Grue à portique extérieure montée sur rail avec électrique

Qu'est-ce que c'est

Un RMG électrique extérieur est un grand portique qui fonctionne sur une voie fixe ou un système ferroviaire, un peu comme un train. La désignation « électrique » signifie qu'il est alimenté par une source électrique externe, généralement via unsystème d'enroulement de câbleoubarres conductrices (barres omnibus)qui s'étendent sur toute la longueur du chemin de roulement de la grue.

 

Comparaison avec les grues à portique sur pneus-en caoutchouc (RTG)

Fonctionnalité	Rail-Portique monté (RMG) - Électrique	-Portique sur pneus (RTG) en caoutchouc
Mobilité	Fixé sur une piste ; se déplace uniquement en ligne droite.	Très mobile ; peut être conduit vers différentes voies de gerbage.
Densité de stockage	Très élevé. Peut empiler plusieurs rangées de large.	Inférieur. Limité par la largeur des voies et la stabilité de la grue.
Source d'alimentation	Électrique (alimentation du réseau via câble/jeu de barres)	Diesel (-générateur embarqué) ou électrique (avec enrouleur de câble)
Impact environnemental	Zéro émission sur-site, plus silencieux.	Les versions diesel produisent des émissions et du bruit.
Coût de la fondation	Élevé (nécessite un réseau ferroviaire étendu).	Inférieur (nécessite uniquement une surface plane et pavée).
Zone opérationnelle	Idéal pour les-mises en page fixes à volume élevé.	Idéal pour les mises en page flexibles et changeantes.

 

Avantages d'un RMG électrique extérieur

Haute efficacité et productivité :Peut empiler des conteneurs sur plusieurs rangées de largeur et plusieurs niveaux de hauteur, maximisant ainsi la densité de stockage dans un espace de cour limité.

Excellente capacité de levage :Conçu pour gérer les charges les plus lourdes, y compris les conteneurs maritimes entièrement chargés (40+ tonnes).

Manipulation de précision :Le mouvement guidé par le rail-permet un placement de charge extrêmement précis, ce qui est essentiel pour un empilement à haute-densité.

Avantages environnementaux (électrique ou diesel) :

Zéro émission locale :Pas d'échappement diesel, ce qui les rend idéaux pour les ports et terminaux proches des zones urbaines.

Pollution sonore réduite :Beaucoup plus silencieux que les grues à portique sur pneus (RTG) alimentées au diesel-en caoutchouc-.

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

Coûts d'exploitation réduits :L’électricité est généralement moins chère que le carburant diesel et les systèmes électriques comportent moins de pièces mobiles, ce qui réduit la maintenance.

Fiabilité et sécurité :Les entraînements électriques offrent une accélération et une décélération en douceur. Les systèmes de sécurité intégrés-(anti-collision, capteurs de vent, protection contre les surcharges) garantissent un fonctionnement sûr.

 

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

Voici une répartition détaillée des principauxcomposants électriquesqui alimentent et contrôlent une telle grue :

Système de distribution d'énergie

Ce système amène l'énergie électrique du réseau au sol-à la grue mobile.

Système de barres conductrices (système de barre omnibus/festoon) :

Qu'est-ce que c'est :La méthode la plus courante pour les RMG extérieurs. Il se compose de conducteurs électriques isolés montés parallèlement au chemin de roulement de la grue.

Comment ça marche : Chaussures de collection(ou chariots collecteurs) montés sur la grue établissent un contact coulissant avec ces barres sous tension, fournissant une puissance continue pendant le déplacement de la grue. Ce système est très fiable et-bien adapté aux longs trajets et aux conditions extérieures difficiles.

Système d'enroulement de câble (enrouleur de puissance) :

Qu'est-ce que c'est :Un grand tambour motorisé ou à ressort-qui déroule et rétracte un câble électrique renforcé et robuste-lorsque la grue se déplace d'avant en arrière.

