Grue à portique montée sur rail pour conteneurs

Qu’est-ce qu’un conteneur RMG ?

Il s'agit d'un grand portique-électrique qui fonctionne sur une voie fixe ou un système ferroviaire. Sa caractéristique déterminante est l'utilisation d'un écarteur, un accessoire de levage spécialisé qui se verrouille sur les pièces moulées d'angle d'un conteneur pour une manipulation sûre et rapide.

Fonction principale :Empiler des conteneurs en blocs denses, en les déplaçant d'un véhicule de transport (comme un camion ou un train) vers un lieu de stockage, et vice versa.

 

Principaux avantages des RMG pour conteneurs

Haute densité de stockage :Ils peuvent empiler des conteneurs sur plusieurs rangées de largeur (généralement 6 à 10 conteneurs) et sur plusieurs niveaux de hauteur (souvent 4 à 6 conteneurs « sur 1 »), maximisant ainsi l'utilisation de l'espace précieux de la cour.

Productivité et efficacité élevées :Conçu pour un déplacement rapide des conteneurs entre les camions, les trains et les blocs de stockage.

Manipulation de précision :Le mouvement guidé par rail-et les commandes sophistiquées permettent un placement très précis des conteneurs, ce qui est essentiel pour un empilement à haute-densité.

Zéro émission locale :Étant entièrement-électriques, ils ne produisent aucune émission de gaz d'échappement, ce qui les rend idéaux pour les zones écologiquement sensibles.

Faibles coûts d’exploitation :L'électricité est moins chère que le diesel et les moteurs électriques nécessitent moins d'entretien que les moteurs diesel, ce qui entraîne des coûts de durée de vie inférieurs.

Excellent pour l'automatisation :Le chemin fixe et le contrôle précis font des RMG la plate-forme idéale pour l'automatisation, ce qui réduit les coûts de main-d'œuvre et améliore la sécurité et la cohérence.

 

Comparaison avec d'autres grues de manutention de conteneurs

Fonctionnalité	Conteneur RMG	-Portique sur pneus (RTG) en caoutchouc	Atteindre l'empileur
Mobilité	Fixé aux rails. Se déplace uniquement dans le sens de la longueur.	Très mobile sur pneus en caoutchouc. Peut changer de voie.	Très mobile, comme un gros chariot élévateur.
Densité de stockage	Très élevé(Plusieurs rangées de large)	Moyen(généralement 6+1 lignes de largeur)	Faible(Généralement 2-3 conteneurs de profondeur)
Impact environnemental	Zéro émission,calme.	Le moteur diesel produit des émissions et du bruit.	Le moteur diesel produit des émissions et du bruit.
Automation	Excellent.La norme en matière d'automatisation.	Possible,mais plus complexe.	Rare.Principalement manuel.
Coût	Coût d’infrastructure initial élevé. Coût d’exploitation réduit.	Coût initial inférieur. Coût d'exploitation plus élevé (carburant, pneus).	Coût initial inférieur. Coût d’exploitation plus élevé.
Idéal pour	Terminaux-à volume élevé et à configuration fixe-nécessitant une haute densité et une automatisation.	Terminaux flexiblesavec des mises en page changeantes ou un volume moyen.	Petits terminaux, dépôts,ousupplémentairemanutention dans les grands chantiers.

 

Capacité de levage 320 tonnes
Portée (largeur) 3 - 12 mètres (réglable)
Hauteur de levage 3 - 10 mètres
Classe de travail A3-A5 (usage léger à moyen)
Vitesse de levage 0.5 - 8 m/min (variable)
Type de poutre principale Simple/double poutre (type caisson-)
Alimentation 220V/380V triphasé ou manuel
Mode de contrôle Commande suspendue/télécommande sans fil
Type de palan Palan électrique à chaîne/palan à câble
Entraînement de déplacement Poussée manuelle ou motorisée
Protection contre la corrosion Peinture galvanisée à chaud-ou de qualité marine-
Résistance au vent Jusqu'à l'échelle de Beaufort 6 (pour une utilisation en extérieur)
Température de fonctionnement -20 degrés à +50 degrés

Un portique sur rail pour conteneurs (RMG) est un système complexe composé de plusieurs composants majeurs qui fonctionnent ensemble pour manipuler les conteneurs avec précision et efficacité.

