Ultra-lage temperatuur portaalkranen op maat gemaakt voor strenge winters in de haven van Krasnodar: geavanceerde ontwerpoplossingen

Onze klant kocht een ultra-lage temperatuur portaalkraan voor de haven van Krasnodar in Zuid-Rusland, die strenge winters kent vanwege de hoge breedtegraad in Siberië. Om ervoor te zorgen dat de kraan werkt bij temperaturen tot wel 40°C, werden er speciale overwegingen gemaakt bij het ontwerpen en selecteren van stalen constructies, mechanische componenten en elektrische systemen. Er werd een toegewijd team van ervaren ontwerpers en ingenieurs gevormd, dat nauw samenwerkte met Russische collega's aan procesontwerp en apparatuurselectie om specifieke milieu-uitdagingen aan te gaan.

De koude omgeving in gebieden op hoge breedtegraden heeft een enorme impact op de prestaties van portaalkranen, en de nodige maatregelen moeten worden genomen om met de lage temperatuuromgeving om te gaan, inclusief de impact van extreem koud weer op het operationele effect en de betrouwbaarheid van portaalkranen. Volgens het traditionele structuurtype kunnen het ontwerp en de fabricage van portaalkranen niet voldoen aan de speciale vereisten van het gebruik van gebieden met een hoge breedtegraad, de noodzaak om een nieuwe speciale ontwerpstructuur, een nieuwe ontwerptheorie en procesmethoden te zoeken.

Problemen met portaalkranen met ultralage temperaturen

Wanneer de omgevingstemperatuur lager is dan -20°C, zal de sterkte van het staal dat gewoonlijk wordt gebruikt sterk afnemen, terwijl de broosheid toeneemt. Dit verzwakt de normale mechanische eigenschappen van het staal ernstig en de krimp en vervorming van de staalconstructie kunnen leiden tot structureel falen.

In een omgeving met lage temperaturen worden draden en kabels ook stijf of breken ze zelfs. De smeerolie wordt dikker en remmende wielen, staalkabels, wielen en rails zijn onderhevig aan erosie door ijs en sneeuw. Bovendien zijn elektrische componenten en verschillende beschermende apparaten geneigd om abnormaal te werken of volledig te falen, waardoor de portaalkraan niet normaal kan functioneren.

Daarom is de ontwikkeling en het onderzoek naar portaalkranen voor ultralage temperaturen van groot belang.

Ontwerpkenmerken van portaalkranen met ultralage temperatuur

Om ervoor te zorgen dat de portaalkraan normaal kan werken in een omgeving met lage temperaturen, is het noodzakelijk om vier problemen op te lossen: één is het ontwerp van de broosheid van de materialen in een omgeving met lage temperaturen; de tweede is de betrouwbaarheidsbescherming van het transmissiemechanisme in een omgeving met lage temperaturen; de derde is de verwarmings- en warmtebehoudmaatregelen van de elektrische componenten in een omgeving met lage temperaturen; en de vierde is de vrijgave van interne spanningen in de portaalkraan veroorzaakt door grote temperatuurschommelingen. Volgens de belangrijkste impact van een omgeving met lage temperaturen op de portaalkraan, moet het ontwerp volledig rekening houden met de volgende vijf aspecten.

1. Anti-brosheidsonderzoek van staalconstructie in een omgeving met lage temperaturen

De constructie van de portaalkraan behoort tot een typische stalen koker- of vakwerkconstructie. Experimenten tonen aan dat wanneer de omgevingstemperatuur lager is dan -20 °C, de brosheidsweerstand van de stalen constructie snel afneemt met de daling van de werktemperatuur, evenredig met het kwadraat. Het ontwerp van de brosheidsweerstand en het sterkteontwerp van de stalen constructie zijn dus even belangrijk in een omgeving met lage temperaturen.

Uit het bestuderen van veel destructieve gevallen blijkt dat de delen van de staalconstructie die brosse schade oplopen in omgevingen met lage temperaturen, zich meestal voordoen bij de spanningsconcentratie die wordt veroorzaakt door onjuist ontwerp of verwerkingstechnologie, waaronder laskruisingen, scherpe hoeken, openingen en dwarsdoorsnedemutaties. Deze delen met de grotere spanning veroorzaken waarschijnlijk brosse scheuren en leiden tot falen van de mechanische eigenschappen van de staalconstructie. Om deze reden heeft Henan Kuangshan Crane bij het ontwerp van de staalconstructie de volgende maatregelen genomen om de impact van een omgeving met lage temperaturen op de staalconstructie aan te pakken.

(1) Het gebruik van materialen die bestand zijn tegen lage temperaturen, zoals Q345E-constructiestaal, stabiliteit bij lage temperaturen en lage brosse scheurvorming.

