Грейферный ковш

Гре́йфер (нем. Greifer, от greifen — xватать) — грузозахватное приспособление грузоподъёмных кранов, погрузчиков и монорельсовых тележек для сыпучих материалов, скрапа и стружки, крупнокусковых каменных и волокнистых материалов, а также длинномерных лесоматериалов.
Устройство представляет собой двух- или более челюстной хватательный ковш, прицепляемый к грузоподъёмному крану и служащий для захватывания и выгрузки поднимаемого краном материала — песка, земли, горных пород, лома металлов и т. п..
Грейферы также являются рабочим оборудованием механических и гидравлических экскаваторов и применяются при разработке грунтов ниже и выше уровня поверхности их установки, а также некоторых других видов работ — рытья глубоких котлованов, очистки прудов и каналов.
В значение грузоподъёмности крана (обозначается "Q"), оборудованного грейфером, включены массы груза и грейфера. От соотношения этих масс зависит зачерпывающая способность грейфера. В связи с этим перегружаемые грейфером сыпучие грузы разделены по насыпной плотности на следующие группы:
Грузоподъёмность грейфера определяется взвешиванием материала после пробного зачерпывания, производимого перед перевалкой груза данного вида (марки, сорта). Пробное зачерпывание производится с горизонтальной поверхности свеженасыпанного грунта. Канаты грейфера должны быть защищены от перетирания материалом, захватываемым грейфером.
Блоки грейфера располагаются и выполняются таким образом, чтобы исключалось самопроизвольное его раскрытие и выпадение канатов из желобка блока.
Грейферы выполняются:
Одноканатные грейферы являются сменными грузозахватными приспособлениями и могут быть навешены на крюковую обойму любого крана соответствующей грузоподъёмности. Канат грейфера этого типа одновременно является подъёмным и замыкающим. Основная конструктивная особенность — наличие замка, соединяющего обойму с траверсой. Обойма и траверса могут быть выполнены с блоками полиспаста; также может иметь пантограф. Вместимость данного типа грейферов от 0,5 м³ до 2,0 м³.
Далее перечислены этапы рабочего цикла одноканатного грейфера.
Достоинства:
Недостатки:
Двухканатный грейфер имеет: челюсти, которые шарнирно соединены с нижней траверсой и с помощью тяг с головкой; подъёмный канат, который закреплён на головке предназначен для подъёма и опускания грейфера с помощью подъёмной лебёдки; замыкающий канат, соединённый с нижней траверсой, который проходит через отверстие в головке и закрепляется на барабане замыкающей лебёдки. Этот канат предназначен для открывания и закрывания челюстей грейфера. Для увеличения усилий резания на кромках челюстей и лучшего зачерпывания материала замыкающий канат запасовывают в полиспаст, обоймы с блоками которого закреплены на нижней траверсе и головке. Лебёдки имеют независимое управление.
Если продолжать работать замыкающей лебёдкой после закрывания челюстей, то грейфер вместе с грузом будет подниматься на одном замыкающем канате, который при этом будет перегружен. Подъём грейфера на одном замыкающем канате запрещён, так как это приводит к быстрому изнашиванию каната.
Для исключения перегрузки замыкающего каната применяют полуавтоматическое управление грейфером, при котором в момент закрывания челюстей автоматически включается подъёмная лебёдка. Вместимость грейферов от 2 м³ до 20 м³. Управление канатами и обеспечение их натяжений и скоростей, необходимых для нормальной работы грейфера, осуществляется грейферными лебёдками.
Двухканатные грейферы могут быть снабжены двумя, тремя или четырьмя канатами, но принцип действия остаётся неизменным. Четырёхканатные грейферы относятся к группе двухканатных. Они выполнены с двумя подъёмными и двумя замыкающими канатами.
Подгребающие грейферы предназначены для зачерпывания материала, например, из вагонов, трюмов судов и т. п. В четырёхканатном подгребающем грейфере замыкающие канаты образуют горизонтальный полиспаст.
Поддерживающие канаты обходят блоки на траверсе, связанной с челюстями посредством тяг. Замыкание грейфера производится при движении замыкающих канатов вверх, раскрытие грейфера в подвешенном состоянии — при остановленных замыкающих канатах и перемещающихся вверх поддерживающих. Размах челюстей в раскрытом состоянии до 8 м.
В грейферных кранах используются моторные грейферы с приводом, навешиваемые на крюковую обойму с однобарабанной лебёдкой. Моторные грейферы могут быть использованы на кране соответствующей грузоподъёмности, однако имеют бо́льшую массу, чем двухканатные. Управление таким грейфером при разгрузке более простое, чем одноканатным. В составе конструкции приводного грейфера имеются только поддерживающие канаты.
Грейфер имеет верхнюю головку, в которой смонтирован привод, и шарнирно закреплённые челюсти.
Приводы имеют различные исполнения:
В этих грейферах механизм замыкания встроен в конструкцию грейфера и представляет собой канатную лебёдку, установленную на одной из траверс, либо рычажно-винтовую или гидравлическую систему, стягивающую траверсы. Для питания привода необходим кабельный токоподвод.
Привод механизма замыкания может быть также выполнен на верхней траверсе. Центр тяжести грейфера такой конструкции смещён вверх.
Широкое применение находят многочелюстные грейферы. Челюсти (от трёх до восьми) для перегрузки труднозачерпываемого материала (крупнокусковой руды и др.) имеют серповидную форму и шарнирно закреплены на цилиндрической нижней траверсе. Челюсти расположены друг относительно друга под углом 120-45 °. Челюсти грейфера для круглого леса выполнены в виде плоских лап.
На механических тросовых экскаваторах применяют как двухчелюстные грейферы, так и грейферы с бо́льшим количеством челюстей — число и форма челюстей зависят от вида перегружаемого материала. Однако принципиальная схема их работы не отличается от схемы двухчелюстного грейфера.
Для грейфера, используемого на механическом экскаваторе, применяют решётчатую стрелу драглайна. Для экскаваторов выпускают грейферы трёх типов: лёгкого, среднего и тяжёлого класса. При этом масса применяемого грейфера должна быть тем больше, чем плотнее грунт. Однако чем тяжелее грейфер, тем меньше грунта он может поднять при данной устойчивости оборудования, что сказывается на его производительности.
Чтобы предотвратить закручивание канатов и значительное раскачивание грейфера при повороте платформы, используют оттяжное приспособление, называемое успокоителем. Успокоитель действует на ковш оттяжным канатом. Постоянное, независимое от положения грейфера натяжение каната создаётся весом перемещающегося внутри стрелы по направляющим груза, к которому крепят канат, огибающий блоки. На некоторых экскаваторах используют фрикционный механизм открывания днища ковша, на барабане которого крепят канат.
Недостаток канатного механического грейфера — невозможность разрабатывать плотные грунты: нагрузки от массы грейфера не хватает для врезания в грунт. Может происходить расструктирование плотных грунтов, за счет увеличиваеться объем бетона при устройстве конструкций котлована. В таких случаях возможна комбинация до 35 м. работать грейфером, ниже фрезой.
На экскаваторах с гидравлическим приводом устанавливают специальные жёстко подвешенные грейферы, которые крепят на рукояти обратной лопаты вместо ковша.
Основное достоинство — возможность создавать необходимое давление при врезании на грунт и вне зависимости от массы грейфера осуществлять разработку плотных грунтов.