краны для предупреждения их опрокидывания должны быть оборудованы ограничителем грузоподъемности (грузового момента), автоматически отключающим механизмы подъема груза, масса которого превышает нормальную грузоподъемность более чем на 10 %. Для стреловых кранов, имеющих две и более грузовые характеристики, применяют ограничитель грузового момента, имеющий устройство для переключения его на работу в соответствии с выбранной характеристикой. На кранах мостового типа устанавливают ограничители грузоподъемности в тех случаях, когда возможна перегрузка кранов по технологическим причинам. Необходимость оборудования крана ограничителем должна быть указана при заказе на кран. Ограничитель грузоподъемности кранов мостового типа не должен допускать перегрузку его более чем на 25 %. Концевым выключателем называется предохранительное устройство, предназначенное для автоматического отключения привода механизма крана при переходе его движущимися частями установленных положений. Концевые выключатели служат не для обычных остановок механизмов крана, а для тех аварийных случаев, когда из-за неисправности контроллеров или другой пусковой аппаратуры или из-за оплошности крановщика может возникнуть авария или несчастный случай. Концевые выключатели, устанавливаемые на кранах, включаются в электрическую схему так, чтобы была обеспечена возможность движения механизма в обратном направлении. Для ограничителей грузоподъемности применяют выключатели с контактами мгновенного действия, которые при достижении рычагом определенного положения срабатывают мгновенно. Концевой выключатель механизма подъема должен быть установлен так, чтобы после установки грузозахватного органа при подъеме без груза зазор между грузозахватным органом и упором был не менее 200 мм. Концевой выключатель механизма передвижения должен быть установлен таким образом, чтобы отключение двигателя происходило на расстоянии до упора, равном не менее половины пути торможения механизмов, а у башенных кранов и козловых – не менее полного пути торможения. Рис. 3.1 - Ограничитель высоты подъема крюка 1 — концевой выключатель; 2 — трос; 3 — серьга; 4 — груз; 5 — направляющая скоба; 6 — грузовой канат; 7 — крюковая подвеска Ограничители вылета служат – для автоматического отключения механизма вылета (вылета стрелы) при подходе стрелы к минимальному или максимальному рабочему вылету. Ограничитель вылета рычажно-кулачкового типа может быть совмещен с указателем вылета. Валик ограничителя через рычаг и тягу соеди- нен с приводом стрелы. В крайних положениях, соответствующих минимальному и максимальному вылету. Соединенная с валиком стрелка указывает вылет по градуированной шкале. Ограничитель высоты подъема крюка (рис. 3.1) служит для автоматического отключения механизма подъема крюка при подходе его к верхнему крайнему положению. Ограничитель высоты подъема, применяющийся на кранах с подъемными стрелами, состоит из конечного выключателя и груза с двумя направляющими скобами, в которые заведены ветви грузового каната. Груз через серьгу и тросик связан с рычагом конечного выключателя. В нормальном положении груза контакты выключателя замкнуты. Когда крюковая подвеска упирается в груз и приподнимает его, освобожденный от груза рычаг конечного выключателя поворачивается под действием собственной пружины и размыкает контакты. По такому же принципу, но с несколько другой конструкцией работает ограничитель высоты подъема кранов с грузовой тележкой. Ограничитель поворота вращающейся части крана служит для того, чтобы не допустить вращения поворотной части крана в одну сторону более 2 раз в целях предотвращения обрывов токоведущих проводов, которые передают электрический ток на электродвигатели исполнительных механизмов. Ограничитель поворота устанавливается только в том случае, когда передача электроэнергии осуществляется гибкими проводами, одни концы которых закрепляются на ходовой раме, а другие — на поворотной части крана. Анемометр предназначен для автоматического определения скорости ветра, при которой должна быть прекращена работа, и для включения аварийных устройств. Он состоит из датчика ветра, устанавливаемого на оголовке, и измерительного пульта, находящегося в кабине крановщика. Датчик и пульт соединены специальным экранированным кабелем. На измерительном пульте имеются три сигнальные лампы и указатель скорости ветра. Сигнальная лампа зеленого цвета загорается при включении анемометра в сеть, желтого — при увеличении скорости ветра до предельно допустимой величины, красного — при превышении скорости ветра допустимой величины. С загоранием красной лампы включается звуковой сигнал анемометра. Стреловые самоходные краны (за исключением железнодорожных) снабжаются звуковым прибором АСОН-1, издающим звуковой сигнал оповещения о приближении стрелы крана к находящимся под напряжением проводам электрической сети или линиям электропередачи напряжением свыше 36 В. Сигнализатор АСОН-1 состоит из антенны, установленной на стреле крана, усилительно-исполнительного блока и блока сигнализации. При приближении стрелы крана к линии электропередачи в антенне наводится электродвижущая сила (ЭДС), которая поступает в усилительно-исполнительный блок. Здесь ЭДС усиливается, и, когда стрела подойдет на опасное расстояние, ЭДС включит блок сигнализации, который оповестит крановщика об опасном приближении стрелы к линии электропередачи. Для удержания крана от перемещения под действием ветровой нагрузки и предотвращения схода с рельсов ходовых тележек при работе башенного или козлового крана на крановых путях используются противоугонные устройства. С 1974 г. вновь выпускаемые, а также ранее выпущенные краны оснащают полуавтоматическими захватами конструкции ЦНИИОМТП Госстроя СССР. Они состоят из рельсового захвата и клинового упора, которые монтируют на ходовой тележке крана. Захват состоит из двух шарнирно-сочлененных щек и устанавливается в гнезде рамы ходовой тележки без ее переделки. При движении крана щеки рельсового захвата, наезжая на рельсовую накладку в месте стыка рельсов, свободно раскрываются и после прохождения накладки снова смыкаются. Клиновые упоры позволяют закрепить кран от угона ветром в нерабочем состоянии в любом месте рельсового пути. Для этого устанавливают упоры под ходовые колеса тележек крана (по два упора с каждой стороны). При действии на кран ветровой нагрузки ходовые колеса тележки наезжают на упоры и движение крана прекращается, при этом клиновые упоры работают совместно с рельсовыми захватами. Для увеличения устойчивости самоходных стреловых кранов в рабочем состоянии применяются дополнительные выносные опоры. Они выполняются в виде выдвижных балок или откидных кронштейнов, крепящихся к опорной раме. Свободные, концы балок или кронштейнов оборудуют винтовыми домкратами, опирающимися на деревянные подушки, или гидравлическими толкателями. Винтовые домкраты работают от ручного привода и используются в кранах небольших грузоподъёмностей. Гидравлические толкатели выносных опор питаются от насосной установки, установленной на неповоротной части крана. Тормоза на исполнительских механизмах грузоподъемных кранов предназначены для снижения частоты вращения механизмов, полной их остановки, удержания груза на весу в неподвижном состоянии, а в механизмах передвижения для остановки крана на определенном месте. По конструктивному решению применяют колодочные тормоза, у которых торможение осуществляется прижатием колодок к тормозному шкиву, и ленточные, у которых торможение происходит путем прижатия ленты к тормозному шкиву. Наиболее широко на грузоподъемных кранах применяется колодочный тормоз, так как он прост по устройству и надежен в эксплуатации. На концах рельсового пути для предупреждения схода с них грузоподъемного крана должны быть установлены тупиковые упоры. Они закрепляются на каждом рельсе на расстоянии не менее 500 мм от концов рельсов. Устанавливать тупик необходимо так, чтобы буферная часть крана одновременно касалась амортизаторов обоих тупиковых упоров. Грузоподъемные краны, движущиеся по рельсовому пути, и их тележки для смягчения возможного удара об упоры или друг о друга должны быть снабжены соответствующими упругими буферными устройствами. Буферные устройства делают в виде укрепляемых на торцах кранов массивных резиновых подушек, деревянных брусьев, пружин или гидравлических устройств. Резиновые подушки и деревянные брусья применяют на кранах малой массы, движущихся с небольшими скоростями. Пружинные и гидравлические буферы применяют в тяжелых кранах, двигающихся со значительными скоростями (более 0,5 м/с). Для обеспечения безопасности работы все находящиеся в движении легкодоступные части крана ограждаются прочными металлическими съемными ограждениями, допускающими удобный осмотр и смазку ограждаемых частей. Обязательному ограждению подлежат: – зубчатые, цепные и червячные передачи; – соединительные муфты с выступающими болтами и шпонками, а также другие муфты, расположенные на местах прохода; – барабаны, расположенные вблизи рабочего места крановщика или в проходах (при этом ограждение барабанов не должно затруднять наблюдения за навивкой каната на барабаны); – вал механизма передвижения кранов мостового типа при частоте вращения 50 об/мин и более (при частоте вращения менее 50 об/мин этот вал должен быть огражден в месте расположения люка для выхода на галерею). Ограждению подлежат также валы других механизмов грузоподъемных кранов, если они расположены в местах, предназначенных для прохода обслуживающего персонала. Ходовые колеса кранов, передвигающихся по рельсовому пути (за исключением железнодорожных), и их тележек должны быть снабжены щитками, предотвращающим возможность попадания под колеса сторонних предметов. Зазор между щитком и рельсом не должен превышать 10 мм. Все голые токоведущие части электрооборудования крана, расположение которых не исключает случайное к ним прикосновение, также должны быть ограждены. Площадки и лестницы, расположенные на кранах, концевые балки кранов мостового типа, а также площадки и галереи, предназначенные для обслуживания кранов, должны быть ограждены перилами высотой 1 м с устройством сплошного ограждения понизу на высоту не менее 100 м. Кроме того, грузоподъемные краны должны иметь приборы освещения для работы в ночное время и в условиях недостаточной видимости. При установке на башенных кранах светильников, освещающих рабочую зону крана, освещение должно включаться самостоятельным выключателем, установленным на портале. Кабины управления краном, аппаратные кабины и машинное помещение должны иметь электрическое освещение. Освещение на кранах с электрическим приводом при отключении электрооборудования должно оставаться включенным. Цепи освещения и сигнального прибора, включенные до вводного устройства, должны иметь собственный выключатель. Грузоподъемные краны должны быть снабжены звуковым сигнальным прибором, хорошо слышимым в местах подъема и опускания груза. Раздел 3.2 Ограничители хода моста и грузовой тележки Для предупреждения схода крана с рельсов крановые пути оборудуются концевыми упорами, при приближении моста к которым упреждающе срабатывает автоматический ограничитель рабочих движений, останавливающий механизм. Рис. 3.2 - Грузовая тележка грейферного мостового электрического крана Аналогичными устройствами автоматической остановки, срабатывающими при подходе к крайнему положению, оснащаются и грузовые тележки. При расчете момента включения автоматического ограничителя движений учитывается тормозной путь механизма, который указывается в паспорте крана предприятием-изготовителем. Установка устройств автоматической остановки механизмов обязательна для всех мостовых кранов с электрическим приводом, номинальная скорость передвижения моста или грузовой тележки которых превышает 32 м/мин. Кроме того, подобные устройства необходимы, когда на одном крановом пути работает два или более кранов, или на одном мосту работает две или более грузовых тележек. В этом случае ограничители передвижения должны предотвратить столкновение механизмов. Роль устройств автоматической остановки выполняют концевые выключатели, отключающие электродвигатель механизма от электрической сети. Все концевые выключатели, применяемые на мостовых кранах с электроприводом, делятся на рычажные и шпиндельные. Для остановки при контакте с каким-либо упором используются рычажные концевые выключатели. Обычно они служат для ограничения движения механизма только в одну сторону, и не должны препятствовать его перемещению в обратном направлении. В случае, когда на одном крановом пути работает два крана, их двигатели должны автоматически отключаться при расстоянии между кранами 0.5 м. Концевые выключатели являются устройствами ближнего действия и при больших скоростях передвижения механизмов часто оказываются не в состоянии предотвратить столкновение. Во избежание этого применяют различные устройства бесконтактного типа, в частности, фотоэлектрические системы. На мостах кранов устанавливаются излучатели и приемники света, подающие сигнал на исполнительное реле, которое и отключает электродвигатели, если краны находятся в опасной близости друг от друга. Ограничители движения подъемного механизма Для автоматической остановки подъемного механизма при подходе грузозахватного устройства к крайнему верхнему положению используется ограничитель высоты подъема. При приближении крюковой подвески к балкам моста срабатывает концевой выключатель шпиндельного или рычажного типа, отключающий электропривод от двигателя механизма подъема груза. Опорные детали На случай поломки ходовых колес мосты и грузовые тележки снабжаются опорными деталями, рассчитанными на максимальную возможную нагрузку. Опорные детали устанавливаются на расстоянии не более 2 см от рельсов, по которым передвигается кран или тележка. Ограничители грузоподъемности После срабатывания ограничителя и отключения приводного двигателя включается двигатель спуска груза Для предотвращения перегрузки механизмов и конструкций подъемной техники, если это возможно в условиях данного технологического процесса, мостовые краны оборудуются ограничителями грузоподъемности. Ограничитель грузоподъемности – устройство, автоматически отключающее электропривод подъемного механизма, если вес поднимаемого груза на 25% превысил паспортную грузоподъемность крана. После срабатывания ограничителя и отключения приводного двигателя включается двигатель спуска груза. В некоторых случаях приборы для фиксации перегрузки отображают информацию о фактическом весе груза, что позволяет осуществлять контроль за процессом нагружения крана. Раздел 3.3 Электроблокировка двери кабины Рис. 3.3 - Электроблокировка двери кабины Для обеспечения защиты обслуживающего персонала от поражение электрическим током краны мостового типа оборудуются устройством электроблокировки люка кабины, а также дверей выхода на галерею и площадки обслуживания крана. При открывании этих дверей устройство автоматически снимает напряжение с открытых токоведущих частей крана. Блокировка исключает работу крана при открытой двери. Для обесточивания троллеев при открывании дверей ограниченного доступа используются концевые выключатели рычажного типа. Следует сделать замечание, касающееся не только данного, но и всех вышерассмотренных устройств безопасности. У мостовых кранов с электромагнитным подъемным механизмом снятие напряжения с крана любым из устройств безопасности не должно отражаться на напряжении грузового электромагнита. Раздел 3.4 Дополнительные устройства и приборы безопасности Мостовые краны, работающие вне помещения, оборудуются анемометрами, измеряющими силу ветра и подающими сигнал о необходимости прекращения погрузочных работ, если сила ветра превышает допустимый уровень. Кроме того, краны на открытых эстакадах могут снабжаться противоугонными захватами. Подобные захваты, выполненные в виде клещей или блокирующих ходовые колеса остановов, исключат перемещение находящегося в неработающем состоянии крана или его тележки под воздействием сильного напора ветра. На всех кранах мостового типа в обязательном порядке устанавливается звуковая сигнализация (электрические звонки или сирены). С ее помощью находящиеся в цеху рабочие оповещаются о повышенной опасности, возникающей при работе крана. Световая и звуковая сигнализация в кабине машиниста крана служит для информирования о возможных неисправностях крана или об опасных зонах (приближение к концевым упорам или к соседнему крану). Главные троллеи крана оснащаются световой сигнализацией (красными лампами), показывающей наличие на них напряжения. Раздел 4 Управление строительными подъемниками Грузовыми подъемниками управляют с наземного выносного пульта, расположенного в 5-30 м от основания подъемника, или одновременно с выносного и с переносного пульта, расположенного на том этаже, куда подается груз. Эти методы управления применяют также и во время монтажа грузовых и грузопассажирских подъемников при помощи собственных механизмов. Грузопассажирским подъемником управляют, как правило, из его кабины. В процессе управления грузовым подъемником машинист не находится непосредственно в контакте с рабочими, обслуживающими подъемник. Он управляет подъемником по сигналам этих рабочих. Сигнализация обеспечивает связь между рабочим местом машиниста и всеми точками подачи груза. Машинист грузопассажирского подъемника лично контролирует все операции, поскольку находится в точках подачи груза. На грузовых подъемниках обслуживающие рабочие не только разгружают грузонесущий орган, но и подготовляют его после разгрузки к дальнейшему вертикальному перемещению. На грузопассажирских подъемниках машинист сам выполняет операции, связанные с подготовкой грузонесущего органа к дальнейшему перемещению: он выдвигает и убирает трап, закрывает и открывает двери кабины и шахты. Грузовые подъемники имеют худшие динамические характеристики: у них значительно больший тормозной путь при остановке грузонесущего органа и большие ускорения при пуске и остановке привода. Эти обстоятельства затрудняют точную остановку грузонесущего органа грузового подъемника, особенно при большой высоте подъема груза. Грузовые подъемники. Грузовыми подъемниками управляют с кнопочных пультов. На этих пультах есть таблички с надписями, которые указывают направление движения для механизмов подъема (Вверх, Вниз) и для механизмов подачи груза в проем здания (Вперед и Назад). Если подъемник не оборудован системой адресования, на пультах управления применяют кнопки с самовозвратом. Такие кнопки автоматически возвращаются в исходное положение, как только их отпускают. При этом обеспечивается нулевая блокировка. Если отпущенная кнопка не возвращается в исходное положение, нажимают аварийную кнопку Стоп, ток перестает поступать ко всем механизмам подъемника, и они немедленно останавливаются. Для того чтобы механизм работал непрерывно, соответствующую кнопку не отпускают. При этом машинист следит за положением грузонесущего органа подъемника и в нужный момент отпускает кнопку, чтобы грузонесущий орган остановился на заданном уровне. Такой способ управления целесообразен при малой высоте подъема; при подъеме груза на большую высоту его трудно остановить точно в нужном месте. В связи с этим при строительстве высотных зданий используют подъемники с системой адресования, которая обеспечивает автоматическую остановку грузонесущего органа на заданном этаже. При каждой перестановке подъемника изменяются регулировка и состояние тормоза, высота мачты. Поэтому машинист должен до начала работы опробовать работу подъемника в новых условиях. Машинист должен правильно отрегулировать тормоз, чтобы уменьшить провал, ежедневно проверять состояние колодок и поверхности тормозного шкива. Передвижные подъемники. При управлении передвижными подъемниками на рельсовом ходу машинист должен учитывать возможный пробег подъемника после того, как он отпустит кнопку Вперед или Назад управления механизмом передвижения, а также продольный уклон. Совмещение работы подъемного механизма и механизма передвижения у самоходного подъемника не допускается. Переключать механизм с прямого хода на обратный можно только после его полной остановки. Внезапное переключение механизма на обратный ход без остановки вызывает динамические нагрузки на подъемник и может привести к аварии. Управление механизмами строительных подъемников осуществляется путем управления работой электрических двигателей, используемых для привода этих механизмов. Под управлением электродвигателями понимают их пуск и остановку, реверсирование хода (изменение направления вращения) и изменение частоты вращения. Для большинства подъемников и их механизмов не меняют скорости движения в процессе их работы. Такие механизмы приводят в действие с помощью односкоростных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутой обмоткой ротора. Эти двигатели имеют жесткую механическую характеристику, при которой частота вращения электродвигателя почти не изменяется при допустимых изменениях момента нагрузки на его валу, создаваемого приводимым в движение механизмом. Грузоподъемные лебедки подъемников, у которых необходимо регулировать скорости подъема и опускания груза, приводят в действие асинхронными электродвигателями с фазным ротором. Эти двигатели обладают мягкой механической характеристикой, которая отличается значительным изменением частоты вращения ротора при изменении момента нагрузки на валу двигателя. Пуск, остановку и реверсирование трехфазных асинхронных электродвигателей выполняют с помощью трехполюсных магнитных пускателей и кнопок управления. Для изменения направления вращения ротора трехфазного асинхрон- ного двигателя достаточно поменять местами любые две фазы, питающие обмотку его статора. Это достигается применением второго магнитного пускателя, который подключают определенным образом к питающей сети и обмотке статора двигателя. Катушка этого магнитного пускателя получает напряжение через вторую кнопку управления, обусловливающую заданное направление вращения двигателя. На рис. 4.1 приведена принципиальная электрическая схема, реверсирования д вига геля с двумя трехполюсными магнитными пускателями и двумя кнопками управления с самовозвратом. Этими кнопками обеспечиваются пуск, остановка и реверсирование трехфазного асинхронного электродвигателя. Буквами А, В, С на схеме обозначены три провоза трехфазного переменного тока напряжением 380 В с частотой 50 Гц, буквой N - нулевой глухозаземленный провод. Между нулевым проводом и фазой напряжение составляет 220 В. Оно используется для цепи управления, в которую входят катушки-магнитных пускателей К1 и К2 и кнопки управления Кн1 и Кн2. Знаками С1, С2 и С3 обозначены выводные концы обмотки статора двигателя. Толстыми линиями показана силовая цепь, тонкими - цепь управления. Силовые контакты первого пускателя - К1, второго - К2. Рис. 4.1 - Принципиальная схема управления асинхронным трехфазным двигателем с короткозамкнутым ротором при помощи двух магнитных пускателей При нажатии на кнопку Кн1 напряжение подается в катушку К1, замкнутся контакты пускателя К1, провод фазы А соединится с концом C1 обмотки двигателя, провод фазы В - с конном С2, С - с концом С3. Предположим, что двигатель при этом будет вращаться вправо. Когда кнопку Kн1 отпустят, ее контакты разомкнутся, снимется напряжение с катушки пускателя и разомкнутся контакты К1, выключив двигатель. Если нажать на кнопку Кн2, то ее нижние (на рисунке) контакты замкнутся и подадут напряжение в катушку пускателя К2, и его контакты К2 замкнутся. При этом провод фазы В по-прежнему соединится с концом обмотки С2, провод фазы А-с концом С3, а провод фазы С - с концом С1. Двигатель при этом будет вращаться влево. При нажатии на любую из кнопок один ее контакт замыкается, а другой размыкается, следовательно, одновременное включение обоих пускателей невозможно, даже если случайно нажать на обе кнопки. Шахтный бетоноподъемник БП-0,5 и грузопассажирские подъемники ПГС-800 и МГП-1000 имеют регулируемые скорости подъема и опускания грузонесущих органов. С этой целью для привода грузоподъемных лебедок этих подъемников используют асинхронные электродвигатели с фазным ротором и один из ниже описываемых способов регулирования частоты их вращения. В результате двигатель работает на искусственной механической характеристике, при которой можно изменять частоту вращения ротора в сравнительно больших пределах. Это вполне обеспечивает необходимую плавность разгона и остановки грузонесущих органов при повышенных скоростях их передвижения. На бетоноподьемнике БП-0,5 использован способ регулирования частоты вращения двигателя за счет ступенчатого изменения величины сопротивлений, включаемых в цепь его ротора. На подъемнике ПГС-800, помимо этого, еще применяют способ притормаживания двигателя с помощью тормозного вихревого генератора. Это обеспечивает более стабильные скорости, подъема и опускания как груженой, так и порожней кабины подъемника. Однако этот способ имеет недостаток из-за того, что тормозной генератор имеет малую продолжительность включения - ПВ=5%, что в пять раз меньше, чем у работающего совместно с ним двигателя. Это ограничивает время использования подъемника на малых скоростях передвижения кабины, что снижает его эксплуатационные показатели. На подъемнике МГП-1000 двигатель притормаживают другим способом с использованием асинхронной тормозной машины и динамического торможения. Принципиальная схема управления двигателем с помощью пускорегулирующих сопротивлений в цепи фазного ротора и магнитного контроллера показано на рис. 4.2. В первом положении командоконтроллера подъем замыкается контакт В1-1 и включается катушка. К1. Контактор К1 включает статор силового двигателя М и электромагнит тормоза Эм в сеть. В цепь ротора силового двигателя включено полное сопротивление резистора R, и двигатель работает на минимальной частоте вращения п1 при заданном моменте сопротивления Мс. Во втором положении замыкается контакт В1-2 и включается контактор КЗ, который закорачивает часть резистора R, уменьшая сопротивление в цепи ротора. Двигатель работает на характеристике II с частотой вращения nп. В третьем положении контроллера включается контактор К4, который закорачивает обмотку ротора двигателя и двигатель при этом будет работать на естественной характеристике III с частотой вращения nщ. Следовательно, при постоянной нагрузке на валу двигателя от поднимаемого груза частота его вращения будет возрастать при уменьшении сопротивления в цепи ротора и уменьшаться при увеличении сопротивления. Когда двигатель включен на спуск, то груз не только преодолевает силы трения, но и стремится ускорить вращение двигателя в направлении спуска. Частота вращения двигателя очень быстро достигает синхронной, после чего двигатель начинает работать как генератор, преодолевая момент (усилие) груза, т. е. тормозя механизм. Если сопротивление в цепи ротора двигателя даже полностью закорочено, то скорость опускания груза будет на 5-10% больше той, которая соответствовала бы работе двигателя на синхронных оборотах. При увеличении сопротивления в цепи ротора двигателя скорость опускаемого груза будет увеличиваться, так как двигатель при этом будет являться как бы менее мощным тормозом. Рис. 4.1 - Управление асинхронным электродвигателем с фазным ротором при помощи магнитного контроллера: а - принципиальная схема управления с помощью магнитного контроллера и пускорегулирующих сопротивлений, б механическая характеристика двигателя при управлении магнитным контроллером Таким образом, частоту вращения барабана грузоподъемной лебедки можно регулировать изменением сопротивления в цепи ротора двигателя только при подъеме сравнительно тяжелого груза. При подъеме легкого