Штормовые тормоза SIBRE серии RHI: гидравлические колёсные тормоза для защиты кранов
Гидравлические колёсные тормоза SIBRE серии RHI — это специализированные штормовые тормозные системы, разработанные для надёжного удержания крановых конструкций в нерабочем состоянии при воздействии сильного ветра, шквалов и штормовых условий. Серия включает шесть моделей с удерживающим усилием от 30 кН до 125 кН, а также уникальную модификацию RHI 100 FC с плавающим суппортом, развивающим усилие до 83,2 кН.
Принципиальное отличие штормовых колёсных тормозов от суппортных дисковых тормозов серии SHI состоит в том, что тормозное усилие прикладывается непосредственно к ходовому колесу крана, а не к отдельному тормозному диску. Суппорт охватывает реборду или цилиндрическую часть ходового колеса и зажимает его с боковых сторон, препятствуя как вращению колеса, так и его продольному перемещению вдоль рельса. Именно поэтому штормовые тормоза такого типа называют также рельсовыми зажимами или противоугонными тормозами.
Штормовые тормоза серии RHI работают по принципу нормально замкнутого устройства с гидравлическим растормаживанием. В рабочем положении крана (при наличии давления в гидросистеме) тормоз раскрыт, и кран может свободно передвигаться по рельсам. При отключении гидравлики — как в штатном режиме постановки крана на стоянку, так и при аварийном обесточивании — пружины автоматически замыкают тормоз, фиксируя колёса. Этот принцип fail-safe является ключевым требованием для оборудования, работающего в открытых условиях и подверженного воздействию ветра.
Компания SIBRE — Siegerland Bremsen GmbH — специализируется на производстве промышленных тормозных систем уже многие десятилетия. Серия RHI создана с учётом специфики кранового оборудования, работающего на открытом воздухе: портальных кранов, козловых кранов, перегрузочных мостов, башенных кранов на рельсовом ходу и других конструкций, подверженных воздействию ветровых нагрузок.
Принцип работы и конструктивные особенности колёсных штормовых тормозов
Конструкция тормозов серии RHI основана на суппортном принципе зажима. Два тормозных рычага, шарнирно соединённых с корпусом, несут тормозные накладки и охватывают колесо с обеих сторон. Усилие зажима создаётся пакетом тарельчатых пружин, встроенных в гидроцилиндр. При подаче гидравлического давления поршень раздвигает рычаги, освобождая колесо. При сбросе давления пружины возвращают рычаги в положение зажима.
Среди конструктивных особенностей серии RHI необходимо отметить следующие характеристики:
— Тормозные накладки изготовлены из специального фрикционного материала, обеспечивающего высокий коэффициент трения при контакте со стальным колесом, в том числе в условиях наличия влаги, пыли и загрязнений, характерных для портовой и промышленной среды.
— Корпус тормоза выполнен из конструкционной стали с антикоррозионным покрытием. Для морских и портовых применений предусмотрено усиленное защитное покрытие, устойчивое к воздействию солевого тумана и морской атмосферы.
— Шарнирные соединения рычагов защищены от попадания грязи и влаги, что гарантирует надёжную работу тормоза даже при длительных перерывах в эксплуатации, характерных для режима постановки крана на длительную стоянку.
— Конструкция предусматривает регулировку зазора между накладками и колесом для компенсации износа накладок и обеспечения стабильного тормозного усилия в течение всего срока их службы.
— Встроенные концевые выключатели позволяют контролировать состояние тормоза (замкнут/разомкнут) и интегрировать его в систему управления краном. Это особенно важно для предотвращения попытки движения крана при заблокированных тормозах.
— Гидравлические штуцеры расположены таким образом, чтобы обеспечить удобное подключение к гидравлической системе крана с минимальной длиной трубопроводов.
