Grues à portique à godets

Qu'est-ce qu'un portique à godets grappin ?

Une grue à portique à godet grappin est un type de grue à portique équipée d'un godet grappin (ou d'une pince) comme accessoire de levage principal. Au lieu d'un simple crochet, il utilise un godet motorisé de type coquille-pour saisir, soulever, transporter et libérer des matériaux en vrac sans assistance manuelle.

Ces grues sont essentielles dans les industries où la manutention efficace de matériaux en vrac, granulaires ou fragmentés constitue une activité essentielle.

 

Avantages des grues à portique à godets préhenseurs

Haute efficacité :Mécanise entièrement le processus de chargement, de déchargement et d'empilage de matériaux en vrac, réduisant considérablement le temps et la main d'œuvre par rapport aux méthodes manuelles.

Polyvalence dans la manutention des matériaux :Peut traiter une large gamme de solides en vrac, notamment :

Vrac sec :Charbon, minerai, gravier, sable, copeaux de bois, céréales.

Matériau de rebut :Ferraille fragmentée.

Perte de matière réduite :Le grappin inclus minimise les déversements pendant le transport.

Gestion améliorée des stocks :Peut être utilisé pour créer des stocks soignés et récupérer des matériaux, réduisant ainsi le besoin de chargeurs frontaux-.

Fonctionnement par tous les temps :Permet de poursuivre les opérations de manutention dans des conditions susceptibles d’arrêter d’autres équipements.

 

Comparaison avec d'autres grues

Fonctionnalité	Grue à portique à godets	Grue à portique à crochet standard	Grue mobile avec grappin
Fonction principale	Manutention de matériaux en vrac	Charges des unités de levage(par exemple, poutres, panneaux)	Polyvalent, mais moins efficace pour le vrac
Efficacité	Très élevépour cycles de vrac continus	Inférieur pour les matériaux en vrac	Modéré; nécessite un repositionnement
Exigences du site	Système de rail ou de voie fixe	Système de rail ou de voie fixe	Flexible, peut se déplacer sur le site
Capacité typique	Élevé (l'accent est mis sur le volume et le temps de cycle)	Très élevé (l'accent est mis sur le poids d'un seul levage)	Modéré à élevé

 

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

Présentation du système

Un portique à godets à grappin s'appuie sur le cadre de grue à portique standard mais intègre un système complexe dédié au fonctionnement de la benne.

 

Répartition détaillée des composants

1. L'ensemble du godet à grappin (grappin)

Il s’agit de l’attachement principal qui remplit la fonction de saisie.

Saisir le corps (tête) :Le bâti central qui abrite les gerbes et auquel sont fixées les mâchoires.

 

Mâchoires (coquilles ou coquilles) :Les deux ou plusieurs moitiés articulées qui se ferment pour encapsuler le matériau. Ils se déclinent en différents modèles :

Mâchoires légères :Pour les matériaux à faible densité-comme les céréales ou les copeaux de bois.

Mâchoires robustes-(avec dents) :Pour les matériaux abrasifs ou difficiles à pénétrer--comme la roche, le minerai ou la ferraille.

Réas (poulies) :Montés sur le corps du grappin, ils guident les câbles métalliques qui commandent l'ouverture et la fermeture des mâchoires.

 

2. Système spécialisé de levage et de chariot

Le mécanisme de levage est plus complexe que celui d'une grue standard.

Unité de levage avec plusieurs tambours :Un élément essentiel. Au lieu d'un seul tambour, il comporte généralement deux ou plusieurs tambours indépendants :

Tambour de ligne de maintien :Contrôle les principales cordes de support qui maintiennent l'ensemble du grappin.

Tambour en ligne fermée :Contrôle les cordes qui ouvrent et ferment les mâchoires. L’action coordonnée de ces tambours est ce qui fait fonctionner la benne.

 

 

Châssis du chariot :Renforcé pour supporter les charges plus lourdes et plus dynamiques associées au grappin creusant dans un tas.

Câbles métalliques :Câbles à haute-résistance et à l'abrasion-résistants. Une benne à corde-utilise plusieurs cordes (cordes de maintien et cordes de fermeture) enfilées dans les poulies de la benne.

3. Structure de base du portique

Cela fournit la mobilité et le support de l’ensemble du système.

Poutre de pont :La ou les poutres horizontales principales. Généralement unbipoutreLa conception est utilisée pour sa résistance et pour fournir un chemin clair pour le chariot et la benne.

