Emelőgépek (Részei)

1. Emelőgépek(Részei) Anyagmozgatás Készítette: Dr. Fazekas Lajos

2. Emelőgépek Az emelőgépek elsősorban az anyagok függőleges irányú mozgatását biztosítják. Többségük azonban a teher két vagy három irányú továbbítását is lehetővé teszi. Az építőipari emelőgépek között kiemelt jelentősége van a toronydaruknak, amelyek az építéshelyek nagy részénél vezérgépként üzemelnek. Az alkalmazott toronydaru teljesítőképességétől függően határozzák meg az egyéb szükséges segédgépek mennyiségét, a szerelési egységek szállítási üzemét, a szerelőbrigádok létszámát stb. A toronydaruk megfelelő kiválasztása, üzemeltetése és karbantartása az építési tervek teljesítésének egyik fontos feltétele.

3. Emelőgépek felosztása • Teher mozgatása szerint megkülönböztetnek: • függőleges; • függőleges és egy vízszintes; • függőleges és két vízszintes • mozgásirányú emelőgépeket. • A teher csak függőleges irányú mozgását biztosító emelők: • fogasrudas emelő; • csavarorsós emelő; • légnyomásos emelő; • csigasorok; • egyszerű és ikercsigasor; • differenciális csigasor; • kézihajtású csavarkerekes lánccsigasor; • sűrített levegővel működtetett motoros lánccsigasor;

4. Emelőgépek felosztása • hajtórudas csörlők; • láncvonóelemes csörlő; • kötélvonóelemes csörlő; • forgattyú csörlők; • falicsörlő; • építőipari csörlő; • vitla; • villamos emelődob; • csuklós emelők; • emelőasztal; • emelőhíd ; • felvonó.

5. Emelőgépek felosztása • A függőleges és egy vízszintes mozgásirányú emelőgépek: • futóműves csigasor; • futóműves emelődob. • A függőleges és egy vízszintes mozgásirányú emelőgépeket futómacskának is nevezik. • A függőleges és két vízszintes (azaz térbeli) mozgásirányú emelőgépekre a daru elnevezést használják. A darukat az MSZ 6701/8 szerint többféleképpen lehet felosztani, de az építőipari gyakorlatban más szempontok alapján is csoportosítanak. • A teljes daruszerkezet helyváltoztatási lehetősége szerint megkülönböztetnek: • helyhez kötött darukat; • árbócdaru; • emelőkétláb; • Derrick-daru; • kábeldaru; • födémdaru; • ablakdaru; • fali forgódaru;

6. Daruk főbb gépészeti egységei(Ablakdaru)

7. Daruk főbb gépészeti egységei(Födémdaruk)

8. Daruk főbb gépészeti egységei(Lánctalpas)

9. Emelőgépek felosztása árbóc daru Derrick-daru Fali forgódaru

10. Emelőgépek felosztása • mozgó darukat; • toronydaru; • futódaru; • bakdaru; • autódaru; • lánctalpas daru. • Az emelőgépek hajtás szerint lehetnek: • kézi működtetésűek; • gépi működtetésűek

11. Emelőgépek felosztása futódaru toronydaru bakdaru autódaru

12. Emelőgépek felosztása Lánctalpas daru

13. Villamos emelődobok

14. Villamos emelődobok • A villamos emelődob villamos hajtású, szakaszos működésű, olyan önálló emelőgép, amely a teherfelvevő eszközre függesztett teher emelését és süllyesztését biztosítja. A villamos emelődob lényegében tömör építésű csörlők. • A villamos emelődobok kialakításának és alkalmazásának előnyei: • kis saját tömegű; • kis befoglaló méretű; • jól hozzáférhető szerkezeti kialakítású; • nagy üzembiztonságú; • jó hatásfokú; • kis beruházási költségű.

