Sistemas de Seguridad en Grúas: Limitadores y Sobrecarga
La seguridad de las grúas y su protección abarca 4 grandes sistemas —limitadores, limitador de sobrecarga, puesta a tierra y protección contra rayos, y anclaje antiviento— con 14 preguntas clave. Este artículo aborda de forma sistemática el principio de funcionamiento, los criterios de verificación, la resolución de averías y los requisitos normativos de los dispositivos de seguridad de las grúas desde cuatro dimensiones: protección contra sobrecarga, fin de carrera de traslación, puesta a tierra y protección contra rayos, y seguridad antiviento. Se cubren las normas de seguridad fundamentales como la norma ISO 4301 / FEM 1.001, TSG Q7016-2016, GB 50057 y JGJ 276.
Clasificación del sistema de protección de seguridad
El sistema de protección de seguridad de la grúa es una garantía clave para asegurar el funcionamiento seguro del equipo y la integridad física de los operarios. La Documentación Técnica de Kelude Industrias Pesadas recoge las preguntas frecuentes sobre dispositivos de seguridad, que abarcan cuatro sistemas principales: el Limitador de Sobrecarga (prealarma al 105% / corte del circuito al 125%), el Limitador de Altura de Elevación (tipo contrapeso, tipo sinfín, tipo fotoeléctrico), el sistema de puesta a tierra y protección contra rayos (Resistencia de puesta a tierra ≤4Ω / configuración del protector contra sobretensiones SPD) y los dispositivos de seguridad antiviento (Anemómetro, pinza de carril, dispositivo de anclaje). A continuación se presentan las preguntas técnicas más frecuentes organizadas por sistema, cada una con su correspondiente referencia a la cláusula de la norma nacional.
| Sistema de seguridad | Dispositivo central | Crítico Parámetro | Núcleo Norma |
|---|---|---|---|
| Protección contra sobrecarga | Limitador de Sobrecarga | 105%Alerta temprana/125%Desconexión | norma ISO 4301 / FEM 1.001N.º5.6Artículo |
| fin de carrera de traslación | Elevación Final de Carrera/Final de Carrera de Traslación | Gancho Distancia Tambor≥200mm | norma ISO 4301 / FEM 1.001N.º5.7Artículo |
| Protección contra rayos Puesta a Tierra | Puesta a Tierra Sistema de seguridad/SPDprotector contra sobretensiones | Resistencia de puesta a tierra≤4Ω/Trimestre Detección | GB 50057/TSG Q7016-2016 |
| Seguridad antiviento | Anemómetro/pinza de carril/dispositivo de anclaje | Velocidad del viento≥20m/s Alarma y desconexión | JGJ 276/norma ISO 4301 / FEM 1.001 |
Preguntas frecuentes sobre el limitador de sobrecarga
El limitador de sobrecarga es uno de los dispositivos de seguridad más críticos de la grúa. Su función consiste en interrumpir automáticamente el circuito de elevación y activar una alarma acústica y visual cuando la capacidad de elevación supera la carga nominal. Los umbrales de alarma estándar se establecen en el 105% de la carga nominal (pre-alarma) y el 125% (desconexión forzosa), con un tiempo de respuesta inferior a 1 segundo. Los tipos de sensor disponibles incluyen el sensor de fuerza (montado en el eje de la polea fija), el sensor de presión (instalado en la viga del gancho) y el limitador de par (aplicable a grúas con cambio de alcance). El ciclo de verificación, conforme a la norma ISO 12480, es de 6 meses, y abarca la deriva del punto cero, la linealidad, la repetibilidad y la precisión de los umbrales de alarma. Las averías más comunes incluyen la deriva de la señal del sensor (provocada por variaciones de temperatura y humedad; si el error supera ±3%, debe sustituirse), la rotura de la línea de control (que genera una señal de entrada en nivel alto y provoca falsas alarmas) y anomalías en la visualización del indicador (generalmente debidas a mal contacto o fluctuaciones en la alimentación eléctrica). La inspección diaria debe incluir una prueba en vacío antes de la primera elevación, verificando que el autodiagnóstico se complete sin alarmas anómalas.
