Грузовые лебедки служат для подъема и опускания груза с помощью наматываемых   на их барабаны канатов.

Грузовые лебедки башенных кранов отличаются большим разнообразием конструкций. Рассмотрим конструкции наиболее распространенных лебедок, применяемых на кранах типа БКСМ и кране погрузчике КП-8, кранах МСК-5-20, серии КБ и автомобильном башенного кране АБКС-5.

Рис. 57.  Кинематическая схема грузовой лебедки   кранов   типа  БКСМ и  крана-погрузчика КП-8: 1 — электродвигатель, 2 — тормоз, 3 — редуктор, 4 — зубчатая муфта, 5 — барабан

Лебедка кранов типа БКСМ и крана КП-8 (рис. 57) имеет П-образную компоновку (т. е. электро двигатель и барабан расположены по одну сторону относительно редуктора). Электродвигатель 1 с помощью втулочно-пальцевой муфт связан с двухступенчатым редуктором 3. Полумуфта, сидящая на вал; редуктора, одновременно служит тормозным шкивом. На лебедке установлен длинноходовой тормоз КМТ-104. Редуктор имеет разъемный корпус и закладные крышки. Ось барабана опирается на выходной вал редуктора. Для  передачи вращения  барабан  соединен с редуктором   зубчатой   муфтой  4 Барабан рассчитан на четырехслойную навивку каната. Крепление каната вынесено на торцовую поверхность реборды барабана. Чтобы предохранить канат от схода с барабана, по бока последнего сделано ограждение из листа. Все валы лебедки установлены на подшипниках значения. Недостаток этой лебедки в том, что она дает только одну рабочую скорость.

Для повышения эксплуатационных качеств крана применяют лебедки, позволяющие получить несколько скоростей подъема и спуска груза, на пример, на кранах МСК. На этих лебедках применен двухредуторный привод с самостоятельным электродвигателем для каждого редуктора. Кинематическая связь между редукторами осуществляется через дифференциал, расположенный либо в барабане, ли в главном редукторе. Наибольшее применение имеют грузовые лебедки со встроенными в барабан дифференциалами. Такими лебедками оснащены краны МСК-20 и МСК-8-20.

В усовершенствованных конструкциях кранов МСК применяют лебедки с дифференциалом, встроенным в главный (основной) редуктор В лебедках с дифференциалом в барабане (рис. 58, а, б) используются короткозамкнутые электродвигатели.

Рис. 58. Грузовая лебедка крана МСК-5-20 с дифференциалом, встроенным в барабан:

С — общий вид (в плане), б — кинематическая схема; 1 — барабан со встроенным дифференциалом, 2 — кулачковая (крестовая) муфта, 3 — редуктор, 4 — тормоз, 5 — втулочно-пальцевая муфта, 6,7 — электродвигатели, 8, 12 — солнечные шестерни, 9, 10 — сателлиты, 11 — водило-барабан

Лебедка рассчитана на получении двух скоростей подъема и трех скоростей опускания груза. Максимальная скорость достигается при одновременном включении обоих двигателей на подъем (спуск). При включении одного из двигателей получается промежуточная средняя скорость и при встречном включении двигателей — малая посадочная скорость. Общий диапазон регулирования скоростей 1:6.

Принцип работы дифференциала (планетарной передачи) барабана состоит в следующем. При вращении солнечной шестерни 8 от одного из редукторов начинают вращаться находящиеся с ней в зацеплении сателлиты 9 (на рисунке для простоты показан лишь один из двух сателлитов). Сателлиты 9 находятся в зацеплении с сателлитами 10, которые свою очередь находятся в зацеплении с солнечной шестерней 12,

низанной со вторым редуктором. Если шестерня 12 заторможена, сателлиты 10 при вращении обегают вокруг нее, передавая вращение через водило барабану. При вращении шестерен 8 и 12 в одну сторону их движение суммируется и водило 11 вращает барабан с повышенной скоростью. Аналогично происходит передача вращения и при включении двигателей в разные стороны. При этом скорость водила определяется как разность двух движений, вызываемых вращением шестерен Ь и 12 в разные стороны.

