Componenti strutturali e funzioni della gru a ponte per siviera

Le gru a ponte per siviera sono attrezzature fondamentali negli impianti siderurgici, progettate per movimentare e trasportare in sicurezza il metallo fuso in condizioni operative impegnative. La loro progettazione strutturale e i sistemi di sicurezza influiscono direttamente sull'affidabilità del sollevamento e sulla sicurezza operativa. Questo articolo illustra i principali componenti di una gru a ponte per siviera e la funzione di ciascuna parte.

Composizione della gru a ponte per siviera

UN carroponte siviera È composto principalmente da quattro parti principali: il ponte, il carrello (incluso lo spreader), il meccanismo di traslazione della gru e le apparecchiature elettriche. A seconda delle diverse esigenze operative, vengono adottati diversi tipi di costruzione.

Il ponte è generalmente una struttura a doppia o quadrupla trave composta da travi principali a cassone e carrelli terminali. Sulle piastre superiori delle travi principali sono installate delle rotaie su cui scorre il carrello. Quando si utilizzano travi principali a sezione stretta, le apparecchiature di controllo elettrico sono collocate sulla passerella a lato delle travi principali; quando si utilizzano travi principali a sezione larga, le apparecchiature di controllo elettrico sono generalmente disposte all'interno delle travi principali.

Il carrello è il componente principale della gru. Il ponte supporta un carrello o un carrello principale e un carrello ausiliario, che si muovono in modo indipendente. Il carrello è dotato di un meccanismo di sollevamento e di un meccanismo di traslazione, con lo spreader posizionato sotto il meccanismo di sollevamento. Il meccanismo di traslazione del carrello può essere azionato centralmente o con azionamenti indipendenti.

I meccanismi di traslazione della gru utilizzano tutti un azionamento individuale, alcuni con azionamento a due angoli e altri con azionamento a quattro angoli.

Le figure da 2-1 a 2-3 qui sotto mostrano alcuni modelli di gru a ponte per siviere, dai quali è possibile comprendere le caratteristiche costruttive di tali gru.

Carrello gru

Il carrello è composto principalmente da tre componenti principali: il meccanismo di sollevamento, il meccanismo di traslazione e il telaio del carrello. A seconda delle diverse esigenze operative della gru, il carrello può presentare configurazioni differenti; si vedano gli esempi nelle Figure 2-1 e 2-3.

Meccanismo di sollevamento

Il meccanismo di sollevamento è generalmente costituito da un dispositivo di azionamento, un sistema di avvolgimento della fune metallica, un dispositivo di movimentazione del carico e dispositivi di protezione di sicurezza. Alcuni utilizzano anche un paranco elettrico come meccanismo di sollevamento ausiliario.

Il dispositivo di azionamento comprende il motore, l'accoppiamento, l'albero di compensazione, il freno, il riduttore e altri componenti. Quando il dispositivo di azionamento utilizza un controllo convenzionale o un controllo della velocità tramite regolazione della tensione dello statore, il motore è del tipo a rotore avvolto; quando viene utilizzato un controllo della velocità a frequenza variabile, si tratta di un motore a frequenza variabile. Per un meccanismo di sollevamento principale con due gruppi di dispositivi di azionamento, in caso di guasto di un motore o di un gruppo di dispositivi di controllo elettrico, l'altro gruppo di dispositivi di azionamento deve essere in grado di completare un ciclo di lavoro sollevando la capacità di sollevamento nominale.

Il sistema di recupero fune metallica comprende la fune stessa, il gruppo tamburo, il gruppo puleggia fissa, il dispositivo di equalizzazione della fune e il gruppo puleggia mobile. Quando il meccanismo di sollevamento principale ha due punti di sollevamento, si utilizza un sistema di recupero fune a quattro funi; quando ha un solo punto di sollevamento, si utilizza un sistema di recupero fune a due funi.

Il dispositivo di movimentazione del carico comprende il gancio, il divaricatore non rimovibile (incluse varie travi di sollevamento fisse e ganci fissi per portale) e il divaricatore rimovibile (incluse varie travi di sollevamento rimovibili e ganci per portale rimovibili).

Per motivi di sicurezza, il meccanismo di sollevamento è dotato di un limitatore di sovraccarico, un limitatore di altezza di sollevamento e un interruttore di velocità eccessiva. Il limite superiore del limitatore di altezza è un dispositivo di protezione a doppia funzione: il primo stadio è generalmente costituito dal limitatore di altezza di sollevamento posto all'estremità del tamburo, mentre il secondo stadio è un interruttore di fine corsa a peso (martello). Se necessario, può essere previsto anche un freno di sicurezza.

