IL carroponte siviera È una delle attrezzature chiave nel processo di produzione dell'acciaio. Una gru per siviera è composta da quattro parti principali: il ponte, il carrello (compreso il dispositivo di sollevamento), il meccanismo di traslazione della gru e l'apparecchiatura elettrica.

Sebbene una gru a ponte per siviera possa sembrare complessa, in realtà è assemblata in modo ordinato a partire da una serie di componenti comuni, ognuno con una funzione specifica, nessuno dei quali può essere omesso. Dal punto di vista progettuale, questo articolo analizza i principali componenti e accessori utilizzati su una gru a ponte per siviera, spiegandone la funzione e i punti chiave di progettazione, per aiutarvi a sviluppare una comprensione completa del progetto.

Gli accessori elencati di seguito sono accessori di fabbricazione cinese comunemente utilizzati sulle gru a ponte per siviere.

1. Motore per gru a ponte per siviera

I motori asincroni trifase della serie YZR sono adatti per gru, macchinari metallurgici e altre apparecchiature simili. Il motore è dotato di rotore avvolto e si distingue per l'elevata capacità di sovraccarico e l'elevata resistenza meccanica; trova impiego in circuiti di controllo convenzionali, circuiti di regolazione della velocità con tensione di statore e applicazioni analoghe.

Le serie YZB, YTSZ, YZP e YZP2 sono motori asincroni trifase a frequenza variabile adatti per gru, macchinari metallurgici e altre apparecchiature simili. Sono caratterizzati da elevata efficienza, un ampio intervallo di regolazione della velocità, buona precisione, avviamento e frenata stabili ed elevata capacità di sovraccarico; trovano impiego in circuiti di controllo della velocità a frequenza variabile.

La classe di isolamento e il grado di protezione del motore sono determinati dall'ambiente di lavoro o dai requisiti contrattuali. Se necessario, è possibile installare dispositivi aggiuntivi come protezioni termiche, riscaldatori, encoder e interruttori di sovravelocità per soddisfare diverse esigenze di servizio.

2. Riduttore per gru a ponte per siviera

I riduttori a ingranaggi cilindrici a evolvente sono generalmente utilizzati e alcuni sono combinati con altri tipi di ingranaggi. Le gru a ponte per siviere utilizzano in genere riduttori con denti di media o alta durezza, selezionati in base ai requisiti contrattuali.

I tipi di montaggio del riduttore includono montaggio integrato, su base, a tre punti e verticale. L'albero di uscita utilizza generalmente un albero con chiavetta piatta, un albero scanalato o un albero di uscita con ingranaggi. Per i tipi di collegamento tra il tamburo e l'albero di uscita del riduttore, vedere la Sezione 4, "Assemblaggio del tamburo". Quando il meccanismo di sollevamento principale ha due unità di azionamento rigidamente accoppiate, l'azionamento elettrico non utilizza un sistema di controllo della velocità o i requisiti contrattuali lo richiedono, il riduttore di sollevamento principale è generalmente dotato di un meccanismo a cricchetto e nottolino.

Un riduttore integrale significa che l'alloggiamento inferiore del riduttore è saldato direttamente al telaio del carrello come un unico pezzo e funge anche da elemento portante del carrello.

La lubrificazione del riduttore influisce direttamente sulla sua durata; il livello dell'olio può essere controllato tramite un apposito indicatore. Un'apertura di scarico nella parte inferiore del riduttore facilita la sostituzione dell'olio lubrificante.

3. Freni della gru a ponte per siviera

I freni delle gru sono generalmente freni normalmente chiusi. Ogni meccanismo di sollevamento è dotato di due freni (freni di servizio) e alcuni richiedono anche un freno di sicurezza sul tamburo; ogni meccanismo di traslazione ha un freno.

In condizioni operative normali, il freno di sicurezza rimane eccitato e aperto finché l'alimentazione principale della gru è attiva. In caso di guasto all'alimentazione elettrica della gru, rottura dell'albero del meccanismo di sollevamento principale o incidente dovuto a velocità eccessiva, il freno di sicurezza si attiva dopo il freno di servizio.

Il freno è un componente importante dell'attrezzatura. La sua coppia frenante deve essere regolata secondo le specifiche del disegno (i meccanismi di traslazione possono essere regolati in base all'utilizzo) per garantire che la gru funzioni in modo sicuro e normale.

Le serie comunemente utilizzate includono i freni a ganasce elettroidraulici a corrente alternata YWZ, YW, YWB, YWZE, YWZA~F, YWK, YWL e YWH; i freni a disco elettroidraulici a corrente alternata YPZ e YP; i freni a disco elettromagnetici a corrente alternata DCPZ; e i freni di sicurezza idraulici SB e SBD.

