อธิบายส่วนประกอบโครงสร้างที่สำคัญของเครน

ในบทความนี้ เราจะอธิบายส่วนประกอบโครงสร้างที่สำคัญที่พบในเครนสมัยใหม่ อธิบายว่าส่วนประกอบเหล่านี้โต้ตอบกันอย่างไรในระบบ และเน้นที่วัสดุและมาตรฐานการผลิตที่แยกอุปกรณ์ที่เชื่อถือได้ออกจากอุปกรณ์ที่ล้มเหลวภายใต้แรงกดดัน

บูม: แขนรับน้ำหนักหลัก

บูมเป็นส่วนโครงสร้างที่มองเห็นได้ชัดเจนที่สุดและมีแรงกดเชิงกลมากที่สุดบนเครนทุกตัว โดยจะยื่นออกไปด้านนอกจากตัวเครนเพื่อวางตะขอไว้เหนือน้ำหนักบรรทุก และจะต้องบรรทุกน้ำหนักที่ยกทั้งหมด น้ำหนักที่ตายแล้วของตัวเอง และแรงแบบไดนามิกที่เกิดจากการแกว่งหรือแรงลม

บูมเครนส่วนใหญ่ใช้ การก่อสร้างส่วนกล่อง —รูปทรงสี่เหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยมกลวง—เนื่องจากรูปทรงนี้มีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ดีเยี่ยม ความหนาของผนังและเกรดเหล็กได้รับการปรับเทียบตามความจุพิกัดของเครน สำหรับเครนตีนตะขาบที่ทำงานในช่วง 100 ถึง 500 ตัน โดยทั่วไปส่วนบูมจะถูกประดิษฐ์จาก เหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ (HSLA) ความแข็งแรงสูงที่มีความแข็งแรงให้ผลผลิตระหว่าง 690 เมกะปาสคาล ถึง 960 MPa .

ความล้มเหลวของบูมมักเกิดจากหนึ่งในสามสาเหตุ: เกรดวัสดุไม่เพียงพอ คุณภาพการเชื่อมที่ข้อต่อส่วนต่างๆ ไม่ดี หรือรอยแตกเมื่อยล้าที่เกิดขึ้นที่จุดที่มีความเข้มข้นของความเค้น นี่คือเหตุผลว่าทำไมแผ่นเสริมแรงจึงถูกเชื่อมที่บริเวณที่มีแรงเค้นสูง เช่น การเชื่อมต่อหมุดที่ส้นและข้อต่อประกบช่วงกลาง

Lattice บูม กับ Telescopic Boom

บูมที่โดดเด่นสองประเภทรองรับการใช้งานที่แตกต่างกัน:

• ตาข่ายบูม — ใช้กับเครนตีนตะขาบและเครนรอบหน้าที่ขนาดใหญ่ ให้ระยะการเข้าถึงที่มากขึ้น (สูงสุด 120 ม. บนเครื่องขนาดใหญ่) และต้านทานความเมื่อยล้าได้ดีขึ้น เนื่องจากแรงเค้นจะกระจายไปตามคอร์ดและแนวทแยงหลายอัน
• บูมยืดไสลด์ — ใช้กับเครนเคลื่อนที่และเครนทุกพื้นที่ ส่วนต่างๆ จะเลื่อนเข้าไปด้านในเพื่อการขนส่งที่มีขนาดกะทัดรัด แต่จะสร้างแรงกดเฉพาะจุดที่สูงขึ้นที่ส่วนต่อประสานของกระบอกสูบด้านใน/ด้านนอก ทำให้ต้องมีการควบคุมพิกัดความเผื่อที่แม่นยำในระหว่างการผลิต

เสากระโดงและโครงสำหรับตั้งสิ่งของ: การควบคุมมุมบูมและโมเมนต์โหลด

เสา (บางครั้งเรียกว่าเสา A-frame หรือเสาค้ำหลัง) ทำงานร่วมกับแนวจี้เพื่อควบคุมมุมบูมและตอบโต้โมเมนต์การพลิกคว่ำที่เกิดขึ้นเมื่อยกของหนักในรัศมีที่สำคัญ สำหรับเครนตีนตะขาบ ความสูงของเสาเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดค่าแผนภูมิการรับน้ำหนักสูงสุดที่อนุญาต

