Берегові причальні перевантажувачі – Основні засоби
Сучасні морські та річкові порти, причали яких призначені для прийому та обробки суден – контейнеровозів та суховантажів, плавучих контейнерів (ліхтерів), обладнуються спеціальними кранами, так званими причальними перевантажувачами. Такі підйомно-транспортні механізми переміщуються рейковими крановими коліями, прокладеними вздовж лінії причалу (найчастіше впритул до краю набережної), і забезпечують високу продуктивність вантажно-розвантажувальних робіт на ділянці берег – судно. У цій статті йдеться про причальні перевантажувачі, середня продуктивність яких при перевантаженні великотоннажних контейнерів не менше 20 циклів на годину, а при перевантаженні штучних, шматкових і навалочних вантажів - від 40 до 50 циклів на годину і більше.
Причальний перевантажувач за своїми габаритними розмірами та місцем установки органічно вписується в панораму міста з моря, тому його дизайну надається велике значення. Красивий архітектурний вигляд причального перевантажувача має поєднуватися з його конструкцією, безпекою роботи та технологічністю виготовлення, монтажу та обслуговування.
За конструктивними ознаками можна виділити два основних типи причальних перевантажувачів: портальні та мостові. Існують також конструкції мостових перевантажувачів, в яких прогонову будову крана підтримують опори портального типу, проте при цьому мостовий перевантажувач не є повноцінним портальним.
Залежно від виду, властивостей і параметрів вантажу, що переробляється, способу його перевезення і вимог до перевантажувального процесу використовують спеціальні та універсальні (гакові) перевантажувачі. До спеціальних відносяться перевантажувачі, оснащені вантажозахоплювальними органами (вантажозахоплювальний орган на відміну відвантажозахоплювального пристосування є частиною крана) і пристроями, що транспортують, для роботи з певними видами вантажу: спредерами, грейферами, гвинтовими транспортерами, конвеєрами з занурювальними скребками та іншими пристроями. Як приклад, тут можна навести контейнерний причальний перевантажувач – це контейнерний кран, призначений для перевантаження контейнерів на причальному фронті морського або річкового порту.
Ступінь спеціалізації перевантажувача визначається його конструктивними особливостями та технічною характеристикою (швидкістю переміщення виконавчих механізмів, плавністю ходу, продуктивністю).
Портальні перевантажувачі– це вантажопідйомні крани, у яких опорно-ходова частина виконана у вигляді порталу. Ці перевантажувачі виробляють або повноповоротними стріловими зі змінним нахилом стріли, або з однобалковим або двобалковим прогоновим будовою. Портальні крани з прогоновим будовою виконуються з однією надводною відкидною консоллю або з двома – надводною та тиловою.
Портал кранів є рамою, що спирається за допомогою жорстких опорних стійок («ніг») на рейки кранового шляху. Між стійками порталу проходять під'їзні шляхи портових транспортних засобів. Число стійок порталу може бути 4 або 3. Відстань між стійками порталу вибирають таким чином, щоб забезпечити вільне проходження під краном залізничних поїздів (зазвичай двох). Стійки порталу спираються на ходові візки, кількість коліс яких залежить від маси крана, навантажень на кран і допустимого тиску колеса на рейку.
Портальний перевантажувач може бути або грейферним (вантажозахоплювальний орган – грейфер), або універсальним (вантажозахоплювальний орган – гак). Залежно від того, який вантаж необхідно перевантажувати,гак універсального крана навішують або звичайні стропи, або контейнерне захоплення, або вантажні траверси різної конструкції. Можна навісити також моторний грейфер або кліщовий захват. Однак крюковий кран, оснащений контейнерним захопленням або грейфером, не може замінити спеціальний контейнерний або грейферний кран.
У нашій країні типові конструкції портальних кранів розроблялися першій половині ХХ століття. Після 1950 року портальні крани набули нового розвитку. При конструюванні кранів обслуговування портів враховується кілька основних факторов:
• мінімальне перекриття поверхні причалу кранової конструкцією;
• можливість вільного пересування під порталом у всіх напрямках;
• незначне відхилення поворотної частини крана назад разом із малою противагою;
• найпростіша система зміни вильоту зі стрілою фермової конструкції, що працює на стиск;
• гармонійність конструкції, що одночасно задовольняє вимогам технічної доцільності;
• робоча швидкість в обґрунтованих межах, щоб використовувати приводні двигуни середньої потужності;
• вільний прохід усередині порталу.
Портові портальні повноповоротні крани із змінним нахилом стріли найбільш придатні для перевантаження штучних та сипких вантажів у морських та внутрішніх портах. Цими кранами переважно здійснюють розвантаження-завантаження судна сипучими вантажами. Як приклад можна навести портальний кран блокової конструкції з поворотною колоною (див. малюнок) кранобудівного заводу Еберсвальд, Німеччина (VEB Kranbau, Eberswalde).
