Виды грузовых кранов на судах

Обновлено: 07.05.2024

Плавучие краны сегодня используют при выполнении самых разных задач: при возведении гидротехнических сооружений, для работы на судостроительных и судоремонтных заводах, для грузовых операций в порту и др. Обычно плавкраны классифицируют по нескольким категориям.

По назначению

Для погрузочно-разгрузочных работ
Плавкраны для грузовых операций в портах, на открытых рейдах и в других акваториях. Как правило, обладают небольшой грузоподъемностью.

Для транспортно-монтажных целей
Плавкраны для перевозки груза и выполнения монтажных операций. Имеют значительную высоту подъема, большие вылеты. Отличаются высокой мореходностью.

Для строительно-монтажных работ
Кроме грузоподъемного устройства имеют на борту различное технологическое оборудование для спецработ (забивки свай, прокладки трубопроводов и др.) в зависимости от своего назначения.

Для обслуживания сооружений шельфа
Сочетают в себе функции транспортно-монтажных, строительно-монтажных и плавкранов для погрузочно-разгрузочных работ.

Для специальных работ
Отличаются наличием соответствующего специального грузоподъемного устройства для выполнения специфических операций.

По типу плавучего основания

Однокорпусные

Понтонные: этот тип основания встречается у портовых и рейдовых плавкранов.
Полупогружные: мало распространены, применяются у плавкранов с неограниченным районом плавания. Такое основание обеспечивает хорошие мореходные качества.
Крановые суда: в качестве плавучего основания используется судовой корпус. Характеризуются большей мобильностью и остойчивостью.

Катамараны: обеспечивают плавкрану нужную остойчивость, хорошие пропульсивные качества, удовлетворительную мореходность и площади для размещения груза.
Полупогружные: аналогичны однокорпусным. Остойчивость ниже, чем у крановых судов или ПК с катамаранным плавучим основанием.

По конструкции верхнего строения

Неповоротное верхнее строение
Используются для подъема затонувших судов или других объектов, аварийно-спасательных работ, сооружения мостов и др. В эту категорию можно отнести мачтовые краны с неподвижными мачтами, козловые краны, краны с качающейся (наклоняющейся) стрелой.

Полноповоротное верхнее строение
Самые распространенные плавучие краны благодаря своей универсальности. Не изменяя своего положения могут поднимать или опускать груз, поворачиваться и менять вылет.

Комбинированное верхнее строение
Сочетают в себе элементы различных типов кранов. К этому типу можно отнести плавучие козловые краны, по мосту которых передвигается поворотный кран.

Специальное грузоподъемное устройство
Обычно устанавливается на плавкранах специального назначения.

По району плавания

Портовые и рейдовые
Работают в закрытых акваториях портов, судостроительных и судоремонтных заводов, речных затонов. Выход в море осуществляется с помощью буксиров.

Ограниченного района плавания
Плавучие краны многоцелевого назначения, могут использоваться как в защищенных акваториях, так и на открытых рейдах в прибрежной зоне. Способны самостоятельно выходить в море на определенное расстояние при заданных характеристиках ветра и волнения.

Мореходные
Плавкраны для работы в открытых местах. Способны работать при значительном волнении в неограниченном районе плавания. При ухудшении погоды переходят в режим штормового отстоя и могут противостоять любому шторму.

По организации работы

Автономные
Перед производством работ плавкран сам доставляет груз конструкций в заданный район.

Экспедиционные
Плавкран приходит (с грузом или без) в заданный район и ведет работы, а основная масса конструкций доставляется транспортными судами.

По способу перемещения

Самоходные
В качестве движительно-рулевого комплекса используются гребные винты, крыльчатые движители и винто-рулевые колонки, либо комбинация из двух типов движителей.

Несамоходные
Перемещение несамоходных плавкранов в район работы выполняют специальные обслуживающие суда или буксиры. Некоторые плавкраны оборудуются средствами активного управления (например, винто-рулевыми колонками) для повышения их эксплуатационных характеристик.

По способу позиционирования

Без системы позиционирования
Имеют якорно-швартовное устройство и работают ошвартованными у борта или стенки объекта. В основном такая система используется на плавкранах ограниченного района плавания.

