Pohony velkých výkonů pro nákladní přístavy

Úloha jeřábů je na pohled jednoduchá: zvednout břemeno na jednom místě a položit je na jiném. Aby bylo možné tuto úlohu vykonávat spolehlivě a s dostatečnou přesností, je nutné použít pohony, které jsou pro to optimálně přizpůsobené. «Jeřáby jsou vybavené elektromotory s převodovkou a možností elektrodynamického brzdění. Tyto elektromotory se ovládají pomocí měničů frekvence, jež řídí zrychlení a rychlost pohybu podle zadaného profilu,» vysvětluje Jirina Pivodová, výkonný ředitel zastoupení společnosti NORD. Protože přístavní jeřáby překládají extrémně velká břemena, jejich pohony musí snést velké axiální i radiální zatížení. Zároveň musí být schopné plnit některé funkce, které jsou pro tuto oblast zásadní: musí zajistit soft-start s velkým záběrovým momentem, plynulý pohyb bez rázů, vzájemnou synchronizaci několika pohonů, zvedání těžkých břemen a elektrodynamické brzdění podle zadané rychlostní rampy. «Poté, co výrobce provede předběžný výběr pohonů pro pojezdy, otáčení jeřábu a zvedací mechanismus, jako výrobci pohonů doporučíme vhodné komponenty tak, aby vyhověly specifikovaným požadavkům,» říká Jirina Pivodová.

Pohony s převodovkami pro extrémní zatížení
Pro tyto účely dodává NORD převodovky a měniče frekvence, ze své vlastní výroby. Motory s převodovkami pro zdvihací mechanismy a pojezdy jeřábů mají rozsah výkonů do 160 kW a široký výběr převodových poměrů. Dodávají se ve dvoustupňové nebo třístupňové verzi se standardním nebo dutým hřídelem. Uživatelé si mohou vybrat typy s patkovou montáží, s přírubou nebo s montáží na hřídel. Všechny typy jsou vybavené prostorově úspornou skříní, která usnadňuje integraci pohonu do zařízení. Elektromotory používané v jeřábech ve velmi vytížených přístavech často pracují ve dne v noci. Ovšem dojde-li vlivem situace na trhu k poklesu objemu přepravovaného zboží, jsou naopak po dlouhou dobu mimo provoz. Konstrukce pohonů musí zajistit, aby byly i po dlouhodobé odstávce připraveny k okamžitému provozu. Kromě toho je třeba počítat s nepříznivými klimatickými podmínkami, extrémními teplotami a vlivem slané mořské vody. To vše vede k nutnosti používat materiály s dlouhodobou odolností proti korozi. Je-li to požadováno, může NORD nabídnout i pohony s převodovkami s krytím IP55 nebo IP66. Všechny typy jsou navíc k dispozici v provedení s certifikací ATEX.

Uživatelsky přívětivá elektronika
Pro pohony s převodovkami používané u jeřábů jsou nejvhodnější měniče frekvence NORD SK 500E. Robustní, vysoce výkonná jednotka má účinnost větší než 95 % a přetížitelnost o 200 % po dobu 5 s. Měniče jsou kompatibilní se všemi významnými průmyslovými sběrnicemi a jejich ovládání a programování je velmi snadné. Základní typy mají vestavěný brzdný chopper pro regulaci elektrodynamického brzdění motoru, které je ideální pro pohony zvedacích mechanismů. Měniče pracují s vektorovým řízením. Volitelně, zvláště tam, kde se vyžaduje velká přesnost řízení rychlosti a přetížitelnost, lze použít rychlostní zpětnou vazbu. Rozšiřující modul Posicon umožňuje přímo v měniči realizovat úlohy inteligentního řízení, které by se jinak musely vykonávat ve vyšší vrstvě řízení. K dispozici je také cenově výhodná realizace funkce bezpečného zastavení podle EN 954-1 a EN 13849-1.