Voici une répartition détaillée de ses composants clés, classés par système :

 

1. Principaux composants structurels (le squelette)

Ces composants constituent la structure principale de la grue, supportant toutes les autres pièces et la charge elle-même.

Poutre(s) principale(s) / Pont :La poutre horizontale principale qui s'étend sur la largeur de la pile de conteneurs. Dans un conteneur RMG, il s'agit presque toujours d'unbipoutreconception adaptée à la résistance requise pour manipuler des conteneurs lourds (40+ tonnes) et soutenir le chariot.

Chariots d'extrémité/jambes :Les structures verticales à chaque extrémité de la poutre principale. Ils abritent les roues et les mécanismes d'entraînement qui permettent à la grue de se déplacer le long des rails de piste.

Châssis du chariot :Structure qui se déplace d'avant en arrière (traverse) le long de la ou des poutres principales. Il porte l'unité de levage et l'épandeur.

 

 

2. Composants de levage et de manutention (les muscles)

Ce système est responsable de la saisie, du levage et du déplacement des conteneurs.

Épandeur:Le composant le plus critique pour la manutention des conteneurs. Il s'agit d'un cadre spécialisé qui :

Se verrouille sur les conteneurs :Utilisationsverrous tournantsqui s'engagent et se désengagent automatiquement des pièces moulées d'angle du conteneur.

Télescopes :Peut ajuster sa longueur pour gérer différentes tailles de conteneurs (20 pieds, 40 pieds, 45 pieds).

Fonctions spéciales :Peut être équipé pourdouble-ascenseur(lever deux conteneurs de 20 pieds à la fois) ou avoir unrotateurpour incliner un conteneur pour un placement précis.

Unité de levage :Le mécanisme de treuil qui soulève et abaisse l'épandeur et le conteneur. Il se compose d'un puissant moteur électrique, d'une boîte de vitesses, d'un tambour enveloppé decâble métalliqueet des freins-haute capacité.

Réas de corde :Poulies qui guident le câble métallique depuis le tambour du palan jusqu'à l'épandeur.

 

3. Composants de mouvement et d'entraînement (la locomotion)

Ces composants permettent à la grue de se déplacer dans les trois directions requises.

Système de voyage à portique (long voyage) :

Roues et bogies :Jeux de roues montés sur les sommiers. Les grands RMG utilisent des ensembles de bogies à plusieurs roues pour répartir l'immense poids.

Moteurs d'entraînement de déplacement :Des moteurs électriques qui entraînent les roues pour faire avancer et reculer toute la grue le long des rails de roulement.

 

 

Système d'entraînement de chariot (déplacement transversal) :

Roues du chariot :Roues qui roulent sur des rails montés au sommet des poutres principales.

Moteur d'entraînement du chariot :Le moteur qui déplace le chariot (et le conteneur suspendu) horizontalement sur toute la largeur de la grue.

Entraînements à fréquence variable (VFD) :Appareils électroniques qui contrôlent la vitesse et le couple des moteurs du palan, du chariot et du portique. Ils sont essentiels pour fournir une accélération et une décélération douces et contrôlées, ce qui est essentiel pour un positionnement précis et pour empêcher le balancement du conteneur.

4. Systèmes électriques et électriques (les nerfs et l'énergie)

Ce système fournit des signaux d'alimentation et de commande à l'ensemble de la grue.

Système de distribution d'énergie :

Barre conductrice (barre omnibus) :Barres électriques isolées parallèles au chemin de roulement de la grue.Chaussures de collectionsur la grue, glissez le long de ces barres pour apporter une alimentation électrique continue à la grue.

Système de contrôle :

Contrôleur logique programmable (PLC) :Le « cerveau » de la grue. Il traite les commandes de l'opérateur et les signaux des capteurs pour contrôler tous les mouvements de la grue et les fonctions de sécurité.

Cabine de l'opérateur / Télécommande :L'interface pour l'opérateur. Il peut s'agir d'une cabine climatisée-montée sur le chariot (pour une visibilité optimale) ou d'un véhicule portabletélécommande radiounité permettant le fonctionnement depuis le sol.

