Bảo trì cấu trúc hệ thống cần cẩu trên cao và xu hướng ngành công nghiệp

Hãy hình dung cảnh tượng: những dầm thép khổng lồ được nâng lên một cách chính xác và được vận chuyển trơn tru giữa tiếng ồn ào của một nhà máy thép. Hoạt động liền mạch này dựa vào một thiết bị công nghiệp quan trọng—cần trục cầu, còn được gọi là cần trục điện trên cao (EOT). Thường được gọi là "ngựa chiến" của sản xuất công nghiệp, cần trục cầu đóng một vai trò quan trọng trong việc nâng hạ nặng. Nhưng bạn hiểu rõ đến mức nào về "các khớp nối" và "cơ bắp" của cỗ máy công nghiệp này? Bài viết này khám phá cấu trúc, các thành phần, nguyên tắc hoạt động, bảo trì và xu hướng tương lai của cần trục cầu.

Cần trục cầu, còn được gọi là cần trục dầm đơn hoặc dầm đôi (cần trục EOT), là một thiết bị nâng được lắp đặt phía trên các xưởng, nhà kho và bãi vật liệu để vận chuyển hàng hóa. Nó chủ yếu bao gồm cấu trúc cầu, cơ cấu di chuyển, cơ cấu nâng và hệ thống điều khiển điện. Được biết đến với hiệu quả, độ an toàn và độ tin cậy, cần trục cầu được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như sản xuất máy móc, luyện kim, hóa dầu và cảng, khiến chúng trở nên không thể thiếu trong sản xuất công nghiệp hiện đại.

Cần trục cầu bao gồm ba mô-đun chính: cấu trúc cơ khí, hệ thống điện và thiết bị an toàn. Dưới đây là phân tích chi tiết về tên, chức năng và thông số kỹ thuật của từng thành phần.

Cấu trúc cơ khí tạo thành khung của cần trục, hỗ trợ các chức năng chịu tải và di chuyển của nó. Nó bao gồm dầm cầu, cơ cấu di chuyển, xe con và cơ cấu nâng.

Dầm cầu là cấu trúc chịu tải chính, bao gồm dầm chính và dầm cuối. Dầm chính thường sử dụng cấu trúc hộp hoặc giàn, trong khi dầm cuối nối dầm chính với cơ cấu di chuyển, hỗ trợ toàn bộ cầu.

• Dầm chính: Thành phần chịu tải chính, hỗ trợ toàn bộ tải trọng của cần trục. Nó có thiết kế dầm đơn (nhẹ hơn, cho tải trọng nhỏ hơn) và dầm đôi (khỏe hơn, cho tải trọng nặng hơn), thường được làm bằng thép Q235B hoặc Q345B.
• Dầm cuối: Kết nối dầm chính với cơ cấu di chuyển, truyền tải trọng lên bánh xe. Chúng có cấu trúc hộp để tăng độ bền và độ cứng.
• Lối đi/Sàn thao tác: Cung cấp khả năng tiếp cận để bảo trì, được trang bị các tấm chống trượt và lan can an toàn.

Cơ cấu này điều khiển cần trục dọc theo đường ray, cho phép di chuyển theo chiều ngang. Nó bao gồm:

• Bộ truyền động: Thông thường là động cơ điện được kết nối với bộ giảm tốc, cấp nguồn cho bánh xe.
• Cụm bánh xe: Hỗ trợ trọng lượng của cần trục và lăn dọc theo đường ray. Bánh xe được làm bằng thép đúc hoặc thép rèn để tăng độ bền.
• Phanh: Kiểm soát tốc độ và dừng, thường là điện từ hoặc thủy lực để đảm bảo độ tin cậy.

Xe con di chuyển theo chiều ngang dọc theo dầm cầu, mang theo cơ cấu nâng. Các thành phần của nó bao gồm:

• Khung xe con: Một cấu trúc thép hàn hỗ trợ tời và bộ truyền động xe con.
• Cơ cấu nâng: Bộ phận nâng chính, bao gồm động cơ, bộ giảm tốc, tang trống, cáp thép và móc.
• Bộ truyền động xe con: Tương tự như bộ truyền động cầu, với động cơ, bánh xe và phanh để di chuyển theo chiều ngang.

Hệ thống này xử lý chuyển động tải theo chiều dọc, có:

• Động cơ tời: Cấp nguồn cho hành động nâng, thường là động cơ cảm ứng AC.
• Bộ giảm tốc: Giảm tốc độ động cơ đồng thời tăng mô-men xoắn để nâng.
• Tang trống: Quấn cáp thép, thường là thép có rãnh để căn chỉnh cáp.
• Cáp thép: Cáp thép cường độ cao nối tang trống với móc.
• Móc: Điểm gắn tải, làm bằng thép hợp kim với chốt an toàn.
• Hệ thống ròng rọc: Chuyển hướng lực cáp, giảm công suất động cơ cần thiết.

