Grúa pórtico para contenedores montada sobre rieles Rmg

¿Qué es una grúa RMG?

Una grúa RMG es una grúa pórtico grande que se utiliza para apilar contenedores de envío en un patio y que se mueve sobre rieles fijos. Este sistema de rieles define el área de trabajo de la grúa, lo que la hace ideal para terminales altamente automatizadas y de alto volumen-con un diseño predecible.

 

Características clave

Ruta fija sobre rieles:Ésta es la característica definitoria. La grúa se mueve hacia adelante y hacia atrás a lo largo de un conjunto de rieles de acero paralelos incrustados en el patio. Esto permite un movimiento extremadamente preciso y automatizado.

Estructura de pórtico:Similar a un RTG, tiene una estructura de acero alta que se extiende sobre las pilas de contenedores. Sin embargo, los RMG suelen ser más grandes y pueden manejar luces más amplias y mayores alturas de apilamiento.

Fuente de energía:Casi exclusivamenteEléctrico. Están alimentados por un sistema conductor (como barras colectoras o sistemas de festón) que corre a lo largo de la vía, lo que genera cero emisiones locales.

Alto grado de automatización:Los RMG son la tecnología elegida para las terminales de contenedores automatizadas. Su ruta fija los hace perfectamente adecuados para el funcionamiento controlado por computadora-.

Capacidad de apilamiento:Normalmente, los RMG se pueden apilar más alto y más ancho que los RTG-comúnmente 1 sobre 7 o incluso 1 sobre 8, y pueden abarcar más filas de contenedores.

 

RMG vs.RTG: un resumen de la comparación directa

Característica	RMG (pórtico montado en riel-)	RTG (pórtico-con neumáticos de goma)
Movilidad	Fijado.Se mueve únicamente sobre rieles fijos.	Alto.Se mueve sobre neumáticos de goma dentro del patio.
Flexibilidad/diseño	Inflexible.Diseño fijo, difícil de cambiar.	Flexible.Se puede cambiar el diseño del patio; Las grúas se pueden redesplegar.
Fuente de energía	Eléctrico(a través de carril conductor/barra colectora).	Diésel-eléctrico(común) oEléctrico(con enrollador de cable).
Automatización	Excelente.Ideal para automatización total.	Bien.Posible, pero más complejo debido a la alineación de los neumáticos.
Altura/densidad de apilamiento	Más alto.Normalmente 1 sobre 7 o más.	Ligeramente más bajo.Normalmente 1 sobre 5 o 1 sobre 6.
Costo operativo	Más bajo(energía eléctrica, menor mantenimiento de ruedas/rieles).	Más alto(costos de combustible, mantenimiento de neumáticos y motores).
Impacto ambiental	Cero emisionesen el punto de uso.	Emisionessi funciona con diésel-.
Costo inicial	Más alto(debido a la infraestructura ferroviaria).	Más bajo(sólo requiere pavimento reforzado).
Ideal para	Terminales automatizadas, dedicadas y de gran volumen-con un diseño fijo-a largo plazo.	Terminales multi-propósitos, puertos más pequeños, patiosrequiriendo flexibilidad.

 

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

Sobre la base de la descripción general anterior, a continuación se presenta un desglose detallado de los componentes clave de unaGrúa pórtico para contenedores RMG (-montaje sobre rieles).

Estos componentes trabajan juntos para permitir que la grúa se mueva con precisión a lo largo de sus rieles, levante contenedores enormes y los apile con precisión milimétrica, a menudo en un entorno automatizado o controlado de forma remota.

 

Los componentes se pueden agrupar en varios sistemas principales:

 

1. Sistema Estructural

Este es el esqueleto de la grúa, diseñado para soportar cargas pesadas y fuerzas dinámicas.

Patas del pórtico:Las dos estructuras verticales que sostienen toda la grúa. Están diseñados para soportar las cargas de compresión del contenedor izado y las fuerzas horizontales del movimiento de la grúa.

 

Viga principal (o pluma):La viga horizontal principal que conecta la parte superior de las dos patas del pórtico. Debe ser rígido para soportar el carro y el esparcidor sin deflexión excesiva. Puede ser un diseño de "viga cajón" simple o de doble viga.

Carros finales:Los robustos conjuntos en la base de cada pata que albergan las ruedas, transmisiones y topes. Son el componente que realmente se asienta y se mueve a lo largo de los rieles.

