5 Aplicaciones Clave del Cable Enrollable en Grúas Portuarias, Spreaders y Manejo de Materiales
En la terminal de contenedores altamente competitiva de hoy en día, las grúas de barco a tierra, las grúas de patio y los equipos de manejo de materiales funcionan casi las 24 horas del día, sirviendo a la red global de la cadena de suministro. Escondida dentro de estas colosales estructuras se encuentra una parte importante pero subestimada, que es el cable de enrollamiento.
En términos de manejo portuario, el rendimiento del cable de enrollamiento afecta la disponibilidad de las grúas de barco a tierra (STS), los spreads y los equipos de patio. Este artículo analiza cinco aplicaciones vitales de los cables de enrollamiento en los puertos y explica cómo elegir el tipo apropiado para evitar tiempos de inactividad en las instalaciones portuarias.
1. Aplicación de Cable de Enrollamiento en Grúas de Barco a Tierra (STS)
Las grúas de barco a tierra (STS) son las estructuras más grandes en una terminal de contenedores, responsables de cargar y descargar buques. Las grúas se desplazan por el muelle mediante un riel montado en el lateral del muelle. En el transcurso del movimiento, existe la necesidad de un suministro de energía confiable capaz de abarcar varios cientos de metros.
La tecnología de cable enrollable se emplea dentro de un gran sistema de enrollador de cable accionado por motor para grúas STS. A medida que la grúa se desplaza en paralelo al muelle, el enrollador de cable se controla automáticamente en coordinación con el accionamiento principal para garantizar el manejo adecuado de los largos recorridos de cable y los voltajes, generalmente entre 6.6 kV y 20 kV.
Ventajas Técnicas y Rendimiento
Se logra un bobinado de cable de alta velocidad de más de 120 m/min utilizando cables de enrollado en sistemas STS sin pérdidas ni averías. Los sistemas STS modernos prefieren los cables de enrollado porque proporcionan una solución limpia y gestionada en comparación con los sistemas de festones tradicionales, que pueden ser susceptibles a la interferencia del viento y al desgaste mecánico en largas distancias.
Consideraciones Prácticas
Los cables utilizados en el sistema STS deben estar equipados con características sobresalientes de resistencia a la torsión. Al cargar una cuerda en el tambor bajo presión, puede surgir una fuerza de torsión si sus partes internas están desequilibradas. Además, el revestimiento debe ser duradero contra la corrosión por pulverización salina, el ozono y la resistencia a los rayos UV, ya que el muelle es muy corrosivo. Para proporcionar estabilidad estructural adicional, los ingenieros suelen optar por el cable con una funda especial antitorsión, que está hecha de hilo de poliéster o aramida y se encuentra entre las capas interior y exterior del revestimiento.
2. Aplicación de Cable de Enrollado en Grúas Pórtico sobre Neumáticos (RTG)
Como las máquinas principales utilizadas en las terminales, las grúas pórtico sobre neumáticos se utilizan para apilar/recuperar contenedores. Históricamente, las grúas pórtico sobre neumáticos (RTG) han estado equipadas con motores diésel que generan energía eléctrica. Sin embargo, hoy en día la transición se está produciendo rápidamente hacia las grúas "E-RTG".
La conversión a E-RTG depende en gran medida de los sistemas de enrollado de cables. El carrete de cable está montado en la estructura del RTG, conectándose a un punto de alimentación a nivel del suelo. A medida que el RTG se mueve entre bloques de contenedores, el cable es gestionado automáticamente por el carrete.
Beneficios Operacionales
La transición a sistemas de enrollado de cables en las RTG mejora significativamente la eficiencia energética. Los datos de puertos electrificados indican que las E-RTG pueden reducir los costos de energía hasta en un 60-80% en comparación con las unidades diésel. Además, dado que los motores eléctricos requieren menos mantenimiento que los motores de combustión interna, el tiempo de actividad general de las grúas aumenta.
Especificaciones Técnicas para el Enrollado de RTG
Las aplicaciones de RTG (grúas pórtico sobre neumáticos) suelen implicar voltajes bajos a medios (400V a 1kV). El desafío principal aquí es la frecuencia de "arrancadas y paradas" y el potencial de movimiento lateral mientras la RTG se dirige entre pilas. Por lo tanto, la flexibilidad y una alta resistencia a la tracción son innegociables. Se prefieren cables con una cubierta de poliuretano (PUR) o caucho especializado por su alta resistencia a la abrasión, ya que el cable puede entrar en contacto ocasionalmente con el suelo o los canales de guía.
3. Aplicación de Cable de Bobinado en Grúas Pórtico sobre Rieles (RMG) y Grúas Automatizadas
Las grúas RMG y las grúas apiladoras automatizadas (ASC) son esenciales en la transición hacia puertos completamente automatizados. Mientras que las RTG se mueven utilizando neumáticos de caucho, las grúas RMG utilizan rieles, lo que les permite alcanzar alta velocidad y precisión.
En tales máquinas, el cable de enrollamiento sirve como medio principal para transmitir información y energía. Dado que la mayoría de estas máquinas suelen ser automáticas, el cable de enrollamiento necesita no solo transmitir energía eléctrica, sino también proporcionar comunicación entre el PLC de la grúa y el sistema operativo de la terminal (TOS).
