Grúa pórtico montada sobre rieles para contenedores

¿Qué es un contenedor RMG?

Es una gran grúa pórtico-de propulsión eléctrica que se desplaza sobre una vía fija o un sistema de rieles. Su característica definitoria es el uso de un esparcidor, un accesorio de elevación especializado que se bloquea en las esquinas de un contenedor para un manejo seguro y rápido.

Función principal:Apilar contenedores en bloques densos, trasladándolos desde un vehículo de transporte (como un camión o tren) a un lugar de almacenamiento, y viceversa.

 

Ventajas clave de los RMG de contenedores

Alta densidad de almacenamiento:Pueden apilar contenedores de muchas filas de ancho (normalmente de 6 a 10 contenedores) y varios niveles de alto (a menudo de 4 a 6 contenedores "sobre 1"), maximizando el uso del valioso espacio del jardín.

Alta productividad y eficiencia:Diseñado para ciclos rápidos, mover contenedores rápidamente entre camiones, trenes y bloques de almacenamiento.

Manejo de precisión:El movimiento guiado por riel-y los controles sofisticados permiten una colocación muy precisa de los contenedores, lo cual es esencial para el apilamiento de alta-densidad.

Cero emisiones locales:Al ser totalmente-eléctricos, no producen emisiones de escape, lo que los hace ideales para zonas ambientalmente sensibles.

Bajos costos operativos:La electricidad es más barata que el diésel y los motores eléctricos requieren menos mantenimiento que los motores diésel, lo que reduce los costes de vida útil.

Excelente para automatización:La ruta fija y el control preciso hacen de los RMG la plataforma ideal para la automatización, lo que reduce los costos de mano de obra y mejora la seguridad y la consistencia.

 

Comparación con otras grúas para manipulación de contenedores

Característica	Contenedor RMG	Pórtico-cansado de caucho (RTG)	Alcanzar el apilador
Movilidad	Fijado a rieles. Se mueve sólo a lo largo.	Alta movilidad sobre neumáticos de goma. Puede cambiar de carril.	Muy móvil, como una gran carretilla elevadora.
Densidad de almacenamiento	muy alto(Muchas filas de ancho)	Medio(Normalmente 6+1 filas de ancho)	Bajo(Normalmente 2-3 contenedores de profundidad)
Impacto ambiental	Cero emisiones,tranquilo.	El motor diésel produce emisiones y ruido.	El motor diésel produce emisiones y ruido.
Automatización	Excelente.El estándar para la automatización.	Posible,pero más complejo.	Extraño.Principalmente manual.
Costo	Alto costo inicial de infraestructura. Menor costo operativo.	Menor costo inicial. Mayor costo operativo (combustible, neumáticos).	Menor costo inicial. Mayor costo operativo.
Mejor para	Terminales de diseño-fijo y de alto volumen-que requieren alta densidad y automatización.	Terminales flexiblescon diseños cambiantes o volumen medio.	Pequeñas terminales, depósitos,ohecho suplementariomanipulación en grandes patios.

 

Capacidad de elevación 320 toneladas
Luz (Ancho) 3 - 12 metros (ajustable)
Altura de elevación 3 - 10 metros
Clase de trabajo A3-A5 (trabajo ligero a medio)
Velocidad de elevación 0.5 - 8 m/min (variable)
Tipo de viga principal Una o dos vigas (tipo caja-)
Fuente de alimentación 220V/380V trifásica o manual
Modo de control Control colgante/control remoto inalámbrico
Tipo de polipasto Polipasto eléctrico de cadena/polipasto de cable
Tracción de desplazamiento Empuje manual o motorizado
Protección contra la corrosión Pintura-galvanizada por inmersión en caliente o de grado marino-
Resistencia al viento Hasta escala Beaufort 6 (para uso en exteriores)
Temperatura de funcionamiento -20 grados a +50 grados

Una grúa pórtico montada sobre rieles para contenedores (RMG) es un sistema complejo compuesto por varios componentes principales que trabajan juntos para manipular contenedores con precisión y eficiencia.