Interface homme-machine (IHM) :Un écran tactile dans la cabine ou sur la télécommande qui affiche des informations vitales telles que le poids de la charge, la position de la grue, les diagnostics et les messages d'erreur.

Bobines de câble :Pour les grues dotées de fonctions auxiliaires ou celles utilisant un enrouleur de câble pour l'alimentation principale (moins courant que les jeux de barres pour les gros RMG), ces enrouleurs dévident et rétractent les câbles proprement au fur et à mesure que la grue se déplace.

 

 

5. Systèmes de sécurité et de capteurs (les réflexes)

Ces composants protègent la grue, le conteneur et le personnel.

Système d'indicateur de moment de charge (LMI) :Un système de sécurité critique qui comprend uncellule de chargepour mesurer le poids du conteneur et éviter que la grue ne soit surchargée.

Anémomètre:Un capteur de vitesse du vent monté en hauteur sur la grue. Il fournit des données au PLC, qui déclenchera des alarmes et ralentira ou arrêtera automatiquement les opérations de la grue si la vitesse du vent dépasse les limites de sécurité.

Système anti-collision :Utilisationsscanners laser, radar ou GPSpour détecter les obstacles, les autres grues ou le personnel et arrête automatiquement le mouvement pour éviter les collisions.

Fins de course et encodeurs :

Fins de course :Dispositifs de sécurité câblés qui coupent l'alimentation aux extrémités de la course du palan (limite supérieure/inférieure) et du chariot.

Encodeurs :Capteurs de haute-précision qui fournissent-des informations en temps réel au PLC sur la position et la vitesse du palan, du chariot et du portique.

Systèmes de positionnement : Systèmes de positionnement absolul'utilisation de lasers ou de GPS permet à la grue de connaître au millimètre près sa position exacte dans le chantier, ce qui est essentiel pour l'automatisation.

Boutons d'arrêt d'urgence (E-Stop) :Situé à plusieurs endroits sur la grue et sur la télécommande pour permettre un arrêt immédiat en cas d'urgence.

6. Système de piste (La Fondation)

Il s'agit de l'infrastructure fixe sur laquelle la grue opère.

Rails de piste :Rails en acier robustes-installés sur une fondation en béton massive. L'alignement précis et la planéité de ces rails sont essentiels au fonctionnement fluide et sûr de la grue.

ESQUISSER

 

Technique principale

 

Avantages des RMG de conteneurs

Les conteneurs RMG offrent une puissante combinaison d'avantages opérationnels, économiques et environnementaux qui en font le choix privilégié pour les terminaux-à volume élevé.

1. Avantages opérationnels

Haute densité de stockage :C'est leur principal avantage. Les RMG fonctionnent sur des rails fixes, ce qui leur permet de s'étendre et d'entretenirplusieurs lignes de conteneur de large (généralement 6 à 10+)et empiler les conteneursplusieurs niveaux de haut (souvent 4 à 6 de haut, "plus de 1"). Cela maximise l’utilisation des terrains extrêmement précieux du terminal.

Productivité et débit élevés :Conçu pour un cyclisme rapide et continu. Ils peuvent déplacer rapidement les conteneurs des camions ou des trains vers un bloc de stockage et vice-versa, minimisant ainsi les temps d'attente des véhicules externes et accélérant les délais de rotation des navires.

Manipulation de précision :Equipé deEntraînements à fréquence variable (VFD), les RMG offrent une accélération et une décélération en douceur. Cela entraîne un balancement minimal du conteneur, permettant un positionnement rapide et précis, ce qui est essentiel pour un empilement à haute densité-.

Excellent pour l'automatisation :Le chemin de fer fixe et le contrôle électronique précis font des RMG la plate-forme idéale pour l'automatisation. Ils peuvent être intégrés à un système d'exploitation de terminal (TOS) pour devenirTransstockeurs automatisés (ASC), fonctionnant avec une intervention humaine minimale.

2. Avantages économiques

Faibles coûts d’exploitation (OpEx) :

Efficacité énergétique :Les moteurs électriques sont bien plus efficaces que les moteurs diesel.

