Guindastes de pórtico de temperatura ultrabaixa feitos sob medida para invernos rigorosos no porto de Krasnodar: soluções avançadas de design

Nosso cliente comprou um guindaste de pórtico de temperatura ultrabaixa para o Porto de Krasnodar, no sul da Rússia, que enfrenta invernos rigorosos devido à sua alta latitude na Sibéria. Para garantir que o guindaste opere em temperaturas tão baixas quanto 40°C, considerações especiais foram feitas ao projetar e selecionar estruturas de aço, componentes mecânicos e sistemas elétricos. Uma equipe dedicada de designers e engenheiros experientes foi formada, trabalhando em estreita colaboração com colegas russos no design de processos e seleção de equipamentos para atender a desafios ambientais específicos.

O ambiente frio em áreas de alta latitude tem um grande impacto no desempenho de guindastes de pórtico, e medidas necessárias devem ser tomadas para lidar com o ambiente de baixa temperatura, incluindo o impacto do clima extremamente frio no efeito operacional e na confiabilidade dos guindastes de pórtico. De acordo com o tipo de estrutura tradicional, o projeto e a fabricação de guindastes de pórtico não podem atender aos requisitos especiais do uso de áreas de alta latitude, a necessidade de buscar uma nova estrutura de projeto especial, uma nova teoria de projeto e métodos de processo.

Problemas com guindastes de pórtico de temperatura ultrabaixa

Quando a temperatura ambiente é menor que -20°C, a resistência do aço geralmente usado será bastante reduzida, enquanto a fragilidade aumenta. Isso enfraquece seriamente as propriedades mecânicas normais do aço, e o encolhimento e a deformação da estrutura de aço podem causar falha estrutural.

Em um ambiente de baixa temperatura, fios e cabos também ficam rígidos ou até mesmo quebram. O óleo lubrificante fica mais espesso, e rodas de frenagem, cabos de aço, rodas e trilhos ficam sujeitos à erosão do gelo e da neve. Além disso, componentes elétricos e vários dispositivos de proteção são propensos a funcionar de forma anormal ou falhar completamente, impedindo que o guindaste de pórtico opere normalmente.

Portanto, o desenvolvimento e a pesquisa de guindastes de pórtico de temperatura ultrabaixa são essenciais.

Características de projeto de guindastes de pórtico de temperatura ultrabaixa

Para garantir que o guindaste de pórtico possa funcionar normalmente em um ambiente de baixa temperatura, é necessário resolver quatro problemas: um é o projeto da fragilidade dos materiais em um ambiente de baixa temperatura; o segundo é a proteção de confiabilidade do mecanismo de transmissão em um ambiente de baixa temperatura; o terceiro são as medidas de aquecimento e preservação de calor dos componentes elétricos em um ambiente de baixa temperatura; e o quarto é a liberação de tensões internas no guindaste de pórtico causadas por amplas mudanças de temperatura. De acordo com o impacto principal de um ambiente de baixa temperatura no guindaste de pórtico, o projeto deve considerar totalmente os cinco aspectos a seguir.

1. Estudo anti-fragilidade da estrutura de aço em ambiente de baixa temperatura

A estrutura do guindaste de portal pertence a uma estrutura de aço típica de viga em caixa ou viga treliçada. Experimentos comprovam que quando a temperatura ambiente está abaixo de -20 °C, a resistência à fragilidade da estrutura de aço diminui rapidamente com a queda da temperatura de trabalho pela proporcionalidade quadrática. Portanto, o projeto de resistência à fragilidade e o projeto de resistência da estrutura de aço são igualmente importantes em um ambiente de baixa temperatura.

É provado pelo estudo de muitas instâncias destrutivas que as partes da estrutura de aço que sofrem danos frágeis sob ambientes de baixa temperatura ocorrem principalmente na concentração de estresse causada por projeto ou tecnologia de processamento inadequados, incluindo interseções de solda, cantos afiados, aberturas e mutações de seção transversal. Essas partes do estresse maior provavelmente causarão rachaduras frágeis e levarão à falha das propriedades mecânicas da estrutura de aço. Por esse motivo, a Henan Kuangshan Crane, no projeto da estrutura de aço, tomou as seguintes medidas para lidar com o impacto de um ambiente de baixa temperatura na estrutura de aço.