Application:Plus courant pour les portiques plus petits ou les distances de déplacement plus courtes. Pour les très grands RMG, un enrouleur de câble est souvent utilisé conjointement avec un système de barres conductrices pour des fonctions spécifiques, mais l'alimentation principale est généralement fournie via des jeux de barres pour plus de fiabilité.

 

Système de commande de conduite et de mouvement

C'est le « muscle » de la grue, responsable de tous les mouvements.

Entraînement du palan :

Fonction:Contrôle le moteur électrique qui lève et abaisse la charge. Il s'agit de l'entraînement le plus puissant de la grue.

Caractéristique clé :UtiliseEntraînement à fréquence variable (VFD)technologie pour un contrôle précis de la vitesse, une accélération/décélération en douceur et une précision de positionnement élevée lors du placement des charges.

Entraînement du chariot :

Fonction:Contrôle le moteur qui déplace le palan et l'épandeur horizontalement sur le pont (les poutres de la grue).

Caractéristique clé :Utilise également des VFD pour un déplacement fluide et contrôlé et un positionnement précis sur une pile de conteneurs ou un camion.

 

Portique (entraînement à longue course) :

Fonction:Contrôle les moteurs qui déplacent legrue entièrele long des rails de la piste. En règle générale, il existe plusieurs moteurs (un sur chaque pied, souvent deux par pied pour les grandes grues).

Caractéristique clé :Critique pour la synchronisation. Tous les moteurs d’entraînement du portique doivent fonctionner en parfaite harmonie pour éviter toute torsion de la structure de la grue. Utilisation de systèmes modernesalgorithmes de contrôle sophistiquéspour maintenir l’alignement.

 

 

Interface de contrôle et d'opérateur

C'est le « cerveau » et le « système nerveux » de la grue.

Contrôleur logique programmable (PLC) :

Le cerveau central :Cet ordinateur industriel reçoit les signaux de tous les capteurs et de l'opérateur, et envoie des commandes à tous les entraînements et autres composants.

Fonction:Il exécute la logique de contrôle pour toutes les fonctions de la grue, gère les verrouillages de sécurité, surveille les diagnostics et communique avec les systèmes-de niveau supérieur (comme un système de gestion de chantier).

Cabine de l'opérateur/Station de contrôle à distance :

Cabine:Une cabine à environnement contrôlé montée sur la grue, équipée de :

Joysticks de contrôle / pendentifs :Pour un contrôle précis de tous les mouvements de la grue (palan, chariot, portique).

Écran tactile de l'interface homme-machine (IHM) :Un écran de diagnostic affichant le poids de la charge, la hauteur, la position de la grue, les messages d'erreur et l'état du système.

Télécommande radio :Permet à un opérateur de contrôler la grue depuis le sol, offrant une flexibilité et souvent un meilleur champ de vision.

 

 

Systèmes de sécurité et de capteurs

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

Anémomètre:

Critique pour les grues extérieures :Mesure la vitesse du vent. Le PLC déclenchera des alarmes, réduira automatiquement la capacité de la grue et arrêtera éventuellement les opérations 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 sur le chemin de la grue et ralentit ou arrête automatiquement le mouvement pour éviter les collisions.

Système d'indicateur de moment de charge (LMI) :

Comprend : A cellule de charge(souvent dans l'épandeur) pour mesurer le poids etcapteurs d'anglepour détecter le balancement de la charge.

Fonction:Empêche les surcharges de la grue et fournit des données vitales à l'opérateur et au système de contrôle.

Fins de course et encodeurs :

Fins de course :Dispositifs de sécurité câblés qui coupent physiquement l'alimentation d'un moteur aux extrémités de la course (par exemple, pour la limite supérieure/inférieure du palan, les butées d'extrémité du chariot).

Encodeurs :Capteurs de haute-précision fixés aux moteurs. Ils fournissent-des informations en temps réel aux variateurs et à l'automate sur la position, la vitesse et la direction, permettant un contrôle automatisé précis.

