Análisis de sistemas de transmisión en puentes de campo (RTG y RMG)
Las grúas pórtico sobre neumáticos (RTG) y las grúas pórtico sobre raíles (RMG) son la columna vertebral de la logística de contenedores en terminales como Felixstowe y el Puerto de Londres. A diferencia de las grúas de muelle (STS), las RTG dependen de neumáticos para su mecanismo de desplazamiento, lo que presenta complejos desafíos cinemáticos que los ejes de transmisión estándar no suelen poder solucionar.
Cinemática del desplazamiento y la dirección del pórtico RTG
El sistema RTG funciona desplazándose entre bloques apilados, una tarea que requiere no solo movimiento lineal, sino también capacidades de maniobra complejas, incluyendo giros de 90 grados para cambiar de carril y, en algunos modelos avanzados, capacidad de giro sobre su propio eje. Esta movilidad impone vectores de tensión específicos al sistema de transmisión.
- Arquitectura de la unidad: Un RTG típico con especificaciones del Reino Unido cuenta con una estructura de 8 o 16 ruedas. Los motores eléctricos están montados vertical u horizontalmente en el bastidor del bogie, impulsando los cubos de las ruedas a través de robustos engranajes reductores.
- La paradoja de la dirección: Cuando una grúa RTG realiza un giro de 90 grados, el bogie de la rueda gira alrededor de un eje vertical. Si el motor de accionamiento está fijo a la viga de apoyo mientras la rueda gira, el eje de transmisión debe soportar un desplazamiento angular extremo.Solución de ingeniería: Los diseños modernos preferidos por los fabricantes de equipos originales (y respaldados por nuestro programa de modernización) integran el motor y la caja de cambios directamente en el bogie, girando al unísono con la rueda. Sin embargo, un acoplamiento corto eje cardán Sigue siendo esencial la conexión entre la salida del motor y la entrada de la caja de engranajes para aislar las vibraciones y corregir la inevitable desalineación.
- Compensación de la suspensión y deflexión de los neumáticos: Los neumáticos se comprimen bajo la carga variable de los contenedores de 40 pies. Además, las irregularidades del terreno en las antiguas terminales portuarias (comunes en los puertos británicos tradicionales) provocan el cabeceo del bogie. El eje de transmisión que conecta el motor con el cubo de la rueda debe tener suficiente recorrido telescópico (inclinación) y capacidad de articulación —manteniendo la eficiencia en ángulos de entre 5° y 15°— para absorber estas vibraciones de la carretera sin transmitir cargas de impacto a los cojinetes de la caja de cambios.
Conexión del grupo electrógeno diésel: Amortiguación de vibraciones torsionales
La mayoría de los grupos electrógenos montados sobre neumáticos (RTG) del Reino Unido utilizan grupos electrógenos diésel (Gensets) como fuente de alimentación principal o auxiliar. Si el diseño es deficiente, la conexión entre el volante del motor diésel y el alternador puede convertirse en un punto crítico de fallo.
Desafío: La distribución irregular del par motor diésel genera vibraciones torsionales periódicas. Una conexión rígida en este punto tendría consecuencias desastrosas. El eje de transmisión debe actuar como amortiguador de torsión.
Nuestra solución: Empleamos un sistema de amortiguación de dos etapas. En el lado del motor, un acoplamiento altamente flexible (que cumple con los estándares Centa Flex) absorbe los picos de frecuencia de encendido. Este acoplamiento se conecta a una junta universal corta que va al alternador. Para aplicaciones con espacio limitado, ofrecemos ejes con elementos internos de goma especialmente diseñados para suprimir los armónicos que pueden causar fatiga en los cojinetes del alternador.
👷 Diario del ingeniero: El problema de la niebla salina en Felixstowe
Fecha: 12 de noviembre de 2024
Ubicación: Terminal 2, Suffolk
Problema: Una flota de 12 grúas pórtico termoeléctricas (RTG) sufrió un agarrotamiento prematuro de las estrías en los ejes de traslación del pórtico. A pesar del engrase regular, la bruma salina del Mar del Norte había penetrado en los sellos estándar, provocando la soldadura por corrosión del conjunto deslizante.
Análisis: Los ejes del fabricante original utilizaban un estriado estándar de metal sobre metal con una junta de fieltro, lo cual resulta inadecuado para la alta humedad y salinidad de los inviernos de East Anglia.
