Системы подвесного кабельного токопровода кранов мостового типа

СИСТЕМЫ ПОДВЕСНОГО КАБЕЛЬНОГО ТОКОПОДВОДА КРАНОВ МОСТОВОГО ТИПА

Борис Георгиевич МОСКОВСКИЙ, генеральный директор

ООО «Кондактикс-Вампфлер», г. Москва

Рассмотрены системы внутреннего кабельного токоподвода кранов для подачи питания и сигна­лов к грузовой тележке. Представлены способы перемещения кабельных тележек, их конструкции и исполнения, применяемые кабели и виды их укладки.

Ключевые слова: кабельный токоподвод, подвесная система, способы перемещения, кабельные тележки, кабе­ли, укладка кабелей.

В ряде публикаций [1 - 3] было рассмотрено оборудова­ние для подачи питания к кранам мостового типа различного назначения. В основном оно осуществляется с помощью шинопроводов и Контактных рельсов. Поступивший в кран электрический ток нужно подвести к различным его механиз­мам, некоторые из которых находится на элементах крана, перемещающихся относительно моста. Для этого в самом кране применяют внутренние системы токоподвода. Наиболее популярным их видом является система кабельно­го подвесного токоподвода (фестунная система, festoon). В мостовых кранах она применяется примерно в 80% случаев и устанавливается для подачи питания и сигналов к грузовой тележке.

Исторически данные системы считались частью кранов, и крановые заводы тележки для них изготавливали самосто­ятельно. С целью сокращения собственных издержек пред­приятия выпускали универсальный тип тележек для одного или нескольких типов кранов, производимых заводом. Это в конечном счёте привело к тому, что выпускаемые крановыми заводами тележки перестали соответствовать по своим параметрам характеристикам всё более специализирован­ных или технически более совершенных прогрессивных кра­нов. Потребовались другие тележки, другие подвесные системы.

Вместо самостоятельной разработки новых видов теле­жек гораздо эффективнее стало покупать их на рынке у спе­циализированных компаний-производителей, осуществляю­щих производство тележек и их поставку. В настоящее время никто из ведущих мировых произво­дителей кранов не делает грузовые тележки. Это позволило, во-первых, сократить затраты производителей, а во-вторых, развить индустрию постав­щиков крановых компонентов, вывести на рынок разнообразные конструкции систем подвесного токоподвода, отве­чающие современным требованиям.

В общем виде подвесная система показана на рис. 1. Она включает непо­средственно кабельные тележки (поз. 1 и 2), из которых самая крайняя либо крепится непосредственно к движуще­муся оборудованию, либо имеет (как правило) окно, в которое входит крон­штейн от движущегося оборудования. Одним из признаков, по которым клас­сифицируются системы, является кон­струкция тележек, определяющая спо­соб их передвижения и имеющая несколько вариантов. Рассмотрим их более подробно, остановимся на достоинствах и недостатках, особенно­стях применения.

Перемещение по стальному тро­су. Тележки имеют ролики, которые движутся по натянутому тросу, как показано на рис. 2. Это очень простое и самое дешёвое решение. Такие тележки существенно ограничены в грузоподъёмности (максимально 20 кг, но обычно не более 6 кг), скорости и длине перемещения. Чтобы обеспе­чить приемлемый провис троса, нагру­женного весом тележек, его необходи­мо растянуть значительной силой, которая имеет предел, поскольку не должна создавать напряжения в тросе, превышающие допустимые. Основная область применения таких систем - лёгкие кран-балки, тали внутри поме­щений.

Перемещение по С-образному профилю. Очень популярное решение для лёгких и средних кранов представ­лено на рис. 3. В таких системах тележ­ки движутся на роликах внутри метал­лического профиля, выполненного из квадратной трубы с односторонним вырезом. Применение профилей раз­ного размера, в том числе усиленных, позволяет транспортировать кабели различного размера и массы с нагруз­кой на одну тележку до 120 кг. Длина такой системы может достигать 150 м. Данный тип систем из-за невысокой цены и универсальности очень распро­странён, широко применяется в обще­промышленных кранах. Ограничениями для применения являются загрязнён­ная среда, работа на открытом возду­хе, большое количество кабеля, высо­кие скорости.

Перемещение по ромбовидному профилю используется преимуще­ственно в условиях высокой запылён­ности, при которых не сможет работать никакая другая система. Все осталь­ные параметры и возможности приме­нения аналогичны системам с С-образным профилем. Разница заключается в конструкции тележки - ролики располагаются не внутри профиля, а снаружи (рис. 4).

Перемещение по двутавровой балке. Это основной, самый популяр­ный и универсальный тип подвесной системы (рис. 5). Кабельные тележки движутся по двутавровой балке. Выпускаются такие системы как крано­выми заводами, так и специализиро­ванными компаниями с большим коли­чеством модификаций конструктивного исполнения тележек (рис. 6). Имеют наиболее широкий диапазон рабочих параметров. Так, нагрузка на одну теле­жку от кабелей может достигать 800 кг, скорость до 5 м/с. Длина систем нео­граниченная. Применение промежуточ­ных приводных тележек обеспечивает высокую скорость на большой длине перемещения и компенсирует сильные ускорения при старте и торможении. Тележки всепогодные. Системы уста­навливаются на всех видах кранов, в том числе в портах.

На примере этой системы рассмо­трим ее основные части. Кабельные тележки оборудуются роликами, кото­рые устанавливается на шарикопод­шипниках и формируют шасси, на нем тележка катается по нижним полкам двутавровой балки. При работе с высо­кими скоростями перемещения для компенсации воздействия раскачива­ния кабелей устанавливаются боковые ролики и антиролики (на рис. 6 справа). На шасси подвешивается изогнутая пластина, на которой располагаются кабели. Радиус пластины должен быть больше минимально допустимого ради­уса изгиба кабелей. В случае, если кабелей много, таких «плеч» может быть несколько (рис. 7).

Сверху кабели прижимаются план­ками и жёстко фиксируются. В петле они располагаются свободно, но огра­ничены клеммами, которые закрепля­ются жёстко только на крайних кабе­лях (см. рис. 1 поз. 3 и рис. 8). Для исключения механических нагрузок на кабели при развёртывании системы тележки соединяют тяговыми тросами, которые примерно на 10% короче дли­ны кабелей между тележками (см. рис. 1 поз. 6). А чтобы избежать резких рыв­ков, устанавливаются ещё более коро­ткие резиновые амортизаторы (рис. 1 поз. 5).

Кабели, применяемые в подвес­ных системах. Следует использовать только предназначенные для этого виды, содержащиеся в специальных каталогах. Кабели могут быть плоскими или круглыми. Применяют и те, и дру­гие в зависимости от условий эксплуа­тации, но не одновременно. От типа кабеля зависит конструкция тележки и способ укладки кабелей. Укладка пло­ских кабелей показана на рис. 9, а, кру­глых кабелей - на рис. 9, б. Укладка круглого кабеля в несколько слоёв не допускается.

Основными преимуществами под­весных кабельных систем на тележках являются: возможность передачи сразу большого числа линий питания и сигна­лов; большое количество вариантов кабеля; высокая надёжность в работе; простота установки; всепогодность; небольшая стоимость; простота обслу­живания и ремонта.

К основным недостаткам следует отнести потребность в местах для сбора тележек в крайнем положении (примерно 10% от общей длины токоподвода) и для петель кабеля по высоте.

В целом подвесные кабельные системы очень хорошо зарекомендова­ли себя. Это проверенные, простые и недорогие решения. В ряде случаев им просто нет альтернативы.