Sistema ferroviário do carregador de navio itinerante: principais fatores estruturais e de alinhamento

Um graneleiro de 50.000 DWT fica ao lado do cais com escotilhas espalhadas por quase 190 metros de cais. O carregador do navio itinerante deve percorrer todo o comprimento, girar, balançar e estender sua lança para abaixar o bico de carregamento em cada abertura da escotilha. Um sistema de trilhos de carregador de navio itinerante é o conjunto de trilhos e material rodante que carrega todo o peso da máquina, guia-a ao longo do berço e mantém a bica alinhada à linha de escotilha da embarcação. Quando os trilhos estão retos, nivelados e fiéis à bitola, a carregadeira funciona na capacidade nominal. Quando o alinhamento se desvia, os flanges das rodas, as estruturas do bogie, os rolamentos de giro e os cilindros da lança começam a pagar o preço.

O sistema ferroviário define o teto para o desempenho da carregadeira

O sistema ferroviário determina quanto da capacidade nominal de um carregador de navio itinerante pode realmente ser usada no cais. A capacidade nominal só é alcançável quando o pórtico permanece estável e a bica mantém a posição sobre a escotilha: o medidor do trilho define o envelope de estabilidade contra vento e cargas de contato com o navio, e a rigidez da fundação controla o assentamento que levantaria uma roda para fora do trilho.

Em um grande terminal graneleiro, um carregador geralmente percorre 200 metros ou mais para atender cada escotilha de um navio Panamax ou Capesize. Essa distância percorrida multiplica o efeito até mesmo de pequenos erros de alinhamento: um desvio lateral de 2mm torna-se uma carga de impacto repetitiva cada vez que a máquina passa sobre ele, o que pode significar dezenas de milhares de ciclos de carregamento por ano.

A mesma lógica de desempenho ferroviário aparece em Porto de Huizhou em Guangdong , onde equipamentos montados em trilhos da Hangzhou AOTUO Mechanical and Electrical Co., Ltd. (AOTUO) operam em um cais que atende múltiplas classes de navios. O porto depende do sistema de trilhos para manter o posicionamento preciso da bica em todo o comprimento do percurso, porque um carregador que não consegue manter o alinhamento custa tempo de atracação em cada chamada.

Carregador de navio móvel ferroviário para materiais a granel, 300-1500 t/h, 800-50000 DWT Esta carregadeira montada sobre trilhos é a unidade que opera no Porto de Huizhou, projetada para carregamento de carga a granel em diversas classes de navios. Seus valores de capacidade e energia são relevantes para as preocupações de alinhamento e tempo de atracação discutidas no texto ao lado. Ver Produto →

Anatomia Estrutural de um Sistema Ferroviário Carregador de Navio Viajante

Um sistema ferroviário de carregador de navio itinerante é construído a partir de cinco camadas de suporte de carga: a fundação da estaca, as vigas de suporte, os fixadores do trilho, a seção do trilho e os conjuntos de rodas do pórtico. Cada camada tem um modo de falha distinto que os engenheiros de terminal devem inspecionar de acordo com um cronograma.

A mesma lógica estrutural aparece no lado de descarga do processo. O descarregador de parafuso móvel sobre trilhos da AOTUO transporta seu conjunto de parafuso vertical sobre a mesma arquitetura de pórtico e trilho, com requisitos idênticos para rigidez de fundação e controle de alinhamento.

Descarregador de navio de parafuso móvel ferroviário para navios 1000-70000 DWT Este descarregador compartilha a arquitetura de pórtico e trilho descrita nos parágrafos adjacentes, com um mecanismo espiral que rastreia o material em três dimensões. Está posicionado como contraparte de descarga do carregador, importante para avaliar o mesmo sistema ferroviário. Ver Produto →

Tolerâncias de alinhamento: o que os números significam

O alinhamento dos trilhos para um carregador de navio itinerante é definido por três parâmetros mensuráveis: bitola, nível vertical e retilineidade longitudinal. Esses valores são definidos na instalação e verificados em relação a uma pesquisa de base registrada pelo terminal para comparação futura.