Jambes et camions d'extrémité :Les supports autonomes qui permettent à la grue de se déplacer le long d'un système ferroviaire-au niveau du sol. Les camions d'extrémité contiennent les moteurs et les roues pourlong voyage.

Roues/rails de voyage :La grue se déplace sur un rail fixe, assurant un mouvement précis et stable sur la zone de travail (par exemple, un quai ou un stock).

 

 

4. Système d'alimentation et de contrôle

Ce système permet un fonctionnement précis du cycle de grappin complexe.

Cabine de l'opérateur :Habituellement, une cabine est montée sur le chariot ou le pont, offrant à l'opérateur une vue directe et claire du cycle de préhension (points de prélèvement et de dépôt).

Système de contrôle :Des commandes sophistiquées qui permettent à l'opérateur de coordonner de manière transparente tous les mouvements :

Grue longue course (le long des rails)

Chariot Cross Travel (à travers le pont)

Levage (lever/abaisser la benne)

Saisir l'ouverture/fermeture

Système d'enroulement de câble (pour grappins motorisés) :Si la benne est motorisée (électrique ou hydraulique), un enrouleur de câble permet de gérer le câble d'alimentation électrique entre la grue et la benne mobile.

5. Composants de sécurité et auxiliaires

Système anti-balancement :Aide à stabiliser la benne pendant le déplacement pour l'empêcher de osciller, ce qui est crucial pour la sécurité et un placement précis.

Indicateur de moment de charge (LMI) :Surveille le poids de la charge pour éviter les surcharges de la grue, qui peuvent facilement se produire si la benne mord plus qu'elle ne peut mâcher.

Systèmes de guidage de corde :Assurez-vous que les câbles métalliques s'enroulent correctement sur les tambours et évitent les emmêlements.

ESQUISSER

 

Technique principale

 

Avantages des grues à portique à godets préhenseurs

Ces grues sont conçues pour être efficaces et fiables dans la manutention de matériaux en vrac, offrant des avantages distincts par rapport aux autres méthodes.

1. Haute efficacité et automatisation

Fonctionnement continu :Le cycle de préhension (saisie, levage, déplacement, libération, retour) est très efficace et peut être effectué rapidement et de manière répétée, permettant un débit massif.

Coûts de main d’œuvre réduits :Un seul opérateur peut gérer des matériaux qui nécessiteraient autrement plusieurs chargeurs frontaux et camions, réduisant ainsi considérablement les besoins en main-d'œuvre.

Temps de cycle rapides :La saisie et le relâchement mécanisés sont beaucoup plus rapides que les méthodes manuelles ou l'utilisation d'un crochet et d'élingues.

2. Polyvalence exceptionnelle

Large gamme de matériaux :Peut traiter divers solides en vrac, des céréales légères et des copeaux de bois aux minerais lourds, aux roches et à la ferraille.

Diverses tâches :Convient à plusieurs opérations telles que le déchargement, le chargement, l'empilage (création de stocks) et la récupération (prise dans les stocks).

Différentes mâchoires disponibles :Les godets grappins peuvent être équipés de mâchoires spécialisées (par exemple, légères pour le grain, robustes-avec des dents pour la roche) pour s'adapter au matériau spécifique.

3. Coût-Efficacité

Coût opérationnel inférieur :Une automatisation élevée et une main d’œuvre réduite entraînent une baisse du coût par tonne de matériau manipulé.

Déversement réduit :La nature fermée de la benne minimise la perte de matériaux pendant le transport par rapport aux pelles ou convoyeurs ouverts.

Dommages minimes aux infrastructures :Fonctionne sur un système ferroviaire fixe, provoquant moins d'usure au sol par rapport au trafic continu de camions et de chargeuses.

4. Optimisation de l'espace et grande couverture

Large portée :La conception du portique peut couvrir une vaste zone, telle qu'une voie ferrée, un navire ou un vaste stock, permettant une couverture complète à partir d'une seule grue.

Empilage élevé :Peut créer des stocks hauts et soignés, maximisant la capacité de stockage dans une zone de cour confinée.

5. Sécurité et contrôle améliorés

Zone de travail définie :La grue fonctionne sur une piste fixe, créant une zone de travail prévisible et contrôlable qui peut être facilement séparée des autres opérations.

Encombrement réduit :En remplaçant plusieurs camions et chargeuses, le site devient moins encombré et plus sûr pour le personnel.

Fonctionnement précis :L'opérateur a un contrôle précis sur la benne, permettant un placement précis et réduisant le risque d'accident.

