Mantenimiento de la estructura de los sistemas de grúas aéreas y tendencias de la industria

Imagina la escena: enormes vigas de acero se levantan con precisión y se transportan suavemente en medio del rugido de una planta siderúrgica. Esta operación fluida se basa en una pieza crucial de equipo industrial: la grúa puente, también conocida como grúa viajera eléctrica (EOT). A menudo denominada el "caballo de batalla" de la producción industrial, las grúas puente desempeñan un papel vital en el levantamiento de cargas pesadas. Pero, ¿qué tan bien entiendes las "articulaciones" y los "músculos" de esta potencia industrial? Este artículo explora la estructura, los componentes, los principios de funcionamiento, el mantenimiento y las tendencias futuras de las grúas puente.

Una grúa puente, también llamada grúa de una sola viga o de doble viga (grúa EOT), es un dispositivo de elevación instalado sobre talleres, almacenes y patios de materiales para transportar cargas. Consiste principalmente en una estructura de puente, un mecanismo de desplazamiento, un mecanismo de elevación y un sistema de control eléctrico. Conocidas por su eficiencia, seguridad y fiabilidad, las grúas puente se utilizan ampliamente en industrias como la fabricación de maquinaria, la metalurgia, la petroquímica y los puertos, lo que las hace indispensables en la producción industrial moderna.

Las grúas puente se componen de tres módulos principales: estructura mecánica, sistema eléctrico y dispositivos de seguridad. A continuación, se muestra un desglose detallado del nombre, la función y los parámetros técnicos de cada componente.

La estructura mecánica forma el marco de la grúa, soportando sus funciones de carga y movimiento. Incluye la viga del puente, el mecanismo de desplazamiento, el carro y el mecanismo de elevación.

La viga del puente es la estructura principal de soporte de carga, que consta de una viga principal y vigas de extremo. La viga principal suele utilizar una estructura de caja o de celosía, mientras que las vigas de extremo conectan la viga principal al mecanismo de desplazamiento, soportando todo el puente.

• Viga principal: El componente principal de soporte de carga, que soporta la carga completa de la grúa. Viene en diseños de una sola viga (más ligeros, para cargas más pequeñas) y de doble viga (más fuertes, para cargas más pesadas), generalmente fabricados con acero Q235B o Q345B.
• Vigas de extremo: Conectan la viga principal al mecanismo de desplazamiento, transfiriendo las cargas a las ruedas. Cuentan con una estructura de caja para mayor resistencia y rigidez.
• Pasarelas/Plataformas: Proporcionan acceso para el mantenimiento, equipadas con placas antideslizantes y barandillas de seguridad.

Este mecanismo impulsa la grúa a lo largo de los rieles de la pista, lo que permite el movimiento horizontal. Incluye:

• Unidad de accionamiento: Normalmente, un motor eléctrico conectado a un reductor, que alimenta las ruedas.
• Conjuntos de ruedas: Soportan el peso de la grúa y ruedan por los rieles. Las ruedas están hechas de acero fundido o forjado para mayor durabilidad.
• Frenos: Controlan la velocidad y la parada, a menudo electromagnéticos o hidráulicos para mayor fiabilidad.

El carro se mueve lateralmente a lo largo de la viga del puente, transportando el mecanismo de elevación. Sus componentes incluyen:

• Bastidor del carro: Una estructura de acero soldada que soporta el polipasto y el accionamiento del carro.
• Mecanismo de elevación: La unidad de elevación principal, que comprende un motor, un reductor, un tambor, un cable de acero y un gancho.
• Accionamiento del carro: Similar al accionamiento del puente, con motores, ruedas y frenos para el movimiento lateral.

Este sistema maneja el movimiento vertical de la carga, con:

• Motor del polipasto: Alimenta la acción de elevación, generalmente un motor de inducción de CA.
• Reductor: Reduce la velocidad del motor al tiempo que aumenta el par para la elevación.
• Tambor: Enrolla el cable de acero, normalmente de acero con ranuras para la alineación de la cuerda.
• Cable de acero: Cables de acero de alta resistencia que conectan el tambor al gancho.
• Gancho: El punto de fijación de la carga, hecho de acero aleado con un pestillo de seguridad.
• Sistema de poleas: Redirige la fuerza de la cuerda, reduciendo la potencia requerida del motor.