Рис. 59. Кинематическая схема грузовой лебедки с двумя двигателями   и   дифференциалом   в   главном   редукторе (крана МСК): 1,3 — солнечные, шестерни,  2,6 — сателлиты,   4 — электродвигатель с фазным ротором,  5 — тормоз ТКТГ-300,  7 — тормоз   TKT-200,   8 — электродвигатель  с  короткозамкнутым ротором,  9 — дифференциал

Лебедка с дифференциалом, встроенным в главном редукторе (рис.59), приводится в движение электродвигателем 4 с фазным ротором  и электродвигателем 8 с короткозамкнутым ротором (привод Вспомогательного редуктора).  Работа  электродвигателей  в  разном сочетании обеспечивает получение трех скоростей спуска и двух скоростей подъема груза.

При спуске груза малая посадочная скорость получается при работе электродвигателя с короткозамкнутым ротором, вторая промежуточная скорость — при работе двух электродвигателей (при этом больше электродвигатель работает с подтормаживанием), третья максимальная — при работе двух электродвигателей с номинальным число оборотов. При подъеме груза малая скорость подъема достигается включением  одного  малого  электродвигателя,   увеличение  скорости ось подключением в работу электродвигателя с фазным ротором. Частот вращения последнего изменяется пускорегулирующими сопротивлениями, включенными в цепь ротора. В этой лебедке нет крестовых муфт, что повышает надежность работы лебедки. Лебедка с дифференциалом в редукторе более компактна, что улучшает условия ее размещения на поворотной платформе.

Конструкция лебедки с дифференциальным редуктором в соединительной муфте-шкиве, находящейся между электродвигателем и редуктором, не получила широкого распространения, так как из-за малых габаритных размеров шкива, а следовательно, и шестерен, в нем ограничен передаваемый крутящий момент. Кроме того, всегда существует опасность попадания масла, залитого в муфту, на ее тормозную поверхность через нарушенные сальники или манжеты. Лебедка с такой муфтой применена на автомобильном кране АБКС-5.

Рис. 60. Трехскоростная грузовая лебедка с коробкой передач: ( — общий  вид,   б — кинематическая  схема;   1 — электродвигатель,   2 — выносная  опора, 5 — рама,   4 — барабан,   5 — электропривод  коробки   передач,   6 — коробка   передач,   7 — устройство блокировка передач,  8 — редуктор,  9 — соединительная зубчатая муфта, 10 — тормоз,  11 — тормозной генератор

Лебедки кранов КБ-405, КБ-401Б — трехскоростные (рис. 60, а, б). Лебедка состоит из электродвигателя 1, коробки передач 6, двухступенчатого редуктора 8, барабана 4, опоры барабана 2, установленных на раме 3, и тормоза 10, закрепленного на кронштейне, привернутом к фланцу редуктора. Электродвигатель имеет встроенный тормозной генератор 11, Вал электродвигателя 1 через зубчатую муфту соединен с входным валом коробки передач. Выходной вал коробки соединен также зубчатой соединительной муфтой 9 с входным (быстроходным) валом редуктора 8. Тихоходный вал редуктора соединен через зубчатую муфту с барабаном 4. Второй конец барабана опирается на выносную опору 2 через сферический подшипник. Коробка передач обеспечивает получение трех рабочих скоростей барабана с соотношением 1 : 1,73 : 3. Быстроходная передача — III, тихоходная — I. 11ереключение передач происходит дистанционно с помощью электропривода 5 при остановленной лебедке. Блокировочное устройство 7 не позволяет переключать лебедку на ходу, включать ее при неполном зацеплении зубьев шестерен любой передачи и выключать зацепление при работе лебедки.

Рис. 61. Коробка переключения передач: 1 — гайка, 2 — шпонка, 3 — ось кулисы, 4 — эксцентрик, 5 — зубчатый венец, б — фрикционная муфта, 7 — электродвигатель и редуктор привода переключения, 8 — рычаги переключения, 9 — вал входной (быстроходный), 10 — кулиса с зубчатым сектором, 11 — вал выходной (тихоходный),  12 — корпус коробки,   13 — блок шестерен,   14 — траверса,  15— винт

Коробка передач (рис. 61) состоит из сварного стального корпуса 12, в котором на подшипниках закреплены входной 9 и выходной 11 рабочие валы, а также ходовой винт 15 переключения. На входном валу по шлицам перемещается блок шестерен 13, который может быть соединен с одной из трех глухо закрепленных на выходном валу шестерен.