С пассивной системой позиционирования
Плавкран удерживается на позиции с помощью нескольких якорей. Управление якорями осуществляется с помощью автоматизированной системы.

С активной системой позиционирования
Плавкран с комплексом подруливающих устройств, имеющих автоматическую систему контроля и управления.

Комбинированная система позиционирования
Удержание плавкрана на позиции производится с помощью якорей и движительно-рулевых колонок.

Использование на плавкране автоматизированной системы контроля топлива и мониторинга рабочих параметров позволяет сократить расходы на его эксплуатацию.

Плавучие краны сегодня используют при выполнении самых разных задач: при возведении гидротехнических сооружений, для работы на судостроительных и судоремонтных заводах, для грузовых операций в порту и др. Обычно плавкраны классифицируют по нескольким категориям.

По назначению

Для строительно-монтажных работ
Кроме грузоподъемного устройства имеют на борту различное технологическое оборудование для спецработ (забивки свай, прокладки трубопроводов и др.) в зависимости от своего назначения.

По типу плавучего основания

Однокорпусные

Понтонные: этот тип основания встречается у портовых и рейдовых плавкранов.
Полупогружные: мало распространены, применяются у плавкранов с неограниченным районом плавания. Такое основание обеспечивает хорошие мореходные качества.
Крановые суда: в качестве плавучего основания используется судовой корпус. Характеризуются большей мобильностью и остойчивостью.

Двухкорпусные

Катамараны: обеспечивают плавкрану нужную остойчивость, хорошие пропульсивные качества, удовлетворительную мореходность и площади для размещения груза.
Полупогружные: аналогичны однокорпусным. Остойчивость ниже, чем у крановых судов или ПК с катамаранным плавучим основанием.

Самоподъемные
Конструкция аналогична самоподъемным буровым установкам, платформа которых состоит из понтона и опорных колонн. Работают на мелководье, в прибрежных зонах.

Специальные
Плавкраны для специфических работ.

По конструкции верхнего строения

Специальное грузоподъемное устройство
Обычно устанавливается на плавкранах специального назначения.

По району плавания

По организации работы

Автономные
Перед производством работ плавкран сам доставляет груз конструкций в заданный район.

По способу перемещения

По способу позиционирования

Использование на плавучем кране автоматизированной системы учета топлива и мониторинга рабочих параметров позволяет сократить расходы на его эксплуатацию. По ссылке вы можете запросить расчет стоимости решения для плавкрана .

Грузовые мачты:

Наиболее простой по конструкции является одиночная мачта, которая представляет собой стальную трубу большого диаметра. Для прочного крепления мачты она пропускается через отверстие в верхней палубе — пяртнерс и ее нижний конец — шпор приваривается к настилу нижней палубы или второго дна. Место крепления шпора мачты называется степсом.

При необходимости увеличения высоты мачты для крепления антенн, огней и т.п. на ней устанавливается стеньга, которая может быть как деревянной, так и трубчатой стальной. Верхний конец стеньги заканчивается плоским диском— клотиком.

Кроме крепления к корпусу судна, мачты раскрепляются при помощи стоячего такелажа из жесткого стального троса. Тросы, идущие от мачты к бортам, называются вантами. Спереди мачты поддерживаются штагами, а в корму идут бакштаги.

Для обеспечения необходимого вылета грузовых стрел за борт вместо одиночных мачт устанавливают грузовые колонки и портальные мачты, состоящие из двух мачт – Л-образные и П-образные, которые в верхней части соединены салингом. Салинг служит для крепления троса, который поддерживает стрелу. В середине салинга устанавливаться стеньга.

Грузовые стрелы

Легкая грузовая стрела представляет собой стальную трубу с утолщением в средней части.

Легкая грузовая стрела

Нижний конец стрелы — шпор имеет вилку с двумя проушинами. На верхний конец стрелы — нок насаживают кольцо — бугель, имеющий четыре обуха. Стрелы сварной конструкции могут не иметь бугеля, а для крепления такелажа к ноку стрелы приваривают обухи.

Для шарнирного соединения шпора стрелы с мачтой на последней на высоте 2 — 2,5 м от палубы устанавливают башмак, имеющий проушину и подпятник.

