Componentes estruturais e funções da ponte rolante para panelas de fundição

As pontes rolantes para panelas de fundição são equipamentos essenciais em siderúrgicas, projetadas para manusear e transportar metal fundido com segurança sob condições operacionais exigentes. Seu projeto estrutural e sistemas de segurança afetam diretamente a confiabilidade da elevação e a segurança operacional. Este artigo explica os principais componentes de uma ponte rolante para panelas de fundição e a função de cada parte.

Composição do guindaste de pórtico para panelas de fundição

UM ponte rolante de concha É composto principalmente por quatro partes principais: a ponte, o carro (incluindo o spreader), o mecanismo de deslocamento do guindaste e o equipamento elétrico. Diferentes tipos de construção são adotados de acordo com os diferentes requisitos operacionais.

A ponte geralmente consiste em uma estrutura de viga dupla ou quádrupla, composta por vigas principais em forma de caixa e carros de extremidade. Trilhos são instalados nas flanges superiores das vigas principais para a circulação do carro. Quando se utilizam vigas principais estreitas, o equipamento de controle elétrico é posicionado na passarela ao lado das vigas principais; quando se utilizam vigas principais largas, o equipamento de controle elétrico geralmente é instalado dentro das vigas principais.

O carro é o componente principal do guindaste. A ponte suporta um carro ou um carro principal e um auxiliar, e os carros se deslocam independentemente. O carro é equipado com um mecanismo de içamento e um mecanismo de translação, com o spreader abaixo do mecanismo de içamento. O mecanismo de translação do carro utiliza acionamento centralizado ou acionamento individual.

Todos os mecanismos de deslocamento do guindaste utilizam acionamento individual, alguns com acionamento em dois cantos e outros com acionamento em quatro cantos.

As figuras 2-1 a 2-3 abaixo são exemplos de alguns modelos de pontes rolantes para panelas de fundição, a partir das quais é possível compreender as características de construção dessas pontes rolantes.

Carrinho de Guindaste

O carro é composto principalmente por três componentes principais: o mecanismo de içamento, o mecanismo de deslocamento do carro e a estrutura do carro. De acordo com os diferentes requisitos operacionais do guindaste, o carro possui diferentes configurações; veja os exemplos nas Figuras 2-1 a 2-3.

Mecanismo de içamento

O mecanismo de içamento geralmente consiste em um dispositivo de acionamento, um sistema de enrolamento de cabos de aço, um dispositivo de manuseio de carga e dispositivos de proteção de segurança. Alguns também utilizam um guincho elétrico como mecanismo de içamento auxiliar.

O dispositivo de acionamento inclui o motor, o acoplamento, o eixo de compensação, o freio, o redutor e outros componentes. Quando o dispositivo de acionamento utiliza controle convencional ou controle de velocidade por regulação da tensão do estator, o motor é do tipo rotor bobinado; quando se utiliza controle de velocidade por frequência variável, trata-se de um motor de frequência variável. Para um mecanismo de içamento principal com dois conjuntos de dispositivos de acionamento, quando um motor ou um conjunto de dispositivos de controle elétrico falhar, o outro conjunto de dispositivos de acionamento deverá ser capaz de completar um ciclo de trabalho enquanto eleva a capacidade de elevação nominal.

O sistema de passagem de cabos de aço inclui o cabo de aço, o conjunto do tambor, o conjunto da polia fixa, o equalizador do cabo de aço e o conjunto da polia móvel. Quando o mecanismo principal de içamento possui dois pontos de elevação, utiliza-se um sistema de passagem de quatro cabos; quando possui apenas um ponto de elevação, utiliza-se um sistema de passagem de dois cabos.

O dispositivo de movimentação de carga inclui o gancho, o spreader não removível (incluindo várias vigas de elevação fixas e ganchos de pórtico fixos) e o spreader removível (incluindo várias vigas de elevação removíveis e ganchos de pórtico removíveis).

Para segurança, o mecanismo de içamento é equipado com um limitador de sobrecarga, um limitador de altura de elevação e um interruptor de sobrevelocidade. A posição de limite superior do limitador de altura é um dispositivo de proteção dupla com formatos diferentes; o primeiro estágio é geralmente o limitador de altura de elevação na extremidade do tambor, e o segundo estágio é um interruptor de limite de peso (martelo). Um freio de segurança também pode ser fornecido, conforme necessário.

