Грейфер одноканатный принцип работы

Грейфер одноканатный принцип работы

Эти машины широко применяется на складах сыпучих материалов, в портах, железно-дорожном транспорте, литейных в качестве грузозахватного сосуда кранов — кабельных, поворотных, портальных, мостовых и т. д. На основе экспериментальных исследований разработаны таблицы, дающие возможность почти для всех видов сыпучих материалов определить необходимый вес грейфера, средний вес захватываемого за один прием материала и общую нагрузку на кран. Существующие многочисленные конструкции которые могут быть разделены на 4 группы:

Одноканатные грейферы

Одноканатными принято называть такие машины, у которых оба рабочих движения (подъем или спуск, закрывание или раскрытие) осуществляются одним тяговым органом, преимущественно канатом. Одноканатные по конструкции могут быть автоматическими (с колоколом) или с ручным управлением при раскрытии.

В настоящее время одноканатные автоматические (с колоколом) в виду сложности конструкции не применяются.

На рис. 1 изображен одноканатный грейфер Гинстальмоста. Грейферы состоит из челюстей а, средней траверсы б, верхней траверсы в и траверсы для челюстей е.

Траверса б направляется штангой. В траверсе г установлены защелки. Грейфер подвешивается к крюку крана посредством специальной траверсы д. Для плавного раскрывания служит масляный тормоз е, связанный с траверсой в и челюстями а. В закрытом положении — траверса г сомкнута с траверсой б (рис. 2, В). Если потянуть за канат к, то рычаги М и N примут положение, показанное пунктиром. Скошенные опорные поверхности защелок р под действием собственного веса соскальзывают с траверсы г, последняя опускается, и грейфер раскрывается. При опускании его на материал траверса крюка д, а вместе с ней и траверса б опускаются до тех пор, пока последняя не достигнет положения а (рис. 2, Б). Защелки переходят из положения I в положение II, и рычаг N под влиянием собственного веса падает в промежуток между обеими защелками, принимая прежнее положение (рис. 2, А); траверса г смыкается с траверсой б, и при дальнейшем подъеме крюка грейфер закрывается.

Скорость раскрывания и закрывания челюстей регулируется масляным тормозом (рис. 3), который представляет цилиндр с полостями А и В, соединенными между собой вентилем, регулирующим пропуск масла. При открывании масло из А переходит в В через вентиль L, регулируемый помощью установочного винта. Пружина R (рис. 2, В) удерживает рычаг в его положении и только усилием каната к она может быть сжата и защелки р разомкнуты.

Одноканатные целесообразно применять там, где одно и то же перегрузочное устройство должно быть использовано для перегрузки как сыпучих материалов, так и штучных грузов. Это имеет место в литейных, на строительных площадках, в шлаковых канавах при очистке паровозов и т. д.

Двухканатные грейферы

У двухканатных операции подъема выполняются одной группой канатов, называемых подъемными, или удерживающими, а раскрытие и закрытие осуществляется другой группой канатов, называемых замыкающими. Обычные подвешены к грузоподъемному устройству на 4 ветвях ( 2 ветви замыкающего и 2 ветви подъемного каната); встречаются подвешенные на трех ветвях (2 ветви подъемного и одна замыкающего каната). Из двухканатных наибольшее распространение получил грейферы тира Демаг (рис. 4).

Грейфер состоит из следующих элементов

1. верхняя неподвижная траверса — клепаная или сварная коробка, в которой укреплены на осях верхние блоки полиспаста замыкающего каната;
2. нижняя подвижная траверса — клепаная или сварная коробка с нижними блоками полиспаста замыкания;
3. челюсти с режущими кромками;
4. скелет грейфера — 4 наклонных тяги, скрепляющие челюсти с верхней траверсой;
5. замыкающий и подъемные канаты.

Основные недостатки машины типа Демаг — невыгодное положение центра тяжести, большие габаритные размеры и сложность монтажа.

Принцип работы двухканатных заключается в следующем.

Каждая группа канатов навивается на два отдельных барабана лебедки. Для раскрытия необходимо затормозить барабан подъема, а барабан замыкания вращать в сторону сматывания каната; в силу этого средняя траверса (подвижная) под влиянием собственного веса опускается, и челюсти раскрываются. При замыкании барабан замыкания вращается в обратную сторону, канаты же подъема неподвижны. Подъем производится при одновременной работе обеих групп канатов. Двухканатный находит широкое применение при непрерывной перегрузке массовых грузов. Недостаток, общий для всех двухканатных, требующих специальной двухбарабанной лебедки, оправдывается рентабельностью работы этих грейферов, являющихся по конструкции более простыми, чем одноканатные, и более надежными в работе.

Моторные грейферы

У моторных закрытие и раскрытие челюстей осуществляется тяговым органом (цепью или канатом), приводимым в движение электромотором, установленным на раме.

Достоинства моторных следующие:

1. независимость в процессе замыкания от лебедки крана, в виду чего моторный можно подвешивать к крюку любого крана;
2. моторный может раскрываться не на полную величину раскрытия, что имеет значение там, где не требуется полной разгрузки (литейные и т. д.);
3. при замыкании челюстей моторного отсутствует вертикально направленная сила тягового каната, присущая двухканатным, вследствие чего замыкание грейфера происходит лучше.

