Мостовой двухбалочный кран — базовый тип тяжелого подъемно-транспортного оборудования для металлургических производств, машиностроительных заводов, открытых складов металлопроката, энергетических станций и логистических хабов. В отличие от легких подвесных или опорных однобалочных кран-балок, двухбалочная мостовая конструкция рассчитывается на циклическую работу в непрерывных технологических процессах с грузами массой от 5 до 50 тонн и более (до 250–500 тонн в специальном металлургическом исполнении).

Инженерная классификация относит двухбалочные краны к машинам повышенной надежности, способным сохранять геометрию металлоконструкции и динамическую устойчивость при тяжелых (А5–А6) и сверхтяжелых (А7–А8 по ISO 4301/1 или 5К–8К по прежнему ГОСТ 25546-82, утратившему силу) режимах работы.

Однобалочная кран-балка лёгкий режим А1–А4 Двухбалочный мостовой кран тяжёлый режим А5–А8 подкрановый путь тележка двутавр — одна балка тельфер крюк до 10 тонн таль подвешена снизу балки подкрановый путь балка 1 балка 2 две главные балки и рельсы грузовая тележка крюк от 5 до 50 тонн и выше тележка катится поверх балок Тележка сверху даёт запас по массе и жёсткости, подвесная таль — меньшую строительную высоту

1. В чем принципиальное отличие двухбалочного крана от кран-балки

Понимание конструктивных различий исключает ошибки при проектировании производственных цехов и подборе подъемных сооружений.

Тали и тельферы

Весь раздел →
КритерийОднобалочная кран-балкаМостовой двухбалочный кран
Несущая металлоконструкцияОдиночный прокатный двутавр или сварная коробчатая балкаДве параллельные сварные коробчатые главные балки повышенной жесткости
Грузоподъемный органЭлектрический тельфер (канатный/цепной), подвешенный к нижней полке балкиОпорная грузовая тележка тяжелого типа с раздельной компоновкой лебедки
Диапазон грузоподъемности1... 10 т (редко до 16 т)5... 50 т (типовые) и до 500 т (специальные)
Группы режимов работыА1–А4 по ISO (1К–4К по ГОСТ)А5–А8 по ISO (5К–8К по ГОСТ)
Подход крюка к краям пролетаОграничен габаритом корпуса тельфераМинимальный мертвый объем за счет посадки тележки сверху на рельсы
Сервисные площадки (галереи)Отсутствуют (обслуживание с автогидроподъемников)Вдоль всего пролета устроены галереи с перилами для безопасного ТО
УправлениеПодвесной кнопочный пульт или радиоуправлениеОстекленная кабина крановщика, радиоуправление или дублированная система

2. Поузловое устройство мостового двухбалочного крана

Конструкция крана состоит из трех механически взаимосвязанных комплексов: несущего моста с ходовыми колесами, опорной грузовой тележки и системы электропривода с аппаратурой безопасности.

концевая балка концевая балка главная коробчатая балка 1, сталь 09Г2С главная коробчатая балка 2, сталь 09Г2С грузовая тележка лебёдка и привод хода подкрановые рельсы КР-70 или Р-43 уложены по верхнему поясу балок пролёт L — расстояние между осями подкрановых путей

2.1. Мост крана: коробчатые и концевые балки

Мост воспринимает вертикальные статические и динамические нагрузки от массы груза и тележки, а также горизонтальные инерционные нагрузки при пуске и торможении.

  1. Главные балки. Изготавливаются из конструкционной низколегированной стали марки 09Г2С-12 (для районов с умеренным и холодным климатом до -40°C). Сечение балки представляет собой замкнутый прямоугольный короб, образованный верхним и нижним горизонтальными поясами, а также двумя вертикальными стенками.
  2. Диафрагмы жесткости. Внутри коробчатого сечения с шагом 1.2... 1.8 м ввариваются вертикальные сплошные и трапециевидные диафрагмы. Они препятствуют потере местной устойчивости вертикальных стенок при изгибе и скручивании.
  3. Строительный подъем (прогиб). При изготовлении моста балкам задается предварительный выгиб вверх (параболический строительный подъем):

f_0 = (0.9... 1.4) × L1000 где L — пролет крана в миллиметрах. Это исключает провисание балок под номинальной нагрузкой ниже горизонтали.

