Części i funkcje dźwigów: kompletny przewodnik po każdym kluczowym komponencie i systemie

Z daleka dźwig wygląda prosto. Ładunek podnosi się, wysięgnik przesuwa się po placu budowy, hak opada i wszyscy na ziemi zakładają, że następny cykl będzie wyglądał dokładnie tak samo. Za tym powtarzalnym ruchem kryje się duża rodzina komponentów, z których każdy ma wąskie i dobrze określone zadanie, a każdy z nich po cichu wpływa na bezpieczeństwo i płynność podnoszenia.

Zrozumienie części i funkcji żurawia ma znaczenie wykraczające poza zdanie egzaminu technicznego. Operatorzy, którzy potrafią wyobrazić sobie, co dzieje się pod pokładem, zespoły konserwacyjne, które mogą prześledzić źródło problemu, a także inżynierowie wybierający komponenty zamienne – wszyscy podejmują lepsze decyzje, postrzegając maszynę jako połączony system. W tym przewodniku omawiamy główne zespoły żurawia, wyjaśniamy, jaką funkcję pełni każda część i zwracamy szczególną uwagę na elementy obrotowe, które często decydują o działaniu żurawia w codziennej pracy.

Części dźwigów w skrócie: elementy dolne i górne

Prawie każdy żuraw, od kompaktowego urządzenia na ciężarówce po ciężką maszynę gąsienicową, można podzielić na dwie współpracujące połowy. Dolne elementy podnoszą maszynę i utrzymują ją stabilnie. Górne prace wykonują podnoszenie i huśtanie.

Do niższych prac zaliczają się zazwyczaj:

• Bagażnik lub podwozie zapewniające mobilność i sztywną podstawę
• Podpory w żurawiach samojezdnych lub gąsienice w maszynach z wysięgnikiem kratowym, które rozkładają obciążenie na ziemię
• Rama nośna i układ napędowy, w tym silniki, osie i układ kierowniczy
• Cylindry podnoszące, pływaki i belki podporowe używane do poziomowania dźwigu przed podniesieniem

Górne elementy, często nazywane nadbudówką, obracają się jako jeden zespół i zazwyczaj zawierają:

• Obrotowa rama łącząca wysięgnik, maszynę i przeciwwagę
• Konstrukcje wysięgnika, wysięgnika i masztu
• Wciągarki wyciągowe i wysięgnikowe wraz z linami i krążkami linowymi
• Kabina operatora, systemy sterowania i elektronika bezpieczeństwa
• Łożysko obrotu i napęd obrotu łączą prace górne z dolnym i umożliwiają obrót

Ta ostatnia grupa zasługuje na bliższe przyjrzenie się, ponieważ dźwig, który dobrze podnosi, ale słabo się kołysze, to żuraw, którego nikt nie lubi obsługiwać.

Konstrukcja podnosząca: wysięgnik, wysięgnik i przeciwwaga

Wysięgnik to zasięg żurawia. Wysięgniki teleskopowe wykorzystują cylindry hydrauliczne do wysuwania i wsuwania zagnieżdżonych sekcji, dzięki czemu można je szybko ustawić i idealnie nadają się do pracy mobilnej. Wysięgniki kratowe zbudowane są z kratownicy składającej się z cięciw i sznurowań i chociaż ich montaż zajmuje więcej czasu, oferują bardzo wysoki stosunek wytrzymałości do masy w przypadku długich wysięgów i ciężkich kilofów.

Wysięgnik zwiększa promień roboczy poza końcówkę wysięgnika głównego, umożliwiając dźwigowi dotarcie do pozycji, których sam wysięgnik nie jest w stanie objąć. W wielu maszynach wysięgnik można przesunąć pod kątem, co jest przydatne podczas podnoszenia blisko ściany lub za przeszkodą. Konstrukcja masztu lub wysięgnika podtrzymuje liny wiszące i reguluje kąt wysięgnika.

Przeciwwaga równoważy obciążenie. Jego masa jest umieszczona za środkiem obrotu, dzięki czemu moment wywracający wywołany obciążeniem jest częściowo kompensowany. Konfiguracje przeciwwagi są zwykle dostosowywane do każdego zadania: większa przeciwwaga pozwala na użycie cięższych kilofów przy małych promieniach, natomiast mniejsza przeciwwaga pozwala na pracę przy dużym promieniu i zmniejsza nacisk na podłoże. Zrozumienie tego kompromisu jest jedną z najbardziej praktycznych funkcji żurawia do opanowania, ponieważ ma bezpośredni wpływ na wykresy udźwigu i planowanie miejsca.

