Портальный скребковый реклаймер: классика жанра

Портальный скребковый реклаймер — это машина для забора сыпучих материалов из штабеля, которая перекрывает склад на всё ширину, опираясь на рельсы с двух сторон, и срезает материал слоями с боковой поверхности. В отличие от роторных машин, которые забирают материал уступами и оставляют неровную поверхность, портальный скребковый реклаймер выдаёт стабильный поток и оставляет после себя чистую площадку. Это делает его незаменимым на складах, где важна постоянная производительность и полный забор материала.

Давайте сразу обговорим: я называю данный тип оборудования скребковый портальный реклаймер. В разных отраслях его называют по-разному — и «кратцер-кран», и «реклеймер», и «скрабак», и ещё десятками имён. В моей статье «Чем отличается Реклаймер от Кратцер-крана?» собраны 58 названий этого оборудования.

Что такое портальный скребковый реклаймер

Портальный скребковый реклаймер — это машина, которая забирает сыпучий материал из штабеля с помощью скребковых цепей, установленных на наклонной стреле. Он движется по рельсам вдоль склада и срезает материал слоями с боковой поверхности штабеля.

Конструкция названа «портальной» или «полнопортальной», а также есть «полупортальный» тип, по сути это основная рама определенной формы. Она соединяет две ходовые тележки, которые едут по рельсам с обеих сторон штабеля.

Основное применение кратцеров — склады средней и большой производительности, где требуется высокая надёжность и постоянство подачи материала. Их часто используют на угольных электростанциях, цементных заводах, в металлургии и конечно на складах минеральных удобрений.

Как работает портальный скребковый реклаймер

Реклаймер движется вдоль штабеля по рельсам. Скребковая стрела опущена на штабель на заданную глубину резания. Скребковая цепь непрерывно движется по направляющим на стреле, а скребки срезают тонкий слой материала с боковой поверхности штабеля.

Материал сгребается ковшами на стреле и сбрасывается в разгрузочную воронку, откуда попадает на приёмный стол и далее на разгрузочный конвейер — в технологию или на отгрузку. Конвейер под реклаймером называется по разному: «дворовой конвейер», «подреклаймерный», «складской» и прочие названия.

По мере движения машины вдоль штабеля она срезает слой по всей его длине. Дойдя до конца, реклаймер останавливается, опускает стрелу на следующую глубину резания и движется в обратном направлении. Процесс повторяется до полного разбора штабеля. Управление может быть ручным/ремонтный (для сервиса или ремонта), автоматизированным (с участием оператора) или полностью автоматическим (управление из центрального пульта управления без участия оператора).

Из чего состоит портальный скребковый реклаймер (основные узлы)

Перечень основных узлов (на фото обозначены цифрами):

1. Портал — основная несущая конструкция, соединяющая ходовые тележки и все остальные узлы. Выполнен в виде сварной пространственной рамы или ферменной конструкции. На раме закреплены: стрелы реклаймера, ходовые тележки, механизмы подъёма стрел, кабина оператора, система энергоснабжения, кабина с электропомещением, система смазки, лестницы и площадки.

2. Жёсткая ходовая тележка — неподвижная тележка с приводами передвижения, жёстко соединённая с порталом. Представляет собой сварную листовую раму специальной конструкции с усилениями в местах установки домкратов для облегчения подъёма и сервисного обслуживания. Тележка передвигается на равномерно расположенных колёсах (мы используем стандартные крановые двуребордные колёса по ГОСТ, что обеспечивает надёжное удержание на рельсовом пути и высокую ремонтопригодность). Рабочая скорость регулируется частотным преобразователем, для разбора штабеля скорость в диапазоне 1,3–2,6 м/мин, а «транспортная скорость», чтобы быстро переехать на другой штабель — до 10–12 м/мин. Для приводных колёс применяются мотор-редукторы с сервис-фактором не менее 2. Тележка оснащена направляющими роликами, очистителями рельсов и резиновыми бамперами.

3. Подвижная ходовая тележка — шарнирная тележка, компенсирующая раскрытие и перекос портала при разности движения ходовых тележек, а также неровности рельсового пути. Обеспечивает плавное движение машины вдоль склада. Представляет собой сварную раму с внутренним ребрением и усилениями в местах установки домкратов. Передвигается на колёсах, но количество приводных колёс меньше, чем на жёсткой тележке — схема 2+1 (два приводных колеса на жёсткой ходовой тележке и одно приводное колесо на подвижной это классическое решени на средних машинах). Это обеспечивает оптимальное распределение нагрузки на рельсовый путь.