Перемещение блока шестерен осуществляется посредством двух рычагов 8, закрепленных на траверсе 14, соединенной с гайкой 1 и движущейся вместе с гайкой при вращении ходового винта 15. Винт вращается специальным электродвигателем 7 через редуктор. В связи с тем что переключение передач происходит при остановленных валах, нацепляемые шестерни блока и выходного вала могут упереться торцами зубьев, что не позволит включиться соответствующей передаче. Ио избежание такого положения предусмотрен механизм коррекции, позволяющий повернуть блок шестерен при переключении на некоторый угол, достаточный, чтобы зуб блока шестерни совместился со впадиной шестерни выходного вала. Этот поворот происходит за счет качательного движения кулисы 10, закрепленной на оси 3 и имеющей зубчатый сектор в нижней части. Зубчатый сектор соединен с зубчатым венцом 5 блока, где имеется фрикционная муфта 6. Качание кулисы вызывается эксцентриком 4, вращающимся при переключении в пазу кулисы и соединенным с ходовым винтом скользящей шпонкой 2. При заедании механизма переключения гайка 1 может проворачиваться относительно корпуса 17 за счет предохранительной муфты 16.

Унифицированные лебедки Л-450, Л-500 и Л-600 применяют в качестве грузовых лебедок на большинстве кранов серии КБ. Цифры после буквы Л (лебедка) обозначают межцентровое расстояние между крайними валами редуктора. Унифицированными их называют потому, что одна и та же лебедка может применяться на одном кране как грузовая, на другом — как стреловая. Так, например, лебедка Л-600 применяется на кранах типа КБ-160.2 (КБ-401А, КВ-401Б, КБ-403) как грузовая и стреловая.

Рис. 62. Унифицированная  грузовая лебедка: а — конструктивная схема, б — горизонтальный разрез;   1 — выносная опо,  2 — барабан,  3 — тормозной  генератор, 4 — редуктор,   5 — электродвигатель, 5 — тормоз,   7 — клин креплении   каната, 8 — выходной   (тихоход)   вал,  9 — промежуточный    вал, 10 - ротор  тормозного 

Все лебедки изготовляют по единой конструктивной схеме (рис. 62,а), которая имеет П-образную компоновку. Электродвигатель 5, редуктор 1, барабан 2 соединены в единый блок. Электродвигатель прикреплен к корпусу редуктора на фланце, а барабан жестко связан с выходным налом редуктора. При такой конструкции исключается необходимость тщательной выверки соосности соединений, что упрощает монтаж 11 эксплуатацию лебедок.

Лебедки представляют собой безрамную конструкцию и имеют три точки опоры. Две опоры находятся под редуктором, третьей опорой служит выносная опора 1 барабана. При трехопорном опирании лебедки исключается необходимость применения выравнивающих прокладок и устраняется влияние на лебедку упругого изгиба рамы поворотной платформы при работе крана. Выходной вал редуктора, жестко связанный с барабаном, опирается на три подшипника: два в редукторе и один в выносной опоре. Хотя трехопорные валы нужно тщательно выверять при установке, чтобы исключить дополнительные нагрузки на какой-либо из трех подшипников опор из-за их несоосности, но и унифицированных лебедках опасность перегрузки подшипников опор исключена благодаря шарнирному креплению самого редуктора к поворотной платформе. При искривлении вала за счет неточности изготовления (эксцентриситет, перекосы) подшипники его не испытывают дополнительных нагрузок, так как редуктор может наклоняться на шарнирных опорах и поворачиваться на необходимый угол вокруг одной из опор. Опоры лебедки выполнены каждая из двух втулок с шаровыми головками, вставленных с зазором в отверстие лапы редуктора (выносной опоры). Головки втулок охватываются сферическими шайбами. Сквозь шайбы и втулки пропущен анкерный болт, соединяющий опору с металлоконструкцией крана.