 

2. Sistema de movimiento y accionamiento

Este sistema proporciona todas las capacidades de movimiento.

Vía férrea y cimientos:Los rieles de acero-de alta resistencia instalados sobre una enorme base de concreto. Este es el camino fijo que define el área de trabajo de la grúa y proporciona una superficie estable y nivelada para un movimiento preciso.

Ruedas y transmisiones de viaje:Ubicado dentro de los vagones finales. Varias ruedas se agrupan en "bogies". Elunidades de viaje(motores eléctricos con cajas de cambios) impulsan estas ruedas para mover toda la grúa hacia adelante y hacia atrás a lo largo de los rieles.

 

 

Carretilla:El marco que transporta la maquinaria de elevación y se mueve de lado-a-lado (atraviesa) a lo largo de la viga principal.

Unidad de carro:El sistema de motor y engranaje que mueve el carro a lo largo de los rieles de la viga.

Mecanismo de elevación:El corazón de la función de elevación. Consta de:

Motor de elevación:Un potente motor eléctrico que proporciona la fuerza de elevación.

Tambor de elevación:Un gran tambor de acero ranurado alrededor del cualcuerdas de alambreestán heridos.

Cables de alambre:Cables de acero de alta-resistencia que van desde el tambor, pasando por poleas y hasta el esparcidor.

Gavillas:Poleas que guían los cables y proporcionan ventaja mecánica.

3. Sistema de elevación y extensión

Esta es la interfaz entre la grúa y el contenedor.

Esparcidor (o viga esparcidora):El dispositivo que se bloquea físicamente en el contenedor. Es una pieza compleja de ingeniería en sí misma, que contiene:

Cierres giratorios:Cerraduras giratorias operadas hidráulica o eléctricamente que se acoplan a las esquinas estándar de un contenedor de envío.

Marco esparcidor:Un marco ajustable que puede extenderse o retraerse para manejar contenedores de diferentes longitudes (por ejemplo, 20 pies, 40 pies, 45 pies).

Marco de elevación/bloque de cabeza:Conjunto que conecta los cables al esparcidor, incorporando muchas veces un sistema de poleas.

 

 

4. Energía y sistema eléctrico

El sistema nervioso y la fuente de energía de la grúa.

Sistema de conductores (barra/festón):El método de entregar electricidad a la grúa a lo largo de todo su recorrido. Un rígidobarra colectoracon zapatas colectoras es más común para los RMG, ya que proporciona una conexión fiable y de alta-potencia sin que los cables se arrastren por el suelo.

Paneles de control principales/variadores VVVF:Gabinetes que contienen controladores lógicos programables (PLC), variadores de voltaje variable y frecuencia variable (VVVF) y otros componentes electrónicos que controlan todos los movimientos de la grúa con precisión y suavidad.

Grupo electrógeno (opcional):Algunos RMG pueden tener un pequeño generador diésel para un movimiento limitado de "emergencia" en caso de un corte de energía, lo que les permite despejar un camino crítico.

5. Sistema de Control y Seguridad

Esencial para proteger al personal, el equipo y la carga.

Sistema anti-colisión:Sensores (láser, radar) que evitan que la grúa colisione con otras grúas en el mismo pasillo o con objetos al final de su recorrido.

Sistema de dirección automática-(para carro y grúa):Garantiza que el carro y el esparcidor estén perfectamente alineados sobre la pila de contenedores. Esto es fundamental para la automatización.

Interruptores de límite y buffers:Interruptores físicos y{0}}basados ​​en sensores que evitan que la grúa y el carro se muevan más allá de sus límites operativos seguros. Grandes topes de goma o hidráulicos al final de los rieles absorben el impacto.

Sistema de pesaje:A menudo integrado en el sistema de elevación para medir el peso de cada contenedor que se eleva.

Sistema de detección de posición de contenedores:Utiliza láseres o cámaras para detectar automáticamente la posición y orientación de un contenedor en el suelo o en un camión, guiando el esparcidor para un aterrizaje preciso.

Estación de control remoto o cabina del operador:En una terminal automatizada moderna, la grúa es controlada por un operador desde un centro remoto. En terminales semi-automáticas o tripuladas, uncabina del operadorSe monta sobre el carro o la estructura de la grúa, proporcionando una visión directa de las operaciones.

BOSQUEJO

 

Técnico principal

 

Ventajas de las grúas RMG

Los RMG ofrecen un conjunto convincente de beneficios, particularmente para terminales centrados en alto rendimiento, eficiencia y automatización.