Rendimiento de Alta Velocidad
Las grúas automatizadas se mueven a altas velocidades, alcanzando a veces los 300 metros por minuto. El cable de enrollamiento debe ser capaz de soportar las fuerzas de rápida aceleración y desaceleración sin estirarse. Para lograr esto, los cables de enrollamiento de alta gama incorporan un miembro de resistencia central hecho de fibra de aramida (Kevlar) o elementos textiles vulcanizados especializados para absorber la fuerza de tracción.
Fibra Óptica Integrada
Un punto práctico crítico para las aplicaciones de RMG es el uso de cables de enrollamiento "híbridos". Estos cables contienen conductores de cobre tradicionales para la alimentación, junto con núcleos de fibra óptica (FO) integrados. La fibra óptica permite la transmisión de datos de alto ancho de banda, posibilitando la monitorización remota a través de cámaras de alta definición y señales de control de baja latencia, que son esenciales para la seguridad en zonas automatizadas.
4. Aplicación del cable enrollable del spreader en elevación vertical en el manejo de contenedores
El spreader es el dispositivo que se engancha físicamente a un contenedor. Está suspendido del carro de la grúa y se mueve verticalmente para recoger o colocar contenedores. Para alimentar los twist-locks, sensores y flippers del spreader, se requiere un cable enrollable dedicado (a menudo llamado cable de spreader o cable de canasta).
Mientras que los cables de desplazamiento del pórtico se mueven horizontalmente, los cables del spreader se mueven verticalmente a altas frecuencias. A menudo se enrollan en un carrete ubicado en el carro o se dejan acumular en una "canasta de gravedad".
Soporte de Estrés Mecánico
Los cables del esparcidor en un entorno portuario están sometidos a las tensiones mecánicas más difíciles. Los cables están sometidos a tracción vertical, enrollado rápido y alta vibración. En caso de que el cable del esparcidor falle, toda la grúa se vuelve ineficaz, ya que se vuelve imposible asegurar la sujeción de los contenedores.
Selección de Material: PUR vs. Caucho
En elevación vertical, se requieren cables ligeros pero duraderos. Los cables con cubierta de PUR son muy recomendables para cables de esparcidor debido a su mayor resistencia al desgarro y al aceite. Los cables de PUR también son más densos que el caucho, de ahí el menor radio de curvatura. Los esparcidores también necesitan cables de enrollado corto donde los hilos dentro de los cables están más apretados.
5. Cable de Enrollado en Otros Equipos de Manejo de Materiales
Más allá de las grúas principales, los cables de enrollamiento se utilizan en diversos equipos de manipulación de materiales portuarios e industriales. Esto incluye grúas portuarias móviles (MHC), cargadores/descargadores de graneles y sistemas de cintas transportadoras de alta resistencia.
Las grúas portuarias móviles a menudo utilizan cables de enrollamiento cuando se conectan a la red eléctrica del muelle para ahorrar combustible diésel durante los largos ciclos de carga. De manera similar, el equipo de manipulación de graneles que se desplaza a lo largo de un muelle requiere sistemas de enrollamiento para gestionar el suministro de energía a medida que el cargador se mueve a diferentes escotillas de un barco.
Versatilidad y Eficiencia
El uso de estos cables enrollables en tales actividades disminuye los peligros potenciales asociados con el cableado manual, incluyendo tropiezos, daños a los cables por la operación de maquinaria en el sitio de construcción; y prácticas de terminación incorrectas. Los cables enrollables proporcionan un sistema autosuficiente de administración de energía, garantizando un movimiento de material efectivo y permitiendo que equipos no convencionales funcionen de manera tan confiable como la grúa de muelle principal.
Consejos Prácticos de Mantenimiento
- Examen Visual: Examine rutinariamente el exterior de la cubierta del cable en busca de evidencia de "enjaulamiento de pájaros" (donde los conductores se agrupan y atraviesan la cubierta) o "sacacorchos", lo que indica una tensión o torsión inadecuada.
- Alineación: El cable debe estar alineado con precisión con la guía de cable o la zanja; de lo contrario, se desgastará rápidamente debido a la fricción constante contra las pestañas del tambor.
- Verificación de Tensión: Las lecturas de fuerza torsional en el tambor accionado eléctricamente deben verificarse regularmente para evitar estiramientos o holguras innecesarias del cable.
- Prácticas de Higiene: Mantenga un tambor y rodillos guía limpios. La acumulación de arena y sal actúa como un agente abrasivo que erosiona gradualmente la cubierta del cable.
Conclusión
Los cables de enrollamiento son los enlaces vitales que permiten el movimiento continuo y la automatización de los equipos portuarios modernos. Al comprender los requisitos específicos de cada aplicación, ya sea el desplazamiento horizontal en el muelle o el levantamiento vertical con un spreader, los operadores de terminales pueden seleccionar las especificaciones de cable adecuadas para maximizar la vida útil del equipo.
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FIN
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acerca de HEBEI- HUATONG
Fundada en 1993, Hebei-Huatong es una empresa global de fabricación de cables con instalaciones de producción ubicadas en Tangshan (Provincia de Hebei, China), Busan (Corea del Sur), Panamá, Kazajistán, Tanzania, Camerún y Angola. Su cartera de productos principal incluye cables para bombas sumergibles para extracción de petróleo, cables flexibles móviles para grúas portuarias, cables listados cUL/CSA para PDU de IA y cables para barcos marinos. La empresa brinda un sólido soporte para la operación continua, segura y eficiente de los sectores industriales en todo el mundo, incluida la exploración de petróleo y gas en alta mar y en tierra, y el manejo de materiales a través de grúas portuarias.
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