Береговые причальные перегружатели

Современные морские и речные порты, причалы которых предназначены для приема и обработки судов – контейнеровозов и сухогрузов, плавучих контейнеров (лихтеров), оборудуются специальными кранами, так называемыми причальными перегружателями. Такие подъемно-транспортные механизмы перемещаются по рельсовым крановым путям, проложенным вдоль линии причала (зачастую вплотную к кромке набережной), и обеспечивают высокую производительность погрузочно-разгрузочных работ на участке берег – судно. В этой статье речь пойдет о причальных перегружателях, средняя производительность которых при перегрузке крупнотоннажных контейнеров не менее 20 циклов в час, а при перегрузке штучных, кусковых и навалочных грузов – от 40 до 50 циклов в час и более.

Причальный перегружатель по своим габаритным размерам и месту установки органично вписывается в панораму города с моря, а потому его дизайну придается большое значение. Красивый архитектурный вид причального перегружателя должен сочетаться с его конструкцией, безопасностью работы и технологичностью изготовления, монтажа и обслуживания.

По конструктивным признакам можно выделить два основных типа причальных перегружателей: портальные и мостовые. Существуют также конструкции мостовых перегружателей, в которых пролетное строение крана поддерживают опоры портального типа, однако при этом мостовой перегружатель не является полноценным портальным.

В зависимости от вида, свойств и параметров перерабатываемого груза, способа его перевозки и требований к перегрузочному процессу используют специальные и универсальные (крюковые) перегружатели. К специальным относятся перегружатели, оснащенные грузозахватными органами (грузозахватный орган в отличие от грузозахватного приспособления является частью крана) и транспортирующими устройствами для работы с определенными видами груза: спредерами, грейферами, винтовыми транспортерами, конвейерами с погружными скребками и другими устройствами. Как пример здесь можно привести контейнерный причальный перегружатель – это контейнерный кран, предназначенный для перегрузки контейнеров на причальном фронте морского или речного порта.

Степень специализации перегружателя определяется его конструктивными особенностями и технической характеристикой (скоростью перемещения исполнительных механизмов, плавностью хода, производительностью).

Портальные перегружатели – это грузоподъемные краны, у которых опорно-ходовая часть выполнена в виде портала. Эти перегружатели производят либо полноповоротными стреловыми с изменяемым наклоном стрелы, либо с однобалочным или двухбалочным пролетным строением. Портальные краны с пролетным строением выполняются с одной надводной откидной консолью либо с двумя – надводной и тыловой.

Портал кранов представляет собой раму, опирающуюся посредством жестких опорных стоек («ног») на рельсы кранового пути. Между стоек портала проходят подъездные пути портовых транспортных средств. Число стоек портала может быть 4 или 3. Расстояние между стойками портала выбирают таким образом, чтобы обеспечить свободное прохождение под краном железнодорожных составов (обычно двух). Стойки портала опираются на ходовые тележки, число колес которых зависит от массы крана, нагрузок на кран и допускаемого давления колеса на рельс.

Портальный перегружатель может быть либо грейферным (грузозахватный орган – грейфер), либо универсальным (грузозахватный орган – крюк). В зависимости от того, какой груз необходимо перегружать, на крюк универсального крана навешивают либо обычные стропы, либо контейнерный захват, либо грузовые траверсы различной конструкции. Можно навесить также моторный грейфер или клещевой захват. Однако крюковой кран, оснащенный контейнерным захватом или грейфером, не может заменить специальный контейнерный или грейферный кран.

В нашей стране типовые конструкции портальных кранов разрабатывались в первой половине ХХ столетия. После 1950 года портальные краны получили новое развитие. При конструировании кранов для обслуживания портов учитывается несколько главных факторов:

• минимальное перекрытие поверхности причала крановой конструкцией;
• возможность свободного передвижения под порталом во всех направлениях;
• незначительное отклонение поворотной части крана назад совместно с малым противовесом;
• простейшая система изменения вылета со стрелой ферменной конструкции, работающей на сжатие;
• гармоничность конструкции, которая одновременно удовлетворяет требованиям технической целесообразности;
• рабочая скорость в обоснованных пределах, чтобы использовать приводные двигатели средней мощности;
• свободный проход внутри портала.

Портовые портальные полноповоротные краны с изменяемым наклоном стрелы наиболее пригодны для перегрузки штучных и сыпучих грузов в морских и внутренних портах. Этими кранами в основном осуществляют разгрузку-загрузку судна сыпучими грузами. В качестве примера можно привести портальный кран блочной конструкции с поворотной колонной (см. рисунок) краностроительного завода Эберсвальд, Германия (VEB Kranbau, Eberswalde).