1. Eficiencia operativa superior y mayor productividad

Velocidades más altas:Los RMG suelen estar diseñados para velocidades de desplazamiento de elevación, carro y pórtico más rápidas en comparación con los RTG. Su trayectoria fija y su energía eléctrica directa permiten una aceleración y desaceleración más agresiva.

Operación continua:Al ser totalmente-eléctricos, no tienen tiempo de inactividad para repostar y pueden funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana, con interrupciones mínimas.

Tiempos de ciclo más rápidos:La combinación de velocidad y precisión conduce a ciclos más rápidos de recogida-y entrega-de contenedores, lo que aumenta el número de movimientos por hora.

2. Ideal para automatización y digitalización

Camino predecible:El sistema de rieles fijos elimina las variables de las condiciones del terreno y la alineación de los neumáticos, lo que lo hace perfectamente adecuado para el control por computadora. Ésta es su mayor ventaja en el diseño de terminales modernos.

Alta precisión:Los sistemas de posicionamiento automatizados pueden controlar el movimiento de la grúa a lo largo de los rieles y el movimiento del carro a lo largo de la viga con una precisión de nivel milimétrico-, lo que permite una operación no tripulada.

Integración con software de terminal:Se integran perfectamente con los sistemas operativos de terminales (TOS) y los sistemas de control de equipos (ECS) para convertirse en un componente totalmente sincronizado en una cadena logística automatizada.

3. Menores costos operativos de por vida (OPEX)

Eficiencia Energética:La energía eléctrica es significativamente más barata y eficiente que el diésel. Los accionamientos regenerativos pueden incluso devolver energía a la red al bajar un contenedor.

Mantenimiento reducido:Las ruedas de acero sobre rieles de acero tienen mucha menos fricción y desgaste que los neumáticos de caucho sobre asfalto. No hay neumáticos que reemplazar, ni motores diésel que mantener y menos tensión en toda la estructura.

Vida útil más larga:El entorno operativo controlado y la vibración reducida conducen a una menor fatiga estructural y una vida operativa más larga de la grúa.

4. Seguridad mejorada

Separación del Hombre y la Máquina:En los bloques RMG totalmente automatizados, el personal está excluido del área de apilamiento, lo que elimina el riesgo de accidentes por equipos en movimiento, caída de contenedores o errores humanos.

Sistemas de seguridad-incorporados:Los sistemas automatizados anti-colisión, monitoreo-de la velocidad del viento y prevención de balanceo de contenedores son estándar y altamente efectivos debido a los parámetros operativos fijos.

5. Mayor densidad de apilamiento y mejor utilización de la tierra

Mayor apilamiento:Los RMG pueden apilar contenedores de 1 sobre 7 o incluso de 1 sobre 8 de altura (7 u 8 contenedores en el suelo, más uno en la parte superior). Esto maximiza la capacidad de almacenamiento de un terreno determinado.

Luces más amplias:Se pueden diseñar para abarcar más filas de contenedores y un carril de tráfico, optimizando aún más el uso del espacio de la terminal.

6. Sostenibilidad ambiental

Cero emisiones locales:Como todas las-máquinas eléctricas, no producen gases de escape, partículas de diésel ni emisiones de gases de efecto invernadero en el punto de uso, lo que contribuye a un aire más limpio dentro y alrededor del puerto.

Reducción de ruido:El funcionamiento eléctrico es mucho más silencioso que el de los equipos que funcionan con diésel-, lo que reduce la contaminación acústica en las comunidades vecinas.

Recuperación de Energía:La capacidad de utilizar el frenado regenerativo mejora la eficiencia energética general.

 

Aplicaciones de las grúas RMG

Las ventajas específicas de los RMG los convierten en la solución ideal para escenarios de terminales bien-definidos.

1. Terminales de contenedores automatizadas de alto-volumen (la aplicación principal)
Esta es la aplicación clásica para RMG. Terminales diseñados desde cero para la automatización, comoAPM Terminals Maasvlakte II (Róterdam)oCTB en Qingdao, utilizan RMG en sus patios de apilamiento. Las grúas funcionan en conjunto con vehículos guiados automatizados (AGV) o vehículos de elevación automatizados para crear un flujo de contenedores altamente eficiente las 24 horas del día, los 7 días de la semana, con una mínima intervención humana.