Нок стрелы поддерживается топенантом. Изменяя длину топенанта, можно изменить угол подъема стрелы. Топенант состоит из стального троса, коренной конец которого крепится к верхнему обуху нокового бугеля. Второй, ходовой, конец топенанта проходит через топенант-блок, закрепленный на мачте. Ниже блока к топенанту крепится треугольное звено — треугольник топенанта. С другой стороны к треугольнику прикреплены длиннозвенная цепь — грузовой стопор и стальной трос — лопарь топенанта. Лопарь топенанта служит для подъема стрелы. Выбирают лопарь с помощью грузовой лебедки, на турачку которой заводят ходовой конец лопаря. Грузовым стопором стрелу закрепляют в нужном положении, для чего одно из звеньев цепи крепят к обуху, приваренному на палубе.

На многих судах для крепления топенанта и подъема стрелы вместо грузового стопора используют топенантные вьюшки, которые приводятся во вращение от грузовой лебедки.

Для подъема стрелы с грузом суда имеют специальные топенантные лебедки или грузовые лебедки снабжаются топенантным барабаном. В этом случае топенант выполняется в виде талей (топенант-тали), что уменьшает нагрузку на топенантную лебедку.

Груз поднимают гибким стальным тросом — грузовым шкентелем. На одном конце его закрепляют грузовой гак и противовес, а другой конец через грузовой и направляющий блоки проводят к грузовой лебедке, где прочно закрепляют на барабане.

Поворот стрелы для выноса груза за борт и обратно производится при помощи оттяжек. Каждая стрела имеет две оттяжки, что дает возможность надежно закрепить ее в нужном положении. Оттяжка состоит из конца стального троса — мантыля и талей, основанных растительным тросом.

Мантыли оттяжек закрепляют за боковые обухи нокового бугеля, а тали нижними блоками крепят за обухи или рымы, установленные на палубе, фальшборте, рубке и т. п.

а) – грузовой гак; б) – поворотные оттяжки

При подъеме груза грузовой шкентель выбирают с помощью грузовых лебедок.

Грузовая лебедка

На переходе легкие стрелы опускаются в горизонтальное положение, для чего устанавливаются стойки с накладными бугелями, в которых закрепляются ноки стрел.

Многие универсальные грузовые суда оборудуют одной или двумя тяжеловесными стрелами грузоподъемностью до 40 — 50 т, а в отдельных случаях (на специальных судах) — до 300 т.

Тяжеловесными стрелами работают по способу одиночной стрелы. Но в отличие от легких стрел стрелы-тяжеловесы имеют три рабочих движения: подъем груза, поворот стрелы и изменение наклона стрелы.

Тяжеловесная стрела в рабочем положении

Конструкция и вооружение тяжеловесной стрелы имеют некоторые особенности. Шпор стрелы для уменьшения изгиба мачты опирается не на мачту, а на специальный фундамент, установленный на палубе. Отличием в конструкции нока стрелы является наличие врезного блока, установленного в прорези, которая сделана несколько ниже бугеля.

К нижней скобе на ноке стрелы подвешен верхний неподвижный блок многошкивных талей – грузовых гиней. К нижнему подвижному блоку гиней подвешен двурогий гак с вертлюгами.

Тяжеловесная стрела в работе

Перегрузка тяжеловесов судовыми средствами должны производиться под личным руководством старшего помощника капитана. К работе на тяжеловесных стрелах допускаются только специально обученные члены экипажа, объявленные приказом по судну.

Грузовые краны

На многих грузовых и пассажирских судах устанавливают грузовые краны. Грузоподъемность судовых грузовых кранов составляет от 1,5 до 25 т. Устанавливаемые на судах краны могут быть стационарными поворотными, перемещающими поворотными и мостовыми с выдвижной консолью.

Судовой грузовой кран

Маркировка грузовых стрел и кранов

Судовые грузоподъемные устройства должны иметь следующие документы:

• регистровую книгу судовых грузоподъемных устройств;
• свидетельства об испытании и полном освидетельствовании грузоподъемных устройств, спаренных грузовых стрел, заменяемых и съемных деталей, стального троса:
• сертификаты завода-изготовителя на растительные и синтетические тросы;
• инструкции по работе со спаренными грузовыми стрелами и кранами.