15. Villamos emelődobok A villamos emelődobokat 1,5-8 t közötti teherbírással és 6-24 m emelési magassággal gyártják. A villamos emelődobok szerkezeti vázlatát a következő dián lévő a, ábra szemlélteti. Az eltolható forgórészű motor a dob ellenkező oldalán elhelyezett fogaskerék áttéttelen keresztül hajtja a fogaskoszorúval ellátott hornyos kötéldobot. A forgórésszel együtt mozduló tengely végén elhelyezett kúpos fék ekkor old. A motor feszültségmentesítésekor a mágneses erő is megszűnik a forgórész tengelyét a kúpos féktárcsával együtt egy rugó visszatolja és a kúpos fék a felemelt terhet rögzíti. A kötélsorozó két félből álló, a dob kötélhornyába illeszkedő profilú menettel bíró vándoranya. Az emelőkötél a kötélsorozó hornyán vezetve jut a kötéldobra. A kötélsorozó egyben odaszorítja a dobhoz az utolsó 2-3 felcsévélt kötélmenetet, hogy a kötél a dobhoronyból ne ugorjék ki.

16. Villamos emelődobok

17. Villamos emelődobok Másik megoldásnál, amit az előző dia b, ábrája szemléltet. A szerkezet középső részén a kötéldobot , mellette az egyik oldalon a fogaskerekes áttételeket és a szalagféket, a másik oldalon pedig a normál villamos motort helyezik le. Mindkét megoldásnál a horog alsó és felső állásában végálláskapcsoló szakítja meg az áramkört. Ezen kívül túlterhelésgátlóval is ellátják, amely a megengedettnél nagyobb tömegű teher felvételét akadályozza meg. A villamos motort gumikábelen lelógó nyomógombos kapcslóval (ún. körtekapcsolóval) vezérlik.

18. Villamos emelődobok Az emelődob kialakítását a helyváltoztatási lehetőség és mód szerint a jobb oldalon látható. Az emelődobok alapvetően lehetnek helyváltoztatási lehetőség nélküliek (futómű nélküliek) és helyváltoztatási lehetőséggel bíróak (futóművesek). A futóműveseket készíthetik hajtás nélkül (szabadon futóak) és kézi, illetve villamos vagy egyéb hajtással. A hajtott futóműves villamos emelődobokat futómacskáknak is nevezik.

19. Villamos emelődobok Az alsó ábrán villamos hajtású, futóműves emelődob (futómacska), amelyet a teher vízszintes és függőleges irányú mozgatására alkalmaznak. Vízszintes mozgatáskor a futómű kereke I szelvényű acéltartó alsó övén gördül. Vezérlését 42 V feszültségű kulcsos nyomógombos kapcsolóval végzik.Az áramellátását úszókábellel vagycsúszó áramszedővel oldják meg. Az úszókábel csatlakozást rövid távon, egyenes pályán használják. Hosszú, ívelt vagy elágazó pályarendszereknél a csúszó áramszedő a megfelelőbb.

20. Villamos emelődobok • Teherbírás sora: 500, 1000, 2000, 3200, 5000 és 8000kg. Emelési magassága: 6, 9, 12, 18, és 24m. Emelési sebessége 8m/s. A haladási sebessége 20m/min. 2000 kg teherbírástól a futómacskák futóműfékes kivitelben készülnek. Szerkezeti kialakításuk lehetővé teszi a szabadtéri üzemelést is. • A futómacskákat három féle kivitelben készítik: • normál emelésű; • finom emelőműves; • finom emelőműves és duplafékes. • A normál emelésűeket az ipar valamennyi területén és a mezőgazdaságban használják. A finom emelőműveseket érzékeny, sérülékeny termékek mozgatására, a finom emelőműves és duplafékes berendezéseket pedig forró, maró, a környezetre fokozottan veszélyes anyagok mozgatására alkalmazzák.

21. Villamos emelődobok Az úszókábeles áramvezetést a jobb oldali ábra szemlélteti. Az acélsodrony tartókötélre húzott gyűrűkhöz erősítik a kör alakban hajlított tápkábelt különleges kialakítású megfogókkal.