груза или порожнего грузонесущего органа скорость этим способом практически не регулируют. При спуске как порожнего грузонесущего органа, так и груженого, его скорость всегда близка к синхронной или чуть больше ее при закороченном сопротивлении ротора и увеличивается при включении (увеличении) этого сопротивления. На бетоноподъемнике БП-0,5 применен принцип описанной схемы регулирования работы двигателя, но роль магнитного контроллера выполняется отдельными магнитными пускателями с кнопками управления Подъем, Спуск и Стоп, а также тремя реле времени. После нажатия на кнопку Подъем автоматически через реле времени последовательно с заданными интервалами времени срабатывают три дополнительных магнитных пускателя. Они закорачивают своими контактами резисторы в цепи ротора двигателя. При этом увеличивается скорость поднимаемого груза. Скорость спуска грузонесущего органа на этом подъемнике не регулируется. Описанный способ регулирования скорости подъема груза - наиболее простой, дешевый и вполне соответствует условиям работы подъемника БП-0,5: масса поднимаемого груженого ковша стабильна, а для опускания порожнего ковша регулирование скорости не требуется. К грузопассажирским подъемникам, например, ПГС-800, предъявляют более высокие требования по регулированию скорости подъема и спуска как груженой, так и порожней кабины, поэтому для регулирования частоты вращения грузоподъемной лебедки используют более сложное устройство с тормозным генератором. В схеме со ступенчатым регулированием и фиксированием в переходных режимах скорости движения кабины подъемника ток возбуждения тормозного генератора должен быть такой величины, которая необходима для работы с кабиной номинальной массы. Рассмотрим работу этой схемы (рис. 4.2). При нулевом положении контроллера обмотка возбуждения тормозного генератора замкнута через резистор R2 и катушку реле времени. Реле времени имеет такое большое сопротивление, при котором ток в обмотке возбуждения будет столь малым, что тормозной генератор практически не сможет создать тормозного момента. Реле времени Р2 включено через резисторы R3 и R4, а его контакт в цепи катушки Кб разомкнут. При первом положении спуска замыкаются соответствующие контакты командоконтроллера В1, включая катушки контакторов К2 и КЗ. Контактор К2 включает электродвигатель M1 и катушки тормозных магнитов или двигателя электрогидравлического толкателя тормоза. Контакт контактора КЗ шунтирует (закорачивает) катушку реле Р1 и ток возбуждения быстро нарастает. Контакт реле Р1 разомкнется с выдержкой времени 0,5 с, после чего в цепь возбуждения вводится полное сопротивление резистора R2 и тормозной генератор начинает работать в номинальном режиме. Совместная работа тормозного генератора и электродвигателя M1 с полным сопротивлением резистора R1 в цепи ротора обеспечивает спуск кабины на характеристике 1C (рис. 4.2, б), т. е. на минимальной скорости. При втором положении спуска включаются контакторы К2 и КЗ. Включается контактор К4, который закорачивает одну ступень резистора R1, вследствие чего скорость спуска увеличивается и привод будет работать на характеристике 2С, т. е. на средней скорости. При третьем положении спуска остаются включенными контактор К2 и контактор К4. Контактор КЗ выключается, отключая тормозной генератор и замыкая своим блок-контактом цепь катушки К5. Контактор К5 при этом закорачивает вторую ступень резистора R1, а блок-контактом шунтирует катушку реле Р2. Контакт Р2 с выдержкой времени 0,3 с замкнет цепь катушки К6. Контакт К6 закорачивает последнюю ступень резистора R1 и электродвигатель переходит в генераторный режим. Скорость спуска при этом возрастает до максимальной величины и привод работает на характеристике ЗС. В первом положении подъема совместная работа тормозного генератора Г и электродвигателя M1 с закороченной ступенью резистора R1 обеспечивает работу привода на малой скорости, т. е. на характеристике 1П. Рис. 4.2 - Управление асинхронным электродвигателем с фазным ротором с помощью тормозного генератора при ступенчатом изменении тока возбуждения: а - принципиальная электрическая схема, б - механическая характеристика привода при ступенчатом регулировании тока возбуждения Во втором и третьем положениях подъема тормозной генератор отключен, а электродвигатель, в цепи ротора которого последовательно закорачиваются ступени резистора R1, обеспечивает увеличение скорости привода при его работе соответственно на характеристиках 2П и ЗП. Контактор Кб включается автоматически, как и при работе привода на спуск, но выдержка времени реле R2 увеличивается примерно вдвое, так как в цепи катушки реле будет закорочен резистор R4. Цепи катушек К2 и КЗ имеют электрическую блокировку, обеспечивающую одновременное отключение контакторов К2 и КЗ. Этим исключаются провалы опускающегося груза, возможные в момент отключения привода. Для грузопассажирского подъемника МГП-1000 применена схема регулирования его скорости, разработанная заводом Динамо (рис. 4.2, а). В этой схеме увеличивается продолжительность включения тормозной машины и улучшаются механические характеристики работы грузоподъемного механизма. Двигатель привода грузоподъемной лебедки M4 с фазным ротором и тремя парами полюсов механически связан с тормозной машиной М2, представляющей собой трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, но с двенадцатью, парами полюсов. Эта схема работает следующим образом. В первом положении подъема замыкаются соответствующие контакты командоконтроллера. При этом включаются контактор К8 и магнитные пускатели К5, КЗ, К1, с помощью которых включается на подъем двигатель M1 и включаются тормозная машина М2 и тормозной электромагнит ЭМ1. Совместная работа двигаеля M1 с полным сопротивлением резистора R2 в роторной цепи и тормозной машины М2 обеспечивает работу привода грузоподъемной лебедки на минимальной скорости, соответствующей характеристике 1П (рис. 4.2, б). Во втором положении подъема размыкается цепь катушки К1. Пускатель К1 отключает тормозную машину и блок-контактом К1 включает пускатель К4, который закорачивает часть резистора R2 и отключает катушку реле времени РВ1. Обороты двигателя M1 с частично закороченным резистором R2 увеличиваются, и привод работает на характеристике 2П. В третьем положении подъема через блок-контакты К5, КЗ и РВ1 включается пускатель Кб, который закорачивает вторую ступень резистора R2, а своим блокконтактом размыкает цепь катушки реле РВ2. Отпадающие с выдержкой времени контакты реле времени РВ2 замыкают цепь катушки К7 и его контакты К7 закорачивают последнюю ступень резистора R2. Двигатель при этом увеличивает свои обороты и работает на характеристике ЗП. В первом положении спуска замыкаются соответствующие контакты В1-3, В1-9, В1-10 и включают контактор К10 и пускатели K10, КЗ и К6. Двигатель M1 при этом работает в режиме динамического торможения. В цепь ротора этого двигателя введено две ступени резистора R2. Тормозная машина М2 включена в направлении спуска. Совместная работа тормозной машины М2 и двигателя M1 в режиме динамического торможения, обеспеченном подпиткой обмотки его статора постоянным током через выпрямитель Вп1, обеспечивает работу привода лебедки на минимальной скорости по характеристике 1C (см. рис. 4.2,б). Во втором положении спуска в цепь ротора двигателя M1 вводится полное сопротивление резистора R2. Совместная работа тормозной машины М2 и двигателя M1 в режиме динамического торможения, но уже с полным сопротивлением резистора R2 в цепи ротора обеспечивает работу привода лебедки на средней скорости по характеристике 2С. В третьем положении спуска отключается динамическое торможение двигателя M1 и включается пускатель К.5, замыкая цепи катушек К4, К9 и РВЗ. Пускатель К4 закорачивает первую ступень резистора R2 и отключает реле времени РВ1. Контактор К9 включает двигатель M1 в направлении спуска. Реле РВ при отпадении якоря с выдержкой времени включает пускатель К6, который закорачивает вторую ступень резистора R2 и своим блок-контактом включает пускатель К7, закорачивающий последнюю ступень резистора R2. Тормозная машина М2 при этом отключена, так как разомкнуты блок-контакты К10 и К5 в цепи катушки К2. Двигатель M1 с закороченными резисторами R2 обеспечивает работу привода лебедки на повышенной скорости по характеристике ЗС. Рис. 4.3 - Управление асинхронным электродвигателем с фазным ротором с помощью асинхронной тормозной машины: а - принципиальная электрическая схема, б - механическая характеристика привода При эксплуатации грузовых подъемников иногда один машинист обслуживает несколько машин, например, при установке подъемников у каждой секции здания, в котором отделочные работы идут одновременно во всех секциях. При обслуживании нескольких подъемников машинист управляет ими с переносного пульта. Пульт при помощи штепсельного разъема присоединяют к требуемому подъемнику, а после окончания работы отсоединяют. Удобнее управлять несколькими грузовыми подъемниками с поста, который располагают примерно посередине здания так, чтобы обеспечивался визуальный контроль за всеми подъемниками. Расстояние от поста до наиболее удаленного подъемника должно быть не более 20 м, а обзор не менее чем на 180°. Внутри поста дистанционного управления (рис. 4.4) установлено следующее оборудование: вводной рубильник 4, электрообогревательный прибор 7 с автоматическим выключателем обогрева 6, два пульта управления 2 с двумя грузовыми мачтовыми подъемниками 1. Рис. 4.4 - Пост дистанционного управления грузовыми строительными подъемниками: 1 - подъемник, 2 - пульт управления, 3 - место машиниста, 4 - вводной рубильник, 5 - коробка выводов электротехнических устройств, 6 - выключатель обогрева, 7 - электрообогревательный прибор При обслуживании группы подъемников одному машинисту не разрешается одновременно пускать несколько машин. Машинист может управлять одновременно только одним подъемником. Выбор управляемого подъемника осуществляется универсальным переключателем на пульте. При этом включается соответствующая лампа, сигнализирующая о подаче напряжения этому подъемнику. Для подъема и опускания груза машинист нажимает на кнопки. Нажав на кнопку Вверх, он держит ее до тех пор, пока платформа не пройдет этаж, предшествующий заданному. На заданном этаже платформа останавливается автоматически. Для экстренной остановки машины нажимают на кнопку Стоп, переводят универсальный переключатель в нейтральное положение или выключают вводной рубильник. Между машинистом и рабочими, которые ведут погрузочно-разгрузочные работы, поддерживается связь при помощи условных знаков, звуковых и световых сигналов, телефона. Управлять подъемниками нужно только по сигналам рабочих, обслуживающих подъемники. При телефонной связи на месте приема груза на каждом этаже к оконной коробке крепят розетку с тремя гнездами на уровне 0,5 м от подоконника. К розетке присоединяют линию сигнализации. Рабочего снабжают тройной вилкой с телефонной трубкой. На посту управления устанавливают телефонную трубку, электрический звонок и выключатель. Для вызова платформы на нужный этаж рабочий-сигнальщик включает тройную вилку в розетку, замыкая цепь звонка, находящегося на посту машиниста. Звонок действует до тех пор, пока машинист не снимет трубку и не разомкнет звонковую цепь. После этого рабочий может передать по телефону команду машинисту. Раздел 5 Устройство механизмов мостового крана Мостовым краном называют грузоподъемную машину, оснащенную захватным устройством и тележкой, которая передвигается по подвижному стальному мосту. Такой тип техники используется для выполнения операций с грузами в различных сферах деятельности: металлургия, машиностроение, организация больших складских запасов товаров и пр. Из-за сложности конструкции мостовых кранов и различных вариантов исполнения, есть несколько типов их классификации: По количеству балок моста: − однобалочные – мост состоит из нескольких балок: основной двутавровой и концевых, оснащенных колесами. Обычно такие краны используются в тех случаях, когда не требуется вести работу с большими грузами (до 10 т). Также их характерной особенностью является применение консольной тележки; − двухбалочные – мост состоит из двух основных и концевых балок с ходовыми колесами. Использование такой техники оправдано в случае работы с большим количеством тяжелых грузов. Высокая прочность и грузоподъемность позволяют устанавливать на тележку дополнительные механизмы, выполняющие с грузом особые операции. По конструкции: − опорные – подвижная балочная конструкция с тележкой опирается на стандартные или крановые рельсы; − подвесные – подвижные балки крепятся к полкам рельсового пути снизу. По способу захвата груза: − крюковые – оперируют грузами путем зацепа за обычные или такелажные крюки; − грейферные – рабочим органом является грейферный захват, используются преимущественно при погрузке и разгрузке сыпучих материалов и сырья; − магнитные – захват груза осуществляется при помощи мощного электромагнита, используются при погрузке металлический изделий, сырья, заготовок. По типу привода: − ручные – за подъем материалов отвечают ручные лебедки, пригодны только для небольших грузов; − электрические – манипуляции с грузами осуществляется при помощи одного или нескольких электродвигателей. По способу передвижения опорных балок (кроме стандартного – по прямым рельсам): − − радиальные и хордовые – рабочие органы вращаются по специальным кольцевым рельсам, опора конструкции размещается в центре рабочей площадки; кольцевые – кран с рабочими органами передвигается также, как радиальный или хордовый, но конструкция лишена подкрановых балок, что расширяет возможности ее использования. Монтаж и демонтаж Установка крана требует проведения предварительных работ, они начинаются с монтажа подкрановых путей. Их укладывают на эстакаде или земле. Существуют 3 варианта монтажа: 1. Пошаговый. В его основе лежит сборка узлов, она осуществляется на подкрановых путях. 2. Укрупненная сборка. Крупные элементы собирают на земле, а потом поднимают на требуемую высоту. Так поступают с электрооборудованием и механизмами. 3. Полноблочный. Этот способ основан на полной сборке, она осуществляется на полу. Мост собирают целиком, затем выполняют монтаж, технология требует мощной техники. Монтажными работами должны заниматься специалисты, они же осуществляют демонтаж мостового крана, делают заземление. Он требует строго соблюдения норм безопасности. К нему прибегают, когда нужно заменить старый подъемный механизм. Он необходим и после завершения работы на участке. Есть несколько вариантов демонтажа, каждый из них зависит от того, что предполагается делать с краном дальше. Если он подлежит утилизации, с него снимают подкрановые балки. Конструкцию освобождают от кабеля, убирают электромостовой двигатель, сматывают тросы. На металлолом отправляют пролетные балки и другие узлы, выполненные из металла. Обслуживание, ремонт и модернизация Ремонт мостовых кранов требуется не часто, ведь конструкция имеет большой срок службы. Намного чаще нужно устранить мелкие неполадки, отрегулировать работу устройства. Перед началом смены машинист обязан проверить состояние крана. Диагностика мостового крана, как и текущий ремонт, должны быть выполнены специалистами. Они занимаются следующим перечнем работ: − − − − − − техническое обслуживание; диагностика механического отдела; осмотр дополнительного оборудования; замена изношенных устройств; проверка подшипников; регулировка узлов. Мелкие неполадки можно устранить на предприятии, а крупные поломки требуют разбора конструкции. Если есть необходимость, специалистами может быть выполнена модернизация устройств. Работа осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТа. Специалистами может быть заменена крюковая подвеска или кабельная подвеска, проверены приборы и устройства безопасности, осмотрено подвешенное оборудование. Ремонтные работы бывают следующих видов: − − − плановые; капитальный ремонт; аварийный. Плановый выполняют с целью профилактики поломок. В ходе работы мастер выполняет диагностику неисправностей, смазывает механизмы, осуществляет регулировку узлов. Проводится техническое освидетельствование мостового крана. Капремонт включает в себя широкий перечень работ. Он необходим кранам, срок службы которых уже истек. Аварийный ремонт нужен, когда устройство вышло из строя. Мастер определяет неисправность и устраняет ее в кратчайшие сроки. Электрическая схема Электрическая схема мостового крана зависит от модели устройства, но можно выделить следующие основные моменты, на которые обращают внимание: 1. Составляя схему, специалист должен учитывать варианты защиты системы от перепада напряжения. 2. Кран защищают от перегрузок. Должны быть предусмотрены механизмы экстренного торможения и остановки двигателя. Электросхема требуется для того, чтобы выполнить ремонт электрооборудования. Она состоит из спецсимволов, которые характеризуют узлы. Прямоугольниками отображают подвижные контакты, закрашенные кружки обозначают неподвижные элементы. Развертки означают барабанные контроллеры. Их положение задают линии, идущие параллельно. Сверху их подписывают цифрами. Среди кранов мостового типа различают краны с ручным и электрическим приводом механизмов подъема и передвижения. Последние наиболее часто используются на крупных предприятиях, поскольку позволяют обслуживать цеха и склады с большим грузопотоком. Рис. 5.1 - Схема мостового крана Мостовые краны с электрическим приводом имеют очень большой диапазон нагрузок, поэтому и мощность электропривода может колебаться в достаточно широком интервале – от нескольких сотен ватт до 1000 кВт и более. Крановое электрооборудование должно быть рассчитано на особые условия эксплуатации: циклический повторно-кратковременный режим работы с числом включений/выключений, достигающим 500-600 в час, постоянные перегрузки при разгоне и торможении механизмов, широкий диапазон регулирования скорости. Электрооборудование мостового крана разделяют на основное, обеспечивающее передвижение моста и грузовой тележки и подъем/опускание груза, и вспомогательное, выполняющее различные дополнительные функции, не связанные напрямую с основной работой крана. Наиболее широкое распространение получил комбинированный способ подвода питания к электрооборудованию крана: вдоль кранового пути пролагают троллейную линию, а подвод тока к двигателям грузовой тележки осуществляют с помощью подвешенной на мосту гирлянды. В некоторых случаях (например, во взрывоопасных цехах) подвод тока посредством гибкого кабеля применяется и для грузовой тележки, и для моста. Электрооборудование крана должно обеспечивать безаварийную, надежную работу всех механизмов техники в любых условиях и в широком диапазоне нагрузок. Выход кранового электрооборудования из строя неизбежно приводит к остановке крана, т.е. к простою дорогого оборудования и обслуживающих его квалифицированных рабочих. Раздел 6 Электрические схемы мостовых кранов, управляемых с пола Схемы кранов и особенности защиты В промышленности при транспортно-складских работах невысокой интенсивности, в машинных залах и лабораторных помещениях используется большое число мостовых кранов, работающих либо эпизодически, либо с числом грузоподъемных циклов 6 - 10 в час. Для таких кранов использовать штатных машинистов экономически нецелесообразно. Поэтому все большее число мостовых кранов имеют управление с пола. Особенностью мостовых кранов, управляемых с пола, является возможность доступа на кран для ремонта и контроля только в специально отведенных местах, снабженных соответствующими площадками осмотра механизмов и электрооборудования. Поэтому вся система защиты электрооборудования крана должна быть построена таким образом, чтобы кран в аварийных условиях мог быть доведен до ремонтной зоны при управлении с пола и при отсутствии в схеме крана коротких замыканий и замыканий на землю. В связи с этим на кранах, управляемых с пола, автоматические выключатели не устанавливаются. Защита главных цепей осуществляется автоматическим выключателем питания главных троллеев, а защита цепей управления — плавкими предохранителями на токи 15 А, 380 В при сечении проводов цепей управления 2,5 мм2. Защита от перегрузок электроприводов механизмов осуществляется тепловыми реле в главных цепях двигателей. Для возможности движения крана после срабатывания тепловой защиты контакты реле шунтируются кнопкой на пульте управления. На кране устанавливаются сигнальные лампы наличия напряжения на входе, напряжения после линейного контактора защиты и сигнальная лампа срабатывания тепловой защиты. Электрические схемы механизмов передвижения мостовых кранов На рис. 6.1 представлена схема электропривода передвижения при управлении короткозамкнутым односкоростным двигателем. Рис. 6.1 - Схема электропривода (с односкоростным короткозамкнутым двигателем) механизма передвижения крана при управлении с пола: M1, М2— электродвигатели, YB1, YB2 — электромагниты тормозов или электрогидравлическне толкатели, КМ1, КМ2 — контакторы направления движения, КМ4, КМ5 — контакторы резисторов в цепи статоров, КМЗ — контактор тормозов, КТ — реле контроля времени пуска, FR1, FR2— тепловые реле, SQ1, SQ2 — конечные выключатели, SB1, SB2 — кнопки направления движения (двухходовые), SB11, SB21 — кнопки пуска, SB3 — кнопка прекращения свободного выбега, SB4 — кнопка шунтирования тепловой защиты, ХА1—ХА9 — контакты токопереходных троллеев Эта схема предназначается для приводов тележек кранов грузоподъемностью 3—20 т и приводов мостов кранов грузоподъемностью 2—5 т. Обмотки статора короткозамкнутого двигателя получают питание от сети через две ступени резисторов. Механические характеристики электропривода приведены на рис. 4.2, а. Управление электроприводом — от подвесных кнопочных постов. В управлении участвуют две основные двухходовые кнопки SB1 и SB2 дающие команду на движение в двух направлениях. Переход на положение без регулирующих резисторов осуществляется при подаче команд кнопками SB11, SB21. При включении двигателя через контакты контакторов КМ1, КМ2 подается питание на привод тормоза YB через контакты КМЗ. После отключения электродвигателя привод тормоза продолжает получать питание и механизм имеет свободный выбег. Для отключения тормоза используется кнопка SB3, общая для механизма тележки и моста. При срабатывании конечных выключателей SQ1 и SQ2 происходит отключение линейного контактора защиты и накладывается механический тормоз. Для обеспечения электрического торможения противовключением после свободного выбега используется реле времени КТ с выдержкой времени 2—3 с, задерживающее привод на положении с минимальным пусковым (тормозным) моментом. На рис. 6.3 представлена схема электропривода передвижения мостового крана (тележки) с использованием двухскоростных короткозамкнутых электродвигателей. Электродвигатель имеет две отдельные обмотки с соотношением числа полюсов Кнопкой SB1 или SB2 включаются контакторы направления KM1, КМ2, а также контактор малой скорости КМ4. После подачи питания к тихоходной обмотке двигателя через контактор КМЗ получает питание привод тормоза YB1, YB2. Для перехода на большую скорость двухходовыми кнопками SB замыкаются контакты SB11, SB21 (второе положение) и включается контактор КМ6. Обмотка большой скорости подключается к сети через резистор одновременно с тихоходной обмоткой. Затем тихоходная обмотка отключается. По истечении выдержки времени реле КТ (2—5 с) включается контактор КМ5 и двигатель выходит на свою естественную характеристику быстроходного режима (рис. 6.2,б). Рис. 6.2 - Механические характеристики к схемам рис. 6.1, 6.3 При отключении двигателя от сети привод тормоза продолжает получать питание и имеет место свободный выбег. Электрическое торможение может быть осуществлено при переходе с большой скорости на малую. Для отключения тормоза достаточно нажать кнопку SB3. При срабатывании конечной защиты за счет размыкания линейного контактора защитной панели происходит отключение электродвигателя и наложение механического тормоза. Механизм тормозится с максимальной интенсивностью. Благодаря применению резисторов в цепи быстроходной обмотки осуществляется сравнительно плавный пуск под контролем реле времени КТ, однако тормозной момент тихоходной обмотки не ограничивается, и в этом случае плавность торможения может быть достигнута несколькими импульсными включениями кнопки SB1 или SB2. Рис. 6.3 - Схема электропривода (с двухскоростным короткозамкнутым двигателем) механизма передвижения крана при управлении с пола: M1. М2 — электродвигатели, YB1, YВ2 — приводы тормозов, KM1, KM 12 — контакторы направления движения, КМЗ — контактор тормозов, КМ4 — контактор малой скорости, КМ5 — контактор большой скорости, КМ6 — контактор резисторов в цепи статора, FRI, FR2, FR3 — тепловые реле, КТ — реле времени контроля пуска, SQ1, SQ2 - конечные выключатели, SB1, SB2 — кнопки направления движения (двухходовые): SB11, SB21 — кнопки большой скорости (второе положение кнопок SB1, SB2), SВЗ — кнопка прекращения свободного выбега, SB4 — кнопка шунтировании тепловой защиты, ХА1-~ХЛ11 — контакты токопереходных троллеев. На рис. 6.4 представлена схема механизма передвижения мостового крана с использованием двухскоростного двигателя без свободного выбега. Схема отличается от рассмотренной последовательным включением тихоходной и быстроходной обмоток и некоторым ограничением тормозного момента при последовательном включении обмоток. Схема рекомендуется для мостовых кранов, эксплуатирующихся на открытом воздухе. Электрические схемы механизмов подъема кранов На рис. 6.5 представлена схема управления электроприводом подъема с использованием двухскоростного короткозамкнутого электродвигателя с двумя независимыми обмотками с соотношением чисел полюсов 4/24 и 6/16. Схема построена по принципу двойного разрыва двумя независимыми аппаратами главной цепи обмоток электродвигателя и цепей привода тормоза, что обеспечивает необходимую надежность привода подъема. Тихоходная обмотка электродвигателя получает питание через контакты линейного контактора КМ1, контакты контакторов направления КМ2, КМЗ и размыкающие контакты контактора КМ4 после нажатия соответствующей кнопки SB1, SB2 (первое положение). Рис. 6.4 - Схема электропривода (с двухскоростным короткозамкнутым двигателем) механизма передвижения крана: М — электродвигатель, YB— привод тормоза, KM1, КМ2 — контакторы направления движения, КМЗ— контактор малой скорости, КМ4—контактор большой скорости, КМ5 — контактор резистора большой скорости, КТ — реле контроля времени пуска, FR4 — тепловые реле, SQ1, SQ2—конечные выключатели, SB1, SB2 — кнопки направления движения, SB11, SB21 — кнопки большой скорости, SB3 — кнопка шунтирования тепловых реле, ХА1-ХА10— контакты токопереходных троллеев При нажатии кнопки SB11(SB21) получает питание катушка контактора КМ4, происходит переключение с малой скорости на большую при минимальном перерыве питания. При этом не может быть положения, когда быстроходная и тихоходная обмотки отключены. Переход с тихоходной обмотки на быстроходную происходит под контролем реле времени КТ. При срабатывании конечной защиты происходит двойное отключение обмоток двигателя и тормоза. На рис. 6.6 представлена схема электропривода механизма подъема с двумя короткозамкнутыми электродвигателями, соединенными между собой и с редуктором через планетарную передачу с передаточным числом 6—8. Электродвигатель малой скорости М2 включается на все время работы механизма. Электродвигатель большой скорости включается на время работы большой скорости. Электродвигатель малой скорости имеет встроенный тормоз. Рис. 6.5 - Схема электропривода (с двухскоростным короткозамкнутым двигателем) механизма подъема при