Маркировка: а) – грузовой стрелы; б) – грузового крана

На каждое освидетельствованное грузовое устройство должна ставиться марка, содержащая следующие сведения:

• грузоподъемность, т, с проставлением перед ней букв SWL (Safety Weight Load), для стрел также наименьший допускаемый угол наклона к горизонту, а для кранов и механизированных стрел с переменным вылетом – допускаемый наименьший и наибольший вылеты для каждой установленной грузоподъемности;
• месяц и год испытания;
• отличительный номер.

Грузоподъемность – наибольшая масса допустимого к подъему груза, включая массу вспомогательных приспособлений, применяемых для крепления груза.

Вылет – расстояние между центром тяжести поднятого груза и вертикальной осью вращения (для стрелы – шпор стрелы).

Люковые закрытия

Для доступа в трюмы в палубах делают большие вырезы — грузовые люки, которые по периметру ограждают вертикальным листом — комингсом высотой 500 — 600 мм.

Закрытия грузовых люков делятся на съемные, откатываемые, откидные и наматываемые.

Наиболее простым является съемное закрытие, состоящее из одной стальной крышки, которая закрывает весь люк. Подъем крышек и установка их на место производится краном. Снятую крышку укладывают на палубу или на соседний люк. Наиболее широко съемные закрытия применяются на контейнеровозах и лихтеровозах, где они могут выполняться без комингсов люка, что обеспечивает удобное размещение контейнеров на палубе.

Откидное закрытие может быть выполнено из одной крышки, которая закрывает весь люк. Крышка шарнирно крепится к комингсу и при открытом люке занимает вертикальное положение, что создает некоторые неудобства при грузовых операциях. Поэтому чаще применяется откидное закрытие с двумя крышками, каждая из которых закрывает только половину люка. Крышка состоит из двух частей — секций, соединенных между собой шарнирно. Для открывания и закрывания крышек используют мощный гидравлический привод.

Откидное люковое закрытие с гидроприводом:

Большое применение на флоте получили закрытия системы Мак-Грегора, у которых люк закрывается несколькими металлическими секциями длиной на всю ширину люка.

В положении по-походному секции плотно обжаты. Поэтому прежде чем открывать люк, необходимо секции несколько приподнять (подорвать), иначе при горизонтальном перемещении секции будет происходить быстрый износ резины уплотнения. Для подъема и опускания секций имеется целый ряд различных конструкций.

Каждая из этих секций имеет четыре ведущих ролика (по два с каждого борта) и два направляющих (центрирующих). При выбирании троса, который закреплен на последней секции, все секции начинают сдвигаться вдоль люка, перемещаясь на ведущих роликах по продольным комингсам. Когда секции последовательно подходят к концу люка, центрирующие ролики вкатываются на направляющие балки, и под действием силы тяжести каждая секция поворачивается и занимает вертикальное положение.

Люковое закрытие системы Мак-Грегор

Закрывают люк в обратном порядке. Для этого ведущий трос проводят через канифас-блок, установленный на противоположном конце люка. При натяжении троса крайняя секция сходит с направляющих балок и начинает перемещаться по продольным комингсам. Все секции соединены между собой цепью, поэтому каждая тянет за собой следующую.

Откатываемые закрытия на балкере

Водонепроницаемость закрытия обеспечивается резиновым уплотнением между крышкой и комингсом, а также между отдельными секциями крышки. Для плотного обжатия резинового уплотнения секции прижимают одну к другой клиновыми зажимами. К комингсу люка секция прижимается винтовыми задрайками или клиньями. Эта система люкового закрытия надежна, прочна и обеспечивает водонепроницаемость.

Грузовое устройство служит для погрузки-выгрузки грузов, перевозимых на судне. В одних случаях (при проведении грузовых работ в рейдовых условиях, у ледовых припаев и необорудованных причалов) грузовое устройство судна служит единственным перегрузочным средством, в других - используется совместно с береговыми средствами в целях ускорения грузовых операций.

Основными элементами грузового устройства судна являются грузоподъемные механизмы и стрелы , оснащенные такелажем.

Количество и грузоподъемность грузовых средств определяются в основном назначением судна, количеством трюмов и люков. На судах применяют два основных типа грузовых устройств - со стрелами и кранами.

