Gru a cavalletto per container montata su rotaia Rmg

Cos'è una gru RMG?

Una gru RMG è una grande gru a portale utilizzata per impilare i container in un cantiere che si muove su binari fissi. Questo sistema di binari definisce l'area di lavoro della gru, rendendolo ideale per terminal altamente automatizzati, con volumi elevati-e con un layout prevedibile.

 

Caratteristiche chiave

Percorso fisso su rotaie:Questa è la caratteristica distintiva. La gru si muove avanti e indietro lungo una serie di binari paralleli in acciaio incastonati nel cortile. Ciò consente movimenti estremamente precisi e automatizzati.

Struttura a portale:Simile a un RTG, ha un alto telaio in acciaio che si estende sulle pile di container. Tuttavia, gli RMG sono spesso più grandi e possono gestire campate più ampie e altezze di impilamento maggiori.

Fonte di alimentazione:Quasi esclusivamenteElettrico. Sono alimentati da un sistema di conduttori (come sbarre collettrici o sistemi a festoni) che corrono lungo il binario, con conseguente zero emissioni locali.

Alto grado di automazione:Gli RMG sono la tecnologia preferita per i terminal container automatizzati. Il loro percorso fisso li rende perfettamente adatti al funzionamento-controllato dal computer.

Capacità di impilamento:In genere, gli RMG possono impilarsi più in alto e più ampi degli RTG-solitamente 1 su 7 o anche 1 su 8 e possono estendersi su più righe di contenitori.

 

RMG vs. RTG: un riepilogo del confronto diretto

Caratteristica	RMG (portale montato su rotaia-)	RTG (cavalletto- gommato)
Mobilità	Fisso.Si muove solo su binari fissi.	Alto.Si muove su pneumatici di gomma all'interno del cortile.
Flessibilità/disposizione	Inflessibile.Layout fisso, difficile da modificare.	Flessibile.La disposizione del cantiere può essere modificata; le gru possono essere ridistribuite.
Fonte di energia	Elettrico(tramite rotaia conduttrice/sbarra collettrice).	Diesel-Elettrico(comune) oElettrico(con avvolgicavo).
Automazione	Eccellente.Ideale per l'automazione completa.	Bene.Possibile, ma più complesso a causa dell'allineamento dei pneumatici.
Altezza/densità di impilamento	Più alto.In genere 1 su 7 o più.	Leggermente più basso.Tipicamente 1 su 5 o 1 su 6.
Costo operativo	Inferiore(energia elettrica, minore manutenzione su ruote/rotaie).	Più alto(costi carburante, manutenzione pneumatici e motore).
Impatto ambientale	Zero emissionial punto di utilizzo.	Emissionise alimentato a diesel-.
Costo iniziale	Più alto(a causa delle infrastrutture ferroviarie).	Inferiore(richiede solo pavimentazione rinforzata).
Ideale per	Terminali automatizzati dedicati e a volume elevato-con un layout fisso a lungo-termine.	Terminal-multiuso, porti più piccoli, cantieririchiedendo flessibilità.

 

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 A 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
Traslazione A spinta manuale o motorizzata
Protezione dalla corrosione Verniciatura-zincata a caldo o di grado- marino
Resistenza al vento Fino alla scala Beaufort 6 (per uso esterno)
Temperatura operativa: da -20 gradi a +50 gradi

Basandosi sulla panoramica precedente, ecco una ripartizione dettagliata dei componenti chiave di unGru a portale per container RMG (Rail-Mounted Gantry)..

Questi componenti lavorano insieme per consentire alla gru di muoversi con precisione lungo i suoi binari, sollevare enormi contenitori e impilarli con precisione millimetrica, spesso in un ambiente automatizzato o controllato a distanza.

 

I componenti possono essere raggruppati in diversi sistemi principali:

 

1. Sistema strutturale

Questo è lo scheletro della gru, progettato per resistere a carichi pesanti e forze dinamiche.

Gambe del portale:Le due strutture verticali che sostengono l'intera gru. Sono progettati per gestire i carichi di compressione del container sollevato e le forze orizzontali derivanti dal movimento della gru.

 

Trave principale (o braccio):La trave orizzontale primaria che collega la parte superiore delle due gambe del portale. Deve essere rigido per sostenere il carrello e lo spreader senza flessioni eccessive. Può essere un design a "trave scatolare" singola o doppia trave.

Carrelli finali:I robusti gruppi alla base di ciascuna gamba che ospitano ruote, trasmissioni e respingenti. Sono il componente che effettivamente si appoggia e si muove lungo i binari.

