Serie a trazione integrale — Attrezzature per porti e logistica
Riduttore epicicloidale per ruote motrici di gru portacontainer
Le gru a portale per il trasporto di merci via mare, le gru a portale su pneumatici e le gru a portale su rotaia sono tra le strutture su ruote più pesanti presenti in qualsiasi terminal portuale. I loro carrelli di traslazione richiedono riduttori epicicloidali progettati per un funzionamento continuo in ambiente marino, una traslazione precisa e sincronizzata su più carrelli e una durata strutturale pari alla vita utile di progetto della gru, pari a 25 anni, senza necessità di sostituzione del riduttore.
Le gru per la movimentazione dei container rappresentano le attrezzature con il volume di utilizzo più elevato e la maggiore visibilità in qualsiasi terminal container, e il sistema di azionamento del carrello di traslazione è il componente che determina se la gru può mantenere la sua frequenza di ciclo nominale per una vita utile di 20 anni in un ambiente marino con aria salata. trasmissione a ruota libera cambio epicicloidale I riduttori epicicloidali montati su ciascun carrello di traslazione devono garantire un controllo preciso della velocità per il posizionamento del portale, resistere ai carichi d'urto strutturali imposti da giunti ferroviari irregolari e irregolarità della superficie della banchina e funzionare per 8.000 ore tra gli interventi di manutenzione programmata in un ambiente in cui la salsedine, la condensa e la pioggia battente sono continue anziché occasionali. Korea Ever-Power fornisce riduttori epicicloidali con montaggio sul mozzo per tutte e tre le principali famiglie di gru portacontainer — STS, RTG e RMG — con coppie di uscita da 50.000 Nm a 280.000 Nm e protezione anticorrosione per ambienti marini di serie.
Tre famiglie di gru per container: requisiti di azionamento e differenze
Gru a portale nave-terra (STS): Le gru più grandi e produttive di qualsiasi terminal, con sbracci da 50 a 72 metri e capacità di sollevamento da 50 a 100 tonnellate sotto lo spreader. Le gru STS si muovono su gambe montate su rotaie, con due carrelli di traslazione per gamba – in genere quattro carrelli in totale per gru, ciascun carrello con due o quattro ruote motrici. La gru si sposta fino a 45 m/min (2,7 km/h) per il riposizionamento del portale tra le baie delle navi. La larghezza standard delle rotaie è compresa tra 15,24 m (50 piedi) e 30,5 m (100 piedi). I carichi per ruota motrice raggiungono da 80 a 150 kN a seconda della classe della gru e delle condizioni di carico. La coppia di uscita del riduttore di trasmissione del carrello varia da 80.000 a 280.000 Nm per ruota motrice.
Gru a portale su pneumatici (RTG): Le gru a portale su rotaia (RTG), il tipo di gru da piazzale dominante nella maggior parte dei moderni terminal container, si muovono su pneumatici su superfici pavimentate del piazzale, non su rotaie, il che offre loro la flessibilità di riposizionarsi tra i blocchi del piazzale senza vincoli infrastrutturali. Le gru RTG movimentano container da 20 e 40 piedi impilati da 4 a 6 unità su 6-8 file di container. La velocità di traslazione per il riposizionamento nel piazzale raggiunge i 30 m/min (1,8 km/h). Ogni ruota di traslazione è azionata indipendentemente da un riduttore epicicloidale montato sul mozzo e da un motore a corrente alternata, la configurazione di azionamento più comune nei terminal moderni, con coppie in uscita da 50.000 a 120.000 Nm per ruota motrice.
Gru a portale su rotaia (RMG): Le gru a portale su rotaia servono i terminal container automatizzati e i terminal manuali ad alta densità, dove l'infrastruttura ferroviaria fissa è giustificata dai vantaggi operativi di un posizionamento preciso e da minori costi di manutenzione degli pneumatici rispetto alle gru a portale su rotaia (RTG). Le gru RMG scorrono su rotaie a livello del suolo o su telai a portale in acciaio strutturale. Lo scartamento delle rotaie varia da 6 m (campate delle gru di impilamento) a 35 m (campate dei terminal di trasbordo). Le velocità di traslazione raggiungono i 150 m/min (9 km/h) nei terminal completamente automatizzati, dove la gru deve coprire l'intera lunghezza del blocco in meno di 40 secondi per mantenere gli obiettivi di produttività. Le velocità di traslazione più elevate delle gru RMG richiedono un'attenta ottimizzazione del rapporto di trasmissione: una gru che viaggia a 9 km/h con un diametro delle ruote di 630 mm richiede una velocità di uscita del riduttore di circa 75 giri/min, il che impone requisiti di rapporto e di selezione del motore diversi rispetto all'applicazione RTG a velocità inferiore.
