Grúas pórtico con cangilones de agarre

¿Qué es una grúa pórtico con cangilones?

Una grúa pórtico con cangilones es un tipo de grúa pórtico equipada con un cucharón (o agarrador) como accesorio de elevación principal. En lugar de un simple gancho, utiliza un cucharón motorizado con forma de concha-para agarrar, levantar, transportar y liberar materiales a granel sin asistencia manual.

Estas grúas son esenciales en industrias donde el manejo eficiente de materiales sueltos, granulares o fragmentados es una actividad principal.

 

Ventajas de las grúas pórtico con cangilones

Alta eficiencia:Mecaniza completamente el proceso de carga, descarga y apilado de materiales a granel, reduciendo drásticamente el tiempo y la mano de obra en comparación con los métodos manuales.

Versatilidad en el manejo de materiales:Puede manejar una amplia gama de sólidos a granel, incluidos:

Granel seco:Carbón, mineral, grava, arena, astillas de madera, cereales.

Material de desecho:Chatarra fragmentada.

Pérdida de material reducida:La cuchara cerrada minimiza los derrames durante el transporte.

Gestión de existencias mejorada:Se puede utilizar para crear reservas ordenadas y recuperar material de ellas, lo que reduce la necesidad de-cargadores frontales.

Todo-Operación climática:Permite que las operaciones de manipulación de materiales continúen en condiciones que podrían detener otros equipos.

 

Comparación con otras grúas

Característica	Grúa pórtico con cangilón de agarre	Grúa pórtico con gancho estándar	Grúa Móvil con Agarre
Función primaria	Manejo de materiales a granel	Cargas de unidades de elevación(p. ej., vigas, paneles)	Versátil, pero menos eficiente para el volumen
Eficiencia	muy altopara ciclos continuos a granel	Inferior para materiales a granel	Moderado; requiere reposicionamiento
Requisitos del sitio	Sistema de carril fijo o vía	Sistema de carril fijo o vía	Flexible, puede conducir por el sitio
Capacidad típica	Alto (la atención se centra en el volumen y el tiempo del ciclo)	Muy alto (la atención se centra en el peso de un solo levantamiento)	Moderado a alto

 

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-marina
Resistencia al viento Hasta escala Beaufort 6 (para uso en exteriores)
Temperatura de funcionamiento -20 grados a +50 grados

Descripción general del sistema

Una grúa pórtico con cucharón se basa en la estructura de la grúa pórtico estándar, pero integra un sistema complejo dedicado a operar la cuchara.

 

Desglose detallado de componentes

1. Conjunto del cucharón de agarre (garra)

Este es el accesorio central que realiza la función de agarre.

Agarre el cuerpo (cabeza):El marco central que alberga las poleas y al que se unen las mordazas.

 

Mandíbulas (Conchas o Clamshells):Las dos o más mitades articuladas que se cierran para encapsular el material. Vienen en diferentes diseños:

Mandíbulas ligeras:Para materiales de baja-densidad, como vetas o astillas de madera.

Mordazas-de servicio pesado (con dientes):Para materiales abrasivos o-difíciles-de penetración, como rocas, minerales o chatarra.

Poleas (Poleas):Montados en el cuerpo de la cuchara, guían los cables que controlan la apertura y el cierre de las mordazas.

 

2. Sistema especializado de polipasto y trole

El mecanismo de elevación es más complejo que el de una grúa estándar.

Unidad de elevación con múltiples tambores:Un componente crítico. En lugar de un solo tambor, normalmente tiene dos o más tambores independientes:

Tambor de línea de espera:Controla las principales cuerdas de soporte que sujetan toda la cuchara.

Cerrar línea de tambor:Controla las cuerdas que abren y cierran las mandíbulas. La acción coordinada de estos tambores es lo que hace que la cuchara funcione.

 

 

Estructura del carro:Reforzado para soportar las cargas más pesadas y dinámicas asociadas con la cuchara que excava en un pilote.

Cables de alambre:Cables de alta-resistencia y resistencia-a la abrasión. Una cuchara-operada por cuerda utiliza múltiples cuerdas (de sujeción y de cierre) pasadas a través de las poleas de la cuchara.

3. Estructura base de la grúa pórtico

Esto proporciona movilidad y soporte para todo el sistema.

Viga del puente:Las vigas horizontales primarias. Normalmente undoble vigaEste diseño se utiliza por su resistencia y para proporcionar un camino despejado para el carro y la cuchara.