 

2. Sistema di movimento e guida

Questo sistema fornisce tutte le capacità di movimento.

Binario e fondazione:I binari in acciaio-per carichi pesanti installati su una massiccia fondazione in cemento. Questo è il percorso fisso che definisce l'area di lavoro della gru e fornisce una superficie stabile e piana per movimenti precisi.

Ruote e unità di viaggio:Situato all'interno delle carrozze finali. Più ruote sono raggruppate in "carrelli". ILunità di viaggio(motori elettrici con riduttori) azionano queste ruote per spostare l'intera gru avanti e indietro lungo i binari.

 

 

Carrello:Il telaio che sostiene il macchinario di sollevamento e si sposta da un lato-a-lato (attraversa) lungo la trave principale.

Carrello:Il sistema motore e ingranaggio che sposta il carrello lungo le rotaie della trave.

Meccanismo di sollevamento:Il cuore della funzione di sollevamento. È composto da:

Motore di sollevamento:Un potente motore elettrico che fornisce la forza di sollevamento.

Tamburo di sollevamento:Un grande tamburo d'acciaio scanalato attorno al qualefuni metallichesono feriti.

Funi metalliche:Cavi in ​​acciaio- ad alta resistenza che corrono dal tamburo, sopra le pulegge (pulegge) e scendono fino allo spreader.

Covoni:Pulegge che guidano le funi metalliche e forniscono un vantaggio meccanico.

3. Sistema di sollevamento e diffusione

Questa è l'interfaccia tra la gru e il container.

Divaricatore (o raggio di diffusione):Il dispositivo che si blocca fisicamente sul contenitore. Si tratta di un complesso pezzo di ingegneria in sé, contenente:

Twistlock:Chiusure rotanti azionate idraulicamente o elettricamente che si innestano negli angoli standard di un container.

Telaio dello spargitore:Un telaio regolabile che può estendersi o ritrarsi per gestire contenitori di diverse lunghezze (ad esempio, 20 piedi, 40 piedi, 45 piedi).

Telaio di sollevamento/Bloccatesta:L'insieme che collega le funi metalliche al divaricatore, spesso incorporando un sistema di pulegge.

 

 

4. Alimentazione e impianto elettrico

Il sistema nervoso e la fonte di energia della gru.

Sistema di conduttori (sbarre collettrici/festoni):Il metodo per fornire elettricità alla gru lungo tutta la sua corsa. Un rigidosbarra collettricecon scarpe da collezione è più comune per gli RMG, poiché fornisce una connessione affidabile e ad alta-potenza senza che i cavi si trascinino a terra.

Principali pannelli di controllo/azionamenti VVVF:Armadi contenenti controllori logici programmabili (PLC), azionamenti a tensione variabile e frequenza variabile (VVVF) e altri componenti elettronici che controllano tutti i movimenti della gru con precisione e fluidità.

Gruppo elettrogeno (opzionale):Alcuni RMG possono avere un piccolo generatore diesel per movimenti limitati di "emergenza" in caso di interruzione di corrente, consentendo loro di liberare un percorso critico.

5. Sistema di Sicurezza e Controllo

Essenziale per proteggere il personale, le attrezzature e il carico.

Sistema anti-collisione:Sensori (laser, radar) che impediscono la collisione della gru con altre gru nella stessa corsia o con oggetti a fine corsa.

Sistema di sterzo automatico- (per carrello e gru):Garantisce che il carrello e lo spreader siano perfettamente allineati sopra la pila di contenitori. Questo è fondamentale per l’automazione.

Interruttori di limite e buffer:Interruttori fisici e basati su sensori-che impediscono alla gru e al carrello di spostarsi oltre i limiti operativi di sicurezza. Grandi ammortizzatori in gomma o idraulici all'estremità dei binari assorbono l'impatto.

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

Sistema di rilevamento della posizione del contenitore:Utilizza laser o telecamere per rilevare automaticamente la posizione e l'orientamento di un container a terra o su un camion, guidando lo spandiconcime per un atterraggio accurato.

Stazione di controllo remoto o cabina dell'operatore:In un moderno terminal automatizzato, la gru è controllata da un operatore da un centro remoto. Nei terminali semi-automatizzati o presidiati, ancabina dell'operatoreè montato sul carrello o sulla struttura della gru, garantendo una visione diretta delle operazioni.

SCHIZZO

 

Tecnica principale

 

Vantaggi delle gru RMG

Gli RMG offrono una serie convincente di vantaggi, in particolare per i terminali focalizzati su throughput elevato, efficienza e automazione.