(1) O uso de materiais resistentes a baixas temperaturas, como aço estrutural Q345E, estabilidade a baixas temperaturas e baixa fissuração frágil.

(2) O projeto estrutural deve tentar usar transição arredondada; quando a estrutura deve ser aberta, não deve ter cantos afiados ou curvados do furo, medidas devem ser tomadas para fortalecer a resistência periférica do furo, ou seja, o uso do tipo “anel” de projeto estrutural.

(3) A seção transversal dos elementos de viga do tipo caixa não deve ser alterada abruptamente, e um certo comprimento da seção de transição deve ser mantido para que a tensão possa ser alterada suavemente.

(4) O arranjo não deve ser sobreposto e escalonado, mas deve ser adequadamente disperso; para tentar garantir que a solda e a estrutura soldada possam estar livres de deformação; não deve ser usado para concentrar o estresse é mais grave solda de sobreposição unilateral assimétrica, tanto quanto possível, o uso de juntas de topo.

2. Proteção do mecanismo de transmissão em ambiente de baixa temperatura

O mecanismo de transmissão dos guindastes de pórtico de temperatura ultrabaixa é principalmente o mecanismo de içamento e o mecanismo operacional das duas partes, consistindo em uma série de peças feitas de materiais diferentes, como motores, redutores, acoplamentos, eixos de transmissão, freios, rodados e assim por diante. Essas peças têm diferentes tendências destrutivas no ambiente de baixa temperatura, o Henan Kuangshan Crane usa as seguintes medidas para lidar com:

(1) Tente usar a estrutura de transmissão integrada para reduzir o link de transmissão e reduzir a transmissão das peças necessárias, enquanto a estrutura integrada ocupa um pequeno espaço, é fácil de instalar e realiza uma variedade de proteção.

(2) Por meio de um layout de estrutura de design razoável, o uso de capa protetora do tipo de isolamento térmico é usado para proteger o dispositivo de transmissão principal. Por meio do layout de design fechado do carrinho de elevação em uma estrutura fechada, o uso de materiais de isolamento térmico fechados e, em seguida, instalados dentro do dispositivo de detecção de temperatura do carrinho, quando a temperatura ambiente é menor do que um valor de temperatura definido, o início automático do dispositivo de aquecimento. A temperatura interna do carrinho é efetivamente controlada em uma faixa adequada, eliminando o impacto de um ambiente de baixa temperatura na operação do carrinho.

(3) Para parte das peças de transmissão que são difíceis de proteger, além da necessidade de um ambiente de baixa temperatura, teste mecânico de fragilidade do material, mas também na seleção do lubrificante, reduz o impacto da operação para tomar medidas. Os guindastes de pórtico de temperatura ultrabaixa devem adotar motores de partida suave e controle PLC + conversor de frequência, para que a operação geral seja suave e estável, reduzindo a carga de impacto no processo de inicialização da operação

(4) O uso de materiais resistentes a baixas temperaturas, como aço Q345E, etc., deve ser testado quanto às propriedades mecânicas em ambientes de baixa temperatura (-45C) antes do uso. Para empresas em condições de fazê-lo, as principais matérias-primas devem ser realizadas em um teste de ambiente de baixa temperatura, mas também para avaliação do processo de soldagem, especialmente temperatura de -45C da solda, avaliação do processo de metal de solda e teste de propriedades mecânicas.

3. Pré-aquecimento e isolamento de componentes elétricos em ambiente de baixa temperatura

A temperatura normal de trabalho dos componentes elétricos é geralmente de 0C ~ 40C, temperaturas muito altas ou muito baixas terão um impacto maior nos componentes elétricos. De acordo com as estatísticas, quando a temperatura é menor do que a temperatura normal de 10C, PLC, conversor de frequência e outros componentes de controle, a confiabilidade dos componentes de controle diminuirá em 25%. Para garantir que o sistema de controle elétrico funcione corretamente, a Henan Kuangshan Crane toma as seguintes medidas:

(1) Os guindastes de pórtico de temperatura ultrabaixa devem ser configurados para isolar a sala elétrica, os componentes elétricos serão instalados nele, e a sala elétrica será instalada com um dispositivo de aquecimento. Quando a temperatura ambiente for inferior a -20C, os guindastes de pórtico de temperatura ultrabaixa devem ser pré-aquecidos quando começarem a trabalhar na sala elétrica, e então iniciar o trabalho normal após atingir o ambiente de temperatura ambiente.