Rectificación: Sustituimos los ejes existentes de la flota por ejes de grado marino. Estos ejes cuentan con estrías recubiertas de Rilsan® (que reducen la fricción y previenen la oxidación) y un diseño de horquilla deslizante inversa para evitar la acumulación de agua. También mejoramos los sellos con sellos de Viton de doble labio. Seis meses después de la instalación, los informes de mantenimiento no mostraron agarrotamientos y se observó una reducción de 40% en los niveles de vibración.
Matriz de especificaciones técnicas: Serie de maquinaria portuaria
Los siguientes datos representan nuestra capacidad de producción estándar para aplicaciones RTG/RMG. Ofrecemos ingeniería a medida para diseños de bogies no estándar.
| ID de parámetro | Especificación técnica | Valor/Estándar |
|---|---|---|
| 01 | Par nominal (Tn) | 2.500 Nm – 85.000 Nm |
| 02 | Par de fatiga (Tfat) | 1,5 x Tn |
| 03 | Ángulo máximo de articulación | 25° (Duración corta), 15° (Continuo) |
| 04 | Rango de diámetro de brida | 120 mm – 435 mm |
| 05 | Estándar de conexión de brida | DIN 15451 / SAE 1900 / KV / XS |
| 06 | Material de ranura | 34CrNiMo6 + Recubrimiento Rilsan |
| 07 | Material del tubo | Acero Domex de alta resistencia |
| 08 | Material del kit de cruz (araña) | 20CrMnTi (carburizado 60-62 HRC) |
| 09 | Vida útil del rodamiento (B10) | Más de 5000 horas de funcionamiento (ciclo de trabajo intensivo) |
| 10 | Carrera telescópica (de inmersión) | +80 mm / -40 mm (L estándar = 800 mm) |
| 11 | Grado de equilibrio | G6.3 a 2000 RPM (ISO 1940-1) |
| 12 | Temperatura de funcionamiento | -30°C a +80°C |
| 13 | Especificación de pintura | C5-M Grado Marino (3 Capas de Epoxi) |
| 14 | Tipo de sello | Viton de doble labio (resistente a la corrosión por niebla salina) |
| 15 | Punto de lubricación | Niple centralizado (araña) + Spline |
| 16 | Rigidez torsional | 180 – 450 kNm/rad |
| 17 | Velocidad crítica | Depende de la longitud (calculado por pedido) |
| 18 | Fuerza axial bajo torsión | < 12% de fuerza transmitida |
| 19 | Diámetro del tubo | 76 mm – 180 mm |
| 20 | Espesor de la pared del tubo | 4 mm – 12 mm Sin costuras |
| 21 | Material del yugo | Acero forjado 42CrMo4 |
| 22 | Estándar de anillo de retención | DIN 471 / DIN 472 |
| 23 | Grado de hardware | Pernos recubiertos de Dacromet de 10,9 o 12,9 |
| 24 | Ciclo de mantenimiento | 500 horas (grasa) / 2000 horas (visual) |
| 25 | Garantía | 24 meses o 4.000 horas de trabajo |
| 26 | Proceso de dar un título | UKCA, CE, DNV-GL (Opcional) |
| 27 | Masa (Peso) | 18 kg – 250 kg |
| 28 | Momento de inercia | 0,02 – 1,5 kg·m² |
(Aviso legal: Todos los nombres, símbolos y descripciones de los fabricantes se utilizan únicamente como referencia y no implican que ninguna de las piezas mencionadas sea producto de dichos fabricantes. UK pto-drive-shafts.com Co.,Ltd y UK PTO-DRIVE-SHAFTS son fabricantes independientes).
Resiliencia operativa en condiciones británicas
El entorno marítimo del Reino Unido plantea desafíos únicos. Desde la alta humedad del Solent hasta los vientos gélidos de los puertos de la costa este escocesa, la selección de materiales no es un lujo, sino una necesidad para cumplir con la normativa PUWER (Reglamento sobre el suministro y uso de equipos de trabajo de 1998).
Southampton y Solent
Desafío: Alta salinidad y ciclos de temperatura rápidos.
Solución: Suministramos a los equipos de mantenimiento locales cojinetes centrales "sellados de por vida" para grúas RMG, con el fin de reducir la necesidad de que los técnicos accedan a zonas peligrosas en condiciones de humedad.
Liverpool y Mersey
Desafío: Fuertes cargas de viento que afectan la estabilidad del pórtico.