In base alle esigenze contrattuali e di servizio, il freno può essere dotato di sblocco manuale, compensazione automatica dell'usura, finecorsa con indicatore di usura, finecorsa freno aperto (o freno chiuso) e altri dispositivi.

La Figura 2-18 mostra lo schema del freno a blocco elettroidraulico YWZ AC. La Figura 2-19 mostra lo schema del freno a blocco elettromagnetico JZ AC. La Figura 2-20 mostra lo schema del freno a blocco elettromagnetico ZWZ DC. La Figura 2-21 mostra lo schema del freno a disco elettroidraulico YPZ AC. La Figura 2-22 mostra lo schema del freno a disco elettromagnetico AC. La Figura 2-23 mostra lo schema del freno di sicurezza a disco idraulico SBD.

4. Gruppo tamburo della gru a ponte per siviera

Le gru a ponte per siviere utilizzano perlopiù tamburi in lamiera d'acciaio. Sul tamburo è presente una piastra di fissaggio per la fune metallica. Il supporto del tamburo ospita generalmente il sensore del limitatore di sovraccarico, mentre il limitatore di altezza di sollevamento è azionato dall'albero di uscita del tamburo. L'errore di installazione dell'asse centrale del tamburo deve essere inferiore a quanto specificato nel disegno.

Quando il dispositivo di movimentazione del carico si solleva fino all'altezza limite superiore impostata, sul tamburo deve rimanere una scanalatura vuota; quando si abbassa fino alla posizione limite inferiore impostata, sul tamburo devono rimanere almeno due spire di fune metallica, oltre a quelle utilizzate per fissare la fune stessa.

Il tamburo è generalmente collegato al riduttore tramite un giunto sferico o un giunto a rulli; a seconda delle esigenze contrattuali o progettuali, può essere utilizzato anche un disco di collegamento dentato. La Figura 4 mostra un esempio di gruppo tamburo, in cui l'albero di uscita scanalato del riduttore aziona il tamburo tramite un giunto sferico WZL; l'albero di uscita dentato del riduttore può azionare il tamburo tramite un disco di collegamento dentato. Il giunto sferico o il giunto a rulli del tamburo, il disco di collegamento dentato e i cuscinetti sono lubrificati con grasso.

Il tamburo viene ruotato dall'albero di uscita del riduttore e il suo collegamento avviene tramite il metodo corrispondente all'albero di uscita del riduttore. Quando il riduttore è dotato di un albero di uscita con chiavetta piatta, il collegamento al tamburo può avvenire tramite un disco di collegamento dentato o tramite un giunto sferico WZL.

Nella maggior parte delle gru a ponte per siviere il meccanismo di sollevamento principale ha due punti di sollevamento e il meccanismo di sollevamento ha due tamburi, ma i collegamenti tra tamburo e riduttore sono comunque trattati negli esempi sopra riportati.

5. Gruppo puleggia fissa e equalizzatore di fune metallica

Il numero di pulegge nel gruppo di pulegge fisse corrisponde al rapporto di avvolgimento della fune di sollevamento e vengono utilizzate pulegge laminate. Il sistema di avvolgimento della fune metallica del meccanismo di sollevamento principale utilizza una combinazione di equalizzatore di fune metallica e gruppo di pulegge; il meccanismo di sollevamento ausiliario utilizza generalmente un gruppo di pulegge fisse e può anche utilizzare una combinazione di equalizzatore di fune metallica e gruppo di pulegge.

Per un meccanismo di sollevamento che utilizza un equalizzatore a fune metallica, quest'ultimo deve essere mantenuto sostanzialmente in piano durante l'installazione o la sostituzione della fune; se, dopo il sollevamento di un carico, l'equalizzatore si inclina in modo significativo, deve essere regolato per ottenere condizioni di esercizio migliori. L'equalizzatore non deve mai essere impigliato in una staffa di supporto durante l'intera corsa di sollevamento verticale.

6. Giunti per gru a ponte per siviera

I giunti dei meccanismi delle gru sono generalmente giunti a ingranaggi o giunti cardanici. Questi giunti si distinguono per un funzionamento affidabile, un'elevata capacità di trasmissione e un ampio spostamento consentito. Il collegamento tra il giunto e un albero cilindrico avviene tramite un accoppiamento a interferenza con chiavetta.

Un giunto a ingranaggi trasmette la coppia attraverso i suoi denti interni ed esterni e compensa lo spostamento tramite il gioco tra i denti. Lo spostamento angolare consentito è generalmente di 0°30′ per i denti ordinari e di 1°30′ per i denti bombati. I giunti a ingranaggi sono generalmente lubrificati con grasso a base di litio.