22. Villamos emelődobok Manapság inkább a C profilú áramvezető sín terjedt el.

23. Villamos emelődobok A villamos hajtású, futóműves emelődobokat a kezelési szintre lelógó nyomógombos kapcsolóval működtetik, a dobot gyalogosan követve. Különleges esetekben vezérlőfülkés, futóműves emelődobot is alkalmazhatnak (alsó ábra).

24. Csörlők Villamos csörlő

25. Csörlők Villamos csörlő Villamos csörlő

26. Csörlők Villamos csörlő Villamos csörlő

27. Csörlők Villamos csörlő

28. Csörlők • A csörlő az emelőgépek általánosan használt gépészeti egysége. Önállóan is alkalmazzák csigasorral vagy más kiegészítő szerkezetekkel kombinálva különféle emelési és szerelési feladatok elvégzésére. Másik alkalmazási területe a vízszintes mozgatás, csillék vasúti kocsik rövid távú vontatása, szkréperláda vonszolása, valamint a kedvezőtlen terepviszonyok miatt megrekedt járművek és gépek mentése. • Csörlőnek nevezik a terhet emelő vagy vontató hajlékony vonóelem (kötél vagy szemeslánc) mozgatását biztosító szerkezet. Általános kötéldobból, áttételt tartalmazó hajtószerkezetből és fékből állnak. Alkalmazásuktól függően kivitelük igen különböző. • A csörlőket a következő szempontok szerint csoportosítják: • felhasználás; • hajtó erőforrás; • a dobok száma.

29. Csörlők • Felhasználás szerint a csörlő lehet: • építőipari; • erdészeti; • bányászati; • hajózási (horgony-, vontató- és csatolócsörlő); • daruzási ( emelő-, gémbillentő- és futómacska-mozgató csörlő). • Hajtó erőforrás szerint megkülönböztetnek: • kézi hajtású (kézi csörlő); • gépi hajtású ( gépi vagy motoros csörlő) csörlőt. • A dobok száma alapján vannak: • egydobos; • kétdobos csörlők.

30. Daruk • A daruk terhek mozgatására, emelésére alkalmas szakaszos üzemű emelőgépek. A terhet a tér mindhárom koordinátájának irányába mozgathatják. • A daruk fő acélszerkezeti részeit és több gépészeti egységeit különböztetik meg. A gépészeti egységek a teher illetve a fő acélszerkezeti részek mozgatását biztosítják. • A főbb gépészeti egységek a következők: • emelőmű; • billentőmű; • macskamozgatómű; • forgatómű; • haladómű (jármű); • biztonsági berendezések. • Egy adott darut csak ritkán látnak el együtt billentő- és macskamozgatóművel, mivel a teherkar változtatásának általában a gém billentésével vagy a gém sugárirányban futó macska mozgatásával végzik.

31. Daruk főbb gépészeti egységei(Emelőmű) A daruk emelőműveivel a terhet függőleges irányban mozgatják. Az emelőcsörlő és a horogszerkezet között sodronykötél biztosítja a megfelelő kapcsolatot. A sodronykötél használhatóságának időtartamát nagymértékben befolyásolja a darun alkalmazott kötéldobok és kötélkorongok átmérője. Minél nagyobb a kötéldobok és kötélkorongok átmérője egy adott kötélátmérőnél, annál nagyobb a kötél élettartama. A horog az emelőkötélhez általában horogszerkezettel kapcsolódik. A horogszerkezetnek biztosítani kell a horog könnyű elforgását függőleges tengely, illetve a horog billentését vízszintes tengely körül a teherfelkötő kötél könnyebb beakasztása érdekében. A horogszerkezettel érik el az emelőkötél megfelelő feszességét is. A horog szerkezet felfüggesztése történhet egy- vagy többkötélágas megoldással (következő dián lévő ábra). A kötélágak számának növelésével – azonos teljesítmények esetén – a kötélbehúzási sebességének kell arányosan nőni, hiszen a fizikai alaptörvény értelmében csigasor alkalmazásával munkát nem nyerhetnek.