Problemas comunes del final de carrera de traslación y del limitador de elevación
| Tipo contrapeso Mediante Gancho Activación por empuje del brazo de contrapeso durante el ascenso Final de Carrera, Estructura simple pero afectada por Cable de Acero Posible activación espuria por oscilación.Adecuado para interiores con baja interferencia ambientalgrúa. | Tipo engranaje de tornillo sin fin A través deeje del tambor Conectado en el extremoengranaje de tornillo sin fin Desaceleración Dispositivo de conteo de vueltas, Precisión Alta precisión, pero Maquinaria Desgaste Requiere reajuste después de Calibración.Adecuado para operaciones frecuentes Elevación Aplicaciones que requieren control preciso de altura. | Tipo fotoeléctrico Instalación de sensor fotoeléctrico en la posición de altura establecida Sensor, Activación sin contacto, apto para entornos limpios.Respuesta rápida, Larga vida útil pero sensible a polvo y grasa, Adecuado para entornos limpios Taller. |
Criterios de ajuste del Limitador de Altura de Elevación: cuando el gancho asciende hasta su posición límite, la distancia entre el borde superior del conjunto de poleas y el tambor debe ser ≥200 mm (polipasto eléctrico) o ≥100 mm (puente grúa). Tras el ajuste, se realizarán tres pruebas de activación repetidas para confirmar la fiabilidad del funcionamiento.
El Final de Carrera de Traslación se instala en ambos extremos del Carril de Grúa para controlar el desplazamiento de la grúa dentro del rango establecido, debiendo conservarse una distancia de amortiguación de ≥500 mm en las posiciones límite de ambos extremos.
Problemas frecuentes del Seguro de Gancho y la Parada de Emergencia
El Seguro de gancho es un componente de seguridad que evita la desenganche accidental de la carga durante la Elevación, formando un espacio cerrado en la abertura del gancho mediante una placa de sujeción con resorte. Los puntos clave de la Inspección Diaria incluyen: la flexibilidad de apertura y cierre de la placa de sujeción con resorte (debe recuperarse automáticamente al presionarla manualmente), la holgura entre la placa y la punta del Gancho (≤5% de la abertura del gancho), y la deformación por fatiga del Resorte (sin Deformación permanente visible a simple vista). El Botón de Parada de Emergencia (botón tipo seta rojo, con base amarilla o roja) corta la Alimentación Eléctrica general al ser pulsado, deteniendo inmediatamente todos los mecanismos. La Norma exige que cada grúa disponga de al menos 1 Botón de Parada de Emergencia, ubicado en posición visible en la Cabina del Operador y en los puestos de control, verificándose su fiabilidad semanalmente. El modo de reposición es mediante giro a la derecha o llave; queda terminantemente prohibido utilizar botones de autorrearme como dispositivo de parada de emergencia (la norma GB 16754-2008 establece que la Parada de Emergencia debe ser de rearme manual).
Problemas frecuentes de Puesta a Tierra y seguridad eléctrica
El sistema de Puesta a Tierra para protección contra rayos en grúas de exterior es una medida esencial para garantizar la seguridad del equipo durante la temporada de tormentas. Puede consultar la guía completa de protección de seguridad para grúas para un sistema de protección integral. Según los requisitos de las normas GB 50057-2010 y TSG Q7016-2016, la Resistencia de puesta a tierra para protección contra rayos en grúas de exterior no debe superar los 4Ω, y el sistema debe inspeccionarse trimestralmente (siendo obligatoria la verificación antes de la temporada de tormentas). El dispositivo de puesta a tierra incluye electrodos naturales (utilizando el riel de la grúa y las armaduras de la cimentación) y electrodos artificiales (picas verticales o malla horizontal). Requisitos de Puesta a Tierra del Carril: entre ambos carriles se conectará un alambre de cobre con sección ≥50 mm², con una separación entre conexiones ≤30 m; en las Juntas de Carril se utilizará pletina de acero o trenzado de cobre para garantizar la continuidad conductora. El protector contra sobretensiones (SPD) debe instalarse en la entrada de alimentación y en los puertos de señal de control, con una Corriente de descarga nominal ≥20 kA (tipo alimentación) o ≥5 kA (tipo señal). En cuanto a la seguridad eléctrica, la Resistencia de aislamiento no debe ser inferior a 1 MΩ (medida con megóhmetro de 500 V), y el ensayo dieléctrico se realiza a 1500 V/1 min sin perforación ni arco eléctrico. Todos los productos de fábrica de Kelude se someten al 100% a las pruebas de seguridad eléctrica mencionadas.
