Кран-манипулятор общее устройство и принципы работы механизмов

Что такое кран-манипулятор?

Основным узлом машины является крано-манипуляторная установка (сокращенно – КМУ), которая может быть размещена на базе транспортного средства либо стационарно. Масса КМУ обычно составляет не более 20-25% полезной грузоподъемности базового транспортного средства, что гарантирует эффективную эксплуатацию последнего при доставке грузов. Сама КМУ представляет собой грузоподъемное устройство, которое состоит из:

• рабочего стрелового оборудования,
• опорной рамы,
• грузозахватного органа (как правило, крюковая подвеска),
• систем управления и обеспечения безопасности.

Внедрение в эксплуатацию данной спецтехники позволяет добиться значительного упрощения погрузки и разгрузки за счет отказа от привлечения грузчиков и уменьшения числа задействованных единиц спецтехники. Совмещение в одной машине базового автомобиля и КМУ способствует существенной экономии финансовых и временных затрат, повышению скорости доставки грузов.

Рисунок 1. Основные узлы крана-манипулятора

КМУ на спецтехнике

Кран-манипуляторные установки устанавливаются на тяжёлую спецтехнику. Шасси обеспечивает высокий уровень грузоподъёмности, а двухколенная стрела – достаточную маневренность.

В российских реалиях часто КМУ устанавливаются на спецтехнику КАМАЗ на свесе рамы или за кабиной. Такая комбинация широко используется в сельском хозяйстве и в условиях города.

Седельные тягачи позволяют перемещать грузы на прицепах и полуприцепах, а также применяются при погрузке и разгрузке товаров. Полуприцепы легко меняются на таких установках. В этом их основное отличие от неделимых бортовых автомобилей, дополненных стационарными грузовыми платформами.

Принципы функционирования кранов-манипуляторов

Максимальное распространение в наши дни получили краны-манипуляторы, выполненные на автомобильном шасси, главное достоинство которых заключается в их многофункциональности. «Сам гружу, сам вожу» — этой фразой проще всего охарактеризовать данную машину. Автомобиль, на базе которого смонтирована КМУ, по сути, выполняет функции сразу двух единиц техники: автокрана и машины для перевозки груза.

Рисунок 2. Кран-манипулятор на базе грузового автомобиля успешно заменяет сразу две машины

Случается, что автокран оказывается неспособен выполнить возложенную на него функцию из-за своих больших размеров. В этой ситуации кран-манипулятор также может оказаться достойной альтернативой.

Применение

Машина идеально справляется с механизацией погрузочно-разгрузочных работ, а потому может быть использована для подъема, погрузки и дальнейшей перевозки как одиночных предметов, так и грузов, расположенных на поддонах и паллетах, а также в контейнерах. С помощью этих машин можно успешно перевозить мелкокусковые грузы, станки, бытовки, стекло, бревна и другие длинномеры, металлический скрап и даже легковые автомобили, находящиеся в неисправном или аварийном состоянии. Кроме того, такие машины широко применяются в следующих случаях:

• при выполнении монтажных и высотных работ;
• в малоэтажном строительстве;
• в коммунальном хозяйстве;
• при выполнении работ ремонтно-восстановительного характера;
• при проведении работ в стесненных условиях.

Под автомобильным краном-манипулятором понимают грузовой автомобиль, на котором смонтирована краноманипуляторная установка (КМУ). Правильнее, конечно называть их автомобилями, оснащенными КМУ. Они относятся к категории спецтехники и могут быть специально сконструированными и собранными «с нуля» и переоснащенными – в этом случае на шасси стандартного грузового автомобиля устанавливают КМУ.

Что такое КМУ?

Под КМУ понимают подъемное устройство, включающее в себя стрелу, органы для захвата груза (обычно гак), опорную раму и систему управления. Одной из разновидностей КМУ являются гидроманипуляторы – у них органы захвата грузов имеют гидравлический привод, например грейферы, захваты и пр., т.е. там, где необходимо осуществлять перевалку материалов.

Конструкции КМУ

По типу складывания выделяют два вида КМУ – с Z и L образной стрелой.

Z-образная конструкция

Z-образная конструкция имеет шарнирно сочлененные детали, что позволяет складывать ее в несколько колен. Ее монтируют как в передней (за кабиной) части автомобиля, так и на заднем свесе кузова.

Фото автомобильного крана-манипулятора с Z- образной стрелой, размещенной в задней части кузова; стрела в транспортном положении

Фото автомобильного крана-манипулятора с Z- образной стрелой, размещенной в передней части кузова; стрела в рабочем положении

Такая компоновка КМУ характерна для европейских производителей. К достоинствам такой конструкции следует отнести компактность. В транспортном положении она не препятствует полному использованию объема кузова. Несколько выдвижных колен обеспечивают доставку грузов к труднодоступным местам, через препятствия, на этажи строящегося дома. Такой манипулятор особо эффективен при обслуживании крупногабаритных грузов.

При использовании автомобиля с КМУ, смонтированной позади кабины, следует учитывать возможность перегрузки передней оси грузовика. Для раскладывания/складывания стрелы вокруг КМУ необходимо некоторое пространство, что затрудняет работы в непосредственной близости от колонны крана.

L-образная

L-образная конструкция характерна для азиатских и североамериканских производителей. КМУ состоит из прямой телескопической стрелы и оснащается крюковой подвеской. Монтируется позади кабины; в транспортном положении разворачивается и закрепляется вдоль продольной оси грузовика.

