دليل معيار GB/T 29561-2013 للرافعات البورتالية
معيار GB/T 29561-2013 «رافعة بورتالية — الشروط الفنية» هو المواصفة الفنية لتصميم وتصنيع وقبول رافعات البوابة. يحدد المعيار المتطلبات الفنية ومتطلبات السلامة وطريقة الاختبار وقواعد الفحص للرافعات البورتالية المستخدمة في الموانئ وأحواض بناء السفن، وهو تفصيل وتكملة لمعيار GB/T 17495-2009 الخاص برافعات بوابة الميناء، وينطبق على الرافعات البورتالية العامة ورافعات بوابة الميناء بسعة رفع ≤100t.
معيار GB/T 29561-2013 هو المواصفة الفنية لمنتج الرافعة البورتالية، ويحدد المتطلبات الفنية وطريقة الاختبار وقواعد الفحص لهذه الرافعات. تُعد الرافعة البورتالية من أهم معدات المناولة في الموانئ وأحواض بناء السفن، حيث تؤثر شروطها الفنية بشكل مباشر على كفاءة المناولة وسلامة التشغيل.
المتطلبات الفنية للرافعة ككل
يضع معيار GB/T 29561-2013 متطلبات شاملة لأداء الرافعة البورتالية: تتكون الرافعة البورتالية من هيكل البوابة، المنصة الدوارة، نظام الذراع، آلية الرفع، آلية تغيير ميل الذراع، آلية الدوران وآلية السير. ويشترط المعيار ألا يقل مستوى تشغيل الرافعة البورتالية (وفقًا لمعيار ISO 4301) عن المستوى A6 (لمناولة الموانئ) أو المستوى A5 (لتركيب أحواض السفن). استقرار الرافعة ككل — في حالة العمل على أربع أذرع تثبيت، يجب ألا يقل معامل الثبات ضد الانقلاب عن 1.33 في حالة العمل مع الرياح، وعن 1.25 في حالة عدم العمل مع أقصى حمل رياح. في حالة عدم العمل، يجب أن تكون الرافعة قادرة على طي الذراع إلى أدنى مدى ورفع الخطاف إلى أعلى نقطة لتقليل مساحة تعرضها لحمل الرياح. أما الصلابة الساكنة للهيكل المعدني عند طرف الذراع الرئيسي تحت الحمل الكامل — يجب ألا يتجاوز الانحراف الرأسي لطرف الذراع 1/200 من طول الذراع، وألا يتجاوز الإزاحة الأفقية 1/400 من طول الذراع.
المتطلبات الفنية لآليات الرافعة
المتطلبات الفنية لآليات الرافعة البورتالية وفقًا للمعيار: آلية الرفع — تُزوَّد بمحرك مزدوج أو فرامل مزدوجة (للطرازات ذات سعة الرفع الكبيرة)، وتتوفر سرعتان للرفع: سرعة عالية (سرعة الرفع مع الحمل الكامل ≥12m/min) وسرعة منخفضة (≤2m/min) لتلبية احتياجات التشغيل المختلفة. ارتفاع الرفع — يبلغ ارتفاع الرفع لرافعات بوابة الميناء عادةً ≥22m (لتلبية متطلبات مناولة 4 طبقات من الحاويات)، بينما يبلغ ارتفاع الرفع لرافعات أحواض بناء السفن ≥35m (لتلبية متطلبات الرفع والتركيب لأجزاء السفن الكبيرة داخل الأحواض). آلية تغيير ميل الذراع — تعمل بنظام ترس أو لولبي، وتتراوح سرعة التغيير في الميل عادة بين 5~15m/min. يجب أن يقوم نظام التعويض (ثقل موازن متحرك أو تعويض بالحبال) بالموازنة التلقائية للتغير في ارتفاع مركز ثقل الذراع أثناء عملية التغيير في الميل، مما يقلل من استهلاك الطاقة. آلية الدوران — تعتمد على محمل دوار (بكرات ثلاثية الصفوف أو بكرات متقاطعة) أو محمل دوار كبير، بسرعة دوران 1~2r/min. ويشترط المعيار أن يكون مكبح آلية الدوران قادرًا على إيقاف الذراع بشكل موثوق عند أي زاوية دوران مع الحمل الكامل في أقصى مدى. آلية السير — تتراوح سرعة حركة الجسر عادة بين 15~25m/min (للاستخدام في الموانئ) أو 10~20m/min (للاستخدام في أحواض السفن)، مع تزويد الرافعة بمشبك السكة أو جهاز الإرساء لضمان السلامة من الرياح في حالة عدم العمل.
