ISO 24616:2020 Guindaste Hidráulico Norma
A ISO 24616:2020 «Guindastes — Sistemas hidráulicos — Princípios de projeto e requisitos de segurança» é a norma abrangente para sistemas hidráulicos de guindastes. A norma define os princípios de projeto, requisitos de segurança, seleção de componentes e métodos de ensaio para sistemas hidráulicos de guindastes, abrangendo a gestão do ciclo de vida completo de sistemas hidráulicos em guindastes móveis, gruas de torre e guindastes industriais.
Princípios de projeto do sistema hidráulico
Os princípios de projeto para sistemas hidráulicos de guindastes definidos pela ISO 24616:2020 incluem — princípio da segurança prioritária — o projeto do sistema hidráulico deve garantir que, em qualquer modo de falha (incluindo avaria da bomba hidráulica, rutura de tubulação, interrupção da alimentação elétrica, etc.), não ocorra perda de controlo do guindaste (queda livre da carga suspensa ou descida descontrolada da lança). Princípio do projeto intrinsecamente seguro — prioridade a dispositivos de segurança mecânicos que não dependem de controlo externo ou eletrónico (como válvulas de travamento hidráulico e válvulas de contrapeso), adotando projeto redundante (circuito duplo ou válvulas de segurança em paralelo) para o circuito de segurança.
Princípio da proteção contra falhas — em caso de falha, o sistema deve regressar automaticamente a um estado seguro ou permanecer na posição segura atual (por exemplo, a válvula de contrapeso bloqueia automaticamente o cilindro hidráulico quando o circuito de controlo perde pressão). Princípio da manutenibilidade — os componentes hidráulicos devem ser posicionados em locais de fácil acesso para inspeção, a tubulação hidráulica deve incluir pontos de medição de pressão e válvulas de purga de ar, e o tanque hidráulico deve ser equipado com indicador de nível, termómetro de óleo e filtro magnético. A norma também exige que a pressão de trabalho nominal do sistema hidráulico não exceda 85% da pressão nominal da bomba hidráulica, e que a pressão de trabalho contínua não exceda 70%.
Válvulas de segurança e dispositivos de travamento
Requisitos da norma para componentes de proteção de segurança do sistema hidráulico — válvula de contrapeso — deve ser instalada nos cilindros hidráulicos de elevação e de variação de alcance, com pressão de ajuste de 1,3 a 1,5 vezes a pressão gerada pela carga. A válvula de contrapeso deve ser montada diretamente no cilindro hidráulico (sem interposição de tubulação), garantindo o bloqueio da carga mesmo em caso de rutura da tubulação. Válvula de travamento hidráulico — deve ser instalada uma válvula de travamento hidráulico bidirecional nos cilindros dos estabilizadores, evitando o recolhimento espontâneo dos estabilizadores durante as operações de elevação; a pressão de ajuste da válvula de travamento hidráulico deve ser ≥ 1,25 vezes a pressão nominal do sistema.
Válvula de alívio — deve ser instalada uma válvula de alívio na saída de cada bomba hidráulica, com pressão de ajuste não superior a 1,1 vezes a pressão nominal do sistema. Válvula de proteção contra rutura de tubulação — deve ser instalada nas tubulações de entrada e retorno do motor de içamento e dos cilindros hidráulicos, fechando automaticamente quando o caudal exceder 1,5 vezes a capacidade nominal. A norma também exige que todas as válvulas de segurança possuam dispositivos de lacre ou bloqueio, impedindo que o operador ajuste os valores definidos sem autorização.
| Componente de segurança | posição de instalação | Valor de ajuste | Modo de operação | redundânciarequisitos |
|---|---|---|---|---|
| válvula de contrapeso | Elevação / Içamento/Variação de alcance Cilindro | 1.3~1.5Carga múltipla | Bloqueio por alívio de pressão do óleo de controle | Independente por cilindro |
| válvula de travamento hidráulico | Cilindro de Estabilizador | ≥1.25Múltiplo da capacidade nominal | Duplo piloto hidráulico Válvula de Retenção | Travamento bidirecional |
| Válvula de Alívio | Bomba Hidráulica Saída | ≤1.1Múltiplo da capacidade nominal | Pilotado/Ação direta | Por bomba1Unidade |
| Válvula de ruptura | Motor/Linha do cilindro | ≥1.5Múltiplo da vazão | Fechamento por disparo de vazão | Circuito crítico |
| Válvula anticavitação | Cilindro hidráulico Fundo | Abertura por pressão negativa | Reposição anticavitação | —— |
Filtração e Controlo de Contaminação
A norma estabelece requisitos claros para a filtração e o controlo de contaminação do sistema hidráulico — precisão de filtração do óleo hidráulico — o sistema hidráulico do mecanismo de elevação não deve ser inferior ao grau NAS 8 (ISO 4406 18/15/13), e os sistemas hidráulicos gerais não devem ser inferiores ao grau NAS 9. Configuração dos filtros de óleo hidráulico — precisão do filtro de retorno ≤10μm, precisão do filtro da tubulação de alta pressão ≤5μm (sistemas com servoválvula ≤3μm), precisão do filtro de sucção ≤100μm. Os filtros devem ser equipados com válvula de bypass e indicador de obstrução (que sinaliza ou alarme quando a pressão diferencial excede o valor definido).