1. Efficienza operativa superiore e maggiore produttività

Velocità più elevate:Gli RMG sono generalmente progettati per velocità di sollevamento, carrello e traslazione del portale più elevate rispetto agli RTG. Il loro percorso fisso e l'energia elettrica diretta consentono accelerazioni e decelerazioni più aggressive.

Funzionamento continuo:Essendo completamente-elettrici, non devono affrontare tempi di inattività per il rifornimento e possono funzionare 24 ore su 24, 7 giorni su 7 con interruzioni minime.

Tempi di ciclo più rapidi:La combinazione di velocità e precisione porta a cicli di ritiro-e consegna-dei container più rapidi, aumentando il numero di movimenti all'ora.

2. Ideale per l'automazione e la digitalizzazione

Percorso prevedibile:Il sistema a binario fisso elimina le variabili legate alle condizioni del terreno e all'allineamento dei pneumatici, rendendolo perfettamente adatto al controllo computerizzato. Questo è il loro più grande vantaggio nel design dei terminali moderni.

Alta precisione:I sistemi di posizionamento automatizzato possono controllare il movimento della gru lungo i binari e il movimento del carrello lungo la trave con precisione millimetrica-, consentendo il funzionamento senza operatore.

Integrazione con il software terminale:Si integrano perfettamente con i sistemi operativi terminali (TOS) e i sistemi di controllo delle apparecchiature (ECS) per diventare un componente completamente sincronizzato in una catena logistica automatizzata.

3. Riduzione dei costi operativi nel corso della vita (OPEX)

Efficienza energetica:L’energia elettrica è significativamente più economica ed efficiente del diesel. Gli azionamenti rigenerativi possono anche reimmettere energia nella rete durante l'abbassamento di un container.

Manutenzione ridotta:Le ruote in acciaio su rotaie in acciaio hanno molto meno attrito e usura rispetto ai pneumatici in gomma sull'asfalto. Non ci sono pneumatici da sostituire, nessun motore diesel da manutenere e meno stress sull'intera struttura.

Durata della vita più lunga:L'ambiente operativo controllato e le vibrazioni ridotte determinano un minore affaticamento strutturale e una vita operativa più lunga della gru.

4. Maggiore sicurezza

Separazione tra uomo e macchina:Nei blocchi RMG completamente automatizzati, il personale è escluso dall'area di impilamento, eliminando il rischio di incidenti dovuti allo spostamento di attrezzature, alla caduta di contenitori o a errori umani.

Sistemi di sicurezza-integrati:I sistemi automatizzati anti-collisione, monitoraggio-della velocità del vento e prevenzione dell'oscillazione dei container sono standard e altamente efficaci grazie ai parametri operativi fissi.

5. Maggiore densità di accatastamento e migliore utilizzo del terreno

Impilamento superiore:Gli RMG possono impilare i contenitori 1 su 7 o anche 1 su 8 in altezza (7 o 8 contenitori a terra, più uno in alto). Ciò massimizza la capacità di stoccaggio di un dato appezzamento di terreno.

Campate più ampie:Possono essere progettati per estendersi su più file di container e su una corsia di traffico, ottimizzando ulteriormente l'uso dello spazio del terminal.

6. Sostenibilità ambientale

Zero emissioni locali:Come tutte le-macchine elettriche, non producono fumi di scarico, particolato diesel o emissioni di gas serra nel punto di utilizzo, contribuendo a rendere l'aria più pulita all'interno e intorno al porto.

Riduzione del rumore:Il funzionamento elettrico è molto più silenzioso rispetto alle apparecchiature alimentate a diesel-, riducendo l'inquinamento acustico per le comunità vicine.

Recupero energetico:La possibilità di utilizzare la frenata rigenerativa migliora l’efficienza energetica complessiva.

 

Applicazioni delle gru RMG

I vantaggi specifici degli RMG li rendono la soluzione ideale per scenari terminali ben-definiti.

1. Terminali per container automatizzati-a volume elevato (l'applicazione principale)
Questa è la classica applicazione per gli RMG. Terminali progettati da zero per l'automazione, comeTerminal APM Maasvlakte II (Rotterdam)OCTB a Qingdao, usa gli RMG nei loro piazzali di accatastamento. Le gru lavorano di concerto con veicoli a guida automatizzata (AGV) o veicoli di sollevamento automatizzati per creare un flusso di container altamente efficiente, 24 ore su 24, 7 giorni su 7, con un intervento umano minimo.