управлении с пола: М — электродвигатель, YB — обмотка тормоза, KM1 — лилейный контактор, КМ2— КМЗ—контакторы направления движения, КМ4 — контактор переключения скоростей, FR1—FR3 — тепловые реле, КТ — реле контроля разгона, SQ1, SQ2— конечные выключатели, SB1, SB2 — кнопки направления (двухходовые). SB3 — кнопка шунтирования тепловых реле, SB11, SB21 — кнопки большой скорости (второе положение кнопок SB1, SB2), ХА1 - ХА10 — контакты токопереходных троллеев Рис. 6.6 - Схема микропривода механизма подъема при управлении с пола: M1 — электродвигатель большой скорости, М2 — электродвигатель малой скорости, YB1 — обмотка тормоза большой скорости, YB2 — обмотка тормоза двигателя малой скорости, KM1 — линейный контактор, КМ2—КМЗ — контакторы направления большой скорости, КМ4, КМ5 — контакторы направления малой скорости, КМ6—контактор тормоза большой скорости, КТ — реле контроля времени пуска, SQ1, SQ2 — конечные выключатели, FR1—FR4 — тепловые реле, SB1, SB2-двухходовые кнопки направления, SB11, SB21 — кнопки большой скорости (второе положение кнопок SB1, SB2), XA1— ХА10 — контакты токопереходных троллеев Электродвигатель большой скорости имеет отдельный тормоз с приводом от электрогидравлического толкателя. При нажатии кнопки направления SB1(SB2) получает питание катушка контактора КМ4 (КМ5) и включается электродвигатель малой скорости. Одновременно включается общий линейный контактор КМ1. При нажатии кнопки SB1(SB2) до упора замыкаются контакты SB11(SB21), получают питание катушки контактора КМ2(КМЗ) и КМ6, но после того как истечет время пуска на малой скорости под контролем реле КТ, включается двигатель большой скорости. При замедлении подъема или спуска после отключения двигателя большой скорости затормаживание до малой скорости осуществляется тормозом YB1. После срабатывания конечных выключателей SQ1 и SQ2 происходит отключение электропривода с двойным разрывом цепи двигателя и приводов тормозов. Все описанные схемы в соответствии обеспечивают включение механизмов крана при управлении с пола только при постоянном нажатии на кнопку. При отключении любого вида защиты механизм останавливается вне зависимости от состояния кнопочного аппарата управления. Рассмотренные схемы рис. 6.2-6.5 могут быть скомпонованы из стандартных магнитных пускателей типа ПМА, ПМЛ и реле времени. Исключение составляет схема рис. 6.2, в которой в качестве контактора переключения скоростей используется контактор постоянного тока МК1-22, 40 А, 380 В, катушка 220 В. По указанным схемам разрабатываются панели управления для двигателей передвижения мощностью от 0,8 до 2х8,5 кВт и панели управления для двигателей подъема мощностью от 10 до 22 кВт. Электросхемы мостового крана отвечают за различные узлы механизма и могут быть: принципиальные, монтажные и маркированные, элементные. Принципиальные объяснят принципы работы электрооборудования, порядок поступления тока по электроцепи. Схема составляется при нахождении кранового оборудования в нормальном состоянии (не подверженного внешним воздействиям). Принципиальные схемы очень удобны при проведении ремонтных работ и наладке подъемно-транспортного механизма. На ней четко отображаются все конструктивные элементы, все удобно разбито по цепочкам, которые легко запоминаются. Электроцепи на чертеже механизма подразделяются на цепи питания и управления, каждая из которых имеет собственное обозначение (толстые и тонкие линии). На монтажной схеме указывается взаимное расположение источников питания и электрооборудования. Рис. 6.7 - Принципиальная электрическая схема мостового крана с описанием Каждый элемент эл. схемы мостового крана имеет собственное обозначение. Барабанные контроллеры имеют вид разверток, подвижные контакты на чертеже представлены как прямоугольники, а положение обозначается пронумерованными линиями. Как правило, электрические схемы указывают на последовательность соединения всех элементов: управления, подъема и перемещения, защиты, но не передают пропорциональность их расположения. Рассмотрим эл. схемы мостового крана на 5 тонн: схема электропривода, защитной панели переменного тока, схема реверсирования. Защитная крановая панель Панель защиты на крановом оборудовании используют при управлении с помощью контроллера. Визуально это шкаф с аппаратурой внутри. Шкаф закрывается как на обычный замок, так и блокируется с помощью электрорубильника. То есть если крановый механизм подключен к электросети, вы не сможете открыть шкаф. Панели используются для защиты кранов, имеющих от 3 до 6 электродвигателей. Для переменного тока на 220, 380 и 500 В используются панели типа «ПЗКБ», для постоянного тока 220 и 440 В — типа «ППЗКБ». Защитная панель включает в себя устройства: − − − Максимальная – защита от перегруза и замыкания электросети. Нулевая – предотвращает произвольный запуск после проблем с энергоснабжением. Концевые – активирует тупиковые упоры на краях рельсовых путей. Рис. 6.8 - Схема защитной панели Для схемы на рисунке 6.8 защитное воздействие на цепь оказывается с помощью контактных реле. Размыкающие контакты последовательно подключены в катушку линейного контактора, а катушка реле – в силовую цепь электродвигателя. (Все катушки реле имеют обозначения KF). При превышении тока в цепи контакты реле размыкаются и электрооборудование отключается от внешней энергосети. Это позволяет сберечь крановый двигатель и проводку. Схема реверсирования и управления краном Рис. 6.9 - Принципиальная схема блокировки при реверсировании Двигатель М запускается пускателем КМ1 и вращается по часовой стрелке. Контакт КМ1:3 размыкается, и блокирует поступление тока до включения КМ1, цепь питания пускателя КМ2 разомкнута и не включается. Реверсирование двигателя производится кнопками SВ1 и SВ2, при последовательном нажатии которых он начнет обратное движение. SВ2 разрывает цепь питания катушки КМ1 и далее замыкает катушку КМ2 (механическая блокировка). Включение пускателя КМ2 и запускает реверсивное движение. При этом контакт КМ2:3 размыкается и блокирует пускатель КМ1. Принципиальная электрическая схема для кран-балки Рис. 6.10 - Принципиальная электрическая схема кран-балки Питание к катушкам и контактам контакторов подъема (КМ1) и спуска (КМ2), для передвижения вперед (КМЗ) и назад (КМ4) подводится через электрический кабель. Подъем тележки вверх ограничен выключателем SQ. Кроме того, устройство блокирует кран при превышении допустимой грузоподъемности. Электрические схемы на кранах могут различаться исходя из типа и количества двигателей, грузоподъемности, однако общие принципы их построения одинаковы для всего подъемно-транспортного оборудования. Управление работой осуществляется при помощи реверсивных пускателей в кабине оператора или кнопок на гибком магнитном кабеле. Принципиальная электросхема помогает грамотно установить кран и упростит его техническое обслуживание. Тщательное соблюдение заводских требований поможет снизить негативное воздействие на крановые механизмы. Раздел 7 Особенности козлового крана ККТ-5 ККТ-5 относится к категории легких козловых кранов, имеющих грузоподъемность 5 т. и с успехом, находит свое применение в железнодорожной сфере, морских доках, промышленных площадках, предприятиях ремонтного и складского типа и для обеспечения работы конвейеров. Данный механизм может обеспечить высокую надежность работ, связанных с перемещением, разгрузкой и погрузкой грузов при его небольшой стоимости и дешевизне его обслуживания. Кроме этого основным отличием данного козлового крана является возможность работы как на открытых площадках, так и в помещениях производственных баз, заводов и складов. Безопасность такого оборудования многократно подтверждена многолетней практикой. Уникальность его работы заключается в возможности функционирования в широком диапазоне погодных условий от -40 до + 40 0С. Рис. 7.1 - Фото козлового крана ККТ-5 Стоит отметить, что для монтажа такого кранового оборудования требуется сооружение подкрановых путей, подразумевающих устройство щебеночного или гравийного основания с укладкой на него железобетонных или деревянных шпал и специальных рельсов. Это относится и к уличному режиму работы, и к эксплуатации в помещениях. Особое внимание уделяется работам по заземлению подкрановых путей и монтажу торцевых упоров. Поскольку кран работает с грузами небольшой массы, геодезические работы и нивелировка подкрановых путей в этом случае не обязательна. Электрооборудование козлового крана грузоподъемностью 47 тонн Кнопку с грибовидным толкателем, нажимаемым ладонью руки, применяют для экстренного отключения линейного контактора защитной панели, мгновенного разрыва цепей управления и быстрой остановки крана, в связи с чем ее называют аварийным выключателем. Монтирование крана Кран ККС монтируется с помощью полиспастов с тяговым усилием 50 кН без использования других грузоподъемных механизмов рис. Асинхронные двигатели трехфазного переменного тока имеют маркировку, состоящую из букв и цифр. Схемы кранов и особенности защиты Шкаф с двумя запирающимися дверцами выполнен из листовой стали. По принципу работы различают два вида контроллеров: силовые непосредственно ручного управления и командоконтроллеры дистанционного управления. Таким образом, произойдет нарушение ст. Электроприводы крановых механизмов работают в повторно-кратковременном режиме при большом числе включений в час, обеспечивают широкий диапазон регулирования скоростей рабочих движений, переменные по величине и направлению рабочие нагрузки и должны выдерживать значительные перегрузки при разгонах торможениях механизмов и их реверсировании. Электробезопасность На ней изображены элементы, необходимые для его работы. Короткозамкнутые двигатели небольшой мощности пускают без дополнительных устройств, так как их характеристики мягче, чем у двигателей с фазным ротором. При срабатывании конечной защиты за счет размыкания линейного контактора защитной панели происходит отключение электродвигателя и наложение механического тормоза. В настоящее время почти все краны грузоподъемностью до 50 т комплектуют унифицированными кабинами, в которых устанавливают: вводное устройство защитную панель, силовые кулачковые контроллеры или командоконтроллеры, ручной аварийный выключатель, вольтметр, блок-контакты двери люка, кнопку включения звонка громкого, боя, выключатели цепей рабочего и ремонтного освещения, телефонный аппарат при необходимости, устройства отопления и вентиляции. На образующей поверхности ротора выполнены продольные пазы, в которых размещена обмотка. Пусконаладочные работы электрической схемы крана Конструкция Кран ККТ-5 выполняется в виде двухконсольной конструкции – балочного моста трубчатого типа, монтируемой на козловые опоры. Может иметь пролет от 16 до 32 метров и перемещать грузы на высоту до 11,2 м. Перемещается механизм посредством колес, оборудованных ребордами по вышеописанным рельсовым путям. По желанию заказчика может оборудоваться кабиной или управляться дистанционно прямо с пола с помощью пульта. Первый способ позволяет проводить манипуляции краном, максимально точно выбирая высоту подъема, но предполагает работу специалиста, имеющего квалификацию. Несомненным плюсом крана ККТ-5, управляемого дистанционным пультом считается удобство и отсутствие необходимости в регистрации данного механизма. Устройство и габаритные размеры козлового крана ККТ-5 Рис. 7.2 – Схема крана ККТ-5 Часто такой кран оборудуется электроприводом, что значительно повышает его мощность, скорость подъема грузов и улучшает производительность. Кран оснащен подъемным механизмом подвесного типа – электрической талью, запитанной от трехфазной сети переменного тока. С помощью электротали происходит опускание и подъем грузов, перемещение их вдоль моста крана. Тельфер же выполнен в виде блокового механизма, приводящего в работу редуктор, электродвигатель, крюк и тормоз. Как и любой другой кран, ККТ-5 может дополнительно оснащаться навесным оборудованием, повышающим его производительность. КСК-32 Кран козловой КСК-32 соответствует международным требованиям безопасности и экологии. Оборудование поднимает 32 т. Оно надежное, выдерживает сезонные перепады температуры. Механизм одинаково хорошо работает в летний зной и на сильном морозе. Модель монтируют на открытом воздухе, ее используют для погрузки и разгрузки. Благодаря пониженной скорости на спуск есть возможность выполнять работы с высокой точностью. Рис. 7.3 - Фото козлового крана КСК-32 Конструкция крана позволяет выполнить его самомонтаж. Установки используют в строительстве, их монтируют в доках, амбарах, на складах. Модель экономично расходует электроэнергию, отличается плавностью хода. Рекомендуемые изменения в электрических схемах кранов При плановом ремонте Вывод крана в ремонт должен производиться лицом, ответственным за содержание грузоподъемных машин в исправном состоянии, в соответствии с графиком планового ремонта с оформлением наряда для работы в электроустановках. Конечная защита осуществляется выключателем SQ. Рис. 7.4 – Электрическая схема крана Одинарные кнопки выполняют нормально открытыми разомкнутыми с механическим возвратом в исходное положение; кнопки имеют заднее присоединение проводов. Затем двигатель работает вхолостую в течение мин. Рис. 7.5 – Электрическая схема механизмов подъема крана Электрические схемы механизмов подъема кранов на рис. 7.5. Серебряные контакты очищают бархатным напильником или замшей. Перед установкой щетка должна быть обработана по радиусу кольца. Гибкие троллеи выполняют из натянутых между опорами медных проводов, работающих со специальными токоприемниками. Низкая температура нагрева сопротивлений указывает на излишнее количество элементов. Рис. 7.6 – Электрическая схема работы крана Электродвигатель большой скорости включается на время работы большой скорости. Пользоваться для этой цели наждачной или стеклянной бумагой не рекомендуется. Конструкция Кран ККТ-5 выполняется в виде двухконсольной конструкции – балочного моста трубчатого типа, монтируемой на козловые опоры. Может иметь пролет от 16 до 32 метров и перемещать грузы на высоту до 11,2 м. Перемещается механизм посредством колес, оборудованных ребордами по вышеописанным рельсовым путям. По желанию заказчика может оборудоваться кабиной или управляться дистанционно прямо с пола с помощью пульта. Первый способ позволяет проводить манипуляции краном, максимально точно выбирая высоту подъема, но предполагает работу специалиста, имеющего квалификацию. Устройство и габаритные размеры козлового крана ККТ-5 Часто такой кран оборудуется электроприводом, что значительно повышает его мощность, скорость подъема грузов и улучшает производительность. Кран оснащен подъемным механизмом подвесного типа – электрической талью, запитанной от трехфазной сети переменного тока. С помощью электротали происходит опускание и подъем грузов, перемещение их вдоль моста крана. Тельфер же выполнен в виде блокового механизма, приводящего в работу редуктор, электродвигатель, крюк и тормоз. Козловые краны — описание, общие технические характеристики Козловой кран — это агрегат мостового типа. Горизонтальная балка, по которой перемещается груз — конструктивно относится к мостовой группе подъемных механизмов. Основным отличием является то, что КК может сам передвигаться по рельсам. Внешне КК напоминает монтажные козлы, отсюда — характерное название. Применение и устройство КК Козловые подъемные механизмы незаменимы в местах, где подъезд остальной грузоподъемной техники проблематичен или исключен. Занимая минимум места на земле, агрегат охватывает большую площадь для перемещения грузов. Применение: − Складские и промышленные территории, грузовые дворы; − Заводы-полигоны по изготовлению металлических конструкций, ЖБИ (ККМ-20); − перегруз контейнеров на товарных станциях, ж/д узлах, в морских портах (КК-16/20); − работа с лесозаготовками, древесиной (ЛТ-62); − монтаж сборных промышленных сооружений и оборудования (КК12,5); − обслуживание шлюзов, плотин, тепловых и гидроэлектростанций; − в корабле –и судостроении (производство крупных судов, фиксация частей корпуса при сварке). Козловые подъемные механизмы оснащаются теми грузозахватами, которые соответствуют их предназначению. Ограничения работы: − границы рабочей зоны — пространство внутри консоли (пролета); − КК нельзя использовать на уклонах грунта. Общая схема козлового крана с описанием: ригель(ферма, балка) — пролетное строение. Мост легких и средних КК — одноблочный, тяжелых — двухблочный. Балка бывает решетчатая или сплошностенная разного сечения. Она может иметь 1 или 2 консоли, или не иметь их совсем (консольные и бесконсольные краны); опоры — жесткие, пространственные, гибкие или плоские. Если пролеты 5т) или тельфер (г/п 10т и предполагает работу опытного оператора крана. Краны с таким типом управления регистрируются в органах технадзора в обязательном порядке. Кабина крановщика может быть стационарной или передвижной. Неподвижная крепится к одной из сторон крана и рекомендуется при небольших длинах пролёта и высоте подъёма. Мобильная кабина монтируется к передвижной тележке крана, что удобно при большой длине пролета и высоте подъёма. Управлять процессом с поверхности земли можно с помощью беспроводного или подвесного пульта управления. Такой метод чаще используют в закрытых помещениях при небольших габаритах грузов, имея достаточный обзор с пола. Для козловых кранов без кабины грузоподъемностью до 10 тонн не обязательна регистрация в органах технадзора Схемы кранов строительных Электрический вал обеспечивает равномерную загрузку двигателей при перекосах моста, уменьшает до минимума износ реборд ходовых колес. Рис. 7.7 – Электрическая схема строительного крана Для этого рукоятки конечных выключателей имеют механизмы возврата в исходную позицию. Начинается силовой спуск груза. Командоконтроллеры монтируют в кресле машиниста с тем, чтобы не заслонять обзорности рабочего места; командоконтроллеры представляют собой комплектный пульт управления. Рис. 7.8 – Электрическая схема строительного крана Тип проката и его сечение зависят от силы потребляемого краном тока, длины линии и условий эксплуатации крана. Теперь скорость спуска зависит только от величины сопротивления в цепи ротора и включенных в нее выпрямителей. Рис. 7.9 – Электрическая схема строительного крана Особенностью мостовых кранов, управляемых с пола, является возможность доступа на кран для ремонта и контроля только в специально отведенных местах, снабженных соответствующими площадками осмотра механизмов и электрооборудования. Рабочее и нулевое положения рукоятки фиксируют с помощью храпового механизма; на фиксаторе имеются такие упоры, которые ограничивают перемещение рукоятки в крайних положениях. Силовые цепи обозначаются в схеме жирными линиями, а все остальные цепа — тонкими. При исчезновении магнитного потока в моменты перехода тока через нулевое значение может произойти вибрация подвижного контакта. Для предотвращения этого в прорези на торцах ярма укладывают короткозамкнутый виток в виде латунной рамки охватывающей часть площади магнитопровода. Все должно располагаться в первом квадранте. Следует отметить, что применение гибкого электрокабеля упрощает конструкцию токоподвода, снижает его массу и повышает надежность. Концы сортового проката соединяют контактной сваркой. Короткозамкнутые двигатели небольшой мощности пускают без дополнительных устройств, так как их характеристики мягче, чем у двигателей с фазным ротором. При дальнейшем прижатии контактов подвижный контакт смещается относительно непо- движного и притирается к нему, чем обеспечивает самоочищение рабочих поверхностей контактов. На правой консоли устанавливают два кронштейна, между которыми подвешивают ремонтные площадки. Фактически блок работает с двумя магнитными контроллерами ТА механизмов передвижения крана и грузовой тележки, поэтому к нему относятся также выпрямительный мост цепи ротора электродвигателя передвижения тележки А4. Управление грейфером состоит в перемещении рукоятки разъединителя, который в левом положении замыкает цепь 8—71—70—7, включая катушку пускателя. Легкий кран ККТ-5 ККТ-5 — Козловой Кран с Тельфером (электроталью), г/п = 5т. Применяют для работ с легкими или средними грузами (2-10т), в строительных, промышленных ангарах, судостроении. ОПИ, ПБИ и ВБИ (общепромышленное, пожаробезопасное, взрывобезопасное использование) на любых грузоподъемных работах с тяжестью грузов≤ 5т. Козловой кран 5 тонн — 2-х консольный, подъемный механизм — эл. таль, (3 фазы, переменный ток, напряжение = 380В, частотой тока = 50Гц). Кран козловой ККТ-5 — технические характеристики: высота подъема = 7,1-11,2м; ветровая нагрузка — до V степени (включительно); пролет = 6/9/12/12,5/16/18/20/22/25/32м; токоподвод — кабельный барабан, кабельный карабин, троллеи (по спец.заказу); − вес = 16-50т; − легкий ККТ-5 работает как на открытых площадках, так и в помещениях производственных баз, заводов и складов; − управление с помощью дистанционного пульта. − − − − Козловой кран самомонтирующийся ККС-10 ККС-10 — двухконсольный КК — модернизация ранее выпускавшихся ККУ-7,5 и ККУ-10. Подъёмный агрегат мостового типа на опорах, перемещается по рельсам подкранового пути на колесах с ребордами. ККС-10 может быть оснащен разным рабочим оборудованием: − крюк — стандартная комплектация; − грейфер — транспортировка погрузки сыпучих грузов в пределах рабочей площадки; − электромагнит — для работы с металлом. Классификация Промышленность выпускает несколько видов кранов. В основе классификации лежат признаки, которые учитываются при ее создании. По назначению бывают следующие установки: 1. Общего назначения. Это перегрузочные краны, которые можно встретить на открытых площадках. Их используют на складах и в компаниях, которые занимаются выполнением погрузки и разгрузки. 2. Строительно-монтажные. Они незаменимы при монтаже оборудования. Их используют в портах, на промышленных и строительных площадках, при возведении мостов и других объектов. 3. Оборудование, предназначенное для обслуживания гидроэлектростанций. Здесь краны используют для подъема бьефов ГЭС, они требуются для монтажа агрегатов. Устройства применяются при ремонте плотин и шлюзов. Существует и другая классификация. В зависимости от конструкции краны бывают с одностоечными опорами, промышленность выпускает оборудование с разветвленными опорами. Рис. 7.10 – Изображение крана ККС-10 Краны различаются по типу металлоконструкции. Они могут быть трубчатыми и ферменными, выделяют коробчатые устройства и те, что имеют балочные конструкции. Есть классификация по виду пролетного строения, в продаже встречаются следующие виды козловых кранов: − Двухбалочные. Они применяются во всех отраслях промышленности. Их используют для проведения погрузки и разгрузки, для перемещения материалов. Краны востребованы на железнодорожных станциях, они требуются в речных и морских портах, на складах и промышленных площадках. − Кран козловой однобалочный. Он отличается простой конструкцией. Устройство состоит из балки и 2 опор, консольной тележки и механизма, используемого для подъема грузов. Рабочие управляют им из кабины либо при помощи расположенного на полу пульта. Однобалочный кран часто требуется на складах, судостроительных предприятиях, промышленных площадках. Его монтируют там, где в качестве опоры нельзя использовать стены или потолок. − Бесконсольные. Их устанавливают, если на площадке нельзя монтировать консольный кран. Устройства отличаются простой конструкцией, но скорость перемещения грузов низкая. − Одноконсольные. Кран состоит из моста на опорах. Для его движения должны быть проложены рельсовые пути, козловых кранов на предприятии может быть несколько. Их устанавливают в разных точках промышленной площадки, управление осуществляется из кабины. Если пролеты меньше 25 м, их устанавливают на 1 из опор либо фиксируют на мосту возле нее. − Двухконсольные. Устройства состоят из 4 опор и моста, который является грузонесущим элементом. Его делают в виде решетчатой фермы, также он может быть выполнен из 2 спаренных балок из металла. Части фермы, которые выступают за опорные стенки, называются консолями. Такая конструкция отличается от других повышенной прочностью, это дает возможность двухконсольным кранам перемещать тяжелые грузы. Участки фермы, выступающие за пределы опорных стоек, называются консолями. Для нужд предприятия можно приобрести мини-установки или мобильный козловой кран. Он использует для перемещения собственное колесное шасси, с помощью такого устройства можно передвигать грузы весом до 5 т. Производители выпускают мобильные системы, перемещающие тяжести большего веса, например до 10 т. Специализированные предприятия выпускают разные модели устройств, организации стоит приобрести полукозловой кран. Это подъемный механизм, отличающийся высокой эффективностью. Его используют на узких площадках, на которых невозможно применять другую технику. Конструкция включает в себя ферму, которая с одной стороны опирается на 2 опоры, они перемещаются по рельсовому пути. Движение другой стороны конструкции осуществляется по путям. Их прокладывают на опорах или закрепляют на консолях строений. Краны козловые контейнерные представляют собой машины для поднятия средних и крупнотоннажных контейнеров. Чаще всего их используют в грузовых терминалах, расположенных в черте морских и речных портов, на железнодорожных станциях. Установки работают как в ручном, так и в автоматическом режиме. Возможен полуавтоматический вариант работы. Консольно-козловые краны широко используются в строительстве, промышленности и деревообработке. Установки потребляют мало электроэнергии, этим они отличаются от других разновидностей подъемных механизмов. Краны плавно двигаются по путям. Механизмы служат долго, они функциональны и надежны. Раздел 8 Схема и принцип работы башенного крана Электросхемы башенных кранов Все краны башенного типа работают от внешних электрических стационарных сетей. Током питаются все электродвигатели механизма. И не только они. Вместе с установкой башенного крана на объекте к нему прилагается принципиальная схема электрического питания. Именно она дает визуальное представление о том, как взаимодействуют между собой отдельные узлы и конструктивные системы, работающие от электрического тока. Электросхемы башенных подъемных устройств выполнены в виде графической информации, где электроаппараты, двигатели, реле, контакторы, ограничители имеют словные обозначения. Электросхема дает возможность быстро найти неисправность при вынужденной остановке грузоподъемной машины и оперативно устранить ее. Используется при замене вышедших из строя электродвигателей, других потребителей электрического тока. Позволяет более оперативно осуществлять профилактическое обслуживание и так далее. В принципе, башенный кран настолько насыщен различными электрическими приборами и узлами, что даже специалисту без схемы трудно во всем разобраться. Например, каждый электродвигатель, управляется при помощи специальных эклектических устройств, называемыми контролерами. К примеру, электродвигатель короткозамкнутый, что обеспечивает работу лебедки стрелы, управляется при помощи контролера грузовой каретки. Чтобы переключить привод с одного узла на другой, используется переключатель пакетный ВН. Электрическое оборудование башенных кранов сложное. Одних электромоторов сколько. Требуются электродвигатели для подъема груза, поворота самого подъемного механизма, монтажной лебедки, движения грузовой каретки, толкателя гидравлического и так далее. Кроме них работают различные контролеры, ограничители хода. Электросхемы предусматривают наличие около десятка автоматических электрических выключателей, соединенных с расцепителями. Кроме этого