Desempenho e intervalo de substituição do óleo hidráulico — o óleo hidráulico deve ser do tipo antidesgaste (HM) ou de baixa temperatura (HV), com a classe de viscosidade selecionada de acordo com a temperatura ambiente (-20℃~+40℃ recomenda-se VG46, -30℃~+30℃ recomenda-se VG32, 0℃~+50℃ recomenda-se VG68). Intervalo de substituição do óleo hidráulico — em condições normais, substituir a cada 2000h ou anualmente; em ambiente severo, substituir a cada 1000h. Ao substituir o óleo, o reservatório de óleo e a tubulação devem ser completamente limpos, e o novo óleo deve ser filtrado até ao grau NAS 7 antes da injeção. Controlo da temperatura do óleo — temperatura ideal de funcionamento 30~55℃; se exceder 65℃, o equipamento deve ser parado para inspeção do sistema de resfriamento.
Métodos de Ensaio e Requisitos de Inspeção
Os ensaios do sistema hidráulico especificados pela norma incluem ensaio de estanquidade, ensaio dielétrico, teste funcional e ensaio de eficiência. Ensaio de estanquidade — manter a pressão a 1,25 vezes a pressão de trabalho nominal durante 10min, verificando se há fugas nas vedação estática. Ensaio dielétrico — manter a pressão a 1,5 vezes a pressão de trabalho nominal durante 3min, verificando se há deformação permanente ou danos no sistema. Teste funcional — testar individualmente a suavidade de operação, a velocidade de resposta e as posições de fim de curso de cada mecanismo — o mecanismo de elevação deve realizar ≥5 ciclos de içamento/descida, o mecanismo de giro ≥3 rotações completas em ambos os sentidos, e o mecanismo de variação do alcance ≥3 ciclos de curso completo.
Antes da entrega, os sistemas hidráulicos dos guindastes da Kelude Indústrias Pesadas são submetidos a todos os ensaios de acordo com a ISO 24616:2020, com os dados de detecção registados e arquivados para consulta. A montagem do sistema hidráulico é realizada numa sala de montagem com controlo de limpeza — classe de limpeza ambiental 10000, tubulação hidráulica limpa até ao grau NAS 7, e componentes hidráulicos verificados por contador de partículas antes da montagem. O sistema hidráulico utiliza vedação e juntas de tubulação importadas, reduzindo eficazmente a taxa de fuga do sistema.
| Ensaio Item | condições de ensaio | critérios de avaliação | Inspeção Tipo |
|---|---|---|---|
| Vedação Característica Ensaio | 1.25Múltiplo da pressão×10min | Sem vazamento | saída de fábrica Inspeção total |
| ensaio dielétrico | 1.5Múltiplo da pressão×3min | Semdeformação permanente | Ensaio de Tipo |
| teste funcional | Totalcurso×3~5Vez | Operação suave | saída de fábrica Inspeção total |
| Nível de limpeza Detecção | Contador de partículas | NAS (norma australiana)≤8Classe | saída de fábrica Inspeção total |
| Eficiência Ensaio | condições nominais Teste | Eficiência do sistema≥80% | Ensaio de Tipo |
Perguntas Frequentes
P: Quais são os princípios fundamentais de projeto do sistema hidráulico do guindaste?
R: O princípio da segurança em primeiro lugar — nenhum modo de falha pode resultar em perda de controle da carga; o princípio do projeto intrinsecamente seguro — priorizar dispositivos de segurança mecânicos; o princípio da proteção contra falhas — retorno automático a um estado seguro em caso de avaria; e o princípio da manutenibilidade — disposição dos componentes que facilita a inspeção e reparo.
P: Por que a válvula de contrapeso deve ser montada diretamente no cilindro hidráulico?
R: A montagem direta da válvula de contrapeso no cilindro hidráulico elimina o risco de perda de controle da carga devido à ruptura de uma mangueira. Se a válvula for conectada ao cilindro por meio de tubulação, uma falha nesta pode anular o efeito da válvula, permitindo a queda livre da carga. A montagem direta é a solução de projeto mais segura.
P: Como selecionar a precisão de filtragem do sistema hidráulico?
R: Para o mecanismo de elevação, recomenda-se ≥ NAS 8 (norma ISO 4406 18/15/13); para sistemas gerais, ≥ NAS 9. O filtro de retorno deve ter ≤10μm, e o filtro de linha de pressão ≤5μm. Uma precisão de filtragem insuficiente acelera o desgaste dos componentes hidráulicos. Os sistemas hidráulicos da Kelude Indústrias Pesadas incluem filtro de linha de pressão como equipamento padrão.
P: O que fazer se a temperatura do óleo hidráulico exceder 65℃?
R: Pare a máquina imediatamente e inspecione: o sistema de resfriamento (radiador, ventilador de refrigeração, possíveis obstruções no circuito de óleo), a bomba hidráulica quanto a vazamento interno excessivo e a temperatura ambiente. Após eliminar a causa e o óleo arrefecer até a temperatura normal de trabalho, a máquina pode ser religada. A operação prolongada em alta temperatura acelera a oxidação e a degradação do óleo hidráulico.