Недостатки моторного грейфера

1. большой мертвый вес;
2. сложность конструкции и в связи с этим сравнительно большая стоимость;
3. по условиям подвода тока моторный не может быть использован на больших расстояниях (складах);
4. невозможность быстрого опускания, отсюда не всегда достаточное погружение в материал.

Вследствие указанных недостатков моторный особо широкого распространения не получил. Емкость моторных не превышает 3 м3.

Специальные грейферы

имеют особые формы челюстей в зависимости от условий работы. Многочелюстной грейфер «Полип» для перегрузки кускового материала (рис. 13) состоит из шести челюстей и головки. Связь головки с челюстями осуществлена тягами и замыкающим канатом. Независимость движения каждой челюсти достигается наличием ролика в каждой челюсти, непосредственно связанной с головкой. Равномерное распределение усилий в челюстях достигается тем, что замыкающий канат последовательно огибает ролики головки и челюстей и проходит через уравнительные ролики. Ролики головки расположены в виде звездочки. Внешнее движение челюстей ограничено кольцами. Ролики челюстей защищены обоймами. Механизм весь сварной, тяги состоят из уголков.

Другие конструкции грейфера

характеризуются обтекаемой формой челюстей для уменьшения трения зачерпываемого материала о стенки. Это ведет к понижению замыкающего усилия и при определенной нагрузке крана дает возможность увеличить полезную емкость . Центр тяжести делают ниже для увеличения устойчивости в раскрытом состоянии, увеличивают так же раскрытие челюстей и длину хода режущих кромок. Челюсти тщательно отделывают (грунтовка перед окраской). Уменьшают собственный вес челюстей, элементов полиспаста и траверс путем применения особых прокатных профилей (ребер, коробчатых сечений). Применяют специальные легкие сплавы; оси и валы термически обрабатывают; втулки изготовляют из высококачественных бронз и чугунных сплавов твердостью 500 по Бринелю.

Для уменьшения износа тросов полиспаста отношение диаметра ролика к диаметру каната принимают равным 30-40, а при цепях диаметр ролика берется больше 20 толщин цепного железа. Для определения рациональной конструкции служит ряд параметров, составляющих характеристику грейфера.

Наиболее существенным параметром является усилие зарывания, определяемое помощью кривой зачерпывания. С достаточной для практической целей точностью усилие зарывания может быть определено путем вычисления отношения между натяжением замыкающего каната и горизонтальным усилием на кромках челюстей. Это отношение называется передаточным числом. Для удовлетворительной работы передаточное число его должно лежать в пределах:

Перегрузка угля, песка и легко воспламеняющихся материалов	0,9—0,4
Перегрузка дробленого камня и кускового материала	1,2—0,7
Легкие экскавационные работы	1,3—1,0
Тяжелые экскавационные работы	1,5—1,2
Перегрузка тяжелой руды	2,0—1,3

Чтобы сравнить два грейфера и выбрать наилучший, необходимо сопоставить их характеристики. Это делается так: вычисляется передаточное число для различных положений замыкания и строится кривая зачерпывания (замыкания челюстей). Для построения кривой зачерпывания рекомендуется следующее: начиная от нуля (наибольшее раскрытие челюстей), умножают передаточное число на расстояния, пройденные вершинами кромок челюстей от нуля до этой точки. Полученные величины дадут глубины погружения челюстей в материал в различные моменты. По этим ординатам строится кривая зачерпывания. Она дает возможность судить о степени наполнения грейфера.

Одноканатный грейфер

Рабочий цикл одноканатного грейфера — опускание, зачерпывание, подъем груза и раскрытие челюстей ведется одним канатом, работающим от одной лебедки. В этом заключается главное преимущество одноканатных грейферов, позволяющих, осуществлять рабочий цикл грейфера, подвесив его непосредственно на крюк грузоподъемного механизма. Такой грейфер является быстросменным грузозахватным приспособлением. С помощью одноканатного грейфера, на существующем грузоподъемном оборудовании, возможно механизировать погрузочно-разгрузочные работы по транспортировке сыпучих грузов.

Одноканатные грейферы находят широкое применение во многих производственно-строительных отраслях и используются на всем разнообразии грузоподъемных механизмов, кран-балки всех типов, башенные краны, автомобильные краны (автокраны), железнодорожные краны.

На нашем предприятии одноканатные грейфера можно разделить на три вида: двухчелюстные — работающие по принципу падающего рычага, двухчелюстные — работающие по принципу направляющих, многочелюстные — работающие по принципу направляющих. Подробнее о каждом конструктиве грейфера будет рассмотрено ниже.

Грейфера двухчелюстные одноканатные объемом от 0,1м3 до 2,5м3

Работа данных грейферов построена по принципу падающего рычага. Падающий рычаг несущий блочную обойму и свободно висящий на оси блоков при опускании захватывает ось, благодаря которой канатный полиспаст восстанавливает кинематическую связь между блоками. В таком виде при подъеме грейфера, происходит закрывание челюстей и зачерпывание материала. После перемещения груженого грейфера на место разгрузки и касания им опорной поверхности происходит ослабление ветвей каната, при этом захватный элемент разъединяется с осью, в результате разрывается кинематическая связь между блоками и под воздействием собственной массы грейфера происходит открывание челюстей.