(2) Bij het ontwerp van de constructie moet worden geprobeerd een afgeronde overgang te gebruiken. Wanneer de constructie moet worden geopend, mogen de hoeken van het gat niet scherp of krom zijn. Er moeten maatregelen worden genomen om de perifere sterkte van het gat te versterken, dat wil zeggen door gebruik te maken van een constructief ontwerp van het type ‘ring’.

(3) De doorsnede van de kokerbalken mag niet abrupt worden gewijzigd en er moet een bepaalde lengte van de overgangssectie worden aangehouden, zodat de spanning geleidelijk kan worden gewijzigd.

(4) De opstelling mag niet overlappend of verspringend zijn, maar moet op de juiste manier worden verspreid; om te proberen ervoor te zorgen dat de las en de gelaste structuur vrij kunnen zijn van vervorming; mag niet worden gebruikt om de spanning te concentreren, is ernstiger asymmetrische unilaterale overlappingslassen, voor zover mogelijk, het gebruik van stompe verbindingen.

2. Bescherming van het transmissiemechanisme in een omgeving met lage temperaturen

Het transmissiemechanisme van de ultra-lage temperatuur portaalkranen is voornamelijk het hijsmechanisme en het bedieningsmechanisme van de twee onderdelen, bestaande uit een reeks onderdelen gemaakt van verschillende materialen zoals motoren, reductoren, koppelingen, aandrijfassen, remmen, wielstellen, enzovoort. Deze onderdelen hebben verschillende destructieve neigingen in de lage temperatuuromgeving, Henan Kuangshan Crane gebruikt de volgende maatregelen om hiermee om te gaan:

(1) Probeer de geïntegreerde transmissiestructuur te gebruiken om de transmissieverbinding te verkleinen en de transmissie van de benodigde onderdelen te verminderen, terwijl de geïntegreerde structuur weinig ruimte inneemt, eenvoudig te installeren is en verschillende beschermingen biedt.

(2) Door een redelijke ontwerpstructuurlay-out wordt het gebruik van een thermische isolatietype beschermhoes gebruikt om het hoofdtransmissieapparaat te beschermen. Door de gesloten ontwerplay-out van de hefwagen in een gesloten structuur, het gebruik van thermische isolatiematerialen gesloten en vervolgens geïnstalleerd in het trolleytemperatuurdetectieapparaat, wanneer de omgevingstemperatuur lager is dan een ingestelde temperatuurwaarde, de automatische start van het verwarmingsapparaat. De interne temperatuur van de trolley wordt effectief geregeld in een geschikt bereik, waardoor de impact van een lage temperatuuromgeving op de werking van de trolley wordt geëlimineerd.

(3) Voor een deel van de transmissiedelen die moeilijk te beschermen zijn, naast de behoefte aan een omgeving met lage temperaturen, mechanische tests voor broosheid van het materiaal, maar ook bij de selectie van smeermiddelen, de impact van de operatie verminderen om maatregelen te nemen. Portaalkranen met ultralage temperaturen moeten softstartmotoren en PLC + frequentieomvormerbesturing gebruiken, zodat de algehele werking soepel en stabiel is, waardoor de impactbelasting in het opstartproces van de operatie wordt verminderd

(4) Het gebruik van materialen die bestand zijn tegen lage temperaturen, zoals Q345E-staal, enz., moet vóór gebruik worden getest op mechanische eigenschappen in omgevingen met lage temperaturen (-45 °C). Voor ondernemingen die daartoe in staat zijn, moeten de belangrijkste grondstoffen worden uitgevoerd in een test met een omgeving met lage temperaturen, maar ook voor de evaluatie van het lasproces, met name de temperatuur van de las van -45 °C, de evaluatie van het lasmetaalproces en het testen van mechanische eigenschappen.

3. Voorverwarmen en isoleren van elektrische componenten in een omgeving met lage temperaturen

De normale werktemperatuur van elektrische componenten is over het algemeen 0C ~ 40C, een te hoge of te lage temperatuur heeft een grotere impact op elektrische componenten. Volgens statistieken zal de betrouwbaarheid van de besturingscomponenten met 25% afnemen wanneer de temperatuur lager is dan de normale temperatuur van 10C, PLC, frequentieomvormer en andere besturingscomponenten. Om ervoor te zorgen dat het elektrische besturingssysteem goed werkt, neemt Henan Kuangshan Crane de volgende maatregelen:

(1) Ultra-lage temperatuur portaalkranen moeten worden opgezet om de elektrische ruimte te isoleren, de elektrische componenten worden erin geïnstalleerd en de elektrische ruimte wordt geïnstalleerd met een verwarmingsapparaat. Wanneer de omgevingstemperatuur lager is dan -20C, moeten de ultra-lage temperatuur portaalkranen worden voorverwarmd wanneer ze in de elektrische ruimte beginnen te werken en vervolgens normaal werk starten nadat ze de kamertemperatuur hebben bereikt.

