Freios de tambor industriais para desaceleração suave e retenção à prova de falhas
Visão geral do projeto
Uma operadora de logística portuária atualizou o sistema de travagem dos seus mecanismos de gruas de alta resistência para melhorar a segurança operacional, suavidade de travagem e fiabilidade a longo prazo. A aplicação envolveu ciclos frequentes de arranque-paragem, cargas inerciais elevadas e requisitos rigorosos para retenção e travagem de emergência.
Freios de tambor industriais foram selecionados como solução principal devido à sua estrutura mecânica robusta, alta capacidade de torque de travagem, facilidade de manutenção e desempenho de ciclo de vida económico. O sistema final combinou freios de tambor eletro-hidráulicos para travagem de serviço com freios de tambor eletromagnéticos para funções de segurança e retenção.
Desafios de aplicação
As operações de gruas portuárias impõem exigências únicas aos sistemas de travagem:
- Operação de alta frequência: Eventos repetidos de travagem aumentam a carga térmica e o desgaste mecânico.
- Desaceleração suave: Travagem abrupta pode introduzir cargas de choque que aceleram a fadiga estrutural.
- Retenção fiável: O freio deve segurar com segurança a carga durante o posicionamento e quando a grua está estacionada.
- Comportamento à prova de falhas: Em caso de perda de energia, o sistema deve passar para um estado de travagem seguro.
- Eficiência de manutenção: O tempo de inatividade e a manutenção complexa devem ser minimizados.
Design da solução
1. Travagem de serviço: Freios de tambor eletro-hidráulicos
Freios de tambor eletro-hidráulicos foram utilizados como solução principal de travagem de serviço. Este tipo de freio é amplamente aplicado em gruas, transportadores de correia e outras máquinas de transporte porque oferece desempenho de travagem estável e libertação rápida quando combinado com atuadores eletro-hidráulicos como unidades Ed ou YT1.
A lógica de seleção para esta aplicação incluiu:
- Travagem de uso geral de alta resistência: Séries YWZ4, YWZ8 e YWZ13 para mecanismos de gruas padrão.
- Folga consistente das sapatas e travagem equilibrada: Séries YWZ3B, YWZ9 e YWZ10 equipadas com equalização automática de folga das sapatas.
- Margem de segurança superior: Série YW-P com características adicionais de travagem por mola.
- Requisitos de travagem em duas fases: Série YW-E, proporcionando desaceleração suave durante paragens normais e força de travagem aumentada para paragens de emergência.
- Restrições de instalação: Designs de curso longo YW_L para aplicações que requerem deslocamento prolongado do atuador.
- Base de custo-eficácia: Série YW como solução padronizada e económica.
Esta configuração garantiu um comportamento de travagem suave e controlável sob ciclos de trabalho frequentes, mantendo tempos de resposta e libertação rápidos.
2. Segurança e Retenção: Freios de Tambor Eletromagnéticos
Freios de tambor eletromagnéticos foram introduzidos para lidar com funções de retenção e segurança críticas. Estes freios oferecem resposta rápida, controlo preciso e lógica de segurança flexível, incluindo configurações à prova de falhas.
Configurações-chave aplicadas:
- Freios de tambor eletromagnéticos MW(Z): Aplicado por mola e liberado magneticamente, proporcionando retenção à prova de falhas em condições de desligamento de energia.
- Opções eletromagnéticas DC (ZWZ3 e ZWZA): Selecionado para aplicações que requerem características de travagem suaves, silenciosas e estáveis.
- Freios de tambor eletromagnéticos de economia de energia JZ: Usado onde a redução do consumo de energia e custos operacionais mais baixos eram prioridades.
Ao adicionar uma camada dedicada de retenção à prova de falhas, o sistema alcançou maior segurança geral e redundância.
3. Opções de atuação alternativas
Para acomodar diferentes condições do local e cenários de retrofit, foram considerados métodos adicionais de atuação do freio de tambor:
- Freios de tambor pneumáticos: Adequado para locais com fornecimento confiável de ar comprimido.
- Freios de tambor hidráulicos (série TYW): Usado onde são necessárias forças de travagem excepcionalmente altas e uma unidade de potência hidráulica está disponível.
- Freios de tambor hidráulicos operados por pedal (TYWZ2): Aplicados como solução de travagem de emergência ou de reserva em ambientes sem energia elétrica.
Estratégia de implementação
A atualização seguiu uma abordagem funcional a nível de sistema, em vez de focar apenas em modelos individuais de freios:
- Separação de travagem de serviço e travagem de retenção/segurança funções.
- Seleção do tipo de freio com base no ciclo de trabalho, requisitos de segurança e fontes de energia disponíveis.
- Uso de famílias de freios de tambor padronizadas para simplificar a manutenção e a gestão de peças sobressalentes.
- Alinhamento com as vantagens inerentes dos freios de tambor, incluindo durabilidade e facilidade de inspeção.
Resultados e Benefícios Operacionais
Após a comissão, o operador da grua portuária alcançou os seguintes resultados:
- Desaceleração mais suave e controlada, reduzindo o choque mecânico e melhorando a estabilidade operacional.
- Desempenho de retenção fiável, incluindo comportamento à prova de falhas durante perda de energia ou condições de emergência.
- Melhoria na manutenção, apoiado por designs de freios de tambor padronizados e amplamente utilizados.
- Custos de ciclo de vida otimizados, especialmente onde foram implementados freios eletromagnéticos de economia de energia.
Conclusão
Este projeto demonstra como freios de tambor industriais, quando corretamente selecionados e integrados, proporcionam uma solução eficaz para aplicações de gruas pesadas. Combinando freios de serviço eletro-hidráulicos com freios de retenção eletromagnéticos à prova de falhas, o sistema alcançou um resultado equilibrado: operação suave, margens de segurança elevadas e fiabilidade a longo prazo.
Freios de tambor industriais continuam sendo uma tecnologia de travagem comprovada e adaptável para gruas portuárias, transportadores e outras máquinas industriais pesadas onde a paragem e retenção fiáveis são críticas.