No mecanismo de içamento, o motor é conectado ao redutor por meio de um acoplamento; o eixo de baixa velocidade do redutor aciona o tambor, que por sua vez aciona o dispositivo de movimentação de carga através do sistema de cabos de aço. Ao controlar a rotação do motor para frente e para trás, o dispositivo de movimentação de carga pode ser erguido e abaixado.

De acordo com os diferentes requisitos operacionais, a composição do mecanismo de içamento varia. As figuras 2-4 a 2-6 são alguns exemplos.

O mecanismo de içamento mostrado na Figura 2-5 possui dois pontos de elevação, utilizando um sistema de polias de quatro cabos e dois conjuntos de unidades de acionamento. Os dois redutores são conectados na extremidade de alta velocidade por um acoplamento, e um freio de segurança é instalado no tambor.

A Figura 2-6 também possui dois pontos de içamento, mas a disposição do sistema de polimento de quatro cabos é diferente da da Figura 2-5. Ela apresenta um conjunto de unidade de acionamento e um freio de segurança instalado no tambor.

Mecanismo de deslocamento do carrinho

O mecanismo de deslocamento do carrinho é composto principalmente por um dispositivo de acionamento e um sistema de suporte. O dispositivo de acionamento é composto principalmente pelo motor, redutor, freio e outros componentes. O sistema de suporte inclui principalmente as rodas e as vigas de equalização das rodas.

O mecanismo de deslocamento do carro de guindaste utiliza acionamento centralizado ou acionamento individual. Alguns carros de guindaste de grande tonelagem utilizam vigas equalizadoras de roda para reduzir a carga sobre as rodas.

O dispositivo de acionamento do mecanismo de deslocamento do carrinho geralmente utiliza um motor para acionar um redutor vertical, cujo eixo de baixa velocidade aciona as rodas motrizes. Quando o dispositivo de acionamento utiliza controle convencional ou controle de velocidade por regulação da tensão do estator, o motor é do tipo rotor bobinado; quando se utiliza controle de velocidade por frequência variável, trata-se de um motor de frequência variável.

Para garantir a segurança do deslocamento do carrinho, são fornecidos um interruptor de limite de deslocamento e amortecedores. Quando o carrinho se aproxima da posição limite, o interruptor de limite é acionado e a energia para o mecanismo de deslocamento é cortada; o amortecedor absorve então a energia restante, e o mecanismo de deslocamento só pode se mover na direção oposta.

De acordo com as diferentes situações, o deslocamento do carro possui construções correspondentes. A Figura 2-7 mostra um esquema de mecanismo de deslocamento de carro comumente usado em pontes rolantes de quatro vigas e quatro trilhos para panelas de aço, utilizando acionamento individual. Existem também outros esquemas, dependendo da situação. A Figura 2-8 utiliza acionamento centralizado e a Figura 2-9 apresenta outro projeto com acionamento individual. Para carros com grande capacidade de elevação, podem ser adicionadas rodas utilizando uma estrutura de viga equalizadora de rodas; a Figura 2-10 mostra um exemplo dessa estrutura.

Mecanismo de deslocamento do guindaste

O mecanismo de deslocamento do guindaste é composto principalmente por um dispositivo de acionamento e um suporte de deslocamento. O dispositivo de acionamento é composto principalmente por motor, redutor, freio e outros componentes. O suporte de deslocamento inclui principalmente rodas e vigas equalizadoras de roda. O mecanismo de deslocamento do guindaste utiliza, na maioria das vezes, acionamento individual, geralmente com dois ou quatro conjuntos de dispositivos de acionamento. Quando as vigas principais são estruturas de viga estreita, o mecanismo de deslocamento é geralmente instalado na passarela da ponte, enquanto que, para estruturas de viga larga, o mecanismo de deslocamento é geralmente instalado nas extremidades, dentro das vigas principais.

Quando se utiliza controle convencional ou controle de velocidade por regulação da tensão do estator, o motor é do tipo rotor bobinado; quando se utiliza controle de velocidade por frequência variável, trata-se de um motor de frequência variável.