Технические характеристики и описание каждой модели
RHI 30
Модель RHI 30 является наименьшей в серии и предназначена для лёгких рельсовых кранов и оборудования с относительно небольшой парусностью.
Удерживающее усилие: 30 кН. Данная величина соответствует суммарной силе зажима на ободе колеса, создаваемой тормозными накладками с обеих сторон.
Технические характеристики: рабочее давление гидравлической системы растормаживания — в типичном диапазоне от 80 до 200 бар в зависимости от исполнения; усилие пружинного пакета подобрано для обеспечения заданного тормозного усилия 30 кН с гарантированным запасом. Тормозные накладки рассчитаны на длительный ресурс при умеренной интенсивности эксплуатации.
Габаритные размеры: компактный корпус, адаптированный для установки в ограниченном пространстве ходовой тележки крана. Ширина диапазона обхватываемых колёс определяется регулировкой рычагов.
Особенности: простая конструкция с минимальным количеством подвижных деталей, высокая надёжность, лёгкий доступ к накладкам для замены.
Варианты исполнения: стандартное; с концевыми выключателями; с усиленным антикоррозионным покрытием для портовых применений.
Применяется в: лёгких козловых кранах, монтажных кранах на рельсовом ходу, перегрузочных тележках, складском оборудовании с рельсовым приводом.
Соответствие стандартам: DIN 15018, ISO 4301, FEM 1.001 в части требований к тормозным системам кранового оборудования.
RHI 56
Удерживающее усилие: 56 кН. Модель среднего класса, предназначенная для кранов с увеличенной парусностью и большими пролётами.
Технические характеристики: пружинный пакет обеспечивает усилие зажима 56 кН при полном сбросе давления в гидросистеме. Гидравлическое давление растормаживания выбирается в зависимости от параметров гидросистемы крана. Накладки — из специального фрикционного компаунда, обеспечивающего стабильный коэффициент трения при контакте с мокрым и загрязнённым колесом.
Габаритные размеры: соответствуют типоразмеру 56 по классификации SIBRE; тормоз адаптирован для монтажа на ходовых тележках со стандартными колёсами портальных и козловых кранов.
Особенности: по сравнению с RHI 30 увеличена площадь контакта накладок с колесом, что снижает удельное давление и продлевает ресурс. Усиленные шарнирные соединения рычагов.
Варианты исполнения: стандартное, морское с усиленной защитой от коррозии, с мониторингом положения рычагов через концевые выключатели.
Применяется в: средних козловых кранах, перегрузочных мостах, судостроительных доках, промышленных рельсовых конвейерах.
Соответствие стандартам: DIN 15018, ISO 4301, FEM 1.001, требования классификационных обществ для морского применения (при использовании соответствующего исполнения).
RHI 70
Удерживающее усилие: 70 кН. Тормоз предназначен для кранов с повышенной ветровой нагрузкой, работающих в открытой прибрежной или промышленной зоне.
Технические характеристики: удерживающее усилие 70 кН обеспечивается за счёт увеличенного пружинного пакета. Конструкция гидроцилиндра адаптирована для работы с типовыми давлениями гидросистем кранового оборудования. Тормозные накладки допускают работу при температурах окружающей среды от минус 40 до плюс 60 градусов Цельсия, что позволяет применять тормоза в климатических зонах с суровыми зимами.
Габаритные размеры: корпус несколько крупнее, чем у RHI 56; предусмотрены монтажные отверстия для крепления к раме ходовой тележки по стандартным присоединительным размерам.
Особенности: расширенный температурный диапазон эксплуатации, морозостойкие уплотнения в гидравлическом цилиндре и шарнирных соединениях, специальная консистентная смазка для низкотемпературной эксплуатации.
Варианты исполнения: стандартное, холодноклиматическое (для зон с температурой до минус 40 °С), морское, со встроенными датчиками.
Применяется в: портовых кранах в северных регионах, металлургических цехах с открытыми перекрытиями, кранах для работы в суровых климатических условиях.
