Grúa elevadora para barcos de servicio pesado-de 100 toneladas

Características clave

Alta capacidad de elevación:La característica principal es su capacidad para levantar 100 toneladas (aproximadamente 90.700 kg). Esta capacidad se calcula cuidadosamente para incluir no sólo el peso seco de la embarcación, sino también el peso del agua, el combustible, el barro y el equipo atrapado a bordo (conocido como "carga levantada").

Amplios tramos:Estas grúas están diseñadas con una viga ancha (la distancia entre las patas) para adaptarse a la viga (ancho) de embarcaciones grandes. Son comunes luces de 10 a 20 metros (30 a 65 pies).

Altura de elevación:Proporcionan altura suficiente para levantar la quilla de un barco del suelo, del muelle o de un remolque de transporte. Esto puede variar de 6 a 15 metros (20 a 50 pies) o más.

Durabilidad y resistencia a la corrosión:Construidos con acero de alta-resistencia (a menudo Grado S355 o superior) y cuentan con una amplia protección contra la corrosión, incluidos sistemas de pintura de grado marino-especializados, galvanización o ánodos de sacrificio para resistir el duro entorno de agua salada.

Comparación con otros sistemas de elevación de embarcaciones

Comparación con otros sistemas de elevación de embarcaciones

Capacidad de elevación 120 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

1. Sistema Estructural (El Esqueleto)

Este sistema soporta toda la carga y proporciona el armazón de la grúa.

Vigas principales/vigas de puente:Estas son las principales vigas horizontales que se extienden a lo ancho del dique seco o del ferrocarril. Para una capacidad de 100-toneladas, estas son secciones masivas, en forma de caja-(viga cajón) o de vigas en I, diseñadas para una rigidez extrema y una deflexión mínima.

Carros finales/patas:Las estructuras verticales en cada extremo de las vigas del puente. En ellos se alojan las ruedas y los mecanismos de accionamiento para mover toda la grúa a lo largo del muelle.

Estructura del carro:El robusto marco que recorre la parte superior de las vigas principales. Lleva la maquinaria de elevación y mueve la carga de un lado a otro a lo ancho del buque.

Bogies y ruedas:Los conjuntos en la base de los testeros. Distribuyen el enorme peso sobre los carriles de la grúa. Una grúa de 100 toneladas tendrá varias ruedas por pata para manejar la carga.

Rieles y pista de grúa:Los rieles de acero-de alta resistencia instalados en el muelle, sobre los cuales se desplaza la grúa. La integridad de esta pista es fundamental para una operación segura.

2. Sistema de elevación y elevación (los músculos)

Este sistema es responsable de la elevación, descenso y posicionamiento preciso de la embarcación.

Unidad de elevación:El mecanismo de elevación del núcleo. Consta de:

Motor de elevación:Un motor eléctrico-de alto par (a menudo de CA con variador de frecuencia para un control suave).

Caja de cambios:Reduce la alta velocidad del motor a un par utilizable para levantar cargas pesadas de forma lenta y potente.

Tambor:Un cilindro grande, en forma de carrete-alrededor del cual se enrolla el cable.

Frenos:Múltiples frenos redundantes-a prueba de fallos. El freno primario suele estar en el eje del motor y un freno mecánico de emergencia secundario se activa automáticamente en caso de un corte de energía.

Cuerda de alambre:Cable de acero de múltiples-hebras de extremadamente alta-resistencia. El diámetro y la construcción están especificados para manejar una carga de 100 toneladas con un factor de seguridad significativo (generalmente 5:1 o superior).

Poleas / Bloques:Las poleas ranuradas que guían y encaminan el cable metálico. El "bloque" es el conjunto que contiene las poleas. Una grúa de 100-toneladas utilizará un sistema de "enhebrado" de varias partes para multiplicar la fuerza de elevación y proporcionar redundancia.

Bloque de gancho:El conjunto que se conecta a las eslingas de elevación del barco. Contiene múltiples poleas y un gran gancho de seguridad de acero forjado. El bloque en sí puede pesar varios cientos de kilogramos.

Barra/viga separadora de elevación:Un componente crucial para el levantamiento de embarcaciones. Es una viga rígida que se conecta al bloque del gancho y tiene múltiples puntos de sujeción para eslingas. Su propósito es distribuir la carga uniformemente por el casco del barco, evitando daños y asegurando una elevación estable y nivelada.

