Парк портальных кранов СССР с послевоенного времени пополнялся двумя путями: изготовление на собственных заводах и получение кранов по импорту. Как не печально признавать, но портальных кранов поставленных по импорту в СССР было больше, чем собственного изготовления. Не в разы, но больше. Основными поставщиками были заводы ГДР и Венгрии. Во время войны появились краны изготовления США. В 50-ые годы поступали краны из Италии и Франции, с 60-х годов стали появляться краны из Финляндии. Но краны из этих стран поступали в небольшом количестве, не сравнимым с венгерскими и немецкими. Поступление импортных кранов в Россию и государства бывшего СССР с началом 90-х годов практически прекратилось. В данной статье импортные краны рассмотрены не будут.

В СССР существовало головное предприятие по производству портальных кранов – Завод подъемно-транспортного оборудования им.С.М.Кирова, ведущий свою историю с механических мастерских Санкт-Петербург - Варшавской железной дороги (третьей по времени возникновения в России). Завод располагался на Обводном канале в г.Ленинграде и при создании объединений в начале 70-х годов ХХ века вошел в объединение «Подъемтрансмаш». С началом 90-х годов объем производства резко упал, и к началу 2000-х годов в год собиралось всего несколько портальников с использованием деталей из старых запасов. Последний из известных портальников был отгружен с завода в 2001 году. Дальше судьба завода довольно типичная – образование на его базе нескольких небольших фирм, продажа территории, в одном корпусе организован бизнес-центр, остальные снесены с постройкой на их месте гипермаркета и стоянки.

Если ЗПТО им.Кирова в период 1948-2001 годов выпускал портальные краны постоянно, то существовал еще ряд предприятий, выпускавший портальные краны определенный период времени. К сожалению, история производства портальных кранов на них имеет сейчас больше загадок, чем ответов, поэтому подробно описать их не можем. Пока известны следующие предприятия: «Ждановмаш», г.Жданов (ныне – Мариуполь, предприятие – «Азовмаш»); «Сибтяжмаш», г.Новосибирск; «Коммунар» и Завод горно-шахтного оборудования, г.Пермь; Бурейский механический (крановый) завод. Возможно, существовал еще ряд предприятий, выпускавшие портальные краны до 1990-2000-х годов, но информации по ним нет и вряд-ли количество выпущенных ими кранов было больше нескольких штук. В 2000 годах производством портальных кранов стали заниматься с полдюжины предприятий в России и Украине, но до объема выпуска ЗПТО им.Кирова в советское время им далеко даже вместе.

Ныне существующая маркировка портальных кранов, состоит из 3-ех букв и цифр (по старой системе 4 буквы):
К - Кран;
П - портальный;
П / М / Д - перегрузочный / монтажный / доковый;
Г / К - грейферный / крюковой (старая система обозначения).
Числовые индексы, обычно обозначают: 1- грузоподъемность главного гака максимальную/на максимальном вылете; 2 - максимальный вылет; 3 - колея портала. При переменных значениях грузоподъемности на разных вылетах, грузоподъемность и вылет могут указываться двумя цифрами через дробь – на максимальном вылете и на вылете максимальной грузоподъемности.

Теперь более подробно рассмотрим классификацию портальных кранов по назначению:
1) Перегрузочный кран (самый массовый тип крана). Грузоподъемность варьируется в пределах 5 - 30 тонн у различных моделей. Может оснащаться грейфером для сыпучих грузов, магнитной шайбой для металлолома, либо крюковой подвеской для штучных грузов. Грейферные краны обычно имеют две одинаковые лебедки для работы с грейфером. При работе таких кранов с крюком используется только одна лебедка.

Перегрузочный кран с подъемной стрелой КППГ-5	Перегрузочные краны с шарнирно-сочлененной стрелой типа КПП разных проектов

2) Монтажный кран. Широко используется в портах, на судостроительных предприятиях, судоремонтных заводах. Конструктивно идентичен перегрузочному крану и отличается наличием гуська на хоботе и малые скорости перемещения гака. Лебедка либо одна, либо две разных – для главного и вспомогательного подъемов. Г/п в интервале 12,5 - 160 тонн у различных моделей.

