Braccio per caricatori di navi sfuse: spiegazione dei principali requisiti strutturali e operativi

Una nave portarinfuse da 180.000 DWT misura circa 45 metri al largo. Per posizionare cemento, carbone o grano in ogni angolo dei portelli, il braccio di un caricatore per navi sfuse deve superare la linea centrale della nave, orzare verso il basso quando il livello del carico aumenta e ruotare per allinearsi con ciascuna apertura del portello. Sbagliando i requisiti strutturali e operativi, il risultato sarà ben più che un caricamento più lento: si tratta di placcature dello scafo incrinato, carico segregato e settimane di riparazioni non pianificate. Questo articolo spiega cosa deve fare un braccio caricatore, come è progettato e quali limiti operativi lo mantengono sicuro, attenendosi ai sistemi costruiti da Hangzhou Aotuo Meccanico ed Elettrico Co., Ltd. (AOTUO) da oltre 20 anni nella produzione di attrezzature portuali.

Cosa deve fare il braccio del caricatore della nave

Il braccio è il braccio portante che trasferisce il materiale sfuso dal trasportatore della banchina alla stiva della nave e ogni limite critico delle prestazioni di un caricatore, dallo sbraccio e dalla produttività al controllo della polvere e alla sicurezza, è regolato dalla sua progettazione.

Il braccio di un caricatore per navi portarinfuse è un braccio strutturalmente orientabile, girevole e solitamente telescopico che trasporta un nastro trasportatore e un beccuccio di scarico dalla macchina di caricamento al portello della nave.

Nelle operazioni di carico continuo, il braccio svolge quattro funzioni contemporaneamente:

• Raggiungere: la campana orizzontale dal perno di rotazione del caricatore al portello deve coprire l'intera larghezza della nave più grande della flotta portuale.
• Orza: la rotazione verticale regola l'altezza di caduta dello scarico, che controlla direttamente la generazione di polvere e la rottura del carico.
• Rotazione: la rotazione orizzontale sposta il punto di scarico da un portello all'altro e rifila il materiale in un'unica presa.
• Telescopio: l'estensione e la retrazione posizionano la bocca con precisione senza spostare l'intera macchina lungo la cuccetta.

Requisiti strutturali del boom

La struttura del braccio deve resistere al carico di fatica continua, ai carichi del vento e alle forze dinamiche di un nastro in movimento, mantenendo al tempo stesso la deflessione entro limiti che proteggono sia la macchina che l'imbarcazione.

Trasportatore del braccio e percorso di carico

Il trasportatore a braccio trasporta il materiale dal punto di alimentazione all'estremità di scarico ed è la parte strutturale principale del caricatore. La cinghia, i tenditori e la puleggia motrice sono montati direttamente sul telaio del braccio, pertanto la struttura sostiene sia il peso proprio che la tensione dinamica della cinghia in ogni ciclo.

Trasportatore a nastro per materiali sfusi e finiti Questo trasportatore gestisce polveri, granuli e piccoli blocchi con capacità da 10 a 3000 t/h e larghezze del nastro fino a 2200 mm, rendendolo un componente versatile per i sistemi di trasferimento montati su braccio nei terminali marini. Visualizza il prodotto →

Materiali e fabbricazione

I bracci dei terminali marini sono generalmente realizzati in acciaio strutturale ad alta resistenza con un sistema di protezione dalla corrosione adatto all'aria carica di sale. Le sezioni saldate dei travi scatolari forniscono un'elevata rigidità torsionale con una massa inferiore rispetto ai telai a traliccio aperti, il che riduce direttamente il momento ribaltante sulla ralla e sul portale di supporto.

Sistemi di orzata e telescopici

La sezione telescopica scorre su pattini antiusura sostituibili ed è azionata da cremagliere o cilindri idraulici. I cilindri di orzata devono sollevare il braccio con una cinghia a pieno carico e mantenerlo stabile contro i carichi di raffiche di vento. La combinazione di angolo di orzata, corsa telescopica e arco di rotazione definisce l'area di lavoro della macchina.

Requisiti operativi per il braccio

I requisiti operativi determinano il modo in cui il braccio si muove durante un ciclo di carico: precisione di posizionamento, velocità di movimento, bloccaggio e soppressione della polvere insieme determinano se un terminale raggiunge la produttività progettata.

Velocità di movimento e posizionamento

L'orzata del braccio funziona tipicamente a 1-3 m al minuto misurata sulla punta del beccuccio, la rotazione funziona a 5-15 m al minuto e lo spostamento a 10-30 m al minuto. In modalità automatica, la precisione di posizionamento è solitamente entro 100 mm sul beccuccio, necessaria per la protezione del portello e per i sistemi di rifinitura che distribuiscono il carico in modo uniforme nella stiva.