Carburant moins cher :Les coûts de l’électricité sont inférieurs et plus stables que ceux du diesel.

Entretien réduit :Les systèmes électriques comportent moins de pièces mobiles que les moteurs diesel et les systèmes hydrauliques. Il n’y a pas de révision du moteur, de vidange d’huile ou de réparation du système d’échappement.

Longue durée de vie :Construits à partir d'acier à haute-résistance pour des cycles de service-lourds, les RMG sont conçus pour fonctionner de manière fiable pendant des décennies avec un entretien approprié.

Efficacité du travail :Un seul opérateur peut gérer l’ensemble du processus d’empilage. Lorsqu'elle est automatisée, un opérateur peut souvent superviser plusieurs grues depuis une salle de contrôle.

3. Avantages environnementaux et de sécurité

Zéro émission locale :Comme toutes les-grues électriques, elles ne produisent aucune émission de gaz d'échappement-sur site (NOx, SOx, particules). Ceci est crucial pour les ports situés à proximité des zones urbaines et permet de respecter des réglementations environnementales strictes.

Pollution sonore considérablement réduite :Les moteurs électriques sont beaucoup plus silencieux que les générateurs diesel, ce qui réduit l'impact sonore sur les travailleurs et les communautés environnantes.

Sécurité améliorée :

Séparation de l'Homme et de la Machine :Dans les systèmes automatisés, le personnel est retiré de la zone de gerbage, éliminant ainsi les-accidents au niveau du sol.

Systèmes de sécurité intégrés :Equipé deanémomètres(capteurs de vent),systèmes anti-collision-, etindicateurs de moment de charge (LMI)qui imposent automatiquement des limites de fonctionnement sûres.

Effacer la zone de travail :Contrairement aux équipements mobiles, le système ferroviaire fixe crée un environnement de travail prévisible et organisé pour les camions et autres véhicules de triage.

 

Applications des RMG de conteneurs

Les RMG de conteneurs sont déployés dans trois types principaux de terminaux où la gestion de conteneurs-de gros volumes est requise.

1. Ports et terminaux à conteneurs (l'application principale)

Fonction:Ces RMG travaillent dans leparc à conteneursderrière les grues de quai (grues du navire-vers-quai).

Rôle:Leur mission consiste à réceptionner les conteneurs d'importation depuis les grues de quai et à les transporter vers un bloc de stockage spécifique. À l’inverse, ils récupèrent les conteneurs d’exportation du bloc de stockage et les livrent aux grues de quai pour les charger sur un navire. Ils manipulent également les conteneurs entrant et sortant des camions et des trains.

Pourquoi les RMG sont utilisés ici :Les ports ont des contraintes d’espace extrêmes et doivent empiler des milliers de conteneurs de manière dense. Le débit élevé, la densité d’empilement et l’aptitude à l’automatisation sont essentiels.

2. Terminaux ferroviaires intermodaux

Fonction:Situés dans les gares de triage intérieures, ces RMG sont utilisés pour charger et décharger efficacement les conteneurs directement des trains.

Rôle:Ils transfèrent les conteneurs des wagons vers les camions en attente pour le transport routier final, ou les empilent dans la cour pour un stockage temporaire. Ils peuvent travailler des deux côtés d’un long train.

Pourquoi les RMG sont utilisés ici :Ils accélèrent considérablement les rotations des trains par rapport à l'utilisation de reach stackers ou de chargeurs supérieurs. Cela est crucial pour l’économie du transport ferroviaire.

3. Stations de fret de conteneurs (CFS) et dépôts

Fonction:Utilisé pour le stockage, l'entretien, la réparation et le « empotage/dépotage » (chargement/déchargement de marchandises du conteneur) dans un dépôt.

Rôle:Lorsqu'un dépôt gère un volume très élevé de conteneurs, un RMG constitue une méthode-rentable et peu encombrante-pour organiser et accéder à l'inventaire des conteneurs.

Pourquoi les RMG sont utilisés ici :Pour les grands dépôts, les économies opérationnelles et la densité de stockage dépassent l'investissement initial.