Systèmes de positionnement :

Système de positionnement absolu :Utilisationsémetteurs/récepteurs laserouGPSpour connaître l'emplacement exact de la grue dans le chantier en quelques millimètres. Ceci est essentiel pour l’automatisation et l’interaction avec d’autres équipements.

Distribution d'énergie et composants auxiliaires

Disjoncteur principal/interrupteur de déconnexion :

L'interrupteur de sécurité principal pour isoler toute l'alimentation de la grue pour la maintenance.

Panneau de commande et armoires de distribution :

Abrite l’API, les variateurs, les disjoncteurs, les contacteurs et les relais. Ce sont des boîtiers classés NEMA-ou IP-pour protéger les composants de la poussière et de l'humidité.

Palans auxiliaires et contrôle des épandeurs :

Moteurs électriques et entraînements séparés et plus petits pour faire fonctionner l'épandeur (verrouillage par torsion, mouvement télescopique) et les éventuels crochets de levage auxiliaires.

ESQUISSER

 

Technique principale

 

Avantages d'un RMG électrique extérieur

La combinaison d'une structure-montée sur rail et d'un-système d'entraînement entièrement électrique offre un ensemble puissant d'avantages pour les chantiers et terminaux industriels modernes.

1. Avantages opérationnels et économiques

Densité de stockage élevée et utilisation du terrain :Les RMG fonctionnent sur des rails fixes, ce qui leur permet d'empiler des conteneurs ou des marchandises sur plusieurs rangées de largeur et plusieurs niveaux de hauteur. Cela maximise la capacité de stockage dans un espace limité, ce qui est crucial là où les terrains sont chers.

Capacité de levage et portée supérieures :Conçus pour les cycles de service-lourds, les RMG électriques peuvent gérer facilement des charges extrêmement lourdes (par exemple, des conteneurs d'expédition de 40 tonnes, des bobines lourdes). Leur conception offre une portée dégagée sur l’ensemble du parc de stockage.

Manipulation et contrôle de précision :Moteurs électriques associés àEntraînements à fréquence variable (VFD)permettent une accélération, une décélération et un positionnement exceptionnellement fluides. Cela minimise le balancement de la charge et permet un placement précis de la cargaison, augmentant ainsi l'efficacité opérationnelle et la sécurité.

Haut degré d'automatisation :Le chemin de fer fixe et la commande électrique rendent les RMG idéaux pour l'automatisation. Ils peuvent être intégrés aux systèmes de gestion de chantier (YMS) pour un empilement, une récupération et un suivi des stocks entièrement automatisés, réduisant ainsi les erreurs humaines et les coûts de main-d'œuvre.

Coûts d'exploitation réduits (OpEx) :

Efficacité énergétique :Les moteurs électriques sont bien plus économes en énergie-que les moteurs diesel.

Carburant moins cher :L'électricité est généralement moins chère que le 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 vidange d’huile moteur, de remplacement de filtre à carburant ou de réparation du système d’échappement.

2. Avantages environnementaux et de sécurité

Zéro émissions sur-site :En tant que grues entièrement électriques, elles ne produisent aucune émission de gaz d’échappement diesel (NOx, SOx, particules). Cela les rend idéaux pour les ports et les terminaux à proximité des zones urbaines et aide les entreprises à respecter des réglementations environnementales strictes.

Pollution sonore considérablement réduite :Les moteurs électriques sont beaucoup plus silencieux que les générateurs diesel. Cela réduit considérablement les niveaux de bruit, bénéficiant à la fois aux travailleurs et aux communautés environnantes.

Caractéristiques de sécurité améliorées :La conception permet des systèmes de sécurité intégrés :

Anémomètresralentit ou arrête automatiquement les opérations en cas de vent fort.

Systèmes anti-collision-éviter les accidents avec d'autres grues ou obstacles.

Indicateurs de moment de charge (LMI)éviter les surcharges dangereuses.

Élimination des obstructions au sol :Contrairement aux grues à portique sur pneus{{0}en caoutchouc (RTG), les RMG n'ont pas de pneus ni de générateurs diesel au sol, créant ainsi un environnement de travail plus propre, plus sûr et plus organisé pour les camions de triage et le personnel.