Nel meccanismo di sollevamento, il motore è collegato al riduttore tramite un giunto; l'albero a bassa velocità del riduttore aziona il tamburo, che a sua volta aziona il dispositivo di movimentazione del carico tramite il sistema di avvolgimento della fune metallica. Controllando la rotazione in avanti e all'indietro del motore, è possibile sollevare e abbassare il dispositivo di movimentazione del carico.

A seconda delle diverse esigenze operative, la composizione del meccanismo di sollevamento varia. Le figure da 2-4 a 2-6 mostrano alcuni esempi.

Il meccanismo di sollevamento illustrato nella Figura 2-5 presenta due punti di sollevamento, che utilizzano un sistema di avvolgimento a quattro funi e due gruppi di azionamento. I due riduttori sono collegati all'estremità ad alta velocità tramite un giunto, e sul tamburo è installato un freno di sicurezza.

La Figura 2-6 presenta anch'essa due punti di sollevamento, ma la disposizione del sistema di avvolgimento a quattro funi è diversa da quella della Figura 2-5. È dotata di un'unità di azionamento e di un freno di sicurezza installato sul tamburo.

Meccanismo di viaggio del carrello

Il meccanismo di traslazione del carrello è composto principalmente da un dispositivo di azionamento e da un supporto di traslazione. Il dispositivo di azionamento è composto principalmente da motore, riduttore, freno e altri componenti. Il supporto di traslazione comprende principalmente le ruote e le travi di bilanciamento delle ruote.

Il meccanismo di traslazione del carrello può utilizzare un azionamento centralizzato o individuale. Alcuni carrelli per gru di grande tonnellaggio utilizzano travi di equalizzazione delle ruote per ridurre il carico su ciascuna ruota.

Il dispositivo di azionamento del meccanismo di traslazione del carrello utilizza generalmente un motore per azionare un riduttore verticale, il cui albero a bassa velocità aziona le ruote motrici. Quando il dispositivo di azionamento utilizza un controllo convenzionale o un controllo della velocità tramite regolazione della tensione dello statore, il motore è del tipo a rotore avvolto; quando si utilizza un controllo della velocità a frequenza variabile, si tratta di un motore a frequenza variabile.

Per garantire la sicurezza durante lo spostamento del carrello, sono presenti un finecorsa e degli ammortizzatori. Quando il carrello si avvicina alla posizione limite, il finecorsa si attiva e l'alimentazione al meccanismo di traslazione viene interrotta; l'ammortizzatore assorbe quindi l'energia residua e il meccanismo di traslazione può muoversi solo in direzione inversa.

A seconda delle diverse situazioni, il meccanismo di traslazione del carrello presenta configurazioni corrispondenti. La Figura 2-7 mostra uno schema di meccanismo di traslazione del carrello comunemente utilizzato nelle gru a ponte per siviera a quattro travi e quattro binari, con azionamento indipendente. Esistono anche altre configurazioni a seconda delle esigenze. La Figura 2-8 utilizza un azionamento centralizzato, mentre la Figura 2-9 mostra un altro progetto con azionamento indipendente. Per i carrelli con elevata capacità di sollevamento, è possibile aggiungere ruote utilizzando una struttura a trave di equalizzazione; la Figura 2-10 mostra una forma di tale struttura.

Meccanismo di spostamento della gru

Il meccanismo di traslazione della gru è composto principalmente da un dispositivo di azionamento e da un supporto di traslazione. Il dispositivo di azionamento è costituito principalmente da motore, riduttore, freno e altri componenti. Il supporto di traslazione comprende principalmente le ruote e le travi di bilanciamento delle ruote. Il meccanismo di traslazione della gru utilizza generalmente un azionamento indipendente, solitamente con due o quattro gruppi di azionamento. Quando le travi principali sono a sezione stretta, il meccanismo di traslazione è generalmente installato sulla passerella del ponte, mentre per le strutture a sezione larga il meccanismo di traslazione è generalmente installato alle estremità interne delle travi principali.

Quando si utilizza il controllo convenzionale o la regolazione della velocità tramite tensione di statore, il motore è del tipo a rotore avvolto; quando si utilizza il controllo della velocità a frequenza variabile, si tratta di un motore a frequenza variabile.