เสาที่สูงขึ้นจะเพิ่มองค์ประกอบแนวตั้งของแรงจี้ ช่วยลดแรงอัดบนบูม ความสูงของเสาที่เพิ่มขึ้น 10% สามารถช่วยเพิ่มน้ำหนักที่อนุญาตได้ในรัศมีที่ยาวขึ้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมผู้ผลิตเครนจึงเสนอโครงเสาหลายแบบสำหรับเครื่องฐานเดียวกัน

ตามโครงสร้าง เสากระโดงจะต้องต้านทานทั้งแรงอัด (จากความตึงของจี้) และแรงดัดงอ (จากแรงลมที่อยู่นอกระนาบ) มีการใช้ส่วนกล่องเหล็กเชื่อมหรือส่วนท่อกลม โดยส่วนหลังจะให้ความแข็งในการบิดที่ดีกว่า

ตารางแกว่ง: ส่วนต่อประสานแบบหมุน

โต๊ะแกว่ง (เรียกอีกอย่างว่าแท่นหมุนหรือโครงส่วนบน) เป็นแท่นโครงสร้างที่ใช้ติดตั้งบูม เสา เครื่องถ่วง เครื่องรอก และห้องโดยสารทั้งหมด โดยเชื่อมต่อกับช่วงล่างผ่านแบริ่งแหวนแกว่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ ช่วยให้หมุนได้ 360 องศา

ส่วนประกอบนี้ประสบกับการบรรทุกชิ้นส่วนโครงสร้างเครนที่ซับซ้อนที่สุด ในระหว่างการดำเนินการยกและแกว่ง จะต้องพร้อมกัน:

• ส่งภาระในแนวตั้งจากหมุดส้นบูมไปยังวงแหวนแกว่ง
• ตอบสนองต่อช่วงเวลาที่พลิกคว่ำโดยพยายามเอียงเครื่องไปข้างหน้า
• ถ่ายโอนปฏิกิริยาถ่วงไปด้านหลังเพื่อปรับสมดุลโมเมนต์โหลด
• รองรับแรงบิดของไดรฟ์แกว่งโดยไม่บิดเบือน

เมื่อพิจารณาถึงความซับซ้อนนี้ โต๊ะแกว่งมักถูกประดิษฐ์ขึ้นเป็นโครงสร้างเหล็กเชื่อมพร้อมแผ่นเสริมความแข็งภายใน ความถูกต้องของขนาดเป็นสิ่งสำคัญ: พื้นผิวการติดตั้งแหวนแกว่งจะต้องเรียบภายในพิกัดความเผื่อที่แคบ (โดยทั่วไป ±0.5 มม. เหนือเส้นผ่านศูนย์กลางวงแหวนเต็ม ) เพื่อป้องกันการกระจายโหลดแบริ่งที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งจะเร่งการสึกหรอและอาจนำไปสู่ความล้มเหลวของแบริ่งได้

เราผลิต Crawler Crane โต๊ะแกว่ง ชิ้นส่วนโครงสร้างเหล็กคาร์บอน ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อให้ตรงตามมาตรฐานที่เข้มงวดเหล่านี้ ออกแบบมาเพื่อให้เข้ากันได้กับแพลตฟอร์มเครนหลักๆ

กรอบการติดตาม: รากฐานของความมั่นคง

สำหรับเครนตีนตะขาบ โครงตีนตะขาบ (หรือที่เรียกว่าโครงตัวรถหรือโครงช่วงล่าง) เป็นฐานโครงสร้างที่กระจายน้ำหนักบรรทุกของเครนทั้งหมด—น้ำหนักเครื่องบวกกับน้ำหนักที่ยก—ลงสู่พื้นดินผ่านรางตีนตะขาบ มันเป็นรากฐานที่แท้จริงสำหรับทุกสิ่งทุกอย่าง