A continuación se muestra un desglose detallado de sus componentes clave, clasificados por sistema:

 

1. Principales Componentes Estructurales (El Esqueleto)

Estos componentes forman la estructura principal de la grúa y soportan todas las demás partes y la carga misma.

Viga principal/puente:La viga horizontal principal que se extiende a lo ancho de la pila de contenedores. En un contenedor RMG, esto casi siempre es undoble vigadiseño para la resistencia necesaria para manipular contenedores pesados ​​(40+ toneladas) y soportar el carro.

Carros finales / Patas:Las estructuras verticales en cada extremo de la viga principal. Alojan las ruedas y los mecanismos de accionamiento que permiten que la grúa se desplace por los carriles de la pista.

Estructura del carro:La estructura que se mueve hacia adelante y hacia atrás (atraviesa) a lo largo de las vigas principales. Lleva la unidad de elevación y el esparcidor.

 

 

2. Componentes de levantamiento y manipulación (los músculos)

Este sistema es responsable de agarrar, levantar y mover los contenedores.

Esparcidor:El componente más crítico para el manejo de contenedores. Es un marco especializado que:

Se bloquea en contenedores:Usoscierres giratoriosque se enganchan y desenganchan automáticamente de las esquinas del contenedor.

Telescopios:Puede ajustar su longitud para manejar diferentes tamaños de contenedores (20 pies, 40 pies, 45 pies).

Funciones especiales:Puede equiparse paraascensor gemelo-(levantar dos contenedores de 20 pies a la vez) o tener unrotadorinclinar un recipiente para una colocación precisa.

Unidad de elevación:El mecanismo del cabrestante que levanta y baja el esparcidor y el contenedor. Consta de un potente motor eléctrico, una caja de cambios, un tambor envuelto concuerda de alambrey frenos de alta-capacidad.

Poleas de cuerda:Poleas que guían el cable desde el tambor del polipasto hasta el esparcidor.

 

3. Componentes de movimiento y propulsión (la locomoción)

Estos componentes permiten que la grúa se mueva en las tres direcciones requeridas.

Sistema de desplazamiento de pórtico (recorrido largo):

Ruedas y bogies:Juegos de ruedas montadas en los carros extremos. Los RMG grandes utilizan conjuntos de bogie con múltiples ruedas para distribuir el inmenso peso.

Motores de accionamiento de desplazamiento:Motores eléctricos que accionan las ruedas para mover toda la grúa hacia adelante y hacia atrás a lo largo de los rieles de la pista.

 

 

Sistema de accionamiento del carro (desplazamiento transversal):

Ruedas del carro:Ruedas que se desplazan sobre carriles montados en la parte superior de las vigas principales.

Motor de accionamiento del carro:El motor que mueve el carro (y el contenedor suspendido) horizontalmente a lo ancho de la grúa.

Variadores de frecuencia variable (VFD):Dispositivos electrónicos que controlan la velocidad y el par de los motores del polipasto, trole y pórtico. Son esenciales para proporcionar una aceleración y desaceleración suave y controlada, lo cual es fundamental para un posicionamiento preciso y evitar el balanceo del contenedor.

4. Sistemas eléctricos y de potencia (los nervios y la energía)

Este sistema proporciona señales de potencia y control a toda la grúa.

Sistema de entrega de energía:

Barra conductora (barra colectora):Barras eléctricas aisladas paralelas a la pista de la grúa.Zapatos de coleccionistaen la grúa se deslizan a lo largo de estas barras para llevar energía eléctrica continua a la grúa.

Sistema de control:

Controlador lógico programable (PLC):El "cerebro" de la grúa. Procesa comandos del operador y señales de sensores para controlar todos los movimientos de la grúa y las funciones de seguridad.

Cabina del operador/Control remoto:La interfaz para el operador. Puede ser una cabina con clima-controlado montada en el carro (para una visibilidad óptima) o una cabina portátilcontrol remoto por radioUnidad que permite la operación desde el suelo.