Фото автомобиля с L-образной КМУ, стрела в транспортном положении

Фото автомобиля с L-образной КМУ, стрела в рабочем положении

К достоинствам L-образной КМУ можно отнести то, что ее вес перераспределяется между передней и задней осями автомобиля, они более производительны по сравнению с КМУ, построенными по шарнирно-сочлененной Z-образной схеме при перемещении грузов на значительных (6-8 м) вылетах стрелы, а тросово-крюковая подвеска обеспечивает высокую точность и строгую вертикальность подъема/опускания грузов. Это позволяет также работать через препятствие (забор, стена), а также ниже уровня земли (в колодцах, траншеях, при проведении фундаментных и карьерных работ). С ними удобно работать в туннелях и под мостами.

Поскольку стрела с телескопической частью длинная, при транспортировке она разворачивается вперед или назад и часто закрепляется на опоре, как у «настоящего» автокрана. Если стрела располагается над кузовом, то это ограничивает высоту перевозимых грузов, что можно считать недостатком – полное использование «объема кузова недостижимо. Автомобили с КМУ этого типа целесообразно использовать для работ с небольшими по габаритам, но тяжелыми грузами.

Грузовой момент (грузоподъемность)

Поскольку масса поднимаемого груза зависит от выноса стрелы, правильнее использовать понятие грузовой момент, а не грузоподъемность. Ведь стрела – фактически рычаг, аналогичный тому, с помощью которого Архимед брался вручную перевернуть Землю; грузовой момент измеряют в тонно-метрах (тм) и килоньютонах на метр (кНм). Например, «грузоподъемность» в 4 тм позволит обрабатывать груз в 1 т при выносе стрелы в 4 м, 2 т при выносе в 2 м и, соответственно, 4 т при выносе в 1 м.

Классификация по этому параметру довольно условна, в обобщенном виде можно считать, что манипуляторы, имеющие этот показатель меньше, чем 10 тм, относятся к группе легких манипуляторов, при его значении от 10 до 30 – к средним, более 30 тм (до 150!) – к тяжелым типам.

Область применения

В строительной отрасли автомобильные краны-манипуляторы имеют широкую область применения. Их используют для погрузки, перевозки и разгрузки стройматериалов – ЖБИ, паллет с кирпичами, цементом и тротуарной плиткой, станков, бытовок, трансформаторов и пр. Такие автомобили можно использовать при ремонтно-восстановительных, дорожных, трубоукладочных, озеленительных работах, в малоэтажном строительстве в качестве полноценной замены автокрану, а также на стесненных площадках, где обычному автокрану «тесно». Для работы с разными грузами КМУ может оснащаться различными рабочими органами – универсальным «гаком» и различными грузозахватными приспособлениями.

Поскольку этот вид спецтехники сочетает в себе кран и автомобиль, то его эксплуатация существенно дешевле, чем двух отдельно взятых машин; к тому же гонять автокран для разгрузки по рассредоточенным объектам – дело не только убыточное, но и хлопотное. Дополнительно к этому простота управления КМУ позволяет водителю выполнять работу одновременно и крановщика.

Наиболее важные технические характеристики

Сферы использования и стоимость разных моделей кранов-манипуляторов зависят от следующих показателей, характеризующих данное оборудование:

• минимальное и максимальное значения вылета стрелы КМУ;
• грузоподъемность при минимальном и максимальном значениях вылета стрелы КМУ;
• грузовой момент стрелы при тех же параметрах вылета;
• высота опускания и подъема груза;
• тип подвески;
• минимально возможный радиус поворота КМУ;
• тип поперечного сечения стрелы (чем больше количество граней, тем более прочной будет стрела);
• разновидность системы телескопического выдвижения (секции стрелы могут выдвигаться последовательно либо в произвольном порядке).

Для манипуляторов, выполненных на базе грузового транспортного средства, важными эксплуатационными показателями являются грузоподъемность базовой машины, габариты погрузочной площадки (от них напрямую зависят максимальные размеры транспортируемого груза), применяемые аутригеры (опоры), качество исполнения и тип которых оказывают весомое влияние на максимальную массу груза, поднимаемого при помощи КМУ, и безопасность работы последней.

Рассматривая возможность покупки или аренды той или иной модели крана-манипулятора, следует ознакомиться с ее грузовысотной диаграммой (пример представлен на рисунке ниже), наглядно демонстрирующей все возможности грузоподъемной установки, позволяя потенциальному покупателю (пользователю) получить ее предельно адекватную оценку по совокупности рассмотренных выше параметров.

Рисунок 4. Пример грузовысотной диаграммы для крана-манипулятора модели ЛВ 220-01

Классификация по грузоподъемности и грузовому моменту

В зависимости от грузоподъемности КМУ условно разделяют на следующие 3 класса:

• до 1 тонны (к этому классу относятся машины, называемые не иначе как краны-микроманипуляторы);
• от 1 до 10 тонн (краны средней грузоподъемности);
• более 10 тонн (тяжелые краны-манипуляторы).