Un giunto universale può essere utilizzato quando richiesto dal contratto o quando lo spostamento angolare è elevato. Lo spostamento angolare massimo consentito per un giunto universale a croce può superare i 10°. I cuscinetti del giunto sono lubrificati con grasso a base di litio. I bulloni devono essere serrati alla coppia specificata secondo i disegni forniti e il loro serraggio deve essere controllato regolarmente.

7. Fune metallica per gru a ponte con siviera

Le funi metalliche per gru a ponte per siviere devono essere funi metalliche con anima in fune metallica o con anima in trefoli metallici conformi alla norma GB/T 8918. Generalmente si utilizzano funi metalliche a contatto lineare, il cui fattore di sicurezza è conforme alla norma GB/T 3811 o ai requisiti contrattuali. Per applicazioni soggette a cottura ad alta temperatura, si consiglia l'utilizzo di funi metalliche con anima in fune metallica o con anima in trefoli metallici.

La fune metallica viene selezionata in base al tipo, alla resistenza del filo, al diametro, al materiale dell'anima, alle condizioni della superficie del filo e alla qualità del filo.

La fune metallica deve essere lubrificata correttamente e secondo le tempistiche previste. Se necessario, è possibile aggiungere anche un oliatore per funi metalliche.

8. Limitatore di sovraccarico per gru a ponte per siviera (bilancia elettronica utilizzata quando è richiesta un'elevata precisione)

Il limitatore di sovraccarico è costituito da un sensore e da una scatola di controllo. Il display viene generalmente installato nella cabina dell'operatore (su richiesta dell'utente è possibile aggiungere anche un display di grandi dimensioni) per prevenire il sovraccarico. Quando viene sollevato un carico, il sensore di deformazione converte la deformazione causata dal carico in un segnale di tensione proporzionale, completando la conversione da carico a tensione.

Quando il carico sollevato raggiunge 90% del carico nominale, il limitatore di sovraccarico emette un allarme intermittente; quando il carico sollevato è compreso tra 100% e 110% del carico nominale, interrompe l'alimentazione di sollevamento consentendo comunque al meccanismo di abbassarsi. L'errore del sistema è generalmente non superiore a ±5% (FS).

È possibile selezionare tre tipi di sensore: tipo con alloggiamento per cuscinetto (2-30), tipo con puleggia fissa (2-31) e tipo con perno dell'asse (2-32).

Il sensore integrato nell'alloggiamento del cuscinetto è il più comunemente utilizzato. I sensori per pulegge fisse vengono generalmente utilizzati in coppia, uno a ciascuna estremità dell'albero della puleggia fissa. Il sensore per perno dell'asse sostituisce l'albero della puleggia e funge anche da sensore.

9. Limitatore di altezza di sollevamento per gru a ponte per siviera

Il limitatore di altezza di sollevamento è un dispositivo di sicurezza che limita l'altezza di sollevamento. Generalmente viene installato all'estremità dell'albero del tamburo, converte la rotazione del tamburo nella corrispondente altezza di sollevamento e fornisce al circuito di controllo del sollevamento diverse serie di contatti di comando; regolando la posizione di questi contatti, si controlla l'altezza di sollevamento o di abbassamento.

La figura mostra un limitatore di altezza di sollevamento QGX. Il disegno superiore mostra il foro quadrato all'estremità dell'albero del tamburo, montato sull'albero di uscita quadrato del limitatore, mentre il disegno inferiore è una vista in sezione del limitatore. Per regolare l'altezza di sollevamento o di abbassamento, rimuovere l'alloggiamento 6, ruotare il dado 4 e regolare l'angolo di offset tra la camma 5 e l'interruttore di fine corsa 3.

10. Interruttore di fine corsa del martello pesante della gru a ponte per siviera

Il finecorsa del martello pesante è un dispositivo di sicurezza che limita l'altezza massima di sollevamento del dispositivo di movimentazione del carico e viene selezionato in base ai requisiti contrattuali o di progetto. Il finecorsa è montato sul telaio del carrello e l'anello del martello pesante è fissato alla fune di sollevamento. Quando il dispositivo di movimentazione del carico raggiunge il limite superiore, tocca il martello pesante, la fune di supporto del martello perde tensione, il finecorsa si attiva e l'alimentazione viene interrotta.

11. Interruttore di sovravelocità della gru a ponte per siviera

L'interruttore di sovravelocità è installato all'interno del motore di sollevamento o in un'altra posizione per limitare la velocità eccessiva del motore e garantire un funzionamento sicuro. (L'interruttore di sovravelocità è già regolato in fabbrica; non regolarlo arbitrariamente.)

