Устройство концевых балок кран-балки: полный разбор конструкции и ключевых элементов.
Что такое концевая балка и где она используется
Точное и безопасное перемещение грузов мостовым краном было бы невозможно без концевых балок (тележек).
Концевые балки (концевые тележки) — составная часть мостового крана, которая предназначена для крепления пролетной балки и перемещения этой балки по зоне обслуживания крана.
В зависимости от конструкции крана концевые балки(тележки) подразделяются на 2 типа: опорные и подвесные. Для приведения в движение концевых балок используют ручной или электрический привод, при этом для обеспечения плавного и контролируемого перемещения крана их часто дополняют тормозами. Именно этот узел, перемещаясь по подкрановым путям, обеспечивает подачу груза в нужную точку цеха или склада.
Понимание того, как устроена концевая балка, необходимо для правильной эксплуатации, технического обслуживания и диагностики неисправностей. В этой статье мы детально разберем конструкцию этого ключевого механизма.
Основные функции и общая компоновка концевых балок.
Главная задача концевых балок — обеспечить безопасное и плавное перемещение вдоль цеха крана с грузом.
Конструктивно, концевая балка представляет собой сварную металлическую раму, на которой смонтированы следующие элементы:
несущая рама;
приводные и холостые колеса;
приводной механизм (мотор-редуктор);
буферы резиновые БР (крановые концевые упоры);
ограничители хода (концевые выключатели);
тормоз (опционально).
Рассмотрим каждый узел подробнее.
Несущая рама концевых балок
Это основа всей конструкции, изготавливаемая из высокопрочной стали. Рама проектируется с учетом всех действующих нагрузок: вертикальных (вес) и горизонтальных (инерция, раскачка груза). Для кранов с большим пролетом раму дополнительно усиливают ребрами жесткости. Именно к раме крепятся все остальные компоненты, включая пролетную балку.
Ходовые тележки концевых балок
Ходовые колеса (тележки) выполняют роль опорных узлов, находящихся в непосредственном контакте с подкрановым путём. Для их производства применяются стали марок 75 или 65Г по ГОСТ 14959, хотя допускается использование и других марок, регламентированных ГОСТ 10791 и ГОСТ 25835. Стандартная компоновка подразумевает наличие одного приводного колеса на балку, однако в ряде случаев оба колеса могут быть приводными. Согласно требованиям ПБ 10-382-00, опорные концевые балки в обязательном порядке оснащаются тормозом механизма передвижения.
Приводные механизмы концевых балок
Открытая передача
Открытая передача — это механическая передача, не имеющая защитного корпуса (без корпусная конструкция), что делает её подверженной воздействию пыли, грязи и других загрязняющих веществ. Для её работы, как правило, применяется небольшое количество смазки густой консистенции.
Главные достоинства данной конструкции напрямую вытекают из её простоты:
Простота и экономичность. Конструкция легка в изготовлении, монтаже и обслуживании, что обуславливает её низкую стоимость.
Ремонтопригодность. Обеспечивается лёгкий и быстрый доступ для осмотра, регулировки и замены изношенных элементов.
Однако отсутствие защитного корпуса определяет и существенные недостатки:
Низкая защищённость. Передача подвержена загрязнению (пыль, абразив, влага) и воздействию погодных условий, что приводит к коррозии, замерзанию смазки или налипанию грязи.
Повышенный износ и низкий КПД. Отсутствие полноценной смазки и защиты вызывает ускоренный износ трущихся поверхностей, повышенные потери на трение и проскальзывание, что снижает общий КПД механизма.
Высокие эксплуатационные затраты. Необходимость частой проверки состояния, подтяжки и замены элементов увеличивает затраты на обслуживание
Червячный мотор-редуктор
Червячный мотор-редуктор — это механический редуктор, снижающий угловую скорость и повышающий крутящий момент на выходном валу. Его работа основана на червячной паре, состоящей из винта (червяка) и зубчатого колеса.
Ключевые преимущества делают его популярным решением во многих областях:
высокое передаточное число достигается даже в одной ступени при малых габаритах;
плавный и бесшумный ход обеспечивается характером зацепления, что выгодно отличает его от цилиндрических и конических аналогов;
эффект самоторможения возникает при остановке двигателя, что во многих случаях позволяет обойтись без дополнительного тормоза;
компактная компоновка благодаря расположению валов под углом 90°, что экономит пространство в конструкции;
высокая кинематическая точность обеспечивает, чтобы червячное колесо точно следовало за поворотом червяка.