 

Le processus de production d'un portique monté sur rail pour conteneurs (RMG) est un projet complexe en plusieurs étapes-qui combine la fabrication d'acier lourd, l'usinage de précision, l'assemblage électrique sophistiqué et des tests rigoureux. Elle est généralement réalisée dans un environnement d'usine contrôlé par des ingénieurs et techniciens spécialisés avant d'être expédiée au terminal pour l'assemblage final.

Voici une présentation détaillée-par-phase du processus de production.

 

Phase 1 : Conception et ingénierie (le plan numérique)

Il s’agit de la phase la plus critique, au cours de laquelle l’ensemble de la grue est virtuellement créé et validé.

Conception conceptuelle et détaillée :

Spécifications du client :Les ingénieurs travaillent avec l'opérateur du terminal pour définir toutes les exigences : capacité de levage (par exemple, 40 tonnes sous le spreader, 50 tonnes pour un levage double-), portée (distance entre les jambes), hauteur de levage, longueur de piste et conditions d'exploitation (vitesse du vent, zone sismique, température).

Modélisation 3D :Chaque composant est conçu en 3D à l'aide d'un logiciel de CAO (par exemple AutoCAD, SolidWorks, Tekla). Cela comprend les poutres principales, les sommiers, le chariot et le châssis du palan.

Analyse structurelle (FEA) :Le logiciel d'analyse par éléments finis (FEA) simule les contraintes, les flèches et les charges dynamiques pour garantir que la conception peut gérer la capacité nominale avec un facteur de sécurité important (conformément aux normes FEM ou ISO).

Conception électrique et de contrôle :Des schémas sont créés pour la distribution d'énergie, les systèmes d'entraînement (VFD), les commandes PLC et les circuits de sécurité. L'intégration avec le système d'exploitation de terminal (TOS) pour l'automatisation est également conçue ici.

Phase 2 : Approvisionnement et approvisionnement

Approvisionnement en matières premières :L'acier de haute-qualité (par exemple, S355J2) est commandé sous forme de plaques, de profilés et de tubes.

Approvisionnement en composants majeurs :Les sous-systèmes clés proviennent de fournisseurs spécialisés :

Mécanique:Roues, essieux, roulements, boîtes de vitesses, freins, câbles métalliques et autresépandeur.

Électrique:Moteurs, variateurs de fréquence (VFD), contrôleurs logiques programmables (PLC), barres conductrices, enrouleurs de câbles.

Sécurité et automatisation :Anémomètres, capteurs anti-collision-, télémètres laser (LRF), systèmes de reconnaissance optique de caractères (OCR) pour l'identification des conteneurs et indicateurs de moment de charge (LMI).

Phase 3 : Fabrication et fabrication (la construction physique)

Cette phase transforme les matières premières en composants structurels de la grue.

Découpe et préparation de l'acier :

Les plaques d'acier sont découpées sur mesure à l'aide de machines de découpe plasma ou laser CNC pour plus de précision. Les poutres sont coupées et préparées pour le soudage.

Soudage et assemblage de la structure principale :

Poutres principales :Les deux poutres principales du pont sont fabriquées, souvent sous forme de poutres-caissons robustes. Cela implique le soudage de raidisseurs et de plaques. Le soudage est effectué par des soudeurs certifiés, utilisant fréquemment desSoudage à l'arc submergé (SAW)pour la cohérence et la force.

Chariots d'extrémité (jambes) :Les pieds de support qui abritent les roues de déplacement et les unités d'entraînement sont fabriqués.

Châssis du chariot :Le châssis qui porte le palan sur le pont est construit.

Contrôle qualité (CQ) :Toutes les soudures critiques sont inspectées viaTests non-destructifs (CND)des méthodes commeTests par ultrasons (UT)ouInspection des particules magnétiques (MPI)pour s'assurer qu'ils sont exempts de défauts.

Usinage et perçage :

Les points de connexion critiques (par exemple, là où les pieds se connectent aux poutres) sont usinés sur de grandes aléseuses pour garantir des surfaces parfaitement planes, de niveau et alignées. Les trous sont percés avec précision-pour les boulons à haute résistance-.