Тали и тельферы

Весь раздел →
  1. Концевые балки. Сварные балки коробчатого сечения, жестко соединяемые с главными балками при помощи фланцев на высокопрочных болтах или приварных проставок. В концевых балках монтируются буксовые узлы с ходовыми колесами.
  2. Ходовые колеса моста. Применяются двухребордные цилиндрические или конические крановые колеса типа К2Р (ГОСТ 28648-90), штампованные или кованые из стали 65Г, 75Г или 40ХН с сорбитизацией или закалкой токами высокой частоты (ТВЧ) поверхности катания до твердости 300... 360 HB на глубину 15... 20 мм.
подкрановый рельс КР-70 или Р-43 на прижимах с болтами верхний пояс нижний пояс внутренняя диафрагма окно доступа вертикальные стенки толщиной 6…12 мм Поверхность катания рельса закаливают до 300…360 HB на глубину 15…20 мм: сталь 65Г, 75Г или 40ХН

2.2. Подкрановый рельс на мосту

По верхнему поясу каждой главной балки монтируется направляющий рельс для перемещения крановой тележки:

  • Железнодорожные рельсы (Р-43, Р-50) — применяются на кранах грузоподъемностью до 16... 20 т при средних режимах работы.
  • Крановые рельсы специального профиля (КР-70, КР-80, КР-100, КР-120) по ГОСТ 4121-96 — имеют широкую подошву и массивную шейку, что гарантирует равномерное распределение давления колеса тележки на верхний пояс балки.

Фиксация рельса выполняется парными литыми или сварными прижимами с упругими резинометаллическими подкладками, исключающими локальный износ металла балки при циклических вибрациях.

2.3. Крановая грузовая тележка

Крановая тележка представляет собой жесткую сварную раму на четырех ходовых колесах, на которой установлены подъемные и тяговые механизмы.

Тали и тельферы

Весь раздел →
flowchart TD A["Рама тележки:
швеллеры и настил 4–6 мм"] --> B["Механизм главного подъёма"] A --> C["Механизм передвижения тележки"] B --> B1["Электродвигатель подъёма"] B1 --> B2["Муфта МУВП
с тормозным шкивом"] B2 --> B3["Тормоз ТКГ"] B3 --> B4["Цилиндрический редуктор Ц2У"] B4 --> B5["Зубчатая муфта"] B5 --> B6["Канатный барабан"] C --> C1["Электродвигатель передвижения"] C1 --> C2["Тормоз ТКГ-160"] C2 --> C3["Вертикальный редуктор"] C3 --> C4["Валы привода
и два ведущих колеса"]
  1. Механизм главного подъема:
  • Электродвигатель: крановые двигатели с фазным ротором (серии MTF, MTH, 4MTM) либо асинхронные короткозамкнутые двигатели, управляемые через преобразователь частоты (ЧРП).
  • Редуктор: двух- или трехступенчатый цилиндрический редуктор с горизонтальным (Ц2У, Ц3У, 1Ц2У) или вертикальным (В, ВК, ВКУ) расположением валов. Шестерни изготавливаются из стали 40Х с цементацией и шлифовкой зубьев.
  • Канатный барабан: стальной или чугунный цилиндр с винтовыми канавками под укладку каната. На кранах с двухбалочной тележкой применяется двойная навивка (две симметричные ветви каната), что обеспечивает строго вертикальный подъем крюка без горизонтального смещения.
  • Тормоз механизма подъема: колодочный тормоз нормально-замкнутого типа серии ТКГ (ТКГ-200, ТКГ-300, ТКГ-400, ТКГ-500) с электрогидравлическим толкателем серии ТЭ. Тормоз размыкается только при подаче питания на двигатель.
  • Крюковая подвеска: блок с уравнительным роликом, упорным подшипником и кованым однорогим или двурогим крюком (ГОСТ 6627-74) из стали 20.
  1. Механизм вспомогательного подъема:
  • На кранах грузоподъемностью 15–50 тонн монтируется дополнительная лебедка меньшей мощности (Qвсп = 3.2... 10 т). Скорость вспомогательного подъема в 2... 3 раза выше скорости главного крюка, что ускоряет перегрузку тары, строповку и монтаж оснастки.
  1. Механизм передвижения тележки:
  • Состоит из электродвигателя, вертикального редуктора (ВК-350, ВК-475), тормоза ТКГ-160/200 и трансмиссионного вала, передающего крутящий момент на два ведущих колеса тележки.