согласно схемам, на кранах функционируют магнитные пускатели, переключатели, реле, реле обрыва, конечные выключатели, кнопки управления, мощные стабилизаторы напряжения. А также тормозные магниты, звонки безопасности, сирены, вольтметры, понижающие трансформаторы, амперметры, электропечи для обогрева кабины, селеновые выпрямители, предохранители плавкие, разъемы штепсельные, лампы сигнальные и многое другое. Становится очевидным, что без принципиальной электросхемы обойтись просто невозможно. Система безопасной работы не может находиться вне электросхемы. Все механизмы оборудованы средствами концевой защиты. Она функционирует благодаря линейному контактору. В схеме это выглядит так: контакты выключателей концевых ограничительного устройства хода крана, включены последовательно в цепи катушек реверсоров. Электрическая схема защиты включает в себя графическое обозначение специального выключателя, который блокирует двери операторской кабины. Обеспечивает плавный спуск груза грузовая лебедка при помощи системы противовключения. Она управляется при помощи педали непосредственно оператором. И так далее. Отсутствие на рабочем месте электросхем может привести к затяжным остановкам производительной грузоподъемной машины. А это огромные потери денежных средств, что крайне невыгодно для бизнеса. Оператор обязан хорошо читать принципиальные электрические схемы потому, что это является залогом хорошей эксплуатации грузоподъемных машин. Ниже на рис. 8.1- 8.8 представлены схемы башенных кранов. Рис. 8.1 - Электросхема башенного крана Рис. 8.2 - Электросхема башенного крана Рис. 8.3 - Схема башенного крана Рис. 8.4 - Электросхема башенного крана Рис. 8.5 - Электросхема башенного крана Таблица 8.1 – Характеристики КБ-403Б Тип крана Башенный, на рельсовом ходу Тип стрелы Балочная Грузоподъёмность, при наибольшем вылете горизонтальной стрелы 3 т — 3,5 т Грузоподъемность, при наибольшем вылете наклонной под 30 град. стрелы 3,7 т — 4,3 т Грузоподъёмность, максимальная 8т Грузовой момент 120 — 132 т•м Максимальный грузовой момент 500 кН•м Вылет стрелы, минимальный 5,6 м (5,5 м) Вылет при максимальной грузоподъёмности 15м — 16,5 м Вылет, максимальный (наклонная стрела) 26,3 м Вылет, максимальный (горизонтальная стрела) 30 м Время полного изменения вылета н-д Глубина опускания груза 5м Высота подъёма груза, максимальная (наклонная стрела) 54,7 м — 37,9 м Высота подъёма груза, максимальная (горизонтальная стрела) 41 м — 24,2 м Тип башни Подращиваемая снизу Максимальное количество секций башни 5-6 Лифтовой подъёмник нет База 6м Радиус поворотной части крана 3,8 м Ширина колеи 6м Масса общая 76,6 т — 80,5 т Масса конструктивная 46,6 т — 50,5 т Масса противовеса 30 т Тип рельса Р-43/Р-50 Ветровой район эксплуатации III-VII Мощность электродвигателей 121 кВт (116 кВт) Изготовитель НКСЗ, Московский КБ-403 — Общие параметры серии Подъемные краны в России начали выпускать в конце XIX века, но производство носило единичный характер. После Великой Отечественной Войны заводы СССР начали производить до 4 000 башенных кранов ежегодно, но все они были разных типов, что мешало развитию краностроения. В послевоенные годы была запущена первая серия кранов БКСМ. Строительство было кирпичным, поэтому устройства использовались по большей части для перегруза и подачи материалов наверх. Во второй половине XX века в стране начинает быстро развиваться крупно-блочное, каркасное строительство, и в 1960 г. была создана и запущена в производство серия КБ — Кранов Башенных. Серия была рассчитана на 8 моделей, не считая модификаций. Таблица 8.2 - Технические особенности КБ-403 Параметры Значение Вариант управления электрический Электродвигатель ходовой 120 кВт Вспомогательный электродвигатель управления поворотным механизмом 5 кВт Предельная высота крана и габарит его колеи 54,7*6 м Размер секций 1,8 м Допустимое количество секций для наращивания 5 Радиус поворота 3,8 м Масса снаряженная 80 т Противовес плитовой 30 т Допустимая грузоподъемность с максимально и минимально выпущенной стрелой 3–8 т Длина стрелы 30 м Диапазон вылета 5,6–30 м Транспортная скорость 18 м/мин Допустимая скорость подъема крюка 55 м/мин Число оборотов лебедки 0,65 об/мин Сфера применения С помощью КБ-403 (альтернативное обозначение Кбк-160.2) все монтажные и строительные работы стали механизированы. Также КБ-403 используют на зерновых элеваторах и промышленных предприятиях, заводах и электростанциях. Высота подъема тяжеловесов до 8 тонн = 57,5м. Кран выполняет на рабочей площадке все вертикальные и горизонтальные передвижения строительных конструкций и материалов на нужное место. Сфера применения Краны типа КБ-403 имеют особую популярность и наиболее широкое применение среди других подъемных спецмашин. Они используются на крупных стройплощадках и объектах, где требуются большие объемы строительных либо монтажных работ, скорость и высокая производительность: − В строительстве жилых либо административных зданий. − На возведении крупных промышленных комплексов. КБ-403 способен выполнять абсолютно все работы по подъёму любых грузов на объекте, что позволяет значительно экономить средства на использование дополнительной грузоподъёмной техники. Базовые элементы конструкции Благодаря продуманному устройству башенного крана обеспечивается его эффективная и безопасная работа. Основными конструктивными элементами данной спецтехники называют: − − − − − − − − − − рама. Может быть самоходной или перемещаться при помощи тягача на колесном или гусеничном ходу, на котором закреплены другие элементы; опорно-поворотный механизм. Находится внизу или на вершине башни; опорная платформа; противовес. Предотвращает опрокидывание машины при перемещении тяжелых грузов; башня. Основный элемент, который придает спецтехнике необходимую высоту и воспринимает большую часть нагрузки; кабина. Размещается на значительной высоте для лучшего обзора за выполняемыми операциями; стрела. Обеспечивает горизонтальное перемещение грузов с использованием специальных грузозахватных механизмов; ходовая тележка. Содержит ходовую часть рамы; консоль. Играет важную роль в обеспечении равновесия специализированной машины и предотвращает ее опрокидывание; оголовок. Применяется для изменения положения стрелы в вертикальном направлении; − грузовая тележка. Присутствует на балочной стреле и служит для перемещения груза. Рис. 8.6 - Схема башенного крана Рис. 8.7 - Габариты башенного крана Liebherr-132EC-H8 Таблица 8.2 - Характеристики моделей КБ-403Б Грузоподъёмность, т максимальная 8 при максимальном вылете горизонтальной стрелы 3 3,5 при максимальном вылете наклонной стрелы под углом 30° 3,7 4,3 Вылет, м максимальный горизонтальной стрелы 30 максимальный наклонной стрелы 26,3 при максимальной грузоподъёмности 15 минимальный 5,6 16,5 Высота подъёма максимальная, м стрелы горизонтальной / число секций 41/6 35,4/5 29,8/4 24,2/3 стрелы наклонной 54,7 49,1 43,5 37,9 Глубина опускания максимальная, м 5 Угол поворота, градусы 1080 Скорость, м/мин подъёма (опускания) груза до 8 т 40 подъёма (опускания) крюковой подвески 55 плавной посадки груза до 8 т 5 грузовой тележки с грузом до 8 т 30 передвижения крана 18 Частота вращения, об./мин 0,65 Мощность электродвигателя, кВт грузовой лебёдки основной 55 грузовой лебёдки вспомогательной 30/1,6 стреловой лебёдки 15 тележечной лебёдки 5 механизма поворота 5 механизма передвижения крана 5,5 х 2 = 11 Суммарная мощность электродвигателей 121 Геометрические параметры, м колея х база 6х6 задний габарит 3,8 Масса, т конструктивная 50,5 49,2 противовесов 30 (+/-0,3) Расчётная нагрузка ходового колеса на рельс, кН 270 Сейсмичность, баллы 1-6 по СНиП II-7-81 Ветровой район III V 47,9 VI 46,6 VII Башенный кран оснащен вертикальной поворотной башней, на которой закреплена стрела. Управление данной спецтехникой происходит с кабины машиниста. Обычно она размещается в верхней части башни на значительной высоте от поверхности. Устройство башенного крана позволяет ему совершать следующие операции: Устройство башенного крана − − − − подъем и опускание грузов; изменение вылета стрелы путем перемещения крюка относительно основной оси; поворот на определенный угол; перемещение машины. Поднимание грузов осуществляется благодаря наличию грузовой лебедки, каната и крюковой подвески. Вращение поворотной части происходит относительно неподвижной благодаря наличию специального механизма поворота. Две эти части связываются между собой опорно-поворотным устройством. Именно оно передает опрокидывающие усилия от поворотной части на ходовую раму. КБ-403 — самомонтирующийся грузоподъемный агрегат Башенный кран КБ-403 является самомонтирующимся грузоподъемным агрегатом с электрическим управлением, способным передвигаться на колеснорельсовом ходу. Оснащен подвижной балочной стрелой, закрепленной на такой же решетчатой башне и управляемой посредством системы канатов. Способен поднимать различные грузы на очень большие высоты (до высоты 16-этажного дома) при сравнительной компактности и охвате большой площади работы. Раздел 9 Обслуживание электрооборудования стреловых кранов Основными работами по обслуживанию и ремонту электрооборудования крана, проводимыми по установленным графикам, являются: ежесменный осмотр; периодическое обслуживание, ремонты (текущий, капитальный). Техническому обслуживанию в процессе работы подвергаются: двигатели, генераторы, контроллеры, сопротивления, токоприемники, системы освещения и сигнализации, приборы безопасности. При проведении технического обслуживания или текущего ремонта необходимо прекратить работу, выключить все электродвигатели (снять нагрузку с генератора) и после этого отключить генератор. Если кран подключен к внешней сети, необходимо отключить рубильник на ящике ввода или отключить питающий кабель. В кранах, оборудованных панелью, необходимо отключить рубильник панели. На рубильниках вывесить плакаты «Не включать». Принимая смену, машинист должен проверить исправность электрооборудования кранов с дизель-электрическим и электрическим приводами. На кранах с неэлектрическим приводом необходимо провести внешний осмотр сети освещения и сигнализации. После проверки, если машинист уверен в безопасности работы электрооборудования, он включает вводный рубильник (при питании от внешней сети) и подает напряжение на защитную панель. При работе от собственной силовой установки машинист включает дизель, установив предварительно все рычаги управления в нейтральное положение, и дает сигнал о начале работы крана. Электрооборудование должно обслуживаться в соответствии с инструкцией по эксплуатации крана и инструкцией по эксплуатации электрических машин. Защитную панель необходимо содержать в чистоте, систематически очищая ее от пыли сжатым воздухом. При нормальной работе панель следует осматривать не реже одного раза в месяц. Обязательно надо осматривать ее после каждого аварийного отключения. Электродвигатели и генераторы необходимо осматривать ежедневно перед началом работы, а техническое обслуживание производить не реже одного раза в два месяца. При приеме смены следует проверить на ощупь нагрев станины электродвигателя и его подшипников. Если температура выше нормальной (не терпит рука), то необходимо вызвать электрика для устранения причины перегрева. Уход за щетками и щеткодержателями заключается в проверке состояния их поверхности, давления на контактных кольцах, свободы движения, бесшумности работы. Давление щеток на кольца в зависимости от типа и мощности двигателя изменяется в широких пределах — от 0,4 до 3 кгс. В случае превышения допустимого давления следует заменить пружины в механизме щеткодержателя. Износ щеток не должен превышать допустимой величины. Если износ щеток достиг предельного значения (предельно допустимая высота изношенной щетки 16—25 мм для различных электродвигателей), их необходимо заменить запасными. Внешним признаком нормально работающих щеток является их блестящая поверхность по всей площади соприкосновения с контактными кольцами и отсутствие шума. Надежность работы подшипников двигателя зависит от правильности смазки. В процессе эксплуатации нельзя допускать перегрева и повышенного шума подшипников. Подшипники должны нагреваться не выше 95° С и при работе издавать равномерный незначительный шум. Смазывать работающие подшипники рекомендуется не реже одного раза в полгода и при ремонте электродвигателя. Во время работы крана сопротивление изоляции обмоток электродвигателей должно быть при холодном состоянии не ниже 0,5 МОм, при нагретом 0,2 МОм. Сопротивление изоляции измеряют с помощью переносного мегомметра на 500 В. Во время работы электродвигатели должны быть защищены от попадания в них воды, снега и масла. Для этого крышки смотровых люков и коробки выводов всегда должны быть плотно закрыты. Провода питающей сети должны быть надежно соединены с выводами статора электродвигателя. Текущие и капитальные ремонты проводят с полной разборкой (при текущем ремонте возможна частичная разборка) электродвигателей в специальных мастерских и на заводах. Автоматические выключатели (автоматы) рассчитаны на работу без зачистки контактов и без смены каких-либо частей. Не разрешается изменять калибровку. Автоматы следует содержать в чистоте, систематически очищать их от копоти и грязи. Шарнирные соединения механизма следует периодически, не реже одного раза в год, смазывать часовым или оружейным маслом. Работа автомата со снятой крышкой категорически воспрещается. Автомат необходимо осматривать после каждого аварийного отключения, при этом необходимо обратить внимание на величину провала и степень нажатия контактов; если провал окажется меньше 0,5 мм, то автомат для дальнейшей работы не пригоден. Износившийся автомат нужно заменить новым. Контроллеры проверяют наружным осмотром. При осмотре контроллеров следует обратить внимание на их чистоту, состояние контактных поверхностей, наличие смазки, а также на затяжку болтов и наличие прижимных шайб. Если обнаружено, что контакты «залипают», то рукоятку контроллера переводят в нейтральное положение, кран обесточивают и контакторы запиливают бархатным напильником и подшлифовывают. После исправления дефекта рекомендуется вручную проверить работу контактов и эластичность пружин. Трущиеся части контроллеров следует смазывать консистентной смазкой. Контакторные поверхности не смазывают. Крышки контроллеров должны быть закрыты, а уплотняющие прокладки должны быть исправными. Сопротивления следует осматривать не реже одного раза в неделю. Регулярно с помощью струи сжатого воздуха следует очищать сопротивления от пыли, проверять состояние проводов, плотность соединения элементов, сохранность от- дельных секций, чистоту и плотность контактов сопротивлений, к которым присоединяют внешние провода, а также проверять, не попали ли в сопротивления масло, стружка, бумага и т, д. Кнопки управления должны работать четко. Поверхности прилегания контактов должны быть чистыми. Смазывать контактные поверхности не допускается. Изношенные контакты необходимо заменять запасными. Замена серебряных контактов медными не допускается. При поломке или износе пружин, контактных угольников или мостика необходимо разобрать кнопку управления и заменить вышедшую из строя деталь новой. Осматривать кнопки следует не реже одного раза в месяц и только при снятом напряжении. Конечные выключатели влияют на работу ограничителей грузоподъемности, высоты подъема крюка, наклона стрелы, угла поворота крана, т. е. основных приборов техники безопасности. Поэтому машинист обязан ежесменно до начала работы на кране убедиться в исправности конечных выключателей. Контакты должны быть чистыми; пружины, возвращающие валик с контактами в нулевое положение, должны работать нормально. Шарнирные соединения надо смазывать техническим вазелином или тавотом. Плавкие предохранители должны иметь калиброванные элементы в строгом соответствии с инструкцией по эксплуатации крапа. Расплавившиеся элементы надо заменить. Применение временных самодельных вставок в виде проволочек и пластинок категорически запрещается. Кольцевой токоприемник осматривают при каждом техническом обслуживании. При этом проверяют состояние колец, щеток, стоек и наличие контактов между токоведущими частями. Очищают их от пыли и масла тряпками, смоченными в бензине. Перед тем как приступить к осмотру токоприемника, кран необходимо отключить от внешней сети. Электрическое освещение и сигнализацию обслуживают следующим образом: проверяют надежность соединений проводов в местах подключения к оборудованию и сохранность изоляции; определяют правильность установки плавких вставок в предохранителях: выясняют отсутствие на проводах горючего и смазки, чистоту проводки и плафонов, прожекторов. Крепление плафонов, проводов внутри кабины и прожекторов на стреле и крыше кабины должно быть прочным. В системе сигнализации контролируют крепление подводящих проводов и силу звука. Периодичность смазки, сорт смазочных материалов, применяемых при эксплуатации и техническом обслуживании электрооборудования, выбирают в строгом соответствии с указаниями по смазке крана. Техническое обслуживание электрооборудования должно проводиться в строгом соответствии с заводской инструкцией по эксплуатации, прилагаемой к паспорту каждого крана. Раздел 10 Крановые электродвигатели постоянного тока Электродвигатели серии КПДН предназначены для привода крановых механизмов, электродвигатели серии МП и ДП — для привода крановых и вспомогательных металлургических механизмов, работающих в повторно-кратковременном режиме. Электродвигатели изготовляются для номинальных напряжений 220 и 440 в. В установках с напряжением 500 в можно применять электродвигатели 440 в. В этом случае мощность и скорость вращения электродвигателя увеличиваются приблизительно пропорционально напряжению. Электродвигатели исполняются: а) последовательного возбуждения (сериесные); б) параллельного возбуждения (шунтовые); в) смешанного возбуждения (компаундные) с приблизительно равным числом ампер-витков параллельной к последовательной обмоток при нагрузке, соответствующей ПВ= 25%. Параллельные обмотки электродвигателей на 440 В выполняются на 220 В; при включении их в сеть 440 В обмотки работают с постоянно включенным добавочным сопротивлением, которое должно быть заказано вместе с электродвигателем. Параллельные обмотки электродвигателей рассчитаны на работу при ПВ = 100%, т. е. могут не отключаться во время пауз в работе электродвигателя. Рассмотрим электромеханические свойства двигателей постоянного тока. Начнем рассмотрение с двигателя, имеющего параллельную обмотку возбуждения. При включении двигателя в сеть по обмотке якоря и обмотке возбуждения пойдет ток, возникнет вращающий момент и якорь начнет вращаться. По мере возрастания числа оборотов растет и индуктируемая в якоре противоэлектродвижущая сила (п. э. д. с.) Ея. Ведь якорь вращается в магнитном поле, создаваемом обмоткой возбуждения, и в его проводниках так же, как и в генераторе, возникает э. д. е., направленная против напряжения сети. Рис. 10.1 - Схема включения двигателя с параллельной обмоткой возбуждения Бросок тока при непосредственном включении якоря в сеть превышает ток установившегося режима в 10—20 раз. Продолжительность действия пускового тока мала, но такие значения тока недопустимы для двигателя. Кроме того, вращающий момент двигателя в это время (пусковой момент) окажется также настолько большим, что может привести к поломке механизма. Поэтому пуск в ход двигателя постоянного тока непосредственным включением в сеть допускается только для двигателей мощностью не более 0,5 кет. Для уменьшения пускового тока и вращающего момента до допустимых величин последовательно с якорем включают пусковое сопротивление Rn, тогда пусковой ток снижается до допустимого значения, обычно до значения не более 2,5кратного номинального тока. По мере разгона электродвигателя и увеличения п. э. д. с. пусковое сопротивление уменьшают, постепенно выводя одну его секцию за другой. Отсюда сделаем вывод, что при дальнейшем уменьшении магнитного потока обмотки возбуждения скорость двигателя может превысить все допустимые значения и машина будет подвергаться опасности «разноса» якоря центробежными силами. Вследствие этого в обмотку параллельного возбуждения двигателя постоянного тока нельзя ставить какие-либо предохранители или автоматы для защиты обмотки от повышения тока. Аппараты управления двигателем должны быть так устроены, чтобы сначала включалась обмотка возбуждения, а потом — якорь. При остановке машины должен сначала отключаться якорь, а потом — обмотка возбуждения. Регулирование скорости вращения двигателя может производиться несколькими способами. Один из них — это регулирование скорости реостатом (сопротивлением), включенным последовательно с якорем. С увеличением введенного сопротивления г, скорость якоря снижается. Часть энергии при этом идет на нагрев регулировочного реостата. Этот способ широко применяется для крановых двигателей, а регулировочные реостаты рассчитываются на длительный режим работы. Рис. 10.2 - Механические характеристики (1, 2, 3, 4) двигателя с различными сопротивлениями Этот способ регулирования очень простой, но имеет недостаток: большие потери энергии в реостате, которая переходит в тепло и нагревает помещение. Реостат имеет значительные размеры при больших токах. Имеет значение также уменьшение жесткости механической характеристики и устойчивости работы двигателя. Второй способ регулирования скорости вращения шунтового двигателя — регулирование магнитного потока возбуждения. Для этого последовательно с обмоткой возбуждения вводят регулировочный реостат, который уменьшает ток обмотки возбуждения и, следовательно, магнитный поток. Таким образом, магнитный поток возбуждения можно только уменьшать, а число оборотов двигателя будет только увеличиваться. Этот способ регулирования скорости является одним из наиболее экономичных из-за малых потерь энергии в реостате и возможности получать плавное регулирование скорости в довольно широких пределах. Однако надо заметить, что при очень значительном уменьшении тока возбуждения двигатель будет работать неустойчиво, особенно при резких измерениях нагрузки. Реверсирование двигателей постоянного тока производится переменой направления тока в якоре или в обмотке возбуждения. В шунтовых двигателях, где обмотка возбуждения имеет большое число витков и обладает значительной самоиндукцией, перемену направления тока производят в якоре. В обмотке возбуждения при быстром разрыве цепи перед изменением направления тока в ней возникает э. д. с. самоиндукции, которая может вызвать пробой изоляции обмотки возбуждения. Торможение электродвигателей с параллельным возбуждением может быть сделано тремя способами (без применения механических тормозов): торможение с рекуперацией энергии, т. е. с отдачей энергии в сеть; динамическое торможение и торможение противовключением. Торможение с рекуперацией энергии можно применять, когда механизм сообщает двигателю скорость выше скорости холостого хода. Э. д. с. якоря возрастает и становится больше напряжения сети, ток меняет свое направление и двигатель переходит в генераторный режим. Переход двигателя в генераторный режим, режим динамического торможения и режим торможения с рекуперацией энергии удобно проследить по механическим характеристикам. Для этого плоскость чертежа разобьем двумя осями — горизонтальной и вертикальной на четыре квадранта, в которых и будем производить построения характеристик. По горизонтальной оси отложены значения вращающего момента двигателя — положительные для двигательного режима и отрицательные — для тормозного. По вертикальной оси отложены значения скорости двигателя, причем за положительную скорость принято вращение двигателя по часовой стрелке, а за отрицательную — против часовой стрелки. Рис. 10.3 - Механические характеристики двигателя с параллельным возбуждением для двигательного и тормозного режимов Рассмотрим случай динамического торможения, когда вращение происходит против часовой стрелки, например при спуске груза. Если двигатель перед спуском был неподвижен, то тормозные характеристики расположатся в IV квадранте. Наименьшая скорость спуска будет на естественной характеристике, так как при замкнутом накоротко якоре даже при небольшой э. д. с. протекает значительный тормозной ток. По мере разгона двигателя вследствие увеличения э. д. с. будет увеличиваться ток и тормозной момент. Скорость спуска будет тем больше, чем больше тормозное сопротивление RT включено в цепь якоря. Торможение противовключением состоит в том, что электродвигатель включают для вращения в сторону, обратную вращению механизма, например при спуске груза под действием собственного веса. Этот режим применяется для быстрой остановки груза и для получения установившейся скорости спуска груза. Рассмотрим этот процесс: падающий груз уже развернул механизм и двигатель, после этого включаем двигатель па подъем, но он еще продолжает вращаться в сторону спуска, хотя ток стремится повернуть его на подъем. Этот ток будет превышать номинальный ток якоря, возникнет резкий толчок, режим противовключения является тяжелым для двигателя. Сопротивление секции противовключения реостата Rm.np должно быть примерно равно сопротивлению пусковой секции Rn. Механические характеристики двигателя в режиме противовключения проходят через начало координат в точке, где скорость двигателя равна нулю, следовательно, двигатель полностью остановится, но, если его в это мгновение не отключить от сети, он теперь начнет вращаться в сторону подъема. Рис. 10.4 - Схема включения двигателя с последовательной обмоткой возбуждения Пуск в ход двигателя с последовательной обмоткой возбуждения необходимо производить с включенным в цепь якоря пусковым сопротивлением. На рис. 8.4 представлена схема этого двигателя и по мере увеличения скорости секции реостата отключаются или закорачиваются при помощи контакторов ускорения 1У, 2У. Поскольку обмотка возбуждения и якорь соединены последовательно, ток в них один и тот же, равный полному току из сети. Двигатель нельзя включать вхолостую, так как при этом ток в обмотке, а следовательно, и магнитный поток мал, п. э. д. с. якоря всегда будет стремиться достигнуть значения напряжения сети и якорь при холостом ходе пойдет «вразнос», достигнет скорости, опасной для него. Рис. 10.5 - Характеристики двигателя КПДН-2У Поэтому двигатели с последовательной обмоткой возбуждения всегда соединяют с механизмами жесткой передачей — зубчатой или червячной: Такой двигатель не имеет скорости холостого хода, как двигатель с параллельной обмоткой возбуждения. Двигатели с последовательным соединением обмотки возбуждения обладают большим пусковым моментом, чем двигатели шунтовые, поэтому они применяются там, где требуется большое усилие при начале движения: мостовые краны, трамвай, электрокары. Механические характеристики двигателя КПДН-2у представлены на рис. 8.5. Регулирование скорости и реверс двигателя с последовательной обмоткой возбуждения можно выполнить несколькими способами. На рис. 10.6 представлены схемы этих способов. Первый способ — в цепь якоря включено сопротивление. Такой способ регулирования применяется для передвижения моста, тележки и для уменьшения скорости двигателя. Рис. 10.6 - Схемы регулирования скорости двигателя с последовательной обмоткой возбуждения В реостате часть напряжения гасится, на двигатель попадает напряжение меньше сетевого, т. е. машина работает при искусственно пониженном напряжении за счет увеличения потерь в реостате. Второй способ — шунтирование якоря двигателя сопротивлением. В этом случае по обмотке возбуждения пройдет, кроме тока якоря, еще дополнительный ток, определяемый величиной сопротивления и магнитный поток обмотки возбуждения увеличивается, вследствие чего скорость вращения якоря уменьшается. Заметим, что в этой схеме ток через обмотку протекает даже при холостом ходе машины, но разноса якоря не произойдет, так как через обмотку возбуждения проходит ток и создается определенный магнитный поток. Часть сетевого напряжения гаснет в сопротивлении гг и, в конечном счете, наш двигатель работает при пониженном напряжении. Механические характеристики двигателя при этой схеме похожи на механические характеристики двигателя с параллельной обмоткой возбуждения. Схема применяется для спуска грузов при малых и больших скоростях. Реверс двигателя с последовательной обмоткой возбуждения производится так же, как и у двигателя с параллельной обмоткой возбуждения — изменяется направление тока в якоре. Обмотка возбуждения здесь имеет малое число витков и незначительную индуктивность, однако ее переключение для реверса может перемагнитить двигатель. Торможение двигателей с последовательной обмоткой возбуждения может быть: 1. Торможение противовключением. В этом режиме якорь по инерции вращается в том же направлении, что и при двигательном режиме, следовательно, э. д. с. якоря и сети будут действовать согласно и ток может достигнуть опасных пределов, поэтому для ограничения тока необходимо последовательно с якорем включать ступень сопротивления с таким расчетом, чтобы ток противовключения не превышал пусковой ток. Способ торможения противовключением широко применяется для крановых механизмов. 