Změna koncepce zdvihu drapákového jeřábu
SAKO Brno, a.s.
Provoz drapákových jeřábů ve spalovnách komunálních odpadů má svá provozní specifika. Jde o manipulaci s nehomogenním a velmi různorodým materiálem jako jsou nejrůznější tkaniny, fólie, provazy a další směsný odpad. Především dlouhé materiály, které mají tendenci se namotávat do lan a kladnic jeřábů, způsobují problémy.
Dochází k vyskakování lan z kladnic s následným poškozením lan, případně i samotných kladnic. Otáčení drapáku, způsobené nabíraným materiálem, má za následek přeskakování lan v drážkách lanového bubnu. To představuje další zvýšené opotřebení lan i lanového bubnu a souvisejících částí. Jak jsme se s těmito problémy vypořádali v brněnské spalovně komunálních odkazů se dovíte v následujícím článku...
Ve společnosti SAKO Brno, a.s., která se zaměřuje na energetické využívání odpadu, jsme provedli rekonstrukci zdvihové jednotky jeřábové kočky. Úprava jeřábu kompletně změnila koncepci zdvihu.
Zdvihová jednotka
Zdvihová jednotka je součástí drapákové jeřábové kočky, která je umístěna na dvounosníkovém jeřábu s lávkou. Jeřáb je zakomponován do technologického procesu spalování domovního odpadu a slouží k přemístění domovní odpadu ze skládky (bunkru) do násypky kotle.
Předmětem rekonstrukce byla výměna a úprava zalanování zdvihové jednotky, která byla uložena na horním rámu kočky. Na původní zdvihové jednotce bylo zalanování 4/2. Odvíjené lano vedlo z jednoho konce lanového bubnu přes kladnici, na které byl zavěšen drapák, na vyrovnávací kladku. Z vyrovnávací kladky, uložené na horním rámu kočky, vedlo lano zpět přes kladnici na druhý konec lanového bubnu.
Nová zdvihová jednotka má zalanování 2/2. Z lanového bubnu jsou odvíjeny 2 konce lan, které jsou pevně ukotveny na traverze s drapákem.
Nová zdvihová jednotka se skládá z:
• lanového bubnu
• konzoly bubnu
• převodovky s motorem
• bubnové spojky
• lan a traverzy
Všechny výše uvedené části byly v rámci rekonstrukce vyměněny. Pouze u lanového bubnu došlo k úpravě (posílení).
Lanový buben
Lanový buben je na straně jedné uložen pomocí bubnové spojky na hřídel převodovky a na straně druhé uložen v konzole lanového bubnu. Z lanového bubnu jsou symetricky odvíjena 2 lana. Lana jsou na bubnu zajištěna lanovými příložkami. Konce odvíjených lan jsou pomocí lanových klínových svorek uchyceny na traverze. Traverza má uprostřed jedno centrální oko pro zavěšení drapáku. Součástí traverzy je i rameno sloužící k uchycení kabelu pro napájení drapáku.
Konzola lanového bubnu
Konzola lanového bubnu je uložena na rámu konzoly, který je přivařen k hornímu rámu kočky. Součástí konzoly je i vážící tenzometrický člen a koncový vypínač zdvihu.
Koncový vypínač zdvihu má havarijní kontakt vypnutí zdvihu pro směr nahoru, bezpečnostní kontakt pro směr dolů, bezpečnostní kontakt pro směr nahoru a jeden kontakt pro funkci „Drapák nad stěnou bunkru“.
Lanový buben, traverza, horní rám kočky byly podrobené statickým výpočtům.
Převodovka
Převodovka s jmenovitým výstupním kroutícím momentem 90 000 Nm je uložena na rámu, který je přivařen k hornímu rámu kočky. Na výstupní hřídeli je nasunuta bubnová spojka, která je pomocí příruby připevněna k lanovému bubnu. Na vstupní hřídeli převodovky je přes pružnou spojku uchycen motor s brzdou a čidlem otáček.
Elektromotor
Elektromotor s výkonem 75 kW a hmotností 660 Kg je vybaven elektromagnetickou brzdou s ručním odbrzděním, vyhodnocovací jednotkou se sledováním opotřebení obložení a inkrementálním snímačem otáček na hřídeli.
Část elektro
Pro pohon nového pohonu zdvihu byl využit stávající frekvenční měnič. Změny zapojení se týkaly elektromagnetické brzdy a souvisejících zařízení. Výkresová dokumentace byla provedena tak, aby ji bylo možno vložit do stávající elektrodokumentace jeřábu. V rámci opravy jeřábu byla instalována také tato zařízení:
• programovatelný automat zajišťující vyhodnocení přetížení
• programovatelný automat a čítač pulsů IRC pro vyhodnocení signálů z brzdné jednotky a inkrementálního snímače otáček motoru - zajišťují kontrolu aktuálního stavu brzdy a varování při dosažení limitního opotřebení a zamezení propadu břemene při poruše
Závěr
Rekonstrukce zdvihové jednotky přinesla několik významných technických vylepšení a také ekonomických úspor.
Změna zalanování s použitím traverzy prakticky znemožňuje přetáčení lan a jejich poškozování, jako tomu bylo u kladnice.
Změna zalanování s použitím traverzy významně stabilizuje drapák:
- Prakticky není možné otočení jako tomu bylo s kladnicí
- Nejsou přeskoky v drážkách lanového bubnu
- Nedochází k namotávání provazů do kladnice
- Nedochází k opotřebovávání elektrického kabelu drapáku
Za 1/2 roku provozu nebylo třeba měnit lana ani napájecí el. kabel. Na druhém jeřábu s kladnicí se lana měnila již 2x a několikrát se odstavovalo.
Brzdný systém nepřetržitě vyhodnocuje aktuální pracovní vzduchovou mezeru brzdy a překročení meze opotřebení.
Bezpečný provoz jeřábu zajišťují především brzdy elektromotorů. Před rekonstrukcí jeřábové kočky bylo změřeno cca 160 prazovních cyklů za den. Každý pracovní cyklus představuje několik cyklů brzdy zdvihového pohonu. Při takto náročném vytížení brzdy je naprosto zásadní správné seřízení a kontrola stavu opotřebení brzdného obložení a souvisejících částí. Brzdný systém obsahuje diagnostickou jednotku ve svorkové skříni elektromotoru a snímač zabudovaný v elektromagnetu brzdy. Systém nepřetržitě vyhodnocuje aktuální pracovní vzduchovou mezeru brzdy. Jednotka také vyhodnocuje funkci brzdy (zabrzděno/odbrzděno) a překročení meze opotřebení. Od těchto informací se odvíjí následné inspekční a údržbářské práce na brzdě.
Systém snímání otáček na hřídeli motoru ve funkci hlídání propadu břemene překvapil při testech svou okamžitou reakcí.
Při simulované poruše (simulovala se porucha měniče) nebyl propad břemene běžným pozorováním rozpoznatelný.
Další dodaný systém, který přispívá k bezpečnosti provozu jeřábu je elektronické vyhodnocování přetížení zdvihu jeřábové kočky.