32. Daruk főbb gépészeti egységei(Emelőmű)

33. Daruk főbb gépészeti egységei(Emelőmű) Egyszerű csigasort csak gémes daruknál célszerű használni. Ezeknél a kötél nem közvetlenül dobról lóg alá, így a dobra felfutó kötél oldalirányú elmozdulása nincs kihatással a horogszerkezet oldalirányú vándorlására. Bakdaruknál, híddaruknál és a hozzá hasonló emelőgépeknél ikercsigasort alkalmaznak, hogy a teher lengésmentes emelése és süllyesztése biztosítható legyen. Ez két megfelelően összekapcsolt egyszerű csigasorból áll, mint a lent látható ábrán.

34. Daruk főbb gépészeti egységei(Emelőmű) A páratlan számú teherfelfüggesztést – kivétel az egykötélágas – nem használják, mivel ebben az esetben a felfüggesztés ferdesége elkerülhetetlen. Egyébként 10 t teherbírásig legalább két kötélágas a felfüggesztés, de 3t-tól 20t-ig általában 4, ezen felül 12, esetleg 24 kötélágas. Az emelőműnek köteleket kell mozgatni, ezért az csörlős szerkezet. Az emelőmű egyszerűsített kinematikai vázlata az alsó ábrán látható.

35. Daruk főbb gépészeti egységei(Emelőmű) A daruk emelőművének erőgépe rendszerint villamos motor. Főleg háromfázisú, váltóáramú (aszinkron) motorokat használnak, kisebb teljesítményeknél rövidrezárt, nagyobb teljesítményeknél csúszógyűrűs kivitelben. A gyakorlatban többnyire a csúszógyűrűs motorok terjedtek el. Ezeknek nagy előnyük, hogy indítónyomatékukat a forgórészbe iktatott ellenállással egyszerűen szabályozhatják, ugyanakkor a motort kisebb fordulatszámmal indíthatják. Egyes esetekben egyenáramú motorokat is alkalmaznak az emelőművekben, főleg jó szabályozhatóságuk miatt. Így egyszerű módon valósíthatják meg az úgynevezett finom emelést és finom süllyesztést, amely feltétlen szükséges szerelésnél illetve az előregyártott elemek pontos és felütésmentes elhelyezésénél. Finom emelés és finom süllyesztés kifejezés alatt az emelési, illetve süllyesztési sebesség minimál értékét értik. Mivel a legtöbb helyen csak váltóáramú hálózat áll rendelkezésre, ezért a váltóáramot különleges, a darukba épített forgó (pl. Ward-Leonard hajtás) vagy félvezetős (pl. tirisztoros hajtás) berendezésekkel kell egyenárammá átalakítani.

36. Daruk főbb gépészeti egységei(Emelőmű) Az emelőművek erőgépeként még belsőégésű és hidraulikus motorokat is alkalmazhatnak (pl. autódaruknál). A motort és a hajtóművet általában olyan gumi- vagy bőrdugós tengelykapcsolóval köti össze, amelynek egyik felét féktárcsának képezik ki. Az emelőművön zárt rendszerű biztonsági darufékeket alkalmaznak. Ezek kétpofásak, súly- vagy rugóterhelésűek. Zárt rendszerűek a fékek azért, mert nyugalmi helyzetben zárt állapotban vannak, és a nyitást külső erőhatással lehet elvégezni. A nyitóerőt fékmágnessel vagy elektrohidraulikus (eldro) féklazítóval biztosítják. Biztonsági a darufék azért, mert áramkimaradás vagy üzemzavar esetén a fékmágnes vagy eldro kikapcsol. Ezzel egyidejűleg zárja a féket, így meggátolja a teher esetleges lezuhanását. A hajtóművek fogaskerekes kivitelűek, mivel a csigakerekes hatásfoka kisebb. Csigakerekes hajtóművek csak abban az esetben használatosak, ha nagy áttételeket kell áthidalni kis szerkezeti méretekkel és nyitott fogaskerékpár beépítése nem célszerű. Újabban a bolygókerekes hajtóművek terjednek el.

