Портальный кран:ликбез от дилетанта estimata

Портальный кран - разновидность стрелового крана, который установлен на перемещающееся П-образное основание (который и называются "портал").

Достоинствами портальных кранов являются отличная видимость машинистом рабочей зоны, легкость и надежность в использовании, а к их слабым местам относятся невысокая маневренность и обязательность обустройства подкрановых путей.

Виды портальных кранов

По назначению портальные краны бывают:

перегрузочные - предназначены для перевалки различных грузов. По типу применяемого грузозахватного органа делятся на грейферные и крюковые.
монтажные - применяются, как правило, при перемещении штучных грузов на предприятиях судостроительной и судоремонтной отраслей. Отличаются невысокой скоростью работы и обусловленной вылетом стрелы переменной грузоподъемностью.
строительные - используются в случае необходимости механизации работ с высокой интенсивностью при строительстве сооружений, требующих перемещения большого количества материалов в течение длительного времени. К их особенностям относятся повышенная скорость перемещения и крюковый грузозахватный орган.
доковые - выполняют работы непосредственно в доках, что обусловливает такие их особенности, как суженный портал и наличие противоопрокидывающих захватов.
кенгуровый - с бункером на портале. Вращение исключено из рабочего цикла крана, тем самым повышается производительность. Движение грейфера из трюма к бункеру и обратно обеспечивают только механизмы подъёма и изменения вылета. Из грейфера груз высыпается в бункер и доставляется на склад транспортёрами, один или два из которых установлены на кране. Размеры бункера в плане, с учётом раскачивания грейфера на канатах, значительны. Для уменьшения раскачивания длина подвеса должна быть возможно меньшей. При передвижении крана вдоль судна бункер не должен выступать в сторону берегового рельса за габарит портала. При выгрузке груза из судна бункер устанавливается горизонтально, а при перемещениях крана вдоль пирса - вертикально; при этом бункер не задевает надстроек судна.

По способу перемещения портальные краны бывают:

на рельсовом ходу - наиболее распространенная разновидность, передвигающаяся по рельсам
на пневмоходу - перемещаются благодаря пневмоколесным ходовым тележкам и отличаются мобильностью, увеличенной скоростью и надежностью... Правда некоторые источники относят такие краны к козловым или к мостовым.

По способу образования конструкции портала портальные краны бывают:

решетчатые
рамные
рамно-башенные
рамно-раскосные

По количеству соединений с ходовой частью портальные краны бывают:

трехопорные краны
четырехопорные краны

По количеству присоединений опор портала к верхнему ригелю портальные краны бывают:

краны с двухстоечным порталом
краны с четырехстоечным порталом

По типу стрелы портальные краны бывают:

краны с прямой стрелой с неизменным вылетом
краны с шарнирно-сочлененной стрелой, способной изменять свой вылет

В зависимости от опорно-поворотного устройства портальные краны бывают:

краны на поворотной или неповоротной колонне
краны на поворотном круге (шаровом или многокатковом)

Конструкция портальных кранов

П-образных основания портального крана называют "порталы" и их основное назначение - уменьшение веса противовесов (и соответственно веса самого крана) за счет увеличения площади, при проецировании на которую центра масс не происходит опрокидывания крана.

Второе назначение - пропуск через портал автомобильного или железнодорожного транспорта, проезд над механизмами или сооружениями. Но следует знать, что не все портальные краны допускают (нет необходимости) проезд транспорта, а проезд над механизмами и сооружениями крайне редок, так как невозможен на рабочем участке и допускается только при передвижении с рабочего участка на ремонтный.

Оголовок представляет собой площадку круглого или квадратного типа, в которой соединяются все ноги. Кроме того, она играет роль узла соединения приводов всех тележек и дополнительного опорного элемента. Благодаря оголовку давление равномерно распределяется, что обеспечивает устойчивость.

Нога (опора) - элемент портала (обычно 4, но в старых конструкциях встречаются порталы с 3-мя ногами).

Опоры (ноги) портала могут располагаться симметрично, но портал может быть в плане не являться квадратом, а быть вытянут по одной координате.
Обычно между ногами, расположенными вдоль рельса, располагаются стяжки, лестницы и прочее оборудование.
На конце ноги имеется тележка холостого (т.е. у них отсутствует двигатель) или моторного типа, с помощью которой выполняется передвижение крана по крановым путям.
Обычно портальный кран имеет 4 двигателя передвижения, то есть по одному на каждой ноге. В этом случае нога заканчивается тележкой с двумя колесами, на одно из которых работает двигатель. Бывают краны, на которых мотор имеется только на 2-х ногах, но это очень легкие краны и встречается такой вариант очень редко.
Также встречаются портальные краны с 8 или 16 (очень редко) двигателями передвижения. Это тяжелые краны, у них бывает до 4 (четырех) тележек на ногу, причем иногда внутренние крайние тележки соседних ног имеют дополнительную связь в виде балансира. Комбинации моторных и холостых тележек на одной ноге в этом случае может быть разнообразной.
Крайние тележки обязательно должны заканчиваться буферами.
На тележках обязателен противоугонный захват, минимальное их количество - по одному на ноге, возможно и большее количество, если масса крана такова, что одного на ноге может не хватать для удержания массы крана при расчетной ветровой нагрузке.
На доковых портальных кранах, кроме противоугонных захватов предусматриваются устройства удержания при крене, также обычно устанавливаемые на тележке.
Внутренность ноги обычно используется для прокладки кабелей.
Лестницы для машиниста внутри ноги не размещаются, только снаружи.

Поворотное (опорно-поворотное) устройство представляет собой колонну, предназначенную для поддержки и центрирования привода. Именно он обеспечивает вращение портального крана и передаёт нагрузку на оголовок и другие опорные элементы.

Токоподвод портальных кранов может быть выполнен двумя вариантами.

Самое распространенное - кабельный барабан и гибкий кабель, сматывающийся или разматывающийся по мере передвижения крана. Кабельный барабан обычно располагается на одной из ног, либо вместе с противоугонными захватами на ригеле, соединяющем две ноги. Требует минимальных капитальных затрат, надежен. Применяется в основном в портах.
Достаточно редким вариантом является троллейный токоподвод, представляющий из себя длинное помещение ниже уровня путей, в котором протянуты троллеи, а у крана имеется специальная штанга с токосъемниками. Применяется на судостроительных заводах, где есть риск повреждения гибкого кабеля, и необходима возможность переезда путей транспортом в любом месте.
Стреловые устройства в портальных кранах изменение вылета является рабочим, а не установочным движением, т.е. выполняется с грузом при высоких скоростях его горизонтального перемещения. Рабочий характер изменения вылета определяет два важнейших требования к стреловым устройствам: "стреловое устройство должно быть полностью уравновешено относительно оси качания стрелы, что достигается с помощью подвижных противовесов" и "груз при изменении вылета должен двигаться по траектории, мало отличающейся от горизонтальной".