نظام الذراع وتعويض التغيير في الميل
يضع المعيار متطلبات تفصيلية لنظام الذراع وتعويض التغيير في الميل: نوع الذراع — ينقسم ذراع الرافعة البورتالية إلى ذراع مستقيم (ببنية بسيطة وسهولة في التصنيع، مناسب للطرازات ذات الحمولات الصغيرة والمتوسطة) وذراع مركّب (ذراع رئيسي + ذراع مساعد يشكلان بنية "خرطوم الفيل"، يحافظ على الإزاحة الأفقية لارتفاع الحمولة ضمن نطاق واسع من المدى، ومناسب لرافعات بوابة الميناء). تعويض التغيير في الميل — يجب أن يحقق الذراع المركّب أو نظام الثقل الموازن المتحرك الإزاحة الأفقية للحمولة أثناء عملية التغيير في الميل (أي ألا يتجاوز التغير في ارتفاع الخطاف ±200mm عند أي مدى)، لضمان عدم حدوث حركة رأسية إضافية للحمولة أثناء عملية التغيير في الميل، مما يحسن كفاءة المناولة ويقلل استهلاك الطاقة. توازن الذراع — يجب أن يحقق نظام الذراع (بما في ذلك الوزن الذاتي للذراع وموزع الرفع والحمولة) توازنًا جيدًا للقوى عبر ثقل موازن أو نظام نوابض — بحيث لا يتجاوز الفرق في قوة دفع آلية تغيير ميل الذراع بين حالة الحمل الكامل وحالة عدم الحمل 30% من قوة الدفع عند الحمل الكامل، وإلا كان استهلاك الطاقة لآلية التغيير في الميل مفرطًا. حدود الذراع — يجب تزويد الرافعة بمحدد المدى (للتحكم في الحد الأقصى والأدنى للمدى) ومؤشر نصف القطر (لعرض قيمة المدى الحالية في كابينة المشغل بشكل فوري).
النظام الكهربائي وجهاز الأمان
متطلبات النظام الكهربائي وجهاز الأمان وفقًا للمعيار: إمداد الطاقة — تعتمد رافعات بوابة الميناء عادةً على إمداد الطاقة عبر بكرة الكابل (يتم لف وفك الكابل تلقائيًا مع حركة الرافعة)، بجهد 380V/415V (جهد منخفض) أو 6kV/10kV (جهد عالي). الحماية الكهربائية — يجب توفير حماية التيار الزائد، حماية من الجهد الزائد/انخفاض الجهد، حماية من فقدان الطور، حماية التأريض وحماية التسرب. جهاز الأمان — يجب تزويد الرافعة البورتالية بجهاز الأمان التالي: محدد سعة الرفع (يقطع تلقائيًا حركة الرفع للأعلى وحركة زيادة المدى عندما تتجاوز سعة الرفع 110% من الحمولة المقدرة)، محدد عزم الحمل (يصدر إنذارًا ويوقف تلقائيًا الحركات في الاتجاهات الخطرة عندما يتجاوز عزم الحمل 105% من القيمة الاسمية)، محدد ارتفاع الرفع (يوقف تلقائيًا حركة الرفع للأعلى عندما يصل الخطاف إلى الحد الأقصى)، مفتاح حد الخفض (يوقف الخفض عندما ينزل الخطاف إلى أدنى موضع محدد)، محدد المدى (لتقييد الحد الأقصى والأدنى لنصف قطر العمل)، محدد زاوية الدوران (لتقييد نطاق الدوران ومنع التواء الكابل)، مقياس شدة الرياح (يصدر إنذارًا عندما تبلغ سرعة الرياح ≥20m/s)، بالإضافة إلى محدد السير وممتص الصدمات لكل آلية. يمكن لشركة كيلود للصناعات الثقيلة تصميم وتصنيع رافعات البوابة للموانئ وأحواض بناء السفن وفقًا لمعيار GB/T 29561.