3. Sistemas de potencia, control y seguridad (los nervios y el cerebro)

Este sistema alimenta la grúa y permite al operador controlarla de forma segura y precisa.

Sistema de entrega de energía:

Carrete de cable/barra conductora:Entrega electricidad a la grúa en movimiento. Un gran carrete de cable motorizado gestiona el pesado cable de alimentación, o la grúa utiliza un sistema de barras conductoras rígidas que corre paralela a la vía.

Sistema de control:

Cabina del Operador:Una cabina cerrada con clima-controlado suspendida de la estructura de la grúa, lo que brinda al operador una vista clara del elevador. Alternativamente, puede ser unSistema de control remotodonde el operador utiliza un colgante inalámbrico para controlar la grúa desde el suelo, ofreciendo mejor visibilidad y seguridad.

Panel de control y PLC:El "cerebro" de la grúa. Un controlador lógico programable (PLC) gestiona todas las funciones de la grúa, proporciona una aceleración/desaceleración suave y monitorea los dispositivos de seguridad.

Componentes críticos de seguridad:

Indicador de momento de carga (LMI):El dispositivo de seguridad más importante. Supervisa constantemente el peso de la carga (mediante galgas extensométricas) y la configuración de la grúa. Advertirá al operador y detendrá operaciones peligrosas si se detecta una sobrecarga o inestabilidad.

Interruptores de límite:Estos cortan automáticamente la energía para evitar que el polipasto se desplace demasiado-(hacia arriba o hacia abajo), que el carro vaya demasiado lejos o que la grúa golpee el final de su carril.

Sistemas anti-colisión:Sensores o láseres que evitan que choquen dos grúas que operan en la misma pista.

Anemómetro:Un sensor de velocidad del viento. Levantar un barco grande es muy sensible al viento; El sistema LMI advertirá al operador o desactivará el movimiento de la grúa si la velocidad del viento excede los límites de seguridad.

Parada de emergencia (E-Parada):Botones rojos ubicados de manera prominente que cortan toda la energía a los motores de la grúa en caso de emergencia.

Bloques de carga y ganchos con pestillos de seguridad:Evite que las eslingas se salgan accidentalmente del gancho.

Aplicaciones de cada componente

BOSQUEJO

Técnico principal

Ventajas clave de una grúa elevadora para barcos de servicio pesado de 100-ton

1. Capacidad de elevación y versatilidad inigualables

Maneja una amplia gama de embarcaciones:La principal ventaja es la capacidad de levantar buques de hasta 100 toneladas. Esto abre el mercado a clientes más grandes y rentables, incluidos mega-yates (30-40 metros), pequeños barcos comerciales, patrulleras militares y grandes arrastreros de pesca.

Preparando tu negocio-para el futuro:Invertir en una capacidad de 100 toneladas prepara sus instalaciones para la tendencia de embarcaciones comerciales y recreativas cada vez más grandes.

Elevación de múltiples-cascos:Puede levantar catamaranes y trimaranes de manera eficiente, lo que puede resultar un desafío para otros sistemas de elevación debido a su amplia manga.

2. Eficiencia operativa y velocidad superiores

Lanzamiento y transporte rápidos-:El proceso de sacar una embarcación del agua y trasladarla a un lugar de almacenamiento (y viceversa) es significativamente más rápido que con los elevadores sincronizados o los ferrocarriles marítimos. Esto le permite atender a más clientes por día, especialmente durante las temporadas altas.

Transferencia Directa y Spotting:La grúa puede recoger un barco y transportarlo directamente a su lugar de estacionamiento sin pasos intermedios. Esta operación de "un-paso" ahorra una cantidad considerable de tiempo y trabajo.

Alta maniobrabilidad:Los modernos polipastos para embarcaciones-de servicio pesado suelen ser-con neumáticos de goma y autopropulsados-, lo que permite una excelente maniobrabilidad en astilleros abarrotados. Pueden colocar vasos en espacios reducidos con precisión.

3. Seguridad y control mejorados

Sistema de elevación sincronizado:Los modelos avanzados cuentan con polipastos totalmente sincronizados y controlados por computadora-en cada pata. Esto garantiza que la carga permanezca nivelada y estable durante la elevación, transferencia y descenso, lo que reduce drásticamente el riesgo de tensión en el casco, daños o un incidente de vuelco.