Рисунок 5. Реальный максимальный вес поднимаемого груза зависит от вылета стрелы КМУ

Однако грузоподъемность является в некоторой степени субъективным показателем, так как ее значение не отражает зависимость реального максимального веса поднимаемого груза от вылета стрелы. Поэтому более верно будет вести речь о грузовом моменте. Этот параметр представляет собой произведение двух сомножителей: вылета стрелы и грузоподъемности КМУ. Единицами измерения данного показателя являются кНм (килоньютон на метр) и тм (тонна на метр). Как таковой общепринятой классификации КМУ по данному параметру не существует. По данной причине здесь можно положиться на опыт предприятий-разработчиков. Например, производитель из Австрии Palfinger классифицирует собственные машины на 3 группы:

• легкий класс (грузовой момент не более 3,9 тм);
• средний класс (грузовой момент в пределах от 4 до 29,9 тм);
• тяжелый класс (грузовой момент в диапазоне от 30 до 150 тм).

Иную классификацию моделей КМУ предлагает шведский производитель спецтехники HIAB, подразделяя свои машины следующим образом:

• легкий класс (грузовой момент менее 10 тм);
• средний класс (грузовой момент от 10 до 22 тм);
• тяжелый класс (грузовой момент – 22 тм и более).

Как устроен кран-манипулятор

Кран-манипулятор – это все та же прочная полноповоротная колонна, установленная на самоходном шасси с грузовой платформой или без нее, сразу за кабиной или на заднем свесе. Колонну венчает шарнирная (ломающаяся) стрела из 2-4 колен с гидроприводом. Последнее колено часто делают телескопическим. Дополнительно краны-манипуляторы оснащаются выдвижными гидравлическими опорами. В современных моделях опоры, особенно на тяжелых машинах, часто делают регулируемыми по высоте в отдельности. Это позволяет приподнимать, опускать и наклонять платформу без потери устойчивости машины.

Особой грузоподъемностью краны-манипуляторы не отличаются (до 10 тонн в обычном исполнении). Главное их достоинство – подвижность и точность. Манипулятор может взять груз из выемки с отрицательным уклоном бортов и подать его в проем здания. Та же гибкость и точность в сочетании с отсутствием раскачивания груза на тросах позволяют оперировать с грузами, требующими бережного обращения: хрупкими, опасными, автомобилями.

Конец последнего колена, в зависимости от назначения крана, может быть:

1. Неподвижным с крюком – для переброски застропленных штучных грузов. Такие манипуляторы часто используются в качестве мобильных кранов-штабелёров или на автовозах.
2. Со штуцером гидросистемы и посадочным местом под рабочий орган – для разного рода захватов, лап, вил. Всем известный пример – мусоровоз.
3. С многопальцевым манипулятором, действующим по принципу кисти человеческой руки. Такие краны-манипуляторы породили целый особый мир промышленных роботов. Машины этого типа под управлением человека или компьютера работают в хранилищах радиоактивных и токсичных отходов и в других местах, где требуются тонкие операции с опасным грузом.
4. С блоком и тросовым приводом – для подвески грейфера или крюка на блоке.
5. С качающимся гуськом и блочно-тросовым приводом.

Две последних разновидности предназначены для погрузочно-разгрузочных работ в сложных и особо сложных условиях. Нередко оснащаются системой видеонаблюдения и бортовым компьютером.

Стреловое оборудование кран-манипуляторнов

В зависимости от типа используемой подвески выделяют краны-манипуляторы со стреловым оборудованием с шарнирным (на жесткой подвеске) и канатным (на гибкой подвеске) исполнением. В случае с гибкой подвеской захват груза производится с использованием грузового крюка, который располагается на конце лебедки. Ну а жесткая подвеска предусматривает шарнирное размещение крюка на оголовке стрелы.

В зависимости от типа складывания стреловое оборудование КМУ подразделяют на 2 типа:

• L-образное;
• Z-образное.

Будучи сложенным для перевозки грузов, стреловое оборудование КМУ по своей форме напоминает соответствующие буквы английского алфавита.

Кран-манипуляторы с Z-стрелой

Z-образная форма стрелы характерна для кранов-манипуляторов, выпускаемых под многими европейскими брендами. Нередко такую конструкцию именуют «коленчатой» либо шарнирно-сочлененной. В таком случае стреловое оборудование складывается в несколько колен. На грузовом транспортном средстве КМУ данного типа может быть установлена сзади кабины водителя либо на заднем свесе кузова. В процессе перевозки груза данная конструкция располагается поперек рамы базовой машины.

Рисунок 6. Кран-манипулятор модели SQ16ZK4Q, имеющий стрелу Z-образного типа

Основное достоинство стрелового оборудования Z-образного типа заключается в его небольших размерах. Во время доставки грузов на машине с такой КМУ рабочий объем кузова используется максимально полно. Благодаря использованию нескольких колен данные установки позволяют осуществлять доставку тех или иных грузов в различные труднодоступные места, преодолевая препятствия, например, на этажи возводимых зданий.

Такая конструкция имеет и свои недостатки. К их числу относятся: возможность существенной перегрузки передней оси транспортного средства (если КМУ смонтирована за кабиной водителя базовой машины), необходимость в использовании мощного и, соответственно, дорогого шасси, а также сложность выполнения работ по погрузке и разгрузке в непосредственной близости к колонне крана (для складывания и раскладывания стрелового оборудования вокруг КМУ необходимо освободить достаточное свободное пространство).

Тем не менее, благодаря возможности использования самого разного навесного оборудования, крано-манипуляторные установки шарнирно-сочлененного типа способны решать огромное количество различных задач. Максимальная эффективность их применения достигается при выполнении работ с большими грузами и решении разных специальных задач.