37. Daruk főbb gépészeti egységei(Emelőmű) A hajtómű nagy nyomatékú kimenő tengelyét a kötéldob tengelyével össze kell erősíteni. Sok esetben a szerelés megkönnyítésére alkalmaznak csavarozásmentes dugós, körmös vagy Oldham-kapcsolót. A kötéldob szerepe kettős.Egyrészt a hajtómű forgó mozgását alakítja át a hajlékony függesztő elem haladó mozgására. Másrészt a kötéldob a hajlékony függesztő elemet tárolja. Nagy emelési magasságú daruknál túlzottan hosszú dobot kellene alkalmazni, ha egy rétegben csévélnék fel a kötelet. Ez megnövelné az emelőmű méretét és tömegét. A szerkezeti méretek csökkentése érdekében inkább több rétegben csévélik fel a kötelet, de ilyen kialakításnál a darukötél hamarabb elhasználódik. Célszerű kötélsorozó alkalmazása, amely a második és a további rétegek felcsévélésekor is pontosan a menetemelkedésének megfelelően vezeti a kötelet.

38. Daruk főbb gépészeti egységei(Emelőmű) Baleset elhárítás céljából a dobpalást végén legalább 2,5-szeres kötélátmérő magasságú peremet alkalmaznak, nehogy a helytelen kezelésből eredő ferde irányú kötélhúzás esetén a kötél a dobról leessen, megsérüljön és elszakadjon. Jól bevált és gyakran alkalmazott megoldás az, amelynél a befogást kötélvégrögzítő sarkantyúval biztosítják. Ilyen kötélbefogás esetén 6db szabványos kötélvégrögzítő sarkantyút alkalmaznak. A villamos motor peremes kivitelű, a kötéldobot pedig a hajtómű meghosszabbított lassú tengelyére szerelik. Az ilyen emelőmű egyetlen összefüggő szerelési egységeket képez. A hajtóművet a lassú tengelyén levő két önbeálló csapággyal és egy csuklós hevederrel kapcsolják az acélszerkezethez. Így nincs szükség gondos szerelésre, és az acélszerkezet terhelés alatti deformációja sem okoz csapágybefeszülés. A daruk emelőműveit a futómacska vagy a daruk acélszerkezetéhez csavarozzák. Állóoszlopú toronydaruknál fent az ellengémen, forgóoszlopnál lent a forgóvázon helyezik el az emelőművet.

39. Daruk főbb gépészeti egységei(Emelőmű) A gyakorlatba igen sok féle a bal oldali alsó ábrán látható elvi megoldástól eltérő kivitelek célja vagy különleges igények kielégítése vagy a szerkezeti méretek és tömegek csökkentése, illetve a szerelést megkönnyítése. Ezek közül egyet szemléltet a jobb oldali alsó ábra.

40. Daruk főbb gépészeti egységei(Gémbillentőmű)

41. Daruk főbb gépészeti egységei(Gémbillentőmű) • A gémbillentő műveknek igen sok változata ismeretes. • Ezek az alábbiak: • köteles; • fogasléces; • csavarorsós; • hidraulikus; • körszegmenses; • emeltyűs; • forgattyús billentőmű. • Az építőiparban használatos darukra a köteles és a hidraulikus gémbillentőmű a jellemző. A régebbi toronydaruknál (az 1950 előtt gyártottaknál) a gém billentését kézi vagy gépi csörlő segítségével terheletlenül lehetett elvégezni. • A teher mozgása szempontjából a gémbillentő műveknek két változatát különböztetik meg: • a teher közel vízszintes pályán mozog • a teher nem vízszintes pályán mozog a gém kinyúlásának változtatásakor.

42. Daruk főbb gépészeti egységei(Gémbillentőmű) • Gémbillentéskor a teher közel egyenes vonalú elmozdulását kiegyenlítő szerkezetek biztosítják, amelyek a következők lehetnek: • kettős billentésű gém; • emelőkötélbe épített kiegyenlítő csigasor; • kiegyenlítődob.