Монтажный кран с шарнирно-сочлененной стрелой КПМ-32/16-17/30-10,5К

3) Стапельный кран. Данный тип один из самых малочисленных. По своей сути, это монтажный кран и используется исключительно на судостроительных предприятиях. Предназначен для монтажа корпуса судна. Конструктивными особенностями являются очень высокий портал и троллейный токоподвод. Особенностью режима работы, следует отметить довольно частое удержание грузов, близких к максимальным, на весу длительное время (обычно, монтаж секции судна занимает несколько суток). Обладает большой грузоподъемностью и малыми посадочными скоростями. Обычно г/п в интервале 30 - 160 тонн.

Стапельный кран с балочной стрелой	Стапельный кран с шарнирно-сочлененной стрелой г/п 75 тонн

4) Доковый портальный кран. В силу специфики выполняемых работ обладает относительно небольшой грузоподъемностью. Конструктивными особенностями являются: узкий портал (так как ширина башни дока ограничена), наличие, в дополнение к противоугонным захватам, еще и защиты от опрокидывания. Имеет ограничения по возможности работы при волнении.

Доковые краны с подъемной стрелой КПД 5/3.2

Итак, мы разобрались в назначении и правильном наименовании, теперь можно более подробно ознакомиться с основными конструктивными элементами рассматриваемого типа кранов.
Портал. Основное назначение – уменьшение веса противовесов (и соответственно веса самого крана) за счет увеличения площади, при проецировании на которую центра масс не происходит опрокидывания крана. Второе назначение – пропуск между ног автомобильного или железнодорожного транспорта, проезд над механизмами или сооружениями. Следует отметить, что далеко не все портальные краны допускают (нет необходимости) проезд транспорта, а проезд над механизмами и сооружениями крайне редок, так как невозможен на рабочем участке и допускается только при передвижении с рабочего участка на ремонтный. Портал состоит из ног и оголовка. Ноги могут располагаться симметрично, но обычно портал в плане не является квадратом, а вытянут по одной координате. Наиболее распространенные краны с симметричным порталом – «Кировцы» (краны ЗПТО им.С.М.Кирова) с расстоянием прохода 10,5 м (два железнодорожных пути). Обычно между ногами, расположенными вдоль рельса, располагаются стяжки, лестницы и прочее оборудование.

Пример портала перегрузочного крана

Нога - элемент портала (обычно 4, но в старых конструкциях встречаются порталы с 3-мя ногами) внизу заканчивается одной или несколькими тележками. Тележки бывают моторными или холостыми. На холостой тележке отсутствует двигатель. Обычно портальный кран имеет четыре двигателя передвижения, то есть по одному на каждой ноге. В этом случае нога заканчивается тележкой с двумя колесами, на одно из которых работает двигатель. Бывают краны, на которых обмоторены только две ноги, но это очень легкие краны и встречается такой вариант очень редко.
Также встречаются портальные краны с 8 или 16 (очень редко) двигателями передвижения. Это тяжелые краны, у них бывает до 4 (четырех) тележек на ногу, причем иногда внутренние крайние тележки соседних ног имеют дополнительную связь в виде балансира. Комбинации моторных и холостых тележек на одной ноге в этом случае может быть самой причудливой.
Крайние тележки обязательно должны заканчиваться буферами. На тележках обязателен противоугонный захват, минимальное их количество – по одному на ноге, возможно и большее количество, если масса крана такова, что одного на ноге может не хватать для удержания массы крана при расчетной ветровой нагрузке. На доковых портальных кранах, кроме противоугонных захватов предусматриваются устройства удержания при крене, также обычно устанавливаемые на тележке. Внутренность ноги обычно используется для прокладки кабелей. Лестницы для машиниста внутри ноги не размещаются, только снаружи.