Interfaz hombre{0}}máquina (HMI):Una pantalla táctil en la cabina o en el control remoto que muestra información vital como peso de la carga, posición de la grúa, diagnósticos y mensajes de falla.

Carretes de cable:Para grúas con funciones auxiliares o aquellas que utilizan un carrete de cable como energía principal (menos común que las barras colectoras para RMG grandes), estos carretes se despliegan y retraen los cables cuidadosamente a medida que la grúa se mueve.

 

 

5. Sistemas de sensores y seguridad (Los reflejos)

Estos componentes protegen la grúa, el contenedor y al personal.

Sistema indicador de momento de carga (LMI):Un sistema de seguridad crítico que incluye uncelda de cargapara medir el peso del contenedor y evitar que la grúa se sobrecargue.

Anemómetro:Un sensor de velocidad del viento montado en lo alto de la grúa. Proporciona datos al PLC, que activará alarmas y automáticamente ralentizará o detendrá las operaciones de la grúa si la velocidad del viento excede los límites de seguridad.

Sistema anti-colisión:Usosescáneres láser, radar o GPSpara detectar obstáculos, otras grúas o personal y detiene automáticamente el movimiento para evitar colisiones.

Interruptores de límite y codificadores:

Interruptores de límite:Dispositivos de seguridad cableados que cortan la energía en los extremos del recorrido del polipasto (límite superior/inferior) y el trole.

Codificadores:Sensores de alta-precisión que proporcionan información-en tiempo real al PLC sobre la posición y la velocidad del polipasto, el carro y el pórtico.

Sistemas de posicionamiento: Sistemas de posicionamiento absolutoEl uso de láseres o GPS permite a la grúa conocer su ubicación exacta en el patio al milímetro, lo cual es esencial para la automatización.

Botones de parada de emergencia (E-Parada):Ubicado en múltiples puntos de la grúa y en el control remoto para permitir el apagado inmediato en caso de una emergencia.

6. Sistema de pistas (La Fundación)

Esta es la infraestructura fija sobre la que opera la grúa.

Rieles de pista:Rieles de acero-de alta resistencia instalados sobre una enorme base de hormigón. La alineación y nivelación precisas de estos rieles son fundamentales para el funcionamiento suave y seguro de la grúa.

BOSQUEJO

 

Técnico principal

 

Ventajas de los RMG de contenedores

Los RMG de contenedores ofrecen una poderosa combinación de beneficios operativos, económicos y ambientales que los convierten en la opción preferida para terminales de alto-volumen.

1. Ventajas operativas

Alta densidad de almacenamiento:Ésta es su principal ventaja. Los RMG corren sobre rieles fijos, lo que les permite abarcar y dar serviciomuchas filas de contenedores de ancho (normalmente de 6 a 10+)y apilar contenedoresvarios niveles de altura (a menudo de 4 a 6 de altura, "más de 1"). Esto maximiza la utilización del terreno terminal extremadamente valioso.

Alta productividad y rendimiento:Diseñado para ciclos rápidos y continuos. Pueden mover rápidamente contenedores desde camiones o trenes a un bloque de almacenamiento y viceversa, minimizando los tiempos de espera para vehículos externos y acelerando los tiempos de respuesta de los barcos.

Manejo de precisión:Equipado conVariadores de frecuencia (VFD), Los RMG ofrecen una aceleración y desaceleración suaves. Esto da como resultado una oscilación mínima del contenedor, lo que permite un posicionamiento rápido y preciso, lo cual es fundamental para el apilamiento de alta-densidad.

Excelente para automatización:El recorrido ferroviario fijo y el control electrónico preciso hacen de los RMG la plataforma ideal para la automatización. Se pueden integrar con un sistema operativo de terminal (TOS) para convertirse enGrúas apilables automatizadas (ASC), operando con mínima intervención humana.

2. Ventajas económicas

Bajos costos operativos (OpEx):

Eficiencia energética:Los motores eléctricos son mucho más eficientes que los motores diésel.

