В восстановительных поездах проводится модернизация передвижных паровых кранов грузоподъемностью 75, 45 и 18,5 Т с заменой на них парового двигателя двигателем внутреннего сгорания. Такого рода модернизация, связанная с изменением привода, удлинением стрелы, изменением мощности крана для повышения его грузоподъемности, а также и другие изменения, вызывающие повышение нагрузок на узлы и рабочие элементы кранов или уменьшение грузовой или собственной устойчивости крана, допустимы только после соответствующих расчетов при наличии разрешения должностного лица, имеющего право утверждать проектную документацию на эти краны.
Эти требования распространяются также и на случаи, связанные с укорочением стрелы, если возможность такого изменения не предусмотрена паспортом крана или инструкцией завода- изготовителя.
Целесообразность проведения работ по модернизации в подавляющем числе случаев объясняется существенными техникоэкономическими преимуществами: отпадает надобность в громоздком паровом котле, который постоянно требует поддержания его в действии даже в период остановки крана, что заставляет держать дополнительный штат рабочих; резко сокращается время, необходимое для приведения крана в рабочее состояние, а также для его остановки; создаются благоприятные условия для содержания крана в чистоте.
Вместе с тем необходимо иметь в виду, что применение привода от двигателей внутреннего сгорания значительно суживает возможность изменения скоростей движения.
Переоборудование паровых кранов может быть осуществлено по двум принципиальным схемам:
- все рабочие механизмы приводятся в движение непосредственно от двигателя, подключенного к главному валу лебедки крана;
- на кране устанавливается дизель-электрическая станция, состоящая из двигателя и генератора, вырабатывающего электрический ток для питания электродвигателей, установленных на каждом отдельном механизме.
Привод непосредственно от двигателя, несомненно, проще и в установке, и в обслуживании, но при этом ограничивается изменение режима работы одного механизма относительно другого.
При модернизации 75-т крана вместо паросиловой установки устанавливается серийный дизель КДМ-100 от трактора С-100 мощностью 100 л. с. В качестве трансмиссии от дизеля к механизмам крана используются муфта сцепления, коробка перемены передач и шестерни центральной передачи трактора С-100 или С-80.
Коробка передач трактора С-100 имеет пять передач переднего хода и четыре заднего (табл. 10).
Таблица 1
Передаточные числа передач
Передний ход | Задний ход |
Первая 2,54 | Первая .. 2,15 |
Вторая 1,59 | Вторая . 1,35 |
Третья ... 1,11 | Третья ... 0,94 |
Четвертая .. 0,77 | Четвертая 0,66 |
Пятая . 0,59 | Центральная передача . . . 2,79 |
В связи с наличием нескольких передач производительность и маневренность крана возросли несмотря на то, что общая мощность дизельной установки на 30 л. с. меньше, чем паросиловой. (Техническую характеристику дизеля КДМ-100, обслуживание и уход за ним см. в разделе «Трактор С-100».)
При модернизации 45-г крана (типа Яз) вместо паросиловой установки устанавливается серийный дизель КДМ-46 (КДМ-100) от трактора С-80 мощностью 93 л. с. при 1000 об/мин. В качестве трансмиссии от дизеля к механизмам крана используются муфта сцепления, коробка перемены передач и редуктор центральной передачи трактора С-80.
Уменьшение мощности двигателя с 140 до 93 л. с. снизило скорость подъема груза с 6 до 3,84 м/мин.
Но благодаря двум рабочим скоростям маневренность крана не ухудшилась. С грузами до 25 т можно работать на второй скорости, что дает скорость подъема груза 8,1 м/мин, а при опускании 7,3 м/мин, что выше показателей крана до модернизации. При подъеме грузов 25—45 т скорости 3,84—4,5 м/мин вполне обеспечивают требования эксплуатации.
Коробка перемены передач имеет следующие передаточные числа:
Передний ход:
первая передача . . 2,54
вторая . . 1,59
Задний ход:
первая передача . . 2,15
вторая . . 1,35
Передаточное число редуктора 2,79. Общие передаточные числа на разных передачах составят:
Вперед: Назад:
первая .. 7,1 первая . 6,0
вторая .. 4,45 вторая . 3,77
Число оборотов в минуту ведущего вала редуктора при 1000 об/мин дизеля КДМ-46:
Вперед: Назад:
первая . 141 первая .. 167
вторая . 225 вторая . 265 (
В связи с изменением числа оборотов ведущего вала изменилась и характеристика крана.