Patas y carros finales:Los soportes independientes que permiten que la grúa se desplace a lo largo de un sistema de rieles a nivel del suelo-. Los cabezales contienen los motores y las ruedas paralargo viaje.

Ruedas/rieles de viaje:La grúa se mueve sobre una vía fija, lo que garantiza un movimiento preciso y estable sobre el área de trabajo (p. ej., un muelle o un almacén).

 

 

4. Sistema de potencia y control

Este sistema permite una operación precisa del complejo ciclo de agarre.

Cabina del operador:Por lo general, se monta una cabina en el carro o puente, lo que brinda al operador una vista directa y clara del ciclo de agarre (puntos de recogida y entrega).

Sistema de control:Controles sofisticados que permiten al operador coordinar perfectamente todos los movimientos:

Grúa de largo recorrido (a lo largo de los rieles)

Viaje cruzado en trolebús (a través del puente)

Izar (levantar/bajar la cuchara)

Apertura/Cierre de Agarre

Sistema de Enrollador de Cable (para Pinzas Motorizadas):Si la cuchara es motorizada (eléctrica o hidráulica), se utiliza un carrete de cable para gestionar el cable de alimentación entre la grúa y la cuchara en movimiento.

5. Componentes auxiliares y de seguridad

Sistema anti-balanceo:Ayuda a estabilizar la cuchara durante el viaje para evitar que se balancee, lo cual es crucial para la seguridad y la colocación precisa.

Indicador de momento de carga (LMI):Controla el peso de la carga para evitar sobrecargas de la grúa, que pueden ocurrir fácilmente si la cuchara muerde más de lo que puede masticar.

Sistemas de guía de cuerda:Asegúrese de que los cables se enrollen correctamente en los tambores y eviten enredos.

BOSQUEJO

 

Técnico principal

 

Ventajas de las grúas pórtico con cangilones

Estas grúas están diseñadas para brindar eficiencia y confiabilidad en el manejo de materiales a granel, y ofrecen distintos beneficios sobre otros métodos.

1. Alta eficiencia y automatización

Operación continua:El ciclo de agarre (agarrar, levantar, desplazarse, soltar, regresar) es muy eficiente y se puede realizar de forma rápida y repetida, lo que permite un rendimiento masivo.

Costos laborales reducidos:Un operador puede manejar material que de otro modo requeriría varios-cargadores frontales y camiones, lo que reduce significativamente las necesidades de mano de obra.

Tiempos de ciclo rápidos:El agarre y liberación mecanizados es mucho más rápido que los métodos manuales o el uso de ganchos y eslingas.

2. Versatilidad excepcional

Amplia gama de materiales:Puede manejar diversos sólidos a granel, desde granos livianos y astillas de madera hasta minerales pesados, rocas y chatarra.

Varias tareas:Adecuado para múltiples operaciones como descarga, carga, apilamiento (creación de existencias) y recuperación (recogida de existencias).

Diferentes mandíbulas disponibles:Los cucharones de agarre pueden equiparse con mandíbulas especializadas (por ejemplo, livianas para granos, resistentes-con dientes para rocas) para adaptarse al material específico.

3. Costo-Efectividad

Menor costo operativo:La alta automatización y la reducción de la mano de obra conducen a un menor costo por tonelada de material manipulado.

Derrame reducido:La naturaleza cerrada de la cuchara minimiza la pérdida de material durante el transporte en comparación con palas o transportadores abiertos.

Daño mínimo a la infraestructura:Opera sobre un sistema de rieles fijos, lo que causa menos desgaste en el suelo en comparación con el tráfico continuo de camiones y cargadores.

4. Optimización del espacio y gran cobertura

Amplio alcance:El diseño del pórtico puede abarcar un área grande, como una vía de ferrocarril, un barco o un gran arsenal, lo que permite una cobertura completa desde una sola grúa.

Alto apilamiento:Puede crear pilas de almacenamiento altas y ordenadas, maximizando la capacidad de almacenamiento dentro de un área de patio confinada.

5. Seguridad y control mejorados

Área de trabajo definida:La grúa opera sobre una pista fija, creando una zona de trabajo predecible y controlable que puede separarse fácilmente de otras operaciones.

Congestión reducida:Al reemplazar varios camiones y cargadores, el sitio se vuelve menos congestionado y más seguro para el personal.