Combustible más barato:Los costos de la electricidad son más bajos y más estables que el combustible diesel.

Mantenimiento reducido:Los sistemas eléctricos tienen menos piezas móviles que los motores diésel y los sistemas hidráulicos. No hay revisiones generales del motor, cambios de aceite ni reparaciones del sistema de escape.

Larga vida útil:Construidos con acero de alta-resistencia para ciclos de trabajo- intensos, los RMG están diseñados para funcionar de manera confiable durante décadas con un mantenimiento adecuado.

Eficiencia Laboral:Un solo operador puede gestionar todo el proceso de apilado. Cuando está automatizado, un operador a menudo puede supervisar varias grúas desde una sala de control.

3. Ventajas medioambientales y de seguridad

Cero emisiones locales:Como todas las-grúas eléctricas, no producen-emisiones de escape en el sitio (NOx, SOx, partículas). Esto es crucial para los puertos ubicados cerca de áreas urbanas y ayuda a cumplir con estrictas regulaciones ambientales.

Contaminación acústica significativamente reducida:Los motores eléctricos son mucho más silenciosos que los generadores diésel, lo que reduce el impacto del ruido en los trabajadores y las comunidades circundantes.

Seguridad mejorada:

Separación del Hombre y la Máquina:En los sistemas automatizados, el personal es retirado del área de apilamiento, lo que elimina los accidentes a nivel del suelo-.

Sistemas Integrados de Seguridad:Equipado conanemómetros(sensores de viento),sistemas anti-colisión, yindicadores de momento de carga (LMI)que imponen automáticamente límites operativos seguros.

Limpiar el área de trabajo:A diferencia de los equipos móviles, el sistema de rieles fijos crea un ambiente de trabajo predecible y organizado para camiones y otros vehículos de patio.

 

Aplicaciones de los RMG de contenedores

Los RMG de contenedores se implementan en tres tipos principales de terminales donde se requiere manipulación de contenedores de gran-volumen.

1. Puertos y terminales de contenedores (la aplicación principal)

Función:Estos RMG funcionan en elpatio de contenedoresdetrás de las grúas del muelle (envío-a-grúas costeras).

Role:Su trabajo consiste en recibir los contenedores de importación de las grúas del muelle y transportarlos a un bloque de almacenamiento específico. Por el contrario, recogen los contenedores de exportación del bloque de almacenamiento y los entregan a las grúas de muelle para cargarlos en un barco. También manejan contenedores que se mueven hacia y desde camiones y trenes.

Por qué se utilizan RMG aquí:Los puertos tienen limitaciones de espacio extremas y necesitan apilar densamente miles de contenedores. El alto rendimiento, la densidad de apilamiento y la idoneidad para la automatización son esenciales.

2. Terminales ferroviarias intermodales

Función:Ubicados en patios ferroviarios del interior, estos RMG se utilizan para cargar y descargar contenedores de manera eficiente directamente desde los trenes.

Role:Transfieren contenedores de vagones a camiones que esperan para su transporte final por carretera, o los apilan en el patio para almacenamiento temporal. Pueden trabajar en ambos lados de un tren largo.

Por qué se utilizan RMG aquí:Aceleran drásticamente los cambios de trenes en comparación con el uso de apiladores retráctiles o cargadores superiores. Esto es fundamental para la economía del transporte ferroviario.

3. Estaciones y depósitos de carga de contenedores (CFS)

Función:Se utiliza para el almacenamiento, mantenimiento, reparación y "relleno/desmontaje" de contenedores (carga/descarga de mercancías del contenedor) en un depósito.

Role:Cuando un depósito maneja un volumen muy alto de contenedores, un RMG proporciona un método-efectivo y eficiente en cuanto a espacio- para organizar y acceder al inventario de contenedores.

Por qué se utilizan RMG aquí:Para depósitos grandes, los ahorros operativos y la densidad de almacenamiento superan la inversión inicial.