| الآلية | وضع القيادة | سرعةالمدى | جهاز الأمان |
|---|---|---|---|
| آلية الرفع | محرك+مخفض السرعة+أسطوانة | السرعة العالية≥12,السرعة المنخفضة≤2m/min | فرامل مزدوجة+الحد من الحمولة الزائدة |
| آلية تغيير ميل الذراع | الترس المسنن/القيادة بالبرغي | 5~15m/min | مدىمفتاح الحد+التعويض المتوازن |
| آلية الدوران | محرك+مخفض السرعة+محمل دوار | 1~2r/min | حد الدوران+مكبح |
| آلية السير | محرك+مخفض السرعة+السيرعجلة السير | 10~25m/min | مشبك السكة+جهاز الإرساء |
الأسئلة الشائعة
س: ما هي آليات العمل الرئيسية في الرافعة البورتالية؟
ج: تتكون الرافعة البورتالية من الآليات الرئيسية التالية: 1) آلية الرفع – المسؤولة عن الرفع والخفض العمودي للحمولة، وتتكون من محرك كهربائي ومخفض السرعة وأسطوانة وحبل سلكي وخطاف؛ 2) آلية تغيير ميل الذراع – تغيّر زاوية ميل الذراع وبالتالي نصف قطر العمل، وتتوفر بنوعين: تغيير الميلان بحبل سلكي أو بترس مسنن؛ 3) آلية الدوران – تتيح دوران الذراع 360° حول محور الدوران، وتتكون من محمل دوار ومخفض دوران ووحدة قيادة؛ 4) آلية السير – تحرّك الرافعة بالكامل على طول السكة، وتتكون من عربات دفع وعربات تبع. التعاون بين الآليات الأربع يمكّن الرافعة البورتالية من تحديد المواقع الدقيق للحمولة في الفضاء ثلاثي الأبعاد.
س: ما هي حالات التحقق من استقرار الرافعة البورتالية؟
ج: تشمل حالات التحقق من الاستقرار وفقًا للمعيار: 1) استقرار حالة العمل – في ظل الجمع بين أقصى سعة رفع مقدرة وأقصى مدى، مع مراعاة حمل الرياح (سرعة الرياح التشغيلية ≤20m/s) وحمل القصور الذاتي، بحيث يكون معامل الاستقرار ≥1.15؛ 2) استقرار حالة عدم العمل – تحمّل حمل الرياح العاصفة في حالة عدم العمل (وفقًا لأقصى سرعة رياح متوقعة مرة كل 50 عامًا في المنطقة)، بمعامل استقرار ≥1.25؛ 3) استقرار التركيب والتفكيك – التحقق من الاستقرار في جميع مراحل التركيب والتفكيك، بشرط ألا يتجاوز عزم الانقلاب عزم التثبيت؛ 4) حالة انقطاع الحبل – مراعاة حمل الصدمة الناتج عن الانقطاع المفاجئ لحبل الرفع أو حبل تغيير الميلان.
س: ما هي متطلبات السلامة من الرياح للرافعة البورتالية؟
ج: نظرًا لمساحة التعرض للرياح الكبيرة وارتفاع مركز الثقل، تُعد السلامة من الرياح أولوية قصوى للرافعة البورتالية. تشترط المعايير: 1) تزويد الرافعة بحماية مزدوجة من الرياح: مشبك السكة + جهاز الإرساء؛ 2) حد سرعة الرياح التشغيلية ≤20m/s (الرياح من الدرجة 7)، وعند تجاوزها يجب إيقاف العمليات ونقل الرافعة إلى موضع الإرساء؛ 3) تركيب مقياس شدة الرياح للمراقبة في الوقت الفعلي، مع إطلاق إنذار صوتي ومرئي عند تجاوز سرعة الرياح قيمة التنبيه (17m/s)؛ 4) في حالة عدم العمل، يجب تفعيل مشبك السكة وجهاز الإرساء معًا؛ 5) في المناطق الساحلية، يجب أيضًا تركيب كابل مقاوم للرياح، مع تصميم مقاومة الرياح وفقًا لسرعة 55m/s. رافعات كيلود للصناعات الثقيلة البورتالية مجهزة بشكل قياسي بمقياس شدة الرياح + مشبك سكة كهربائي + جهاز إرساء.
س: ما هي نقاط الفحص الرئيسية اليومية للرافعة البورتالية؟
ج: الفحص اليومي: التأكد من سلامة عمل مكابح جميع الآليات، وخلو الحبال السلكية من كسر السلك والاهتراء، وعدم وجود ضوضاء غير طبيعية في المحمل الدوار. الفحص الأسبوعي: تشحيم واهتراء ترس تغيير الميلان والترس المسنن، ومحاذاة الأعمدة في قارنات الآليات، وملامسة شفة العجلة للسكة. الفحص الشهري: عزم ربط براغي توصيل المحمل الدوار (يجب أن يصل إلى 100% من قيمة التصميم)، وفحص خط اللحام في الهيكل المعدني بحثًا عن الشروخ (مع التركيز على جذر الذراع ووصلات أرجل البوابة بالعارضة العرضية). كما يجب إجراء اختبار حمل شامل والتحقق من الاستقرار كل ستة أشهر.