12. Gruppo gancio per gru a ponte per siviera

IL gruppo gancio è il dispositivo di movimentazione del carico più utilizzato su una gru.

I gruppi gancio comprendono gruppi gancio ordinari e gruppi gancio rotanti elettrici (selezionati secondo le specifiche contrattuali). In base al metodo di fabbricazione, i ganci si dividono in ganci forgiati (2-33) e ganci in lamiera laminata (2-34) (formati sovrapponendo diverse lamiere d'acciaio a forma di gancio e collegandole con rivetti); in base alla forma della gola del gancio, si dividono in ganci singoli e ganci doppi, che l'utente può selezionare a seconda delle necessità. Il gruppo gancio è dotato di un dispositivo anti-sgancio e i cuscinetti al suo interno possono essere lubrificati tramite vaschette d'olio.

A seconda della struttura del gancio, la fune metallica può essere avvolta con metodi diversi; la fune metallica deve essere avvolta correttamente secondo i disegni forniti.

Il gancio di un normale gancio può generalmente essere ruotato spingendolo manualmente. Quando il gancio non deve ruotare, è possibile aggiungere un dispositivo di bloccaggio.

13. Gru a ponte per sollevamento e spandimento di siviera

Il dispositivo di sollevamento di una gru a ponte per siviera si divide in due forme strutturali: dispositivi di sollevamento indivisibili e dispositivi di sollevamento divisibili, con i seguenti tre casi specifici:

a) Traversa inseparabile I: la fune di sollevamento principale sospende direttamente una trave di sollevamento con due ganci laminati, ovvero la traversa è un gancio fisso del portale; questo tipo di traversa è generalmente utilizzato nelle gru a ponte per siviere degli impianti siderurgici.

b) Spanditore inseparabile II: il gancio del meccanismo di sollevamento principale trasporta direttamente il metallo fuso.

c) Trave di sollevamento separabile: una trave di sollevamento con ganci laminati (o forgiati) è sospesa al gancio (singolo o doppio) del meccanismo di sollevamento principale.

14. Gru a ponte per siviera con paranco elettrico

Un paranco elettrico fisso viene talvolta utilizzato come meccanismo di sollevamento ausiliario, nel qual caso il paranco è generalmente installato sul carrello; un paranco elettrico a carrello scorre generalmente sulla rotaia al di sotto della trave principale come meccanismo di sollevamento ausiliario.

15. Gruppo ruota per gru a ponte per siviera

Le ruote sono progettate e realizzate secondo lo standard JB/T 6392 per ruote di gru, e si utilizzano principalmente ruote forgiate o laminate. La durezza del battistrada finito e della superficie interna del bordo è compresa tra HB300 e HB380; per un diametro della ruota inferiore a 400 mm, la durezza a una profondità radiale (normale) di circa 15 mm non è inferiore a HB260, mentre per un diametro della ruota superiore a 400 mm, la durezza a una profondità radiale (normale) di circa 20 mm non è inferiore a HB260.

Gli alloggiamenti dei cuscinetti di un gruppo ruota utilizzano generalmente alloggiamenti per cuscinetti angolari, alloggiamenti per cuscinetti divisi a 45° o alloggiamenti per cuscinetti a forma di U (vedere la figura seguente).

I cuscinetti del gruppo ruota sono lubrificati con grasso.

16. Dispositivo di guida orizzontale per gru a ponte per siviera (configurato secondo contratto)

Un set di dispositivi di guida orizzontali è disposto a ciascuna estremità del carrello terminale su un lato del ponte della gru per impedire lo slittamento delle rotaie durante il movimento della gru. La struttura del dispositivo di guida orizzontale è mostrata nella figura sottostante.

Il dispositivo di guida orizzontale consente di regolare il gioco tra le due ruote di guida e la rotaia, per compensare l'usura delle ruote di guida o per regolarne la posizione relativa. L'albero della ruota di guida è un albero eccentrico che può ruotare di un certo angolo e, una volta raggiunta la posizione desiderata, può essere fissato con una piastra di serraggio a bullone. La posizione orizzontale della ruota di guida può essere regolata di ±5 mm.

Lo spazio tra la ruota di guida e la rotaia è generalmente di 2-4 mm e può essere regolato in base ai disegni forniti.

17. Tampone per gru a ponte per siviera

Il tampone riduce l'impatto quando la gru o il carrello raggiungono il finecorsa, o quando le gru sulla stessa campata si scontrano tra loro, fornendo protezione e sicurezza alla gru o al carrello.