Мы производим различные модели данных грейферов, как по объему, так и по типу перегружаемого груза. В таблице представлены некоторые серийно выпускаемые модели на нашем предприятии. Данная конструкция позволяет производить грейфера объемом от 0,1м 3 до 2,5м 3 с высокой надежностью. Такие грейфера используются на кранах грузоподъемностью от 500 кг. Вы можете обратиться в отдел маркетинга для консультации с нашими специалистами для выбора оптимального грейфера для Ваших условий работы, а так же ознакомиться с серийными грейферами пройдя по ссылке Подробнее.

Грейфера многочелюстные одноканатные объемом от 0,07м3 до 2,0м3

Такие грейфера пользуются широкой популярностью. Конструкция данных грейферов позволяет изготавливать их практически любого объема и соответственно они могут быть использованы на многих типах грузоподъемных механизмов и любой грузоподъемности. Клиновидная форма челюстей позволяет врезаться грейферу в зачерпываемый материал, что хорошо способствует использованию его при работе на большой глубине. Данные грейфера могут работать со всеми типами грузов.

Принцип работы данных грейферов отличается от описанных выше тем, что вместо падающего рычага используется механизм с двумя направляющими. Грейфер в открытом положении ставится на груз при дальнейшем опускании каната, плита с направляющими входит в зацепление с помощью собачек с нижней траверсой, при дальнейшем поднятии грейфера его челюсти закрываются зачерпывая груз. Открытие грейфера происходит при касании опорной поверхности, плита с направляющими выходит из зацепления с нижней траверсой и при поднятии каната челюсти грейфера открываются. В таблице представлены некоторые модели данных грейферов производимых серийно Подробнее.

Грейфера двухчелюстные одноканатные объемом от 3,0м3 до 7,0м3

На нашем предприятии аналогично принципу работы многочелюстных одноканатных грейферов выпускаются и двухчелюстные одноканатные грейфера большого объема. Для перегрузки больших объемов груза и не возможности использования грейферов двух- или четырех- канатных, возможно использование одноканатных двухчелюстных, работающих по принципу направляющих. Возможно изготовление таких грейферов любого объема. В таблице приведены характеристики некоторых выпускаемых нами грейферов Подробнее.

Грейферы: описание, назначение и разновидности

Грейфер — приспособление, предназначенное для извлечения и погрузки навалочных (сыпучих, пылевидных, кусковых) и штучных грузов. Говоря о грейферах, выделяют два основных типа, принципиально отличных по назначению. К первому типу относят грейферные ковши, основная цель которых — копание грунта. Ко второму — грейферные захваты, предназначенные для осуществления погрузочно-разгрузочных работ.

Грейферами оснащаются грузоподъемные механизмы и копательная техника, такая как, подъемные краны и экскаваторы, на крюк или стрелу которых навешивается грейферный механизм, расширяя область их применимости. Конструктивная особенность грейферного ковша, состоящего из пары смыкающихся челюстей, позволяет работать «в глубину» без расширения границ копаемой области. Это нашло широкое применение в рытье (чистке) колодцев и бурении скважин.

Грейферные механизмы применяются также при подводной добыче строительных материалов и полезных ископаемых. Водные суда, оборудованные краном с грейферным ковшом, используются для добычи песка, гравия, руды со дна рек, озер, морей и океанов.

Иное назначение имеет погрузочный грейфер, конкретная конструкция которого зависит от типа перемещаемого груза. Для погрузки сыпучих материалов захватывающие элементы грейфера исполняются в виде лопастей, имеющих (в сомкнутом виде) ковшеобразную форму. Челюсти для захвата леса, труб и других продолговатых предметов цилиндрической формы, имеют клещевидную форму. Щупальцеобразный захват идеально подходит для взятия плотных крупнокусковых грузов (металлолома, крупного бытового мусора и др.).

Управление грейферным устройством заключается в выполнении двух действий: перемещение самого устройства и манипуляция его челюстями. В зависимости от кинематики управления выделяют два вида грейферов: канатные и приводные (моторные).

Канатные грейферы

Канатный грейфер приводится в движение одним или несколькими приводными барабанами с намотанными на них управляющими тросами. Лебедки, в состав которых входят эти барабаны, размещаются на подъемном механизме, на крюк которого подвешивается грейфер. По числу управляющих канатов различают одноканатные и многоканатные грейферы. Последние, в свою очередь, подразделяются на двух-, трех- и четырехканатные.

Качество копания канатного грейфера, напрямую зависит от его массы и скорости смыкания челюстей, которая, в свою очередь, зависит от скорости вращения приводного барабана. Слишком быстрое вращение приводит к неэффективному захвату по причине того, что челюсти ковша не успевают углубиться в копаемый материал. Это проблема всех облегченных канатных грейферов – слишком малый вес не обеспечивает достаточной прижимной силы, что особенно критично при разработке плотного грунта.

Одноканатный грейфер

Управление данным типом грейферов осуществляется при помощи единственного каната, ответственного как за подъем, так и за замыкание челюстей. Главное преимущество заключается в том, что использовать его могут подъемные устройства, обладающие всего одной лебедкой. Одноканатный грейфер не требует сложной установки – его достаточно подвесить на крюк за прикрепленную к нему скобу и — он готов к работе. Указанные достоинства объясняют его популярность: он прост в эксплуатации и незаменим при проведении работ, требующих частой смены копательных насадок.