La gru è dotata di finecorsa e ammortizzatori per impedire che raggiunga il limite di movimento dell'impianto o che entri in collisione con le gru adiacenti, riducendo così i danni alla gru stessa e il disagio per l'operatore causato da eventuali urti. Quando la gru si avvicina al limite di movimento dell'impianto o a una gru adiacente, il finecorsa si attiva e l'alimentazione al meccanismo di traslazione viene interrotta; l'ammortizzatore assorbe quindi l'energia residua. A questo punto, il meccanismo di traslazione può muoversi solo in direzione inversa. Gli ammortizzatori sono generalmente a molla o idraulici.

Per un meccanismo di traslazione di una gru con quattro gruppi di azionamenti, alcuni utenti richiedono che, in caso di guasto degli azionamenti su un lato, gli azionamenti sull'altro lato siano in grado di completare un ciclo di lavoro sollevando la capacità di sollevamento nominale tramite commutazione elettrica.

Per le gru di grande tonnellaggio, il sistema di supporto della traslazione utilizza travi di equalizzazione delle ruote per ridurre il carico sulle ruote stesse. Inoltre, in base alle esigenze contrattuali, possono essere aggiunte ruote orizzontali.

La Figura 2-11 mostra uno schema di meccanismo di traslazione comunemente utilizzato nelle gru, ad esempio con un riduttore ad alberi paralleli orizzontali e supporti di traslazione costituiti da travi di equalizzazione delle ruote. La Figura 2-12 mostra un esempio con un riduttore ad alberi paralleli verticali e supporti di traslazione costituiti da travi di equalizzazione delle ruote. Le gru di piccolo tonnellaggio utilizzano il tipo illustrato nella Figura 2-13, con supporti di traslazione costituiti da un singolo gruppo di ruote.

Nel sistema di supporto per la traslazione, le gru di piccolo tonnellaggio hanno due gruppi di ruote su ciascun carrello terminale, oppure il supporto ruota di cui alla Figura 2-14 è installato sotto il carrello terminale. Per le gru di grande tonnellaggio, si selezionano diverse travi di equalizzazione delle ruote o combinazioni di travi, come mostrato nelle Figure da 2-15 a 2-17, per supportare carichi differenti.

Telaio del ponte

Il ponte è la struttura principale e la base di montaggio per il carrello, il meccanismo di traslazione della gru e le apparecchiature elettriche. Il ponte è composto principalmente da travi principali, carrelli di estremità, passerella, portacavi del carrello, binari del carrello, piattaforma e scala di manutenzione, piattaforma, parapetti e altri componenti.

Il ponte è un elemento portante fondamentale della gru, dotato di sufficiente resistenza, rigidità e stabilità complessiva, conforme agli standard nazionali e ai requisiti contrattuali, e che garantisce il normale funzionamento della gru. Il ponte di una gru a ponte per siviera si divide in due tipologie: a doppia trave (vedere Figure 2-2 e 2-3) e a quattro travi (vedere Figura 2-1). Uno scudo termico è previsto al di sotto della piastra flangiata inferiore delle travi principali. Dopo il collaudo completo della macchina, quando il carrello vuoto si trova nella posizione limite, la curvatura delle travi principali non deve essere inferiore a 0,7S/1000 (dove S è la campata della gru) e il valore massimo di curvatura è controllato entro l'intervallo S/10 a metà campata.

A seconda delle diverse esigenze o situazioni, le travi principali possono essere progettate come travi strette a cassone con rotaia centrale, travi strette a cassone semi-fuori rotaia, travi strette a cassone fuori rotaia o travi larghe a cassone fuori rotaia. La piastra di copertura superiore delle travi principali è dotata di binari per lo scorrimento del carrello. I binari possono essere fissati mediante piastre di serraggio saldate o mediante morsetti di fissaggio combinati regolabili (secondo le specifiche contrattuali). Quando le travi principali sono strutture a trave stretta, le apparecchiature elettriche sono installate sulla passerella; qualora la temperatura ambiente non soddisfi i normali requisiti di funzionamento delle apparecchiature elettriche, viene previsto un locale elettrico climatizzato e dotato di uno strato termoisolante. Quando le travi principali sono strutture a trave larga, le apparecchiature elettriche sono generalmente installate in un locale elettrico all'interno delle travi principali; qualora la temperatura ambiente non soddisfi i normali requisiti di funzionamento delle apparecchiature elettriche, il locale elettrico è dotato di aria condizionata e di uno strato termoisolante.

Su entrambi i lati del ponte sono presenti dei respingenti che, in funzione con i finecorsa di traslazione della gru, consentono alla gru di interrompere la potenza e decelerare prima di arrestarsi. Le ringhiere sono dotate di porte con dispositivi di protezione a interblocco elettrico. All'apertura di una qualsiasi porta con interblocco, i relativi meccanismi della gru vengono automaticamente disattivati; i meccanismi possono funzionare normalmente solo quando la porta è chiusa. Sul lato della rotaia di alimentazione della gru sono presenti una protezione per la rotaia e una gabbia (o piattaforma). La protezione impedisce al gancio o alla fune metallica di toccare la rotaia di alimentazione, mentre la gabbia (o piattaforma) serve per l'installazione e la manutenzione dei collettori di corrente. La piattaforma di manutenzione del carrello facilita le operazioni di manutenzione del carrello stesso.

Cabina dell'operatore

La cabina di comando è la postazione di lavoro in cui l'operatore controlla la gru. Sospesa al di sotto delle travi principali, è una struttura chiusa, climatizzata, isolata, con visibilità completa e isolamento termico, dotata di una finestra trasparente nella parte inferiore. Le porte e le finestre sono realizzate con telai in lega di alluminio e vetro di sicurezza temperato. La cabina è dotata di un comodo sedile imbottito regolabile (in altezza e in profondità). Al suo interno si trovano le apparecchiature di controllo elettrico con cablaggio a scomparsa e i dispositivi di comando sono facili da utilizzare. I collegamenti interni ed esterni sono realizzati tramite scatole di derivazione per facilitare la manutenzione. Il pavimento è rivestito con un tappetino isolante in gomma, ignifugo, non conduttivo e antiscivolo. La cabina è dotata di allarme, campanello elettrico, estintore, ventilatore elettrico, climatizzatore dedicato per riscaldamento/raffreddamento e altri dispositivi di sicurezza, oltre a vari strumenti e un sistema di illuminazione. L'operatore può monitorare in qualsiasi momento lo stato di funzionamento di ciascun meccanismo per garantire la sicurezza delle operazioni della gru. Nella cabina di comando è presente un tappetino isolante in gomma.

Locale elettrico

Il locale elettrico è ricavato all'interno delle travi principali (il locale elettrico è utilizzato per le strutture a trave stretta ed è posizionato sulla passerella della trave principale). Le pareti interne attorno al locale elettrico della trave principale sono dotate di uno strato isolante a sandwich riempito con materiale isolante; porte sigillate sono installate su entrambe le estremità; la parte superiore delle porte è provvista di finestre di ispezione in vetro; le porte sono dotate di serrature e maniglie e si aprono verso l'esterno.

Il locale elettrico svolge funzioni di isolamento termico, protezione dalla polvere e raffreddamento ad aria condizionata, impedendo la dispersione di calore e l'ingresso di polvere. Per consentire al personale addetto alla manutenzione di intervenire regolarmente sulle apparecchiature elettriche, nel locale elettrico è stato predisposto un passaggio di oltre 600 mm e un'altezza libera non inferiore a 2,2 m. Sulla superficie del corridoio è stato posato un tappetino isolante in gomma. Davanti al quadro elettrico è stata installata una ringhiera protettiva isolante, con uno spazio di manutenzione adeguato tra la ringhiera e il quadro stesso. Nel locale elettrico della trave principale è installato un ventilatore di raffreddamento industriale specifico, in modo che i componenti elettrici non siano influenzati dalla temperatura esterna e possano sempre funzionare in modo sicuro e affidabile.

Attraverso la semplice analisi e spiegazione della gru a ponte per siviera sopra riportata, questo articolo illustra le forme e le funzioni delle varie strutture di una gru a ponte per siviera, in modo che i lettori possano acquisire una certa comprensione e progettare in modo standardizzato in futuro, evitando errori e problemi inutili.

Cindy

WhatsApp: +86 191 3738 6654

E-mail: cindywang@hndfcrane.com

Sono Cindy, con 10 anni di esperienza lavorativa nel settore delle gru e un bagaglio di conoscenze professionali accumulato. Ho scelto le gru soddisfacenti per oltre 500 clienti. Se hai esigenze o domande sulle gru, non esitare a contattarmi, userò la mia competenza ed esperienza pratica per aiutarti a risolvere il problema!