Operación precisa:El operador tiene un control preciso sobre la cuchara, lo que permite una colocación precisa y reduce el riesgo de accidentes.

 

Aplicaciones de las grúas pórtico con cangilones de agarre

Estas grúas son indispensables en industrias que requieren el movimiento de grandes volúmenes de materiales sueltos. Estas son las aplicaciones principales:

1. Puertos y Terminales Graneleras (Aplicación más común)

Solicitud:Carga y descarga de buques graneleros (buques). Son la herramienta principal para manipular materiales comocarbón, mineral de hierro, cereales, fertilizantes y bauxita.

Por qué es ideal:Una sola grúa puede descargar un barco moviéndose a lo largo del muelle, llegando a la bodega del barco y transfiriendo el material directamente a un sistema transportador o a un acopio en tierra. Esto es mucho más eficiente que utilizar una flota de máquinas más pequeñas.

2. Plantas de energía

Solicitud: Manipulación del carbón.Traslado de carbón desde el patio de almacenamiento (stockpil) hasta la cinta transportadora que alimenta las calderas de la planta. También se utilizan para manipular cenizas.

Por qué es ideal:Proporcionan un método fiable,{0}}cualquier clima, para recuperar carbón de las reservas y garantizar un suministro continuo de combustible para la generación de energía.

3. Patios de reciclaje de chatarra

Solicitud:Manipulación y clasificación fragmentada.chatarra.

Por qué es ideal:Las poderosas mandíbulas del cucharón de agarre son perfectas para levantar y mover pilas de chatarra pesada e irregular para procesar, cargar y descargar.

4. Acerías y fundiciones

Solicitud:Manejo de materias primas comomineral de hierro, coque, piedra caliza y sinterizado.

Por qué es ideal:Transportan estas materias primas desde las áreas de almacenamiento hasta los sistemas de carga de los altos hornos y otros equipos de fundición.

5. Material de Construcción y Operaciones Mineras

Solicitud:Manejoarena, grava, piedra triturada y otros agregados.

Por qué es ideal:En grandes canteras o patios de distribución de materiales, cargan de manera eficiente los camiones que salen y administran las existencias.

6. Silos de granos y procesamiento de alimentos

Solicitud:Manejotrigo, maíz, cebada y otros cereales.

Por qué es ideal:Utilizando cucharas de grano especialmente diseñadas, pueden mover el grano de manera suave y eficiente desde los silos de almacenamiento hasta los vehículos de transporte o las líneas de procesamiento.

 

El proceso de producción de una grúa pórtico con cangilones es una tarea compleja que combina la fabricación de acero pesado, el ensamblaje mecánico y la integración eléctrica. Normalmente se lleva a cabo en un taller industrial pesado especializado.

A continuación se muestra un desglose detallado del proceso de producción.

 

Etapa 1: Diseño e Ingeniería

Esta es la etapa fundamental donde se concibe la grúa en función de los requisitos del cliente.

Especificaciones del cliente:El proceso comienza con los requisitos detallados del cliente: capacidad de elevación (p. ej., 25 toneladas), luz, altura de elevación, ciclo de trabajo (p. ej., Clase A4 para uso moderado) y el material específico que se va a manipular (p. ej., carbón, chatarra).

Diseño Estructural:Los ingenieros utilizan software CAD ({0}}diseño asistido por computadora) para crear dibujos detallados de todos los componentes estructurales-vigas del puente, patas y marco del carro. Realizan análisis de elementos finitos (FEA) para simular tensiones y garantizar la integridad estructural.

Diseño mecánico:Diseño de la maquinaria del polipasto, accionamiento del trole, conjuntos de cabezales y selección de componentes estándar como ruedas, cojinetes, engranajes y cables metálicos.

Diseño eléctrico:Creación de esquemas para la fuente de alimentación, controles de motores, sistemas de accionamiento e interfaces de operador (cabina o colgante).

Lista de materiales (BOM):Se genera una lista completa de todas las materias primas (placas de acero, perfiles) y componentes adquiridos (motores, frenos, sensores).

 

Etapa 2: Fabricación de acero

Esta es la principal actividad del taller donde el acero en bruto se transforma en componentes de grúa.

Preparación de materiales:Las placas y secciones de acero (como las vigas I-) se cortan a medida utilizando cortadoras de plasma CNC (control numérico por computadora) o cortadoras láser para mayor precisión.