Для обеспечения удобного и быстрого проведения перегрузочных работ стрелы и краны имеют возможность перемещать груз в вертикальном и горизонтальном направлениях.

Однако способ поворота у них различный: кран поворачивается специальным механизмом, а поворот грузовых стрел осуществляется оттяжками, которые выбираются вручную или лебедками. Для производства грузовых операций важное значение имеет вылет стрелы, т. е. величина выноса за борт нока стрелы или крана. Увеличению вылета грузовых стрел способствует крепление их к мачтам П- или Л-образного типа и к парным грузовым колоннам.

Грузовое устройство со стрелами состоит из грузовых стрел, лебедок и соответствующего такелажа. Шпоры стрел закрепляются шарнирно на мачтах или парных грузовых колоннах. Размещение грузовых лебедок зависит от места закрепления стрел.
Обычно их устанавливают на отдельных площадках, возвышающихся над грузовой палубой на 2,5—3,0 м. Такие площадки находятся на рострах надстроек и на специальных грузовых рубках (тамбучинах), расположенных между трюмами.

Такое расположение лебедок дает ряд эксплуатационных преимуществ: улучшается обзор для лебедчика, откатываемые или откидные люковые закрытия при открытых трюмах находятся под рострами рубки или надстройки, лебедки не мешают размещению палубного груза. На современных судах со стреловым вооружением применяются преимущественно электрические грузовые лебедки.

Судовой грузовой кран

Широкое распространение получила, например, лебедка ЛЭ-44 грузоподъемностью 10 т при скорости подъема 25 м/мин, с трехскоростным электродвигателем. Конструкция лебедки допускает раздельную работу грузового барабана и турачки.

Колодочный и ленточный тормоза обеспечивают остановку лебедки при внезапном прекращении подачи питания на электродвигатель, затормаживание грузового барабана и аварийный спуск груза под действием собственного веса.
Управление лебедкой осуществляется с пульта управления. Грузовые стрелы подразделяются на легкие грузоподъемностью до 10 т и тяжелые (тяжеловесные) грузоподъемностью до 100 т и более.

Грузовое устройство с кранами состоит из палубных кранов, которые в зависимости от назначения судна устанавливаются или неподвижно, или с возможностью перемещения по подкрановым путям.

Порт Имеретинский, погрузка негабарита

Преимуществом кранов является простота в обслуживании, повышенная производительность и постоянная готовность к действию. К недостаткам поворотных кранов следует отнести прежде всего невозможность подъема грузов массой, превышающей их номинальную грузоподъемность, и большую чувствительность к крену и дифференту. Кроме того, они сложны по устройству и требуют квалифицированного обслуживания.

На судах морского флота устанавливаются электрические и электрогидравлические краны различных конструкций.

Компания в России Интех ГмбХ / LLC Intech GmbH на рынке инжиниринговых услуг с 1997 года, официальный дистрибьютор различных производителей промышленного оборудования, предлагает Вашему вниманию морские краны.

Пример нашего инжинирингового проекта на морской судовой кран

Описание и предназначение

Морской стреловой кран предназначен для непосредственной сборки на палубе при помощи болтов и гаек, которые включены в комплектацию объёма поставки