Hệ thống điện điều khiển hoạt động của cần trục và đảm bảo an toàn, bao gồm:

• Bảng điều khiển: Chứa các thành phần điện như công tắc tơ, rơ le và PLC trong một vỏ bọc kín.
• Mặt dây chuyền/Điều khiển từ xa của người vận hành: Cho phép điều khiển nâng, di chuyển và các chuyển động của xe con.
• Nguồn điện: Được cung cấp thông qua hệ thống festoon (dây dẫn trượt) hoặc ống cuốn cáp.
• Công tắc hành trình: Ngăn chặn việc di chuyển quá mức bằng cách cắt điện tại các ranh giới được đặt trước.

Rất quan trọng để ngăn ngừa tai nạn, các tính năng an toàn bao gồm:

• Bộ giới hạn tải: Ngăn chặn quá tải bằng cách dừng hoạt động nếu trọng lượng vượt quá công suất.
• Bộ giới hạn hành trình: Hạn chế phạm vi di chuyển để tránh va chạm.
• Bộ đệm: Hấp thụ năng lượng va đập trong quá trình dừng.
• Thiết bị chống gió: Cố định cần trục trong các cơn bão bằng cách sử dụng kẹp ray hoặc neo.
• Dừng khẩn cấp: Ngay lập tức dừng tất cả các chức năng khi được nhấn.
• Báo động: Tín hiệu âm thanh/hình ảnh cảnh báo nhân viên gần đó trong quá trình vận hành.

Cần trục cầu kết hợp các chuyển động theo chiều dọc (nâng), chiều ngang (di chuyển cầu) và chiều ngang (xe con) để định vị tải trong không gian 3D. Người vận hành phối hợp chúng thông qua các điều khiển để xử lý vật liệu chính xác.

• Dầm đơn: Nhẹ hơn (≤20 tấn), đơn giản hơn, cho các nhịp nhỏ hơn (≤30m).
• Dầm đôi: Tải nặng hơn (≥5 tấn), nhịp lớn hơn (≥50m).
• Treo dưới: Treo từ trần nhà, tiết kiệm không gian sàn (≤10 tấn, nhịp ≤20m).
• Luyện kim: Chịu nhiệt/bụi cho các xưởng đúc và nhà máy.

• Loại nhẹ: ≤5 tấn.
• Loại trung bình: 5–20 tấn.
• Loại nặng: ≥20 tấn.

• Mục đích chung: Đa năng cho các ngành công nghiệp khác nhau.
• Chuyên dụng: Tùy chỉnh cho các lĩnh vực như đóng tàu hoặc sản xuất thép.

Bảo trì thường xuyên đảm bảo tuổi thọ và an toàn:

• Kiểm tra cáp thép xem có bị mòn không, móc có bị nứt không và phanh có phản ứng không.
• Xác minh công tắc hành trình và các kết nối điện.

• Hàng tháng: Bôi trơn cáp, điều chỉnh phanh, siết chặt ốc vít.
• Hàng quý: Kiểm tra dầu hộp số, độ mòn bánh xe, bôi trơn ổ trục.
• Hàng năm: Kiểm tra toàn diện, có thể đại tu.

• Chỉ những người vận hành đã được đào tạo, có chứng chỉ mới được phép sử dụng cần trục.
• Không bao giờ vượt quá công suất định mức hoặc thực hiện các thao tác kéo theo đường chéo.
• Cấm bảo trì trong quá trình vận hành hoặc đứng dưới tải.

Những tiến bộ đang hướng cần trục cầu đến:

• Tự động hóa thông minh: Cảm biến IoT, chẩn đoán AI và giám sát từ xa.
• Vận hành không người lái: Điều khiển tự động để tăng hiệu quả và an toàn.
• Giảm trọng lượng: Vật liệu cường độ cao để giảm sử dụng năng lượng.
• Thiết kế thân thiện với môi trường: Động cơ tiết kiệm năng lượng và hệ thống tái tạo.

Các cân nhắc chính bao gồm:

• Chứng nhận (ví dụ: ISO 9001).
• Chuyên môn kỹ thuật và khả năng R&D.
• Độ tin cậy của sản phẩm và tiêu chuẩn thử nghiệm.
• Hỗ trợ sau bán hàng (lắp đặt, đào tạo, sửa chữa).
• Danh tiếng trong ngành và phản hồi của khách hàng.

Cần trục cầu vẫn rất quan trọng trong các ngành công nghiệp, phát triển cùng với công nghệ để đáp ứng nhu cầu trong tương lai. Hiểu thiết kế, chức năng và cách chăm sóc của chúng đảm bảo hiệu suất và an toàn tối ưu trong môi trường công nghiệp.