Общий принцип работы классического одноканатного грейфера заключается в следующем. Каждая челюсть ковша шарнирно соединена с нижней и верхней траверсами (опорными основаниями). Сближение траверс друг с другом приводит к смыканию челюстей, а удаление — к размыканию. Нижняя траверса грейфера является подвижной, следовательно, для сближения ее с верхней, предусмотрен специальный запорный механизм, состоящий из подвижной головки, напрямую или через полиспаст соединенную с подъемной лебедкой, и зацепного элемента (например, крюка), крепящегося к нижнему основанию. Поднимание головки, сцепленной с нижней траверсой посредством образуемого замка, приводит к сведению верхней и нижней опорных частей грейферного ковша и, как следствие, замыканию челюстей. Раскрытие челюстей осуществляется под действием собственного веса, при условии открытого запорного устройства.

Полный цикл работы одноканатного грейфера состоит из следующих этапов:

• Опускание. Лебедка подъемного механизма работает на спуск. Грейфер с полностью раскрытыми челюстями опускается на рабочую поверхность до упора. Зачастую ковш не просто опускают, а практически «бросают», что приводит к более глубокому внедрению челюстей в материал. Такая техника позволяет эффективнее загребать плотные породы.
• Захват. Замочный механизм защелкивается, и лебедка начинает работать на подъем, что приводит к постепенному смыканию челюстей и захвату материала.
• Подъем. Когда челюсти полностью смыкаются, барабан подъемной лебедки продолжает наматывать трос, что приводит к отрыву грейферного ковша от поверхности и его дальнейшему подъему на необходимую высоту.
• Выгрузка. Перемещенный на место выгрузки ковш опускается на поверхность, что приводит к открыванию замка. Дальнейший подъем ковша приводит к его распахиванию — груз высыпается, и полностью раскрытый ковш готов к следующей загрузке.

Основной недостаток, присущий одноканатному грейферу, — раскрытие замка происходит после полного опускания ковша в момент его контакта с поверхностью. Это снижает эффективность выполняемой работы. Избежать этого помогает специальный разгрузочный тросик, который принудительно снимает блокировку замка независимо от того, на какой высоте находится ковш. Данное техническое решение значительно ускоряет процедуру разгрузки, однако приводит к очень громкому удару головки о верхнюю траверсу в момент раскрытия захвата.

Для предотвращения раскачивания грейферного захвата используют стабилизирующие тросы.

Двухканатный грейфер

Для манипуляции данными видами грейферов используют два независимых барабанных привода. Первый отвечает за вертикальное перемещение ковша, второй — за работу челюстей. Использование двухканатной системы снижает износ тросов, что повышает надежность эксплуатации всей конструкции.

Цикл работы двухканатного грейфера несколько отличается от одноканатного:

• Опускание. В момент снижения поддерживающий трос движется на спуск, а трос, управляющий смыканием челюстей, ослаблен. Челюсти находятся в полностью открытом состоянии.
• Захват. После соприкосновения челюстей с рабочей поверхностью поддерживающий трос останавливается, а челюстно-управляющий — начинает движение вверх, обеспечивая сбор материала смыканием челюстей.
• Подъем. В момент полного схлопывания челюстей управляющий трос не останавливается — происходит подъем ковша. Для снижения нагрузки на манипулирующий челюстями трос подключается второй, поддерживающий. Таким образом, нагрузка между ними распределяется поровну. Основные проблемы заключается в их синхронизации: барабанные приводы не всегда имеют одинаковую скорость вращения, а уловить момент включения поддерживающего барабана вручную, является искусством. С этой целью применяются разного рода синхронизационные устройства, автоматизирующие процесс подъема.
• Выгрузка. Открытие висящего на определенной высоте ковша производится ослаблением челюстно-манипуляторного троса, барабан которого раскручивается до полного раскрывания челюстных зажимов. После выгрузки грейферный захват готов к новому циклу работы.

Трехканатные и четырехканатные грейферы

С принципиальной точки зрения, функционирование трех- и четырехканатных захватов не отличается от двухканатных. Разница лишь в количестве дополнительных тросов. В трехканатном — один канат поддерживает, а два — управляют челюстями, причем синхронно. В четырехканатном — одна пара канатов — поддерживающая, вторая — управляющая. Использование конструкций с дополнительными тросами позволяет повысить грузоподъемность и мощность грейферных захватов.

Приведенные схемы грейферов носят упрощенных характер. Для усиления эффективности эксплуатационных характеристик грейфера их базовая конструкция дополняется полезными механизмами. Так, интеграция полиспаста — системы из подвижных и неподвижных блоков с огибающим их тросом — дает выигрыш в силовых и скоростных характеристиках применяемого захвата.

Приводные грейферы

Управление челюстями данного вида механизмов реализуется посредством отдельного привода, который передает силовое усилие с электрического или дизельного мотора на исполнительные элементы. С целью подчеркнуть существование отдельного двигателя, ответственного за управление приводом, приводные грейферы часто называют моторными.

Двигатель, усилие с которого передается на челюсти посредством привода, может являться частью конструкции грейфера или размещаться за ее пределами, на подъемно-погрузочном механизме. В последнем случает, в зависимости от привода, к управляющему механизму грейфера должны дополнительно подводиться шланги или кабели.