 

El proceso de producción de una grúa pórtico montada sobre rieles para contenedores (RMG) es un proyecto complejo de varias etapas que combina fabricación de acero pesado, mecanizado de precisión, ensamblaje eléctrico sofisticado y pruebas rigurosas. Por lo general, ingenieros y técnicos especializados lo llevan a cabo en un entorno de fábrica controlado antes de enviarlo a la terminal para su ensamblaje final.

A continuación se ofrece un desglose detallado-fase-del proceso de producción.

 

Fase 1: Diseño e ingeniería (el modelo digital)

Esta es la fase más crítica, donde virtualmente se crea y valida toda la grúa.

Diseño conceptual y detallado:

Especificaciones del cliente:Los ingenieros trabajan con el operador de la terminal para definir todos los requisitos: capacidad de elevación (por ejemplo, 40 toneladas bajo el esparcidor, 50 toneladas para elevación doble), envergadura (distancia entre las piernas), altura de elevación, longitud de la pista y condiciones operativas (velocidad del viento, zona sísmica, temperatura).

Modelado 3D:Cada componente se diseña en 3D utilizando software CAD (p. ej., AutoCAD, SolidWorks, Tekla). Esto incluye las vigas principales, los carros finales, el carro y el marco del polipasto.

Análisis Estructural (FEA):El software de análisis de elementos finitos (FEA) simula tensiones, deflexiones y cargas dinámicas para garantizar que el diseño pueda manejar la capacidad nominal con un factor de seguridad significativo (según las normas FEM o ISO).

Diseño eléctrico y de control:Se crean esquemas para la distribución de energía, los sistemas de accionamiento (VFD), los controles PLC y los circuitos de seguridad. Aquí también se diseña la integración con el Sistema Operativo de Terminal (TOS) para la automatización.

Fase 2: Adquisiciones y abastecimiento

Adquisición de Materias Primas:El acero de alta-calidad (p. ej., S355J2) se pide en forma de placas, perfiles y tubos.

Adquisición de componentes principales:Los subsistemas clave se obtienen de proveedores especializados:

Mecánico:Ruedas, ejes, cojinetes, cajas de cambios, frenos, cables metálicos y losesparcidor.

Eléctrico:Motores, variadores de frecuencia (VFD), controladores lógicos programables (PLC), barras conductoras, carretes de cable.

Seguridad y automatización:Anemómetros, sensores anti-colisión, telémetros láser (LRF), sistemas de reconocimiento óptico de caracteres (OCR) para identificación de contenedores e indicadores de momento de carga (LMI).

Fase 3: Fabricación y fabricación (la construcción física)

Esta fase transforma las materias primas en componentes estructurales de la grúa.

Corte y preparación de acero:

Las placas de acero se cortan a medida utilizando máquinas de corte por plasma o láser CNC para mayor precisión. Las vigas se cortan y preparan para soldar.

Soldadura y Montaje de Estructura Principal:

Vigas principales:Las dos vigas principales del puente se fabrican, a menudo como vigas cajón robustas. Esto implica soldar refuerzos y placas. La soldadura la realizan soldadores certificados, frecuentemente utilizando equipos automatizados.Soldadura por arco sumergido (SAW)para obtener consistencia y fuerza.

Carros finales (patas):Se fabrican las patas de soporte que albergan las ruedas de traslación y las unidades motrices.

Estructura del carro:Se construye el marco que soporta el polipasto a través del puente.

Control de calidad (QC):Todas las soldaduras críticas se inspeccionan mediantePruebas no-destructivas (END)métodos comoPruebas ultrasónicas (UT)oInspección de partículas magnéticas (MPI)para garantizar que estén libres de defectos.

Mecanizado y Perforación:

Los puntos de conexión críticos (por ejemplo, donde las patas se conectan a las vigas) se mecanizan en grandes mandrinadoras para garantizar superficies perfectamente planas, niveladas y alineadas. Los orificios están perforados-con precisión para pernos-de alta resistencia.

Granallado y Pintura (Protección contra la Corrosión):

Granallado:Cada componente de acero se chorrea para eliminar las incrustaciones de laminación y el óxido, creando una superficie ideal para la adhesión de la pintura.