Кран-манипуляторы с L-стрелой

L-образное стреловое оборудование получило широкое распространение на кранах-манипуляторах, выпущенных производителями из Японии, Южной Кореи и стран Северной Америки. В данном случае КМУ оснащается прямой телескопической стрелой и тросовой подвеской крюка. При монтаже на базе грузового транспортного средства основная часть КМУ в сложенном состоянии устанавливается над кузовом (вдоль рамы машины) либо кабиной шофера. При выборе в пользу L-образного стрелового оборудования следует уделить особое внимание эксплуатационным параметрам установленной на нем лебедки.

Рисунок 7. В работе кран-манипулятор с L-образным стреловым оборудованием

Главными достоинствами использования кранов-манипуляторов с L-образным стреловым оборудованием являются:

• частичное перераспределение веса КМУ на заднюю ось базового транспортного средства, снижающее вероятность перегрузки передней оси;
• более высокая по сравнению с Z-образными конструкциями производительность в случае с подъемом и опусканием грузов при высоких значениях вылета стрелы (до 6-8 метров);
• более высокая точность работ, обеспечиваемая благодаря использованию тросовой подвески крюка, позволяющей выполнять перемещение груза по прямой траектории, без отклонений.

К недостаткам L-образных КМУ относятся:

• ограничения, накладываемые на перевозку в кузове высоких грузов и погрузку сыпучих материалов «с горкой» (при расположении оборудования КМУ над кузовом);
• невозможность выполнения работ при наличии каких-либо препятствий для свободного перемещения стрелы.

Наиболее целесообразным применение кранов-манипуляторов с L-образным стреловым оборудованием бывает при проведении работ с тяжеловесными, но компактными грузами.

Тонкости управления краном-манипулятором

Управление КМУ нельзя доверять первому встречному. Требуется обучение и тренировка, обширные знания и многочисленные навыки. Поскольку КМУ поднимает грузы внушительных размеров и веса, ошибка при работе может угрожать жизни и здоровью людей, а также сохранности транспортного средства и груза.

Хороший машинист, управляющий КМУ, знает следующее:

• Устройство крановой установки;
• Принципы её работы;
• Механизм подъёма груза;
• Последствия своих действий;
• Правила реагирования на внештатные действия;
• Правила безопасной работы.

Алгоритм управления КМУ подразумевает следующие этапы:

1. Предварительная диагностика основных систем: тяговой, приводной, буферной, ходовой и других.
2. Запуск двигателя ТС.
3. Проверка функционирования КМУ.
4. Непосредственная работа.
5. Отключение всех механизмов по завершении работы, фиксация аутригеров стопором.

Управляя краном-манипулятором, машинист обращает внимание на следующие факторы:

• Правильное расстояние ТС от места предстоящей погрузки или разгрузки: излишняя отдалённость негативно сказывается на скорости и безопасности работы.
• Наличие или отсутствие людей на платформе или под стрелой. Важно перед запуском КМУ подать звуковой сигнал, чтобы люди отошли от ТС и не находились под стрелой.
• Окружающие объекты, способные усложнять работу. Обрыв поблизости, сыпучие грунты, линии электропередач: всё это надо учитывать, чтобы обеспечивать максимальную безопасность при управлении КМУ.
• Необходимость установки дополнительных опор с прочными и устойчивыми подкладками. Не допускается применение случайных объектов в качестве подкладок. Во время установки дополнительных опор никто не должен находиться в кабине.
• Плавность движения. Управлять КМУ нужно плавно, без резких движений. Резкие рывки с поднятым грузом значительно увеличивают динамическую нагрузку на узлы, в результате чего может опрокинуться или повредиться кран-манипулятор. Вращать колонну КМУ тоже надо медленно, поскольку высокая скорость создаёт излишние динамические нагрузки и увеличивает рабочий радиус, что может негативно сказаться на устойчивости транспортного средства.
• Подъём. Если поднимается груз, чей вес близок к максимально допустимому, необходимо проверить устойчивость КМУ и надёжность крепления. Когда груз окажется над землёй, нужно остановить подъём на короткое время, чтобы оценить горизонтальное положение груза и устойчивость конструкции.
• Опускание. При опускании чем ближе груз к поверхности, тем медленнее он должен двигаться. Важно, чтобы при моменте соприкосновения с поверхностью груз не повредился.
• Место для погрузки или разгрузки. Перемещаемый груз должен опускаться только на место, предназначенное для этих целей. Важно производить разборку товаров равномерно, не загромождая проходы.
• Вес груза. Запрещено поднимать груз, если его вес превышает грузоподъёмность КМУ при конкретном вылете стрелы. Необходимо заранее знать массу грузов, чтобы принимать решение о возможности его подъёма.
• Возможный угол поворота КМУ и конструкция, которая обеспечивает такую возможность. На спецтехнике устанавливается или шестерня с гидромотором, или рейка с гидроцилиндром. Теоретически у многих моделей возможен поворот на 3600 и даже больше, однако на практике не стоит проверять эту возможность с тяжеловесным грузом. Над кабиной есть особый участок неустойчивости. Если груз окажется в этом участке, машина может потерять стабильность и опрокинуться. Хотя производители не ограничивают угол поворота, они указывают в инструкции участок нестабильности, где поднимать груз опасно. Оптимален допустимый угол поворота в 2200, его вполне хватает для маневренности. Существуют модели с зоной устойчивости, охватывающей 3600, в этом случае угол вращения не ограничен.