3. Avantages en matière de fiabilité et de performances

Puissance constante :Connectés au réseau électrique principal, ils évitent les fluctuations de puissance et les temps d’arrêt pour ravitaillement associés aux générateurs diesel.

Robuste pour une utilisation en extérieur :Ils sont conçus avec des structures renforcées et des boîtiers électriques classés IP-pour résister aux conditions extérieures difficiles telles que la pluie, le vent, la neige et les températures extrêmes.

Cycle de service élevé :Conçus pour un fonctionnement continu 24h/24 et 7j/7, ce qui les rend parfaits pour les terminaux à haut débit-.

 

Applications d'un RMG électrique extérieur

Cette combinaison d'avantages fait du RMG électrique la machine de choix pour les applications extérieures spécifiques à-volume élevé et haute-densité :

1. Terminaux et ports à conteneurs intermodaux

Application principale :C'est l'utilisation la plus courante. Les RMG électriques sont utilisés dans les parcs à conteneurs pour transférer efficacement les conteneurs entre les navires, les camions et les trains.

Pourquoi il est utilisé :Leur grande capacité d'empilage (1 sur 5 ou 1 sur 6) maximise l'espace dans la cour. Un contrôle de précision permet une manipulation sûre des marchandises de valeur, et l'automatisation accélère le processus de chargement/déchargement du navire.

2. Manutention de l'acier et des bobines

Application:Déplacer et empiler des bobines, des tôles et des poutres structurelles en acier lourd dans les centres de service sidérurgique et les parcs d'usines.

Pourquoi il est utilisé :Leur capacité élevée et leur contrôle précis sont essentiels pour manipuler des produits en acier coûteux et facilement endommagés. Des accessoires de levage spécialisés tels que des aimants ou des crochets en C- peuvent être facilement intégrés.

3. Manutention de matériaux en vrac

Application:Manipulation de marchandises en vrac telles que la ferraille, les bûches, le charbon et la biomasse dans les parcs de stockage.

Pourquoi il est utilisé :La structure robuste peut gérer des matériaux abrasifs. L'énergie électrique est idéale pour faire fonctionner des aimants ou des grappins à usage intensif, fournissant une force de levage forte et constante sans l'inefficacité d'un moteur diesel.

4. Hubs logistiques et de fret

Application:Grands centres de distribution et chantiers de transbordement ferroviaire-vers-camions.

Pourquoi il est utilisé :Pour obtenir un stockage à haute densité-et automatiser le mouvement des marchandises entre les modes de transport, en réduisant les délais d'exécution des camions et des trains.

5. Énergie et industrie lourde

Application:Manipulation de composants volumineux et lourds dans les centrales électriques (par exemple, pièces de turbine) ou de sections préfabriquées en béton dans les parcs à matériaux de construction.

Pourquoi il est utilisé :La combinaison d'une capacité de levage massive, d'une fiabilité en extérieur et d'un contrôle précis est inégalée pour ces tâches spécialisées.

 

Le processus de production d'une grue à portique extérieure sur rail-(RMG) à entraînement électrique est une entreprise complexe qui combine une fabrication en acier lourd, un usinage précis, un assemblage électrique sophistiqué et des tests rigoureux. Il est généralement exécuté dans un environnement d'usine hautement organisé par des ingénieurs et des techniciens spécialisés.

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 modélisé et simulé avant la découpe du métal.

Conception conceptuelle et détaillée :

Exigences du client :Les ingénieurs travaillent avec le client pour déterminer les spécifications : capacité de levage (par exemple, 40 tonnes, 100 tonnes), portée (distance entre les jambes), hauteur de levage, longueur de piste et conditions environnementales (vitesse du vent, zone sismique, température).

Modélisation 3D :Grâce à des logiciels de CAO (comme AutoCAD, SolidWorks), chaque composant est conçu en 3D. Cela comprend les poutres principales, les chariots d'extrémité, le chariot et l'ensemble de levage.