El sistema eléctrico controla las operaciones de la grúa y garantiza la seguridad, incluyendo:

• Panel de control: Aloja componentes eléctricos como contactores, relés y PLC en una carcasa sellada.
• Colgante/Mando a distancia del operador: Permite el control de los movimientos de elevación, desplazamiento y carro.
• Fuente de alimentación: Se entrega a través de sistemas de festón (conductores deslizantes) o carretes de cable.
• Interruptores de límite: Evitan el desplazamiento excesivo cortando la energía en los límites preestablecidos.

Críticos para la prevención de accidentes, las características de seguridad incluyen:

• Limitadores de carga: Evitan la sobrecarga deteniendo las operaciones si el peso excede la capacidad.
• Limitadores de recorrido: Restringen el rango de movimiento para evitar colisiones.
• Amortiguadores: Absorben la energía del impacto durante las paradas.
• Dispositivos antiviento: Aseguran las grúas durante las tormentas utilizando abrazaderas de riel o anclajes.
• Parada de emergencia: Detiene instantáneamente todas las funciones cuando se presiona.
• Alarmas: Señales audibles/visuales que advierten al personal cercano durante la operación.

Las grúas puente combinan movimientos verticales (elevación), horizontales (desplazamiento del puente) y laterales (carro) para posicionar las cargas en el espacio 3D. Los operadores coordinan estos movimientos a través de controles para una manipulación precisa de los materiales.

• Una sola viga: Más ligeras (≤20 toneladas), más simples, para luces más pequeñas (≤30 m).
• Doble viga: Cargas más pesadas (≥5 toneladas), luces más grandes (≥50 m).
• Colgante: Suspendidas de los techos, ahorrando espacio en el suelo (≤10 toneladas, luces ≤20 m).
• Metalúrgicas: Resistentes al calor/polvo para fundiciones y fábricas.

• Servicio ligero: ≤5 toneladas.
• Servicio mediano: 5–20 toneladas.
• Servicio pesado: ≥20 toneladas.

• Propósito general: Versátiles para diversas industrias.
• Especializadas: Personalizadas para sectores como la construcción naval o la fabricación de acero.

El mantenimiento regular garantiza la longevidad y la seguridad:

• Inspeccionar los cables de acero en busca de desgaste, los ganchos en busca de grietas y los frenos en busca de capacidad de respuesta.
• Verificar los interruptores de límite y las conexiones eléctricas.

• Mensual: Lubricar las cuerdas, ajustar los frenos, apretar los sujetadores.
• Trimestral: Verificar el aceite del reductor, el desgaste de las ruedas, la lubricación de los cojinetes.
• Anual: Inspección exhaustiva, posible revisión.

• Solo los operadores capacitados y certificados pueden usar las grúas.
• Nunca exceda la capacidad nominal ni realice tirones diagonales.
• Prohibir el mantenimiento durante la operación o estar de pie debajo de las cargas.

Los avances están dirigiendo las grúas puente hacia:

• Automatización inteligente: Sensores IoT, diagnósticos de IA y monitoreo remoto.
• Operación no tripulada: Controles autónomos para mayor eficiencia y seguridad.
• Aligeramiento: Materiales de alta resistencia para reducir el consumo de energía.
• Diseño ecológico: Motores de bajo consumo energético y sistemas regenerativos.

Las consideraciones clave incluyen:

• Certificaciones (por ejemplo, ISO 9001).
• Experiencia técnica y capacidad de I+D.
• Fiabilidad del producto y estándares de prueba.
• Soporte posventa (instalación, capacitación, reparaciones).
• Reputación de la industria y comentarios de los clientes.

Las grúas puente siguen siendo vitales en todas las industrias, evolucionando con la tecnología para satisfacer las demandas futuras. Comprender su diseño, función y cuidado garantiza un rendimiento y una seguridad óptimos en entornos industriales.