Ingegneria per l'ambiente marino: oltre lo standard IP67
La protezione IP67 standard, sufficiente per le applicazioni nei porti interni e nei cantieri edili, rappresenta una soglia minima per i carrelli di traslazione delle gru portacontainer, non una specifica adeguata di per sé. L'ambiente portuale marittimo impone modalità di attacco corrosivo qualitativamente diverse dagli ambienti di acqua dolce e polvere per i quali la norma IP67 è stata principalmente progettata:
🌊 Corrosione da nebbia salina
Le gru portuali per container operano entro 10-50 metri dalla riva. La nebbia salina deposita continuamente ioni cloruro su tutte le superfici esposte. La corrosione dell'acciaio dolce indotta dai cloruri procede a una velocità da 5 a 10 volte superiore rispetto agli ambienti industriali interni. Tutti gli alloggiamenti dei riduttori marini Ever-Power di Korea utilizzano ghisa sferoidale o acciaio lavorato con un sistema di verniciatura a tre strati: primer epossidico ricco di zinco (spessore minimo di 60 micron), strato intermedio epossidico (80 micron) e strato di finitura in poliuretano (60 micron) – sistema totale con una resistenza di 3.000 ore in nebbia salina neutra secondo la norma ISO 9227 Categoria C5-M.
💧 Sistema di tenuta per uso nautico
Le guarnizioni a cassetta standard in gomma nitrilica si degradano con l'esposizione prolungata alla nebbia salina: l'attacco dei cloruri sulla mescola elastomerica provoca indurimento e fessurazione del labbro di tenuta entro 3-5 anni di utilizzo in banchina. I riduttori per applicazioni marine di Korea Ever-Power specificano di serie labbri di tenuta primaria in fluoroelastomero (FKM/Viton), con l'alloggiamento della guarnizione a cassetta in acciaio inossidabile 316L anziché nel tradizionale acciaio dolce zincato. Le guarnizioni in FKM mantengono flessibilità e forza di contatto di tenuta nell'intero intervallo di temperatura di esercizio da -20 °C a +120 °C e resistono all'attacco dei cloruri per l'intera durata di progetto della gru di 25 anni.
🌐 Specifiche di elementi di fissaggio e componenti
I dispositivi di fissaggio standard in acciaio zincato utilizzati nei riduttori per impieghi standard si corrodono rapidamente in ambiente marino, diventando impossibili da rimuovere senza danneggiarli entro 3-5 anni. Tutti i dispositivi di fissaggio esterni dei riduttori per impieghi marini Ever-Power di Korea sono realizzati in acciaio inossidabile A4 (316L) o zincati a caldo secondo la norma ISO 1461, con inserti di bloccaggio in acciaio inossidabile nei fori filettati dell'alloggiamento. I tappi di scarico e riempimento dell'olio sono in acciaio inossidabile magnetico, con filettatura metrica ISO e sigillante per filettature in PTFE anziché adesivo anaerobico, per facilitare la manutenzione sul campo senza necessità di applicazione di calore.
🔌 Sfiato e equalizzazione della pressione
I carrelli di traslazione delle gru portacontainer sono soggetti a forti cicli termici, poiché la gru alterna la fase operativa (temperatura interna del riduttore 60-85 °C) alla fase di riposo notturno (temperatura ambiente da -10 °C a +35 °C). Senza un'adeguata equalizzazione della pressione, questi cicli termici aspirano aria salina umida attraverso le superfici di tenuta ad ogni ciclo di raffreddamento, accelerando la corrosione interna degli ingranaggi e delle superfici dei cuscinetti. I riduttori per applicazioni marine di Korea Ever-Power sono dotati di serie di un gruppo essiccante-sfiato a labirinto con grado di protezione IP66 che consente l'equalizzazione della pressione intrappolando al contempo umidità e particolato.
Traslazione sincronizzata di più carrelli: allineamento dei rapporti e ripartizione del carico
Una gru per container con quattro carrelli di traslazione e due ruote motrici per carrello è dotata di otto gruppi ruota-riduttore-motore azionati in modo indipendente che operano simultaneamente. Il movimento del portale richiede che tutte e otto le ruote mantengano la stessa velocità lineare entro tolleranze ristrette: qualsiasi disallineamento di velocità genera una forza di spinta laterale sulla flangia della rotaia o sul pneumatico che causa usura accelerata, sollecitazioni strutturali e, in casi estremi, un'inclinazione delle gambe della gru che attiva i dispositivi di sicurezza e arresta le operazioni.