2. Terminal ferroviari intermodali
Gli RMG sono perfettamente adatti per lo spostamento di container direttamente tra navi portuali e treni (o tra treni diversi).

Trasferimento diretto:Possono sollevare un container da un camion o impilarlo e posizionarlo direttamente su un vagone ferroviario con precisione.

Uso efficiente del territorio:La loro alta-densità di impilamento è preziosa negli spazi spesso-limitati degli scali ferroviari.

3. Stazioni di stoccaggio e trasporto container dedicate

Stoccaggio-a lungo termine:Per le strutture che immagazzinano container per periodi prolungati, l’elevata densità di impilamento e i bassi costi operativi degli RMG rappresentano i principali vantaggi.

Centri di distribuzione:I grandi hub logistici e i parchi di distribuzione che servono i principali rivenditori o produttori utilizzano gli RMG per gestire in modo efficiente i flussi di container.

4. Terminal con disponibilità di terreno limitata
Quando un porto non può espandere facilmente la sua impronta, l’unico modo per aumentare la capacità è accumulare strutture più alte e più dense. Gli RMG forniscono questa funzionalità in modo più efficace rispetto a qualsiasi altra alternativa gommata-.

5. Luoghi sensibili dal punto di vista ambientale
I porti situati vicino ai centri urbani o in regioni con rigide normative sulla qualità dell'aria (come la California o l'UE) stanno adottando sempre più spesso tutti i-RMG elettrici per raggiungere i propri obiettivi di sostenibilità e rispettare le leggi ambientali.

 

Il processo di produzione di unGru RMG (gru a portale-montata su rotaia).è un'impresa complessa di ingegneria pesante, che coinvolge una pianificazione meticolosa, una fabbricazione avanzata e un assemblaggio preciso. Solitamente viene eseguita da produttori specializzati di macchinari pesanti in grandi strutture dedicate.

Ecco una descrizione dettagliata del processo produttivo, dall'ideazione alla messa in servizio.

 

Fase 1: progettazione e ingegneria (il progetto digitale)

Questa è la fase più critica, in cui la gru nasce digitalmente prima che venga tagliato l'acciaio.

Progettazione concettuale e dettagliata:

Requisiti del cliente:Gli ingegneri collaborano con il cliente (il terminal portuale) per definire le specifiche: capacità di sollevamento (ad esempio, 40-50 tonnellate sotto lo spreader), larghezza della campata, altezza di impilamento (1 su 7), velocità di sollevamento e grado di automazione.

Analisi strutturale:Utilizzando l'analisi degli elementi finiti (FEA), gli ingegneri simulano sollecitazioni, deformazioni e deflessioni sull'intera struttura (travi, gambe) in varie condizioni di carico per garantire integrità e sicurezza.

Progettazione meccanica ed elettrica:Vengono creati progetti dettagliati per tutti i sistemi: riduttori di paranchi e carrelli, bobine di funi metalliche, motori di azionamento e schemi elettrici completi per alimentazione e controllo.

Progettazione di sistemi di automazione e controllo:

Per i moderni RMG, questo è fondamentale. Viene sviluppato e simulato il software per controller logici programmabili (PLC), sistemi anti-collisione, sterzo automatico-e posizionamento dei container.

Approvvigionamento di articoli a lungo termine:

Mentre inizia la fabbricazione, l'azienda ordina componenti specializzati con tempi di produzione lunghi, come:

Motori di sollevamento e traslazione

Riduttori

PLC e azionamenti VVVF (Siemens, ABB, ecc.)

Gradi di acciaio specializzati

Funi metalliche e pulegge

 

Fase 2: fabbricazione e produzione (costruzione fisica)

Questa fase trasforma l'acciaio grezzo e i componenti nelle parti principali della gru. Succede in un grande laboratorio di fabbricazione coperto.

Preparazione e taglio dell'acciaio:

Le piastre e le sezioni (travi) di acciaio di grandi dimensioni vengono consegnate in fabbrica.

Vengono puliti (sabbiati) e poi tagliati in forme precise utilizzando metodi controllati dal computer-comeTaglio al plasmaOOxy-taglio del carburante.

Sotto-fabbricazione di assiemi:

Le piastre tagliate vengono saldate insieme per formare componenti più piccoli. Per esempio:

Travi scatolari:Le piastre di acciaio sono saldate in grandi sezioni rettangolari cave per la trave principale e le gambe.

Carrelli finali:Vengono fabbricate le complesse strutture che ospitano le ruote e le trasmissioni.

Telaio del carrello:Viene realizzata la struttura che trasporterà i macchinari di sollevamento.