2.4. Механизмы передвижения моста крана

В тяжелом краностроении применяются две схемы привода моста:

flowchart TD A["Схема А: центральный привод
устаревшая, спецкраны"] --> A1["Электродвигатель"] A1 --> A2["Редуктор Ц2У"] A2 --> A3["Трансмиссионный вал
через весь мост"] A3 --> A4["Колесо 1"] A3 --> A5["Колесо 2"] B["Схема Б: раздельный привод
современный стандарт"] --> B1["Мотор-редуктор 1
с тормозом"] B --> B2["Мотор-редуктор 2
с тормозом"] B1 --> B3["Колесо 1"] B2 --> B4["Колесо 2"] B3 --> B5["Синхронизация частотными
преобразователями,
промежуточных валов нет"] B4 --> B5
  1. Центральный привод: один мощный двигатель и редуктор установлены в центре моста. Крутящий момент передается на ходовые колеса обеих концевых балок через длинные трансмиссионные валы на промежуточных подшипниковых опорах. Недостатки: высокая металлоемкость, скручивание длинных валов, сложность центровки.
  2. Раздельный привод: на каждой концевой балке монтируется индивидуальный компактный приводной блок — трехступенчатый цилиндро-конический или насадной мотор-редуктор (производства Bauer, Nord, SEW-Eurodrive или отечественные серии ЦДН/Ц2У) с дисковым или колодочным тормозом. Приводы синхронизируются электрически через частотные преобразователи. Данная схема легче на 15... 25% и исключает механический перекос моста при разгоне.

2.5. Кабина управления и электроаппаратная

  • Кабина крановщика: закрытая, остекленная ударопрочным триплексом конструкция с круговым обзором рабочей зоны. Оснащается эргономичным креслом-пультом с двумя командоконтроллерами (джойстиками), климатической установкой (сплит-система кондиционирования и тепловентилятор), виброизолирующим полом и солнцезащитными шторками.
  • Электроаппаратная: шкафы управления размещаются на мостовой галерее в защитных металлических оболочках (IP54). Силовая схема включает вводной автоматический выключатель, реверсивные контакторы, дроссели, блоки тормозных резисторов и шкафы с преобразователями частоты.
  • Токоподвод: питание крана осуществляется по троллейным шинопроводам (закрытым или открытым уголковым), а питание тележки — по кабельной кареточной системе типа Festoon по C-образному профилю или натянутому тросу.

2.6. Приборы и устройства безопасности

Эксплуатация мостовых кранов в Республике Казахстан регулируется «Правилами обеспечения промышленной безопасности при эксплуатации грузоподъемных механизмов». Кран в обязательном порядке оснащается комплексом автоматических защит:

Приборы и устройства безопасности мостового крана:

Тали и тельферы

Весь раздел →
  1. Ограничитель грузоподъёмности. Тензодатчик на оси барабана или

уравнительном блоке отключает подъём при перегрузе крана на 25 % (п. 249 Правил № 359).

  1. Концевые выключатели — подъёма (шпиндельный ВУ-222 или рычажный КУ-701),

передвижения тележки (КУ-701, ВПК-2111) и передвижения моста (рычажные концевики упорного действия).

  1. Регистратор параметров работы, «чёрный ящик»: пишет наработку моточасов,

спектр нагрузок, факты перегруза и число циклов включений.

Тали и тельферы

Весь раздел →
  1. Буферные устройства — полиуретановые, монолитные резиновые либо

гидравлические демпферы на концевых балках и раме тележки.

  1. Защитная блокировка люка галереи и двери кабины: снимает напряжение с

главных троллеев при входе персонала.

Подобрать оборудование под вашу задачу

Нажимая кнопку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности.

3. Кинематические схемы основных механизмов крана

Кинематическая схема отображает пространственную взаимосвязь электродвигателей, муфт, редукторов, валов и исполнительных органов.

Тали и тельферы

Весь раздел →

3.1. Кинематическая схема механизма главного подъема

В механизме подъема крутящий момент передается от двигателя к барабану через понижающий редуктор. Тормоз устанавливается исключительно на быстроходном входном валу редуктора.

flowchart TD A["1. Электродвигатель"] --> B["2. Муфта с тормозным шкивом"] B --> C["3. Тормоз ТКГ
на быстроходном валу"] C --> D["4. Цилиндрический редуктор Ц2У,
передаточное число 20–50"] D --> E["5. Зубчатая муфта"] E --> F["6. Канатный барабан
с винтовой нарезкой"] F --> G["Обводные блоки, две ветви каната"] G --> H["7. Крюковая подвеска
с блоками полиспаста"]

Инженерный расчет параметров механизма подъема:

  1. Кратность полиспаста (un): для мостовых кранов грузоподъемностью 5... 50 т принимается сдвоенный полиспаст с кратностью un = 2 или un = 4.
  2. Передаточное число редуктора (iред):

iред = nдвn_бар = (nдв · π · Dбар / vп · u_n · 60) где:

  • nдв — номинальная частота вращения ротора двигателя, об/мин (типовое: 750, 1000 об/мин);
  • Dбар — приведенный диаметр барабана по центру каната, м;
  • vп — требуемая скорость подъема груза, м/мин;
  • un — кратность канатного полиспаста.
  1. Статическая мощность электродвигателя подъема (Pст):

Pст = (Qном · g · vп / 60 · 1000 · η_мех), кВт где Qном — номинальная грузоподъемность (кг), g = 9.81 м/с2, ηмех — общий КПД механизма подъема (с учетом барабана, полиспаста и редуктора ηмех ≈ 0.85... 0.88).