Чтобы повысить производительность грейферных портальных перегружателей, на базе серийных кранов создаются специальные грейферно-конвейерные краны-перегружатели, получившие название «Кенгуру». Грейфер такого крана зачерпывает перегружаемый материал из трюма судна и разгружает его в бункер-накопитель, установленный на портальном строении крана. Из бункера крана груз раздается непосредственно в транспортное средство либо подается на транспортерные линии, установленные вдоль причала. Такое решение позволяет сделать погрузочно-разгрузочный процесс непрерывным и устранить простои портовых транспортных средств, а также сократить срок простоя судна под разгрузкой-погрузкой.

Как правило, грейферные перегружатели отличаются большой грузоподъемностью – 30…50 т, высокими рабочими скоростями (скорость подъема до 150 м/мин, передвижения – до 200 м/мин), короткими путями транспортировки до бункера-накопителя и сочетанием циклической транспортировки с непрерывной выдачей груза при наличии причальных конвейеров.

Мостовые перегружатели – это краны, которые имеют пролетное строение мостового типа. Мост, по которому перемещается тележка механизма подъема крана, опирается на рельсовый путь посредством двух опорных стоек подобно козловому крану. Конструкция и число консолей моста определяются назначением крана и планировкой причала.

В СССР в 1970-х годах ВНИИПТМАШ разработал причальный перегружатель многоцелевого назначения для речных портов г/п 32 т (см. рисунок). В конструкции крана применено однобалочное пролетное строение с подъемной консолью и грузовой тележкой. Надводная консоль выполнена подъемной, чтобы можно было пропускать суда при их швартовке у причала.

Кран состоит из тележки грузовой подвесной, металлоконструкции, автоматического захвата, механизма передвижения, кабельного барабана, кабеля подвода тока к тележке, оттяжек, вертикальной стойки, грейфера и захвата для длинномеров. Все несущие элементы металлоконструкции крана, тележки и автоматического захвата выполнены из низколегированной стали 09Г2С. Металлические конструкции крана состоят из опорного портала со стойкой и пролетного строения. Для повышения технологичности и сопротивляемости усталостным явлениям каждая из двух рам портала (морская и тыловая) составлена из сварных балок коробчатого сечения. На кране предусмотрены все блокирующие устройства, необходимые для безопасной работы. Спредер обеспечивает работу с контейнерами 1А, 1С и 1Д. Средняя производительность – 20 циклов в час, масса крана – 312 т.

Причальные перегружатели различных конструкций и технических характеристик изготавливают ведущие зарубежные фирмы: японские Mitsubishi Shoji Kaisha Ltd., Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co. Ltd., Hitachi Zosen, Sumitomo Maschinery Co. Ltd., Kawasaki – SIS, финские Kone, Yalmet Oy, английские Clyde Crane and Booth Ltd., Anderston Clyde Engineers Ltd., H. Morris, шведская ASEA и др.

В последнее время лидерство в производстве портальных кранов-перегружателей принадлежит Германии. В 2000 году в порту Андернах был введен в действие новый полноповоротный кран башенного типа г/п 45 т при высоте 52 м. Максимальная высота, на которую можно поднять крюк этого крана над уровнем головки рельсов, составляет 22 м. Этот кран предназначен для переработки не только универсальных контейнеров, но и тяжеловесных штучных и тарных грузов. Собственная масса крана 340 т.

Краны фирм Kranservise Rheinberg Gmbh, Aumund-Forderbau Gmbh, Kunz успешно работают в портах Остерхоут (Нидерланды), Дуйсбург (Германия), Андернах (Германия) и др. Грузоподъемность этих кранов 40…65 т, вылет консоли крана над акваторией 38,5…61,5 м, ширина рельсовой колеи 15…30,48 м, высота подъема груза 24…38,5 м, скорость подъема/ опускания груза – 60/ 180 м/мин, скорость движения тележки 150…210 м/мин.

Тенденция к увеличению размера и грузоподъемности судов, перевозящих грузы, приводит к необходимости усилить несущую способность строений причала или увеличить число колес портальных кранов-перегружателей, чтобы распределить нагрузку по большей площади поверхности грунта. Последнее, однако, приводит к сокращению дистанции между бамперами кранов и соответственно к снижению числа перегружателей, которые могут одновременно работать на одном подкрановом пути. Поэтому усиление причальных сооружений порта при одновременном увеличении габаритов портовых кранов является оптимальным, по мнению специалистов компании Liebherr Container Cranes (Финляндия).