(2) O cabo de alimentação adota cabo de borracha resistente a ambientes de baixa temperatura e radiação ultravioleta em vez de cabo de PVC para prolongar a vida útil do cabo em ambientes de baixa temperatura.

(3) Os motores do mecanismo de elevação e do mecanismo de execução são equipados com aquecedores para pré-aquecer antes de trabalhar em um ambiente de baixa temperatura e manter aquecido após o trabalho; para guindastes de pórtico de temperatura ultrabaixa usados ao ar livre, o nível de proteção dos motores não é inferior a IP66.

(4) Os componentes elétricos que não podem ser instalados na sala elétrica isolada devem ser instalados na caixa elétrica com um nível de proteção não inferior a IP55, e a caixa elétrica também deve ser equipada com um dispositivo de aquecimento e isolamento.

4. Liberação de tensão interna da estrutura do guindaste de pórtico causada por uma ampla faixa de mudanças de temperatura

Em áreas de alta latitude, com grandes diferenças de temperatura no inverno e no verão, a temperatura ambiente causará expansão e contração térmica do material. A estrutura de aço do guindaste de pórtico de grande vão terá um grande impacto no guindaste Henan Kuangshan. Portanto, é necessário usar as medidas adequadas para lidar com a estrutura com as mudanças de temperatura causadas pelas mudanças de tensão interna na estrutura.

Em primeiro lugar, a estrutura de aço deve ser projetada com uma estrutura simétrica com mudanças uniformes na seção transversal, para que a deformação de toda a estrutura com mudanças de temperatura possa ser controlada.

Em segundo lugar, a estrutura de aço deve adotar um design de estrutura estática tanto quanto possível, juntamente com o uso de um rolamento de esferas de dobradiça ajustável, que pode eliminar o estresse interno causado pela deformação da estrutura de aço. Deve-se notar que o uso de uma estrutura estática reduzirá a rigidez de toda a estrutura, que é propensa a escoamento de guindastes de pórtico de temperatura ultrabaixa, trilhos de roedura e outros fenômenos, por isso é necessário garantir a operação estável dos guindastes de pórtico de temperatura ultrabaixa por meio do uso de desinclinação elétrica, ajuste de rodas-guia horizontais e outras medidas.

5. Projeto de segurança

Mecanismo de elevação de guindaste por meio do uso de características de "temperatura constante" do projeto de estrutura fechada; o mecanismo de execução do carrinho deve usar o acionamento três em um, ou seja, o motor, o redutor, o mecanismo de execução integrado ao freio e o uso de frenagem do tipo casco, a seleção de lubrificantes resistentes a baixas temperaturas.

Guindastes de pórtico de temperatura ultrabaixa são usados ao ar livre. A Henan Kuangshan Crane projetou um dispositivo de aquecimento de trilhos e um mecanismo de raspagem de neve para evitar neve excessiva, congelamento de trilhos e escorregamentos, afetando o uso seguro dos guindastes.

Resumir

O design de guindastes de pórtico de temperatura ultrabaixa precisa considerar o uso de novos materiais, novas tecnologias e novas técnicas para desenvolvimento inovador. Henan Kuangshan Crane para o desenvolvimento e aplicação bem-sucedidos do projeto de guindaste de pórtico do porto de Krasnodar da Rússia, para promover a inovação de guindastes de pórtico de temperatura ultrabaixa desempenhou um papel positivo, especialmente para o estado extremamente frio da estrutura de aço dos guindastes de pórtico de temperatura ultrabaixa e confiabilidade elétrica e outras tecnologias acumularam dados e experiência. As principais conquistas técnicas também podem ser aplicadas ao design de produtos usados em outras áreas geográficas especiais.

Cristal

Especialista OEM em guindastes

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