Solución: Nuestros ejes de gran ángulo permiten una mayor flexibilidad del chasis sin que se atasque, lo que garantiza que las grúas puedan funcionar de forma segura con velocidades de viento de hasta 20 m/s.
Puertos escoceses (Aberdeen/Grangemouth)
Desafío: Las empresas de petróleo y gas del Mar del Norte soportan cargas pesadas.
Solución: Ofrecemos diseños reforzados de “extremadamente corta” para grúas móviles portuarias de gran capacidad utilizadas en la carga de módulos en alta mar.
Transmisión de potencia integrada: El nexo de la caja de cambios
Un eje de transmisión es tan eficaz como la caja de engranajes a la que acciona. En el ecosistema de un RTG o RMG, la interacción entre el eje de entrada de alta velocidad y la caja de engranajes reductora es donde se define la eficiencia. Fabricamos y suministramos una gama completa de cajas de engranajes industriales diseñadas para combinarse perfectamente con nuestros eje cardáns.
Accionamientos de ruedas planetarias para el desplazamiento del pórtico
Para el mecanismo de desplazamiento del pórtico, recomendamos nuestra serie EP-Planetary. Estas unidades compactas y de alta densidad de par están diseñadas para encajar dentro del conjunto del cubo de la rueda.
¿Por qué es importante combinar la caja de cambios y el eje?
La diferencia de rigidez entre el eje de transmisión y el piñón de entrada de la caja de cambios puede provocar resonancia. Nuestras cajas de cambios planetarias EP incorporan una carcasa de cojinete de entrada reforzada, diseñada específicamente para soportar las cargas radiales y los momentos flectores que ejerce el eje cardán durante la articulación de ángulo elevado (por ejemplo, durante las maniobras de dirección).
- Capacidad de torsión: Hasta 120.000 Nm.
- Relación: Relación de 40:1 a 150:1 (planetaria multietapa).
- Freno: Frenos de estacionamiento hidráulicos o electromagnéticos integrados a prueba de fallos.
Unidades helicoidales-biseladas para mecanismos de elevación
Para el polipasto principal, la fiabilidad es primordial. Nuestras cajas de engranajes cónicos espirales de la serie K alcanzan una eficiencia de hasta 96%, lo que reduce eficazmente la carga térmica en el compartimento eléctrico. En combinación con nuestro eje de transmisión compuesto de alta velocidad equilibrado, los niveles de ruido en la cabina del operador se reducen significativamente, cumpliendo con los límites de exposición al ruido establecidos por la Agencia de Salud y Seguridad del Reino Unido (HSE).
Lubricación personalizada para el clima del Reino Unido.
Las cajas de engranajes estándar suelen enviarse con aceite mineral apto para Europa Central. Para nuestros clientes del Reino Unido, precargamos las cajas de engranajes con lubricantes sintéticos a base de polialfaolefina (PAO) con un índice de viscosidad más amplio. Esto garantiza que una grúa en Grangemouth pueda arrancar instantáneamente a -5 °C un lunes por la mañana sin generar un par de arranque elevado en el eje de transmisión ni en el motor.
Garantía “Transmisión Completa”
Al adquirir tanto el eje cardán como la caja de engranajes con nosotros, cubrimos la brecha de garantía. Por lo general, una falla del eje atribuida a la caja de engranajes (o viceversa) genera disputas con el proveedor. Al integrar la cadena de suministro, ofrecemos una garantía de sistema de 3 años que cubre la interfaz entre la brida y el eje de entrada.
Consulte nuestro catálogo completo para ver los repuestos compatibles para los sistemas de transmisión planetaria de Brevini, Bonfiglioli y Reggiana Riduttori. (Los nombres se mencionan solo a título informativo).
Repuestos y consumibles estratégicos
Para mantener el tiempo de actividad, cada taller de mantenimiento portuario debe tener en stock componentes de interfaz críticos. Suministramos:
Kits de juntas universales (juntas U)
Incorpora nuestra tecnología de sellado “Triple-Guard”. Disponible en tamaños con diámetros de copa desde 57 mm hasta 200 mm.
Horquillas de brida (liberación rápida)
Para sustituciones rápidas durante breves periodos de mantenimiento (por ejemplo, durante la pausa del almuerzo). Bridas con dientes transversales para un agarre por fricción de alto par.
Cojinetes de soporte central
Rodamientos autoalineables con diferente dureza de goma (Shore A 45-70) para ajustar las frecuencias de aislamiento de vibraciones.