Техническая характеристика крана типа Яз после его модернизации
Грузоподъемность в Т 45
Скорость подъема груза в м/мин:
До 25 т .. 6,1
25-45 т 3,84
Скорость опускания груза в м/мин:
До 25 т . 7,0
25-45 т .. 4,5
Скорость передвижения крана в км/ч:
Вперед:
первая ... 3,2
вторая 5,1
Назад:
первая . 3,8
вторая 6,1
Скорость вращения крана в об/мин:
Вправо:
первая ... 1,3
вторая 2,0
Влево:
первая 1,5
вторая 2,4
Время перемещения стрелы из одного крайнего положения в другое в мин:
подъем:
первая скорость . 4
вторая 2,5
опускание:
первая скорость .. 3,3
вторая . 2,1
Вес крана в г 118
Габаритные размеры в мм:
наибольшая длина без вспомогательных тележек 7 250
максимальный радиус, описываемый поворотной
частью со стороны котла или дизеля ... 4 .. 350
Техническая характеристика дизеля КДМ-46
Тип . Бескомпрессорный четырехтактный с предкамерным распиливанием
топлива
Марка КДМ-46
Мощность в л. с.:
номинальная . 80
максимальная .. 93
Расположение цилиндров Вертикальное
Число цилиндров .. 4
Диаметр цилиндров в мм 145
Ход поршня в мм ... 205
Степень сжатия ... 15,5
Порядок работы цилиндров 1—3—4—2
Число оборотов коленчатого вала в минуту:
при максимальной мощности . . 1 000
на холостом ходу: максимальное 1 100
минимальное 500
Распределение ... Клапанное
Топливо Дизельное
Топливный насос Секционный четырехплунжерный, смонтированный в одном узле с
шестеренчатой подкачивающей помпой
Форсунки ... Бесштифтовые, закрытого типа с одним распиливающим отверстием
Давление вспрыска в кГ/см2 120
Расход топлива в г/э, л.с.ч 205—220
Воздухоочиститель Центробежный с пылеотстойником, масляным пылеуловителем и мокрым сетчатым
фильтром
Система смазки:
тип .. Комбинированная под давлением и разбрызгиванием шестеренчатого типа
масляный насос Трехсекционный. с редукционным клапаном, имеет две пары
откачивающих и одну пару нагнетающих шестерен
масляные фильтры . Постоянные ленточные и
сменные ниточные
масляный радиатор .. Стальной трубчатый с пластинами для охлаждения смазки
Система охлаждения:
тип Водяное с принудительной циркуляцией воды от центробежного насоса и
термостатом
радиатор Трубчатый с охлаждающими пластинами и паровоздушным клапаном
вентилятор Шестилопастный с ременным приводом от коленчатого вала
Пусковой двигатель:
тип Карбюраторный, бензиновый четырехтактный с левым вращением коленчатого
вала, муфтой сцепления, редуктором на две скорости и пусковой шестеренкой,
сцепляющейся с венцом маховика
марка . П-46
мощность в л. с . 19 при 2 600 об/мин
число цилиндров 2
диаметр цилиндра в мм 92
ход поршня в мм 102
топливо . Бензин
карбюратор . Тип К-6
зажигание .. От четырехискрового
магнето М-10 (с фланцевым креплением) левого вращения, с пусковым
ускорителем и ручной регулировкой опережения зажигания
система смазки Разбрызгиванием
система . охлаждения Водяное общее с дизелем, горячая вода используется для обогрева дизеля при пуске
Рама силовой установки изготовлена из швеллеров № 20, усилена ребрами жесткости и косынками. Она установлена на поворотной платформе крана и соединена с ней болтами. Внутри рамы закреплены болтами чугунные контргрузы. Дизель установлен на раме по принципу крепления его на тракторе с радиатором муфтой сцепления, коробкой перемены скоростей и редуктором, на входной вал которого установлены все детали, снятые с выходных концов коленчатого вала паровой машины. Блокировка муфты сцепления с коробкой скоростей осуществляется системой рычагов.
Для изменения направления вращения служит конический редуктор, выходные валы которого установлены на то же место, которые занимали концы коленчатого вала паровой машины. Соединение выходного вала коробки скоростей с редуктором осуществляется зацеплением конических шестерен, точность которого регулируется прокладками. В качестве основного источника тока используется генератор постоянного тока типа Г-66 мощностью 250 вт при напряжении 12 в и тока 20 а. Кроме генератора, ставится аккумуляторная батарея типа 6СТЭ-68, напряжением 12 в, емкостью 68 а-ч, которая служит резервным источником тока при неработающем дизеле. При работе дизеля аккумуляторная батарея нормально подзаряжается.