Problemas frecuentes de protección antiviento y Dispositivo de anclaje
La protección antiviento de las Grúas Pórtico de exterior es un requisito de cumplimiento frecuente cubierto por las normas ISO 4301 / FEM 1.001 y JGJ 276. Según los requisitos normativos, las Grúas Pórtico de exterior deben estar equipadas con un sistema de protección antiviento de tres niveles:
Nivel 1 (estado de trabajo) — el Anemómetro supervisa en tiempo real; cuando la velocidad del viento alcanza ≥20 m/s, se activa la alarma y se corta automáticamente la potencia de traslación.
Nivel 2 (estado de no trabajo) — la pinza de carril se acciona automáticamente al detenerse el equipo, ejerciendo una fuerza de sujeción capaz de resistir el empuje lateral de un viento de 40 m/s.
Nivel 3 (condiciones meteorológicas extremas) — el dispositivo de anclaje se fija mediante anclajes al suelo preinstalados o bloques de hormigón de anclaje, complementado con tirante antiviento para un diseño con redundancia.
Los puntos clave de la Inspección Diaria incluyen: el desgaste de las mordazas de la pinza de carril (reemplazo si supera 5 mm), la Corrosión del dispositivo de anclaje (desoxidado y pintado anualmente), y la Calibración del Anemómetro (comparación con un anemómetro patrón cada seis meses).
Cuando varias grúas compartan el mismo Carril, cada una debe disponer de su propio dispositivo de anclaje independiente, no pudiendo compartir puntos de anclaje.
Preguntas Frecuentes (FAQ)
P: ¿Qué normas nacionales regulan la seguridad de los aparatos de elevación?
R: Las normas principales incluyen la norma ISO 4301 / FEM 1.001 (capítulo de requisitos de seguridad en la especificación de diseño de grúas), TSG Q7016-2016 (reglamento de inspección periódica de aparatos de elevación), GB/T 5972-2016 (mantenimiento, inspección y desecho de cables de acero), GB 50057 (especificación de diseño de protección contra rayos de edificios), JGJ 276 (procedimiento de seguridad técnica para izaje en construcción) y GB/T 20438 (seguridad funcional de sistemas relacionados con la seguridad eléctricos/electrónicos/programables electrónicos). Los artículos específicos de cada tipo de dispositivo de seguridad se indican en las preguntas correspondientes.
P: ¿Cuál es el período de calibración del limitador de sobrecarga? ¿Qué incluye la verificación?
R: Según TSG Q7016-2016, el limitador de sobrecarga debe calibrarse cada 6 meses. La verificación incluye: detección de deriva del punto cero (la señal de salida en vacío debe ser el valor inicial ±2%), comprobación de linealidad (aplicar 25%/50%/75%/100%/110% de la carga nominal y registrar los valores de salida correspondientes), prueba de repetibilidad (3 veces con la misma carga, error ≤±1%) y verificación del umbral de alarma (prealarma al 105% de la carga nominal, corte del circuito de elevación al 125%). Si la deriva de la señal del sensor supera ±3%, debe reemplazarse.
P: ¿Qué dispositivos de seguridad antiviento debe incorporar una Grúa Pórtico de exterior?
R: Conforme a ISO 4301 / FEM 1.001 y JGJ 276, una Grúa Pórtico de exterior debe incorporar obligatoriamente: anemómetro (alarma y corte automático de la potencia de desplazamiento cuando la velocidad del viento ≥20m/s), pinza de carril (sujeción automática del carril en estado de no trabajo, con fuerza de sujeción capaz de resistir el empuje lateral de vientos de 40m/s), dispositivo de anclaje (anclaje al suelo embebido o bloque de hormigón) y cable antiviento. Los tres niveles de dispositivos antiviento forman un diseño redundante que garantiza la seguridad del equipo en condiciones climáticas extremas. Kelude equipa todas sus grúas pórtico de exterior conforme a esta norma.
P: ¿Cuál es el valor de resistencia de puesta a tierra requerido para la protección contra rayos de una grúa? ¿Cada cuánto se realiza la inspección?
R: Según GB 50057-2010 y TSG Q7016-2016, la resistencia de puesta a tierra para la protección contra rayos de una grúa de exterior no debe superar 4Ω, medida con un comprobador de resistencia de puesta a tierra. Período de inspección: una comprobación rutinaria trimestral y una inspección específica obligatoria antes de la temporada de tormentas de cada año. Si la resistencia de puesta a tierra no cumple el requisito, se puede aumentar el número de electrodos (en paralelo), enterrar los electrodos a mayor profundidad (≥2,5 m), utilizar agentes reductores de resistencia o realizar una puesta a tierra exterior. La sección del puente de unión del carril debe ser ≥50mm² de alambre de cobre, con una separación entre uniones ≤30m.
