Gru per container portuale

Caratteristiche e capacità chiave

Scala massiccia:Può essere alto più di 100 metri (~400 piedi), con un braccio abbastanza lungo da raggiungere il container più lontano sulle navi portacontainer più grandi del mondo (24+ container di larghezza).

Forza immensa:Progettato per sollevare carichi ultra-pesanti, spesso fino a 65 tonnellate sotto lo spreader, e di più per i sollevamenti in tandem.

Ad alta velocità:Progettato per la velocità e ridurre al minimo i tempi di consegna-della nave (un parametro portuale chiave). Le velocità di spostamento del sollevamento, del carrello e del portale sono tutte molto elevate.

Controllo di precisione:Azionamenti e automazione sofisticati consentono agli operatori di posizionare i contenitori entro pochi centimetri nelle strette guide delle celle di una nave.

Durabilità:Costruito per resistere ad ambienti di acqua salata difficili e corrosivi e per funzionare quasi ininterrottamente con tempi di inattività minimi.

Aumentare l’automazione:L'ultima generazione di gru STS è completamente automatizzata, gestita da remoto e integrata con i sistemi operativi terminali (TOS) per movimenti ottimizzati.

Tipi di gru per container portuali

Sebbene la gru STS sia la più iconica, un porto moderno utilizza una famiglia di gru specializzate:

Capacità di sollevamento 320 tonnellate
Portata (larghezza) 3 - 12 metri (regolabile)
Altezza di sollevamento 3 - 10 metri
Classe di lavoro A3-A5 (servizio da leggero a medio)
Velocità di sollevamento 0.5 - 8 m/min (variabile)
Tipo di trave principale Trave singola/doppia (tipo scatola-)
Alimentazione 220V/380V trifase o manuale
Modalità di controllo Controllo pensile/telecomando wireless
Tipo di paranco Paranco elettrico a catena/paranco a fune
Travel Drive Spinta manuale o motorizzata
Protezione dalla corrosione Zincatura a caldo-o verniciatura di grado- marino
Resistenza al vento Fino alla scala Beaufort 6 (per uso esterno)
Temperatura operativa: da -20 gradi a +50 gradi

Ecco una ripartizione dettagliata dei componenti di aGru per container portuale(Ship-to-Shore STS Crane), il colosso della logistica marittima.

La comprensione di questi componenti rivela la meraviglia ingegneristica dietro queste macchine. Possiamo classificarli in diversi sistemi:

1. Sistema strutturale (telaio e supporto)

Questo è l'enorme scheletro che supporta tutti gli altri componenti e resiste a forze immense.

Telaio del portale:L'intera struttura principale che si trova a cavallo della banchina. Include:

Tratta marittima (tratta fuoribordo):Il tratto lato acqua che si estende fino al parapetto sul bordo della banchina.

Tappa terrestre (tappa interna):La gamba dal lato terra. Lo spazio tra le due gambe consente il passaggio di camion, vagoni ferroviari e altre attrezzature.

Travi trasversali:Elementi orizzontali che collegano le gambe in alto e in basso, fornendo rigidità critica.

Braccio (braccio di sbraccio):La lunga trave orizzontale che si estende sull'acqua per raggiungere la nave portacontainer. Spesso è incernierato e può essere sollevato in posizione di parcheggio per consentire alle navi di manovrare ed evitare ostacoli.

A-Torre di sollevamento con telaio/braccio:L'alta struttura a forma di A-in cima al telaio del portale. Ospita i macchinari e le funi utilizzati per sollevare e abbassare il braccio.

Sistema di viaggio a portale (gru):L'insieme che permette all'intera gru di spostarsi lungo la banchina.

Carrelli da viaggio:Enormi gruppi di ruote alloggiati alla base di ciascuna gamba.

Ruote ferroviarie:Le-ruote in acciaio per carichi pesanti che scorrono sui binari dedicati incastonati nella banchina.

Morsetti per binari:Potenti morse idrauliche che bloccano la gru alle rotaie durante i venti forti o quando non in uso, impedendo movimenti accidentali.

2. Sistema di sollevamento e carrello (muscolo e movimento)

Questo sistema gestisce l'effettivo sollevamento e il movimento orizzontale del contenitore.

Telaio del carrello:La struttura che trasporta i macchinari di sollevamento e corre lungo le rotaie sul braccio e sul braccio lato terra-.