43. Daruk főbb gépészeti egységei(Gémbillentőmű) Az előző dián levő ábra a kiegyenlítődobos gémbillentőmű kötélbefűzési vázlatát szemlélteti, amelynél a teher egyenesbe vezetését kúpos kötéldobbal oldják meg. A gémmozgató csigasor húzókötele a hengeres kötéldobra ellenkező oldalról csévélődik, mint az emelőkötél a kúpos kötéldobra. A dobátmérők összehangolásával elérhetik, hogy a gém végének emelkedése és a teher süllyesztése egyenlő egymással, így a teher vízszintesen mozog. Gémbillentés közben vízszintesen mozgó teher esetén a gémbillentő csörlőnek gyakorlatilag a gém tömegéből származó súlyerejét és a súrlódási ellenállásokat kell legyőznie, ezért a daru billenőcsörlői kis teljesítményűek. A gémbillentőcsörlő kinematikai vázlata megegyezik az emelőmű egyszerűsített kinematikai vázlatával. Az autódarukon (következő dián lévő ábra) hidraulikus gémbillentőművet alkalmaznak elsősorban a kis szerkezeti méretei és jó szabályozhatósága miatt. A hidraulikus munkahengert vagy munkahengereket csuklósan kötik be a gém és a forgóváz közé. A nagynyomású olajat általában a járműmotorról hajtott szivattyú biztosítja.

44. Daruk főbb gépészeti egységei(Gémbillentőmű)

45. Daruk főbb gépészeti egységei(Futómacska mozgatómű)

46. Daruk főbb gépészeti egységei(Futómacska mozgatómű)

47. Daruk főbb gépészeti egységei(Futómacska mozgatómű) • A futómacska a teher vízszintes irányú mozgását biztosítja. Négy vagy nyolc futókereke sínen vagy I tartó alsó övén gördül. • A futómacska szerkezeti kialakítása szerint lehet: • emelő- és haladómű nélküli; • emelő- és haladóművel ellátott; • egy- vagy kétfőtartón felül- vagy alulfutó. • Az építőipari toronydarukra az emelő- és haladómű nélküli futómacska a jellemző, amelyeknél a gémen való mozgatást sodronykötéllel végzik. Az emelő- és haladóművel ellátott futómacskák főleg a futó- és bakdaruk jellegzetes tehermozgató egységei. • A következő dián lévő ábra kötélbefűzési vázlatán látható, hogy a futómacska mindkét végéhez egy-egy mozgatókötél csatlakozik, amelyeket terelőkorongokon átvetve a mozgatómű kötéldobjához erősítik. Az így kialakított csörlős szerkezetnek azonban biztosítani kell azt, hogy amíg az egyik kötelet bizonyos sebességgel behúzzák, addig a másikat ugyanolyan sebességgel utána engedjék.

48. Daruk főbb gépészeti egységei(Futómacska mozgatómű)

49. Daruk főbb gépészeti egységei(Futómacska mozgatómű) A csörlődobok kialakítását a lenti ábra szemlélteti. Az „a” jelű dob lényegében két különböző menetemelkedésűből összekapcsolt kivitelű. A „b” jelű dob kötélsúrlódás útján biztosítja a macska mozgatásához szükséges erőt. Működési elv szempontjából a „c” jelű dobbal felszerelt csörlő megegyezik a „b” jelűével.

50. Daruk főbb gépészeti egységei(Futómacska mozgatómű) A jobb oldali ábra a hajtótárcsás futómacska mozgatómű vázlatát szemlélteti. A hajtómű lassú tengelyén helyezik el a hajtótárcsát, amelyen a macskamozgató kötelet átvetik. A hajtótárcsa és a kötél között ébredő súrlódási erő biztosítja a futómacska gördítését. Ennek az a feltétele, hogy a kötelet rugóval a tárcsához szorítsák.