4. Главная стрела — основная рабочая стрела, обеспечивающая забор материала с боковой поверхности штабеля. Сварная пространственная конструкция, несущий элемент — труба (обеспечивает высокую жёсткость при минимальном весе) или цельнолистовая конструкция. На стрелу закреплены сменные направляющие под цепные контура, блоки приводного вала, натяжное устройство и балансир с трособлочной системой подъёма. Стрела шарнирно крепится к порталу, что позволяет изменять угол наклона для разбора штабеля. Цепной скребковый контур состоит из двух цепей, соединённых ковшами (скребками). Скорость цепи регулируемая. Ковши оснащены зубьями для разрушения слежавшегося слоя. На стреле установлены датчики контроля перекоса и обрыва цепи, а также отвечающие за технологические и аварийные углы подъёма.

5. Подгребающая (вспомогательная) стрела — дополнительная стрела, используемая в крытых складах для компенсации габаритов реклаймера. Обеспечивает перевалку материала с одной стороны штабеля на сторону работы основной стрелы. Встречаются модификации, где отгрузка осуществляется одним портальным реклаймером на две стороны склада. Используется и трёхстреловые конфигурации для повышения производительности. Конструкция синхронизирована с главной стрелой для обеспечения непрерывного потока и равномерного разбора штабеля.

6. Лебёдки стрел — механизмы подъёма и опускания главной и подгребающей стрел. Обеспечивают точное позиционирование для эффективного забора материала. Каждая лебёдка имеет двухскоростной двигатель: рабочая скорость для плавного изменения угла наклона стрелы в процессе регенерации и транспортная скорость для быстрого подъёма при переезде на другой штабель. В состав механизма входят: барабан для намотки стального каната, мотор-редуктор, система полиспастов и устройство контроля слабины каната. Программный контроль следит за состоянием двигателя и отключает привод при достижении 130% нагрузки от номинала, защищая от перегрузки. При остановке подъёма/опускания или аварийном останове задействуется механический тормоз.

7. Приводной блок стрел — силовой узел, обеспечивающий движение скребковых цепей по направляющим главной и подгребающей стрел. Состоит из электродвигателя с частотным преобразователем и редуктора. Мощность привода рассчитывается в зависимости от производительности машины, длины стрелы и требований эксплуатации. Сервис-фактор редуктора мы используем — не менее 2. Для удобства эксплуатации используются коническо-цилиндрические мотор-редукторы с полым валом на моментном рычаге, не требующие точной центровки.

8. Разгрузочная воронка — принимает материал от скребковой стрелы и с помощью подвижной стенки направляет его на приёмный стол и далее на разгрузочный конвейер. Имеет рассчитанную геометрию для равномерного потока без заторов и сводообразования. Борта воронки увеличены с каждой стороны для исключения просыпей при боковом смещении стрелы и лавинообразном течении материала. Оснащена съёмными футеровочными пластинами для защиты от абразивного износа. Внутри может устанавливаться приводная дисковая дробилка для разрушения корки слежавшегося продукта. Для осмотра и обслуживания внутренних элементов предусмотрены лючки.

9. Приёмный стол — промежуточное устройство между разгрузочной воронкой и подреклаймерным конвейером. Состоит из приёмных роликовых гирлянд, что позволяет использовать стандартный конвейер со стандартными роликами. Обеспечивает равномерную подачу материала на подреклаймерный конвейер, исключая просыпи и неравномерную загрузку ленты, предотвращая её «гуляние». Гасит ударную нагрузку от падающего материала, продлевая срок службы ленты и роликов. В зависимости от свойств материала может оснащаться дополнительными направляющими и отбойными плитами для центрирования потока. Резиновые шторки приёмного стола предотвращают распространение пыли.