Motori di azionamento del carrello:Motori elettrici che azionano le ruote per spostare il carrello avanti e indietro lungo le travi della gru.

Macchinari di sollevamento:

Motori di sollevamento:Motori elettrici molto potenti che forniscono la coppia necessaria per sollevare e abbassare i contenitori carichi.

Tamburi di sollevamento:Grandi tamburi in acciaio attorno ai quali sono avvolte le funi del paranco.

Covoni:Grandi pulegge che guidano le funi di sollevamento dai tamburi allo spreader.

Spalmatore (raggio di diffusione):L'attrezzo di sollevamento intelligente che è la “mano” della gru. È un telaio in acciaio che:

Twistlock:Perni azionati idraulicamente o elettricamente che si innestano negli angoli di un container per bloccarlo saldamente.

Regolazione della dimensione:Può regolare telescopicamente la sua lunghezza per gestire contenitori di diverse dimensioni (20 piedi, 40 piedi, 45 piedi).

Sensori:Dotato di sensori per rilevare la presenza del contenitore, il peso e se i twistlock sono bloccati correttamente.

Bracci di guida:Imbuti che aiutano a guidare lo spanditore sul contenitore anche in condizioni di vento o con leggero disallineamento.

3. Sistema di potere e controllo (nervi e cervello)

Questo sistema fornisce energia e comanda le funzioni della gru.

Ingresso alimentazione/sistema avvolgicavo:Le gru STS sono generalmente alimentate da un cavo ad alta-tensione dalla riva.

Avvolgicavo:Un grande tamburo motorizzato che svolge e ritrae il pesante cavo elettrico mentre la gru viaggia lungo la banchina, mantenendolo in ordine e prevenendo danni.

Cabina dell'operatore:Montato sul carrello, offre all'operatore una perfetta visuale- dall'alto della stiva della nave. E' dotato di:

Sedie di controllo ergonomichecon joystick e pannelli di controllo per una manipolazione precisa.

Aria condizionatae sospensioni per isolare l'operatore dal rumore e dal movimento.

Fotocamere e monitorfornendo viste dello spreader, della cella del contenitore e dei punti ciechi.

Unità e pannelli di controllo:Elettronica sofisticata, tra cui:

Azionamenti a frequenza variabile (VFD):Per un'accelerazione e una decelerazione fluide e un controllo preciso della velocità di tutti i movimenti (paranco, carrello, portale).

Controllore logico programmabile (PLC):Il "cervello" che gestisce la logica di controllo e le sequenze di automazione della gru.

Stazione di controllo remoto (opzione moderna):Nelle gru più recenti, l'operatore può controllarle da una stanza con aria condizionata-sul terminale con più feed video, riducendo l'affaticamento e migliorando la sicurezza.

4. Sistemi di sicurezza e ausiliari (la protezione)

Sistemi critici che garantiscono un funzionamento sicuro e affidabile 24 ore su 24, 7 giorni su 7.

Sistema anti-oscillazione:Utilizza il PLC e il software di azionamento per calcolare e smorzare automaticamente il movimento del pendolo del contenitore sospeso, consentendo un posizionamento più rapido e sicuro.

Sistemi di prevenzione delle collisioni:Sensori e software per evitare che il carrello o lo spreader entrino in collisione con ostacoli presenti sulla nave o con la gru stessa.

Anemometro e stazione meteorologica:Misura la velocità del vento. Il sistema di controllo della gru rallenterà o interromperà automaticamente le operazioni se la velocità del vento supera i limiti di sicurezza.

Sistema di pesatura contenitori:Spesso integrato nel sistema di sollevamento per misurare il peso di ciascun container durante il sollevamento.

Illuminazione:Proiettori potenti per il funzionamento notturno.

Sistema antincendio:Soprattutto nella cabina dell'operatore e nei locali elettrici.

SCHIZZO

Tecnica principale

Questi vantaggi sono il motivo per cui le gru STS sono la spina dorsale indiscussa del commercio globale di container, offrendo efficienza e dimensioni senza pari.

1. Produttività e velocità senza pari

Elevata produttività:Progettato per operazioni a ciclo ultra-elevato-, in grado di spostare un container ogni2-3 minuti. Questa velocità è fondamentale per ridurre al minimo i tempi di sosta-della nave nel porto, che rappresenta un fattore di costo chiave per le compagnie di navigazione.