По типу привода выделяются следующие типы грейферных захватов:

• электромеханические
• гидравлические
• пневматические
• электромагнитные

В электромеханическом приводном грейфере рабочее усилие, вырабатываемое электрическим двигателем, передается на челюстные захваты при помощи зубчатого, редукторного, ременного, винтового или другого передаточного механизма. Простые, но надежные, захваты оснащаются электрической талью — электромотором с полиспастом, подвижный блок которого в сочетании с шарнирной системой челюстей координирует работу последних.

Гидравлические грейферы оснащаются гидроцилиндрами и системой подводящих шлангов. Насосное оборудование, служащее для нагнетания жидкости в цилиндры, не является частью конструкции гидравлического типа. Это следует четко понимать. Если насос установлен непосредственно в грейфере с системой цилиндров, то привод такого механизма будет называться электрогидравлическим.

Устройство пневматического грейфера, по сути, не отличаются от гидравлического, за исключением того, что вместо жидкости используется сжатый воздух, нагнетаемый воздушным насосом (компрессором).

В основе функционирования электромагнитного грейфера лежит явление возникновения магнитного поля под действием электрического тока. Напряжение, приложенное к катушкам возбуждения, заставляет подвижный магнитопровод сблизиться с корпусом и сомкнуть челюсти. Образуемый от двух катушек магнитный поток порождает единое магнитное поле, отвечающее за притяжение ферромагнитных материалов к электромагниту. Кроме того, возникающий магнитный эффект усиливает «хватательные» характеристики захвата — мелкая металлическая стружка и другие мелкокусковые предметы, являющиеся ферромагнетиками, не высыпаются из ковша при его перемещении, что повышает объем удерживаемого груза. Опорожнение ковша производится прекращением подачи напряжения на катушки магнитопроводов. Челюсти под действием собственного веса размыкаются — и груз вываливается.

Классификации грейферов по типу челюстей

Как было упомянуто выше, захватывающие элементы грейфера называются челюстями. Их количество варьируется от двух до восьми. Форма челюстей во многом определяет, с какими грузами способен работать захват. Ковшеобразные грейферы нередко используются для проведения копательных работ и добыче ископаемых. С целью улучшения черпающих характеристик режущие кромки ковша дополняются заостренными зубьями. Клещеобразные захваты удобны для погрузки круглого леса, трубных изделий и других цилиндрических объектов продолговатой формы. Вильчатые грейферы находят свое применение как оборудование сельскохозяйственного предназначения. Они незаменимы для высокопроизводительной погрузки сена, соломы, силоса и прочих волокнистых материалов, как в рулонном, так и рассыпном виде.

Сыпучие, мелкокусковые и склонные к высыпанию (вытеканию) грузы перегружаются при помощи закрытого или полузакрытого грейферного ковша. Остальные типы грузов обрабатываются открытыми грейферами, лопасти которых при смыкании не образуют сплошной поверхности.

Отдельно стоит заострить внимание на траектории движения челюстного захвата. У копательных устройств челюсти смыкаются по «роющей » траектории, позволяя тем самым глубже внедряться в разрабатываемый грунт. Лопасти, двигающиеся по подгребающей траектории, наоборот, не должны врезаться в материал. Их основная задача — сгребать сыпучие и мелкокусковые грузы, послойно лежащие на поверхности. Отсюда и назначение у них совсем иное — погрузочное.

При проведении работ в ограниченном пространстве, например, при рытье колодца или скважины, важен такой параметр как максимальный размах челюстей грейфера. Чем меньше общая ширина размаха, тем лучше. В идеале: ширина размаха должна совпадать с шириной копания. На сегодняшний день, существуют грейферные модели с неизменяемой шириной размаха, обеспечиваемой благодаря кинематической схеме движения челюстей по фиксированным направляющим.

При копании и погрузке неоднородных по твердости пород предусмотрены грейферы с независимым смыканием челюстей. Классический вариант, когда конструкция привода предполагает одновременное равномерное закрывание всех челюстей, терпит в данном случае неудачу. Если одна из челюстей во время смыкания встречает на своем пути сопротивление и останавливается, то это блокирует работу остальных. Независимое (поочередное) челюстное схождение решает возникающую проблему. Это реализуется путем интеграции пружинных механизмов в тягу каждой челюсти, приводящих к перераспределению усилий на элементы грейфера с целью более плотного обхватывания груза.

Встречаются грейферные захваты, имеющие индивидуальный привод каждой челюсти. Отдельное исполнительное устройство на каждую «клешню» позволяет в существенной мере повысить ее мощность. Более того, это решает проблему неравномерного смыкания, описанную выше.

Вращение грейфера вокруг своей оси осуществляется за счет роторной установки. Оснащение подъемно-погрузочного механизма ротатором позволяет захватывать грузы из любого положения, что особенно актуально при подъеме контейнеров и емкостей, имеющих строго определенные места захвата.

Грузозахватные механизмы и приспособления: грейфер

Одним из распространенных и востребованных захватов является грейфер. Предназначен он для работы с сыпучими материалами, строительным мусором, лесозаготовками и другими подобными грузами.

Мостовые и козловые краны, как однобалочные, так и двухбалочные, могут быть оборудованы различными грузозахватными устройствами, в зависимости от места их установки и назначения. Одним из распространенных и востребованных захватов является грейфер. Предназначен он для работы с сыпучими материалами, строительным мусором, лесозаготовками и другими подобными грузами.

Грейфер незаменим в работе с сыпучими и навалочными грузами

Типы грейферов

Классифицировать грейферы можно как по принципу действия, так и по виду захвата. Выбор типа механизма будет зависеть от назначения мостового или козлового крана, на который он будет установлен и вида грузов, с которыми будет осуществляться работа.

По принципу работы механизма, грейферы бывают:

• Канатные (одноканатные, двухканатные, трехканатные, четырехканатные): в них части захвата соединяются с лебедками посредством канатов;
• Приводные: электропривод располагается непосредственно на самом захватном органе.

Одноканатные грейферы являются наиболее простыми в устройстве: его подъем и опускание, а так же захват груза челюстями происходят при помощи одного каната и одной лебедки. Управлять таким механизмом не сложно, однако работа возможна только с некоторыми видами грузов. Два каната несут различные функции: один поднимает грейфер, а второй – замыкает челюсти.

Устройство приводных механизмов сложное и требует систематического технического осмотра, отладки и обслуживания. Электропривод может быть как редукторным, так и на основе электротали. Приводной механизм грейфера позволяет выполнять рабочие операции точно и без сбоев, количество циклов в единицу времени при этом больше, чем у канатных.

По количеству челюстей, грейферы делятся на:

• Двухчелюстные. Захват состоит из двух частей, которые плотно смыкаются вместе.
• Многочелюстные. Захват делится на 3 и более части. В свою очередь, такие механизмы подразделяются на: закрытые, полузакрытые и открытые.

Вид грейфера определяется его назначением

При выборе вида грейфера для грузоподъемного крана, стоит учитывать специфику грузов, с которыми предстоит работать. Грузоподъемность таких механизмов может быть различной, вычисляется она суммарным сложением веса груза и самого грейфера. Управление грейфером производится из кабины крана, либо с пульта.

Назначение грейфера

Сам по себе грейфер может быть установлен на различные виды кранов и погрузчиков, а так же на экскаваторы различных типов. Кроме того, зачастую грейфер проектируется таким образом, что может быть как подвешен на крюк грузоподъемного крана, так и быстро демонтирован. Такие приспособления требуются на производстве, где использовать их приходиться не так часто.

Грузоподъемные грейферные краны применяются довольно широко не только в строительстве, но и в производстве различной направленности, а так же на некоторых складах. Работа осуществляется с кусковыми и сыпучими материалами. Погрузо-разгрузочные операции могут производиться как с грузами на поверхности, так и путем глубокой выемки грунта.

Различные типы грейферов используются для соответствующих грузов

Области применения кранов с грейферными механизмами захвата очень разнообразны:

• складское дело, логистика;
• машиностроение и другие виды производства;
• металлургия;
• металлообработка;
• строительство;
• лесозаготовка;
• деревообработка;
• добыча и хранение нерудных материалов и другие.

Грейферные краны относятся к оборудованию специального назначения. Проектирование таких видов ГПО осуществляется, как правило, индивидуально. При этом, учитываются особенности производственных процессов. Например, для некоторых металлургических предприятий грейферы дополнительно оснащают магнитными устройствами.

Устройство грейфера позволяет применять грузоподъемную технику в тех областях производства, в которых другие виды захватных устройств использовать невозможно. Этот факт делает грейферные краны уникальным и незаменимым оборудованием. Проектирование грейфера осуществляется, как правило, индивидуально, исходя из данных о процессе производства и специфичности грузов.

Грейфер одноканатный принцип работы

Грузоподъёмность грейфера определяется взвешиванием материала после пробного зачерпывания, производимого владельцем грейфера перед применением для перевалки груза данного вида (марки, сорта). Пробное зачерпывание производится с горизонтальной поверхности свеженасыпанного грунта. Канаты грейфера должны быть защищены от перетирания материалом, захватываемым грейфером [5] .

Блоки грейфера располагаются и выполняются таким образом, чтобы исключалось самопроизвольное его раскрытие и выпадение канатов из желобка блока [5] .

Классификация

• Канатными:

1. Одноканатный [2] .
2. Двухканатный [2] и разновидности: четырёхканатный и подгребающий [6] .

• Грейфер с жёстким подвесом [4] .

1. Приводной (моторный) [2] .
2. Двух- и многочелюстные [6] .

Канатные грейферы

Одноканатный грейфер

Одноканатные грейферы являются сменными грузозахватными приспособлениями и могут быть навешены на крюковую обойму любого крана соответствующей грузоподъёмности. Канат грейфера этого типа одновременно является подъёмным и замыкающим. Основная конструктивная особенность — наличие замка, соединяющего обойму с траверсой. Обойма и траверса могут быть выполнены с блоками полиспаста. Вместимость данного типа грейферов от 0,5 м³ до 2,0 м³ [2] .

Принцип работы

Рабочий цикл одноканатного грейфера:

1. Исходное положение: грейфер открыт и висит на канате, обойма и головка приближены, замок открыт [2] .
2. Опускание грейфера на груз: грейфер открыт, лебёдка работает на спуск [2] .
3. Срабатывание замка: грейфер опущен на груз, лебёдка работает на спуск, обойма опускается вниз и с помощью замка соединяется с траверсой [2] .
4. Зачерпывание груза и подъём грейфера: лебёдка работает на подъём; с помощью каната обойма сближается с головкой, челюсти поворачиваются, их кромки внедряются в груз и зачерпывают его; после закрытия грейфер вместе с грузом поднимается канатом [2] .
5. Разгрузка гружёного грейфера: гружёный грейфер опускается на грунт; канат натянут; при помощи тросика размыкается замок, лебёдка работает на подъём, нижняя обойма поднимается к головке до упора в неё; грейфер поднимается и открывается под действием силы тяжести груза и челюстей. Открытый грейфер зависает на канате. Грейфер может быть открыт и в подвешенном состоянии, но при этом возникают сильные удары челюстей об упоры, ограничивающие их раскрытие [2] .