เฟรมแทร็กจะต้องจัดการ แรงดันแบริ่งกราวด์ที่โดยทั่วไปมีตั้งแต่ 60 kPa ถึง 150 kPa ขึ้นอยู่กับขนาดและการกำหนดค่าของเครน โดยเชื่อมต่อชุดประกอบตีนตะขาบด้านซ้ายและขวาผ่านตัวถังส่วนกลาง ซึ่งรวมถึงโครงสร้าง X-frame หรือ H-frame ที่ถ่ายโอนน้ำหนักจากวงแหวนแกว่งไปยังรางทั้งสอง

ความต้องการการออกแบบที่สำคัญบนเฟรมแทร็ก

• ความแข็งแกร่งของแรงบิด — เมื่อแทร็กหนึ่งอยู่บนพื้นสูงกว่าอีกแทร็ก เฟรมจะบิดเบี้ยว ความแข็งแกร่งที่ไม่เพียงพอทำให้เกิดการวางแนวที่ไม่ตรงในแหวนสวิงและการสึกหรอก่อนวัยอันควร
• ทนต่อแรงกระแทก — การเดินทางบนภูมิประเทศที่ขรุขระทำให้เกิดแรงกระแทกที่เฟรมต้องดูดซับโดยไม่เสียรูปถาวร
• ชีวิตที่เหนื่อยล้า — โดยทั่วไปแล้วเฟรมของแทร็กจะสะสมชั่วโมงการทำงานนับหมื่นชั่วโมง รายละเอียดการเชื่อมที่ความเข้มข้นของความเค้นต้องได้รับการออกแบบสำหรับประเภทความล้าที่กำหนดไว้

ของเรา ชิ้นส่วนโครงสร้างเหล็กคาร์บอนตีนตะขาบเครนตีนตะขาบ ผลิตขึ้นโดยมีขั้นตอนการเชื่อมแบบควบคุมและการบำบัดความร้อนหลังการเชื่อม ซึ่งจำเป็นเพื่อลดความเค้นตกค้างและยืดอายุการใช้งาน

ระบบถ่วงน้ำหนัก: การจัดการช่วงเวลาโหลด

ไม่มีเครนตัวใดที่สามารถยกของในรัศมีได้โดยไม่สร้างโมเมนต์การพลิกคว่ำรอบแกนการให้ทิป ระบบถ่วงน้ำหนักจะชดเชยช่วงเวลานี้ด้วยการวางมวลจำนวนมากไว้ที่ด้านหลังของเครน บนเครนตีนตะขาบขนาดใหญ่ บรรจุภัณฑ์แบบถ่วงน้ำหนักสามารถชั่งน้ำหนักได้ 200 ตันขึ้นไป และมักจะประกอบเป็นแผ่นพื้นแบบโมดูลาร์เพื่อให้สามารถเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่าสำหรับข้อกำหนดการยกที่แตกต่างกัน

ส่วนประกอบโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับระบบถ่วงน้ำหนักประกอบด้วย:

• ถาดถ่วงน้ำหนัก — ถาดเหล็กโครงสร้างที่ยึดและวางแผ่นน้ำหนักไว้บนโต๊ะแกว่ง
• เสาซุปเปอร์ลิฟท์ — บนเครนขนาดใหญ่ จะมีเสาเพิ่มเติมที่ยื่นออกไปทางด้านหลังซึ่งช่วยให้สามารถแขวนตุ้มน้ำหนักได้ แทนที่จะวางอยู่บนโต๊ะแกว่ง ช่วยเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักได้อย่างมากในรัศมียาว
• วงเล็บเชื่อมต่อและหมุด — ข้อต่อพินที่มีความทนทานสูงซึ่งจะต้องต้านทานทั้งแรงเฉือนและการโค้งงอภายใต้น้ำหนักถ่วงเต็มพิกัด

การเปรียบเทียบส่วนประกอบโครงสร้างหลักตามฟังก์ชัน

โครงเครื่องจักรรอกและโครงสร้างการติดตั้งกว้าน

แม้ว่าดรัมรอกและมอเตอร์กว้านเป็นส่วนประกอบทางกล โครงโครงสร้างที่ยึดเข้ากับโต๊ะแกว่งก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน ในระหว่างการยก เชือกลวดจะดึงขึ้นไปบนดรัม ทำให้เกิดแรงปฏิกิริยาที่ส่งผ่านโครงยึดไปยังโครงสร้างโต๊ะแกว่ง โครงยึดที่ออกแบบไม่ดีหรือชำรุดทำให้ดรัมงอได้ภายใต้น้ำหนักบรรทุก เร่งการสึกหรอของเชือก และลดความแม่นยำในการยก .