2. Динамическое при независимом возбуждении, если вращающийся якорь отключить от сети, замкнуть на тормозное сопротивление. Сопротивление ставится такое, чтобы при динамическом торможении через обмотку возбуждения протекал номинальный ток. 3. Динамическое при самовозбуждении — способ применяется для подъемных механизмов. На схеме двигатель работает на подъем, а на схеме — в режиме динамического торможения. Конечными выключателями якорь двигателя включается последовательно с обмоткой возбуждения, но концы обмотки меняются для того, чтобы направление тока в ней осталось прежним. Ведь при переходе двигателя в генераторный режим э. д. с. якоря (а она всегда направлена против напряжения сети) создаст ток противоположного направления. В этой схеме меняется направление тока только в якоре, что требуется для реверса машины. Конечный выключатель установлен в цепи главного тока и его контакты срабатывают при переходе крюка крайнего верхнего положения. Рис. 10.7 - Схема динамического торможения при независимом возбуждении Динамическое торможение при самовозбуждении менее эффективно, чем при независимом возбуждении от сети, но зато оно применимо при исчезновении напряжения сети. Рис. 10.8 - Схема динамического торможения при самовозбуждении Двигатели со смешанным возбуждением, имеющие две обмотки возбуждения, обладают промежуточными свойствами между двумя ранее рассмотренными двигателями, например: двигатель имеет на холостом ходу ограниченную скорость, нет опасности разноса (число оборотов холостого хода на 40—50% выше номинального числа оборотов при полной нагрузке). Механическая характеристика похожа на характеристику двигателя с последовательной обмоткой возбуждения, но отличается от нее, как сказано выше, пограничной скоростью холостого хода и меньшей крутизной. Двигатель с увеличением нагрузки снижает скорость меньше только на 20—25%, чем двигатель сериесный, у которого при сбросе нагрузки скорость возрастала в два-три раза. У двигателей серии МП магнитные потоки каждой обмотки равны при номинальном токе. На рис. 8.9 приведены средние естественные характеристики двигателей этой серии. Пуск двигателя происходит при полном пусковом сопротивлении в цепи якоря. Для увеличения номинальной скорости двигателя замыкают накоротко последовательную обмотку возбуждения и двигатель теперь будет работать как шунтовой, хотя часть тока и будет протекать по замкнутой последовательной обмотке, потому что ее сопротивление соизмеримо с сопротивлением контактов ЗУ. Реверс машины также производится изменением направления тока в якоре. Регулирование скорости аналогично таковому для двигателя с последовательным возбуждением, но кроме этого можно закорачивать последовательную обмотку. Рис. 10.9 - Средние естественные характеристики двигателей серии МП Применяются два способа торможения: 1) противовключением; 2) динамическое торможение. При торможении контактор Л должен быть разомкнут, а контактор Т замкнут. Сопротивление Rn выбирается такое, чтобы ток последовательной обмотки в режиме торможения был равен номинальному току двигателя. Торможение по схеме значительно эффективнее, чем по схеме, но его схема сложнее и дороже. Рис. 10.10 - Схема пуска двигателя смешанного возбуждения Электродвигатели серии КПДН предназначены для привода крановых механизмв, электродвигатели серий МП и ДП — для привода крановых и вспомогательных металлургических механизмов, работающих в повторно-кратковременном режиме. Электродвигатели рассчитаны на номинальное напряжение 220 и 440 В. В установках с напряжением 500 В можно применять электродвигатели с напряжением 440 В. В этом случае мощность и частота вращения электродвигателя увеличиваются приблизительно пропорционально напряжению. Электродвигатели исполняют: последовательного возбуждения (сериесные); параллельного возбуждения (шунтовые); смешанного возбуждения (компаундные) с приблизительно равным числом ампер-витков параллельной и последовательной обмоток при нагрузке, соответствующей ПВ = 25%. Параллельные обмотки электродвигателей рассчитаны на напряжение 220 В. При включении их в сеть напряжением 440 В обмотки работают с постоянно включенным добавочным сопротивлением, которое должно быть заказано вместе с электродвигателем. Параллельные обмотки электродвигателей могут работать при ПВ = 100%, т. е. не отключаться во время пауз в работе электродвигателя. Раздел 11 Обслуживание и ремонт электрооборудования кранов Правильно поставленная эксплуатация оборудования обеспечивает надежную и безаварийную работу крана. Не должны допускаться режимы более тяжелые, чем те, на которые рассчитаны двигатели, тормозные магниты, сопротивления и прочая аппаратура. Большое значение по обеспечению исправной и безопасной работы кранов играет техническое обслуживание кранов. Планово-предупредительные ремонты (ППР) крана устраняют элементы случайности и позволяют вести ремонт согласно плану. Характерным для системы ППР является то, что кран выводится в ремонт через определенный срок, который определяется не сроком службы отдельных деталей, а величиной допустимого их износа. Система технического обслуживания состоит из ежедневного обслуживания, которое проводит крановщик, плановых осмотров, среднего и капитального ремонтов. При уходе за электрооборудованием крановая бригада с участием электромонтера проводит контрольный осмотр электрооборудования и выполняет крепежный ремонт оборудования, устраняет неисправности, меняет изношенные контакты, пружины, щетки и проверяет их раствор и нажатие. Кроме того, при осмотрах регулируют токоприемные устройства и проверяют предохранители, заземляющее устройство, смазку в подшипниках, силовую цепь и ее сопротивление, защиту троллеев, магнитные Пускатели, тормозные электромагниты, контакторы, прочность пайки и т. д. Сроки осмотров и ремонтов устанавливаются по графику, составленному в зависимости от загруженности работы крана. Помимо плановых ремонтов и осмотров возникает необходимость в ликвидации отдельных неисправностей. Ревизия электродвигателей сводится, в основном, к проверке состояния изоляции обмоток статора, правильности их соединения и качества смазки. При неисправностях двигателей возникает шум и местный нагрев подшипников, биение или смещение вращающихся частей, чрезмерное искрение щеток и т. д. При нагреве подшипников необходимо проверить состояние смазки и, если надо, заменить ее. Для осмотра подшипников я замены смазки разбирают двигатель. При этом выполняют следующие работы: очищают корпус двигателя; снимают крышку с вводной коробки обмотки статора; отсоединяют подводящие концы статорной обмотки; снимают муфту, соединяющую двигатель с редуктором, кожух вентилятора и вентилятор; в двигателях с фазным ротором поднимают щеткодержатели и закрепляют их; отвинчивают болты подшипниковых щитов; ввинчивают эти болты в отверстия во фланцах подшипниковых щитов и отжимают ими щиты до выхода посадочной поверхности из станины; снимают подшипниковые щиты вместе с ротором и с наружными подшипниковыми крышками; снимают подшипниковые крышки со щитов; вынимают ротор из статора. После разборки двигателя из снятых крышек и подшипниковых щитов удаляют старую смазку, полости крышек и лабиринтовые канавки промывают керосином. Ротор при этом следует держать в наклонном положении, чтобы керосин не попал на изоляцию обмоток. Если подшипники имеют трещины или выбоины на кольцах, валиках или шариках или чрезмерный износ, то их заменяют. Износ подшипников двигателя определяют щупом, пропускаемым между шариками и обоймой. Посадку нового подшипника производят с предварительным подогревом. Все свободное пространство подшипника заполняют смазкой. Необходимо помнить, что чрезмерное заполнение смазочных камер подшипникового узла смазкой может вызвать дополнительные сопротивления вращению ротора и нагрев двигателя. Сборку двигателя выполняют в обратной последовательности. При установке ротора в статор прокладывают между ними картон толщиной, равной зазору. Подшипниковые щиты устанавливают в прежнее положение. После сборки прокручивают ротор от руки. Правильно собранный ротор двигателя легко проворачивается. Затем в течение 10 мин работа ведется вхолостую. Одной из наиболее уязвимых деталей фазного ротора являются щетки, которые при нормальной работе не должны искрить. Образование искр указывает на неисправность щеточного аппарата. Чтобы щетки не искрили, кольца ротора должны иметь зеркальную поверхность. Для этого кольца шлифуют стеклянной бумагой, сначала крупнозернистой, а затем более мелкой. Щетки шлифуют непосредственно на месте установки, для чего стеклянную бумагу помешают между кольцом и щеткой. При незначительном нажатии щеток на кольца не обеспечивается достаточный контакт, а при сильном нажатии щетки быстро изнашиваются. Удельное нажатие в двигателях типа МТ на щетки типа Ml должно быть не меньше 20 Н/см2. Замер давления на щетку производится динамометром. При ослаблении давления на щетки заменяют пружины щеткодержателей. Искрение щеток может происходить и из-за неисправности контактных колец, неравномерного их износа по окружности, образования на поверхности наплывов и загрязнений. Кольца приливают стеклянной бумагой № 100-120, прикрепленной к деревянной колодке. Биения или наплывы на кольцах устраняют на токарном станке. Продолжительное хранение на открытом воздухе двигателей приводит к увлажнению их обмоток и резкому снижению электрического сопротивления изоляции. Нормально сопротивление изоляции, измеренное мегаомметром, должно быть не ниже 0,5 мОм в холодном или 0,2 мОм в нагретом состоянии. Если изоляция увлажнена, т.е. сопротивление ее ниже приведенных значений, электродвигатель нужно сушить. Сушку можно производить двумя способами: внешним нагревом (лампы накаливания, электропечи и т. д.) или токами короткого замыкания. Перед сушкой по второму способу ротор затормаживается, а кольца фазного ротора замыкаются накоротко. На статор подается пониженное через трансформатор или реостат в 9-10 раз напряжение трехфазного тока. Для сушки электродвигателя можно также использовать однофазный ток. В этом случае обмотки статора включаются последовательно, благодаря чему необходимое напряжение будет выше, чем при параллельном соединении обмоток, что облегчает подбор трансформатора или реостата для понижения напряжения. Нагрев обмоток осуществляется путем постепенного поднятия напряжения на зажимах электродвигателя. При сушке изоляции не следует нагревать обмотки выше 105 °С. Обмотки нагреваются постепенно в течение 8-10 ч. Температура и сопротивление изоляции измеряются сначала через каждые 30 мин, а при достижении температуры 60-70 °С — через каждый час. Выход из строя обмоток двигателя и электрических аппаратов чаще всего происходит из-за повреждения их изоляции. Замыкание обмотки на корпус определяют мегаомметром. В фазном роторе мегаомметр подключают к каждому из колец и валу. В практике встречаются случаи обрыва или плохого соединения обмоток. При обрыве обмотки двигатель или трехфазный электромагнит работает ненормально, гудит и перегревается. Установлено, что 50% двигателей выходит из строя вследствие работы на двух фазах. Основной мерой предохранения от работы на двух фазах является исправная работа автоматической за» щиты. Прежде чем приступить к отысканию обрыва в катушках двигателя или аппарата, необходимо проверить питающую сеть. Обрыв фазы обмотки двигателя обнаруживают контрольной лампой. Место обрыва устраняют пайкой твердым припоем и изолируют. При обрыве обмотки в пазу необходимо заменить секцию или катушку. Определение начал и концов обмоток статора. Если выводные провода обмотки статора двигателя на напряжение 220/380 В не имеют обозначений, то начала и концы обмоток определяют следующим образом: мегаомметром или контрольной лампой определяют выводы обмотки каждой фазы и произвольно их обозначают — для первой фазы 1-1, для второй фазы 2-2, для третьей фазы 3-3; последовательно соединяют любые две фазы (например, фазу первую и вторую) и подключают к сети переменного тока напряжением 12, 24 или 36В, а к третьей фазе присоединяют вольтметр или контрольную лампу. Если фазы обмотки будут соединены разноименными выводными проводами (начало — конец), то вольтметр покажет полное напряжение или лампа будет гореть полным накалом. Если фазы будут соединены одноименными выводами, то напряжение на вольтметре будет почти равно нулю, а лампа не будет гореть. Таким образом определяются начала и концы двух фаз (один из выводов первой фазы произвольно считают началом или концом). Рис. 11.1 - Схема соединения обмоток статора при определении начал и концов фаз обмоток, а - вольтметр показывает наличие напряжения; б — на вольтметр напряжения нет. К одной из фаз, выводы которой уже известны, присоединяют третью фазу и определяют ее выводы аналогичным образом. В этом случае переключают концы третьей фазы. Затем наносят обозначения: для начал фаз — C1, С2, СЗ, для концов фаз — С4, С5, Сб. Ревизия электромагнитов. Тормозные электромагниты. При осмотре тормозные электромагниты очищают от пыли и грязи. Проверяют крепление корпуса, катушек и ярма, регулируют ход якоря, который должен втягиваться быстро, без ударов и во включенном состоянии плотно прилегать к ярму катушки. Неплотное прилегание якоря может происходить как при недостаточном его ходе, так и при перекосах в тормозных рычагах. Регулирование хода электромагнита производят за счет перестановки скалки якоря на новую позицию. Перекосы электромагнита устраняют регулировкой болтов, крепящих ярмо. В ряде случаев электромагниты бездействуют вследствие падения напряжения в электрической сети. Нормальная работа электромагнитов обеспечивается при напряжении не менее 85% номинального. Наиболее частым дефектом в электромагнитах является выход из строя катушек вследствие чрезмерного перегрева или повреждения изоляции. Грузоподъемные электромагниты. Эффективность использования и срок службы грузоподъемных электромагнитов во многом зависят от того, — насколько правильно они эксплуатируются. При эксплуатации необходимо учитывать, что катушки электромагнитов рассчитаны на работу в повторно-кратковременном режиме с ПВ=50% при продолжительности цикла не более 10 мин. Такой режим определяется тем, что при работе температура частей магнита не должна превышать допустимых пределов. Если относительная продолжительность включения больше 50%, то необходимо снизить напряжение на контактных зажимах электромагнита для ограничения чрезмерного нагрева ка- тушки, сохранив при этом напряжение цепей управления. Напряжение снижается включением последовательно с катушкой электромагнита добавочного сопротивления. При этом подъемная сила электромагнита несколько снизится. Основная причина выхода из строя электромагнитноe — старение изоляции от действия высокой температуры и резких ее колебаний. Поэтому уменьшение нагрева электромагнитов в эксплуатации до допустимых пределов является одним из главных условий повышения срока их службы. Примерное время, в течение которого электромагнит нагревается до температуры 150 °С при температуре окружающей среды 35 °С, номинальном напряжении и ПВ=50%, указано ниже: Если работа выполняется при более высокой температуре окружающей среды и особенно при работе с горячими болванками, время нагрева электромагнитов будет существенно отличаться от приведенных выше данных. Чтобы убедиться в том, что температура катушки магнита не превышает допустимой, необходимо периодически ее измерять. Делается это по окончании смены, в течение которой использование магнита было типичным для данного крана. Обычно она равна температуре окружающего воздуха. Если нагрев электромагнита будет выше допустимого нормами, то следует работать попеременно двумя электромагнитами. Во избежание резких изменений температуры электромагнита не следует ставить его горячим на сырую землю, снег, холодный металл. Для этой цели лучше всего иметь специальные деревянные бруски. На поднимаемый груз электромагнит следует опускать обесточенным. Включать электромагнит следует только после того, как он плотно лег на груз. Нельзя сразу же после включения электромагнита включать двигатель подъема, так как ток в электромагните не сразу достигает установившегося значения. Чем массивнее поднимаемый груз, тем больше нужно времени, чтобы ток достиг значения, определяемого напряжением сети и сопротивлением электромагнита. Нельзя пользоваться электромагнитом как тараном или ударной мае-сой. Опускать его на груз следует медленно, без резких ударов. Ревизия селеновых выпрямителей. Селеновые выпрямители предназначены для питания постоянным током катушки электромагнитного тормоза. Они состоят из четырех столбов, собранных из отдельных элементов шайб. Выпрямители смонтированы на двух изоляционных панелях, укрепленных на стойках сварной конструкции. На одной из панелей расположены реле постоянного тока, два или четыре трубчатых предохранителя для внешней сети. Четыре селеновых столба соединены по однофазной мостовой схеме, осуществляющей двухполупериодное выпрямление переменного тока. Катушка тормозного электромагнита, получающая питание от выпрямителя, включается контактами реле. При отключении источника питания контакты реле разрывают цепь электромагнита. Этим исключается возможность короткого замыкания катушки электромагнита выпрямителем и уменьшается время отпадения якоря тормозного электромагнита. При включении выпрямителя, находившегося продолжительное время в обесточенном состоянии (пребывание на складе или перерыв в работе), происходит увеличение его обратного тока и могут наблюдаться потрескивание, отдельные искры на поверхности селеновых элементов. Выпрямители, долго находившиеся в обесточенном состоянии, в момент включения могут потреблять значительный ток, превышающий в 5-10 раз номинальное значение. Это не является признаком их неисправности. Однако при вводе выпрямителя в работу следует произвести формовку, т.е. включить его на напряжение, равное приблизительно 50% номинального, и лишь по истечении часа поднять напряжение до номинального значения. При длительном хранении выпрямителя в обесточенном состоянии формовку следует производить 1 раз в 6 мес. Выпрямители следует беречь от сырости и воздействия кислотных паров, содержать их в закрытом виде, периодически снимать кожух, продувать селеновые столбы, так как оседание на них пыли ведет к ухудшению охлаждения, очищать или продувать реле. При длительной эксплуатации выпрямителя происходит необратимое повышение прямого падения напряжения, так называемое «старение». В результате снижается выпрямленное напряжение на зажимах тормозного магнита. По истечении определенного периода эксплуатации это напряжение снизится до значения, при котором якорь магнита притягивается слишком вяло. В этом случае надо закоротить половину добавочного сопротивления. При дальнейшем снижении напряжения можно закоротить оставшиеся сопротивления. Если в процессе эксплуатации возникает необходимость в регулировании реле, следует затянуть его возвратную пружину так, чтобы якорь реле, притягивался при 85% номинального напряжения сети и горячей катушке реле или при 60% напряжения и холодной катушке. Регулировать реле, применяемое в качестве реле напряжения, можно с помощью изменения толщины или количества сменных немагнитных прокладок, натяжения пружины и хода якоря. В случае, если контакты реле не включаются, а проверка вольтметром показывает наличие напряжения на выходе выпрямителя, следует отсоединить катушку и выяснить, нет ли обрыва в ее обмотке. Если после включения выпрямителя якорь тормозного магнита отпадает слишком медленно, требуется проверять своевременное размыкание контактов реле. Селеновые шайбы очень чувствительны к температуре, которая при работе выпрямителя не должна превышать 70 °С. Поэтому селеновый выпрямитель применим в местах, где окружающая температура не превышает 40 °С. Ревизия контроллеров. Дефектами контроллеров являются обгорание, оплавление или износ контактов, нарушение регулировки, повреждение изоляции, обрывы перемычек, износ роликов и осей, ослабление пружин. Обгорелые контакты зачищают бархатным напильником, но не наждачной шкуркой, так как внедряющиеся в металл кристаллы стекла или наждака будут в дальнейшем служить причиной интенсивного нагарообразования. Контакты с износом более 25% первоначальных размеров должны браковаться, так как в работе они перегреваются и могут привариваться. После зачистки или замены контактов необходимо проверить правильность прилегания по ширине подвижного контакта к неподвижному, величину раствора и степени начального и конечного нажатия контактов. При проверке взаимного прилегания контактов по ширине на рабочую поверхность одного из контактов наносят мелом поперечную черту и после включения и отключения контактов осматривают метку. Если метка стерлась не менее чем на 2/3, значит контакты прилегают друг к другу нормально. Раствор контактов представляет собой кратчайшую линию отхода А (рис. 11.2, а) подвижного от неподвижного контактов. Для контроллеров типов НТ-51 и НТ-52 раствор должен быть в пределах 9-14 мм. Начальное нажатие представляет собой усилие, создаваемое пружиной в точке первоначального касания (рис. 11.2). Конечное нажатие — это усилие, создаваемое пружиной в точке конечного касания контактов при их полном включении (рис. 11.2, б). Силу нажатия регулируют гайкой. Рис. 11.2 - Регулировка подвижного и неподвижного контактов кулачкового элемента контроллера серии НТ-51. а — полное раскрытие; б - начальное нажатие; в - конечное нажатие Проверку степени нажатия контактов осуществляют при помощи полоски бумаги и динамометра так же, как главных контактов контакторов. Гибкие дефектные перемычки заменяют новыми, изготовленными из медной фольги или сплетенными из неизолированного провода. Изношенные ролики, оси и кулачки восстанавливают наплавкой металла или заменяют. Ослабевшие пружины заменяют новыми. После осмотра и ремонта трущиеся поверхности контроллера смазывают техническим вазелином. Ревизия контакторов. Дефектами контакторов являются ослабление крепления, окисление контактов, повреждение короткозамкнутых витков, пробои изоляции обмотки, поломка пружин, обгорание и износ главных и блокировочных контактов, нарушение раствора, провала, начального и конечного нажатий главных контактов, прогиб мостиков блок-контактов. Неровности на главных контактах устраняют бархатным напильником. Контакты с износом более 30% подлежат замене. Обгорелые или неплотно прилегающие блок-контакты зачищают, изношенные напайки меняют. Затем проверяют прилегание каждого подвижного главного контакта по ширине к неподвижному контакту и производят их регулировку или подгонку. Далее проверяют раствор, провал и степень начального и конечного нажатия главных контактов. Раствор представляет собой кратчайшую линию А отхода подвижного контакта от неподвижного при разомкнутом положении. Провал — это расстояние, на которое смещается место касания подвижного контакта с неподвижным, если снять с места крепления подвижный контакт. Практически величину провала определяют замером зазора Б между контактом и контрольной пластиной при включенных контактах. Начальное нажатие представляет собой усилие, создаваемое пружиной в точке первоначального касания. Конечное нажатие — это величина усилия, создаваемая той же пружиной в точке касания контактов при полном включении. Силу нажатия контактов проверяют динамометром, петлей и полоской бумаги. Для определения величины первоначального нажатия полоску папиросной бумаги закладывают между подвижным контактом и пластиной. Накидывают петлю на контакт и оттягивают за кольцо динамометр. При этом следят за показаниями стрелки динамометра, а второй рукой вытягивают полоску бумаги. Измеренное динамометром усилие в момент сдвига бумаги соответствует усилию пружины при начальном касании контактов. Для проверки величины конечного нажатия бумажную полосу закладывают между контактами, прижимают к сердечнику якорь и заклинивают его. Через петлю захватывают динамометром конец контакта и оттягивают его. При этом следят за показаниями стрелки динамометра и второй рукой вытягивают полоску бумаги. В момент сдвига бумаги фиксируют показание динамометра. Если полученные усилия не соответствуют нормам, то изменением сжатия пружины добиваются требуемых результатов. Рис. 11.3 - Определение величины раствора и провала главных контактов контроллера Рис. 11.4 - Определение начального и конечного нажатия главных контактов контактора Растворы и провалы должны быть одинаковыми для всех трех контактов контактора. Нормально работающий контактор издает легкий ровный гул. Если гул повышается или сопровождается дребезжанием, значит контактор неисправен. Для устранения неисправностей проверяют состояние катушки (при замыкании витков катушку заменяют новой) и работу механической части. Проверяют, нет ли перекоса магнитной системы контактора. Перекос может произойти вследствие износа или сдвига листов ярма и якоря, а также от изменения положения якоря и ярма. Чтобы обнаружить перекос, между якорем и ярмом прокладывают лист копировальной бумаги и несколько раз замыкают контактор. По отпечаткам на отшлифованной поверхности якоря определяют наличие перекоса. Необходимо следить за состоянием короткозамкнутого витка. Вышедший из строя виток должен быть заменен новым. Проверяя механическую часть, необходимо обследовать надежность крепления аппарата к щиту. Вал контактора должен легко проворачиваться на подшипниках. Ревизия резисторов. Работа при загрязненном резисторе недопустима, так как возможен его пробой (повреждение изоляции), ухудшение вентиляции. Случайно попавшие горючие предметы (древесная стружка, бумага и т. д.) могут воспламениться. Смазочное масло, оказавшееся на элементах резисторов при их нагреве, выделяет дым. Постоянный уход за резисторами предохраняет их от быстрого износа и выхода из строя. Признаком неисправности пускового резистора является возрастание пускового тока якоря, а, следовательно, увеличение искрения контактов контроллера и сильный нагрев элементов. Осматривать их следует после снятия напряжения на подводящем кабеле. При осмотре необходимо: очистить от пыли и грязи элементы и изоляционные шайбы; проверить состояние винтов на зажимах