Однако эти достоинства сопровождаются рядом существенных недостатков:
сравнительно низкий КПД (65–90%) из-за значительных потерь на трение скольжения в зацеплении;
повышенный нагрев при интенсивной работе, особенно на высоких передаточных числах, что часто требует дополнительного охлаждения;
чувствительность к ошибкам монтажа и ударным нагрузкам, которые могут привести к быстрому выходу из строя.
Цилиндрический мотор-редуктор
Цилиндрический мотор-редуктор — служит для передачи и преобразования крутящего момента между параллельными валами. Его основная функция — снижение частоты вращения выходного вала с одновременным увеличением крутящего момента, что реализуется за счёт зацепления цилиндрических зубчатых колёс.
Сильные стороны конструкции определяют его широкое применение:
высокий КПД, достигающий 98%, благодаря минимальным потерям на трение.
способность передавать значительную мощность, что делает редуктор идеальным для работы с большими нагрузками;
исключительная долговечность — ресурс превышает 25 000 часов при грамотной эксплуатации;
надёжность при переменных режимах работы, включая устойчивость к частым пускам и остановкам;
высокая кинематическая точность, обеспечивающая минимальный люфт выходного вала;
простота обслуживания, обусловленная лёгким доступом к узлам и заменой смазки;
стабильный тепловой режим — нагрев значительно меньше, чем у червячных или конических аналогов.
Однако и у этой конструкции есть свои ограничения:
ограниченное передаточное число на одну ступень (обычно до 1:6.3), что для достижения высоких значений требует использования многоступенчатых схем;
увеличение габаритов и массы при росте передаточного числа и количества ступеней;
Система безопасности концевых балок.
Безопасность — приоритет при работе с грузоподъемными механизмами. Концевая балка оснащается несколькими защитными устройствами:
буферы резиновые БР (крановые концевые упоры), устанавливаются с обоих торцов балки. Их задача — поглощать энергию удара при столкновении с концевым упором или другим краном. Бывают полиуретановыми, резиновыми или пружинными.
концевой выключатель (ограничитель хода), это электронное устройство, которое автоматически отключает двигатель привода при подходе крана к крайнему положению на пути. Не позволяет крану врезаться в упоры на скорости.
тормоз, может быть частью привода (например, стопорный тормоз двигателя) или устанавливаться отдельно. Обеспечивает точную остановку и удержание крана в заданной позиции, что критически важно для точного позиционирования крана.
Концевая балка — это не просто набор колес и двигателя, а сложный инженерный узел, где каждый элемент выполняет свою важную функцию. От надежности несущей рамы, качества колесных пар, корректной работы привода и исправности систем безопасности зависит бесперебойная и, главное, безопасная работа всей кран-балки. Регулярный осмотр и своевременное техническое обслуживание всех компонентов концевых балок — залог долгого срока службы вашего грузоподъемного оборудования.
Как выбрать надёжную концевую балку для мостового крана?
Концевая балка — критически важный элемент мостового крана, от которого зависит безопасность и долговечность оборудования. Мы подготовили чек-лист для правильного выбора.
1. Соответствие нагрузкам
- Расчёт общей массы крана + груза с запасом 20-30%
- Для ударных нагрузок — усиленные конструкции
2. Материалы и сборка
Рама: Сталь Ст3/Ст20 с антикоррозийной обработкой
Колёса: Сталь 45Х с закалкой (45-50 HRC)
Подшипники: Только закрытого типа
3. Совместимость с краном
- Точное соответствие шага колёс рельсовому пути
- Проверка типа привода (для ведущих балок)
Чего избегать
- Балки без паспорта и расчётов
- Подшипники открытого типа
- Слишком лёгкие конструкции
Нужна помощь в выборе?
Наши инженеры бесплатно подберут балку под ваш кран и режим работы.
Получить консультациюПреимущества компании ООО ПК "Крантехмаш"
Профессиональные решения для грузоподъёмного оборудования с 2010 года
Производство кранов
- Мостовые краны грузоподъёмностью до 50 тонн
- Козловые краны для складов и терминалов
- Консольные краны для цехов
Ремонт и модернизация
- Замена концевых балок и колёсных пар
- Ремонт механизмов подъёма/передвижения
- Установка частотных преобразователей
Техническое обслуживание
- Плановые ТО (ежемесячные/ежегодные)
- Диагностика узлов крана
- Аварийный ремонт крана 24/7
Почему выбирают нас:
Собственное производство
Сертификаты ГОСТ
Опыт работы — 15 лет
Доставка по всей России
Остались вопросы?
Наши специалисты бесплатно проконсультируют вас по любым вопросам.