Tolleranza del rapporto di trasmissione: Per una gru con scartamento ferroviario di 15,24 m, gioco della flangia della rotaia di 12 mm e passo del carrello di 2,4 m, la differenza di velocità ammissibile tra la ruota motrice più veloce e quella più lenta durante la traslazione del portale è di circa 0,15%. Ciò corrisponde a una tolleranza del rapporto di trasmissione di ±0,08% su tutti gli otto riduttori. Korea Ever-Power raggiunge questa specifica attraverso la produzione a rapporti calibrati: tutti i riduttori forniti per una singola gru vengono rettificati con una tolleranza di rapporto comune di ±0,05% utilizzando la stessa configurazione di fresatura e rettifica degli ingranaggi, con il rapporto verificato mediante un test di conteggio delle rotazioni di precisione dopo l'assemblaggio.
Ripartizione del carico tra i carrelli: Su una superficie piana e ben mantenuta, la ripartizione del carico tra i carrelli motori è approssimativamente uguale. In pratica, le superfici delle banchine presentano irregolarità – crepe da assestamento, dislivelli tra i giunti, solchi causati dagli pneumatici nel caso dei carrelli a gru a portale su rotaia (RTG) – che fanno sì che i singoli carrelli sopportino un carico di trazione totale significativamente superiore alla loro quota teorica. I riduttori di trasmissione Korea Ever-Power sono dimensionati per un carico pari a 1,5 volte il carico medio teorico del carrello, al fine di fornire un margine di sicurezza contro queste variazioni dinamiche di carico senza superare la capacità nominale del riduttore.
Requisiti del terminale automatizzato: Le gru RTG e RMG completamente automatizzate nei terminal container automatizzati utilizzano encoder di posizione assoluta sull'albero motore di traslazione, montati sull'ingresso del riduttore, per fornire un feedback preciso sulla posizione del portale al sistema operativo del terminal. I riduttori Ever-Power coreani per applicazioni in terminal automatizzati sono forniti con flange di montaggio per encoder pre-lavorate sulla faccia di ingresso del motore, compatibili con tutti i principali tipi di servoencoder utilizzati nei sistemi di automazione delle gru.
Guida alla selezione dei sistemi di azionamento per gru portacontainer Ever-Power (Corea del Sud)
| Modello | Coppia di uscita | Tipo di gru | Velocità di viaggio | Foca |
|---|---|---|---|---|
| ZL24 | 21.000 – 50.500 Nm | Terminale di alimentazione/RTG di piccole dimensioni | Fino a 30 m/min | IP67 FKM marino |
| EP-WD-80 | 80.000 Nm | RTG standard a 6+1 file | Fino a 30 m/min | IP67 FKM marino |
| EP-WD-120 | 120.000 Nm | Generatore RTG/RMG ad ampia campata | Fino a 90 m/min | IP67 FKM marino |
| EP-WD-200 | 200.000 Nm | Carrello di traslazione del portale STS | Fino a 45 m/min | IP67 FKM marino |
| EP-WD-280 | 280.000 Nm | Carrello pesante Post-Panamax STS | Fino a 45 m/min | IP67 FKM marino |
Elettrificazione e recupero energetico: il moderno sistema di propulsione RTG.
La conversione delle gru RTG alimentate a diesel in gru a trazione elettrica, sia con collegamento alla rete tramite avvolgicavo che con sistema ibrido di accumulo di energia, è stata la principale iniziativa di ammodernamento nell'elettrificazione dei terminal container nell'ultimo decennio. Il riduttore di traslazione non risente del cambio di alimentazione, ma l'interfaccia del motore e i requisiti di controllo si evolvono significativamente nel passaggio dalla trazione idraulica a quella elettrica.
Integrazione di azionamenti a frequenza variabile: I moderni motori di traslazione per gru a portale su rotaia (RTG) utilizzano motori CA a frequenza variabile controllati da inverter, che offrono un controllo continuo della velocità, dalla velocità di avanzamento lento (per il posizionamento preciso sotto le pile di container) alla velocità di riposizionamento completa. Il motore con inverter opera a velocità comprese tra 50 e 1.500 giri/minuto nell'intero intervallo di velocità di traslazione, richiedendo rapporti di riduzione da 15:1 a 40:1 a seconda del diametro della ruota e della velocità di traslazione massima. I riduttori Ever-Power WD di Korea per applicazioni di traslazione di gru elettriche sono forniti con flange adattatrici per motore pre-accoppiate alla dimensione del telaio del motore specificata: le norme IEC 200 e IEC 315 coprono l'intera gamma di potenza dei motori di traslazione RTG da 15 kW a 75 kW per ruota.