(2) De voedingskabel is gemaakt van rubberkabels die bestand zijn tegen lage temperaturen en ultraviolette straling in plaats van PVC-kabels, om de levensduur van de kabel in lage temperaturen te verlengen.

(3) De motoren van het hijsmechanisme en het loopmechanisme zijn uitgerust met verwarmingselementen om voor te verwarmen vóór het werken in een omgeving met lage temperaturen en om warm te blijven na het werken; voor portaalkranen met extreem lage temperaturen die buitenshuis worden gebruikt, bedraagt het beschermingsniveau van de motoren minimaal IP66.

(4) Elektrische componenten die niet in de geïsoleerde elektrische ruimte kunnen worden geïnstalleerd, moeten in de elektrische doos worden geïnstalleerd met een beschermingsgraad van ten minste IP55. De elektrische doos moet bovendien zijn uitgerust met een verwarmings- en isolatieapparaat.

4. Interne spanningsontlading van de portaalkraanstructuur veroorzaakt door een breed scala aan temperatuurveranderingen

In gebieden met een hoge breedtegraad zijn er in de winter en zomer grote temperatuurverschillen die thermische uitzetting en krimp van het materiaal veroorzaken. De stalen constructie van de portaalkraan met grote overspanningen heeft een grote impact op de Henan Kuangshan-kraan. Daarom moeten er passende maatregelen worden genomen om de temperatuurveranderingen in de constructie te beheersen die worden veroorzaakt door interne spanningsveranderingen in de constructie.

Allereerst moet de staalconstructie ontworpen worden met een symmetrische structuur met gelijkmatige veranderingen in de doorsnede, zodat de vervorming van de gehele constructie bij temperatuurveranderingen gecontroleerd kan worden.

Ten tweede moet de stalen constructie zoveel mogelijk een statisch constructieontwerp aannemen, samen met het gebruik van een instelbaar kogelscharnierlager, dat de interne spanning veroorzaakt door de vervorming van de stalen constructie kan elimineren. Er moet worden opgemerkt dat het gebruik van een statische constructie de stijfheid van de gehele constructie zal verminderen, die gevoelig is voor afvloeiing van ultra-lage temperatuur portaalkranen, knagende rails en andere verschijnselen, dus het is noodzakelijk om de stabiele werking van de ultra-lage temperatuur portaalkranen te garanderen door het gebruik van elektrisch scheefstellen, het instellen van horizontale geleidewielen en andere maatregelen.

5. Veiligheidsontwerp

Kraan hijsmechanisme door het gebruik van "constante temperatuur" kenmerken van het gesloten structuur ontwerp; trolley loopmechanisme moet de drie-in-één aandrijving gebruiken, dat wil zeggen, de motor, reductor, rem geïntegreerd loopmechanisme, en het gebruik van hoef-type remmen, de selectie van lage temperatuur bestendige smeermiddelen.

Portaalkranen voor extreem lage temperaturen worden buiten gebruikt. Henan Kuangshan Crane heeft een verwarmingsapparaat voor de rupsbanden en een sneeuwschraapmechanisme ontworpen om overmatige sneeuwval, ijsvorming op de rupsbanden en uitglijden te voorkomen, wat het veilige gebruik van de kranen in gevaar zou brengen.

Samenvatten

Het ontwerp van ultra-lage temperatuur portaalkranen moet rekening houden met het gebruik van nieuwe materialen, nieuwe technologieën en nieuwe technieken voor innovatieve ontwikkeling. Henan Kuangshan Crane voor de succesvolle ontwikkeling en toepassing van het Russische Krasnodar-havenportaalkraanproject, om de innovatie van ultra-lage temperatuur portaalkranen te bevorderen, heeft een positieve rol gespeeld, vooral voor de extreem koude toestand van de ultra-lage temperatuur portaalkranen stalen structuur en elektrische betrouwbaarheid en andere technologieën hebben gegevens en ervaring verzameld. De belangrijkste technische prestaties kunnen ook worden toegepast op het ontwerp van producten die in andere speciale geografische gebieden worden gebruikt.

kristal

Kraan OEM-expert

Met 8 jaar ervaring in het aanpassen van hijsapparatuur, heb ik meer dan 10.000 klanten geholpen met hun pre-sales vragen en zorgen. Als u gerelateerde behoeften heeft, neem dan gerust contact met mij op!

Whatsappen: +86 199 1373 9708

E-mail: krystalli@kscranegroup.com