Analyse structurelle (FEA) :Le logiciel d'analyse par éléments finis (FEA) est utilisé pour simuler les contraintes, les flèches et les charges dynamiques sur la structure. Cela garantit que la conception peut gérer la capacité nominale avec un facteur de sécurité important.

Conception du système électrique :Des schémas pour la distribution d'énergie, les systèmes d'entraînement (VFD), les commandes PLC et les circuits de sécurité sont créés.

Intégration de l'automatisation :Si nécessaire, l'interface pour le système d'empilage automatisé (ASC), le positionnement GPS et le système de gestion de cour (YMS) est conçue.

 

Phase 2 : Approvisionnement et approvisionnement

Approvisionnement en matériaux :Les matières premières sont commandées, principalement de l'acier-de haute qualité (par exemple, S355, ASTM A572) sous forme de plaques, de profilés et de tubes.

Approvisionnement en composants :Les principaux composants achetés proviennent de fournisseurs spécialisés :

Électrique:Moteurs, variateurs de fréquence (VFD), automates, barres conductrices, enrouleurs de câbles.

Mécanique:Roues, essieux, roulements, boîtes de vitesses, freins, câbles métalliques, crochets et écarteurs spécialisés.

Systèmes de sécurité :Anémomètres, capteurs anti-collision-, indicateurs de moment de charge (LMI).

 

Phase 3 : Fabrication et fabrication (la construction physique)

Cette phase transforme l'acier brut et les composants en structure 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 une extrême 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. Cela implique de souder des raidisseurs et des plaques pour former des poutres-caissons robustes ou des poutres en I-. Le soudage est effectué par des soudeurs certifiés et est souvent automatisé (SAW - Soudage à l'arc submergé) pour des raisons de cohérence et de résistance.

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 par des méthodes de-essais non destructifs (CND) telles queTests 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, tels que l'endroit où les pieds se connectent aux poutres ou l'endroit où les unités d'entraînement sont montées, sont usinés 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 avec un matériau abrasif pour éliminer le tartre, la rouille et créer un profil de surface parfait pour l'adhérence de la peinture.

Amorçage:Un primaire inhibiteur de corrosion-de haute qualité-est immédiatement appliqué.

Peinture:Plusieurs couches de peinture industrielle spécialisée (souvent époxy et polyuréthane) sont appliquées. Le système de peinture est spécifié pour résister aux fortes expositions aux UV extérieurs, à l’air salin et à l’humidité. La couleur est souvent conforme aux spécifications du client.

 

Phase 4 : Pré-assemblage et installation électrique

Pré-assemblage mécanique :

Les poutres principales sont souvent boulonnées ensemble dans l'usine pour vérifier l'alignement.

Les sommiers sont équipés de roues, d'essieux et de moteurs d'entraînement.

Le chariot est assemblé avec son mécanisme 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 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)

Avant le démontage pour l'expédition, la grue est testée en charge en usine.

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, le bruit et les fonctionnalités de base.

Test de charge :

Test de charge statique :La grue est testée pour125%de sa capacité nominale. La charge est levée et maintenue suspendue pendant une période 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 :Tous les systèmes de sécurité (par exemple, arrêts d'E-, interrupteurs de fin de course, protection contre les surcharges) sont rigoureusement testés.

 

Phase 6 : Démontage, emballage et expédition

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

Conditionnement:Les composants sont emballés pour éviter tout dommage lors du transport-sur de longues distances, souvent par voie maritime. Les composants électriques sont mis en caisse et protégés de l’humidité.

Expédition:Toutes les pièces sont marquées et expédiées sur le site du client avec des dessins d'assemblage détaillés et des manuels.

 

Phase 7 : Installation et mise en service sur site (chez le client)

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 des grues mobiles pour assembler le RMG sur sa piste.

Connexion finale :Toutes les connexions mécaniques et électriques sont réalisées et 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 également 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 %.