Заказать манипулятор в Санкт-Петербурге вы можете по телефону +7(812)-982-18-22, в чате с нашим менеджером или просто оставив запрос на обратный звонок.

Во время работы ТС с КМУ могут возникнуть следующие аварийные ситуации:

• Проседание грунта или перегруз. В этой ситуации ТС теряет устойчивость, может опрокинуться. В таком случае необходимо подать сигнал, предупреждающий о неполадке, и опустить груз на землю. Возобновлять работу можно только после выяснения причины аварийной ситуации и устранения её.
• Контакт с проводами линии электропередачи. Если стрела КМУ оказалась под напряжением, необходимо как можно скорее отвести её от соприкосновения с ЛЭП. При невозможности машинист должен покинуть ТС, соблюдая правила безопасности.
• Воспламенение. Требуется прекратить работу, вызвать пожарную охрану и предпринимать попытки по самостоятельному тушению.
• Стихийные природные явления. При урагане, землетрясении или грозе необходимо остановить работу, опустить груз и покинуть КМУ.

Система управления

Система управления в машинах этого типа обычно бывает представлена набором рычагов, каждый из которых отвечает за какое-либо определенное действие, будь то поднимание стрелы, выдвижение аутригеров, подъем либо опускание троса и др. Часто органы управления располагаются у основания стрелы по обеим сторонам основания КМУ.

Однако нередко производители размещают эти рычаги в верхней части основания стрелы, где находится кресло оператора. Выпускаемые сегодня модели кранов-манипуляторов нередко оборудуются дистанционными пультами управления, которые позволяют руководить функционированием КМУ на расстоянии.

Рисунок 8. Система управления крана-манипулятора

Аутригеры

Аутригерами называются выдвижные опоры, которые при выполнении погрузочно-разгрузочных работ устанавливаются на грунт, обеспечивая тем самым необходимую устойчивость базовой машины. На кранах-манипуляторах используются аутригеры, отличающиеся по способу выдвижения, который может быть механическим и гидравлическим.

В первом случае выдвижение аутригеров осуществляется вручную. После установки на грунт аутригеры фиксируются в нужном положении.

Гидравлический метод выдвижения аутригеров предполагает использование компактных гидроцилиндров с приводом от гидромотора крано-манипуляторной установки. Аутригерами этого типа оборудуются краны-манипуляторы, обладающие высокой грузоподъемностью.

На чем может быть размещена крано-манипуляторная установка

Выбор типа шасси, на котором размещается КМУ, зависит от того, где планируется использовать данную технику, и какие задачи предполагается решать с ее помощью. На современном рынке имеются краны-манипуляторы следующих типов:

• пневмоколесные;
• на специальном автомобильном шасси;
• гусеничные;
• с короткой базой;
• на базе гусеничного либо колесного трактора;
• рельсовые (смонтированные на опорной платформе, которая передвигается по рельсам на колесах);
• переставные;
• монтируемые стационарно на фундаменте (к примеру, на технологической площадке);
• размещаемые на катерах, плавучих платформах и др.

Рисунок 9. Краны-манипуляторы с разным шасси внешне сильно отличаются друг от друга

В подавляющем большинстве случаев краны-манипуляторы на базе автомобиля имеют бортовую платформу без тента, так как в противном случае процедура погрузки при помощи КМУ не представляется возможной.

Рисунок 10. Грузовая машина с КМУ и бортовой платформой без тента – так выглядит типичный представитель кранов-манипуляторов

Особенности кранов манипуляторов различных типов.

Первый тип не требует пояснений, он определяется исключительно максимальной грузоподъемностью выбранной модели и позволяет упростить выбор манипулятора из предлагаемой большой продуктовой линейки у каждого производителя. Львиную долю из предлагаемых кранов манипуляторов второго типа составляют универсальные многофункциональные модели, способные механизировать погрузку-разгрузку и одновременно перевезти различные грузы в кузове базового автомобиля КАМАЗ, МАЗ, Урал, Газель и др. по схеме «от двери до двери». Манипуляторы типа Z для леса устанавливают в основном на лесовозы, хорвесторы, форвардеры, трелевочные тракторы, поскольку они обладают повышенной прочностью стрелового оборудования. Манипуляторы для строительных работ оборудуются лебедкой, которая монтируется на внешнем колене крана производителем или может устанавливаться потребителем самостоятельно. Установочный комплект лебедки для крана манипулятора можно купить у дилеров. Фото лесной манипулятор, стрела типа Z с захватом. Фото строительный кран манипулятор, стрела типа S с дополнительной лебедкой на стреле. Существуют две основных конструкции стрел для крана манипулятора, это телескопические с крюком и тросовые. Последние имеют многосекционную стрелу с гидравлическим вылетом как на обычных автокранах и грузовую гидролебедку с тросом соответствующего диаметра. Фото тросового манипулятора с круговой ротацией на ОПУ, управление с пола Колонны различных типов кранов манипуляторов отличаются в основном опорной частью и приводом ее вращения. Ограниченный поворот предполагает использование в основании упорного подшипника и наличие реечного механизма для поворота колонны на заданный угол в обе стороны от нулевой точки. Применение опорно поворотного устройства (ОПУ), как у автомобильного крана, позволило соединить раму и колонну, с одновременной возможностью реализации посредством редуктора поворота круговую схему вращения. Представителем последнего типа является кран манипулятор UNIC. Для пятого типа кранов наибольший интерес представляют манипуляторы Z, которые отличаются от наиболее массовой серии S схемой складывания внутреннего колена. Если у типа S второе колено при сложении стрелы движется вниз, напоминая контуры указанной буквы (хотя в России чаще производители используют букву С), то у манипуляторов типа Z второе колено поднимается вверх и прижимается при сложении к верхней части первого колена, имитируя начертания данной буквы. Прямой вариант стрелы подразумевает наличие длинных колен, которые не позволяют реализовать обе названные выше схемы сложения. Собранная стрела манипулятора данного типа укладывается в транспортном положении на специальный упор закрепленный на переднем бампере грузовика прямо над кабиной или в положении назад вдоль кузова автомобиля.