Грузовые лебедки наряду с нормальными скоростями подъема и опускания груза имеют плавную посадку груза, что очень важно при монтаже сборных конструкций. Для обеспечения плавной посадки груза лебедки Л-500 и Л-600 снабжены тормозным генератором. Применение тормозных генераторов позволяет снизить в 4—5 раз скорость не только опускания, но и подъема груза, что дает возможность повысить плавность отрыва груза от земли.

У лебедки Л-450 (см. рис. 44) редуктор двухступенчатый цилиндрический с неразъемным корпусом. В нижней части редуктора имеются две лапы, которыми он устанавливается на опоры поворотной платформы. Вал электродвигателя соединен с валом редуктора зубчатой муфтой. Четыре крышки подшипников редуктора фланцевые с болтовым креплением; крышки промежуточного и быстроходного валов вставные, крепящиеся разжимными кольцами. Тормозной шкив располагается на втором конце быстроходного вала редуктора. Тормоз закрепляется на корпусе редуктора двумя шпильками.

Лебедки Л-500 и Л-600 (рис. 62, б) аналогичны по конструкции отличаются лишь размерами и числом зубьев. В этих лебедках в отличие от лебедки Л-450 применены двигатели с двумя выступающим; концами вала. На валу, противоположном редуктору, закреплен тормозной шкив. Тормоз крепят на раме, прикрепленной к лапам двигателя.  Редуктор также двухступенчатый,  но выполнен с разъёмным корпусом, что облегчает сборку и обслуживание редуктора. Быстроходный вал 11 одним концом соединен через зубчатую муфту 12 с электродвигателем 5. На другом конце быстроходного вала редуктора нас жен ротор 10 тормозного генератора. Его корпус так же, как и электр двигатель,   прикреплен  к  корпусу редуктора с  помощью фланца.

В крышках тихоходного и быстроходного валов со стороны электродвигателя сделаны лабиринтные уплотнения. Второй конец быстроходного вала (со стороны тормозного генератора) имеет манжетное резиновое уплотнение. Все крышки подшипников редуктора закладные. Между этими крышками и подшипниками валов предусмотрен суммарный осевой зазор 0,4 мм. Этот зазор необходим для предотвращения   защемления   подшипников   и  достигается   регулировочными кольцами. Барабаны 2, используемые в этих лебедках, имеют фланцевое болтовое крепление к выходному валу редуктора. Их выполни литыми из чугуна. Канат крепится к барабану с помощью клина вставленного в отлитое клиновое отверстие. Кинематические схемы рассмотренных лебедок приведены на рис. 63, а,  б, а технические характеристики — в табл. 7.

Таблица  7.   Технические характеристики унифицированных лебедок

Лебедка  автомобильного башенного кран АБКС-5 выполнена сдвоенной из монтажной и  грузовой лебедки. На одной оси посажены два барабана,  имеющих самостоятельный привод (рис. 63, в). Барабаны имеют одинаковый диаметр, но разная канатоемкость. В качестве редукторов в обеих лебедках использованы стандартные редукторы РМ-350. Вращение барабанам передается помощью открытых передач, зубчатыми колесами которых являются венцовые шестерни барабанов. В грузовой лебедке применена редукционная муфта 8, позволяющая изменять скорость навивки каната при затормаживании корпуса муфты тормозом 1.

Рис. 63. Кинематические схемы грузовых лебедок: а—Л-500,   б — Л-600,   в —крана  АБКС-5,   г—крана   КБ-674, д — крана КБ-50 1_ тормоз,  2 — электродвигатель,  3 — зубчатая муфта,   4 — тормозной   генератор, 5 — редуктор.  S — барабан.   7 — выносная опора.   8 — редукционная муфта

Лебедки кранов КБ-674 и КБ-503 (рис. 63, г, д) аналогичны по конструкции. Они имеют двигатель постоянного тока, соединенный одним концом со стандартным редуктором зубчатой муфтой. На другом конце вала насажен тормозной шкив, охватываемый коло, тормоза постоянного тока. Барабан соединен с выходным в ало редуктора зубчатой муфтой. Все агрегаты лебедки установлены в общей раме. Барабан лебедки крана КБ-503 имеет два диаметр часть барабана с большим диаметром используется для намотки грузового каната, а с меньшим — для монтажа крана.