Manutenzione della struttura dei sistemi di gru a ponte e tendenze del settore

Immaginate la scena: enormi travi d'acciaio vengono sollevate con precisione e trasportate senza problemi in mezzo al ruggito di un'acciaieria. Questa operazione senza soluzione di continuità si basa su un'apparecchiatura industriale cruciale: la gru a ponte, nota anche come gru a ponte elettrica (EOT). Spesso definita il "cavallo di battaglia" della produzione industriale, le gru a ponte svolgono un ruolo fondamentale nel sollevamento di carichi pesanti. Ma quanto bene comprendete le "giunture" e i "muscoli" di questa centrale industriale? Questo articolo esplora la struttura, i componenti, i principi di funzionamento, la manutenzione e le tendenze future delle gru a ponte.

Una gru a ponte, chiamata anche gru a trave singola o a doppia trave (gru EOT), è un dispositivo di sollevamento installato sopra officine, magazzini e piazzali per il trasporto di carichi. È composta principalmente da una struttura a ponte, un meccanismo di traslazione, un meccanismo di sollevamento e un sistema di controllo elettrico. Note per la loro efficienza, sicurezza e affidabilità, le gru a ponte sono ampiamente utilizzate in settori come la produzione di macchinari, la metallurgia, la petrolchimica e i porti, rendendole indispensabili nella moderna produzione industriale.

Le gru a ponte sono composte da tre moduli principali: struttura meccanica, sistema elettrico e dispositivi di sicurezza. Di seguito è riportata una ripartizione dettagliata del nome, della funzione e dei parametri tecnici di ciascun componente.

La struttura meccanica costituisce l'intelaiatura della gru, supportando le sue funzioni di carico e movimento. Comprende la trave del ponte, il meccanismo di traslazione, il carrello e il meccanismo di sollevamento.

La trave del ponte è la struttura portante principale, composta da una trave principale e da travi di estremità. La trave principale utilizza tipicamente una struttura a cassone o a traliccio, mentre le travi di estremità collegano la trave principale al meccanismo di traslazione, supportando l'intero ponte.

• Trave principale: Il componente portante principale, che supporta il carico completo della gru. È disponibile in versioni a trave singola (più leggera, per carichi più piccoli) e a doppia trave (più robusta, per carichi più pesanti), solitamente realizzata in acciaio Q235B o Q345B.
• Travi di estremità: Collegano la trave principale al meccanismo di traslazione, trasferendo i carichi alle ruote. Sono caratterizzate da una struttura a cassone per resistenza e rigidità.
• Passerelle/Piattaforme: Forniscono l'accesso per la manutenzione, dotate di piastre antiscivolo e parapetti di sicurezza.

Questo meccanismo aziona la gru lungo le rotaie della pista, consentendo il movimento orizzontale. Include:

• Unità di azionamento: Tipicamente un motore elettrico collegato a un riduttore, che alimenta le ruote.
• Gruppi ruota: Supportano il peso della gru e rotolano lungo le rotaie. Le ruote sono realizzate in acciaio fuso o forgiato per una maggiore durata.
• Freni: Controllano la velocità e l'arresto, spesso elettromagnetici o idraulici per affidabilità.

Il carrello si muove lateralmente lungo la trave del ponte, trasportando il meccanismo di sollevamento. I suoi componenti includono:

• Telaio del carrello: Una struttura in acciaio saldato che supporta l'argano e l'azionamento del carrello.
• Meccanismo di sollevamento: L'unità di sollevamento principale, composta da un motore, un riduttore, un tamburo, una fune metallica e un gancio.
• Azionamento del carrello: Simile all'azionamento del ponte, con motori, ruote e freni per il movimento laterale.

Questo sistema gestisce il movimento verticale del carico, con:

• Motore di sollevamento: Alimenta l'azione di sollevamento, di solito un motore a induzione CA.
• Riduttore: Riduce la velocità del motore aumentando la coppia per il sollevamento.
• Tamburo: Avvolge la fune metallica, tipicamente in acciaio con scanalature per l'allineamento della fune.
• Fune metallica: Cavi in acciaio ad alta resistenza che collegano il tamburo al gancio.
• Gancio: Il punto di attacco del carico, realizzato in acciaio legato con un fermo di sicurezza.
• Sistema di pulegge: Reindirizza la forza della fune, riducendo la potenza richiesta del motore.