Крупнейшие производители кранов-манипуляторов

К настоящему времени рынок кранов-манипуляторов может предложить покупателям как отечественные, так и зарубежные модели. Производством спецтехники данного типа занимается ряд российских , ЗАО «Инман», «ВЕЛМАШ-С»), упомянутые ранее компании HIAB и Palfinger, итальянский поставщик Amco Veba, японская фирма UNIC и мн. др.

Компактные, обладающие малой собственной массой краны-манипуляторы выпускает ЗАО «БАКМ», производственная база которого находится в Балашихе (Московская область). Производитель из Башкортостана, ЗАО «Инман», осуществляет поставку на рынок самых разных моделей кранов-манипуляторов с Z-образным стреловым оборудованием. При сборке КМУ широко применяются импортные комплектующие (от шведских, итальянских, финских поставщиков). Повышенная жесткость стрел обеспечивается благодаря использованию при их изготовлении прочного шестигранного профиля.

Шведская компания HIAB, являющаяся одним из мировых лидеров по производству кранов-манипуляторов, предлагает покупателям огромный ассортимент КМУ с грузовым моментом от 1 до 80 тм и максимальным вылетом стрелы от 2 до 27 м. Все установки отличаются широким диапазоном рабочих температур (от — 40°С до +50°С).

Известная итальянская компания Amco Veba осуществляет выпуск 3-х серий кранов-манипуляторов: «Стандарт» (универсальные модели), «C» (установки с обратным ходом стрелы) и «Е» (машины упрощенной конструкции). Производитель уделяет большое внимание безопасности выпускаемой продукции, что нашло отражение в лозунге .

В более чем сто стран мира осуществляется поставка КМУ, выпущенных под брендом UNIC. Эта техника отличается традиционно высокой для японской продукции точностью изготовления при сохранении производительности и грузоподъемности на уровне самых лучших европейских моделей КМУ.