Fallan-sistemas de frenado seguros:Estas grúas están equipadas con múltiples sistemas de frenado redundantes (mecánicos, eléctricos y regenerativos) para sujetar la carga de forma segura, incluso en caso de un corte de energía.

Gestión de carga precisa:Los operadores tienen un control preciso sobre las velocidades de elevación y descenso, lo que permite una colocación suave en bloques y soportes, lo cual es crucial para cascos costosos.

4. Espacio de jardín y densidad de almacenamiento maximizados

Almacenamiento de alta-densidad:Al levantar los recipientes lo suficientemente alto, puede apilarlos en dos o incluso tres en áreas de almacenamiento designadas. Esto multiplica la capacidad de su jardín sin necesidad de adquirir más terreno.

Diseño flexible:A diferencia de un syncrolift fijo o de un ferrocarril, una grúa móvil no requiere un camino exclusivo y obstruido. Esto permite un uso más flexible y eficiente de todo el espacio del jardín.

5. Riesgo reducido de daños al casco

Barras separadoras/correas de elevación anchas y personalizables:La carga se distribuye uniformemente en una amplia zona del casco del barco mediante barras espaciadoras largas y reforzadas y eslingas anchas y acolchadas. Esto evita la carga puntual-y posibles daños a la estructura del casco, el gelcoat o apéndices como quillas y timones.

Manejo suave:El movimiento hidráulico controlado de un polipasto moderno es mucho más suave para la estructura de una embarcación que las sacudidas o la elevación desigual que pueden ocurrir con sistemas menos sofisticados.

6. Ventajas económicas y retorno de la inversión (ROI)

Atraiga clientes de alto-valor:La capacidad de dar servicio a grandes yates y embarcaciones comerciales exige tarifas de servicio más altas y atrae a una clientela más adinerada.

Menores costos laborales:La automatización y la eficiencia reducen la cantidad de personal y las horas de trabajo-necesarias para cada operación-de transporte.

Presión reducida sobre el suelo:El peso de la grúa y su carga se distribuye sobre múltiples ruedas grandes-con neumáticos de goma, lo que minimiza la necesidad de plataformas de concreto excepcionalmente gruesas y costosas en comparación con otras opciones de elevación-pesadas.

Potencial multi-propósito:Si bien está especializada para embarcaciones, la grúa también se puede utilizar para otros levantamientos pesados ​​dentro del astillero, como mover motores grandes, secciones de diques secos u otra maquinaria pesada.

Aplicaciones primarias

Botadura y recuperación de embarcaciones/yates:

Objetivo:La aplicación más fundamental. Mover embarcaciones del agua a tierra firme (recuperación) y de regreso al agua (lanzamiento).

Buques atendidos:Grandes yates a motor (de 30 a 50 metros o más), embarcaciones pesqueras comerciales, pequeños transbordadores de pasajeros, lanchas patrulleras, embarcaciones auxiliares navales y grandes yates de vela con quilla fija.

Mantenimiento y Reparación de Dique Seco:

Objetivo:Levantar embarcaciones fuera del agua para colocarlas en un área de trabajo dedicada a inspecciones de casco, limpieza, pintura y reparaciones mecánicas.

Tareas específicas:

Limpieza y pintura del casco:Eliminación de crecimiento marino (biofouling) y aplicación de pintura antiincrustante.

Servicio de hélice y timón:Inspección y reparación de sistemas de propulsión.

A través de-Reparaciones de accesorios del casco:Reemplazo de tomas de mar, transductores y ánodos.

Inspecciones Estructurales:Comprobación de daños en el casco, corrosión o delaminación.

Almacenamiento de invierno y "apilamiento":

Objetivo:En climas estacionales, estas grúas se utilizan para colocar de manera eficiente una gran cantidad de embarcaciones en patios de almacenamiento de alta-densidad para la temporada baja-.

Método:La grúa funciona en conjunto con remolques de transporte especializados. Levanta el barco del agua, lo coloca en un remolque y también puede apilar barcos en varias filas en un patio de almacenamiento, maximizando el espacio.