Assemblaggio e saldatura principali:

I sottoassiemi-vengono riuniti in maschere e fissaggi di grandi dimensioni per garantire la precisione dimensionale.

ILTrave principaleviene assemblato in sezioni (se è molto lungo) o come pezzo unico.

ILGambe del portalesono completamente assemblati.

Questa fase prevede saldature estese, spesso eseguite automaticamente da saldatrici robotizzate per coerenza e qualità. Saldatori altamente qualificati eseguono saldature manuali critiche.

Trattamento post-saldatura e controllo qualità:

Alleviare lo stress:Le strutture saldate critiche come la trave principale vengono riscaldate in un grande forno per alleviare le tensioni interne create durante la saldatura, prevenendo distorsioni e fessurazioni.

Test non-distruttivi (NDT):Ogni saldatura critica viene ispezionata utilizzando metodi comeTest ad ultrasuoni (UT)OEsami radiografici (raggi X-)per individuare eventuali difetti nascosti.

Controlli dimensionali:L'intera struttura viene-scansionata al laser per garantire che soddisfi le tolleranze di progettazione.

Preparazione e verniciatura della superficie:

L'intera struttura in acciaio viene pallinata-per rimuovere ruggine e scaglie di laminazione, creando una superficie perfetta per l'adesione della vernice.

Viene quindi verniciato con più strati di vernice ad alte-prestazioni e resistente alla corrosione-, spesso in un ambiente controllato per garantire una finitura impeccabile. Questo è fondamentale per l’ambiente portuale duro e salato.

 

Fase 3: pre-test di assemblaggio e accettazione in fabbrica (FAT)

Prima della spedizione la gru viene parzialmente assemblata in fabbrica per verificarne il funzionamento.

Installazione nel cortile della fabbrica:

Le gambe del portale e la trave principale sono imbullonate o saldate insieme su una pista di prova per formare la struttura completa del portale.

Il carrello, il macchinario di sollevamento e la cabina (se presente) sono installati.

Installazione elettrica:

Gli elettricisti gestiscono migliaia di metri di cavi collegando motori, sensori e pannelli di controllo.

Test di accettazione in fabbrica (FAT):

Il cliente visita la fabbrica per assistere ad una serie di test rigorosi:

Nessun-test di carico:Tutti i movimenti (traslazione della gru, traslazione del carrello, sollevamento) vengono testati senza carico per verificarne il funzionamento regolare, la velocità e la funzione del freno.

Test di carico:Questo è il test critico. UNProva di carico staticoviene eseguito con un peso di prova (tipicamente il 25% superiore alla capacità nominale) sollevato e mantenuto per verificare l'integrità strutturale. UNProva di carico dinamicoviene eseguito alla capacità nominale per testare tutte le funzioni in condizioni di lavoro.

Test del sistema di sicurezza:Tutti gli interruttori di finecorsa, gli arresti di emergenza e gli allarmi vengono testati.

 

Fase 4: smantellamento, spedizione e montaggio del sito

Smantellamento e logistica:

Dopo aver superato il FAT, la gru viene accuratamente smontata in sezioni trasportabili. La trave principale viene tagliata in segmenti, le gambe vengono separate, ecc.

Questi enormi componenti vengono caricati su navi oceaniche specializzate-per carichi pesanti-per il trasporto al porto.

Preparazione del sito:

Durante la costruzione della gru, viene preparato il cantiere del cliente: viene gettata la pesante fondazione in cemento e i lunghi binari paralleli vengono installati con estrema precisione.

Costruzione del sito:

Una squadra di ingegneri specializzati nel montaggio e operatori di gru pesanti del produttore si reca al porto.

Utilizzando grandi gru mobili, rimontano l'RMG sui suoi binari permanenti, seguendo una sequenza inversa rispetto al processo di smantellamento.

Tutti i collegamenti meccanici ed elettrici sono rifatti.

 

Fase 5: Messa in servizio e test di accettazione in loco (SAT)

Controlli finali e calibrazione:

L'intero sistema è acceso.

Fondamentalmente, tutti i sistemi di automazione sono calibrati:i sistemi di posizionamento laser per lo spreader, i sensori anti-collisione e lo sterzo automatico-sono ottimizzati-per le condizioni effettive del sito.

Test di accettazione in sito (SAT):

Un ciclo finale di test, spesso più completo del FAT, viene eseguito con il cliente per dimostrare che la gru funziona secondo le specifiche nel suo ambiente reale.

Una volta approvata, la gru viene consegnata al cliente e inizia la formazione dell'operatore.

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 le 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%.