Достоинства и недостатки

• Достоинства — быстрая смена и возможность работы на любом кране [2] .
• Недостатки — сильные удары об упоры при раскрытии челюстей, уменьшение высоты подъёма, так как длина выбираемого из полиспаста каната достигает 2,5 м, ручное управление раскрытием челюстей грейфера [2] .

Двухканатный

Устройство

Двухканатный грейфер имеет челюсти, которые шарнирно соединены с нижней траверсой и с помощью тяг с головкой. Подъёмный канат, который закреплён на головке предназначен для подъёма и опускания грейфера с помощью подъёмной лебёдки. Замыкающий канат, соединённый с нижней траверсой, который проходит через отверстие в головке и закрепляется на барабане замыкающей лебёдки. Этот канат предназначен для открывания и закрывания челюстей грейфера. Для увеличения усилий резания на кромках челюстей и лучшего зачерпывания материала замыкающий канат запасовывают в полиспаст, обоймы с блоками которого закреплены на нижней траверсе и головке. Лебёдки имеют независимое управление [2] .

• По типу привода различают лебёдки двухканатных грейферов с одномоторным и двухмоторным приводом. У одномоторной грейферной лебёдки оба барабана обслуживаются одним двигателем и приводятся в движение при помощи муфт. У двухмоторной каждый из барабанов в движение приводится отдельным двигателем [5] .

Принцип работы

• Рабочий цикл двухканатного грейфера включает следующие операции:

1. Исходное положение (чертёж № 1): грейфер открыт и подвешен на подъёмном канате, замыкающий канат ослаблен, обе лебёдки заторможены [2] .
2. Опускание грейфера на груз (чертёж № 1): грейфер открыт, обе лебёдки работают на спуск [2] .
3. Зачерпывание (на чертёже № 2) груза: грейфер касается поверхности груза, подъёмный канат ослаблен и его лебёдка заторможена. Замыкающая лебёдка включается на подъём и головка с траверсой сближаются, челюсти поворачиваются относительно шарниров траверсы, и их кромки внедряются в груз [2] .

Если продолжать работать замыкающей лебёдкой после закрывания челюстей, то грейфер вместе с грузом будет подниматься на одном замыкающем канате, который при этом будет перегружен. Подъём грейфера на одном замыкающем канате запрещён, так как это приводит к быстрому изнашиванию каната [2] .

1. Подъём грейфера (на чертёже № 3) с грузом: в момент окончания закрывания челюстей грейфера включается подъёмная лебёдка. Обе лебёдки работают на подъём, и усилия в подъёмном и замыкающем канатах выравниваются [2] .
2. Разгрузка (чертёж № 4) гружёного грейфера: замыкающая лебёдка работает на спуск, при этом нижняя траверса под действием силы тяжести груза и челюстей отходит от головки. Челюсти раскрываются, и груз высыпается [2] .

Для исключения перегрузки замыкающего каната применяют полуавтоматическое управление грейфером, при котором в момент закрывания челюстей автоматически включается подъёмная лебёдка. Вместимость грейферов от 2 м³ до 20 м³ [2] . Управление канатами и обеспечение их натяжений и скоростей, необходимых для нормальной работы грейфера, осуществляется грейферными лебёдками [6] .

Достоинства и недостатки

• Основные достоинства — автоматическая работа и большая производительность [2] .
• Недостатки — необходимость иметь две лебёдки и невозможность быстрой замены грейфера другим грузозахватным устройством [2] .

Четырёхканатный грейфер

Двухканатные грейферы могут быть снабжены двумя, тремя или четырьмя канатами, но принцип действия остаётся неизменным [5] . Четырёхканатные грейферы относятся к группе двухканатных. Они выполнены с двумя подъёмными и двумя замыкающими канатами [2] .

Подгребающий грейфер

Подгребающие грейферы предназначены для зачерпывания материала, например, из вагонов, трюмов судов и т. п. В четырёхканатном подгребающем грейфере замыкающие канаты образуют горизонтальный полиспаст [6] .

Устройство

Поддерживающие канаты обходят блоки на траверсе, связанной с челюстями посредством тяг. Замыкание грейфера производится при движении замыкающих канатов вверх, раскрытие грейфера в подвешенном состоянии — при остановленных замыкающих канатах и перемещающихся вверх поддерживающих. Размах челюстей в раскрытом состоянии до 8 м [6] .

Приводной грейфер

В грейферных кранах используются моторные грейферы с приводом, навешиваемые на крюковую обойму с однобарабанной лебёдкой. Моторные грейферы могут быть использованы на кране соответствующей грузоподъёмности, однако имеют большую массу, чем двухканатные. Управление таким грейфером при разгрузке более простое, чем одноканатным [6] . В составе конструкции приводного грейфера имеются только поддерживающие канаты [5] .

Устройство

Грейфер имеет верхнюю головку, в которой смонтирован привод, и шарнирно закреплённые челюсти [2] .