Sub-Fabricación del ensamblaje:Se fabrican componentes más pequeños. Por ejemplo, las testeras se construyen soldando carcasas para ruedas y ejes.

Fabricación de ensamblajes importantes:

Fabricación de vigas:Se construyen las vigas principales del puente. En el caso de las grúas birraíles, esto implica crear dos vigas cajón idénticas soldando placas de acero. Los respaldos y diafragmas están soldados en el interior para evitar que se pandeen.

Fabricación de piernas:Las estructuras de las patas están soldadas con placas de acero, creando columnas robustas que soportarán las vigas.

Mecanizado:Las superficies críticas, como las almohadillas donde se asienta la viga sobre las patas o las vías de las ruedas del carro, se mecanizan para garantizar una perfecta planitud y alineación.

 

Etapa 3: ensamblaje de componentes

Se ensamblan sub-subconjuntos mecánicos.

Montaje del polipasto:Se ensambla la unidad de elevación, incluido el montaje del motor eléctrico, la caja de cambios, el freno y el tambor en un marco rígido. Los cables metálicos se enrollan en el tambor.

Montaje del carro:El marco del trole está equipado con sus ruedas, transmisiones y la unidad de elevación pre-ensamblada.

Montaje del carro final:Las ruedas, los ejes, los cojinetes y los motores de accionamiento se instalan en las carcasas de las testeras.

 

Etapa 4: Tratamiento de superficies y pintura

Este paso crucial protege la grúa de la corrosión, especialmente porque a menudo opera en entornos hostiles como los puertos.

Preparación de la superficie:Todos los componentes de acero reciben-granallado para eliminar óxido, cascarilla de laminación y contaminantes, creando una superficie limpia y rugosa para la adhesión de la pintura.

Cebado:Se aplica una imprimación inhibidora de óxido-inmediatamente después del granallado.

Cuadro:Se aplican varias capas de pintura de alto-rendimiento (por ejemplo, epoxi, poliuretano) en espesores específicos. La codificación de colores se utiliza a menudo por motivos de seguridad y estética.

 

Etapa 5: Integración del sistema eléctrico

Cableado de cabina:La cabina del operador está equipada con paneles de control, joysticks y dispositivos de seguridad.

Cableado de grúa:En el puente y el carro se instalan paneles eléctricos, variadores de frecuencia (VFD para un control suave) y sistemas de festón de cables.

Instalación de motores:Todos los motores de accionamiento (puente, carro, polipasto) están conectados al sistema eléctrico.

Instalación de sensores:Se instalan y cablean interruptores de límite, sistemas anti-colisión e indicadores de momento de carga (LMI).

 

Etapa 6: Montaje de prueba en taller

Antes del desmontaje para el envío, la grúa suele montarse total o parcialmente en el taller.

Verificación dimensional:Este "ajuste en seco" garantiza que todos los componentes se alineen correctamente-que las patas estén perpendiculares, la viga esté nivelada y el carro funcione sin problemas.

Pruebas de función:Las funciones básicas del motor se prueban sin carga para comprobar la dirección de rotación y la respuesta del control.

 

Etapa 7: Desmontaje, Embalaje y Envío

Desmantelamiento:La grúa se desmonta cuidadosamente en módulos transportables (vigas, patas, carro, etc.).

Embalaje:Los componentes están empaquetados para evitar daños durante el transporte. Los puntos de elevación están claramente marcados.

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

 

Etapa 8: Instalación y puesta en servicio en el sitio-

La fase final, a menudo supervisada por los ingenieros del fabricante.

Preparación del sitio:Los rieles de la pista los instala y nivela con precisión el cliente o un contratista.

Erección:Los componentes se montan en la pista mediante grúas móviles.

Puesta en servicio:Esta es la validación final:

Comprobaciones de alineación:Verificar la alineación de la grúa con la pista.

Pruebas de carga:Realización de dos pruebas críticas:

Prueba de carga estática:Levantar una carga un 25% mayor que la capacidad nominal para probar la integridad estructural.

Prueba de carga dinámica:Elevar la capacidad nominal total y ejecutarla en todos los movimientos para probar el rendimiento en condiciones del mundo real-.

Comprobaciones del sistema de seguridad:Verificar que todos los finales de carrera, frenos y paradas de emergencia funcionen correctamente.

Capacitación del operador:El equipo del fabricante forma a los operadores del cliente sobre el uso seguro y eficiente de las grúas.

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%.