Recupero dell'energia di frenata rigenerativa: Una gru RTG a pieno carico che decelera da una velocità di traslazione di 30 m/min ha a disposizione una notevole energia cinetica da recuperare. I motori di traslazione azionati da inverter, operanti in modalità rigenerativa, possono recuperare da 15 a 251 TP3T di energia di traslazione durante la decelerazione, restituendola al bus CC per il riutilizzo immediato da parte degli azionamenti del paranco o del carrello. Questa capacità rigenerativa impone un carico di coppia inversa al riduttore di traslazione: il riduttore deve trasmettere la coppia dalla ruota al motore durante la decelerazione con la stessa efficienza con cui la trasmette dal motore alla ruota durante l'accelerazione. I riduttori di traslazione Korea Ever-Power sono progettati per un'applicazione di coppia uguale in avanti e in retromarcia senza declassamento.
Controllo antislittamento della trazione (RTG): Le gru RTG che operano su superfici di piazzale bagnate o contaminate (fuoriuscite di carburante, pioggia su cemento liscio, depositi di gomma degli pneumatici) possono subire slittamenti delle ruote durante l'accelerazione da fermo su pendenze. I moderni sistemi di gestione del terminale implementano il monitoraggio della coppia per singola ruota e il controllo antislittamento, limitando la coppia di ciascuna ruota per mantenere l'aderenza. Il sensore di velocità dell'albero di ingresso del riduttore di traslazione fornisce il segnale di rilevamento dello slittamento. I riduttori di traslazione per gru RTG di Korea Ever-Power includono un sensore a effetto Hall standard sulla flangia dell'adattatore del motore, compatibile con tutti i principali sistemi di controllo antislittamento delle gru.
Strategia di manutenzione: massimizzare la disponibilità delle gru ad alto utilizzo.
Una gru portacontainer che opera su due turni al giorno, 340 giorni all'anno, accumula circa 5.000 ore di funzionamento all'anno. Con questo tasso di utilizzo, il riduttore di traslazione accumula 25.000 ore in un intervallo di manutenzione principale standard di 5 anni: una durata di servizio che lo colloca nella categoria dei riduttori industriali piuttosto che in quella dei riduttori per veicoli, e richiede una strategia di manutenzione adeguata a tale intensità di servizio.
Programma di analisi del petrolio: Lo strumento di manutenzione più efficace in termini di costi per i riduttori di traslazione delle gru portacontainer è un programma trimestrale di analisi dell'olio. L'analisi spettrometrica del contenuto di metalli di usura (ferro dai denti degli ingranaggi e dalle piste dei cuscinetti, rame dalle boccole dei perni planetari, cromo dagli acciai dei cuscinetti) fornisce un preavviso dell'usura interna in via di sviluppo prima che raggiunga uno stadio tale da richiedere la rimozione del riduttore. Korea Ever-Power raccomanda il prelievo di campioni d'olio a intervalli di 1.250 ore, con porte di campionamento su ogni riduttore WD fornito per applicazioni su gru, dimensionate e posizionate in modo da consentire il prelievo senza svuotamento dell'olio.
Cambio olio in loco: I riduttori di traslazione montati sui carrelli delle gru si trovano spesso in posizioni ristrette che rendono impraticabile la loro rimozione durante la manutenzione ordinaria. I riduttori di distribuzione dell'olio per applicazioni marine di Ever-Power Korea sono progettati per il cambio dell'olio in loco – tappo di scarico magnetico nel punto più basso, tappo di riempimento laterale, sfiato nella parte superiore – senza richiedere l'estrazione del riduttore dal telaio del carrello. I tappi di scarico magnetici catturano i detriti ferrosi dovuti all'usura prima del cambio dell'olio e vengono ispezionati per quantità e morfologia dei detriti durante ogni intervallo di manutenzione.
Programma di scambio: Per i terminal che gestiscono grandi flotte di gru identiche, Korea Ever-Power offre un programma di sostituzione dei riduttori: unità di ricambio preassemblate e testate, disponibili presso i magazzini di distribuzione regionali, che consentono la sostituzione del riduttore del carrello in un unico turno di manutenzione, anziché dover attendere la riparazione dell'unità rimossa. Le unità di ricambio vengono fornite testate e lubrificate, pronte per l'installazione.