Il sistema elettrico controlla le operazioni della gru e garantisce la sicurezza, tra cui:

• Quadro di comando: Alloggia componenti elettrici come contattori, relè e PLC in un involucro sigillato.
• Pendente/Telecomando dell'operatore: Consente il controllo dei movimenti di sollevamento, traslazione e carrello.
• Alimentazione: Fornita tramite sistemi a festone (conduttori scorrevoli) o avvolgicavo.
• Finecorsa: Impediscono la corsa eccessiva interrompendo l'alimentazione ai confini preimpostati.

Fondamentali per la prevenzione degli incidenti, le caratteristiche di sicurezza includono:

• Limitatori di carico: Impediscono il sovraccarico interrompendo le operazioni se il peso supera la capacità.
• Limitatori di corsa: Limitano l'intervallo di movimento per evitare collisioni.
• Buffer: Assorbono l'energia d'impatto durante le fermate.
• Dispositivi antivento: Fissano le gru durante le tempeste utilizzando morsetti o ancoraggi per rotaie.
• Arresto di emergenza: Arresta istantaneamente tutte le funzioni quando viene premuto.
• Allarmi: Segnali acustici/visivi avvisano il personale nelle vicinanze durante il funzionamento.

Le gru a ponte combinano movimenti verticali (sollevamento), orizzontali (traslazione del ponte) e laterali (carrello) per posizionare i carichi nello spazio 3D. Gli operatori li coordinano tramite i comandi per una movimentazione precisa dei materiali.

• A trave singola: Più leggera (≤20 tonnellate), più semplice, per campate più piccole (≤30 m).
• A doppia trave: Carichi più pesanti (≥5 tonnellate), campate più grandi (≥50 m).
• Sottosospesa: Sospesa dai soffitti, risparmiando spazio sul pavimento (≤10 tonnellate, campate ≤20 m).
• Metallurgica: Resistente al calore/polvere per fonderie e laminatoi.

• Servizio leggero: ≤5 tonnellate.
• Servizio medio: 5–20 tonnellate.
• Servizio pesante: ≥20 tonnellate.

• Uso generale: Versatile per vari settori.
• Specializzata: Personalizzata per settori come la costruzione navale o la produzione di acciaio.

Una manutenzione regolare garantisce longevità e sicurezza:

• Ispezionare le funi metalliche per usura, i ganci per crepe e i freni per reattività.
• Verificare i finecorsa e i collegamenti elettrici.

• Mensile: Lubrificare le funi, regolare i freni, serrare i dispositivi di fissaggio.
• Trimestrale: Controllare l'olio del riduttore, l'usura delle ruote, la lubrificazione dei cuscinetti.
• Annuale: Ispezione completa, potenziale revisione.

• Solo operatori formati e certificati possono utilizzare le gru.
• Non superare mai la capacità nominale o eseguire trazioni diagonali.
• Vietare la manutenzione durante il funzionamento o la permanenza sotto i carichi.

I progressi stanno orientando le gru a ponte verso:

• Automazione intelligente: Sensori IoT, diagnostica AI e monitoraggio remoto.
• Funzionamento senza equipaggio: Controlli autonomi per efficienza e sicurezza.
• Alleggerimento: Materiali ad alta resistenza per ridurre il consumo di energia.
• Eco-design: Motori a risparmio energetico e sistemi rigenerativi.

Le considerazioni chiave includono:

• Certificazioni (ad es. ISO 9001).
• Competenza tecnica e capacità di ricerca e sviluppo.
• Affidabilità del prodotto e standard di collaudo.
• Assistenza post-vendita (installazione, formazione, riparazioni).
• Reputazione del settore e feedback dei clienti.

Le gru a ponte rimangono fondamentali in tutti i settori, evolvendosi con la tecnologia per soddisfare le esigenze future. La comprensione del loro design, della loro funzione e della loro cura garantisce prestazioni e sicurezza ottimali negli ambienti industriali.