Operazioni simultanee:Le loro grandi dimensioni consentono loro di lavorare su più file di un'enorme nave portacontainer contemporaneamente, accelerando notevolmente il processo di carico e scarico rispetto a qualsiasi altro metodo.

2. Scala e portata enormi

Capacità di servire meganavi:Le moderne gru STS sono le uniche attrezzature in grado di movimentare le navi portacontainer più grandi del mondo (24,000+ TEU). Hanno bracci abbastanza lunghi da raggiungere le navi che lo sono24 contenitori di larghezza.

Elevata capacità di sollevamento:Progettato per sollevare container estremamente pesanti (spesso fino a 65 tonnellate sotto lo spreader) e persino eseguire "sollevamenti in tandem" con due container contemporaneamente in alcune configurazioni.

3. Precisione e controllo

Unità avanzate:I sofisticati sistemi di controllo (come gli azionamenti CA rigenerativi) consentono movimenti incredibilmente fluidi e precisi, consentendo agli operatori di posizionare i contenitori entro pochi centimetri nelle strette guide delle celle di una nave.

Tecnologia anti-ondeggiamento:I sistemi automatizzati smorzano l'oscillazione del pendolo del contenitore, consentendo uno spostamento e un posizionamento più rapidi senza oscillazioni rischiose.

4. Durabilità e affidabilità

Costruito per il funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7:Costruito in acciaio ad alta-resistenza per resistere all'uso costante nell'ambiente ostile e corrosivo dell'acqua salata di un porto. Sono progettati per tempi di inattività minimi.

Resistenza agli agenti atmosferici:Progettato per funzionare in sicurezza in caso di vento forte e condizioni meteorologiche avverse, con anemometri che rallentano o arrestano automaticamente le operazioni se i limiti vengono superati.

5. Aumentare l'automazione e l'integrazione

Operazione remota:Le gru più recenti possono essere azionate da una sala di controllo sul terminal, migliorando il comfort e la sicurezza dell'operatore.

Integrazione dei dati:Completamente integrato con il Terminal Operating System (TOS), ottimizzando il posizionamento di ogni container sulla nave e nel piazzale per uno stivaggio efficiente e il successivo scarico.

Sequenziamento automatizzato:Il sistema della gru può ricevere ed eseguire una sequenza di movimenti pre-pianificata, riducendo drasticamente i tempi decisionali e migliorando l'efficienza.

6. Sicurezza

Prevenzione delle collisioni:Sensori e software impediscono allo spreader di entrare in collisione con la struttura della nave o altri container.

Pesatura del contenitore:Le bilance integrate verificano il peso del container durante il sollevamento, garantendo che rientri nei limiti di sicurezza e fornendo dati critici per la stabilità della nave.

Ambiente operatore isolato:La cabina è progettata per proteggere l'operatore dalle intemperie e dal rumore, riducendo l'affaticamento.

L'applicazione principale è ilcarico e scarico di navi portacontainer. Tuttavia, questa semplice affermazione racchiude un processo complesso e orchestrato all’interno di un terminal marittimo.

1. Il ciclo primario: movimentazione delle navi

Scarico (Scarico):L'applicazione più visibile. La gru STS preleva i container di importazione dalle guide delle celle nella stiva della nave e li posiziona sui veicoli di trasporto in attesa sulla banchina (camion terminali o veicoli a guida automatizzata - AGV).

Caricamento (Caricamento):Il processo inverso. La gru preleva i container per l'esportazione dai veicoli di trasporto e li posiziona in punti precisi nella stiva della nave secondo il piano di stivaggio.

2. Operazioni intermodali

Trasferimento diretto alla ferrovia:In alcuni layout portuali avanzati, la gru STS può posizionare i container direttamente sui vagoni ferroviari in attesa sui binari che corrono sotto il portale della gru, semplificando il trasferimento al trasporto terrestre-.

3. Oltre la banchina: applicazioni specializzate

Sebbene il ruolo principale sia la spedizione-a-a terra, la stessa tecnologia di base viene applicata in diverse configurazioni:

Gru Portainer®:Una marca e un tipo specifico di gru STS che è diventato per loro un nome generico.

