Industrielle Trommelbremsen für sanftes Verzögern und ausfallsichere Haltefunktion
Projektübersicht
Ein Hafenlogistikbetreiber hat das Bremssystem seiner Schwerlastkranmechanismen aufgerüstet, um die Betriebssicherheit, die Bremsglätte und die langfristige Zuverlässigkeit zu verbessern. Die Anwendung umfasste häufige Start-Stopp-Zyklen, hohe Trägheitslasten und strenge Anforderungen an Halte- und Notbremsungen.
Industrielle Trommelbremsen wurden als Kernlösung ausgewählt, aufgrund ihrer robusten mechanischen Struktur, hohen Bremsmomentkapazität, einfachen Wartung und kosteneffizienten Lebenszyklusleistung. Das endgültige System kombinierte elektro-hydraulische Trommelbremsen für den Servicebetrieb mit elektromagnetischen Trommelbremsen für Sicherheits- und Haltefunktionen.
Anwendungsherausforderungen
Der Betrieb von Hafenkränen stellt einzigartige Anforderungen an Bremssysteme:
- Hochfrequenzbetrieb: Wiederholte Bremsvorgänge erhöhen die thermische Belastung und den mechanischen Verschleiß.
- Sanftes Verzögern: Plötzliche Bremsvorgänge können Stoßbelastungen einführen, die die strukturelle Ermüdung beschleunigen.
- Zuverlässiges Halten: Die Bremse muss die Last während der Positionierung und beim Parken des Krans sicher halten.
- Ausfallsicheres Verhalten: Im Falle eines Stromausfalls muss das System in einen sicheren Bremszustand wechseln.
- Wartungseffizienz: Ausfallzeiten und komplexe Wartungen müssen minimiert werden.
Lösungsdesign
1. Service-Bremsen: Elektro-hydraulische Trommelbremsen
Elektro-hydraulische Trommelbremsen wurden als primäre Service-Bremslösung eingesetzt. Dieser Bremstyp wird häufig bei Kränen, Bandförderern und anderen Transportmaschinen verwendet, da er stabiles Bremsverhalten und schnelles Lösen in Kombination mit elektro-hydraulischen Antrieben wie Ed- oder YT1-Einheiten bietet.
Auswahlkriterien für diese Anwendung umfassten:
- Allzweck-Schwerlastbremse: YWZ4, YWZ8 und YWZ13 Serien für Standardkranmechanismen.
- Konstante Schuhabstände und ausgewogene Bremsung: YWZ3B, YWZ9 und YWZ10 Serien mit automatischer Schuhabstandsausgleichung.
- Höhere Sicherheitsmarge: YW-P-Serie mit zusätzlichen federbetätigten Bremsmerkmalen.
- Zweistufige Bremsanforderungen: YW-E-Serie, die während normaler Stopps sanft verzögert und bei Notstopps die Bremskraft erhöht.
- Installationsbeschränkungen: YW_L-Langhub-Designs für Anwendungen, die einen erweiterten Aktuatorweg erfordern.
- Kosteneffektive Basislinie: YW-Serie als standardisierte und kostengünstige Lösung.
Diese Konfiguration gewährleistete ein sanftes und kontrollierbares Bremsverhalten bei häufigen Einsatzzyklen, während schnelle Reaktions- und Freigabezeiten beibehalten wurden.
2. Sicherheit und Halten: Elektromagnetische Trommelbremsen
Elektromagnetische Trommelbremsen wurden eingeführt, um Halte- und sicherheitskritische Funktionen zu übernehmen. Diese Bremsen bieten schnelle Reaktionsfähigkeit, präzise Steuerung und flexible Sicherheitslogik, einschließlich ausfallsicherer Konfigurationen.
Angewandte Schlüsselkonfigurationen:
- MW(Z) elektromagnetische Trommelbremsen: Federbetätigt und elektromagnetisch gelöst, bietet eine ausfallsichere Haltefunktion bei Stromausfällen.
- DC-Elektromagnetische Optionen (ZWZ3 und ZWZA): Ausgewählt für Anwendungen, die sanfte, leise und stabile Bremscharakteristika erfordern.
- JZ-Energiespar-Elektromagnetische Trommelbremsen: Verwendet, wo reduzierter Energieverbrauch und niedrigere Betriebskosten Priorität haben.
Durch Hinzufügen einer dedizierten ausfallsicheren Halteschicht wurde die Gesamtsicherheit und Redundanz des Systems erhöht.
3. Alternative Betätigungsoptionen
Um unterschiedliche Standortbedingungen und Nachrüst-Szenarien zu berücksichtigen, wurden zusätzliche Methoden zur Betätigung von Trommelbremsen in Betracht gezogen:
- Pneumatische Trommelbremsen: Geeignet für Standorte mit zuverlässiger Druckluftversorgung.
- Hydraulische Trommelbremsen (TYW-Serie): Verwendet, wo außergewöhnlich hohe Bremskräfte erforderlich sind und eine hydraulische Antriebseinheit vorhanden ist.
- Fußbetätigte hydraulische Trommelbremsen (TYWZ2): Wird als Not- oder Backup-Bremslösung in Umgebungen ohne elektrische Energie eingesetzt.
Implementierungsstrategie
Das Upgrade folgte einem funktionalen, systemübergreifenden Ansatz und konzentrierte sich nicht nur auf einzelne Bremsmodelle:
- Trennung von Service-Bremsen und Halte-/Sicherheitsbremse Funktionen.
- Auswahl des Bremsentyps basierend auf Einsatzzyklus, Sicherheitsanforderungen und verfügbaren Energiequellen.
- Verwendung standardisierter Trommelbremsfamilien zur Vereinfachung der Wartung und Ersatzteilverwaltung.
- Ausrichtung an den inhärenten Vorteilen von Trommelbremsen, einschließlich Langlebigkeit und einfacher Inspektion.
Ergebnisse und betriebliche Vorteile
Nach Inbetriebnahme erzielte der Hafenkran-Betreiber die folgenden Ergebnisse:
- Sanfter und kontrollierteres Verzögern, Reduzierung mechanischer Stöße und Verbesserung der Betriebssstabilität.
- Zuverlässige Halteleistung, einschließlich ausfallsicherem Verhalten bei Stromausfall oder Notfallsituationen.
- Verbesserte Wartungsfreundlichkeit, unterstützt durch standardisierte und weit verbreitete Trommelbremsdesigns.
- Optimierte Lebenszykluskosten, insbesondere bei der Implementierung energiesparender elektromagnetischer Bremsen.
Fazit
Dieses Projekt zeigt, wie industrielle Trommelbremsen, wenn sie richtig ausgewählt und integriert werden, eine effektive Lösung für Schwerlastkrananwendungen bieten. Durch die Kombination von elektro-hydraulischen Servicebremsen mit ausfallsicheren elektromagnetischen Haltebremsen wurde ein ausgewogenes Ergebnis erzielt: sanfter Betrieb, hohe Sicherheitsmargen und langfristige Zuverlässigkeit.
Industrielle Trommelbremsen bleiben eine bewährte und anpassungsfähige Bremstechnologie für Hafenkräne, Förderbänder und andere schwere Industrieanlagen, bei denen zuverlässiges Anhalten und Halten entscheidend sind.