Puesta en servicio y equipamiento de embarcaciones nuevas-:

Objetivo:En los astilleros y constructores de barcos, la grúa se utiliza para levantar los cascos recién construidos del cobertizo de construcción y colocarlos por primera vez en el agua. También se utiliza para mover cascos entre diferentes etapas del proceso de acondicionamiento.

Salvamento de emergencia y reubicación:

Objetivo:Levantar rápidamente embarcaciones que se están hundiendo, parcialmente sumergidas o dañadas para evitar su pérdida total o limpiar un canal. También es crucial para trasladar embarcaciones a lugares más seguros antes de condiciones climáticas adversas como huracanes.

Transporte y Posicionamiento:

Objetivo:Mover embarcaciones por un astillero, de un muelle de trabajo a otro, o posicionarlas para tareas específicas, como subir mástiles-en veleros grandes.

Fase 1: Ingeniería y Diseño

Esta es la fase más crítica, donde se definen el rendimiento y la seguridad de la grúa.

Requisitos del cliente y análisis del sitio:Los ingenieros recopilan datos: capacidad máxima (100 toneladas), envergadura, altura de elevación, entorno operativo (marino corrosivo), ciclo de trabajo (CMMS Clase D o E para trabajos pesados-) y suministro de energía.

Diseño estructural y cálculos:

Modelado CAD:Se crean modelos 3D de toda la estructura de la grúa (vigas de puente, testeras, carro, polipasto).

FEA (Análisis de elementos finitos):El software simula cargas, tensiones y deflexiones para garantizar que la estructura pueda soportar 100 toneladas con un factor de seguridad significativo (a menudo un 25-30 % por encima de la carga nominal). Esto identifica áreas de alto estrés para refuerzo.

Simulación de prueba de carga:La grúa virtual se somete a pruebas de carga dinámicas y estáticas simuladas.

Diseño de sistemas mecánicos y eléctricos:

Selección de mecanismos de elevación (caja de cambios, tambor, cable metálico), accionamiento del trole y sistemas de accionamiento del puente.

Diseño del sistema de transmisión de potencia (motores, frenos, acoplamientos).

Creación de esquemas eléctricos para el sistema de control, variadores de frecuencia (VFD para buen funcionamiento) y circuitos de seguridad.

Cumplimiento normativo:Los diseños se comparan con estándares internacionales comoISO, FEM, CMAA (Asociación de Fabricantes de Grúas de América) y DNV/GLpara aplicaciones marinas.

Fase 2: Adquisición y preparación de materiales

Materias primas:Solicitar placas de acero certificadas de alta-calidad (p. ej., ASTM A572 Grado 50), secciones laminadas (vigas I-, canales) y piezas forjadas para componentes críticos como ganchos, ejes y ruedas.

Abastecimiento de componentes:Adquisición de piezas estandarizadas: motores, cajas de cambios, frenos, rodamientos, cables metálicos, poleas, paneles eléctricos, VFD y-botoneras colgantes o controles remotos por radio.

Fase 3: Fabricación y Mecanizado

Se trata de la fabricación práctica-de los principales componentes de la grúa.

Fabricación de vigas de puentes:

Corte:Las placas de acero se cortan a medida mediante máquinas de corte por plasma CNC o por oxicorte-para mayor precisión.

Soldadura:Los sub-conjuntos están soldados. Las vigas principales se fabrican mediante soldadura por arco sumergido (SAW) automatizada para obtener soldaduras profundas, consistentes y de alta-resistencia. Se puede utilizar un tratamiento térmico previo-y post-soldadura (PWHT) para aliviar las tensiones.

Control de calidad:Las costuras de soldadura se inspeccionan visualmente y mediantePruebas no-destructivas (END)como pruebas ultrasónicas (UT) o inspección de partículas magnéticas (MPI).

Fabricación de camiones finales:

Se fabrican los carros de extremo, que albergan los motores de accionamiento del puente, las cajas de engranajes y las ruedas.

Los ejes de las ruedas y los cojinetes están instalados en carcasas mecanizadas con precisión-.

Fabricación del marco del carro:

Se construye el marco que soporta la unidad de elevación. Debe ser robusto para soportar la carga de 100 toneladas y las fuerzas durante el viaje.

Componentes como el tambor, el motor, la caja de cambios y las poleas se prueban-.