System wciągników: wciągarki, lina, hak i krążki

System podnoszenia faktycznie podnosi i opuszcza ładunek, a jego części działają jak łańcuch:

• Bęben wciągarki przechowuje linę stalową i obraca się pod kontrolą silnika hydraulicznego lub elektrycznego
• Przekładnia wciągarki mnoży moment obrotowy silnika w użyteczny uciąg liny
• Hamulec utrzymuje ładunek, gdy operator zwolni sterowanie
• Lina stalowa przenosi obciążenie i należy ją sprawdzić pod kątem pęknięć, zgnieceń i korozji
• Krążki prowadzą linę i określają liczbę części liny, co określa zależność pomiędzy uciągiem liny a udźwigiem
• Zblocze hakowe lub kula remontowa stanowią połączenie pomiędzy liną a olinowaniem

Dodanie większej liczby części liny zmniejsza obciążenie każdego segmentu liny i zwiększa udźwig kosztem prędkości wciągarki. Wybór odpowiedniego olinowania oznacza zatem równowagę pomiędzy podnoszonym ciężarem a czasem cyklu wymaganym do pracy.

System obrotu: części, które obracają dźwig

Układ obrotu jest sercem obrotu żurawia i składa się z dwóch głównych elementów: łożyska obrotu i napędu obrotu.

Łożysko obrotowe, zwane także pierścieniem obrotowym, to duże łożysko toczne, które znajduje się pomiędzy dolnym i górnym elementem roboczym. Na pierścieniach wewnętrznych i zewnętrznych znajdują się bieżnie, elementy toczne, zęby przekładni na jednym pierścieniu, uszczelki i kanały smarne. Ponieważ łożysko musi jednocześnie przenosić obciążenie osiowe od ciężaru nadbudówki, obciążenie promieniowe od wysięgnika i znaczne momenty przechylające od obciążenia promieniowego, jego geometria wewnętrzna jest dokładnie dopasowana do zastosowania. Łożyska kulkowe obrotowe jednorzędowe nadają się do lżejszych i szybszych maszyn, które wymagają niskiego tarcia i szybkiego obrotu. Dwurzędowe konstrukcje kulkowe zwiększają pojemność. Łożyska toczne obrotowe trzyrzędowe, w tym szeroko stosowana seria 13, wykorzystują trzy oddzielne bieżnie, dzięki czemu obciążenia osiowe, promieniowe i wychylne są przenoszone przez rolki rozmieszczone w określonym kierunku. Łożyska krzyżowe i jednorzędowe typu L oferują kompaktowe, sztywne rozwiązania do zastosowań wymagających dużej precyzji.

Jednorzędowe łożysko kulkowe obrotowe zapewniające płynne wsparcie obrotowe Kompaktowe jednorzędowe łożysko kulkowe obrotowe wykorzystuje kulki stalowe o wysokiej wytrzymałości do obciążeń osiowych i promieniowych, niskiego tarcia, opcji uszczelnienia i stabilnego obrotu w sprzęcie budowlanym, wiatrowym, medycznym i morskim. Zobacz produkt →

Napęd obrotowy zapewnia siłę skrętu. Silnik napędza przekładnię planetarną, a zębnik na wale wyjściowym zazębia się z zębami koła zębatego na pierścieniu łożyska. Hamulec utrzymuje nadbudowę stabilnie po zatrzymaniu obrotów. Stan zębnika, zębów przekładni i smarowania skrzyni biegów decyduje o tym, czy obroty pozostaną płynne i precyzyjne przez tysiące godzin pracy. Jeśli chcesz zobaczyć, jak te zasady sprawdzają się na rzeczywistych maszynach, nasz zespół inżynierów opublikował praktyczny artykuł na ten temat jak działają łożyska obrotu w żurawiach i koparkach .

Pionowy napęd obrotu z przekładnią wewnętrzną z funkcją samoblokowania Pionowy napęd obrotowy z przekładnią wewnętrzną zapewnia wydajne przenoszenie momentu obrotowego, samoblokujące utrzymywanie pozycji i oszczędność miejsca przy podnoszeniu, przechylaniu, obracaniu, budowie, transporcie materiałów i sprzęcie wykorzystującym energię odnawialną. Zobacz produkt →

W przypadku żurawi do dużych obciążeń połączenie trzyrzędowego łożyska wałeczkowego i solidnego, dobrze uszczelnionego napędu obrotowego często odróżnia maszynę, która pozostaje wydajna, od maszyny, która spędza całe życie w warsztacie.

Systemy zasilania, sterowania i operatorów

System zasilania przekształca zmagazynowaną energię w użyteczny ruch. Pompy hydrauliczne, zawory sterujące i cylindry napędzają wysuwanie wysięgnika, wychylanie, rozkładanie podpór, a często sam napęd obrotu. Układy elektryczne zarządzają uruchamianiem, oprzyrządowaniem, oświetleniem i siecią czujników zasilających komputer dźwigu.

Joysticki i pedały w kabinie przekładają intencje operatora na polecenia dotyczące zaworów, a żuraw reaguje. Nowoczesne kabiny to także centra informacyjne: wykresy obciążenia, odczyty promienia, kąta wysięgnika i kody usterek – wszystko to pojawia się przed operatorem, dlatego kabina pełni zarówno funkcję stacji monitorującej, jak i sterowni.

