Повреждения и ремонтопригодность строительных кранов

Долгов К.А., Сероштан В.И. Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (Калужский филиал).

Актуальность повышения надежности и безопасности строительных и промышленных грузоподъёмных машин и механизмов, а также необходимость проведения их диагностирования не вызывает сомнений. При этом большое значение имеет ремонтопригодность машин, для изучения которой необходимо исследовать встречающееся наиболее часто конструктивные и эксплуатационные неисправности металлоконструкций ГПМ с указанием причин их появления.

Деление неисправностей и причин отказов на конструктивные и эксплуатационные является достаточно условным. Значительная часть причин возникновения неисправностей и отказов - это нарушение правил эксплуатации подъемного оборудования. Однако, даже те неисправности, которые классифицируются как конструктивные, напрямую часто связаны с условиями эксплуатации ГПМ и ПТО. Как правило, это несвоевременное проведение технического обслуживания и ремонтов, пренебрежительное отношение к конечным выключателям, низкое качество кранового пути и т.п.

Рассмотрим статистические данные о повреждаемости металлоконструкций грузоподъемных строительных башенных кранов и козловых кранов. Помимо снижения надежности, эти неисправности и отказы снижают безопасность работы ГПМ. Результаты такого исследования необходимы для обеспечения эффективного технического обслуживания подъёмного оборудования с целью поддержания определенного уровня их надежности и безопасности, а также для оптимизации процесса проектирования новых высоконадежных и безотказных машин.

На основании сведений о проведенных ремонтах металлоконструкций башенных кранов типа КБ 572А и КБ-572Б установлены следующие частоты в процентах: повреждения портала - 6%, башни - 12%, стрелы с консольным противовесом - 11%, опорно-поворотного устройства - 14%, ходовых тележек - 42%, других узлов - 7%.

Типовые характерные повреждения металлоконструкций сборочных единиц башенных кранов КБ-572А, КБ-572Б:

• Деформация ребер жесткости и трещины по сварочным швам, ног портала в виде вспучивания с появлением трещин в результате замерзания воды в полости ног, деформации раскосов башни от внешних воздействий (ударов).
• Деформации кронштейнов площадок под двигателями и под редуктором механизма передвижения крана при наезде на препятствие.
• Трещины в кольцевом сварочном шве и сварочных швах усиливающих прямоугольные пластины, в сварочных швах и основном металле кронштейнов крепления амортизаторов ходовых тележек, трещины в сварочных швах связей раскосов в нижней части башни усталостного характера по сварочным швам и основному металлу кольцевой рамы.
• Трещины в сварочных швах рамы и в швах труб в элементах рамы ходовой тележки, в сварочных швах проушин противоугонного захвата и вырывы в торцевой пластине ходовой тележки, опорной части стяжки, в металле в нижней полке швеллера стяжки балки, в верхних элементах подкостной фермы.
• Трещины в элементах рамы механизма подъема под подшипниковой опорой, в сварочных швах для натяжения тягового каната, в сварочных швах в верхней полке двутавра и подрельсовой пластины около стыков секции ригеля.
• Износ роликов и поверхности катания в ОПУ, износ элементов боковых панелей стрелы, соединений секций стрелы, отверстий под болты, в элементах рамы механизма и подъема в результате контакта с грузовым канатом крана.
• Ослабление болтов крепления элементов подкостной фермы и в поворотном круге ОПУ, ослабление болтового крепления редуктора механизма подъёма к раме с появлением трещин в сварочных швах последней по причинам несвоевременной подтяжки болтовых соединений и возможности дефектов в швах, ослабление болтовых креплений элементов подкостной фермы.
• Разрушение элементов металлоконструкций.

На основании сведений о проведенных ремонтах металлоконструкций козловых кранов типа ККС-10 и ККУ-10 установлены следующие частоты в процентах: повреждения пролетного строения 9-15%, элементов жесткой опоры 16-23%, гибкой опоры 2-12%, стяжные балки опор 22-13%, рама грузовой тележки 8-2 ездовой балки 9-4 ходовой тележки 23-16 других узлов 11-15%.

Типовые характерные повреждения металлоконструкций козловых кранов типа ККС-10 и ККУ-10:

• Трещины в сварочных швах и основном металле в элементах тележки в узле крепления ее со стяжной балкой, трещины в сварочных швах внутренних пластин рамы и в средней части боковых ребер жесткости ходовой тележки, трещины в сварочных швах нижней пластины у основания поясных уголков ноги жесткой опоры и фланцевой пластины.
• Деформации кронштейнов площадок под двигателем и под редуктором механизма передвижения крана.
• Ослабление болтовых соединений и обрывы болтов фланцев крепления крана.

Учёт перечисленных повреждений строительных башенных и козловых кранов позволит повысить надежность вновь проектируемых подъёмных машин. Исследование типичных неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации существующих ГПМ, обеспечит разработку способов предупреждения возникновения отказов подъемных механизмов, выработавших нормативный срок службы и снизит затраты на их содержание и обслуживание и в конечном случае повышает уровень ремонтопригодности строительных и промышленных кранов, других видов подъёмного оборудования.