โดยทั่วไปโครงรอกจะประดิษฐ์จากแผ่นเหล็กโครงสร้าง โดยมีการต่อแบบสลักเกลียวหรือแบบเชื่อมเข้ากับโต๊ะแกว่ง แผ่นเป้าเสื้อกางเกงที่จุดเชื่อมต่อถือเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันความเข้มข้นของความเค้นเฉพาะจุดไม่ให้ทำให้เกิดรอยแตกร้าวหลังจากใช้งานเป็นเวลานาน

เกรดเหล็กโครงสร้างและคุณภาพการเชื่อม: เหตุใดจึงมีความสำคัญมากกว่าที่คุณคิด

เครนสองตัวที่มีขนาดเท่ากันและพิกัดความสามารถเท่ากันอาจมีอายุการใช้งานที่แตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับเกรดเหล็กและคุณภาพการเชื่อมที่ใช้ในการผลิตโครงสร้าง นี่คือจุดที่เราเห็นถูกประเมินต่ำไปโดยผู้ซื้อที่เน้นเรื่องราคาเป็นหลัก

พิจารณาการเปรียบเทียบเชิงปฏิบัติต่อไปนี้:

การลดน้ำหนักที่ระดับบูมและเสามีประโยชน์อย่างยิ่ง: ทุกกิโลกรัมที่แยกออกจากบูมสามารถแปลเป็นความสามารถในการยกเพิ่มเติมได้โดยตรง โดยการลดเดดโหลดที่ส่วนท้ายของแขนโมเมนต์ การพิจารณานี้ไม่ใช่เรื่องเล็กๆ น้อยๆ สำหรับเครนบูมขัดแตะขนาดใหญ่ การปรับเกรดเหล็กบูมให้เหมาะสมจะสามารถเพิ่มอัตราโหลดได้หลายเปอร์เซ็นต์

ในด้านการเชื่อม ความแตกต่างระหว่างขั้นตอนการเชื่อมที่ผ่านการรับรองกับขั้นตอนการเชื่อมที่ไม่ผ่านการรับรองไม่ได้แสดงให้เห็นตั้งแต่การทดสอบการใช้งานครั้งแรก แต่หลังจาก 3,000 ถึง 5,000 ชั่วโมงการทำงาน ซึ่งเป็นช่วงที่รอยแตกเมื่อยล้าเริ่มปรากฏที่ปลายเชื่อมที่ได้รับการดำเนินการไม่ดี การเชื่อมแบบเต็มรูที่ข้อต่อวิกฤต รวมกับการทดสอบด้วยการมองเห็นและไม่ทำลาย (NDT) ถือเป็นมาตรฐานที่ผู้ผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างที่มีชื่อเสียงปฏิบัติตาม

สิ่งที่ต้องมองหาเมื่อจัดหาชิ้นส่วนโครงสร้างเครน

หากคุณกำลังจัดหาส่วนประกอบโครงสร้างสำหรับการสร้างเครนใหม่ การเปลี่ยน OEM หรือการสร้างเครื่องจักรตามสั่ง ต่อไปนี้เป็นคำถามสำคัญที่ต้องถามซัพพลายเออร์:

1. การรับรองวัสดุ — ซัพพลายเออร์สามารถให้ใบรับรองโรงงานสำหรับแผ่นเหล็กที่ใช้ ยืนยันเกรด หมายเลขความร้อน และผลการทดสอบทางกลได้หรือไม่
2. คุณสมบัติการเชื่อม — ช่างเชื่อมได้รับการรับรองมาตรฐานสากล (เช่น ISO 9606, AWS D1.1) หรือไม่ ขั้นตอนการเชื่อม (WPS/PQR) มีการบันทึกและพร้อมใช้งานหรือไม่
3. ความคลาดเคลื่อนมิติ — อะไรคือเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่ระบุไว้สำหรับส่วนเชื่อมต่อที่สำคัญ (รูพิน พื้นผิวการติดตั้ง ความเรียบของหน้าแปลน)?
4. การตรวจสอบ NDT — รอยเชื่อมได้รับการตรวจสอบโดยการทดสอบอัลตราโซนิก (UT) หรือการตรวจสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MPI) หรือไม่ มีรายงานการตรวจสอบให้กับแต่ละส่วนประกอบหรือไม่
5. การรักษาพื้นผิว — มีการใช้ระบบป้องกันการกัดกร่อนแบบใด และเป็นไปตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมของสถานที่ปฏิบัติงานของคุณหรือไม่?