• Tolerância do medidor: /-3mm da dimensão nominal do medidor em qualquer seção transversal.
• Nível vertical: /-2 mm em qualquer vão de 2 m de um único trilho.
• Elevação relativa: /-3 mm entre os dois trilhos na mesma seção transversal.
• Retidão longitudinal: /-5mm sobre uma corda de 10 m.

Contato roda-trilho e distribuição de carga

A área de contato entre a roda do pórtico e a cabeça do trilho é uma pequena elipse, normalmente com 10 a 20 mm de diâmetro. Cada milímetro de desalinhamento desloca esse ponto de contato e altera o caminho da carga através da estrutura do bogie até a estrutura principal do pórtico.

Combinação do perfil do trilho e da banda de rodagem

A banda de rodagem de uma carregadeira de navio itinerante é usinada com uma leve conicidade, normalmente com conicidade de 1:20, o que mantém o pórtico autocentrado nos trilhos. Se o medidor do trilho abrir ou fechar, o ponto de contato se moverá em direção à raiz do flange e a ação de autocentralização enfraquecerá.

Caminhos de carga do pórtico sob desalinhamento

Quando um trilho assenta mais baixo que o outro, o bogie diagonal no trilho mais alto carrega uma parcela maior da carga permanente e da carga móvel do fluxo de material. Essa sobrecarga aparece primeiro como aumento da temperatura do rolamento na roda afetada e, em seguida, como lascamento na cabeça do trilho sob a roda.

Sequência de Fundação e Instalação

A precisão do alinhamento é definida durante a instalação e preservada pela fundação. O realinhamento de um trilho de carregamento de navio em movimento após o comissionamento é caro e atrapalha as operações do cais, portanto a sequência deve ser executada corretamente na primeira vez.

1. Levantamento geotécnico e projeto de estacas com base nas cargas das rodas do pórtico e nas condições do solo.
2. Cravação de estacas e moldagem de blocos de estacas, com pontos de controle de levantamento embutidos em cada bloco.
3. Colocação da viga de suporte de concreto com bolsos de chumbadores alinhados à bitola do trilho de projeto.
4. Colocação de trilhos com alinhamento inicial áspero e fixação temporária.
5. Alinhamento de precisão usando rastreador a laser ou estação total, ajustando medidor e nível de acordo com as tolerâncias especificadas.
6. Rejuntamento final, soldagem ou recorte de fixadores e verificação de torque.
7. Teste de carga com a carregadeira totalmente montada, seguido de vistoria final de alinhamento.

Verificação e manutenção contínua do alinhamento

Um sistema ferroviário que ultrapassa as tolerâncias de instalação ainda sofrerá desvios com o tempo. O recalque da fundação, os ciclos térmicos, a corrosão dos fixadores e a sobrecarga acidental causada pelo impacto do navio contribuem para o desalinhamento progressivo que deve ser detectado por um programa de vistoria programado.

• Mensalmente: inspeção visual dos fixadores do trilho, condição da cabeceira do trilho e detritos no canal ferroviário.
• Trimestralmente: medição a laser de medidor, nível vertical e retilineidade em relação ao levantamento de linha de base.
• Anualmente: levantamento completo da via, incluindo marcadores de assentamento da fundação e medição do perfil da roda.
• Após tufões ou contato com embarcações: levantamento imediato do segmento ferroviário afetado antes da próxima operação de carregamento.

Os terminais de carvão que operam o descarregador de navios de carvão de parafuso móvel da AOTUO seguem a mesma disciplina de pesquisa anual, com atenção adicional à condição da cabeça do trilho porque o pó de carvão acelera o desgaste abrasivo. A interface de automação entre o acionamento de deslocamento e o sistema de gerenciamento de berço também depende do feedback preciso da posição ao longo do caminho ferroviário, conforme abordado no AOTUO's análise de tecnologia de automação para carregadores de navios ferroviários-móveis .

Descarregador de navio de carvão de parafuso móvel ferroviário, 200-3000 t/h, até 200.000 DWT Construído para terminais de carvão, este descarregador destaca o desgaste abrasivo e os problemas de feedback de automação levantados no parágrafo anterior à carta. É uma opção de grande capacidade relevante para terminais que gerenciam operações ferroviárias pesadas e requisitos de vistoria anual. Ver Produto →