2. Terminales ferroviarias intermodales
Los RMG son perfectamente adecuados para mover contenedores directamente entre buques portuarios y trenes (o entre diferentes trenes).

Transferencia directa:Pueden levantar un contenedor de un camión o apilar y colocarlo directamente en un vagón de ferrocarril con precisión.

Uso eficiente de la tierra:Su apilamiento de alta-densidad es valioso en los espacios a menudo-restringidos de los patios ferroviarios.

3. Estaciones de carga y almacenamiento de contenedores dedicados

Patios de almacenamiento-a largo plazo:Para las instalaciones que almacenan contenedores durante períodos prolongados, la alta densidad de apilamiento y el bajo costo operativo de los RMG son beneficios importantes.

Centros de Distribución:Los grandes centros logísticos y parques de distribución que prestan servicios a los principales minoristas o fabricantes utilizan RMG para gestionar sus flujos de contenedores de manera eficiente.

4. Terminales con disponibilidad limitada de terrenos
Cuando un puerto no puede ampliar fácilmente su huella, la única manera de aumentar la capacidad es apilar más alto y más denso. Los RMG brindan esta capacidad de manera más efectiva que cualquier otra alternativa-cansada.

5. Ubicaciones ambientalmente sensibles
Los puertos ubicados cerca de centros urbanos o en regiones con estrictas regulaciones de calidad del aire (como California o la UE) están adoptando cada vez más RMG totalmente eléctricos para cumplir sus objetivos de sostenibilidad y cumplir con las leyes ambientales.

 

El proceso de producción de unGrúa RMG (-pórtico montada en riel)Es una hazaña compleja de ingeniería pesada, que implica una planificación meticulosa, una fabricación avanzada y un montaje preciso. Por lo general, lo llevan a cabo fabricantes de maquinaria pesada especializados en grandes instalaciones dedicadas.

A continuación se muestra un desglose detallado del proceso de producción, desde el concepto hasta la puesta en marcha.

 

Fase 1: Diseño e ingeniería (el modelo digital)

Esta es la fase más crítica, donde la grúa nace digitalmente antes de cortar cualquier acero.

Diseño conceptual y detallado:

Requisitos del cliente:Los ingenieros trabajan con el cliente (la terminal portuaria) para definir las especificaciones: capacidad de elevación (por ejemplo, 40 a 50 toneladas bajo el esparcidor), ancho del tramo, altura de apilamiento (1 sobre 7), velocidad de elevación y grado de automatización.

Análisis Estructural:Utilizando el análisis de elementos finitos (FEA), los ingenieros simulan las tensiones, deformaciones y deflexiones en toda la estructura (vigas, patas) bajo diversas condiciones de carga para garantizar la integridad y la seguridad.

Diseño mecánico y eléctrico:Se crean diseños detallados para todos los sistemas: cajas de engranajes de polipasto y trole, enhebrado de cables, motores de accionamiento y esquemas eléctricos completos para potencia y control.

Diseño de sistemas de automatización y control:

Para los RMG modernos, esto es primordial. Se desarrolla y simula software para controladores lógicos programables (PLC), sistemas anticolisión, dirección automática y posicionamiento de contenedores.

Adquisición de artículos de largo plazo-:

Mientras comienza la fabricación, la empresa solicita componentes especializados con largos plazos de fabricación, como por ejemplo:

Motores de elevación y desplazamiento.

Cajas de cambios

PLC y variadores VVVF (Siemens, ABB, etc.)

Grados de acero especializados

Cables y poleas

 

Fase 2: Fabricación y fabricación (la construcción física)

Esta fase transforma el acero en bruto y los componentes en las piezas principales de la grúa. Sucede en un gran taller de fabricación cubierto.

Preparación y corte de acero:

Grandes placas y perfiles (vigas) de acero se entregan en fábrica.

Se limpian (granallan) y luego se cortan para darles formas precisas mediante métodos-controlados por computadora, comoCorte por plasmaoOxy-corte de combustible.

Sub-Fabricación del ensamblaje:

Las placas cortadas se sueldan entre sí para formar componentes más pequeños. Por ejemplo:

Vigas de caja:Se sueldan placas de acero en grandes secciones rectangulares huecas para la viga principal y las patas.

Carros finales:Se fabrican las complejas estructuras que albergan las ruedas y las transmisiones.

Estructura del carro:Se construye la estructura que soportará la maquinaria de elevación.