ซัพพลายเออร์ที่ไม่สามารถตอบคำถามเหล่านี้ได้อย่างชัดเจนควรได้รับการปฏิบัติด้วยความระมัดระวัง โดยไม่คำนึงถึงราคา ความล้มเหลวของโครงสร้างในเครนมีผลกระทบด้านความปลอดภัย ซึ่งไม่มีกำหนดการของโครงการหรือการประหยัดงบประมาณเพียงพอที่จะพิสูจน์ได้

ในฐานะผู้ผลิตส่วนประกอบโครงสร้างเครื่องจักรกลหนัก เรานำเสนอผลิตภัณฑ์ครบวงจร ชิ้นส่วนโครงสร้างเหล็กคาร์บอนเครน —รวมถึงโครงราง โต๊ะแกว่ง และส่วนประกอบบูม—ประดิษฐ์ขึ้นตามขั้นตอนที่จัดทำเป็นเอกสารพร้อมความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุและบันทึกการตรวจสอบที่ให้ไว้เป็นมาตรฐาน

ข้อควรพิจารณาในการบำรุงรักษาที่เริ่มต้นด้วยการออกแบบโครงสร้าง

การออกแบบโครงสร้างที่ดีต้องคำนึงถึงการบำรุงรักษา ส่วนประกอบควรได้รับการออกแบบสำหรับการเข้าถึง เช่น ช่องตรวจสอบในส่วนกล่องกลวง รูระบายน้ำเพื่อป้องกันการสะสมของน้ำ และพื้นผิวที่ทาสีเพื่อให้สามารถตรวจจับรอยแตกร้าวระหว่างการตรวจสอบด้วยสายตา โดยเฉพาะอย่างยิ่งโครงตีนตะขาบควรมีฝาปิดการตรวจสอบที่จุดเชื่อมต่อตัวรถซึ่งมักเริ่มต้นการแตกร้าวจากความเมื่อยล้า

โปรแกรมการตรวจสอบเชิงโครงสร้างสำหรับส่วนประกอบโครงสร้างของเครนโดยทั่วไปจะประกอบด้วย:

• การตรวจสอบด้วยสายตาทุกๆ 250 ชั่วโมงการทำงาน — ตรวจสอบรอยแตกร้าว ความเสียหายของสี การกัดกร่อน และการเสียรูปของจุดเชื่อมทั้งหมด
• ตรวจสอบขนาดพินและรูทุกๆ 1,000 ชั่วโมง — วัดการสึกหรอที่หมุดหมุนทั้งหมดและยืนยันว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของรูอยู่ภายในขีดจำกัดการบริการ
• การตรวจสอบ NDT at known high-stress locations every 2,000 hours — โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเชื่อมต่อส้นบูม การเชื่อมเป้าเสื้อกางเกงแบบแกว่ง และข้อต่อ X-frame ของเฟรมแทรค
• การสำรวจโครงสร้างทั้งหมดก่อนยกเครื่องหรือรับรองใหม่ — โดยทั่วไปทุกๆ 5 ปีหรือหลังจากเหตุการณ์โอเวอร์โหลดใดๆ

การจับรอยแตกที่กำลังพัฒนาในขั้นตอนการตรวจสอบด้วยสายตาจะมีค่าใช้จ่ายเพียงเล็กน้อยของค่าซ่อมแซมเมื่อรอยแตกร้าวแพร่กระจายผ่านแผ่นหรือรอยเชื่อม การบำรุงรักษาโครงสร้างไม่ใช่ค่าใช้จ่าย แต่เป็นประกันที่คุ้มค่าที่สุดสำหรับอุปกรณ์ยกของหนัก