Mecanizado de Piezas Críticas:

Los componentes clave, como las bandas de rodadura de las ruedas, los muñones de los ejes y las interfaces de acoplamiento, se mecanizan en tornos y fresadoras para lograr tolerancias y acabados superficiales precisos.

Fase 4: Sub-Montaje y Tratamiento Superficial

Sub-ensamblaje:

Los sistemas de propulsión están montados. Por ejemplo, el motor, la caja de cambios, el acoplamiento y la rueda se ensamblan en un único "conjunto de accionamiento" para el puente y el carro.

La unidad de elevación-que comprende el motor, el freno, la caja de cambios, el tambor y la guía del cable-se ensambla y prueba como una unidad.

Preparación y pintura de superficies:

Todos los componentes de acero sonarenilla-aplastada(granallado abrasivo) para eliminar las incrustaciones de laminación y el óxido, creando una superficie limpia y perfilada para la adhesión de la pintura.

Se aplica un sistema de pintura multi-capa, normalmente:

Cebador:Imprimación epoxi- rica en zinc para una protección superior contra la corrosión.

Capa Intermedia:Capa de construcción-epoxi.

Capa superior:Acabado de poliuretano en color especificado por el cliente. Este sistema es esencial para resistir el duro entorno marino.

Fase 5: Montaje y montaje final

Esto se puede hacer en las instalaciones del fabricante para grúas más pequeñas o, más comúnmente para grúas grandes de 100 toneladas, en las instalaciones del cliente.

En-Preparación del sitio:Las vigas de la pista se inspeccionan para garantizar que estén niveladas, paralelas y capaces de soportar las cargas de la grúa.

Construcción del Puente Principal:

Los testeros están conectados a las vigas principales mediante pernos-de alta resistencia, formando el puente completo.

Toda la estructura del puente se eleva sobre los carriles de la pista, a menudo mediante una grúa móvil.

Instalación de carro y polipasto:El carro pre-preensamblado, con la unidad de elevación, se levanta y se coloca sobre los rieles del puente.

Integración mecánica y eléctrica:

Instalación de los conjuntos de accionamiento del puente y del carro.

Sistema de enrollado de cable:Instalación de un sistema de carrete de cable o barra conductora para entregar energía a lo largo de la grúa.

Alambrado:Los electricistas conectan todos los motores, sensores y dispositivos de seguridad al panel de control principal.

Fase 6: Puesta en servicio, pruebas y certificación

Esta es la validación final de que la grúa es segura y operativa.

Comprobaciones funcionales previas-:Inspección visual, verificación de torque de pernos, continuidad eléctrica y funcionalidad de dispositivos de seguridad (finales de carrera, parada de emergencia).

Sin-prueba de carga:La grúa y el carro se desplazan a lo largo de todo su recorrido a varias velocidades sin carga para verificar el funcionamiento suave, la alineación y los ruidos extraños.

Prueba de carga (el paso más crítico):

Prueba de carga estática:El polipasto se eleva a una altura segura y se aplica una carga de prueba.25% mayor que la capacidad nominal (125 toneladas)se aplica y se mantiene durante un período. La estructura se inspecciona para detectar deflexiones permanentes.

Prueba de carga dinámica:una carga de prueba10% mayor que la capacidad nominal (110 toneladas)se levanta, se mueve y se detiene en todo el rango de movimiento de la grúa. Esto prueba los frenos, las transmisiones y los controles en condiciones dinámicas.

Verificación del sistema de seguridad:Todos los interruptores de límite (gancho superior/inferior, final-de-carro y puente), protección contra sobrecarga y paradas de emergencia se prueban y se confirma que están operativos.

Capacitación y documentación del operador:Los operadores del cliente están capacitados sobre el uso seguro de la grúa. Se entrega toda la documentación, incluidos los cálculos de diseño, informes de prueba y manuales.

Certificación Final:Un inspector externo-o el ingeniero principal del fabricante emite unaCertificado de conformidad y prueba, verificando que la grúa cumpla con todos los estándares regulatorios y de diseño.

Sólo después de completar con éxito todas estas fases se entrega oficialmente al cliente la grúa elevadora para barcos de 100 toneladas para su reparación. Todo el proceso, desde el diseño hasta la entrega, puede tardar varios meses.

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%.