10. Кабина и электропомещение — совмещённое помещение с разделением на место оператора и электропомещение. На больших машинах электропомещение может быть выполнено отдельно — в виде 20- или 40-футового морского контейнера. Здесь установлены шкафы MCC с частотными преобразователями и другой пуско-регулирующей аппаратурой, а также шкафы PLC с системой автоматизации. Электропомещение оснащено вентиляцией и обогревом для поддержания оптимального температурного режима. На крытых складах может быть совмещено с кабиной оператора, на открытых — выполнено как отдельный блок с усиленной защитой от пыли и влаги. Имеет систему пожаротушения и аварийного отключения питания. Вход — через герметичную дверь с уплотнением. Кабина оператора оснащена кондиционером, креслом-пультом и мониторами видеонаблюдения.

11. Лестницы и площадки — элементы доступа для обслуживания всех узлов машины. Обеспечивают безопасный подъём к кабине оператора, электропомещению, лебёдкам стрел, приводному блоку и портальной конструкции. Выполнены из рифлёного листа или решётчатого настила, устойчивого к скольжению. Оснащены перилами и ограждениями согласно требованиям охраны труда. Угол наклона лестниц — не более 45 градусов. Площадки и переходы имеют нескользящее покрытие и бортики для предотвращения падения инструмента. Предусмотриваются промежуточные площадки с перилами. Для реклаймеров на складах минеральных удобрений мы используем настилы из композитных материалов, а также ограждения из HDPE пластика.

12. Кабельный барабан — устройство для подачи электропитания и управления на движущийся реклаймер. Представляет собой барабан с намоткой гибридного кабеля, объединяющего силовые линии, контрольные кабели и оптоволоконную связь при необходимости. Возможна установка нескольких раздельных кабельных барабанов. В современных конструкциях используются барабаны с автоматическим регулированием натяжения кабеля для обеспечения его нормальной и щадящей работы. Применяется кабель 5–6 класса гибкости для работы в режиме постоянного наматывания и сматывания. Барабан оснащён токосъёмным устройством и системой контроля целостности кабеля. На крупных машинах могут устанавливаться два барабана: силовой и контрольный. На химических производствах дополнительно может быть установлен шланговый барабан для подачи очищенного воздуха в кабину оператора. 

Разновидности портальных скребковых реклаймеров по количеству стрел 

Портальные скребковые реклаймеры делятся на несколько основных модификаций в зависимости от количества стрел, конструктивных особенностей и схемы разгрузки.

Одностреловой портальный реклаймер

Классическая конструкция с одной основной стрелой, предназначенная для работы на открытых складах. Такие машины применяются для перевалки грузов, не подверженных влиянию осадков и других погодных условий: уголь, рудные окатыши, металлический концентрат и аналогичные материалы. Отсутствие второй стрелы и подгребающих механизмов упрощает конструкцию, снижает металлоёмкость и облегчает обслуживание. Это делает одностреловой реклаймер экономически эффективным решением для накопительных складов, портов и терминалов, где не требуется сложная логистика перевалки нескольких типов продукции. 

Двухстреловой портальный реклаймер

Такой кратцер-кран оснащён двумя основными стрелами, которые могут работать как на один, так и на два отвальных конвейера. Это позволяет значительно увеличить производительность оборудования и обеспечить гибкость логистики: при необходимости можно распределять материал на разные транспортные линии или резервировать один из конвейеров. Такие машины часто устанавливаются на угольных терминалах и в портах, где требуются высокие объёмы перевалки. Две стрелы обеспечивают большую площадь захвата штабеля и равномерное распределение нагрузки на скребковые цепи и приводы, что повышает надёжность и срок службы оборудования.

Трёхстреловой портальный реклаймер

Такая конструкция с двумя основными стрелами и одной подгребающей. Подгребающая стрела переваливает материал с одной стороны штабеля на сторону работы основных стрел, обеспечивая стабильный поток и полный забор даже в труднодоступных зонах склада. Такое решение применяется на складах производительностью более 1000 т/ч и является оптимальным для работы в суровых условиях: при перевалке калийной руды, абразивных концентратов и других сложных грузов. Трёхстреловая схема гарантирует высокую надежность и производительность, а также унификация стрел увеличивает ремонтопригодность и сокращению затрат на ТОиР, техническое обслуживание и ремонт.

Портальный реклаймер со сгибающейся стрелой

Это современная конструкция для крытых складов. Стрела состоит из двух частей, находящихся на одной оси и управляемых одной лебёдкой. Подгребающая стрела крепится к натяжному узлу основной стрелы, а её свободная часть движется по направляющей, обеспечивая полный охват штабеля. Такая компоновка снижает металлоёмкость и стоимость без потери характеристик, упрощает управление (оператор видит все стрелы на одной оси) и позволяет качественно зачищать склад у подпорных стенок, где у других конструкций всегда остаётся мёртвый слой.