Części i funkcje dźwigów: skrócona tabela referencyjna

Urządzenia zabezpieczające i zarządzanie obciążeniem

Urządzenia zabezpieczające nie są akcesoriami; stanowią one część podstawowej funkcji żurawia. Wskaźnik momentu obciążenia w sposób ciągły porównuje rzeczywiste obciążenie i promień z tabelą udźwigu znamionowego i ostrzega lub zatrzymuje maszynę przed wystąpieniem przeciążenia. Systemy zapobiegające dwóm blokadom zapobiegają kontaktowi zblocza haka z końcówką wysięgnika. Wyłączniki krańcowe ograniczają wysuwanie wysięgnika, zasięg wychylenia i skok wciągnika. Hamulce obrotu i blokady zabezpieczają nadbudowę, gdy maszyna jest zaparkowana lub gdy obciążenie wiatrem staje się znaczne.

Razem te urządzenia chronią konstrukcję, linę i ludzi pracujących poniżej. Dzięki nim żuraw jest przewidywalny, od czego ostatecznie zależy każdy plan podnoszenia.

Dopasowywanie części dźwigu do zadania

Wybór rozpoczyna się od cyklu pracy. Maszyna podnosząca lekkie ładunki z dużą częstotliwością wymaga niskiego tarcia obrotowego i stałej precyzji. Maszyna podnosząca ciężkie ładunki przy dużym promieniu wymaga maksymalnej wytrzymałości na moment przechylający i sztywnego układu łożysk. Środowisko również ma znaczenie: kurz, mgła solna i ekstremalne temperatury wpływają na wybór uszczelnienia, okresy smarowania i ochronę powierzchni.

Trójrzędowe łożysko toczne obrotowe do maszyn o dużej wytrzymałości Trójrzędowe łożyska wałeczkowe serii 13 rozkładają obciążenia osiowe i promieniowe na oddzielne rzędy rolek, wykorzystując stal stopową o wysokiej wytrzymałości do budowy dźwigów, koparek, żurawi wieżowych i sprzętu do obsługi portów. Zobacz produkt →

Jako producent łożysk obrotowych i napędów obrotowych współpracujemy z konstruktorami i operatorami żurawi, aby przełożyć te wymagania na konkretną specyfikację. Może to oznaczać trzyrzędowe łożysko wałeczkowe do ciężkiego żurawia gąsienicowego, jednorzędowe łożysko kulkowe do kompaktowej jednostki mobilnej lub uszczelniony napęd obrotu ze zintegrowanym hamulcem do maszyny pracującej na przybrzeżnym terenie. Możesz zapoznać się z naszą pełną ofertą łożyska obrotu i napędy obrotu aby zobaczyć, jak każdy projekt uwzględnia inną równowagę obciążenia, precyzji i żywotności.

Nawyki konserwacyjne wydłużające żywotność żurawia

Większość awarii żurawi rozwija się powoli, a obracające się części zwykle ostrzegają jako pierwsze. Praktyczny program obejmuje:

1. Smaruj bieżnie łożysk obrotowych z częstotliwością zalecaną dla danego zastosowania i klimatu
2. Sprawdź uszczelki pod kątem pęknięć, przemieszczeń lub wycieków, przez które woda i piasek przedostają się do bieżni
3. Sprawdź zużycie zębów przekładni i luz pomiędzy zębnikiem a kołem koronowym
4. Sprawdź moment dokręcenia śrub mocujących, ponieważ poluzowanie zmienia rozkład obciążenia
5. Posłuchaj i wyczuj nietypowy hałas, wibracje lub szorstkość podczas powolnego obrotu
6. Rejestruj ustalenia na przestrzeni czasu, aby trendy stały się widoczne, zanim staną się niepowodzeniami

Wykonanie tych czynności zajmuje kilka minut i pozwala uniknąć przestojów, które trwają dni.

Części i funkcje żurawia najłatwiej zapamiętać, gdy zostaną pogrupowane według przeznaczenia: konstrukcja, do której dochodzi, wciągnik, który podnosi, obracający się system obrotu oraz elementy sterujące i urządzenia zabezpieczające, które utrzymują wszystko w granicach. Gdy obraz stanie się jasny, wybór, obsługa i konserwacja żurawia staną się znacznie bardziej logiczne, a elementy znajdujące się w centrum obrotu przestaną być tajemnicze.

Jeśli wybierasz łożysko obrotu lub napęd obrotu do nowego żurawia lub modernizacji, nasi inżynierowie z przyjemnością zapoznają się z Twoim przypadkiem obciążenia, cyklem pracy i sposobem montażu oraz zalecą konfigurację, która pasuje do faktycznie wykonywanej pracy.