Соответствие стандартам: DIN 15018, FEM 1.001, ISO 4301, ГОСТ требования для кранов, эксплуатируемых при низких температурах.
RHI 85
Удерживающее усилие: 85 кН. Модель предназначена для тяжёлых портальных и козловых кранов с большой парусной площадью.
Технические характеристики: усилие 85 кН соответствует требованиям для удержания кранов грузоподъёмностью от 50 тонн и выше при расчётной ветровой нагрузке. Пружинный пакет выполнен из высокопрочных тарельчатых пружин с длительным ресурсом. Гидравлический цилиндр имеет усиленное уплотнение для предотвращения утечек в агрессивной среде.
Габаритные размеры: увеличенный корпус по сравнению с предыдущими моделями, адаптированный для монтажа на тяжёлых ходовых тележках. Масса тормоза соответствует типоразмеру и не создаёт значительной дополнительной нагрузки на ходовую часть.
Особенности: усиленная рама суппорта для восприятия реакций при максимальном тормозном усилии, увеличенная площадь накладок, предусмотрен ручной механизм аварийного растормаживания.
Варианты исполнения: стандартное, морское, взрывозащищённое (для применения в химических и нефтехимических зонах), с системой автоматической смазки шарнирных соединений.
Применяется в: тяжёлых портальных кранах, перегрузочных мостах большой грузоподъёмности, судостроительных кранах, нефтегазовых платформах.
Соответствие стандартам: DIN 15018, FEM 1.001, ISO 4301, DNV GL для морского и offshore применения, ATEX для взрывозащищённого исполнения.
RHI 125
Удерживающее усилие: 125 кН. Наиболее мощная модель в стандартной линейке серии RHI, предназначенная для крупных кранов с максимальными требованиями к удерживающему усилию.
Технические характеристики: удерживающее усилие 125 кН достигается за счёт мощного пружинного пакета и широких тормозных накладок с оптимизированным коэффициентом трения. Давление гидравлической системы растормаживания рассчитывается на преодоление значительного усилия пружин. Конструкция рассчитана на длительную эксплуатацию в условиях морского климата с минимальным техническим обслуживанием.
Габаритные размеры: крупный корпус, требующий соответствующего пространства для монтажа на ходовой тележке. Присоединительные размеры согласованы с типовыми конструкциями тележек тяжёлых портальных и козловых кранов.
Особенности: в конструкцию заложена возможность одновременной установки двух тормозов RHI 125 на одно колесо (для создания резервированной тормозной системы с удвоенным усилием), усиленные крепёжные элементы, повышенная износостойкость шарнирных соединений, встроенный индикатор износа накладок.
Варианты исполнения: стандартное, морское (с комплексной антикоррозионной защитой), взрывозащищённое, с полным комплектом датчиков для дистанционного мониторинга.
Применяется в: крупнейших портальных перегрузочных кранах, судостроительных и судоремонтных кранах, кранах для сборки ветрогенераторов в море, offshore-кранах, тяжёлых промышленных кранах с большой парусной площадью.
Соответствие стандартам: DIN 15018, FEM 1.001, ISO 4301, DNV GL, Bureau Veritas, Lloyd's Register — для морского применения; ATEX 2014/34/EU — для взрывозащищённого исполнения.
RHI 100 FC — Плавающий суппортный тормоз
Модель RHI 100 FC занимает особое место в серии RHI. Аббревиатура FC обозначает Floating Caliper — плавающий суппорт, принципиально отличающийся от конструкции остальных моделей серии.
Удерживающее усилие: до 83,2 кН.
Технические характеристики: в отличие от стандартных моделей RHI с шарнирными рычагами, тормоз RHI 100 FC использует плавающий суппорт, который автоматически самоцентрируется относительно колеса. Это обеспечивает равномерное распределение тормозного усилия на обе стороны колеса даже при незначительных отклонениях его положения в боковом направлении. Усилие до 83,2 кН развивается при оптимальном давлении гидросистемы и правильно отрегулированном зазоре.