 

Applications des portiques à godets grappins

Ces grues sont indispensables dans les industries qui nécessitent le déplacement de grands volumes de matériaux en vrac. Voici les principales applications :

1. Ports et terminaux en vrac (application la plus courante)

Application:Chargement et déchargement de vraquiers (navires). Ils constituent le principal outil de manipulation de matériaux tels quecharbon, minerai de fer, céréales, engrais et bauxite.

Pourquoi c'est idéal :Une seule grue peut décharger un navire en se déplaçant le long du quai, en atteignant la cale du navire et en transférant le matériau directement vers un système de convoyeur ou un stock à terre. C’est bien plus efficace que d’utiliser un parc de machines plus petites.

2. Centrales électriques

Application: Manutention du charbon.Déplacement du charbon du parc de stockage (stockage) vers le tapis roulant qui alimente les chaudières de l'usine. Ils sont également utilisés pour manipuler les cendres.

Pourquoi c'est idéal :Ils constituent une méthode fiable-par tous les temps pour récupérer le charbon des stocks et garantir un approvisionnement continu en carburant pour la production d'électricité.

3. Parcs de recyclage de ferraille

Application:Manutention et tri fragmentésferraille.

Pourquoi c'est idéal :Les mâchoires puissantes de la benne preneuse sont parfaites pour soulever et déplacer des tas de ferraille lourde et irrégulière à des fins de traitement, de chargement et de déchargement.

4. Aciéries et fonderies

Application:Manipulation de matières premières telles queminerai de fer, coke, calcaire et fritté.

Pourquoi c'est idéal :Ils transportent ces matières premières des zones de stockage vers les systèmes de chargement des hauts fourneaux et autres équipements de fusion.

5. Matériaux de construction et opérations minières

Application:Manutentionsable, gravier, pierre concassée et autres agrégats.

Pourquoi c'est idéal :Dans les grandes carrières ou les chantiers de distribution de matériaux, ils chargent efficacement les camions sortants et gèrent les stocks.

6. Silos à grains et transformation des aliments

Application:Manutentionblé, maïs, orge et autres céréales.

Pourquoi c'est idéal :À l’aide de pinces à grains spécialement conçues, ils peuvent déplacer le grain en douceur et efficacement des silos de stockage vers des véhicules de transport ou des lignes de transformation.

 

Le processus de production d'un portique à godets grappin est une entreprise complexe qui combine la fabrication d'acier lourd, l'assemblage mécanique et l'intégration électrique. Elle est généralement réalisée dans un atelier spécialisé de l’industrie lourde.

Voici une description détaillée du processus de production.

 

Étape 1 : Conception et ingénierie

Il s'agit de l'étape fondamentale au cours de laquelle la grue est conçue en fonction des exigences du client.

Spécifications du client :Le processus commence par les exigences détaillées du client : capacité de levage (par exemple, 25 tonnes), portée, hauteur de levage, cycle de service (par exemple, classe A4 pour une utilisation modérée) et le matériau spécifique à manipuler (par exemple, charbon, ferraille).

Conception structurelle :Les ingénieurs utilisent un logiciel de CAO (-Conception assistée par ordinateur) pour créer des dessins détaillés de tous les composants structurels-poutres de pont, pieds et châssis de chariot. Ils effectuent une analyse par éléments finis (FEA) pour simuler les contraintes et garantir l'intégrité structurelle.

Conception mécanique :Conception des machines de levage, de l'entraînement des chariots, des ensembles de chariots d'extrémité et sélection des composants standard tels que les roues, les roulements, les engrenages et les câbles métalliques.

Conception électrique :Création de schémas pour l'alimentation électrique, les commandes de moteur, les systèmes d'entraînement et les interfaces opérateur (cabine ou pendentif).

Nomenclature (BOM) :Une liste complète de toutes les matières premières (plaques d'acier, profilés) et des composants achetés (moteurs, freins, capteurs) est générée.

 

Étape 2 : Fabrication de l’acier

Il s'agit de la principale activité de l'atelier où l'acier brut est transformé en composants de grue.

Préparation du matériel :Les plaques et sections d'acier (comme les poutres en I-) sont découpées sur mesure à l'aide de découpeuses plasma CNC (commande numérique par ordinateur) ou de découpeuses laser pour plus de précision.

Fabrication de sous-assemblages :Des composants plus petits sont fabriqués. Par exemple, les camions d'extrémité sont construits en soudant des boîtiers de roues et d'essieux.