O guindaste é equipado com interruptores de limite e amortecedores para evitar que ele se desloque até a posição limite da planta ou colida com guindastes adjacentes, reduzindo assim os danos ao guindaste e o desconforto causado ao operador por colisões. Quando o guindaste se aproxima da posição limite da planta ou de um guindaste adjacente, o interruptor de limite é acionado e a energia para o mecanismo de deslocamento é cortada; o amortecedor absorve então a energia restante. Nesse ponto, o mecanismo de deslocamento só pode se mover na direção oposta. Os amortecedores geralmente utilizam molas ou amortecedores hidráulicos.

Para um mecanismo de deslocamento de guindaste com quatro conjuntos de dispositivos de acionamento, alguns usuários exigem que, quando os dispositivos de acionamento de um lado falharem, os dispositivos de acionamento do outro lado sejam capazes de completar um ciclo de trabalho, elevando a capacidade de elevação nominal por meio de comutação elétrica.

Para guindastes de grande tonelagem, o suporte de deslocamento utiliza vigas equalizadoras de roda para reduzir a carga sobre as rodas. Além disso, rodas horizontais podem ser adicionadas conforme as exigências do contrato.

A Figura 2-11 mostra um esquema comum de mecanismo de translação de guindaste, um exemplo que utiliza um redutor horizontal de eixos paralelos com suporte de translação em vigas equalizadoras de rodas. A Figura 2-12 mostra um exemplo que utiliza um redutor vertical de eixos paralelos com suporte de translação em vigas equalizadoras de rodas. Guindastes de pequena tonelagem utilizam o tipo da Figura 2-13, com suporte de translação em um único conjunto de rodas.

No sistema de apoio de deslocamento, guindastes de pequena tonelagem possuem dois grupos de rodas em cada carro de extremidade, ou o assento de roda da Figura 2-14 é instalado sob o carro de extremidade. Para guindastes de grande tonelagem, diferentes vigas equalizadoras de rodas ou combinações das Figuras 2-15 a 2-17 são selecionadas para suportar diferentes cargas.

Estrutura da ponte

A ponte é a estrutura principal e a base de montagem para o carro, o mecanismo de deslocamento do guindaste e os equipamentos elétricos. A ponte é composta principalmente pelas vigas principais, carros de extremidade, passarela, porta-cabos do carro, trilhos do carro, plataforma e escada de manutenção, plataforma, guarda-corpos e outros componentes.

A ponte é um elemento estrutural importante da ponte rolante, com resistência, rigidez e estabilidade geral suficientes, atendendo às normas nacionais e aos requisitos contratuais, e garantindo o funcionamento normal da ponte. A ponte de uma ponte rolante para panelas de fundição é dividida em dois tipos: com viga dupla (ver Figuras 2-2 e 2-3) e com quatro vigas (ver Figura 2-1). Um escudo térmico é fornecido abaixo da placa de flange inferior das vigas principais. Após o teste de máquina completa, quando o carro vazio estiver na posição limite, a flecha das vigas principais não deve ser inferior a 0,7S/1000 (onde S é o vão da ponte rolante), e o valor máximo da flecha é controlado dentro da faixa de S/10 no meio do vão.

De acordo com diferentes requisitos ou situações, as vigas principais podem ser projetadas como vigas estreitas tipo caixa com travessa central, vigas estreitas tipo caixa semi-fora da travessa, vigas estreitas tipo caixa fora da travessa ou vigas largas tipo caixa fora da travessa. A placa de cobertura superior das vigas principais possui trilhos para a circulação do carrinho. Os trilhos podem ser fixados por placas de fixação soldadas ou por grampos de trilho combinados ajustáveis (conforme exigências contratuais). Quando as vigas principais são estruturas de viga estreita, os equipamentos elétricos são instalados na passarela; quando a temperatura ambiente não atende aos requisitos normais de operação dos equipamentos elétricos, é providenciada uma sala elétrica climatizada, equipada com uma camada de isolamento térmico. Quando as vigas principais são estruturas de viga larga, os equipamentos elétricos geralmente são instalados em uma sala elétrica dentro das vigas principais; quando a temperatura ambiente não atende aos requisitos normais de operação dos equipamentos elétricos, a sala elétrica é equipada com ar condicionado e uma camada de isolamento térmico.