Montaje y soldadura principales:

Los sub-conjuntos se reúnen en grandes plantillas y accesorios para garantizar la precisión dimensional.

Elviga principalSe monta por tramos (si es muy largo) o como una sola pieza.

ElPatas de pórticoestán completamente ensamblados.

Esta etapa implica una soldadura extensa, a menudo realizada automáticamente por máquinas de soldadura robóticas para lograr consistencia y calidad. Soldadores altamente capacitados realizan soldaduras manuales críticas.

Post-Tratamiento de soldadura y control de calidad:

Alivio del estrés:Las estructuras soldadas críticas, como la viga principal, se calientan en un horno grande para aliviar las tensiones internas creadas durante la soldadura, evitando distorsiones y grietas.

Pruebas no-destructivas (END):Cada soldadura crítica se inspecciona utilizando métodos comoPruebas ultrasónicas (UT)oPruebas radiográficas (rayos X-)para encontrar defectos ocultos.

Comprobaciones dimensionales:Toda la estructura se escanea-con láser para garantizar que cumple con las tolerancias de diseño.

Preparación y pintura de superficies:

Toda la estructura de acero se chorrea-para eliminar el óxido y las incrustaciones, creando una superficie perfecta para la adhesión de la pintura.

Luego se pinta con varias capas de pintura de alto-rendimiento y resistente a la corrosión-, a menudo en un ambiente controlado para garantizar un acabado impecable. Esto es crucial para el duro y salado entorno portuario.

 

Fase 3: Pruebas previas al montaje y de aceptación en fábrica (FAT)

Antes del envío, la grúa se ensambla parcialmente en fábrica para verificar su funcionamiento.

Montaje en el Patio de la Fábrica:

Las patas del pórtico y la viga principal se atornillan o sueldan entre sí en una pista de prueba para formar la estructura del pórtico completa.

Se instalan el carro, la maquinaria de elevación y la cabina (si la hubiera).

Instalación eléctrica:

Los electricistas tienden miles de metros de cable, conectando motores, sensores y paneles de control.

Pruebas de aceptación de fábrica (FAT):

El cliente visita la fábrica para presenciar una serie de rigurosas pruebas:

Sin-pruebas de carga:Todos los movimientos (desplazamiento de la grúa, desplazamiento del carro, elevación) se prueban sin carga para comprobar el funcionamiento suave, la velocidad y el funcionamiento de los frenos.

Pruebas de carga:Esta es la prueba crítica. APrueba de carga estáticaSe realiza con un peso de prueba (normalmente un 25 % por encima de la capacidad nominal) levantado y sostenido para comprobar la integridad estructural. APrueba de carga dinámicase realiza a la capacidad nominal para probar todas las funciones en condiciones de trabajo.

Pruebas del sistema de seguridad:Se prueban todos los interruptores de límite, paradas de emergencia y alarmas.

 

Fase 4: Desmantelamiento, envío y montaje del sitio

Desmontaje y Logística:

Después de pasar FAT, la grúa se desmonta cuidadosamente en secciones transportables. La viga principal se corta en segmentos, se separan las patas, etc.

Estos componentes masivos se cargan en buques especializados en transporte marítimo-pesados-para transportarlos al puerto.

Preparación del sitio:

Mientras se construye la grúa, se prepara el terreno del cliente: se vierte la pesada base de hormigón y se instalan con extrema precisión las largas vías paralelas.

Montaje del sitio:

Un equipo de ingenieros de montaje especializados y operadores de grúas pesadas del fabricante se desplaza hasta el puerto.

Utilizando grandes grúas móviles, vuelven a montar la RMG sobre sus raíles permanentes, siguiendo el orden inverso al proceso de desmontaje.

Se rehacen todas las conexiones mecánicas y eléctricas.

 

Fase 5: Puesta en servicio y pruebas de aceptación en sitio (SAT)

Comprobaciones finales y calibración:

Todo el sistema está encendido.

Lo más importante es que todos los sistemas de automatización estén calibrados:Los sistemas de posicionamiento láser para el esparcidor, los sensores anti-colisión y la dirección automática-están ajustados-a las condiciones reales del sitio.

Pruebas de aceptación del sitio (SAT):

Se realiza con el cliente una ronda final de pruebas, a menudo más completa que la FAT, para demostrar que la grúa funciona según las especificaciones en su entorno real.

Una vez aprobada, la grúa se entrega al cliente y comienza la formación 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%.