I respingenti per traslazione di gru e carrelli possono utilizzare respingenti a molla o idraulici a seconda dei requisiti contrattuali; è inoltre possibile selezionare altri tipi di respingenti, sempre in base alle esigenze contrattuali. L'angolo di offset di impatto del respingente installato è inferiore a 1°.

18. Cabina dell'operatore della gru a ponte per siviera

IL cabina di comando È la postazione di lavoro in cui l'operatore controlla la gru. È dotata di apparecchiature di controllo elettrico, illuminazione, vari strumenti e misuratori e un estintore.

Le gru a ponte per siviere sono generalmente dotate di una cabina operatore chiusa e climatizzata.

La cabina chiusa è dotata di una struttura a visibilità a 360° con un finestrino inferiore anteriore. Il finestrino e la porta sono realizzati con telai in lega di alluminio e vetro di sicurezza temperato. La cabina è provvista di un sedile imbottito regolabile in altezza e profondità, che consente all'operatore di osservare in qualsiasi momento lo stato di funzionamento di ciascun meccanismo e di garantire un utilizzo in sicurezza. Il pavimento della cabina è rivestito con moquette isolante in gomma, l'impianto elettrico interno è a scomparsa e i collegamenti tra interno ed esterno passano attraverso una scatola di derivazione per facilitare la manutenzione.

La cabina chiusa e raffreddata ad aria è dotata di aria condizionata e utilizza una struttura isolante a sandwich.

19. Locale elettrico della gru a ponte per siviera

Nelle strutture di ponti a trave larga, il locale tecnico è generalmente ricavato all'interno di una o di entrambe le travi principali. Alle due estremità del locale tecnico sono installate porte sigillate, ciascuna dotata di serratura e maniglia. All'interno del locale tecnico viene solitamente lasciato un passaggio di almeno 500 mm, la cui superficie di passaggio è rivestita con un tappeto isolante in gomma.

Quando la temperatura ambiente è troppo elevata per soddisfare i requisiti delle apparecchiature elettriche, è necessario un raffreddatore d'aria, che convoglia l'aria fredda nella sala elettrica attraverso condotti. Le pareti interne della sala elettrica sono rivestite con uno strato isolante a sandwich riempito con materiale isolante per ridurre l'influenza del calore proveniente dall'esterno.

Il locale tecnico è inoltre dotato di apparecchi di illuminazione e di un estintore portatile.

20. Impianto elettrico domestico (configurato secondo contratto o progetto)

Per le strutture a trave stretta, le apparecchiature elettriche sono generalmente disposte sulla passerella del ponte. Quando le condizioni ambientali non soddisfano i requisiti delle apparecchiature elettriche, la gru necessita di un locale tecnico, che viene installato sulla passerella del ponte. Se la temperatura ambiente non soddisfa i requisiti delle apparecchiature elettriche, un raffreddatore d'aria viene posizionato all'esterno del locale tecnico e l'aria fredda viene convogliata al suo interno tramite condotti. Il locale tecnico è dotato di uno strato isolante a sandwich riempito con materiale isolante per garantire il corretto funzionamento delle apparecchiature elettriche. La porta del locale tecnico è dotata di serratura e maniglia e, in genere, viene lasciato un passaggio interno di almeno 500 mm.

La cabina elettrica è inoltre dotata di apparecchi di illuminazione e di un estintore portatile.

21. Sistema di condizionamento dell'aria

La cabina di guida raffreddata ad aria utilizza generalmente un sistema di climatizzazione con funzione di riscaldamento e raffreddamento, e la temperatura interna viene mantenuta a circa 20-30 °C.

La sala e il locale elettrico raffreddati ad aria utilizzano raffreddatori d'aria specifici per gru con condotti di mandata dell'aria e la temperatura interna è generalmente controllata a non più di 35-40 °C o secondo i requisiti contrattuali. Un dispositivo di vaporizzazione della condensa, un deumidificatore automatico e altre apparecchiature possono essere configurati a seconda delle esigenze contrattuali.

22. Attrezzature antincendio

Gli estintori portatili sono disponibili nella cabina dell'operatore e nel locale elettrico. Ogni estintore è dotato di una staffa di supporto ed è fissato in una posizione idonea all'interno del locale.

Attraverso questa breve analisi e spiegazione delle gru a ponte per siviere metallurgiche, questo articolo ha introdotto la forma e la funzione di ciascun componente principale di una gru a ponte per siviere, aiutando i lettori a sviluppare una comprensione di base per la progettazione standardizzata ed evitare errori e problemi inutili nei futuri lavori di progettazione.