Perché i produttori di gru e gli operatori di terminal scelgono Ever-Power Korea
C5-M
Sistema di verniciatura di categoria corrosività marina standard su tutti i riduttori di traslazione delle gru portacontainer: 3.000 ore di test in nebbia salina neutra secondo ISO 9227
±0,05%
Tolleranza del rapporto di trasmissione uniforme su tutti i riduttori forniti per una singola gru, consentendo la traslazione sincronizzata del carrello entro i limiti di spazio libero della flangia della rotaia.
25 anni
Specifiche di durata di progetto disponibili per i riduttori di traslazione delle gru STS: dimensionamento di ingranaggi e cuscinetti secondo la durata L10h corrispondente alla durata di progetto strutturale della gru.
FKM
Le guarnizioni in fluoroelastomero sono di serie su tutte le unità per uso nautico e resistono all'attacco dei cloruri, agli ampi cicli di temperatura e all'esposizione ai lavaggi ad alta pressione tipici del servizio nei terminal portuali.
Korea Ever-Power produce anche il complementare trasmissione a cingolo cambio epicicloidale serie utilizzate nelle gru impilabili su rotaia e nei sistemi di azionamento cingolato per veicoli a guida automatica nello stesso ambiente del terminal, offrendo ai team di approvvigionamento un unico fornitore per riduttori epicicloidali sia per trazione su ruote che su cingoli per l'intera flotta di attrezzature del terminal.
Modalità di guasto comuni nei sistemi di traslazione delle gru per container e come prevenirle
| Modalità di emergenza | Causa ultima | Rilevamento | Prevenzione |
|---|---|---|---|
| guasto da corrosione della guarnizione | Guarnizione standard in NBR degradata dalla prolungata esposizione alla nebbia salina in ambiente marino. | Perdita d'olio visibile sulla ruota; incrostazione di sale all'interfaccia della guarnizione | Specificare la guarnizione FKM come standard; ispezionarla a intervalli di manutenzione di 1.250 ore. |
| Deformazione del carrello: usura della flangia della rotaia | Discrepanza nel rapporto di trasmissione tra i carrelli; un carrello viaggia più velocemente dell'altro. | Usura accelerata della flangia; allarme di forza laterale proveniente dalle celle di carico del carrello. | Ordinare gruppi di ingranaggi con rapporto di trasmissione corrispondente; verificare il rapporto alla consegna con un test di conteggio delle rotazioni. |
| Infiltrazioni d'acqua - corrosione interna | Il ciclo termico aspira aria umida attraverso lo sfiato usurato o la guarnizione | Olio lattiginoso nel tappo di scarico; particelle di ruggine nell'analisi spettroscopica del campione di olio. | Installare un essiccatore di tipo marino; cambiare l'olio ogni 1.250 ore; effettuare un'analisi dell'olio trimestrale. |
| guasto del cuscinetto di uscita | Sovraccarico dinamico prolungato sui giunti delle rotaie; fatica dovuta alla distribuzione non uniforme del carico tra i carrelli. | Aumento delle vibrazioni alla velocità di marcia; calore sul mozzo della ruota del carrello | Mantenere il livello del giunto della rotaia entro ±2 mm; specificare un fattore di carico di 1,5x nella valutazione del riduttore. |
| Guasto alla vernice delle case | Sistema di verniciatura DFT o preparazione della superficie inadeguati; danni da impatto dovuti alla movimentazione dei container in prossimità dei carrelli. | Sulla superficie dell'alloggiamento sono visibili bolle di ruggine; la corrosione puntiforme sta progredendo fino all'assottigliamento della parete. | Specificare il sistema a tre strati C5-M; ispezionare e ritoccare la vernice ad ogni tagliando annuale. |
Fornite il vostro riduttore di traslazione per gru portacontainer
Che si tratti di specificare nuovi riduttori di traslazione per gru STS, RTG o RMG per un programma di produzione OEM, di reperire unità di ricambio per una flotta operativa o di aggiornare una gru RTG diesel a un sistema di azionamento elettrico, Korea Ever-Power possiede le competenze ingegneristiche e produttive per applicazioni marine necessarie. Inviateci le specifiche della vostra gru e i dati relativi al carico sulle ruote per una valutazione gratuita del dimensionamento dell'applicazione e un disegno dimensionale entro 48 ore.
Modificato da Cxm