Vyzkoušené a otestované kombinace
Pohonné systémy značky NORD jsou instalovány v mnoha jeřábech a manipulačních zařízeních různých velikostí a jejich spolehlivost je vyzkoušena mnohaletým provozem. Jeden příklad je portálový kontejnerový jeřáb v nákladním přístavu Scandinavia Quay v Travemünde (Německo). Objem nákladů přepravovaných po Baltském moři roste zejména v souvislosti s rozšířením EU směrem na východ. Vedení přístavu se proto před několika lety rozhodlo významně zvýšit jeho kapacitu. Nyní jsou v největším terminálu přístavu, který slouží jako překladiště pro všechno zboží, jež je přiváženo kamióny v kontejnerech nebo ve výměnných nástavbách, instalovány jeřáby s kapacitou 56 t a celkem zde pracuje šedesát pohonů značky NORD. Největší přístavní portálový jeřáb na světě se jmenuje Goliáš a nachází se v dánském Odense. NORD pro tento jeřáb navrhnul pohonný systém s vyspělým řídicím systémem a celkem 68 motory s převodovkami. Pohony jeřábu s maximálním zatížením 100 t zajišťují přesnou stabilitu směru pohybu. Zdvihový mechanismus jeřábové kočky je poháněn regulovanými DC motory a všechny pojezdy třífázovými asynchronními motory řízenými měniči frekvence. Celý systém zaručuje plynulý pohyb a přesné řízení rychlosti. V kombinaci s kontinuálním ovládáním brzdění prostřednictvím mikrospínačů zajišťuje přesné polohování břemene a vysokou bezpečnost celého zařízení. Rozhovor: Pohony pro jeřáby v každém přístavu
Společnost NORD usiluje o dosažení ambiciózního cíle. «Chtěli bychom, aby v každém větším přístavu na světě byl alespoň jeden jeřáb vybavený našimi pohony,» říká Jirina Pivodová.

Otázka: S jakými speciálními požadavky se musíte vypořádat při výběru pohonů pro přístavní jeřáby a kontejnerová překladiště?
Jirina Pivodová: Pohony použité ve zdvihacích mechanismech a pojezdech jeřábů musí být robustní, odolné proti opotřebení, s výbornou dynamikou a přesností pohybů. Současně se zákazníci pochopitelně zajímají také o celkové náklady - TCO. Nejjednodušší cesta pro konstruktéry a provozovatele jeřábů, jak se s těmito požadavky vypořádat, je zvolit kompletní pohonný systém od specializovaného dodavatele.

Otázka: Jsou jeřáby srovnatelné spíše se sériově vyráběnými stroji, nebo speciálními jednoúčelovými stroji?
Jirina Pivodová: Je jen málo výrobců, kteří vyrábějí velké přístavní jeřáby jako sériové výrobky. Jeřáby jsou srovnatelné spíše se speciálními stroji s modulární konstrukcí - a naše pohonné systémy jsou právě pro tuto kategorii strojů tou správnou volbou.

Otázka: NORD je specializovaný dodavatel pohonů pro jeřáby. Z čeho se skládá vaše kompletní nabídka?
Jirina Pivodová: Dodáváme cenově výhodné a spolehlivé pohony pro zdvihací mechanismy i pojezdy jeřábů všech typů a velikostí. Široká paleta našich mechanických, elektrických a elektronických komponent umožňuje sestavit systém na míru z dílů od jediného výrobce. Vysokou spolehlivost a dlouhou životnost i v náročných podmínkách zajišťuje krytí IP55 nebo IP66, verze s ochranou proti korozi a pro provoz v prašném prostředí. Problém nečiní ani dlouhodobé odstávky při sezónním provozu. K dispozici jsou různé typy měničů frekvence až do výkonu 160 kW, které plní funkce soft-startu, elektrodynamického brzdění, synchronizace pohonů a vysoce přesného polohování. Vytvořili jsme také webovou stránku věnovanou speciálně pohonům pro jeřábovou techniku: http://cranes.nord.com.

Otázka: Jaké jsou další oblasti použití jeřábů vybavených pohony NORD, kromě přístavů a kontejnerových terminálů?
Jirina Pivodová: Průmyslové jeřáby se používají např. ve slévárnách, při výrobě ocelových konstrukcí, v loděnicích, elektrárnách a v těžkém průmyslu. Menší typy jsou používány i ve skladech. V současné době je přibližně 700 výrobců jeřábové techniky, z toho patnáct se zabývá i výrobou obřích přístavních jeřábů.

Obr. 1: Jeřáby v přístavech a kontejnerových překladištích vyžadují vysoce spolehlivé a výkonné pohonné mechanismy a elektroniku
Obr. 2: Měniče frekvence typové řady SK 500E jsou dostupné v šesti velikostech
Obr. 3: Pohony pro přístavní jeřáby musí vykazovat vynikající dynamiku.