и контактных соединений и, в случае их ослабления, подтянуть гайки; окислившиеся контактные поверхности зачистить напильником и хорошо протереть сухой тряпкой; проверить затяжку элементов на шпильках, подтягивая до отказа гайки; при замене элемента на его место ставят элемент того же номера; замкнутые накоротко элементы должны быть выправлены путем установки между ними слюды или асбестовых прокладок; при больших перекосах пластин устанавливают стальные оцинкованные компенсирующие шайбы; если константановая проволока имеет местный обрыв при удовлетворительном состоянии в других частях резистора, неисправность устранить пайкой проводника в месте разрыва; нарушенную изоляцию стержней необходимо восстановить путем накатывания на стержень возможно более тонкого слоя асбестовой бумаги; ящики резисторов необходимо предохранить от попадания воды на элементы. Фехралевые и константановые резисторы не должны нагреваться ни в одной точке до температуры более 300 °С. Низкая температура нагрева резисторов указывает на излишнее количество элементов. Регулировка реле максимального тока. Двигатели с фазным ротором защищаются реле максимального тока типа РЭО-401, а двигатели с короткозамкнутым ротором-предохранителями и тепловыми реле. Надежная и безопасная работа крана обеспечивается правильно отрегулированной и исправной максимальной защитой. При осмотрах и ремонтах крана следует тщательно проверить исправность реле максимального тока. Реле должны срабатывать при токе не выше 225% номинального и примерно на 25% выше пускового тока двигателя. Неисправные катушки и иные детали реле заменяются новыми. Ревизия конечных выключателей. Характерными дефектами конечных выключателей являются нарушения регулировки кулачковых шайб, загрязнение и окисление контактных соединений, токопроводов, обгорание и износ подвижных и неподвижных контактных напаек, искривление мостика и реже износ роликов, осей рычагов, поломка пружин. Загрязненные контакты очищают от грязи и окислов. Червячную передачу (там, где она есть) смазывают техническим вазелином. Загрязненные или обгорелые подвижные и неподвижные контакты осторожно зачищают бархатным напильником. Изношенные напайки удаляют и к мостику и неподвижным стойкам припаивают серебряным припоем новые контакты. Изношенные ролики, оси, защелки, рычаги и дефектные пружины в зависимости от их состояния ремонтируют или заменяют. При нарушениях посадки на валу кулачковых шайб положение последних регулируют. Раздел 12 Рекомендуемые изменения в электрических схемах кранов Мостовые краны выпускаются с опробованными стандартными электросхемами. Однако в зависимости от количества установленных на одном крановом пути кранов, а также в связи с изменением Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов, а также при заменах аппаратов управления, производимых в процессе эксплуатации, возникает необходимость в изменениях электросхем действующих кранов. Краны мостового типа должны быть оборудованы устройством для автоматического снятия напряжения с крана при выходе обслуживающего персонала на галерею. Это осуществляется посредством контакта люка. Контакт этот должен быть установлен так, чтобы при открывании люка питание троллеев на мосту крана было отключено. С этой целью используется конечный выключатель KB типа ВК. — 211 или ВК-411, который имеет две пары контактов: 1-2 и 3-4 (рис. 12.1). Контакты 1-2 замыкаются при воздействии на выдвижном люке, а в исходном положении когда на подвижной контакт не действует никакая сила, он под действием пружины замыкает контакты 3-4. Казалось бы не имеет значения куда подключать цепь управления: к контакту 1-2 или 3-4. В первом случае при открытии люка цепь размыкается под действием пружины самовозврата выключателя, а во втором-при воздействии упора на подвижный штырек выключателя. Однако в последнем случае может возникнуть опасность оставить троллеи под напряжением при открытом люке. Это возможно, если крышка люка будет снята и сойдет с направляющих. Тогда штырек под действием пружины возвратится в свое первоначальное положение и замкнет контакты 3-4, а следовательно, троллеи окажутся под напряжением при открытом люке. Поэтому цепь должна замыкаться через контакты 1-2, т.е. при воздействии на штырек механического упора. Если сдвинуть крышку с упора или снять ее, то контакты 1-2 сразу же разомкнутся. Рис. 12.1 - Установка контакта люка моста. Электросхема, у которой произведены необходимые изменения с целью обеспечения безопасности обслуживания, а именно перенесен блок-контакт контактора Л с места, которое обозначено стрелкой, и пусковая кнопка KB имеет две пары контактов. У существующих схем ток идет по линии, показанной пунктиром, т.е. справа нет блок-контакта и второй пары контактов пусковой кнопки. В этом случае также возникает опасность поражения электрическим током, так как при открытой крышке люка появится напряжение на некоторых троллеях. Это возможно на кранах с приведенной схемой, т.е. с раздельным приводом передвижения. Произойти это может, если штурвал контроллера передвижения моста будет сдвинут с нулевого положения, т.е. контакты К9М или К11М в связи с этим замкнутся. Эта схема опробована на мостовых кранах автозавода имени Лихачева. Переделка не требует каких-либо дополнительных устройств и заключается в том, что устанавливается пусковая кнопка с двумя парами контактов (взамен существующей с одной парой) и изменяется положение блок-контакта линейного контактора. В этом случае, как видно из схемы, если линейный контактор не включен, напряжение не будет подаваться на катушки ВМ и НМ реверсивного контактора механизма передвижения и сдвиг рукоятки (штурвала) контроллера не приведет к появлению на троллеях напряжения. Электрическая схема управления электродвигателями (грузоподъемной машины должна исключать самозапуск электродвигателей после восстановления напряжения в сети, питающей грузоподъемную машину; пуск электродвигателей не по заданной схеме ускорения; пуск электродвигателей контактами предохранительных устройств (контактами конечных выключателей и блокировочных устройств). Краны с раздельным приводом передвижения управляются по схеме, приведенной на рис. 12.2, т.е. одним контроллером через магнитный пускатель. Как видно из рис. 12.2, после отключения конечного выключателя КНМ или КВМ отключится контактор Н или В и двигатели моста будут остановлены. При этом линейный контактор Л не отключится, так как цепь его питания продолжает быть замкнутой через свои блок-контакты Л. Если контроллер не переведен в нейтральное положение, то сразу же после замыкания контактов конечных выключателей включаются контакторы В или Я и кран начнет двигаться. Когда на крановом пути установлен один кран с такой электрической схемой, то особой опасности в этом нет, и он может работать без изменения схемы. Опасность возникает при установке на одном крановом пути двух и более кранов. В этом случае их электрические схемы надо переделать. Рис. 12.2 - Существующая схема управления механизмом передвижения крана с раздельным приводом. Если на одном из кранов контроллер управления двигателя моста оставлен в одном из рабочих положений, а другой кран в это время отъезжает, то контакты конечного выключателя остановленного крана замкнутся и произойдет самопроизвольное включение механизма первого крана, у которого контроллер был оставлен в рабочем положении. При этом включение может произойти с выведенными сопротивлениями, если контроллер находился в пятом положении. Таким образом, произойдет нарушение правил, что может привести к тяжелым последствиям в случае нахождения, например, ремонтного персонала на мосту крана, при регулировке конечных выключателей, установке и ремонте «лыж», включающих конечный выключатель, и т. д. Для предотвращения несчастных случаев необходимо схему изменить в соответствии с рис. 10.3, 10.4. В схеме на рис. 12.3 контакты конечных выключателей КНМ и КВМ включены таким образом, что их размыкание приводит к разрыву цепи линейного контактора Л. В схеме, приведенной на рис. 12.4, конечные выключатели КНМ и КВМ хода моста включены в цепь управления линейного контактора и зашунтированы размыкающими контактами контакторов направления движения В и Н. Таким образом, конечные выключатели хода моста будут разрывать цепь управления линейного контактора и его можно будет включить только после установки всех контроллеров в нулевое положение. Если на одном пути установлены два крана и только один из них имеет раздельный привод, то также существует опасность. В этом случае схему переделывают следующим образом. Устанавливают промежуточное реле РП типа ЭТ-41, имеющее замыкающий и размыкающий контакты (рис. 12.5). Параллельно замыкающему контакту включают свободные контакты ограничителя передвижения моста ОМ1. При размыкании контакта ограничителя в цепи катушки В замыкаются его контакты в цепи РП, реле включается и размыкает свой контакт в цепи катушки В. Если второй кран отъедет контакт ОМ1 замкнется, первый кран не начнет самопроизвольного движения, так как контакт реле РП в цепи пускателя В останется разомкнутым. Чтобы начать, дальнейшее движение, рукоятку контроллера надо доставить в нулевое положение. Катушка реле РП обесточится при нулевом положении контроллера, и схема восстановится. Таким образом, даже без отключения линейного контактора будет исключаться самопроизвольное передвижение крана. Рис. 12.3 - Схема с ограничителями, перенесенными до блок-контакта Рис. 12.4 - То же, но подключенными в цепь главного контактора Рис. 12.5 - Измененная схема управления механизмом передвижения с дополнительным реле Имеются краны старых образцов со схемами, где конечные выключатели хода моста установлены не в цепи управления, а в силовой цепи двигателя. При их размыкании лишь отключается двигатель передвижения, а цепь управления остается включенной, что также создает опасность при нахождении двух кранов на одном крановом пути, так как возможно их самовключение. Поэтому такая схема подлежит изменению. Если на крановом пути имеется один кран, то до установки второго электрическая схема может не подвергаться изменению. Если мостовые краны имеют два механизма подъема, то при работе с одним механизмом может произойти ошибочное включение второго механизма подъема при неисправном (неработающем) ограничителе высоты подъема ирюка произойдет обрыв каната. Чтобы этого не произошло, предусматривают блокировку, позволяющую работать только одному механизму, а при включении второго контроллера будет отключаться контактор. Для этого в каждом контроллере в обоих механизмах устанавливают параллельные контакты, замкнутые в нулевом положении КВГП и КВВП. Если перевести рукоятку контроллера в рабочее положение, контакты КВГП и КВВП размыкаются. При включении второго контроллера отключается и второй контакт, и цепь питания катушки линейного контактора разрывается таким же образом, как при срабатывании любого конечного выключателя. Можно также для этой цели предусмотреть пакетный переключатель, и установив его в соответствующее положение, получить возможность работать только одним из двух механизмов подъема. Рис. 12.6 - Схема блокировки при наличии двух механизмов подъема В эксплуатации находятся грейферные мостовые краны, у которых возможна раздельная работа поддерживающей и замыкающей лебедок. Ограничитель высоты подъема установлен только на поддерживающей лебедке, которая поднимает закрытый грейфер. Поэтому имеется возможность поднимать грейфер дальше с помощью замыкающей лебедки, которая, закрыв челюсти грейфера, может продолжать намотку каната после срабатывания ограничителя поддерживающей лебедки. Тем самым не исключается возможность обрыва каната, так как замыкающая лебедка не имеет своего ограничителя. Поэтому конечный выключатель необходимо установить также на замыкающей лебедке. При этом на замыкающей лебедке выключатель регулируется на срабатывание при подъеме закрытого грейфера. Если выключатель будет срабатывать раньше, то окажется невозможным закрытие высокого поднятого грейфера, так как при подъеме грейферного каната (что необходимо для закрытия грейфера) лебедка окажется преждевременно выключенной. Необходимо установить правильную последовательность срабатывания конечных выключателей обеих лебедок. Правильная регулировка заключается в том, чтобы при подходе закрытого грейфера к крайнему верхнему положению сначала останавливался механизм поддерживающей лебедки, т.е. нельзя допускать, чтобы передавалась нагрузка на поддерживающие канаты, что может привести к непредусмотренному открыванию груженого грейфера. Нельзя также забывать об этом при замене грейфера и канатов, в связи с чем следует производить после замены проверку работы и регулировку конечных выключателей на последовательность их включения. Из схемы магнитного контроллера типа ТС (рис. 12.7) видно, что параллельно блок-контактам контакторов В и Я установлен блок-контакт М контактора магнита тормоза. Назначение его заключается в том, чтобы шунтировать контакты В и Н во время перехода от тормозного спуска к силовому спуску с целью исключения «прыгания» тормоза. В этой схеме исключается из действия блок-контакт Н, так как в первом положении контроллера на подъем и во втором положении при спуске катушка контактора запитывается через блок-контакт В и на других ступенях контроллера питается через свой блок-контакт. Питание катушки контактора магнита через свой блок-контакт может привести к аварии. Например, при неисправности в цепи катушки В или Н соответствующий контактор отпадет, подача напряжения на двигатель прекратится, а тормоз в действие не придет, так как катушка контактора магнита питается через свой блок-контакт. Груз под действием массы начнет самопроизвольно опускаться вниз. Указанная схема опасна в эксплуатации, так как любое отключение контактора В или Н должно сопровождаться срабатыванием тормоза, а при такой схеме это не всегда возможно. Чтобы не возникла такая опасность, необходимо снять перемычку на участке, который отмечен знаком X. После переделки схемы при отпадении контакторов В или Н в случае неисправности цепи управления обязательно будет срабатывать тормоз. Рис. 12.7 - Измененная схема магнитного контроллера ТС Иногда возникает необходимость изменения схемы для повышения производительности труда или экономии электроэнергии. Примером может служить получение возможности опускания грейфера при неработающем двигателе. Согласно существующему положению механизмы подъема груза должны снабжаться тормозами замкнутого типа, автоматически размыкающимися при включении и замыкающимися при выключении привода. В схемах тормозные катушки подключены в большинстве случаев параллельно обмоткам статора двигателя. Согласно требованиям, у грейферных двухбарабанных лебедок с раздельным электроприводом на механизме поддерживающего барабана допускается устройство педали (кнопки) для растормаживания барабана при неработающем двигателе. Это можно осуществить в схеме управления двигателем при помощи магнитного контроллера типа ТС. Катушки тормоза подключаются в силовую цепь до контакторов Н и В. Тормозной магнит включается при помощи контактора М. При переводе рукоятки командоконтроллера в положение спуска включается контактор Н, подключаются контакторы М и 1П, тормоз растормаживается и происходит опускание грейфера. При установке рукоятки в нулевое положение контакторы Н и М отпадут и механизм остановится. Если установить ножную педаль и перемычку, как показано пунктирными линиями на рис. 10.7, то нажатием на педаль во время опускания грейфера и установкой рукоятки командоконтроллера в нулевое положение можно, выключив двигатель, оставить тормоз в расторможенном состоянии и продолжать опускание грейфера при выключенном двигателе. При нажатии на педаль без предварительного включения двигателя движения не произойдет. Таким образом, можно производить работу грейфером, экономя электроэнергию. 8. Даже хорошо отрегулированные тормоза механизмов передвижения кранов для плавности остановки перед окончательным выключением двигателя требуют, чтобы крановщик несколько раз включил и выключил штурвал или рукоятку контроллера, в противном случае возможно раскачивание груза. Во избежание этого крановщики отпускают тормоза, увеличивая тем самым тормозной путь, и прибегают при этом к противовключению. Это небезопасно и приводит к быстрому износу механизма крана (особенно зубчатых соединений). Чтобы облегчить работу крановщика, уменьшить износ деталей, увеличить производительность и улучшить условия безопасной эксплуатации крана, целесообразно тормоза механизма передвижения сделать не нормально закрытыми, а нормально открытыми, управляемыми кнопкой. В этом случае при подходе крана к месту, где необходимо остановить кран, крановщик устанавливает штурвал контроллера в нулевое положение и во время движения крана по инерции периодически, нажатием на специальную кнопку постепенно снижает скорость и плавно останавливает кран. Тормоза механизмов передвижения кранов должны быть замкнутого типа, однако если электрической схемой контроллера предусмотрена возможность торможения двигателя согласно требованиям, допускается устанавливать на механизме передвижения такие тормоза, которые при отключении двигателя аппаратами управления не замыкаются. В этом случае электрической схемой может быть предусмотрено наложение (снятие) тормоза добавочным аппаратом (кнопкой) при нахождении контроллера в нулевом положении. На рис. 12.8 приведена схема, которая обеспечивает эти требования и позволяет произвести плавную остановку крана. С этой целью применяются дополнительный магнитный пускатель КТМ и кнопка KVI. В указанной схеме питание тормозных катушек производится не от статора двигателя, как показано пунктирной линией, а от сети. При включении линейного контактора включается также магнитный пускатель КТМ и катушки тормозного электромагнита отжимают колодки тормоза. Когда контроллером включается двигатель передвижения, тормоза уже открыты. Если необходимо произвести плавную остановку крана, штурвал контроллера устанавливают в нулевое положение и нажимают на кнопку KVI — При этом катушка пускателя КТМ отключается, размыкаются контакты КТМ тормоза и происходит подтормаживание. При отпускании кнопки колодки тормоза снова растормаживаются. На рис. 12.9 представлена защитная панель постоянного тока. Если штурвал контроллера находится в нулевом положении (и нулевые контакты контроллеров КМ, КТ, КП замкнуты), замкнуты контакты аварийного выключателя АВ, люка КЛ, дверей кабины КД, замка с ключом КЗм, то при нажатии на кнопку КР запитывается катушка линейного контактора Л и замыкаются ее блок-контакты Л1 и Л2. Кнопка может быть отпущена, так как она блокируется цепью, состоящей из контактов Л2, МР1, МР2. При перегрузке одного из двигателей контакты реле МР1, МР2 разомкнутся и контактор Л отключится. Поворотом вала контроллера замыкается соответствующая цепь моста, тележки или подъема. При срабатывании любого из конечных выключателей движение в одном из направлений становится невозможным, так как отключаются контакторы К1, К2 или КЗ двигателя соответствующего механизма. Защитные панели постоянного тока отличаются от защитных панелей трехфазного тока тем, что при срабатывании конечного выключателя одного из механизмов отключается не общий линейный контактор, а контактор данного механизма. Например, при разрыве цепи конечным выключателем подъема ОП (хода вверх) отключается катушка контактора КЗ, а остальные механизмы могут продолжать работать. Рис. 12.8 - Изменение схемы питания тормоза механизма передвижения крана Однако такие схемы постоянного тока работают с нарушением требований ст. 182 Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов, так как включение двигателей с фазным ротором у этих схем становится возможным не. с первого положения, а с любого промежуточного, в том числе и с пятого. Из приведенной схемы видно, что кнопкой КР подается напряжение на катушку контактора Л после восстановления снятого напряжения или срабатывания защиты. При этом размыкающий контакт кнопки КР исключает одновременную подачу питания на катушку контактора Л и контакторов К1-КЗ во избежание включения их при возможном коротком замыкании в сети. Если во время работы любого механизма, когда контроллер будет находиться iB третьем, четвертом или пятом положении, нажать на кнопку КР, работа механизма прекратится. Но когда кнопка КР будет отпущена, механизм мгновенно включится в том положении командоконтроллера, в котором он был остановлен, т.е. с третьего, четвертого или пятого. Чтобы исключить такой внезапный пуск и одновременную подачу питания на катушку контактора Л и катушки контакторов К1 — КЗ, необходимо внести изменения, т.е. размыкающий контакт кнопки КР исключается, блок-контакт устанавливается перед катушками контакторов К1 — КЗ. Кроме того, последовательно с контактами максимальных реле МР1 и МР2 включаются контакты передвижения моста ОМ1 и ОМ2, которые отключают линейный контактор в крайних положениях моста. Педаль П предназначена для восстановления схемы. Рис. 12.9 - Защитная панель постоянного тока Рис. 12.10 - Измененная схема цепи управления мостовым краном на постоянном токе Реле защиты от обрыва фазы основано на магнитодинамическом принципе и конструктивно выполнено Реле состоит из следующих элементов (рис. 12.11): внешнего магнитопровода, имеющего в поперечном сечении вид многолучевой звезды, и системы кольцевых катушек, поочередно (по длине реле) присоединяемых к различным фазам трехфазной цепи, которые образуют цилиндрический индуктор (статор) линейного двигателя. Якорь реле является ротором линейного двигателя, в качестве которого используется трубка из немагнитного металла. Подвижные контакты 4 закреплены на трубке, неподвижные — на стержне. При включении катушек реле последовательно с обмотками двигателя крана системой кольцевых катушек создается бегущее магнитное поле. Магнитное поле индуктирует в трубке токи, которые, взаимодействуя с полем, приводят к возникновению механической силы. Под действием этой силы трубка приходит в движение и замыкает контакты. При обрыве фазы вместо бегущего появляется пульсирующее поле и якорь возвращается в исходное положение, размыкая при этом контакты. При трехфазном несимметричном режиме индуктор питается в основном током обратной последовательности и якорь также возвращается в исходное положение. Рис. 12.11 - Реле защиты асинхронного двигателя от обрыва фазы Это реле может быть использовано в простейших схемах включения асинхронных двигателей. Вариант включения реле в схему электропривода мостового крана показан на рис. 12.12. Катушки магнитодинамического реле РИТ включаются последовательно с обмотками двигателя подъема. В схему управления катушки линейного контактора Л включены замыкающий 1РИТ и размыкающий 2РИТ контакты реле защиты РИТ, вспомогательное реле времени РВ с контактом 1РВ и контакт нулевой блокировки командоконтроллера КК. Рис. 12.12 - Вариант включения реле в схему электропривода крана Схема работает следующим образом. После включения кнопки Пуск через контакт реле 2РИТ и контакт командоконтроллера КК получает питание катушка реле времени РВ. Реле времени замыкает свой контакт 1РВ. Поступает питание на катушку контактора Л. Схема подготовлена к работе. При переводе рукоятки командоконтроллера в рабочее положение КК размыкается, а 1РИТ не успевает замкнуться, так как еще нет тока в силовой цепи двигателя, но контакт реле 1РВ имеет выдержку времени на размыкание, поэтому питание продолжает поступать на катушку контактора. Когда рукоятка командоконтроллера принимает рабочее положение, замыкается контакт 1РИТ и питание продолжает поступать на катушку реле времени. Его контакт 1РВ остается замкнутым и катушка Л продолжает получать питание через этот контакт. При обрыве фазы в цепи питания асинхронного двигателя подъема реле РИТ размыкает свой контакт 1РИТ и замыкает контакт 2РИТ. Так как рукоятка командо-контроллера находится в рабочем положении, катушка контактора Л будет получать питание только в промежуток времени, равный выдержке времени контакта 1РВ. После этого контактор Л отключает двигатель. Если расстояние от пола ремонтной площадки до нижних частей крана менее 1800 мм, согласно ст. 229 Правил дверь для входа на ремонтную площадку должна быть оборудована запором и автоматической электроблокировкой, снимающей напряжение с главных троллейных проводов ремонтного участка. На рис. 12.13, а показаны кран-балка с главными троллеями и троллеями моста, лестницей -с нижней В и верхней Б дверками, ремонтная площадка, сооруженная на крыше кладовой цеха. На рис. 12.13,б показаны ограждения А главных троллеев на ремонтной площадке, лестница с верхней Б и нижней В дверками, на которых смонтированы выключатели КД — В и КД-Н. При открывании дверей для выхода на ремонтную площадку выключатели размыкают катушки линейного контактора. При этом главные троллеи и троллеи моста обесточиваются. Для отключения ремонтного участка установлен рубильник. На рис. 12.13, в приведена принципиальная схема электроблокировки ремонтной площадки однобалочного крана, управляемого с пола, и подключения главных троллеев от цеховой электросети. Во время работы кран-балки электрический ток проходит по следующему пути: фаза ЛЗ, катушка контактора К, кнопка Стоп, блок-контакт К, ключ-марка КМ, концевые выключатели КД-В, КД-Н и вторая фаза Л2. На некоторых мостовых кранах установлены магнитные контроллеры типа ТС или ДТС. Особенность этих контроллеров состоит в том, что при установке рукоятки командоконтроллера на трех первых положениях спуска порожний или легко груженный крюк движется не вниз, а вверх. При этом не работает защита, ограничивающая высоту подъема крюка, что может привести к подтягиванию крюковой обоймы до упора и обрыву грузового каната. Указанные схемы контроллеров должны быть изменены таким образом, чтобы ограничитель высоты подъема крюка был включен в цепь на первых трех положениях спуска. Рис. 12.13 - Установка блокировки на ремонтной площадке Наибольший эффект безопасности при эксплуатации мостовых кранов достигается при совместном принятии мер как по электрической, так и по механической части крана. Чтобы избежать обрыва грузового каната и падения груза, необходимо помимо правильной установки ограничителя, переделать грузовой полиспаст. Существо изменения конструкции полиспаста состоит в том, что в качестве уравнительного устройства применяется не блок, а барабан, устанавливаемый на винте, и с обеих сторон барабана располагаются буферные устройства (рис. 10.14). Два каната одними концами закреплены на барабане в лебедки, а другими — на уравнительном барабане. На уравнительный барабан канаты заведены с разных сторон так, что при вращении его один канат сматывается, а другой-наматывается. Между торцевыми поверхностями барабана и тарелками буферных устройств имеется некоторый зазор Д. Устройство работает следующим образом: когда оба каната целы, спуск и подъем груза происходит, как обычно, натяжения в ветвях каната выравниваются за счет вращения уравнительного барабана, перемещающегося при этом в осевом направлении на величину А. При обрыве каната груз, падая, сматывает второй конец каната с уравнительного барабана, который, двигаясь вдоль винта, выбирает зазор, упирается в буфер торцевой поверхностью и плавно тормозится до полной остановки. Груз при этом удерживается вторым канатом. Рис. 12.14 - Безопасный сдвоенный полиспаст Раздел 13 Подключение питания и устройств отключения питания (разъединителей) Подключение питающих проводов Рекомендуется подсоединять электрооборудование крана к единичному источнику питания. Если для некоторых частей оборудования (например, электронные цепи, электромагнитные муфты) необходимо использовать другой источник питания, то это питание, по мере возможности, должно быть получено от приборов и устройств (таких как трансформаторы, преобразователи), являющихся частью электрического оборудования крана. Для машинных комплексов, состоящих из большого числа кранов, работающих совместно в согласованном режиме, могут потребоваться различные источники питания. За исключением случаев, когда кран оснащен разъемным контактным соединением для подключения питания, провода, идущие от источника питания, рекомендуется подсоединять непосредственно к входным клеммам выключающего устройства крана. По мере возможности должны быть предусмотрены отдельные клеммы для их подключения. Если нейтральный провод используют для подключения питания, это должно быть четко указано в технической документации на кран, в частности на принципиальной схеме и на схеме подключения. Отдельно должна быть предусмотрена клемма с маркировкой N для присоединения нейтрального (нулевого) провода. Внутри электрооборудования не допускаются соединения между нейтральным проводом и цепью защитного заземления и использование для соединения комбинированной клеммы PEN. Примечание - В TN-C системе сети питания в точке подключения электрооборудования крана к сети питания возможно соединение между клеммой нейтрального проводника и клеммой заземления РЕ при условии, что они соответствуют требованиям. Клемма внешней защитной заземляющей системы Для каждого входящего источника питания вблизи клемм соответствующих фазных проводов должна быть размещена клемма для подключения крана к внешней заземляющей защитной системе или к внешнему защитному проводнику в зависимости от системы питания и в соответствии со стандартами на установку. Размер клеммы должен позволять присоединение внешнего медного провода, сечение которого выбирают в соответствии с таблицей 13.1. Таблица 13.1 - Минимальное поперечное сечение внешнего медного провода защиты Поперечное сечение S фазных Минимальное поперечное сечение внешпроводов, питающих оборудо- него провода защиты вание До 35 включ. 