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Sistemas de acionamento alternativos para guindastes offshore da Bonfiglioli

Sistemas de acionamento alternativos para guindastes offshore da Bonfiglioli

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Mesmo no setor offshore, os desenvolvimentos técnicos atuais não mostram nenhum sinal de abrandamento. Até agora, a tecnologia de acionamento mais comum, em navios e plataformas offshore, tem sido aquela hidráulica. Devido ao aumento das exigências de segurança e a regulamentações ambientais mais rigorosas, o uso de tecnologias de acionamento elétrico tornou-se um assunto de debate cada vez mais forte.

A sua maior precisão e melhor dinâmica e eficiência estão ganhando mais e mais usuários no mar alto. Em cooperação com a Bonfiglioli, recentemente foram comissionadas pela Palfinger Marine, guindastes de lança treliçada montadas em pedestal offshore com um conceito inovador de acionamento elétrico. As demandas mecânicas deflagraram ambição nos engenheiros. Para os guindastes de lança treliçada de aço com um alcance de até 57 metros e uma carga de funcionamento seguro de 60 toneladas, o objetivo era desenvolver os acionamentos elétricos mais compactos possíveis para o guincho principal e guincho da lança.

A estrutura da treliça de aço da lança do guindaste é estritamente ditada pelo espaço de instalação, pois, por razões de segurança, nada pode estar saliente para além da estrutura da treliça. Ao mesmo tempo, o tamanho do guindaste também define a espessura dos cabos e o seu comprimento e as dimensões do tambor. Com base nos torques necessários e saídas do motor, rapidamente ficou claro que um simples acionamento elétrico não pode atender a performance adequadamente dentro do espaço disponível. A tarefa de projetação foi, portanto, distribuir a potência aos vários motores enquanto se transfere o torque total ao tambor do guincho. Um espaço de instalação apertado requer um layout específico. Com base nos cálculos dentro das condições dadas, o acionamento para o guincho do cabo que opera o gancho foi dividido entre quatro motores elétricos IEC 280, cada um pesando cerca de 1,2 toneladas. O guincho da lança possui dois motores IEC 315, cada um pesando 1,7 toneladas. Isso preserva o lado de entrada, mas havia ainda outra tarefa de design para resolver: o layout efetivo da ligação dos motores ao sistema do guincho. Não foi considerada apenas a transmissão da potência de acionamento, mas também a dimensão e peso dos próprios motores. Com cerca de dois metros de comprimento e com o peso acima mencionado por motor, os motores assíncronos especiais são um fator importante. Quando se trata da distribuição da carga do acionamento, que é manipulada pelo controle eletrônico, então, os elementos puramente mecânicos também devem ser dispostos com segurança.

A solução mecânica de Bonfiglioli O&K Antriebstechnik consiste em dois componentes, cada um em ambos os lados do tambor: um flange do motor e um sistema de ângulo que flui para o sistema atual do guincho. Para o guincho da lança, a engrenagem de ângulo é projetada para ter um freio à prova de falhas, montado no lado oposto da potência do motor para situações de emergência. Isso tem implicações de segurança significativas, porque a lança do guindaste permanece na posição e não se pode arquear, mesmo quando a potência é interrompida. Uma configuração da engrenagem cônica transfere de forma muito eficiente o torque de entrada do motor para a engrenagem planetária do guincho, localizada no tambor do guincho. O próprio guincho está na torre do guindaste e experimenta apenas os movimentos de rotação da torre. Não devem existir nenhumas anomalias ao lubrificar a engrenagem angular. O funcionamento síncrono dos acionamentos em ambos os lados do guincho é garantido por um sistema de controle superior. O tambor do guincho de cabos grandes, com cerca de dois metros de largura, é montado perto da torre na lança do guindaste. Os acionamentos de guincho de quatro cabos também estão dispostos em ambos os lados do tambor do guincho, com dois acionamentos um em frente do outro. Estes motores também estão montados com um flange do motor em uma engrenagem angular. Isso transfere a potência combinada dos dois motores, que estão unidos com os ângulos corretos à engrenagem planetária integrada para o tambor do guincho. De particular importância é o sistema de lubrificação sofisticado para a configuração da engrenagem chanfrada. Garante um abastecimento de lubrificante ideal independentemente da posição da lança.

Os quatro motores são também alimentados por inversor e funcionam em sincronização perfeita uns com os outros. O trabalho de pintura nos componentes de acionamento da Bonfiglioli O&K Antriebstechnik está em conformidade com as aplicações marítimas de três-camadas com os padrões C5M específicos de acordo com ISO 12944 ou quatro-camadas para NORSOK M-501.

Uma eletrificação completa oferece claras vantagens
Juntamente com os acionamentos giratórios elétricos, o guindaste de lança é totalmente acionado eletricamente. O sistema de controle está na vanguarda da atual tecnologia, opera e reage rapidamente e garante a segurança até uma altura de ondas até seis metros, que apenas pode ser alcançada durante tempestades. Outra vantagem das unidades elétricas é que os diagramas de carga otimizados garantem flexibilidade em funcionamento e também permitem o acesso remoto ao guindaste. Isso pode ser implementado, por exemplo, para a detecção de falhas e suporte rápido. Além disso, o sistema utiliza amplamente componentes padrão, que facilita a manutenção e acelera a entrega das peças de reposição. Em suma, os acionamentos elétricos proporcionam maior eficiência energética, garantindo assim um menor consumo energético e eliminando praticamente o risco de contaminação por óleo que pode ocorrer devido a uma parada ou acidente envolvendo o sistema hidráulico. As unidades elétricas comprovaram completamente a sua eficácia por décadas em outros setores industriais que operam em condições ambientais adversas.

Nas máquina de construção, poderão atuar com a mesma confiabilidade que os acionamentos giratórios ou de deslocamento como nas turbinas eólicas — em todo o mundo e sob condições climáticas extremas. Desenvolvidos em conformidade com as normas EN13852-1 e NORSOK R002, a sua confiabilidade cumpre todos os requisitos, mesmo em aplicações offshore.

Os guindastes equipados com a tecnologia de acionamento elétrico têm menos componentes sujeitos a desgaste, o que significa menores custos de manutenção. Acima de tudo, trabalha muito mais silenciosamente e produzem visivelmente menos vibração. Por isso, existem muitas razões para implementar esta alteração. As competências e a experiência são fundamentais.

Os componentes de acionamento especialmente projetados foram implementados pelos engenheiros da Bonfiglioli O&K Antriebstechnik, que têm uma experiência decenal e aprofundada em tecnologias de acionamento. Em estreita cooperação com os fabricantes de máquinas, estes desenvolveram e conceberam soluções específicas para máquinas num tempo impressionantemente curto. Depois de uma gama completa de testes adaptados aos requisitos específicos da aplicação, o produto entrará em produção de série, garantindo um abastecimento fiável à clientela.

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