Пример ходовой тележки перегрузочного 10-и тонного крана	Пример ходовой части тяжелого крана

Оголовок портала - верх "табуретки". Служит для соединения ног, основное назначение – прием нагрузок от поворотной части на опорный подшипник. В оголовке расположено электрооборудование, обеспечивающее передвижение крана. Бывает разной формы. Например, на старых «Кировцах» имел квадратную в плане форму, на более поздних круглую.

Величина проезда стандартно считается в железнодорожных путях – 1, 2 или 3. Наиболее распространены на 2 пути (10,5 метров). Портальные краны, которые не работают с транспортом внутри портала, могут иметь другую ширину. Так, строительные портальные краны обычно имеют уменьшенную ширину проезда.

Токоподвод бывает двух исполнений. Самое распространенное - кабельный барабан и гибкий кабель, сматывающийся или разматывающийся по мере передвижения крана. Кабельный барабан обычно располагается на одной из ног, либо вместе с противоугонными захватами на ригеле, соединяющем две ноги. Требует минимальных капитальных затрат, надежен. Применяется в основном в портах. Достаточно редким вариантом является троллейный токоподвод, представляющий из себя длинное помещение ниже уровня путей, в котором протянуты троллеи, а у крана имеется специальная штанга с токосъемниками. Применяется на судостроительных заводах, где есть риск повреждения гибкого кабеля, и необходима возможность переезда путей транспортом в любом месте.

Кабельный барабан	Пример конструкции троллейного токоподвода у стапельного крана

Верхнее поворотное строение состоит из поворотной части, связанной с порталом посредством опорно-поворотных устройств различной конструкции, стрелы и противовеса.

Опорно-поворотное устройство у отечественных кранов производства ЗПТО им.Кирова наиболее массово применялось роликовое поворотное устройство на опорно-поворотном круге. При такой конструкции поворотная часть опирается на катки, которые контактируют с двумя горизонтальными рельсами размещенными на портале и на поворотной части.
Хорошим примером опорно-поворотного устройства на колонне может служить кран КППГ-5. Данная конструкция состоит из двух узлов: верхнего и нижнего. Верхний узел представляет собой систему горизонтальных катков (в зависимости от нагрузок - одинарных, либо двойных на балансире) закрепленных на колонне и передающих на портал нагрузку при любом направлении вертикального момента М. Нижний узел воспринимает вертикальное давление от веса поворотной части с грузом и горизонтальное от момента М.

Опорно-поворотный круг на примере стапельного крана	Опорно-поворотное устройство на колонне (кран КППГ-5)

Стреловые устройства в портальных кранах изменение вылета является рабочим, а не установочным движением, т.е. выполняется с грузом при высоких скоростях его горизонтального перемещения. Рабочий характер изменения вылета определяет два важнейших требования к стреловым устройствам:
1) Стреловое устройство должно быть полностью уравновешено относительно оси качания стрелы, что достигается с помощью подвижных противовесов;
2) Груз при изменении вылета должен двигаться по траектории, мало отличающейся от горизонтальной.

Основными типами стрел являются:
- прямые стрелы, как с устройствами, позволяющими грузу двигаться горизонтально, так и без них. Пример доковый кран и кран КППГ-5
- Шарнирно-сочлененные стрелы с тросовой оттяжкой гуська, применялись в период 1930-1990-х годов.
Шарнирно-сочлененные стрелы с жесткой оттяжкой гуська, обладают преимуществом - частично разгружены от кручения при поперечном раскачивании груза.

Кран с шарнирно-сочлененной стрелой с тросовой оттяжкой	Пример шарнирно-сочлененной стрелы с жесткой оттяжкой

Механизмы изменения вылета - бывают:
- Штангового типа (наиболее распространены), в них могут быть использованы зубчатые рейки, либо винтовые тяги;
- Гидравлические;
- Полиспастные, где изменение вылета происходит посредством стягивания подвижной и неподвижной обойм;
- Секторные, применялись в ранних конструкциях кранов, где противовес находился на нижнем конце стрелы;
- Кривошипно-шатунные, обеспечивают возвратно-качательное движение стрелы.