Em ambos os lados da ponte, são instalados amortecedores que, em conjunto com os interruptores de limite de deslocamento do guindaste, permitem que este primeiro corte a energia e desacelere antes de parar completamente. Os guarda-corpos possuem portas com dispositivos de intertravamento elétrico. Quando qualquer porta com intertravamento é aberta, os mecanismos correspondentes do guindaste são automaticamente desenergizados; esses mecanismos só voltam a funcionar normalmente quando a porta é fechada. No lado do trilho condutor de energia do guindaste, há uma proteção e uma gaiola (ou plataforma). A proteção impede que o gancho ou o cabo de aço entrem em contato com o trilho condutor de energia, e a gaiola (ou plataforma) serve para a instalação e manutenção dos coletores de corrente. A plataforma de manutenção do carro facilita a manutenção do carro.

Cabine do operador

A cabine do operador é o local de trabalho onde o operador controla o guindaste. Suspensa abaixo das vigas principais, é uma estrutura fechada, climatizada, isolada termicamente, com visão completa e uma janela transparente na parte inferior. As portas e janelas utilizam caixilhos de liga de alumínio com vidro temperado de segurança. A cabine está equipada com um assento macio e confortável, ajustável (para cima/para baixo e para frente/para trás). A cabine contém equipamentos de controle elétrico com fiação embutida, e os dispositivos de controle são fáceis de operar. As conexões internas e externas são feitas através de caixas de terminais para facilitar a manutenção. O piso é revestido com tapete de borracha isolante, que é retardante de chamas, não condutor e antiderrapante. A cabine está equipada com alarme, campainha elétrica, extintor de incêndio, ventilador elétrico, ar condicionado com aquecimento/resfriamento dedicado e outros dispositivos de segurança, bem como vários instrumentos e um sistema de iluminação. O operador pode observar o estado de funcionamento de cada mecanismo a qualquer momento para garantir a operação segura do guindaste. Tapetes de borracha isolantes são instalados na cabine do operador.

Sala Elétrica

A sala elétrica está localizada dentro das vigas principais (a casa elétrica é utilizada em estruturas de vigas estreitas e fica situada na passarela das vigas principais). As paredes internas ao redor da sala elétrica das vigas principais possuem uma camada isolante tipo sanduíche preenchida com material isolante; portas seladas são instaladas em ambas as extremidades; a parte superior das portas possui janelas de observação em vidro; as portas são equipadas com fechaduras e maçanetas, e abrem para fora.

A sala elétrica possui funções de isolamento térmico, prevenção de poeira e refrigeração por ar condicionado, impedindo a transferência de calor e a entrada de poeira no ambiente. Para permitir que a equipe de manutenção realize a manutenção dos equipamentos elétricos normalmente, um corredor com mais de 600 mm de largura é mantido na sala elétrica, e a altura livre não deve ser inferior a 2,2 m. Tapetes de borracha isolantes são instalados no piso do corredor. Um guarda-corpo isolante é instalado em frente ao painel elétrico, com um espaço adequado para manutenção entre o guarda-corpo e o painel. Um ventilador industrial especial é instalado na sala elétrica principal, garantindo que os componentes elétricos não sejam afetados pela temperatura externa e possam operar de forma segura e confiável.

Por meio da análise e explicação simplificadas da ponte rolante para panela de fundição acima, este artigo explica as formas e funções das várias estruturas de uma ponte rolante para panela de fundição, para que os leitores possam obter uma compreensão adequada e projetar de maneira padronizada no futuro, evitando erros e problemas desnecessários.

Cindy

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Eu sou Cindy, com 10 anos de experiência de trabalho na indústria de guindastes e acumulei uma riqueza de conhecimento profissional. Eu escolhi os guindastes satisfatórios para mais de 500 clientes. Se você tiver alguma necessidade ou dúvida sobre guindastes, sinta-se à vontade para entrar em contato comigo, usarei minha expertise e experiência prática para ajudá-lo a resolver o problema!