Принцип плавающего суппорта: одна накладка прижимается к колесу непосредственно поршнем гидроцилиндра или пружинным механизмом; реакция от этой силы через плавающую скобу суппорта передаётся на вторую накладку, прижимая её к противоположной стороне колеса с равным усилием. Такая конструкция исключает боковые усилия на подшипники колеса, что является важным преимуществом с точки зрения долговечности ходовой части крана.
Габаритные размеры: тормоз RHI 100 FC отличается компактными габаритами по сравнению с рычажными моделями аналогичного усилия, что упрощает его монтаж в стеснённых условиях ходовой тележки.
Особенности: самоцентрирование суппорта, отсутствие боковых нагрузок на колёсные подшипники, компактная конструкция, равномерный износ обеих накладок, упрощённый монтаж. Тормоз особенно рекомендован в случаях, когда колесо имеет допуск на боковое смещение или конструкция ходовой тележки не обеспечивает жёсткой фиксации колёсной пары.
Варианты исполнения: стандартное, морское, с концевыми выключателями и датчиками мониторинга.
Применяется в: портальных и козловых кранах, где важна равномерность нагружения ходовых колёс; в кранах с большим допуском на поперечное биение колеса; в модернизируемых кранах, где замена штатных штормовых тормозов выполняется с минимальным вмешательством в конструкцию ходовой тележки.
Соответствие стандартам: DIN 15018, FEM 1.001, ISO 4301, требования классификационных обществ для морского исполнения.
Области применения штормовых тормозов SIBRE серии RHI
Основной и наиболее массовый рынок применения штормовых колёсных тормозов — портовая и судостроительная промышленность. Портальные краны, перегружатели, контейнерные краны типа STS (Ship-to-Shore) и RTG (Rubber-Tyred Gantry — на резиновых колёсах, но с рельсовыми аналогами), козловые краны на рельсовом ходу — всё это оборудование, которое в нерабочем состоянии подвергается воздействию штормового ветра и должно быть надёжно зафиксировано на рельсах.
Расчёт требуемого тормозного усилия для штормовых тормозов выполняется исходя из ветровой нагрузки на кран в нерабочем состоянии, угла парусности, веса крана, уклона рельсового пути и коэффициента сцепления колёс с рельсами. В большинстве случаев тормозного усилия самих колёс за счёт трения качения оказывается недостаточно для удержания крана при штормовом ветре, и именно штормовые тормоза компенсируют этот дефицит.
Металлургическая и горнодобывающая промышленность использует штормовые тормоза серии RHI для фиксации кранов и перегрузочных мостов, работающих в открытых цехах и на открытых площадках. Даже в защищённых пространствах сквозняки и потоки воздуха от вентиляционных систем могут создавать значительные усилия, способные сдвинуть незафиксированный кран.
Судостроительные доки и верфи применяют штормовые тормоза для фиксации козловых и портальных кранов при длительных технологических перерывах и нерабочих сменах. Прибрежное расположение верфей означает воздействие морского ветра максимальной силы, что требует применения тормозов с высоким удерживающим усилием — как правило, моделей RHI 85 и RHI 125.
Offshore-индустрия и нефтегазовые платформы используют тормоза в морском и взрывозащищённом исполнении для фиксации крановых конструкций, подверженных воздействию морского ветра и волнения.
Сравнительная таблица моделей серии RHI
Серия RHI охватывает диапазон удерживающих усилий от 30 до 125 кН, что позволяет подобрать тормоз для кранов различной грузоподъёмности и парусности. Модели RHI 30 и RHI 56 предназначены для лёгких и средних кранов, RHI 70 и RHI 85 — для тяжёлых портальных и козловых кранов, RHI 125 — для наиболее крупных кранов с максимальными требованиями к штормовой защите. Модель RHI 100 FC с плавающим суппортом занимает особое положение в линейке: она обеспечивает усилие до 83,2 кН при конструктивных преимуществах, связанных с самоцентрированием суппорта.
При выборе модели следует учитывать не только расчётное тормозное усилие, но и конструктивные особенности ходовой тележки крана, диаметр и ширину ходового колеса, доступное пространство для монтажа и требования к климатическому или взрывозащищённому исполнению.
Монтаж и техническое обслуживание
Монтаж тормозов серии RHI выполняется на раму ходовой тележки крана таким образом, чтобы рычаги суппорта охватывали ходовое колесо в зоне его обода. Важным условием является правильная центровка тормоза относительно оси колеса и установка зазора между накладками и колесом в пределах, рекомендованных производителем.
После монтажа необходимо проверить функционирование концевых выключателей и убедиться в отсутствии утечек гидравлической жидкости. При первоначальном пуске выполняется обкатка тормозных накладок для обеспечения равномерного прилегания по всей поверхности контакта.
Периодическое техническое обслуживание включает: контроль и регулировку зазора, визуальный осмотр состояния накладок и их замену при достижении предельного износа, смазку шарнирных соединений рычагов, проверку герметичности гидравлических соединений, проверку функционирования концевых выключателей.
Тормозные накладки являются расходным элементом и подлежат периодической замене. SIBRE рекомендует использовать только оригинальные накладки, которые подобраны по фрикционным характеристикам специально для контакта со стальными ходовыми колёсами кранов.
Соответствие стандартам и сертификация
Штормовые тормоза SIBRE серии RHI разработаны и изготовлены в соответствии со следующими нормативными документами и стандартами.
Машинная директива ЕС 2006/42/EC устанавливает обязательные требования безопасности для машин, реализуемых на рынке ЕС. Все тормоза серии RHI соответствуют этой директиве.
DIN 15018 — немецкий стандарт, регламентирующий расчёт и конструирование кранового оборудования, в том числе требования к тормозным и удерживающим системам.
ISO 4301 — международный стандарт классификации кранов по режиму работы, на основании которого выбирается ресурс тормозных систем.
FEM 1.001 — нормы Европейской федерации производителей подъёмно-транспортного оборудования, содержащие детальные требования к штормовым тормозам и противоугонным устройствам для кранов на рельсовом ходу.
Требования классификационных обществ — DNV GL, Bureau Veritas, Lloyd's Register, American Bureau of Shipping — для морских и offshore исполнений тормозов, применяемых на судах, морских платформах и прибрежных кранах.
Директива ATEX 2014/34/EU и стандарт IECEx — для взрывозащищённых исполнений, предназначенных для применения во взрывоопасных зонах нефтехимических и химических предприятий.
Преимущества выбора штормовых тормозов SIBRE серии RHI
Принцип нормально замкнутого тормоза с гидравлическим растормаживанием гарантирует автоматическую фиксацию крана при любом сбое гидравлической или электрической системы — именно тот уровень пассивной безопасности, который требуется для оборудования, работающего в открытых условиях.
Широкий модельный ряд от 30 до 125 кН позволяет выбрать тормоз с оптимальными параметрами без избыточного запаса по усилию. Уникальная модель RHI 100 FC с плавающим суппортом расширяет возможности выбора для случаев, когда важна равномерность нагружения колёс и компактность конструкции.
Наличие морского, холодноклиматического и взрывозащищённого исполнений обеспечивает применимость тормозов серии RHI в самых разнообразных климатических и производственных условиях. Соответствие нормам ведущих классификационных обществ упрощает сертификацию кранового оборудования для международных заказчиков.
Долгосрочная надёжность конструкции и доступность оригинальных запасных частей SIBRE гарантируют минимальные затраты на техническое обслуживание на протяжении всего жизненного цикла оборудования.