Максимальный момент опорно-поворотного круга примерно 460 тм;
Предлагаемый морской кран спроектирован в соответствии с требованиями DIN 15018;
Соответствует стандартам FEM 1.001, "Правила проектирования грузоподъёмных устройств";
Электрическая классификация в соответствии с IEC/CEI EN 60204;
Стандарт системы управления качеством продукции UNI EN ISO 9001:2008;
Башня крана соединена с основанием крана при помощи опорно-поворотного круга;
Опорно-поворотный круг с гидравлическим двигателем и планетарной зубчатой передачей;
Поворотная система с углом непрерывного вращения, с гидравлическим и электроприводным вертлюгом;
Основная стрела соединена с башней при помощи двух гидроцилиндров;
Положение крана регулируется посредством гидравлического распределителя для всех гидравлических перемещений и фиксируется платформой на вращающемся основании башни;
Гидравлическая лебёдка, установленная в нижней части стрелы;
Гидроэлектрический блок питания;
Специальная защита от коррозии для поршневых штоков, толщиной 50-100 микрон;
Все использованные материалы пригодны для эксплуатации в условиях морской воды;
Стреловой клапан удержания нагрузки изменяет угол наклона с помощью цилиндров;
Грузоподъёмный крюк на основе углеродистой стали GSC, с защитным блоком;
Трубы и фитинги отвечают стандартам ISO 8434-1 (DIN 2353);
Шланги соответствуют стандартам EN 856/EN 857;
Все стальные компоненты проходят пескоструйную обработку с чистотой SA2.5 в соответствии со стандартом ISO8501-1 (DIN55928);
Специальное покрытие краской для морских судов, в 3 слоя, полностью сухое;
Толщина от 300 до 350 микрон, кран и все его составляющие проходят соответствующую очистку поверхности от масла и пыли, что гарантирует максимальную адгезию лакокрасочного покрытия;
Сварка осуществляется квалифицированными сварщиками и контролируется методами магнитной и ультразвуковой дефектоскопии, и проверяется квалифицированным работником 2-ого уровня из в соответствии с нормативами UNI EN 473 и ISO 9712 и рекомендуется SNT – TC – 1A.

Описание стальной конструкции морского крана. Основание крана

Конструкции крана, а именно башня, основание и стрела, изготовлены из стальных пластин и труб соответствующей формы и сварены при помощи электросварки квалифицированными сварщиками

Вращающаяся башня обшита листами стали, сваренными при помощи электросварки, и оснащена гидравлической лебёдкой для подъёма стрелы и поворотным механизмом с управлением с помощью гидравлического двигателя. На башне расположены шарниры с вкладышами, которые обеспечивают вращение стрелы. Сама башня оборудована лестницей, постом управления для контроля оператором.
Основание крана – стандартное круглое основание, из стальной конструкции, под приварку напрямую к конструкциям судна. На верхней части башни расположен фланец для крепления к центральной платформе при помощи болтов (включены в объем поставки), которые затягиваются ключом с ограничением по крутящему моменту. В нижней части основания имеется фланец, который можно прикрепить болтами к палубе или основанию заказчика.
Башня оснащена водонепроницаемой крышкой, которая позволяет проводить осмотр изнутри. Башня также включает платформу и лестницу.
Стрела встроена в стальную коробчатую конструкцию, сваренную при помощи электросварки. На оголовке стрелы имеется блок со стальным канатом. Этот блок установлен на подшипниках, на вал которых подаётся смазка при помощи смазывающих устройств.
Кованый крюк соединён с блоком при помощи системы шарниров. Крюк обеспечивает свободный захват груза и оснащён предохранительной защёлкой.

Варианты установки основания крана к палубе

Поворотный механизм крана

Кран может непрерывно вращаться при номинальной грузоподъёмности на оголовке стрелы и максимальном вылете стрелы. Кран поворачивается на опорной мачте при помощи поворотного подшипника с внутренней резьбой. Зубчатое колесо, соединённое с редуктором, крепится на поворотном подшипнике.

Механизм вращения крана образован двумя планетарными редукторами, гидравлическим аварийным тормозом и гидравлическим двигателем. Планетарный редуктор обладает высоким коэффициентом полезного действия и имеет прямые зубчатые шестерни, фрезерованные из блока, тщательно отшлифованные, с валами на шариковых подшипниках, со смазкой в масляной ванне. Гидравлический аварийный тормоз оснащён регулирующим клапаном и способен выдерживать 150% номинального момента.

Обработка и очистка поверхности крана

Перед нанесением краски, кран и все компоненты, проходят тщательную обработку для очистки всех поверхностей от смазки и пыли, что обеспечивает максимальное схватывание краски;

Пескоструйная обработка, чистота Sa2,5 по стандарту ISO 8501-1 (DIN55928);
Толщина покрытия 1-ого слоя 125 микрон;
Толщина покрытия 2-го слоя 125 микрон;
Толщина покрытия 3-го слоя 50 микрон;
Защищающий последний слой высокой плотности, толщиной 50 микрон;
Общая толщина покрытия составляет 350 микрон.

Основные технические характеристики морского крана

Технические характеристики крана по подъёму в море при волнении моря 1 балл

Читайте также: