O ponte rolante de concha É um dos equipamentos essenciais no processo de fabricação de aço. Um guindaste de panela é composto por quatro partes principais: a ponte, o carro (incluindo o espalhador de elevação), o mecanismo de deslocamento do guindaste e o equipamento elétrico.

Embora uma ponte rolante para panela de aço possa parecer complexa, na verdade ela é montada de forma ordenada a partir de um conjunto de componentes comuns, cada um com uma função específica — nenhum dos quais pode ser omitido. Do ponto de vista do projeto, este artigo detalha os principais componentes e acessórios usados em uma ponte rolante para panela de aço e explica a função e os principais pontos de projeto de cada um, ajudando você a construir uma compreensão completa do projeto.

Os acessórios listados abaixo são acessórios de fabricação chinesa comumente usados em pontes rolantes para panelas de fundição.

1. Motor da ponte rolante para panelas de fundição

Os motores assíncronos trifásicos da série YZR são adequados para guindastes, equipamentos metalúrgicos e outros equipamentos similares. O motor possui rotor bobinado e apresenta alta capacidade de sobrecarga e alta resistência mecânica; é utilizado em circuitos de controle convencionais, circuitos de controle de velocidade com regulação de tensão do estator e aplicações semelhantes.

As séries YZB, YTSZ, YZP e YZP2 são motores assíncronos trifásicos de frequência variável, adequados para guindastes, equipamentos metalúrgicos e outros equipamentos similares. Caracterizam-se por alta eficiência, ampla faixa de regulação de velocidade, boa precisão, partida e frenagem estáveis e alta capacidade de sobrecarga; são utilizados em circuitos de controle de velocidade de frequência variável.

A classe de isolamento e o grau de proteção do motor são determinados pelo ambiente de trabalho ou pelas exigências contratuais. Conforme necessário, dispositivos adicionais como protetores térmicos, aquecedores, encoders e interruptores de sobrevelocidade podem ser instalados para atender a diferentes requisitos de serviço.

2. Redutor de ponte rolante para panela de cozimento

Redutores de engrenagem cilíndrica com perfil involuto são geralmente utilizados, e alguns são combinados com outros tipos de engrenagens. Pontes rolantes para panelas de fundição normalmente utilizam redutores com dentes de dureza média ou alta, selecionados de acordo com as exigências contratuais.

Os tipos de montagem do redutor incluem integral, com base, de três pontos e vertical. O eixo de saída geralmente utiliza um eixo com chaveta plana, um eixo estriado ou um eixo de saída com engrenagem. Para os tipos de conexão entre o tambor e o eixo de saída do redutor, consulte a Seção 4, “Conjunto do Tambor”. Quando o mecanismo principal de elevação possui duas unidades de acionamento rigidamente acopladas, o acionamento elétrico não utiliza um sistema de controle de velocidade ou os requisitos contratuais exigem, o redutor principal de elevação geralmente é equipado com um mecanismo de catraca e lingueta.

Um redutor integral significa que a carcaça inferior do redutor é soldada diretamente à estrutura do carrinho como uma peça única, e também atua como um elemento de suporte de carga do carrinho.

A lubrificação do redutor afeta diretamente sua vida útil; o nível de óleo pode ser verificado através de um visor de nível. Um dreno na parte inferior do redutor facilita a troca do óleo lubrificante.

3. Freios da ponte rolante da panela de fundição

Os freios de guindastes são geralmente freios normalmente fechados. Cada mecanismo de içamento é provido de dois freios (freios de serviço), e alguns também requerem um freio de segurança no tambor; cada mecanismo de deslocamento possui um freio.

Em condições normais de operação, o freio de segurança permanece energizado e aberto enquanto a alimentação principal do guindaste estiver ligada. Se ocorrer uma falha no fornecimento de energia do guindaste, uma quebra no eixo do mecanismo principal de içamento ou um acidente por excesso de velocidade, o freio de segurança entra em ação após o freio de serviço.

O freio é um componente importante do equipamento. Seu torque de frenagem deve ser ajustado de acordo com os requisitos do projeto (os mecanismos de deslocamento podem ser ajustados conforme necessário para o uso) para garantir que o guindaste opere com segurança e normalmente.

As séries mais comuns incluem os freios a sapata eletro-hidráulicos CA YWZ, YW, YWB, YWZE, YWZA~F, YWK, YWL e YWH; os freios a disco eletro-hidráulicos CA YPZ e YP; os freios a disco eletromagnéticos CA DCPZ; e os freios de segurança hidráulicos SB e SBD.

De acordo com as necessidades contratuais e de serviço, o freio pode ser equipado com liberação manual, compensação automática de desgaste, interruptor de limite indicador de desgaste, interruptor de limite de freio aberto (ou freio fechado) e outros dispositivos.

A Figura 2-18 mostra o esquema do freio de bloco eletro-hidráulico CA YWZ. A Figura 2-19 mostra o esquema do freio de bloco eletromagnético CA JZ. A Figura 2-20 mostra o esquema do freio de bloco eletromagnético CC ZWZ. A Figura 2-21 mostra o esquema do freio a disco eletro-hidráulico CA YPZ. A Figura 2-22 mostra o esquema do freio a disco eletromagnético CA. A Figura 2-23 mostra o esquema do freio de segurança a disco hidráulico SBD.

4. Conjunto do Tambor da Ponte Rolante para Panela de Concha

As pontes rolantes para panelas de fundição geralmente utilizam tambores de chapa de aço. Uma placa de fixação para prender o cabo de aço é fornecida no tambor. O suporte do tambor geralmente abriga o sensor limitador de sobrecarga, enquanto o limitador de altura de elevação é acionado pelo eixo de saída do tambor. O erro de instalação do eixo central do tambor deve ser menor que o especificado no desenho.

Quando o dispositivo de movimentação de carga sobe até a altura limite superior definida, uma ranhura vazia deve permanecer no tambor; quando desce até a posição limite inferior definida, pelo menos duas voltas de cabo de aço, além das voltas usadas para fixar o cabo, devem permanecer no tambor.

O tambor é geralmente conectado ao redutor por meio de um acoplamento de junta esférica ou um acoplamento de roletes; um disco de conexão com engrenagem também pode ser usado, conforme exigido pelo contrato ou projeto. A Figura 4 mostra um exemplo de um conjunto de tambor, no qual o eixo de saída estriado do redutor aciona o tambor por meio de um acoplamento de junta esférica WZL; o eixo de saída com engrenagem do redutor pode acionar o tambor por meio de um disco de conexão com engrenagem. O acoplamento de junta esférica ou o acoplamento de roletes do tambor, o disco de conexão com engrenagem e os rolamentos são lubrificados com graxa.

O tambor é girado pelo eixo de saída do redutor, e a conexão ao tambor é feita de acordo com o tipo de eixo de saída do redutor. Quando o redutor possui um eixo de saída com chaveta plana, a conexão ao tambor pode ser feita por meio de um disco de engrenamento ou por um acoplamento de junta esférica WZL para tambor.

Na maioria das pontes rolantes para panelas de fundição, o mecanismo principal de içamento possui dois pontos de elevação e dois tambores, mas as conexões entre o tambor e o redutor ainda são abordadas nos exemplos acima.

5. Conjunto de polia fixa e equalizador de cabo de aço

O número de roldanas no conjunto de roldanas fixas corresponde à relação de passagem do cabo de içamento, sendo utilizadas roldanas laminadas. O sistema de passagem do cabo de aço do mecanismo de içamento principal utiliza uma combinação de um equalizador de cabo de aço e um conjunto de roldanas; o mecanismo de içamento auxiliar geralmente utiliza um conjunto de roldanas fixas, podendo também utilizar uma combinação de um equalizador de cabo de aço e um conjunto de roldanas.

Em um mecanismo de içamento que utiliza um equalizador de cabo de aço, o equalizador deve ser mantido essencialmente nivelado durante a instalação ou substituição do cabo; e se o equalizador inclinar significativamente após o içamento de uma carga, ele deve ser ajustado para obter melhores condições de operação. O equalizador nunca deve ser preso por um suporte durante todo o curso de içamento vertical.

6. Acoplamentos de ponte rolante para panelas de fundição

Os acoplamentos dos mecanismos de guindaste geralmente são acoplamentos de engrenagem ou acoplamentos universais. Esses acoplamentos apresentam operação confiável, alta capacidade de transmissão e grande deslocamento admissível. A conexão entre o acoplamento e um eixo cilíndrico utiliza um ajuste por interferência com chaveta.

Um acoplamento de engrenagens transmite torque através de seus dentes internos e externos e compensa o deslocamento por meio da folga entre os dentes. O deslocamento angular permitido é geralmente de 0°30′ para dentes comuns e 1°30′ para dentes coroados. Os acoplamentos de engrenagens são geralmente lubrificados com graxa à base de lítio.

Um acoplamento universal pode ser utilizado quando exigido por contrato ou quando o deslocamento angular for grande. O deslocamento angular máximo permitido de um acoplamento universal tipo cruz pode exceder 10°. Os rolamentos do acoplamento são lubrificados com graxa à base de lítio. Os parafusos devem ser apertados com o torque especificado de acordo com os desenhos fornecidos, e seu aperto deve ser verificado regularmente.

7. Cabo de aço para ponte rolante de panela

Cabos de aço para pontes rolantes de panelas de fundição devem ser do tipo com alma de aço ou com alma de aço trançado, em conformidade com a norma GB/T 8918. Cabos de aço de contato linear são geralmente utilizados, e o fator de segurança do cabo de aço está em conformidade com a norma GB/T 3811 ou com os requisitos contratuais. Para aplicações sujeitas a altas temperaturas de cozimento, deve-se utilizar um cabo de aço com alma de aço ou com alma de aço trançado.

A escolha do cabo de aço leva em consideração seu tipo, resistência do fio, diâmetro, material do núcleo, condição da superfície do fio e classe de resistência do fio.

O cabo de aço deve ser lubrificado corretamente e dentro do prazo estipulado. Um lubrificador de cabo de aço também pode ser adicionado conforme necessário.

8. Limitador de sobrecarga para ponte rolante de panela (Balança eletrônica utilizada quando se exige alta precisão)

O limitador de sobrecarga consiste em um sensor e uma caixa de instrumentos. O visor geralmente é instalado na cabine do operador (um visor de tela grande também pode ser adicionado a pedido do usuário) para evitar sobrecargas. Quando uma carga é levantada, o sensor de deformação converte a deformação causada pela carga em um sinal de tensão proporcional, completando a conversão de carga em tensão.

Quando a carga içada atinge 90% da carga nominal, o limitador de sobrecarga emite um alarme intermitente; quando a carga içada está entre 100% e 110% da carga nominal, ele corta a fonte de alimentação de içamento, permitindo que o mecanismo continue a descer. O erro do sistema geralmente não ultrapassa ±5% (FS).

É possível selecionar três tipos de sensores: tipo com alojamento de rolamento (2-30), tipo com polia fixa (2-31) e tipo com pino de eixo (2-32).

O sensor de alojamento do rolamento é o mais comum. Os sensores de polia fixa geralmente são usados em pares, um em cada extremidade do eixo da polia fixa. O sensor de pino do eixo substitui o eixo da polia e também funciona como sensor.

9. Limitador de altura de elevação da ponte rolante para panelas de fundição

O limitador de altura de elevação é um dispositivo de segurança que limita a altura de elevação. Geralmente instalado na extremidade do eixo do tambor, ele converte a rotação do tambor na altura de elevação correspondente e fornece múltiplos conjuntos de contatos de controle para o circuito de controle de içamento; ajustando as posições desses contatos, controla-se a altura de elevação ou descida.

A figura mostra um limitador de altura de elevação QGX. O desenho superior mostra o orifício quadrado na extremidade do eixo do tambor, encaixado sobre o eixo de saída quadrado do limitador, e o desenho inferior é uma vista em corte do limitador. Para ajustar a altura de elevação ou descida, remova a carcaça 6, gire a porca 4 e ajuste o ângulo de deslocamento entre a came 5 e o interruptor de limite 3.

10. Interruptor de limite de martelo pesado para ponte rolante de panela

O interruptor de limite do martelo pesado é um dispositivo de segurança que limita a altura máxima de elevação do equipamento de movimentação de cargas, sendo selecionado de acordo com os requisitos contratuais ou de projeto. O interruptor de limite é montado na estrutura do carrinho, e o anel do martelo pesado é encaixado no cabo de aço de içamento. Quando o equipamento de movimentação de cargas atinge o limite superior, ele toca o martelo pesado, o cabo de sustentação do martelo perde a tensão, o interruptor de limite atua e a energia é cortada.

11. Interruptor de sobrevelocidade da ponte rolante da panela

O interruptor de sobrevelocidade é instalado dentro do motor de elevação ou em outra posição para limitar a sobrevelocidade do motor e garantir uma operação segura. (O interruptor de sobrevelocidade já vem ajustado de fábrica; não o ajuste arbitrariamente.)

12. Conjunto de Gancho para Ponte Rolante de Panela

O conjunto de gancho É o dispositivo de movimentação de carga mais utilizado em guindastes.

Os conjuntos de gancho incluem conjuntos de gancho comuns e conjuntos de gancho rotativos elétricos (selecionados conforme especificado em contrato). Quanto ao método de fabricação, os ganchos são divididos em ganchos forjados (2-33) e ganchos de chapa laminada (2-34) (formados pelo empilhamento de várias chapas de aço em formato de gancho e conectados por rebites); quanto ao formato da garganta do gancho, são divididos em ganchos simples e ganchos duplos, que o usuário pode selecionar conforme a necessidade. O conjunto de gancho é equipado com um dispositivo anti-desengate e os rolamentos do conjunto de gancho podem ser lubrificados por meio de copos de óleo.

Dependendo da estrutura do conjunto do gancho, o cabo de aço possui diferentes métodos de enrolamento; o cabo de aço deve ser enrolado corretamente de acordo com os desenhos fornecidos.

O gancho de um conjunto de gancho comum geralmente pode ser girado manualmente. Quando o gancho não deve girar, pode-se adicionar um dispositivo de travamento.

13. Espalhador de elevação de ponte rolante para panela de fundição

O spreader de elevação de uma ponte rolante para panelas de fundição divide-se em duas formas estruturais — spreaders inseparáveis e separáveis — com os seguintes três casos específicos:

a) Spreader inseparável I: o cabo de aço principal de içamento suspende diretamente uma viga de elevação com dois ganchos laminados, ou seja, o spreader é um gancho de pórtico fixo; este é geralmente usado em pontes rolantes de panelas de aço.

b) Espalhador inseparável II: o gancho do mecanismo de içamento principal transporta diretamente o metal fundido.

c) Distribuidor separável: uma viga de elevação com ganchos laminados (ou forjados) é suspensa no gancho (simples ou duplo) do mecanismo de içamento principal.

14. Guindaste de pórtico para panela de fundição com talha elétrica

Um guincho elétrico fixo é por vezes utilizado como mecanismo de elevação auxiliar, caso em que o guincho é geralmente instalado no carrinho; um guincho elétrico do tipo carrinho geralmente funciona no trilho abaixo da viga principal como mecanismo de elevação auxiliar.

15. Conjunto de rodas para ponte rolante de panela

As rodas são projetadas e fabricadas de acordo com a norma JB/T 6392 para rodas de guindaste, sendo utilizadas principalmente rodas forjadas ou laminadas. A dureza da banda de rodagem acabada e da face interna do flange é de HB300–380; para um diâmetro de roda inferior a 400 mm, a dureza a uma profundidade radial (normal) de cerca de 15 mm não é inferior a HB260, e para um diâmetro de roda superior a 400 mm, a dureza a uma profundidade radial (normal) de cerca de 20 mm não é inferior a HB260.

Os alojamentos dos rolamentos de um conjunto de roda geralmente utilizam alojamentos de rolamentos do tipo angular, alojamentos de rolamentos divididos a 45° ou alojamentos de rolamentos em forma de U (veja a figura abaixo).

Os rolamentos do conjunto da roda são lubrificados com graxa.

16. Dispositivo de roda guia horizontal para ponte rolante de panela (configurado conforme contrato)

Um conjunto de dispositivos de roda guia horizontal é disposto em cada extremidade do carro de extremidade, em um dos lados da ponte rolante, para evitar o desalinhamento dos trilhos durante o deslocamento da ponte rolante. A estrutura do dispositivo de roda guia horizontal é mostrada na figura abaixo.

O dispositivo de roda guia horizontal permite ajustar a folga entre as duas rodas guia e o trilho, compensando o desgaste das rodas guia ou ajustando a posição relativa. O eixo da roda guia é excêntrico; este eixo pode ser girado em um determinado ângulo e, uma vez atingido o ângulo desejado, fixado com uma placa de aperto por parafuso. A posição horizontal da roda guia pode ser ajustada em ±5 mm.

A folga entre a roda guia e o trilho é geralmente de 2 a 4 mm e pode ser ajustada de acordo com os desenhos fornecidos.

17. Amortecedor de ponte rolante para panela de convecção

O amortecedor reduz o impacto quando o guindaste ou o carro atingem o batente final, ou quando guindastes no mesmo vão colidem entre si, proporcionando proteção de segurança para o guindaste ou o carro.

Os amortecedores de deslocamento do guindaste e do carro podem utilizar amortecedores de mola ou amortecedores hidráulicos, de acordo com os requisitos contratuais, e outros tipos de amortecedores também podem ser selecionados conforme exigido pelo contrato. O ângulo de deslocamento do amortecedor instalado é inferior a 1°.

18. Cabine do operador da ponte rolante para panelas de fundição

O cabine do operador É o local de trabalho onde o operador controla o guindaste. É equipado com equipamentos de controle elétrico, iluminação, diversos instrumentos e medidores, além de um extintor de incêndio.

Os guindastes de pórtico para panelas de aço geralmente são equipados com uma cabine de operador fechada e refrigerada a ar.

A cabine fechada possui uma estrutura com visibilidade total e uma janela inferior na parte frontal. A janela e a porta são feitas com molduras de liga de alumínio e vidro temperado de segurança. A cabine é equipada com um assento macio ajustável para cima/para baixo e para frente/para trás, permitindo que o operador observe o funcionamento de cada mecanismo a qualquer momento e garanta uma operação segura. O piso da cabine é revestido com carpete de borracha isolante, a fiação interna é embutida e as conexões entre o interior e o exterior passam por uma caixa de terminais para facilitar a manutenção.

A cabine fechada e refrigerada a ar está equipada com ar condicionado e utiliza uma estrutura isolante tipo sanduíche.

19. Sala Elétrica da Ponte Rolante da Panela de Concha

Em pontes com estrutura de viga larga, a sala elétrica geralmente é instalada dentro de uma ou ambas as vigas principais. Portas seladas são instaladas em ambas as extremidades da sala elétrica, cada uma com fechadura e maçaneta. Um corredor de pelo menos 500 mm é geralmente deixado dentro da sala elétrica, e o piso da passarela é revestido com carpete de borracha isolante.

Quando a temperatura ambiente está muito alta para atender às necessidades dos equipamentos elétricos, é necessário um resfriador de ar, e o ar frio é fornecido à sala elétrica através de dutos de ar. As paredes internas da sala elétrica são revestidas com uma camada isolante tipo sanduíche preenchida com material isolante para reduzir a influência do calor externo.

A sala elétrica também está equipada com luminárias e um extintor de incêndio portátil.

20. Instalação Elétrica Residencial (Configurada conforme Contrato ou Projeto)

Em estruturas de viga estreita, os equipamentos elétricos geralmente são instalados na passarela da ponte. Quando as condições ambientais não atendem às necessidades dos equipamentos elétricos, a ponte rolante necessita de uma casa de máquinas, que é instalada na passarela da ponte. Quando a temperatura ambiente não atende às necessidades dos equipamentos elétricos, um resfriador de ar é instalado externamente à casa de máquinas, e o ar frio é fornecido através de dutos de ar. A casa de máquinas é revestida com uma camada isolante tipo sanduíche preenchida com material isolante para garantir o funcionamento normal dos equipamentos elétricos. A porta da casa de máquinas é equipada com fechadura e maçaneta, e geralmente é deixada uma passagem de pelo menos 500 mm no interior.

A casa de máquinas elétricas também está equipada com luminárias e um extintor de incêndio portátil.

21. Sistema de ar condicionado

A cabine do operador, com refrigeração a ar, geralmente utiliza um sistema de ar condicionado com aquecimento e resfriamento, e a temperatura da cabine é controlada entre 20 e 30 °C.

A sala elétrica e a casa elétrica com refrigeração a ar utilizam resfriadores de ar específicos para guindastes com dutos de distribuição de ar, e a temperatura interna é geralmente controlada em no máximo 35–40 °C ou conforme as exigências contratuais. Um dispositivo de vaporização de condensado, um desumidificador automático e outros equipamentos também podem ser configurados de acordo com as exigências contratuais.

22. Equipamentos de proteção contra incêndio

Extintores portáteis estão disponíveis na cabine do operador e na sala elétrica (ou casa de máquinas). Cada extintor possui um suporte de armazenamento e é fixado em uma posição adequada dentro da sala.

Por meio desta breve análise e explicação de pontes rolantes para panelas metalúrgicas, este artigo apresentou a forma e a função de cada componente principal de uma ponte rolante para panelas, ajudando os leitores a construir uma compreensão básica para o projeto padronizado e a evitar erros e problemas desnecessários em trabalhos de projeto futuros.