Gru post-Panamax e Super Post-Panamax:Termini che indicano le dimensioni della nave che la gru può gestire (più larghe delle vecchie chiuse del Canale di Panama).

Gru da banchina-montate su rotaia (RMQC):Un altro nome tecnico per le gru STS, che ne sottolinea la natura-montata su rotaia.

Il processo di produzione di aGru di sollevamento mobile per imbarcazioni/marine da 200 tonnellatecoinvolge diverse fasi, dalla progettazione e ingegneria alla fabbricazione, assemblaggio e test. Di seguito è riportata una ripartizione dettagliata del tipico processo di produzione:

1. Progettazione e ingegneria

Progettazione concettuale:Gli ingegneri creano schizzi iniziali e modelli 3D in base alla capacità di carico (200 tonnellate), alla portata, alla mobilità e alle condizioni ambientali (uso marino).

Analisi strutturale:L'analisi degli elementi finiti (FEA) garantisce che la gru sia in grado di gestire carichi dinamici, vento e forze delle onde.

Sistemi idraulici ed elettrici:Progettazione di cilindri idraulici, argani e sistemi di controllo per operazioni di sollevamento fluide.

Selezione del materiale:Acciaio ad alta-resistenza (ad es. ASTM A514) per la resistenza alla corrosione in ambienti marini.

Conformità normativa:Soddisfa gli standard comeDNV-GL, ABS o Lloyd's Registerper gru marine.

2. Approvvigionamento materiali

Piastre e travi in ​​acciaio:Acquistati per il braccio, il telaio e la struttura strutturale.

Componenti idraulici:Pompe, cilindri, tubi flessibili e valvole da fornitori certificati.

Impianti Elettrici:Motori, sensori e pannelli di controllo (spesso impermeabili per uso marino).

Funi metalliche e pulegge:Cavi in ​​acciaio di alta-qualità per il sollevamento.

3. Fabbricazione

A. Fabbricazione strutturale

Taglio e modellatura:Taglio plasma/laser CNC per pezzi di precisione.

Saldatura:Saldatura automatizzata e manuale (saldatura ad arco sommerso per sezioni spesse).

Costruzione del braccio:Design a reticolo o telescopico per resistenza e mobilità.

Telaio e stabilizzatori:Rinforzato per stabilità durante i sollevamenti.

B. Assemblaggio idraulico e meccanico

Sistema idraulico:Installazione di pompe, cilindri e tubi flessibili.

Argani e tamburi:Montato per operazioni di sollevamento e abbassamento.

Meccanismo di rotazione:Consente la rotazione di 360 gradi (se applicabile).

C. Sistemi elettrici e di controllo

Cabina di controllo:Postazione operatore impermeabile con joystick/sensori.

Monitoraggio del carico:Celle di carico e finecorsa per la sicurezza.

Alimentazione elettrica:Motore diesel o motore elettrico (tipo marino-).

4. Assemblaggio e integrazione

Installazione dell'asta:Montato sul telaio con punti di articolazione.

Contrappesi:Aggiunto per saldo (se richiesto).

Cablaggio e impianto idraulico finali:Collegamento di impianti idraulici ed elettrici.

Verniciatura e rivestimento:Vernice anti-corrosione (rivestimenti epossidici o di zinco).

5. Test e controllo qualità

Test di carico:Sollevamento di 200 tonnellate (+25% test di sovraccarico, secondo gli standard).

Test funzionali:Controllo dei movimenti idraulici, della rotazione e della stabilità.

Test ambientali:Test in nebbia salina per la durabilità marina.

Controlli di sicurezza:Sistemi di arresto di emergenza, allarmi di sovraccarico.

6. Consegna e messa in servizio

Trasporto:Smontato per la spedizione o consegnato come unità mobile.

In-assemblaggio in loco:Rimontato al molo o al cantiere navale.

Formazione degli operatori:Protocolli di manipolazione e sicurezza.

Vista dell'officina:

L'azienda ha installato una piattaforma di gestione intelligente delle apparecchiature e ha installato 310 set (set) di robot di movimentazione e saldatura. Dopo il completamento del piano, ci saranno più di 500 set (set) e il tasso di messa in rete delle apparecchiature raggiungerà il 95%. 32 linee di saldatura sono state messe in uso, è prevista l'installazione di 50 e il tasso di automazione dell'intera linea di prodotti ha raggiunto l'85%.