Imprimación y pintura:Se aplica inmediatamente una imprimación inhibidora de la corrosión-de alta-calidad. A esto le siguen varias capas de pintura industrial especializada (p. ej., capa intermedia de epoxi, capa superior de poliuretano) diseñadas para resistir ambientes marinos hostiles.

Fase 4: Pre-montaje e instalación eléctrica

Preensamblaje mecánico-:

Las vigas principales se atornillan entre sí en el piso de la fábrica para verificar su alineación. Los carros extremos están equipados con ruedas, ejes y motores de desplazamiento.

Instalación eléctrica:

Cableado:Los electricistas tienden cables de alimentación y control por toda la estructura en bandejas de cables y conductos.

Montaje de componentes:Los variadores, paneles de PLC, bancos de resistencias y gabinetes de control se instalan en sus ubicaciones protegidas designadas.

Instalación de sensores:Se montan y conectan finales de carrera, encoders absolutos y sensores de posición.

Pruebas:Los circuitos eléctricos se revisan meticulosamente para verificar la continuidad, la conexión a tierra adecuada y la resistencia del aislamiento.antesse aplica potencia.

Fase 5: Pruebas de aceptación en fábrica (FAT)

La grúa se prueba bajo carga en la fábrica para verificar su rendimiento antes del desmontaje y envío.

Verificación dimensional:Verificación de que todas las dimensiones críticas coincidan con los dibujos de diseño.

Sin-prueba de carga:Todas las funciones (polipasto, carro, desplazamiento del pórtico) se operan sin carga para verificar el funcionamiento suave, el ruido anormal y la funcionalidad básica.

Prueba de carga (paso crítico de seguridad):

Prueba de carga estática:La grúa se prueba para125%de su capacidad nominal. La carga se levanta apenas del suelo y se sostiene para verificar la integridad estructural y la capacidad de retención de los frenos.

Prueba de carga dinámica:La grúa se prueba para110%de su capacidad nominal. Todos los movimientos se realizan bajo esta carga para garantizar el rendimiento bajo tensión.

Prueba de funcionalidad y seguridad:Todos los sistemas de seguridad (paros de emergencia, protección contra sobrecarga, interruptores de límite, anemómetro) se prueban rigurosamente. El sistema de automatización (si corresponde) se pone a prueba.

Fase 6: Desmontaje, Embalaje y Envío

Desmantelamiento:La grúa se desmonta cuidadosamente en módulos transportables (vigas, patas, carro, etc.). Todos los componentes están claramente marcados.

Embalaje:Los componentes están embalados y protegidos para el transporte-de larga distancia, a menudo por mar. Los componentes eléctricos están protegidos de la humedad.

Envío:Todas las piezas se envían al sitio del cliente junto con planos de ensamblaje detallados, manuales y un equipo de supervisores de montaje.

Fase 7: Montaje y puesta en servicio del sitio

Preparación de la pista:El cliente prepara los cimientos e instala los rieles paralelos con extrema precisión (la alineación y la nivelación son críticas).

Erección:Un equipo de montadores utiliza grandes grúas móviles para montar la RMG en su pista.

Conexión final:Se realizan todas las conexiones mecánicas, eléctricas y neumáticas. La fuente de alimentación (barras conductoras) se instala a lo largo de la pista.

Pruebas de aceptación del sitio (SAT):Todo el FAT se repite en-el sitio para garantizar que la grúa funcione perfectamente en su entorno operativo final. Se lleva a cabo la capacitación del operador.

Vista del taller:

La empresa ha instalado una plataforma inteligente de gestión de equipos, y ha instalado 310 conjuntos (sets) de robots de manipulación y soldadura. Una vez finalizado el plan, habrá más de 500 conjuntos (conjuntos) y la tasa de conexión en red de equipos alcanzará el 95%.. 32 se han puesto en uso líneas de soldadura, se planea instalar 50 y la tasa de automatización de toda la línea de productos ha alcanzado el 85%.