Щоб підвищити продуктивність грейферних портальних перевантажувачів, на базі серійних кранів створюютьсяспеціальні грейферно-конвеєрні крани-перевантажувачі, що одержали назву «Кенгуру». Грейфер такого крана зачерпує матеріал, що перевантажується, з трюму судна і розвантажує його в бункер-накопичувач, встановлений на портальній будові крана. З бункера крана вантаж лунає у транспортний засіб або подається на транспортерні лінії, встановлені вздовж причалу. Таке рішення дозволяє зробити вантажно-розвантажувальний процес безперервним та усунути простої портових транспортних засобів, а також скоротити термін простою судна під розвантаженням-навантаженням.
Як правило, грейферні перевантажувачі відрізняються великою вантажопідйомністю – 30.50 т, високими робочими швидкостями (швидкість підйому до 150 м/хв, пересування – до 200 м/хв), короткими шляхами транспортування до бункера-накопичувача та поєднанням циклічного транспортування з безперервною видачею вантажу за наявності причальних конвеєрів.
Мостові перевантажувачі- це крани, які мають прогонову будову мостового типу. Міст, яким переміщається візок механізму підйому крана, спирається на рейковий шлях у вигляді двох опорних стійок подібно козловому крану. Конструкція та кількість консолей моста визначаються призначенням крана та плануванням причалу.
У СРСР 1970-х роках ВНИИПТМАШ розробив причальний перевантажувач багатоцільового призначення для річкових портів г/п 32 т (див. малюнок). У конструкції крана застосовано однобалочну прогонову будову з підйомною консоллю та вантажним візком. Надводна консоль виконана підйомною, щоб можна було пропускати судна при їх швартуванні біля причалу.
Кран складається з візка вантажного підвісного, металоконструкції, автоматичного захоплення, механізму пересування, кабельного барабана, кабелю підведення струму до візка,відтяжок, вертикальної стійки, грейфера та захоплення для довгомірів. Усі несучі елементи металоконструкції крана, візка та автоматичного захоплення виконані з низьколегованої сталі 09Г2С. Металеві конструкції крана складаються з опорного порталу зі стійкою та прогонової будови. Для підвищення технологічності та опірності втомним явищам кожна з двох рам порталу (морська та тилова) складена зі зварних балок коробчатого перерізу. На крані передбачені всі пристрої, що блокують, необхідні для безпечної роботи. Спредер забезпечує роботу з контейнерами 1А, 1С та 1Д. Середня продуктивність - 20 циклів на годину, маса крана - 312 т.
Причальні перевантажувачі різних конструкцій та технічних характеристик виготовляють провідні зарубіжні фірми: японські Mitsubishi Shoji Kaisha Ltd., Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co. Ltd., Hitachi Zosen, Sumitomo Maschinery Co. Ltd., Kawasaki – SIS, фінські Kone, Yalmet Oy, англійські Clyde Crane and Booth Ltd., Anderston Clyde Engineers Ltd., H. Morris, шведська ASEA та ін.
Останнім часом лідерство у виробництві портальних кранів-перевантажувачів належить Німеччині. У 2000 році в порту Андернах було введено в дію новий повноповоротний кран баштового типу г/п 45 т при висоті 52 м. Максимальна висота, на яку можна підняти гачок цього крана над рівнем головки рейок, становить 22 м. Цей кран призначений для переробки не тільки універсальних контейнерів, а й великовагових штучних та тарних вантажів. Власна маса крана 340 т.
Крани фірм Kranservise Rheinberg Gmbh, Aumund-Forderbau Gmbh, Kunz успішно працюють у портах Остерхоут (Нідерланди), Дуйсбург (Німеччина), Андернах (Німеччина) та ін. Вантажопідйомність цих кранів 40. 65 т, виліт консолі крана надакваторією 38,5. 61,5 м, ширина рейкової колії 15. 30,48 м, висота підйому вантажу 24. 38,5 м, швидкість підйому/опускання вантажу – 60/180 м/хв, швидкість руху візка 150. 210 м/хв>
Тенденція до збільшення розміру та вантажопідйомності суден, що перевозять вантажі, призводить до необхідності посилити несучу здатність будов причалу або збільшити кількість коліс портальних кранів-перевантажувачів, щоб розподілити навантаження по більшій площі поверхні ґрунту. Останнє, однак, призводить до скорочення дистанції між бамперами кранів і відповідно до зниження кількості перевантажувачів, які можуть працювати одночасно на одному підкрановому шляху. Тому посилення причальних споруд порту за одночасного збільшення габаритів портових кранів є оптимальним, на думку фахівців компанії Liebherr Container Cranes (Фінляндія).