3.2. Кинематическая схема механизма передвижения тележки

flowchart TD A["1. Электродвигатель передвижения"] --> B["2. Муфта с тормозным шкивом
и тормозом ТКГ-160"] B --> C["3. Вертикальный трёхступенчатый
редуктор ВК-350 или ВК-475"] C --> D["4. Промежуточный вал, левый борт"] C --> E["4. Промежуточный вал, правый борт"] D --> F["Приводное колесо 1"] E --> G["Приводное колесо 2"] F --> H["Рельсы на балках моста"] G --> H H --> I["Холостые колёса 1 и 2"]

3.3. Кинематическая схема механизма передвижения моста (раздельный привод)

В современных двухбалочных кранах каждая сторона моста приводится независимым мотор-редуктором, жестко зафиксированным на фланце или валу ходового колеса.

flowchart TD A["1. Асинхронный двигатель
с частотным преобразователем"] --> B["2. Тормоз:
дисковый или колодочный"] B --> C["3. Цилиндро-конический
насадной редуктор, i = 15–35"] C --> D["4. Ведущее двухребордное
колесо К2Р на сферических подшипниках"] D --> E["Крановый рельс"]

4. Сравнительный расчет технико-эксплуатационных характеристик

Для понимания рабочих параметров ниже сведены характеристики типового ряда мостовых двухбалочных кранов от ИП «Казмеханика».

Параметр / ГрузоподъемностьКран 10 тКран 20/5 т (с вспомогательным подъемом)Кран 32/5 тКран 50/10 т
Пролет моста (L), м10.5... 28.516.5... 31.516.5... 34.516.5... 34.5
Высота подъема, м8... 1810... 2412... 2612... 32
Скорость главного подъема, м/мин8.0... 12.06.0... 8.04.0... 6.03.0... 5.0
Скорость вспомогательного подъема, м/мин—12.0... 16.012.0... 16.010.0... 14.0
Скорость передвижения тележки, м/мин20.0... 32.020.0... 32.020.0... 30.016.0... 25.0
Скорость передвижения крана, м/мин32.0... 63.040.0... 80.032.0... 63.032.0... 50.0
Тип подкранового рельса на мостуКР-70 / Р-43КР-70 / КР-80КР-80 / КР-100КР-100 / КР-120
Установленная мощность приводов, кВт22... 3745... 7565... 11090... 160
Группа режима работы (ISO 4301/1)А5–А6А6–А7А6–А7А7–А8

5. Проектирование, производство и ввод в эксплуатацию от ИП «Казмеханика»

Изготовление тяжелого мостового двухбалочного крана требует полного цикла инженерных расчетов: от проверки несущей способности существующих колонн здания цеха до динамического анализа рамы тележки при пуске под нагрузкой.

flowchart TD A["1. Инженерный аудит и техническое задание:
обследование путей, замер пролёта, режим нагружения"] A --> B["2. Проектирование КМ, КМД и электропроекта:
расчёт балок, подбор редукторов и тормозов"] B --> C["3. Заводское производство:
раскрой 09Г2С на портале с ЧПУ,
сварка под флюсом, ультразвуковой контроль швов"] C --> D["4. Сборка и агрегатирование:
механизмы тележки, тормоза ТКГ,
частотные шкафы и приборы безопасности"] D --> E["5. Монтаж и пусконаладка в цехе:
доставка балок тралами, монтаж автокранами,
статические испытания с перегрузом 25 %
и динамические с перегрузом 10 %"] E --> F["6. Сдача и экспертиза промышленной безопасности:
паспорт крана, освидетельствование и регистрация"]

Комплексные услуги ИП «Казмеханика» по Республике Казахстан:

  • Индивидуальный расчет под параметры здания: проектирование кранов с уменьшенной строительной высотой, нестандартными пролетами и консолями.
  • Качественные компоненты: интеграция крановой электрики Schneider Electric / ABB, частотных преобразователей Danfoss / Inovance, мотор-редукторов SEW-Eurodrive и проверенных редукторов Ц2У/ВК.
  • Собственные монтажные бригады: оперативный выезд и проведение шефмонтажа во всех регионах Казахстана: Алматы, Астана, Караганда, Шымкент, Атырау, Павлодар, Усть-Каменогорск, Актобе.
  • Сервисная поддержка: регламентное ТО, ревизия тормозов ТКГ, замена канатов, регулировка ходовых колес и поставка оригинальных запасных частей со склада.