Приводы имеют различные исполнения:

В этих грейферах механизм замыкания встроен в конструкцию грейфера и представляет собой канатную лебёдку, установленную на одной из траверс, либо рычажно-винтовую или гидравлическую систему, стягивающую траверсы. Для питания привода необходим кабельный токоподвод [6] .

Привод механизма замыкания может быть также выполнен на верхней траверсе. Центр тяжести грейфера такой конструкции смещён вверх [6] .

Достоинства и недостатки

• Достоинства — компактность конструкции и сохранение высоты подъёма крана [2] .
• Недостаток грейферов с механизмом замыкания на верхней траверсе — ухудшение устойчивости грейфера при зачерпывании с откоса из-за смещения центра тяжести.

Многочелюстной грейфер

Широкое применение находят многочелюстные грейферы. Челюсти (от трёх до восьми) для перегрузки труднозачерпываемого материала (крупнокусковой руды и др.) имеют серповидную форму и шарнирно закреплены на цилиндрической нижней траверсе. Челюсти расположены друг относительно друга под углом 120-45 °. Челюсти грейфера для круглого леса выполнены в виде плоских лап [6] .

Экскаваторы

Канатные грейферы

На механических тросовых экскаваторах применяют как двухчелюстные грейферы, так и грейферы с большим количеством челюстей — число и форма челюстей зависят от вида перегружаемого материала. Однако принципиальная схема их работы не отличается от схемы двухчелюстного грейфера [4] .

Описание

Для грейфера, используемого на механическом экскаваторе используют решётчатую стрелу драглайна. Для экскаваторов выпускают грейферы трёх типов: лёгкого, среднего и тяжёлого класса. При этом масса применяемого грейфера должна быть тем больше, чем плотнее грунт. Однако, чем тяжелее грейфер, тем меньше грунта он может поднять при данной устойчивости оборудования, что сказывается на его производительности [4] .

Устройство

Чтобы предотвратить закручивание канатов и значительное раскачивание грейфера при повороте платформы, используют оттяжное приспособление, называемое успокоителем. Успокоитель действует на ковш оттяжным канатом. Постоянное, независимое от положения грейфера натяжение каната создаётся весом перемещающегося внутри стрелы по направляющим груза, к которому крепят канат, огибающий блоки. На некоторых экскаваторах используют фрикционный механизм открывания днища ковша, на барабане которого крепят канат [4] .

Достоинства и недостатки

Недостаток канатного грейфера — невозможность разрабатывать плотные грунты: нагрузки от массы грейфера не хватает, чтобы врезаться в грунт [4] .

Гидравлические грейферы

На экскаваторах с гидравлическим приводом устанавливают специальные жёстко подвешенные грейферы, которые крепят на рукояти обратной лопаты вместо ковша [4] .

Достоинства и недостатки

Основное достоинство — возможность создавать необходимое давление при врезании на грунт и вне зависимости от своей массы осуществлять разработку плотных грунтов [4] .

Примечания

1. ↑Грейфер // Большая советская энциклопедия.
2. ↑ 1234567891011121314151617181920212223242526272829 Грузоподъёмные и транспортирующие машины на заводах строительных материалов/В. П. Балашов — М: Машиностроение — 1987 — 384с., ил.
3. ↑Толковый словарь русского языка Ушакова
4. ↑ 12345678Беркман И. Л., Раннев А.В, Рейш А. К. — Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы, Уч-к — M: Высшая школа, 1977, 384с., ил.
5. ↑ 12345П. Н. Ушаков, М. Г. Бродский — Спр-к: Краны и лифты Промышленных предприятий, 1974, 352 с., илл.
6. ↑ 123456789П. З. Петухов, Г. П. Ксюнин, Л. Г. Серлин — Специальные краны — М: Машиностроение, 1985, 248с.

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Грейферный ковш» в других словарях:

Грейферный погрузчик — (от нем. greifen хватать * a. grab loder; н. Greiflader, Greiferanlage; ф. chargeur а grappin; и. cargador de polipo gador) машина для погрузки горной массы и др. материалов c помощью грейфера. Исполнит. орган Г. п. свободно подвешивается … Геологическая энциклопедия

Одноковшовый экскаватор — Эту страницу предлагается объединить с Экскаватор. Пояснение причин и обсуждение на странице Википедия:К объединению/25 февраля 2012. Обсуждение длится одну неделю (или дольше, если оно идёт медл … Википедия

Экскаватор — (от лат. excavo «долблю») основной тип землеройных машин оснащённых ковшом. Основным назначением является разработка и извлечения мягких (земля, песок и др.) и жёстких (железная руда, гранит и пр.) горных пород в карьере при… … Википедия

ЭКСКАВАТОР — выемочно погрузочная машина цикличного действия для земляных работ и добычи полезных ископаемых. Экскаваторы применялись еще в Древнем Египте и Древнем Риме как средство механизации работ по углублению русел рек и каналов. В зависимости от… … Энциклопедия Кольера

ЗЕМЛЕЧЕРПАТЕЛЬНЫЙ СНАРЯД — плавучая землеройная машина с черпаковым устройством для извлечения грунта из под воды; один из типов судов технич. флота. Рабочий орган одночерпаковых 3. с. ковш, подобный экскаваторному (штанговый снаряд), или грейфер (грейферный снаряд),… … Большой энциклопедический политехнический словарь