Abbattimento della polvere e protezione del carico

La viene controllata sulla barra mantenendo l'altezza di caduta più bassa possibile e utilizzando un beccuccio telescopico con cono interno che lascia fuoriuscire l'aria senza portare la polvere verso l'esterno. Per i cereali, anche l'altezza della caduta influisce sui tassi di rottura, mentre per il cemento e il clinker, l'umidità e la generazione di fini sono le preoccupazioni dominanti.

Abbinamento della configurazione del braccio alle condizioni del porto

La configurazione del braccio deve essere selezionata dalla flotta navale, dalla disposizione dell'ormeggio e dall'obiettivo di produttività annuale, non da una specifica generica.

Per un terminale che serve navi da Handysize a Supramax nella gamma da 30.000 a 60.000 DWT, una portata del braccio di 20-25 m è solitamente sufficiente. Un ormeggio Capesize a 180.000 DWT richiede 35-45 m di sbraccio, sezioni strutturali più pesanti e un sistema di orzata più potente. I caricatori montati su rotazione come il caricatore mobile per navi su rotazione AOTUO viaggiano lungo l'ormeggio e utilizzano la rotazione e il telescopio del braccio per tagliare i singoli portelli, il che riduce i tempi di riposizionamento e mantiene il braccio più corto rispetto a un equivalente caricatore fisso.

Caricatore di navi mobili su rotaia per materiali sfusi (300-1500 t/h) Progettata per navi da 800 a 50.000 DWT, questa pala caricatrice offre uno sbraccio del braccio di 20-25 m per navi da Handysize a Supramax, con un basso consumo energetico e controllo delle polveri, ideale per operazioni di carico efficiente sul lato dell'ormeggio. Visualizza il prodotto →

Lo stesso compromesso tra la corsa su rotaia e lo sbraccio del braccio è visibile durante il funzionamento Progetto del porto di Brisbane di AOTUO , dove una pala caricatrice da viaggio copre più posizioni dei portelli senza richiedere un braccio sovradimensionato per coprire l'intera nave.

Priorità di ispezione e manutenzione

L'ispezione pianificata della struttura del braccio, delle saldature e delle interfacce mobili è l'unico modo affidabile per prevenire guasti da fatica che possono fermare un terminale per settimane.

1. Ispezione visiva della parte inferiore del braccio e delle punte delle saldature, dove le prime crepe da fatica come scrostamenti di vernice o linee di ruggine.
2. Test ad ultrasuoni a serie di fasi dei giunti saldati critici nell'attacco dell'orzatura e nella sezione telescopica, normalmente con ciclo annuale.
3. Misurazione dei pattini e delle guide; Le distanze nella sezione del telescopio non devono superare il limite del produttore, comunemente 2-3 mm.
4. Ispezione del cilindro idraulico e della linea di pressione per gli azionamenti del brandeggio e del telescopio, compreso un test di derivazione con il braccio mantenuto ad angolo medio.
5. Test funzionale di tutti gli interblocchi, gli interruttori di finecorsa e la catena di arresto di emergenza che collega il movimento del braccio al trasportatore e alle trasmissioni.

Domande frequenti sui bracci del caricatore

Qual è lo sbraccio tipico del braccio di un caricatore per navi portarinfuse?

La portata tipica del braccio varia da 20 m per i terminali che servono navi Handysize a 45 m o più per gli ormeggi Capesize; la cifra corretta è determinata dalla larghezza della nave più grande della flotta portuale.

Perché i bracci dei caricatori delle navi devono essere telescopici?

Il sistema telescopico riduce la distanza che l'intera macchina deve percorrere, consente il posizionamento preciso del beccuccio e mantiene bassa l'altezza di caduta durante tutto il ciclo di carico, riducendo la polvere e la rottura del carico.

Con quale frequenza è necessario ispezionare il braccio di un caricatore navale?

I controlli visivi delle saldature e degli elementi strutturali vengono eseguiti continuamente, con test ultrasonici a schiera di fasi dei giunti critici su un ciclo di 12 mesi; i terminali in ambienti marini corrosivi spesso si spostano a intervalli di sei mesi.

Quali materiali vengono utilizzati nella costruzione del bracciolo del caricatore navale?

Acciaio strutturale ad alta resistenza con profilati scatolari o reticolari saldati, protetti da sistemi di rivestimento di tipo marino; le superfici soggette a usura nella sezione del telescopio utilizzano cuscinetti in polimero o bronzo sostituibili.