16 Св. 35 S/2 Если защитный проводник изготовлен не из меди, то соответствующие коррективы должны быть внесены в размеры клеммы для его подключения. В каждой точке подключения к внешней сети питания клеммы для подключения к внешней заземляющей системе или внешнему защитному проводнику следует маркировать или обозначать буквами РЕ. Устройства отключения и переключения питания Функции отключения питания и/или переключения выполняются следующими устройствами (рисунок 13.1): - устройством отключения питания крана; - разъединителем крана; - выключателем крана. Рис. 13.1 - Примеры систем электропитания Технические требования Устройства отключения (выключатель-разъединитель, разъединитель или выключатель) должны: - изолировать электрооборудование от цепей питания и иметь только одно положение ОТКЛЮЧЕНО и одно положение ВКЛЮЧЕНО, четко обозначаемые символами "О" и "I"; - иметь видимое разъединение или индикатор положения, который может указывать положение ОТКЛЮЧЕНО только в случае, если все контакты разомкнуты и удалены друг от друга на расстояние, удовлетворяющее требованиям по изолированию; - быть снабжены расположенным снаружи ручным приводом (например, рукояткой). Исключение составляет управление внешним источником энергии, когда воздействие вручную невозможно при наличии иного внешнего привода. Если внешние приводы не используются для выполнения аварийных функций управления, то рекомендуется применять черный и серый цвета для окраски ручного привода; - иметь средства для запирания в положении ОТКЛЮЧЕНО (например, с помощью висячих замков). При этом должна быть исключена возможность как дистанционного, так и ручного включения; - отключать питание всех токоподводящих проводов; - иметь достаточную отключающую способность, позволяющую прерывать ток самого мощного двигателя при его заклинивании, в сумме с токами всех других двигателей и/или нагрузок при их нормальной работе. Расчетная мощность может быть снижена при учете различных факторов. Если устройство отключения имеет электрическую систему управления (например, контактор), то оно должно иметь соответствующую категорию применения. При наличии нескольких кранов на одном общем источнике питания может быть применен коэффициент одновременности работы. При использовании силового разъема в качестве отключающего устройства для включения и выключения напряжения на кране необходимо применение выключателя соответствующей категории применения. Допускается использование сблокированного выключающего устройства. Силовые приводы (органы управления) Силовые приводы (например, рукоятка) устройства отключения питания должны быть легкодоступными и находиться на высоте над рабочей площадкой от 0,6 до 1,9 м. Предпочтительной является высота установки 1,7 м. Устройство отключения питания крана Устройства отключения питания должны быть предусмотрены: - для отключения (изоляции) от сети питания главных троллеев, закрытых токопроводящих шин или кабелей, к которым подключается кран(ы), для ремонта и технического обслуживания; - для экстренной остановки и/или аварийного отключения в случае необходимости. При использовании двух или более входящих источников питания должно быть предусмотрено устройство отключения питания крана для каждого источника питания вместе с защитными блокировками для обеспечения их правильной работы. Для кранов, используемых на строительных площадках, оборудование на распределительном щите площадки может использоваться для выполнения функции устройства отключения питания крана. Если устройство отключения питания крана выполняет функцию аварийного выключения, должна иметься возможность открыть его без затруднений (дистанционно или непосредственно) с легкодоступного места рядом с краном. Повторное подключение устройств отключения питания крана, которое было отключено с помощью выключателя аварийного отключения, должно быть возможным только после возврата выключателя(ей) аварийного отключения в исходное положение. Если главные троллеи или закрытые токопроводящие шины питаются от нескольких устройств отключения питания крана, соединенных параллельно, то они должны быть обеспечены защитными блокировками для обеспечения их правильной работы. Рекомендуется, чтобы устройство отключения питания крана, используемое для подключения главных троллеев, токопроводящей шины или устройства дистанционного управления, располагалось в таком месте, чтобы троллеи или токопроводящая шина были максимально возможно видны с этого места. Вышеуказанные требования применяются также в случаях, когда имеется два независимых источника питания, любой из которых может быть использован для электропитания крана(ов), или главные троллеи или токопроводящая шина разделены на изолированные секции (например, рабочая и ремонтные зоны). В случаях, когда эти требования не могут быть выполнены, должны быть предусмотрены дополнительные меры безопасности. Разъединитель крана Кран должен быть оснащен отдельным разъединителем для обеспечения возможности изоляции электрического оборудования при техническом обслуживании и ремонте, а также для предотвращения неожидаемого срабатывания во время выполнения работ на кране, за исключением следующих обстоятельств: - разъединитель не требуется при отсутствии соединения и ответвления в системе проводки между предполагаемым расположением разъединителя крана и выключателем крана, а выключатель крана выполняет функции разъединителя крана и соответствует требованиям; - разъединитель крана не требуется для крана, управляемого с подвесного пульта управления, дистанционного стационарного пульта управления или пульта радиоуправления, где устройство отключения питания крана выполняет также функцию разъединителя; - разъединитель крана не является необходимым в случаях, когда электропитание может быть прервано с помощью других средств (например, блокировки подачи топлива для дизельного генератора); - на кранах с электропитанием при напряжении переменного тока более 1 кВ и оснащенных одним или несколькими понижающими трансформаторами, установленными на кране, на второй стороне каждого трансформатора могут потребоваться один или несколько разъединителей крана для изоляции секций низкого напряжения. Схемы, связанные разъединителем крана, должны быть четко идентифицированы, например с помощью: а) разделения; б) ограждений; в) маркировки и этикетирования. Предпочтительным является применение только одного разъединителя крана. Разъемы (вилки/розетки) могут быть использованы в качестве разъединителей крана, если они выполняют ту же функцию. На кранах с альтернативной системой электропитания переключатель электропитания может быть использован в качестве разъединителя крана, если он имеет нейтральное положение "отключено". Выключатель крана Каждый кран должен иметь один или несколько выключателей крана, приводимых в действие с пульта управления, для выполнения аварийной остановки всех приводов и, в случае необходимости, для прерывания электроснабжения, поступающего к другому оборудованию. Устройства поддержания нагрузки, которые не могут поддерживать нагрузку при обесточивании (например, грузовые магниты, пневматические блокирующие устройства), должны питаться от стороннего выключателя крана. Если функция аварийного останова обеспечивается другими средствами, выключатель крана не требуется для: - кранов, на которых только механизм подъема работает с приводом от двигателя; - талей на монорельсах, управляемых с пола, если их передвижение осуществляется вручную или с помощью электродвигателя мощностью не более 500 Вт. Выбор силовых контакторов Контакторы быть согласованы со связанными с ними устройствами защиты от короткого замыкания таким образом, чтобы в условиях короткого замыкания контакторы не создавали опасности для людей или оборудования и оставались пригодными для дальнейшей эксплуатации. Если допускается вероятность сваривания контактов, изготовитель должен дать рекомендации по обслуживанию аппаратов. Контакторы, которые выполняют функцию остановки движущихся приводов, инициализируемых цепями управления, связанными с безопасностью, следует выбирать и согласовывать с другим оборудованием таким образом, чтобы возможность сваривания контактов либо была исключена, либо не мешала функции аварийной установки. Контакторы, непосредственно контролирующие движение и требующие Большого количества операций, должны иметь механическую износостойкость не менее трех миллионов циклов. Специальные цепи Специальные цепи, которые должны функционировать во время проведения ремонтных работ и технического обслуживания, должны подключаться со стороны питания разъединителя крана, с использованием разъединителя, соответствующего требованиям. К специальным цепям относятся, например: - цепи питания соединителей (вилок/розеток) систем освещения; - цепи питания крановых подъемников, оборудования для ремонта и технического обслуживания и ремонтных кранов, установленных на кране; - цепи питания систем отопления, кондиционирования и вентиляции; - цепи питания электрооборудования, обеспечивающего меры безопасности, например устройств защиты от столкновений, авиационного освещения; - цепи питания систем охранно-пожарной сигнализации; - цепи питания устройств связи, линий передачи данных или программных запоминающих устройств; - низковольтные цепи защиты, используемые только для автоматического отключения во время перерывов в электроснабжении; - цепи управления для блокировки. Специальные цепи должны быть спроектированы и установлены таким образом, чтобы при их действии во время ремонта и техобслуживания на кране не использовались незащищенные троллеи, токопроводящие шины или контактные кольца. Устройства отключения питания для предотвращения непреднамеренного пуска Выключающие устройства (выключатели) для предотвращения неожидаемых непреднамеренных повторных пусков должны входить в комплект поставки крана (например, при проведении работ по обслуживанию может возникнуть опасность в результате внезапного повторного пуска крана). Разъединитель крана выполняет эту функцию для всего крана. Если возникает необходимость работы на отдельных узлах крана, то должны быть предусмотрены дополнительные отключающие устройства для каждого узла, требующего отдельного разъединения. Такие устройства должны быть удобны для использования и размещены в легкодоступном месте. Их обозначение должно быть доступно визуально, легко идентифицироваться по выполняемым функциям. Во избежание случаев несвоевременного срабатывания или сбоев в работе устройства необходимо принимать соответствующие меры предосторожности в части контроля или расположения. Устройства, не выполняющие изолирующую функцию (например, контакторы для выключения цепей управления), следует применять только в ситуациях, когда: - не проводят инспекционный осмотр; - не выполняют регулировку, занимающую относительно длительное время; - не работают с электрическим оборудованием, за исключением случаев, когда: а) отсутствует опасность поражения электрическим током или возгорания, б) отключающие устройства остаются эффективными на протяжении всей работы, в) объем работ незначителен (например, замена плавких вставок) без нарушения существующей электропроводки. При выборе устройства следует учитывать, например, результаты оценки риска, предполагаемого использования и возможного неправильного использования устройства. Например, использование разъединителей, выдвижных плавких вставок или выдвижных перемычек, расположенных в закрытых электрических рабочих зонах, может быть неприемлемым при уборке рабочей зоны. Устройства отключения электрооборудования Устройства отключения электрооборудования устанавливают при необходимости отключения электрооборудования от напряжения питания на время проведения ремонтных и наладочных работ. Такие разъединяющие устройства должны: - быть подходящими и удобными для вышеуказанных целей; - быть пригодными для соответствующего размещения; - иметь маркировку, позволяющую однозначно определить, какую часть крана или цепи они отключают. Во избежание случаев несвоевременного срабатывания или сбоя в работе устройства необходимо принять соответствующие меры предосторожности. В некоторых случаях функции устройства отключения электрооборудования может выполнять разъединитель крана. Однако, если это необходимо для работы на одной из частей электрооборудования крана или на одном из кранов, подключенных через общую шину, провод или троллейную систему электропитания, устройством для отключения должна быть оборудована каждая часть или каждый из кранов, требующих отдельного изолирования. Защита против несанкционированных, непреднамеренных и/или ошибочных соединений Устройства, которые расположены снаружи защищенной зоны управления электрооборудованием, оснащаются фиксаторами в позиции ОТКЛЮЧЕНО (разъединенном состоянии). Фиксаторами могут служить замки, блокировки с использованием неизвлекаемого ключа и т.п. В этих случаях дистанционное, а также локальное переподключение должно быть исключено. Предупредительные знаки могут быть использованы в местах, где незапираемые разъединители (удаляемые предохранители, перемычки) установлены в отдельном электрошкафу. При использовании розетки с вилкой, которые постоянно находятся в поле зрения работающего, необходимость в средствах блокировки в положении ОТКЛЮЧЕНО отсутствует. Раздел 14 Защита оборудования Для защиты оборудования должны быть предприняты меры от воздействия: - перегрузки в результате короткого замыкания; - тока перегрузки; - перегрева; - потери или недопустимого снижения напряжения питания; - потери охлаждения двигателями; - неисправности заземления; - скачков напряжения во время грозового разряда или переключения источников питания; - перегрева двигателей; - замыкания на землю с превышением токов утечки; - неправильного чередования фаз; - перенапряжений, возникающих при работе освещения и переключениях осветительных устройств. Если неисправность приводит к действию защитного устройства, в результате чего происходит остановка тягового двигателя, должен быть предотвращен его автоматический перезапуск. Это требование может быть выполнено, например, посредством применения: - выключателя крана, который может быть включен только когда все устройства, управляемые оператором, находятся в выключенном положении; - устройств, управляемых оператором, которые автоматически возвращаются в состояние отключения. Если воздействию защитного устройства подвергаются только части крана или группы кранов, работающих совместно, то отключение должно быть скоординировано для всех указанных частей или группы кранов. При этом повторный пуск должен находиться под контролем оператора или управляющей системы. Защита от сверхтоков Защита от сверхтоков должна быть предусмотрена, если ток в цепях крана может превысить номинальные значения тока для компонента или максимально допустимую расчетную нагрузку в проводах, при этом выбирают наименьшее значение. Номинальные значения или уставки пределов срабатывания защитных устройств выбирают согласно требованиям. Питающие провода Если нет особых указаний потребителя, поставщик электрооборудования не должен отвечать за установку устройств защиты от сверхтоков для проводов, питающих электрооборудование крана. При этом на монтажной схеме должны быть указаны сведения, необходимые для выбора устройства защиты от сверхтоков. Силовые цепи Каждый токоведущий провод должен быть защищен устройством для обнаружения и прерывания сверхтоков. При разъединении токоведущих проводов не следует разъединять: - нейтральный проводник в силовых цепях переменного тока; - заземленный проводник в силовых цепях постоянного тока; - силовой проводник цепи постоянного тока, подключенный к открытым проводящим частям самоходных кранов. Цепи управления Провода цепей управления, соединенные непосредственно с силовой цепью и цепью питания трансформаторов в цепях управления, должны быть защищены от сверхтоков. Провода цепей управления, питающиеся через трансформатор или от источников постоянного тока, должны быть защищены от токов короткого замыкания. При этом в цепях управления, соединенных с защитными цепями заземления, требуется установка защитного устройства только в коммутируемый проводник, а для всех проводов цепей управления, не соединенных с защитными цепями заземления: - если поперечные сечения всех проводов цепей управления одинаковы, допускается установка защитного устройства только в коммутируемый проводник; - если при монтаже различных ответвлений применены различные поперечные сечения проводов, следует устанавливать защитные устройства на всех проводах, питающих ответвления. Разъемные контактные соединения и подводимые к ним провода 3ащита от сверхтоков необходима для цепей, питающих разъемные контактные соединения общего назначения и предназначенных в основном для подвода питания к вспомогательному оборудованию. Устройства защиты от сверхтоков следует устанавливать в незаземленных токоведущих проводах каждой цепи, питающей такие разъемные контактные соединения. Цепи освещения Все незаземленные провода цепей освещения должны быть защищены от коротких замыканий отдельными устройствами защиты от сверхтоков, независимыми от устройств, защищающих другие цепи. Трансформаторы Защита трансформаторов от сверхтоков должна: - предупреждать ложное отключение, вызываемое намагничивающими токами при включении трансформаторов; - исключать нагрев обмоток при воздействии токов короткого замыкания на его вторичной стороне, превышающий допустимое значение, определяемое классом изоляции трансформатора. Размещение устройств защиты от сверхтоков Устройства защиты от сверхтоков следует подключать в том месте, где происходит снижение поперечного сечения защищаемого провода, либо иное изменение, снижающее нагрузочные характеристики проводов. При этом должны быть учтены следующие условия: - допустимый ток проводов равен, по меньшей мере, значению тока нагрузки; - длина участка провода от точки понижения нагрузочной способности до места соединения с устройствами защиты от сверхтоков не должна превышать 3 м; - провода установлены таким образом, что снижается возможность возникновения короткого замыкания (например, провода защищены оболочкой, каналом или другими подходящими средствами). Устройства защиты от сверхтоков Отключающая способность устройства защиты от сверхтоков должна быть равна, по меньшей мере, току короткого замыкания, предполагаемому в месте установки устройства защиты. Если к току короткого замыкания, протекающему через защитные устройства, могут добавляться другие токи (например, от электродвигателей и силовых компенсирующих конденсаторов), эти токи следует принимать во внимание. Допускается более низкая отключающая способность устройства защиты от сверхтоков, если есть другое устройство защиты (например, от сверхтоков в питающих проводах, обладающее необходимой отключающей способностью отключения, установленное на стороне питания). В этом случае характеристики этих устройств должны быть согласованы таким образом, чтобы энергия, проходящая через два соединенных последовательно устройства (I2t), не превысила значения, которое могут выдерживать без отказа устройства защиты со стороны нагрузки и провода, защищаемые этими устройствами. Для работы обоих устройств защиты от сверхтоков необходимо согласование их характеристик. Номинальное значение тока и регулировка устройств защиты от сверхтоков Номинальные токи плавких вставок предохранителей и токи уставок других устройств защиты от сверхтоков должны быть выбраны как можно меньшими по величине. При этом следует учитывать токи перегрузки, возникающие, например при пуске двигателей или включении трансформаторов под напряжение. При выборе устройств защиты необходимо учитывать защиту коммутирующих устройств от перегрузки, например, от сваривания контактов аппаратов. Номинальный ток и значение токов уставки устройств защиты от сверхтоков определяют в соответствии с допустимой нагрузкой по току в защищаемых этими устройствами проводах, а также с максимально возможным временем размыкания t согласно требованиям, учитывая необходимость в согласовании с другими электрическими приборами защищенной цепи. В случае многодвигательных приводов максимальная токовая защита в системе питания может оказаться не в состоянии защитить один ответвленный кабель в случае короткого замыкания. Требуются дополнительные меры защиты или определение размеров ответвлений кабелей с учетом максимального тока короткого замыкания. Защита двигателей от перегрева Все двигатели, мощность которых превышает 2 кВт, должны быть защищены от перегрева. Если автоматическое отключение двигателя является нежелательным (например, в механизмах подъема), защитное устройство должно давать сигнал тревоги, способный вызвать ответные действия оператора. Защита двигателей от перегрева должна быть обеспечена посредством защиты: - от перегрузки. - от превышения температуры или ограничением тока. Автоматический пуск двигателя (самозапуск) после срабатывания защиты от перегрева должен быть исключен. Защита от перегрузки Обнаружение перегрузки должно быть обеспечено в каждом проводе под напряжением за исключением нейтрального. Однако если устройство для обнаружения перегрузки не используется для защиты проводки, число таких устройств может быть уменьшено по согласованию с пользователем. Для однофазных двигателей или двигателей постоянного тока допускается установка только одного устройства для обнаружения перегрузки на одном токоведущем незаземленном проводе. Когда защита от перегрузок производится отключением, выключатель должен отключить все токоведущие провода. Для защиты от перегрузки нет необходимости в отключении нейтрального проводника. Если двигатели обладают специальными характеристиками для пуска и частого торможения (например, двигатели, используемые для быстрых перемещений, захватов с частыми реверсами, высокоскоростных механизмов), то могут возникнуть трудности в реализации защиты от перегрузок ввиду того, что постоянная времени устройства сравнима с постоянной времени обмоток защищаемого двигателя. В этих случаях требуется использование устройств защиты, специально сконструированных применительно к этим двигателям, или защиты от перегрева (превышения температуры обмоток). Для двигателей, которые не могут быть перегружены (например, двигатели приводов передвижения), или защищены механическими устройствами защиты от перегрузки, или имеют соответствующие размеры, защита от перегрузки не требуется. Защита от перегрева Рекомендуется использование двигателей с температурной защитой, если условия охлаждения могут быть ухудшены. Встроенная тепловая защита может обеспечивать защиту при блокировке ротора или обрыве фазы не для всех типов двигателей, ввиду чего может возникнуть потребность в дополнительных мерах защиты. Встроенная тепловая защита рекомендуется также для двигателей, которые не могут быть перегружены или защищены с помощью механических средств, или ввиду их соответствующих размеров, однако могут получить перегрев, например, из-за потери охлаждения. Охлаждение может быть ухудшено, например, из-за пыли или если двигатели с вентиляторами на валу работают на малых скоростях. Защита ограничением тока нагрузки Если защита трехфазных двигателей от перегрева основывается на ограничении тока нагрузки, количество устройств для обнаружения перегрузки может быть снижено с трех до двух. Для однофазных двигателей или двигателей постоянного тока допускается установка только одного устройства для обнаружения перегрузки на одном токоведущем незаземленном проводе. Защита цепей от перегрева Цепи, нагреваемые при сопротивлении протеканию электрического тока, или другие, в которых могут возникать аномально высокие температуры (например, обусловленные кратковременным ростом нагрузки или потерей охлаждающих возможностей), должны быть оснащены чувствительным элементом, вызывающим немедленную реакцию силовых приводов. Защита от прерывания или снижения напряжения питания и его последующего восстановления Если снижение напряжения или прерывание питания может стать причиной опасной ситуации, необходимо предусмотреть защиту от недопустимого снижения напряжения для обеспечения соответствующей защиты (например, отключение питания) при определенном уровне напряжения. В зависимости от оценки риска защита от пониженного напряжения может быть исключена на кране с ручным управлением. Повторный автоматический пуск (самозапуск) крана после восстановления напряжения или после включения входного напряжения питания должен быть исключен. Если снижение напряжения или прерывание питания может повлиять на работоспособность только части крана или группы кранов, работающих совместно в согласованном порядке, необходимо предусмотреть такое размещение устройства на этой части, чтобы осуществлялся скоординированный контроль за работоспособностью остальной системы. Защита двигателей от превышения частоты вращения Защита от разносных частот вращения должна быть предусмотрена в том случае, когда это может привести к созданию опасной ситуации. Защита должна вызывать соответствующую реакцию системы управления и предотвращать повторный автоматический пуск. Защита от превышения частоты вращения должна работать таким образом, чтобы механическое ограничение скорости двигателя или его нагрузка не были превышены. Защита должна состоять, например, из центробежного выключателя, регулятора ограничения скорости или системы контроля скорости, встроенной в систему привода. Защита с контролем токов утечки на землю Защиту этого вида используют для автоматического отключения оборудования во избежание повреждений, когда величины токов короткого замыкания недостаточны для срабатывания