Полупортальный реклаймер 

Такая машина самая распространённая и гибкая модификация для складов с продукцией разной фракции и химического состава. В отличие от полнопортальных машин, полупортальный реклаймер опирается на рельс с одной стороны, а с другой — на опорную стенку, расположенную на другой высоте. Это позволяет экономить металл и уменьшать габариты оборудования, сохраняя высокую производительность. Такие склады имеют открытое пространство (одну чашу) для установки полупортальных реклаймеров с двух сторон, что даёт возможность одновременно обслуживать разные секции склада и обеспечивать гибкость логистики.

Портальный усреднитель с бороной 

Это очень редкая и высокоуниверсальная конструкция, разработанная как альтернатива классическим мостовым реклаймерам. Его ключевое преимущество — способность обслуживать несколько штабелей различных сыпучих материалов, расположенных в линию, используя всего одну машину. Данное решение сочетает преимущества мостового и портального скребковых реклаймеров. Уникальная борона, перемещаемая по всей поверхности откоса штабеля, обеспечивает высокую степень усреднения. Машина может поднимать стрелу для переезда между штабелями, а также наклонять её для реклайма смерзшихся материалов или из отсеков.

По типу разгрузки на конвейеры

1. Разгрузка на один конвейер (классическая схема)

Наиболее распространённая и надёжная схема, при которой весь материал, добытый реклаймером со штабеля, собирается в единый поток и направляется на один подреклаймерный конвейер. Материал с главной скребковой стрелы поступает в центральный разгрузочный узел, откуда передаётся на продольный транспортёр. Такая схема идеальна для складов с одним направлением отгрузки — например, для питания бункеров печей или мельниц на цементных заводах и ТЭС. Простота конструкции обеспечивает высокую надёжность, низкую стоимость обслуживания и минимальное количество точек пересыпки, что снижает пылеобразование и износ оборудования. Это классическое решение для большинства промышленных применений.

2. Разгрузка на два конвейера с основной стороны

При последующей разгрузке склада, где хранится несколько марок продукта, реклаймер может иметь возможность с помощью перекидного шибера распределять поток между двумя  рядом стоящих конвейера. Это позволяет оперативно переключаться между разными сортами материала без остановки машины и без перенастройки всей технологической цепочки. Такая схема особенно востребована на портовых терминалах и крупных промышленных узлах, где требуется высокая пропускная способность и резервирование: при выходе из строя одного конвейера второй продолжает работу. Простота переключения шибера обеспечивает надёжность и минимальное время переналадки, что критично при отгрузке партий различных марок продукции. Также это обеспечивает гибкость технологии.

3. Разгрузка на два конвейера с двух сторон склада

Встречаются схемы, где реклаймер может работать на два конвейера, установленные по бокам склада, в отличии схемы из п.2, отгрузка может осуществляться на оба конвейера одновременно. Гибкая схема, позволяющая обслуживать два разных направления, например, одна сторона склада отгружает материал на ЖД-станцию, а другая — на загрузку автотранспорта, либо на разные технологические переделы. Для реализации такой схемы реклаймер оснащается двухсторонней системой выгрузки. Это требует более сложной конструкции и автоматизации, но даёт максимальную логистическую гибкость и высокую доступность оборудования для крупных промышленных комплексов.

Где применяется портальные реклаймеры

Портальные скребковые реклаймеры используются в различных отраслях:

- Угольные электростанции — стабильная подача угля в котлы

- Цементные заводы — забор известняка, глины, мергеля

- Металлургия — гомогенизация и забор руды и концентратов

- Химическая промышленность — работа с минеральными удобрениями, солями

- Порты и терминалы — перевалка угля, руды, удобрений

В следующих постах я подробнее разберу каждую конструкцию портальных реклаймеров: с одной стрелой, с двумя, с тремя, со сгибающейся стрелой, а также портальные стакер-реклаймеры для открытых и крытых складов. Будет много чертежей, схем и реальных примеров из моей практики.


Кому удобно тот может чистить про скребковый портальный реклаймер или Кратцер кран на Яндекс Дзен по ссылке:
Яндекс Дзен Портальные реклаймеры