Grenaillage et peinture (protection contre la corrosion) :

Grenaillage :Chaque composant en acier est sablé pour éliminer la calamine et la rouille, créant ainsi une surface idéale pour l'adhérence de la peinture.

Apprêt et peinture :Un primaire inhibiteur de corrosion-de haute qualité-est appliqué immédiatement. Viennent ensuite plusieurs couches de peinture industrielle spécialisée (par exemple, couche intermédiaire époxy, couche de finition en polyuréthane) conçues pour résister aux environnements marins difficiles.

Phase 4 : Pré-assemblage et installation électrique

Pré-assemblage mécanique :

Les poutres principales sont boulonnées ensemble dans l'usine pour vérifier l'alignement. Les sommiers sont équipés de roues, d'essieux et de moteurs d'entraînement.

Installation électrique :

Câblage :Les électriciens font passer les câbles d’alimentation et de contrôle dans toute la structure dans des chemins de câbles et des conduits.

Montage des composants :Les variateurs, les panneaux API, les banques de résistances et les armoires de commande sont installés dans leurs emplacements désignés et protégés.

Installation du capteur :Les interrupteurs de fin de course, les codeurs absolus et les capteurs de position sont montés et connectés.

Essai:Les circuits électriques sont méticuleusement vérifiés pour la continuité, la mise à la terre appropriée et la résistance d'isolementavantle courant est appliqué.

Phase 5 : Tests d'acceptation en usine (FAT)

La grue est testée sous charge en usine pour vérifier ses performances avant le démontage et l'expédition.

Contrôle dimensionnel :Vérification que toutes les dimensions critiques correspondent aux dessins de conception.

Aucun-Test de charge :Toutes les fonctions (palan, chariot, déplacement du portique) sont exploitées sans charge pour vérifier le bon fonctionnement, les bruits anormaux et les fonctionnalités de base.

Test de charge (étape critique de sécurité) :

Test de charge statique :La grue est testée pour125%de sa capacité nominale. La charge est soulevée juste du sol et maintenue pour vérifier l'intégrité structurelle et la capacité de maintien des freins.

Test de charge dynamique :La grue est testée pour110%de sa capacité nominale. Tous les mouvements sont effectués sous cette charge pour garantir la performance sous contrainte.

Test de fonctionnalité et de sécurité :Tous les systèmes de sécurité (arrêt d'urgence, protection contre les surcharges, interrupteurs de fin de course, anémomètre) sont rigoureusement testés. Le système d’automatisation (le cas échéant) est mis à l’épreuve.

Phase 6 : Démontage, emballage et expédition

Démantèlement:La grue est soigneusement démontée en modules transportables (poutres, pieds, chariot...). Tous les composants sont clairement marqués.

Conditionnement:Les composants sont mis en caisse et protégés pour le transport-sur de longues distances, souvent par voie maritime. Les composants électriques sont protégés de l'humidité.

Expédition:Toutes les pièces sont expédiées sur le site du client avec des dessins d'assemblage détaillés, des manuels et une équipe de superviseurs de montage.

Phase 7 : Érection et mise en service du site

Préparation de la piste :Le client prépare les fondations et installe les rails parallèles avec une extrême précision (l'alignement et la planéité sont essentiels).

Érection:Une équipe de monteurs utilise de grandes grues mobiles pour assembler le RMG sur sa piste.

Connexion finale :Toutes les connexions mécaniques, électriques et pneumatiques sont réalisées. L'alimentation électrique (barres conductrices) est installée le long de la piste.

Tests d'acceptation du site (SAT) :L'intégralité du FAT est répétée sur-site pour garantir que la grue fonctionne parfaitement dans son environnement d'exploitation final. Une formation des opérateurs est dispensée.

Vue de l'atelier :

L'entreprise a installé une plateforme intelligente de gestion des équipements, et a installé 310 ensembles (ensembles) de robots de manutention et de soudage. Une fois le plan terminé, il y aura plus de 500 ensembles (ensembles) et le taux de mise en réseau des équipements atteindra 95 %. 32 des lignes de soudage ont été mises en service, 50 devraient être installées et le taux d'automatisation de l'ensemble de la gamme de produits a atteint 85 %.