Fabrication d'assemblages majeurs :

Fabrication de poutres :Les principales poutres du pont sont construites. Pour les ponts bipoutres, il s'agit de créer deux poutres-caissons identiques en soudant des plaques d'acier. Les renforts et les diaphragmes sont soudés à l’intérieur pour éviter le flambement.

Fabrication des jambes :Les structures des pieds sont soudées à partir de plaques d'acier, créant des colonnes robustes qui soutiendront les poutres.

Usinage:Les surfaces critiques, telles que les patins où la poutre repose sur les pieds ou les rails des roues du chariot, sont usinées pour garantir une planéité et un alignement parfaits.

 

Étape 3 : Assemblage des composants

Les sous-ensembles mécaniques-sont assemblés.

Assemblage du palan :L'unité de levage est assemblée, y compris le montage du moteur électrique, de la boîte de vitesses, du frein et du tambour sur un châssis rigide. Les câbles métalliques sont enroulés sur le tambour.

Assemblage du chariot :Le châssis du chariot est équipé de ses roues, de ses entraînements et de l'unité de levage-préassemblée.

Assemblage du camion final :Les roues, les essieux, les roulements et les moteurs d'entraînement sont installés dans les carters d'extrémité du camion.

 

Étape 4 : Traitement de surface et peinture

Cette étape cruciale protège la grue de la corrosion, d’autant plus qu’elle fonctionne souvent dans des environnements difficiles comme les ports.

Préparation des surfaces :Tous les composants en acier sont grenaillés-pour éliminer la rouille, la calamine et les contaminants, créant ainsi une surface propre et rugueuse pour l'adhérence de la peinture.

Amorçage:Un apprêt antirouille-antirouille est appliqué immédiatement après le sablage.

Peinture:Plusieurs couches de peinture haute-performance (par exemple, époxy, polyuréthane) sont appliquées à des épaisseurs spécifiées. Le codage couleur est souvent utilisé pour des raisons de sécurité et d’esthétique.

 

Étape 5 : Intégration du système électrique

Câblage de la cabine :La cabine de l'opérateur est équipée de panneaux de commande, de joysticks et de dispositifs de sécurité.

Câblage de la grue :Des panneaux électriques, des entraînements à fréquence variable (VFD pour un contrôle fluide) et des systèmes de guirlandes de câbles sont installés sur le pont et le chariot.

Installation du moteur :Tous les moteurs d'entraînement (pont, chariot, palan) sont connectés au système électrique.

Installation du capteur :Des interrupteurs de fin de course, des systèmes anti-collision- et des indicateurs de moment de charge (LMI) sont installés et câblés.

 

Étape 6 : Assemblage d’essai en atelier

Avant le démontage pour l'expédition, la grue est souvent partiellement ou entièrement assemblée en atelier.

Vérification dimensionnelle :Cet "ajustement à sec" garantit que tous les composants s'alignent correctement-que les pieds sont perpendiculaires, que la poutre est de niveau et que le chariot fonctionne sans problème.

Test de fonctionnement :Les fonctions de base du moteur sont testées sans charge pour vérifier le sens de rotation et la réponse du contrôle.

 

Étape 7 : Démantèlement, emballage et expédition

Démantèlement:La grue est soigneusement démontée en modules transportables (poutres, pieds, chariot...).

Conditionnement:Les composants sont emballés pour éviter tout dommage pendant le transport. Les points de levage sont clairement indiqués.

Expédition:Toutes les pièces sont expédiées sur le site du client, accompagnées de dessins d'assemblage détaillés et de manuels.

 

Étape 8 :-Installation et mise en service sur site

La phase finale, souvent supervisée par les ingénieurs du constructeur.

Préparation du site :Les rails de piste sont installés et nivelés avec précision par le client ou un entrepreneur.

Érection:Grâce à des grues mobiles, les composants sont assemblés sur la piste.

Mise en service :C'est la validation finale :

Vérifications d'alignement :Vérifier l'alignement de la grue avec la piste.

Test de charge :Réalisation de deux tests critiques :

Test de charge statique :Soulever une charge 25 % supérieure à la capacité nominale pour tester l’intégrité structurelle.

Test de charge dynamique :Augmenter la pleine capacité nominale et l'exécuter dans tous les mouvements pour tester les performances dans des conditions-réelles.

Vérifications du système de sécurité :Vérifier que tous les interrupteurs de fin de course, freins et arrêts d'urgence fonctionnent correctement.

Formation des opérateurs :L'équipe du fabricant forme les opérateurs du client à une utilisation sûre et efficace des grues.

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 %.