КРАНЫ-МАНИПУЛЯТОРЫ, УСТАНОВКИ КМУ, АВТОКРАНЫ

_____________________________________________________________________________________________

Работа крана-манипулятора Palfinger

Рис. 2. Устройство крана-манипулятора Palfinger PK 15500/23500

1 — Пульты управления с земли со стороны распределителя и с противоположной стороны, 2 — Крепление крана (крепежные шпильки), 3 — Поворотный гидроцилиндр опоры, 4 — Неповоротный цилиндр опоры, 5 — Балка опор, 5а — Телескопическая балка опор, 6 — Фиксатор балки опор ручного выдвижения, 7 — Бак гидравлический с указателем температуры масла и указателем уровня масла, 8 — Механизм поворота, 9 — Основание крана, 10 — Колонна автоманипулятора Palfinger, 11 — Главный гидроцилиндр подъема, 12 — Верхнее сидение с пультом управления, 13 — Коленчатый рычаг (траверса), 14 — Лебедка, 15 — Главная стрела, 16 — Гидроцилиндр дополнительной стрелы, 17 — Цилиндр выдвижения гидравлических выдвижных секций стрелы, 18 — Дополнительная стрела, 19 — Гидравлическая выдвижная секция стрелы, 20 — Механическая (ручная) секция удлинителя стрелы, 21 — Грузовой крюк, 22 — Пульт дистанционного управления, 23 — Балансир Устройство гидравлической системы крана-манипулятора Palfinger Гидравлическая система автоманипулятора Palfinger обеспечивает выдвижение и поворот опор, установку автомобиля на опоры, подъем, опускание стрел и поворот, и включает в себя: — гидробак со встроенным фильтром низкого давления; — магистральный фильтр высокого давления; — гидрораспределители для управления автоманипулятора Palfinger и опорами; — гидроцилиндры с гидрозамками и клапанами удержания груза; — трубопроводы и рукава высокого давления (РВД). Работа гидросистемы крана-манипулятора Палфингер РК 15500/23500 При включении напорной подающей линии, рабочая жидкость из гидробака поступает к гидронасосу и подается через фильтр высокого давления на клапан аварийной остановки в распределителе и направляется через сливной фильтр в бак. При отжатых кнопках аварийной остановки автоманипулятора Palfinger жидкость проходит через главный предохранительный клапан, проходит через распределитель, поступает на последовательно подключенные распределители опор и через сливной фильтр возвращается в бак. При выведении любого золотника распределителей из нейтрального положения жидкость под давлением поступает к соответствующему потребителю. Давление в каждой из магистралей основного гидрораспределителя крана-манипулятора Palfinger, исключая линию выдвижения удлинителей стрелы, регулируются клапанами портов. Клапаны портов настроены на заводе-изготовителе и не подлежат регулировке. При достижении предельного давления соответствующего клапана, рабочая жидкость направляется на слив в бак. Давление в линии выдвижения удлинителей стрелы ограничено основным предохранительным клапаном. Кроме того, в линии поворота автоманипулятора Palfinger дополнительно установлены дроссели, которые снижают скорость движения жидкости и, тем самым, уменьшают скорость поворота. Распределители управления опорами имеют по одному клапану предельного давления во входной секции каждого распределителя. Гидравлическая схема крано-манипуляторной установки приведена в паспорте крановой установки. Электросистема крана-манипулятора Palfinger PK 15500/23500 Стандартная электрическая система крана-манипулятора Палфингер РК 15500/23500 (ручное гидравлическое управление) состоит из двух выключателей аварийной остановки крана, расположенных на обоих пультах управления краном, электрогидроклапана на гидрораспределителе и счетчика моточасов. Линия защищена предохранителем 8А. Кроме того, на пультах управления должны быть установлены кнопки включения звукового сигнала. При включении питания автоманипулятора Palfinger, оно поступает через последовательно соединенные кнопки аварийной остановки крана к электрогидроклапану и счетчику моточасов. Одновременно, на разъеме аварийного электрогидроклапана, загорается светодиод, который также сигнализирует о том, что питание на краноманипуляторную установку подано, а кнопки аварийного отключения разблокированы. Электрическая схема крано-манипуляторной установки приведена в паспорте крановой установки. Приборы безопасности крана-манипулятора Palfinger PK 15500/23500 Для надежной и безаварийной работы, кран-манипулятор Palfinger PK 15500/23500 оснащен следующими приборами и устройствами безопасности: — выключателем аварийной остановки; — системой ограничения грузоподъемности OSK или Paltronic (в зависимости от комплектации); — системой ограничения грузоподъёмности в зависимости от угла поворота крана-манипулятора Палфингер РК 15500/23500 (Paltronic); — системой контроля устойчивости краноманипуляторной установки (Paltronic); — системой контроля геометрии (Paltronic); — системой контроля транспортного положения (Paltronic); — гидрозамками и клапанами удержания груза; — указателем наклона крана-манипулятора Palfinger PK 15500/23500 пузырькового типа; — табличками грузоподъемности. Чтобы гарантировать безопасную работу крана-манипулятора Палфингер РК 15500/23500 разработаны устройства безопасности, которые служат для защиты оператора и оборудования. Устройства безопасности отрегулированы перед передачей оборудования потребителю/оператору. Устройство безопасности нельзя самостоятельно ни регулировать, ни отключать их. Аварийный выключатель крана-манипулятора Palfinger Аварийный выключатель, при его нажатии в аварийной ситуации, в течение 0,5 сек (500 мс) останавливает все функции крановой установки. Он находится на каждом пульте управления крана и на пульте дистанционного управления. При возникновении опасной ситуации немедленно отпустите все рукоятки управления. Нажмите на аварийный выключатель до его защелкивания. Если разблокировать аварийный выключатель прежде, чем будет гарантирована безопасная работа крана-манипулятора Палфингер РК 15500/23500, существует серьезная опасность для жизни. Разблокировать аварийный выключатель можно только тогда, когда будет обеспечена возможность безопасной работы. Гидрозамки и клапаны удержания груза крана-манипулятора Palfinger Для обеспечения надежной фиксации цилиндров при падении давления в напорных полостях крана-манипулятора Palfinger PK 15500/23500 или при обрыве подводящих трубопроводов все гидроцилиндры снабжены гидрозамками. Сдвоенный гидрозамок представляет собой управляемый обратный клапан, который открывается только при наличии давления в соответствующей магистрали. Помимо этого, гидрозамки на цилиндрах подъема первой и второй стрел выполняют дополнительную функцию предохранения металлоконструкции крана-манипулятора Palfinger PK 15500/23500 от поломки и называются клапанами удержания груза. При достижении определенного давления, превышающего тарировку пружины, открывается клапан, и жидкость из перегруженной полости цилиндра перетекает в гидросистему крановой установки, опуская груз. Цилиндры опор крана-манипулятора Палфингер снабжены сдвоенными управляемыми гидрозамками, которые исключают самопроизвольное выдвижение штока цилиндра при движении автомобиля и проседание опоры под нагрузкой. Опорные цилиндры с моментом до 10 тм оборудованы запорными кранами с ручным управлением. При поднятии груза не превышайте указанную на табличке максимальную грузоподъемность. Манометр крана-манипулятора Palfinger Грузовой момент отображается на манометре с 3-цветной шкалой (является опцией на некоторых моделях). Красная часть 3-цветной шкалы показывает зону перегрузки.

Рис. 3. Манометр крана-манипулятора Палфингер РК 15500/23500 Во время работы крана-манипулятора Palfinger стрелка манометра должна оставаться в зеленой зоне.

Когда Вы достигаете желтой зоны, кран нагружен приблизительно на 90 %. Если стрелка манометра находится в красной зоне, то необходимо сразу же уменьшить грузовой момент КМ (например, путем втягивания выдвижных секций).