защиты от короткого замыкания. Настройку аппаратов следует производить на как можно более низкие значения токов, принимая во внимание при этом возможность нормальной работы оборудования. Защита от нарушения последовательности чередования фаз Если нарушение последовательности чередования фаз может вызывать нарушения в работе, должна быть обеспечена защита крана от этой опасности. К нарушению последовательности чередования фаз может приводить: - переключение крана от одного источника питания крана на другой; - подключение крана с собственным источником питания к внешнему источнику питания; - неверное подключение фазных проводников при ремонтах оборудования. Кран с приспособлением для подключения дополнительного источника электроэнергии (например, для ремонта) или альтернативного источника питания (например, в случае чрезвычайной ситуации), должен иметь устройство защиты от нарушения последовательности чередования фаз, чтобы обеспечить правильное направление вращения двигателей. Защита от перенапряжений, возникающих при коммутационных скачках Защитные устройства должны обеспечивать подавление перенапряжений, возникающих при переключениях. При этом; - устройства для подавления перенапряжений от попадания молнии должны быть подключены непосредственно к вводным клеммам отключающих приборов крана и/или разъединителя крана; - устройства подавления импульсов при переключениях должны подключаться через клеммы питания всего оборудования, требующего такую защиту. Если этого требует оценка риска, то краны, работающие вне помещений, должны быть оборудованы системой молниезащиты, включая: а) молниеприемник; б) системы токоотвода; в) системы заземлителей. Нет необходимости обеспечивать кран отдельным молниеприемником, если эту функцию выполняет конструкция крана. В качестве вертикального токоотвода может быть использована конструкция крана со всеми подвижными соединениями, шунтированными заземляющим проводом. Заземлитель должен включать заземляющие проводники для крановых рельсов. Раздел 15 Пульты управления и устройства управления, установленные на кране Возможные случайные воздействия на пульты и устройства управления должны быть минимизированы за счет размещения, удобной конструкции, обеспечения соответствующих мер защиты. Особое внимание следует уделять выбору, расположению, программированию и использованию устройств ввода данных для управления опасными операциями, таких как сенсорные экраны и клавиатуры. Ручные устройства с прямым управлением разрешается использовать только для кранов, работающих на номинальных значениях напряжения, не превышающего 500 В переменного тока, и мощности не более 7,5 кВт. Размещение и монтаж По мере возможности устройства управления, установленные на кране, должны быть: - легкодоступны в процессе работы и при обслуживании; - смонтированы так, чтобы свести к минимуму возможность их повреждения. Силовые приводы устройств управления, приводимых в действие вручную, должны выбираться и устанавливаться таким образом, чтобы: - находиться на высоте над уровнем рабочей площадки не менее 0,6 м и быть легкодоступными для оператора в его обычном рабочем положении; - не создавать опасных ситуаций для оператора во время управления. Силовые приводы устройств, приводимых в действие ногами, должны выбираться и устанавливаться таким образом, чтобы: - быть легкодоступными для оператора в его обычном рабочем положении; - не создавать опасных ситуаций для оператора во время управления. Защита от внешних воздействий Степень защиты вместе с другими соответствующими мерами должна обеспечивать защиту от: - воздействия агрессивных жидкостей, паров или газов, образующихся в физической среде, окружающей кран, или используемых в нем; - проникновения посторонних загрязнений. Переносные и подвесные пульты управления Переносные и подвесные пульты управления и их устройства управления должны быть подобраны и расположены так, чтобы уменьшить возможность непредумышленного управления краном в случае удара или вибрации. Кнопочные выключатели Цвета кнопочных выключателей приводов должны соответствовать цветовому коду, приведенному в таблице 15.1. Для кнопок «пуск/подключение» предпочтительными цветами являются БЕЛЫЙ, СЕРЫЙ, ЧЕРНЫЙ или ЗЕЛЕНЫЙ, но предпочтительно БЕЛЫЙ. Не допускается использование КРАСНОГО цвета. КРАСНЫЙ цвет следует использовать для приводов аварийной остановки и приводов отключения в аварийной ситуации. Для силовых приводов «стоп/отключение» следует использовать ЧЕРНЫЙ, СЕРЫЙ или БЕЛЫЙ цвета, но предпочтительно черный. Не допускается использование ЗЕЛЕНОГО цвета. Допускается использование КРАСНОГО цвета, но не рекомендуется применять его вблизи приводов аварийными устройствами. БЕЛЫЙ, СЕРЫЙ или ЧЕРНЫЙ цвета предпочтительны для толкателей кнопок, выполняющих попеременно функции «ПУСК»/«ВКЛЮЧЕНИЕ» и «СТОП»/«ОТКЛЮЧЕНИЕ». Для этой цели не следует использовать КРАСНЫЙ, ЖЕЛТЫЙ или ЗЕЛЕНЫЙ цвета. Таблица 15.1 — Коды цветов для кнопочных органов управления и их значение Цвет КРАСНЫЙ ЖЕЛТЫЙ ЗЕЛЕНЫЙ Значение Пояснение Пример применения Экстремальный Действие в случае опасности или аварийной ситуации Аварийная остановка. Инициация аварийной функции. Ненормальный Действие в случае ненормальной ситуации Устранение ненормальной ситуации. Вмешательство для прерывания автоматического цикла Безопасный Действие в случае безопасности или для подготовки нормального условия работы — ГОЛУБОЙ Обязательный Действие в случае ситуаций, требующих обязательного вмешательства ПУСК/ВКЛЮЧЕНИЕ (предпочтительно), ОСТАНОВКА/ОТКЛЮЧЕНО БЕЛЫЙ СЕРЫЙ ЧЕРНЫЙ Функция повторного включения (сброса) Характерных предписаний значений нет Для инициации функций, за исключением аварийной остановки (см. примечание) ПУСК/ВКЛЮЧЕНО, ОСТАНОВКА/ОТКЛЮЧЕНО ПУСК/ВКЛЮЧЕНО, ОСТАНОВКА/ОТКЛЮЧЕНО (предпочтительно) Когда для обозначения органов управления применяют дополнительное средство кодирования (например, текстуру, форму, положение), допускается использовать один и тот же цвет: БЕЛЫЙ, СЕРЫЙ или ЧЕРНЫЙ — для различных функций (например, БЕЛЫЙ для органов управления ПУСК/ВКЛЮЧЕНО, а также для органов управления ОСТАНОВКА/ОТКЛЮЧЕНО). БЕЛЫЙ, СЕРЫЙ или ЧЕРНЫЙ цвета предпочтительны для кнопок, реализующих управление при постоянном воздействии на них (удержании) и отменяющих управление при их отпускании, например в толчковом режиме. Для этой цели не следует использовать КРАСНЫЙ, ЖЕЛТЫЙ или ЗЕЛЕНЫЙ цвета. Для самовозвратных кнопок с следует использовать ГОЛУБОЙ, БЕЛЫЙ, СЕРЫЙ или ЧЕРНЫЙ цвета. Там, где они выполняют функцию СТОП/ОТКЛЮЧЕНИЕ, предпочтительно использование БЕЛОГО, СЕРОГО и особенно ЧЕРНОГО цветов. Не допускается использовать ЗЕЛЕНЫЙ цвет. Если отдельные цвета БЕЛЫЙ, СЕРЫЙ или ЧЕРНЫЙ используются для различных функций (например, БЕЛЫЙ для СТАРТ/ВКЛЮЧЕНИЕ, а также для СТОП/ ОТКЛЮЧЕНИЕ), для их идентификации необходимо применять дополнительные средства (например, символы, расположение, формы). Световые индикаторы и сигнальные дисплеи Световые индикаторы и сигнальные экраны служат для предоставления следующих видов информации: - индикации — для привлечения внимания оператора или передачи ему сигнала о выполнении определенного действия. Для этого обычно используют КРАСНЫЙ, ЖЕЛТЫЙ, ГОЛУБОЙ и ЗЕЛЕНЫЙ цвета; - подтверждения — для подтверждения команды, состояния или режима, окончания изменения или переходного периода. Для этого обычно используют БЕЛЫЙ и ГОЛУБОЙ цвета. В некоторых случаях допускается применение ЗЕЛЕНОГО цвета. Индикаторные лампы и экраны необходимо размещать таким образом, чтобы они были хорошо видны при управлении машиной. Цепи питания индикации для аварийной сигнализации должны иметь монтаж, позволяющий легко проверять работоспособность сигнализации. Цвета Если между изготовителем и пользователем нет особых соглашений, прозрачные колпачки световых сигнальных индикаторов и ламп должны соответствовать цветам, приведенным в таблице 15.2. Сигнальные светофоры на кране должны иметь рекомендованные цвета, размещаемые сверху вниз в порядке следования, КРАСНЫЙ, ЖЕЛТЫЙ, ГОЛУБОЙ, ЗЕЛЕНЫЙ и БЕЛЫЙ. Таблица 15.2 — Цвета сигнальных световых индикаторов (ламп) и их значение в зависимости от режима работы (состояния)крана Цвет Значение Пояснение Действие оператора КРАСНЫЙ Экстремальный Опасные условия Немедленное действие для ликвидации опасной ситуации (например, аварийное отключение с учетом возникновения опасности из-за ограничения выбегов на машине) Наблюдение и/или вмешательство (например, восстановление желаемой функции) ЖЕЛТЫЙ Ненормальный Ненормальный режим. Неминуемая критическая ситуация ЗЕЛЕНЫЙ Нормальный Нормальный режим По усмотрению ГОЛУБОЙ, СИНИЙ Принудительный Сигнал о ситуации, которая требует действий оператора Обязательное действие Нейтральный Допускается использовать в других ситуациях, если есть сомнение в применении КРАСНОГО, ЖЕЛТОГО, ЗЕЛЕНОГО, ГОЛУБОГО цветов Наблюдение БЕЛЫЙ Силовые приводы с кнопочными выключателями с подсветкой должны быть окрашены в соответствии с требованиями таблиц. Если имеются трудности с определением надлежащего цвета, следует использовать БЕЛЫЙ цвет. КРАСНЫЙ цвет силового привода аварийной остановкой не должен зависеть от цвета свечения его лампы. Устройства с поворотным управлением (такие как потенциометры и переключатели) должны быть установлены таким образом, чтобы исключить поворот их неподвижной части. Использование только трения (например, при закреплении гайкой) не допускается. Органы управления, используемые для выполнения функции пуска или приведения в движение элементов крана, следует конструировать и устанавливать таким образом, чтобы уменьшить опасность непреднамеренного срабатывания. Устройства аварийной остановки Устройства аварийной остановки должны устанавливаться на каждом пульте управления и в других местах управления, откуда может инициироваться аварийная остановка. Стационарные (несъемные) устройства аварийного останова должны быть активны все время, в том числе, когда соответствующий пульт управления не активен. Для съемных устройств аварийного останова (например пультов управления в качестве резервных устройств с комбинацией из розеточно-вилочных частей разъемов) должны быть предусмотрены средства, чтобы избежать путаницы относительно того, активно или нет устройство аварийной остановки (например, информация об использовании, закрытие на замок неактивного пульта управления). При необходимости устройства аварийной остановки также должны быть расположены за пределами крана. Устройствами аварийной остановки могут быть: - кнопочный выключатель с толкателем в форме грибка или ладонной клавиши; - выключатель, управляемый вытяжением троса; - выключатель без механической защиты, управляемый педалью. Эти устройства при непосредственном воздействии на силовой привод должны обеспечивать прямое размыкание электрической цепи. Силовые приводы устройствами аварийного останова должны быть окрашены в КРАСНЫЙ цвет. Если непосредственно вокруг силового привода находится поверхность, то эта поверхность должна быть ЖЕЛТОГО цвета. Устройства аварийного отключения Размещение устройств аварийного отключения Устройство должно приводиться в действие либо непосредственно, либо дистанционно, с легко- и быстродоступного места вблизи крана. Согласно оценке рисков, обеспечение устройствами аварийного отключения также может быть необходимым для других мест, в которых находятся провода под напряжением при нормальной эксплуатации. Обычно такие устройства размещают отдельно от пульта управления оператора. Однако если на пульте управления необходимо разместить устройство аварийного останова и устройство аварийного отключения, такой пульт управления обязательно должен быть оснащен средствами, однозначно исключающими возможную ошибку в понимании их функций. Различие может быть достигнуто, например, применением разрушаемой стеклянной оболочки устройства аварийного отключения. Устройства аварийного отключения могут представлять собой: - кнопочный выключатель с толкателем в форме грибка или ладонной клавиши; - выключатель, управляемый вытяжением троса. Кнопочные выключатели допускается размещать в разрушаемой стеклянной оболочке. Силовые приводы устройств аварийного отключения должны быть окрашены в КРАСНЫЙ цвет. Если есть поверхность непосредственно вокруг силового привода, то она должна быть ЖЕЛТОГО цвета. Если может возникнуть ошибка в понимании функций аварийного останова и аварийного отключения, то должны быть приняты меры по ее исключению. Если выключатель питания крана или разъединитель крана должны приводиться в действие на месте для аварийного отключения, они должны быть легко доступны и соответствовать требованиям по цветовому обозначению. Разъединитель крана должен иметь достаточную отключающую способность, если он используется для аварийного отключения. Раздел 16 Правила освобождения пострадавших от электрического тока и оказания им первой помощи При поражении электрическим током необходимо как можно скорее освободить пострадавшего от действия тока, так как от продолжительности этого действия зависит тяжесть электротравмы. При этом оказывающему помощь следует иметь в виду, что прикасаться к человеку, находящемуся под действием электрического тока без применения надлежащих мер предосторожности опасно для жизни. Поэтому первым действием оказывающего помощь должно быть быстрое отключение той части установки, которой касается пострадавший. Если пострадавший находится на высоте, то отключение установки и тем самым освобождение от тока может вызвать его падение. В этом случае необходимо принять меры, предупреждающие падение пострадавшего или обеспечивающие его безопасность. Если отключение установки не может быть произведено достаточно быстро, необходимо принять меры к отделению пострадавшего от токоведущих частей, к которым он прикасается. Напряжение до 1000 В При напряжении до 1000 В можно оттащить пострадавшего от токоведущих частей, пользуясь электроизолирующими защитными средствами. Также для отделения пострадавшего от токоведущих частей можно воспользоваться любыми непроводящими ток предметами: сухой одеждой, канатом, палкой, доской и т.п. Оттянуть пострадавшего можно даже голой рукой за его сухую одежду, отстающую от тела (за ворот, хлястик, полу пиджака), но не рекомендуется оттаскивать пострадавшего за брюки или обувь, так как они могут оказаться сырыми. При затруднении отделения пострадавшего от токоведущих частей следует перерубить или перерезать провода топором или лопатой с деревянными рукоятками, а также кусачками с изолированными рукоятками (желательно каждый провод перерубать/перерезать в отдельности, чтобы не появилась электрическая дуга из-за короткого замыкания между проводами). Рис. 16.1 - Освобождение пострадавшего от действия тока в установках до 1000 В Напряжение выше 1000 В Если в установке напряжением выше 1000 В быстрое отключение невозможно, то пользоваться какими бы то ни было подручными средствами вроде палки, доски или сухой одежды нельзя. В этом случае необходимо надеть электроизолирующие перчатки и боты и оттащить пострадавшего от частей установки, находящихся под напряжением, пользуясь электроизолирующими защитными средствами, рассчитанными на это напряжение (штанги, клещи для предохранителей). Рис. 16.2 - Освобождение пострадавшего от действия тока в установках выше 1000 В отбрасыванием провода изолирующей штангой На воздушных линиях электропередачи, когда освобождение от тока пострадавшего одним из указанных выше способов быстро и безопасно сделать невоз- можно, следует создать искусственное короткое замыкание для отключения линии релейной защитой (выполнить наброс). Следует помнить, что на ВЛ напряжением выше 1000 В после отключения может сохраниться опасный для жизни емкостный заряд. Лишь после надежного ее заземления можно прикасаться к пострадавшему без изолирующих средств. Первая помощь – это комплекс мероприятий, направленных на восстановление или сохранение жизни и здоровья пострадавшего. Ее должен оказывать тот, кто находится рядом с пострадавшим (взаимопомощь) или сам пострадавший (самопомощь) до прибытия медицинского работника. От того, насколько умело и быстро оказана первая помощь, зависит жизнь пострадавшего и, как правило, успех последующего лечения. Поэтому каждый должен знать, как оказывать первую помощь, и уметь оказать ее пострадавшему и себе. Последовательность действий при оказании первой помощи пострадавшему: − устранение воздействия на организм пострадавшего опасных и вредных факторов (освобождение его от действия электрического тока, вынос из зараженной атмосферы, гашение горящей одежды, извлечение из воды и т.п.); − оценка состояния пострадавшего; − определение характера травмы, создающей наибольшую угрозу для жизни пострадавшего, и последовательности действий по его спасению; − выполнение необходимых мероприятий по спасению пострадавшего в порядке срочности (восстановление проходимости дыхательных путей, проведение искусственного дыхания, наружного массажа сердца, остановка кровотечения, иммобилизация места перелома, наложение повязки и т.д.); − поддержание основных жизненных функций пострадавшего до прибытия медицинского персонала; − вызов скорой медицинской помощи или врача либо принятие мер для транспортировки пострадавшего в ближайшее лечебное учреждение. Освобождение от действия электрического тока При поражении электрическим током необходимо как можно быстрее освободить пострадавшего от действия тока, так как от продолжительности его действия на организм зависит тяжесть электротравмы. Отключить электроустановку можно с помощью выключателя, рубильника или другого отключающего аппарата, а также путем снятия предохранителей, разъема штепсельного соединения, создания искусственного короткого замыкания на воздушной линии (ВЛ) «набросом» и т.п. Если отсутствует возможность быстрого отключения электроустановки, то необходимо принять меры к отделению пострадавшего от токоведущих частей, к которым он прикасается. При этом во всех случаях оказывающий помощь не должен прикасаться к пострадавшему без применения надлежащих мер предосторожности, так как это опасно для жизни. Он должен также следить за тем, чтобы самому не оказаться в контакте с токоведущей частью или под напряжением шага, находясь в зоне растекания тока замыкания на землю. При напряжении до 1000 В для отделения пострадавшего от токоведущих частей или провода следует воспользоваться канатом, палкой, доской или каким-либо другим сухим предметом, не проводящим электрический ток. Можно оттянуть пострадавшего от токоведущих частей за одежду, избегая при этом прикосновения к окружающим металлическим предметам и частям тела пострадавшего, не прикрытым одеждой. Для изоляции рук оказывающий помощь, особенно если ему необходимо коснуться тела пострадавшего, не прикрытого одеждой, должен надеть диэлектрические перчатки или обмотать руку шарфом, надеть на нее суконную фуражку, натянуть на руку рукав пиджака или пальто, накинуть на пострадавшего резиновый ковер, прорезиненную материю (плащ) или просто сухую материю. Можно также изолировать себя, встав на резиновый ковер, сухую доску или какую-либо не проводящую электрический ток подстилку, сверток сухой одежды и т.п. При отделении пострадавшего от токоведущих частей следует действовать одной рукой. Если электрический ток проходит в землю через пострадавшего и он судорожно сжимает в руке токоведущий элемент, можно перерубить провод топором с сухой деревянной рукояткой или сделать разрыв, применяя инструмент с изолирующими рукоятками. Перерубать провода необходимо пофазно, т.е. разрубать провод каждой фазы отдельно. При напряжении выше 1000 В для отделения пострадавшего от токоведущих частей необходимо использовать средства защиты: надеть диэлектрические перчатки и ботвы и действовать штангой или изолирующими клещами, расчитанными на соответствующее напряжение. На ВЛ 6-20 кВ, когда нельзя быстро отключить их со стороны питания, надо создать искусственное короткое замыкание для отключения ВЛ. Для этого на провода ВЛ надо набросить гибкий неизолированный проводник, который должен иметь достаточное сечение во избежание перегорания при прохождении через него тока короткого замыкания. Перед тем как набросить проводник, один его конец надо заземлить (присоединить к телу металлической опоры, заземляющему спуску или отдельному заземлителю и др.), а на другой конец для удобства наброса желательно прикрепить груз. При набросе проводника надо пользоваться диэлектрическими перчатками и ботами. Оказывающему помощь необходимо помнить об опасности напряжения шага, если токоведущая часть лежит на земле. Перемещаться в этой зоне нужно с особой осторожностью, используя средства защиты для изоляции от земли (диэлектрические галоши, боты, ковры, изолирующие подставки) или предметы, плохо проводящие электрический ток (сухие доски, бревна). Без средств защиты перемещаться в зоне растекания тока замыкания на землю следует, передвигая ступни ног по земле и не отрывая их одну от другой. После отделения пострадавшего от токоведущих частей следует вынести его из этой зоны на расстояние не менее 8 м от токоведущей части. Оказание первой помощи Способы оказания первой помощи зависят от состояния пострадавшего. Признаки, по которым можно быстро определить состояние здоровья пострадавшего, следующие: − сознание: ясное, отсутствует, нарушено (пострадавший заторможен или возбужден); − цвет кожных покровов и видимых слизистых оболочек (губ, глаз): розовые, синюшные, бледные; − дыхание: нормальное, отсутствует, нарушено (неправильное, поверхностное, хрипящее); − пульс на сонных артериях: хорошо определяется (ритм правильный или неправильный), плохо определяется, отсутствует; − зрачки: расширенные, суженные. При определенных навыках, владея собой, оказывающий помощь за минуту должен оценить состояние пострадавшего и решить, в каком объеме и порядке следует оказывать ему помощь. Если пострадавший находится в бессознательном состоянии, необходимо наблюдать за его дыханием и в случае нарушения дыхания из-за западания языка выдвинуть нижнюю челюсть вперед. Для этого четырьмя пальцами обеих рук захватывают нижнюю челюсть сзади за углы и, упираясь большими пальцами в ее край ниже углов рта, оттягивают и выдвигают вперед так, чтобы нижние зубы стояли впереди верхних. Поддерживать ее в таком положении следует, пока не прекратится западание языка. Если пострадавший дышит очень редко и судорожно, но у него прощупывается пульс, надо сразу же начать делать искусственное дыхание. Если у пострадавшего отсутствуют сознание, пульс, дыхание, кожный покров синюшный, а зрачки расширенные, следует немедленно приступить к восстановлению жизненных функций организма путем проведения искусственного дыхания и наружного массажа сердца. Искусственное дыхание Искусственное дыхание проводится в тех случаях, когда пострадавший не дышит или дышит очень плохо (редко, судорожно, как бы со всхлипыванием), а также если его дыхание постоянно ухудшается независимо от того, чем это вызвано: поражением электрическим током, отравлением, утоплением и др. Наиболее эффективным способом искусственного дыхания является способ «изо рта в рот» или «изо рта в нос», так как при этом обеспечивается поступление достаточного объема воздуха в легкие пострадавшего. Для проведения искусственного дыхания пострадавшего следует уложить на спину, расстегнуть стесняющую дыхание одежду и обеспечить проходимость верхних дыхательных путей, которые в положении на спине при бессознательном состоянии закрыты запавшим языком. Кроме того, в полости рта может находиться инородное содержимое (рвотные массы, соскользнувшие протезы, песок, ил, трава, если человек тонул), которые необходимо удалить указательным пальцем, обернутым платком (тканью) или бинтом, повернув голову пострадавшего набок. После этого оказывающий помощь располагается сбоку от головы пострадавшего, одну руку подсовывает под его шею, а ладонью другой руки надавливает на лоб, максимально запрокидывая голову. При этом корень языка поднимается и освобождает вход в гортань, а рот пострадавшего открывается. Оказывающий помощь наклоняется к лицу пострадавшего, делает глубокий вдох открытым ртом, затем полностью плотно охватывает губами открытый рот пострадавшего и делает энергичный выдох, с некоторым усилием вдыхая воздух в его рот; одновременно он закрывает нос пострадавшего щекой или пальцами руки, находящейся на лбу. При этом обязательно следует наблюдать за грудной клеткой пострадавшего, которая должна подниматься. Для того чтобы выдох был более глубоким, можно несильным нажатием руки на грудную клетку помочь воздуху выйти из легких пострадавшего. Наружный массаж сердца Если отсутствует не только дыхание, но и пульс на сонной артерии, одного искусственного дыхания при оказании помощи недостаточно, так как кислород из легких не может переноситься кровью к другим органам и тканям. В этом случае необходимо возобновить кровообращение искусственным путем, для чего следует проводить наружный массаж сердца. Показанием к проведению реанимационных мероприятий является остановка сердечной деятельности, для которой характерно сочетание следующих признаков: бледность или синюшность кожных покровов, потеря сознания, отсутствие пульса на сонных артериях, прекращение дыхания или судорожные, неправильные вдохи. При остановке сердца, не теряя ни секунды, пострадавшего надо уложить на ровное жесткое основание: скамью, пол, в крайнем случае подложить под спину доску. Если помощь оказывает один человек, он располагается сбоку от пострадавшего, и, наклонившись, делает дав быстрых энергичных вдувания (по способу «изо рта в рот» или «изо рта в нос»), затем разгибается, оставаясь на этой же стороне от пострадавшего, ладонь одной руки кладет на нижнюю половину грудины, отступив на два пальца выше от ее нижнего края, а пальцы приподнимает. Ладонь второй руки он кладет поверх первой поперек или вдоль и надавливает, помогая наклоном своего корпуса. Руки при надавливании должны быть выпрямлены в локтевых суставах. Надавливать следует быстрыми толчками так, чтобы смещать грудину на 4-5 см, продолжительность надавливания не более 0,5 с, интервал между отдельными надавливаниями не более 0,5 с. В паузах рук с грудины не снимают, если помощь оказывают два человека, пальцы остаются приподнятыми, руки полностью выпрямлены в локтевых суставах. Если оживление проводит один человек, то на каждые два глубоких вдувания он производит 15 надавливаний на грудину, затем снова делает два вдувания и опять повторяет 15 надавливаний и т.д. За минуту необходимо сделать не менее 60 надавливаний и 12 вдуваний, т.е. выполнить 72 манипуляции, поэтому темп реанимационных мероприятий должен быть высоким. При участии в реанимации двух человек соотношение «дыхание-массаж» составляет 1:5, т.е. после одного глубокого вдувания проводится пять надавливаний на грудную клетку. Список литературы 1. РД 31.82.11-83 Типовая инструкция по безопасности труда для слесаря, выполняющего техническое обслуживание и ремонт грузоподъемных кранов и контейнерных перегружателей 2. ГОСТ 34589-2019 Краны грузоподъемные. Краны мостовые и козловые. Общие технические требования 3. ГОСТ 33713-2015 Краны грузоподъемные. Регистраторы параметров работы. Общие требования 4. Борисов Ю.М. Электрооборудование подъемно - транспортных машин: М.:"Машиностроение", 1971. - 400 С. 5. Кацман М.М. Электрические машины: М.:"Академия", 2006. - 495 С. 6. Кацман М.М. Электрический привод: М.: "Академия", 2006. - 384 С. 7. Князевский Б.А. Охрана труда в электроустановках: М.: "Энергия", 1970. 192 С. 8. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок: М.: "Высшая школа", 1990. - 510 С. 9. Сборник инструкций по безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. - 124 С.