На кран устанавливается топливный бак емкостью 500 л. Для подачи топлива в бак имеется ручной насос. При модернизации крана грузоподъемностью 45 Т типа ПЖ-45 вместо паросиловой установки устанавливается дизель КДМ-46.
В связи с этим частично изменилась техническая характеристика крана.
Краткая техническая характеристика модернизированного крана ПЖ-45
Силовая установка .. Дизель
Марка . КДМ-46
Мощность в л. с ... ... 90
Максимально поднимаемый груз в т:
на дополнительных опорах 45
без дополнительных опор .. 10
Скорость передвижения в км/ч. самоходом . 10
в составе поезда .. 60
Скорость вращения поворотной части в об/мин . . 2
Средняя скорость подтема стрелы в м/мин ... 10
Минимальный радиус кривой, проходимый краном, в м 125
Вес крана в т ... 100
Остальные данные те же, что и для парового крана.
Коробка скоростей от трактора С-100 используется как одна скоростная. Поэтому для лучших условий работы желательно
шестерни, не относящиеся к третьей скорости, снять. Коробка скоростей присоединяется одной своей частью к металлической стойке, а другой — к корпусу редуктора и соединяется муфтой сцепления промежуточным валом.
В остальном порядок модернизации тот же, что и крана Яз-45. Обслуживание и уход за силовой установкой модернизированных кранов Яз и ПЖ тот же, что и за трактором С-100.
При модернизации 18,5-т крана вместо паросиловой установки устанавливается двигатель СМД-14 с трансмиссией к промежуточному валу.
Техническая характеристика переоборудованного крана
Остальные данные те же, что и для парового крана. В качестве трансмиссий от дизеля к механизмам крана используется коробка передач с конической парой главной передачи трактора С-100.
На выходном валу конического редуктора смонтирована шестерня с 31 зубом, которая находится в зацеплении с зубчатым колесом, имеющим 33 зуба и насаженным на цапфу вала паровой машины вместо диска кривошипа. Вал паровой машины через зубчатую пару связан с главным валом крана. После переоборудования крана диапазон чисел оборотов вала расширен благодаря использованию реверсивной коробки передач трактора С-100.
Расчет скоростей механизмов переоборудованного крана производится из соотношения чисел оборотов коленчатого вала двигателя СМД-14 и числа оборота диска кривошипа вала паровой машины или то же самое колеса с 33 зубьями.
Для того чтобы при модернизации была сохранена устойчивость крана, момент веса демонтированного оборудования Мд должен быть равен моменту веса вновь устанавливаемого оборудования Мв:
Если Мд будет больше Мв, то вводится противовес. Тогда условие равновесия 
где α — вес противовеса в Т;
l — расстояние от оси крана в м.
Дизель-электрические краны.
Ввиду отсутствия запасных частей для ремонта дизеля и электрооборудования дизель- электрических кранов грузоподъемностью 50 и 25 т завода «Унри и Либиг» при заводском ремонте производится их модернизация: фирменная электросиловая установка заменяется на передвижную электростанцию ДЭС-50, а все фирменные электродвигатели на отечественные.
Электростанция ДЭС-50 имеет следующую техническую характеристику:
Дизель . КДМ-100
Мощность в л. с ... 100
Щит управления .. ЩУП-50
Генератор . ЕС-92-6с
Мощность в кет . 50
Напряжение в в ... . 400
Род тока . трехфазный
Частота тока в гц ... 50
Для привода механизмов устанавливают следующие электродвигатели:
Грузовой лебедки МТВ-411-6,
N=22 квт
n=965 об/мин
Стреловой лебедки, механизма поворота, передвижения крана МТВ-311-6,
N=11 квт n=945 об/мин
Привода гидравлического насоса АО-42-4,
N=2,8 квт
n=1420 об/мин
Передвижения противовесов МТУ-111-6,
N=3,5 квт
n=915 об/мин
Конечные выключатели подъема грузовых обойм и стрелы крана заменяют шпиндельным выключателем типа ВУ-250
Конечные выключатели передвижения контргруза — выключателями типа ВК-211
Контроллеры управления электродвигателями — контроллерами типа ККТ-61
При этом предусмотрена возможность замены дизель-электрической установки или любого из электродвигателей без изменения существующей фирменной электросхемы. В случае замены конечных выключателей, контроллеров и другой электроаппаратуры крана на отечественную аппаратуру необходимо производить монтаж по измененной электросхеме.