Поэтому, при работе необходимо следить, в том числе и за показаниями манометра, чтобы избежать перегрузки крана. Как только стрелка манометра окажется в красной зоне, необходимо немедленно снизить нагрузку путем втягивания выдвижных секций стрелы для предотвращения перезагрузки крана. Система ограничения грузоподъемности крана-манипулятора Palfinger Система ограничения грузоподъемности OSK предназначена для защиты крана-манипулятора Палфингер РК 15500/23500 от перегрузки. Система ограничения грузоподъемности состоит из непосредственно блока защиты от перегрузки, установленного на золотниковом распределителе управления и датчика давления, выполненного заодно с клапаном удержания груза, установленного в поршневой полости цилиндра подъема главной стрелы. Давление от клапана удержания груза постоянно передается на клапан ограничения грузоподъемности. При достижении предельной грузоподъемности, клапан ограничителя открывается, и рабочая жидкость через регулируемый дроссель поступает к блокирующим цилиндрам ограничителя. Блокирующие цилиндры принудительно выводят все золотники распределителя в нейтральное положение и запирают их. В зависимости от исполнения системы ограничения грузоподъемности автоманипулятора Palfinger незаблокированным остается только золотник втягивания стрелы. При уменьшении вылета стрелы блокировка снимается. При другом исполнении OSK на пульте управления устанавливается разблокирующая кнопка, при нажатии на которую также можно уменьшить грузовой момент или опустить груз на землю. Работоспособность приборов безопасности подвергается проверке один раз в 6 месяцев. Испытание проводится рабочим грузом путем выдвижения удлинителей стрелы до срабатывания системы защиты. Затем с помощью рулетки замеряется вылет стрелы от оси вращения крана-манипулятора. Ограничитель должен срабатывать при 8 процентной перегрузке. При наступлении перегрузки рычаги управления, контролирующие функции увеличения грузового момента, блокируются в нейтральном положении. При перегрузе крана-манипулятора Palfinger PK 15500/23500 блокируются функции, ведущие к увеличению грузового момента: — первая стрела — опускание — вторая стрела — опускание/подъем — секции выдвижения — выдвижение Если на автоманипуляторе Palfinger установлено следующее оборудование: — лебедка — подъем — гусек — опускание/подъем — гусек — выдвижение телескопических секций Для разблокировки краноманипуляторной установки следует снизить грузовой момент посредством втягивания выдвижных телескопических секций стрелы. Если кран-манипулятор Palfinger Палфингер РК 15500/23500 находится в таком положении, что никакие дополнительные действия, приводящие к снижению грузового момента, невозможны (все телескопические секции стрелы втянуты, первая стрела опущена), для разблокировки КМУ необходимо выполнить следующие действия: OSK – ограничитель грузового момента без кнопки разблокировки: — При втянутых телескопических секциях переведите рычаг их управления в положение «втягивание». — Удерживая рычаг управления телескопическими секциями в положении «втягивание», опустите вторую стрелу. — Обратите внимание, что при опускании первой стрелы из положения выше горизонта — грузовой момент крана-манипулятора Palfinger PK 15500/23500 увеличивается. OSK – ограничитель грузового момента с кнопкой разблокировки: — Нажатием кнопки разблокировки вы активируете функцию «опустите вторую стрелу». — При поднятии первой стрелы до максимально возможного верхнего значения, система защиты от перегрузки OSK блокирует автоманипулятор Palfinger. Перед началом работы необходимо провести следующую функциональную проверку (без груза) системы ограничения грузоподъемности: — Поднять до максимально возможного верхнего положения первую стрелу с максимальной скоростью.

— Система ограничения грузового момента должна сработать при достижении максимально возможного верхнего положения (избегайте этой ситуации при реальной работе). — Вышеперечисленные движения должны заблокироваться. Если система защиты от перегрузки не сработала, эксплуатацию крана-манипулятора Palfinger необходимо немедленно прекратить и обратиться в авторизованный сервисный центр. После осуществления функциональной проверки системы ограничения грузового момента, необходимо выполнить действия, описанные выше, и опустить первую стрелу.

_____________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________

• Основное оборудование и параметры КМУ Unic
• Эксплуатация крановой установки Unic
• Конструкция КМУ Палфингер
• Система защиты от перегрузки манипулятора Palfinger
• КМУ Hiab 190
• Кран-манипулятор Hiab XS 320
• Гидроманипулятор Hiab 100/120
• КМУ Tadano
• КМУ Amco Veba
• КМУ Fassi
• КМУ Dongyang SS1506

_____________________________________________________________________________________________

• Оборудование КС-35714
• Гидросистема КС-35714, КС-35715
• Оборудование и механизмы КС-3577-4
• Рекомендации по ремонту КС-3574
• Гидрооборудование КС-55713
• Ремонт телескопической стрелы КС-55713-1К-3
• Детали и механизмы поворотной части КС-45717-1
• Устройство и органы управления КС-4572, КС-45719
• Работа гидрооборудования КС-45721, КС-45715
• Устройство КС-55727
• Обзор конструкции КС-6476
• Техобслуживание КС-3579
• Регулировки КС-35719
• Автокран КС-3575
• Кран КС-5576 Ивановец
• Автокран КС-5473 Днепр
• Автокран XCMG QY25K5S

• Гусеничный кран МКГ-25 БР
• Ремонт ходовой ДЭК-251
• Кран РДК-250