Problemlösning på hög nivå – skräddarsydda lösningar för synkronisering av traversdrivsystem

Hur ska man lösa situationen när en traverskran man behöver inte längre går att få tag på? Modular Cranes, en australiensisk leverantör av traverskranar, lyckades hitta rätt lösning för sin kund som letade efter en mycket unik lösning med mycket ovanliga och specifika parametrar. Uppgiften var att synkronisera ett drivsystem för en ny traverskran med två befintliga kranar. Modular Cranes vände sig till den tyska tillverkaren NORD DRIVESYSTEMS som kunde leverera ett drivsystem som konfigurerades helt enligt slutkundens krav och budget.

Bild 1: Slutkunden, en tillverkare av tunga lastbilssläp, behövde en till traverskran för att hantera nya större släpmodeller

Melbourne-baserade Modular Cranes Pty Ltd är en av Australiens främsta leverantörer av traverskranar. De levererar modullösningar för nyttolaster på upp till 100 ton. Kranarna skräddarsys för varje fabrik eller applikation. Familjeföretaget som etablerades för mer än 30 år sen levererar kvalitetsprodukter för materialhantering till kunder över hela Australien. Modular Cranes samarbetar med flera ledande tillverkare av kranteknik så som Advanced Radiotech Corporation, Donati och Street. De utför också service på kranar i hela Victoria-området och även i New South Wales, Södra Australien och Tasmanien.

Utmaningen – att konfigurera ett system med samma specifikationer som en gammal kranmodell

En tillverkare av tunga lastbilssläp kontaktade Modular Cranes med ett ovanligt problem. Företaget hade sedan länge använt två 22 meter breda traverskranar i sin fabrik. Kranarna, som var vanliga enbalkstraverser med en kapacitet på 12,5 ton vardera var monterade på samma två stödbalkar och löpte tvärs över hela fabriken. De två kranarna hade identiska specifikationer och synkroniserades för två hastigheter och ramptider för hastighetsökning och hastighetsminskning. En pendel som styrdes med en handhållen trådlös fjärrkontroll användes för att starta de båda kranarna samtidigt enligt önskemål.

Ändringar i produktionen krävde dock att en tredje likadan traverskran skulle installeras på samma två stödbalkar för att möjliggöra förflyttning av mycket långa och tunga släp genom fabriken, där belastningen alltid kunde delas upp mellan två av kranar. Problemet var dock att just de traverskranar som företaget använde för denna applikation inte längre tillverkades. De befintliga kranarna var trots att de hade använts länge inte alls slutkörda, och därför var det inte ekonomiskt försvarbart att byta ut dem. Företaget Modular Cranes var tvungna att hitta en praktisk och kostnadseffektiv lösning för att matcha de gamla kranarnas prestanda och kunna synkronisera den nya kranen med de befintliga kranarna.
Bild 2: De 22 m breda traverskranarna löper på balkar tvärs över hela fabriken och alla tre har synkroniserade hastigheter och ramptider.

Skräddarsydd konfiguration av drivsystemet

För att bygga två elektriskt sammankopplade växlar för den nya traverskranen vände sig Modular Cranes till den tyska tillverkaren NORD DRIVESYSTEMS. Annie McDiarmid, driftansvarig på Modular Cranes, säger, “Vi behövde en lösning på ett unikt problem, där den nya kranen skulle kunna jobba i exakt synkronisering med de befintliga kranarna. NORD DRIVESYSTEMS erbjöd oss en lösning som både motsvarade vår kunds budget och även kunde leverera acceleration, deceleration, bromsning och travershastigheter som matchade de befintliga kranarna utan omriktare.” NORD föreslog en lösning som bestod av en effektiv kuggväxel, en vanlig elektrisk fyrpolsmotor med en 10 Nm elektromagnetisk broms och en motormonterad frekvensomriktare med ett externt bromsmotstånd. De två traversdrivenheterna konfigurerades för att synkronisera helt med de två befintliga kranarna med hjälp av enkel parametrering och flänsmonterades på kranbalken. Driften sköts nu enkelt med samma fjärrstyrda pendel utan att någon extra konfiguration krävs. Den stora anpassningsförmågan hos NORDs kuggväxlar och den decentraliserade frekvensomriktaren gjorde att denna nya kran kunde synkroniseras med de befintliga kranarna utan pulsgivare.

Bild 3: Elektriskt sammankopplade växlar för den nya kranen skräddarsyddes av den tyska drivelektronikleverantören NORD DRIVESYSTEMS

Tålig växellåda

NORD konfigurerade nya växlar med sin UNICASE-serie med raka kuggväxlar som har ett brett momentintervall mellan 10 och 26 000 Nm och en utväxling på mellan 1.35:1 och 14,340.31:1 vilket gör att det blir lätt att skräddarsy en konfiguration för ett optimalt drivtåg för alla sorters uppgifter och mekaniska konstellationer. Växelhuset i UNICASE-serien tillverkas i ett enda stycke inklusive integrerade flänsar och bärlager vilket ger en lång och felfri livslängd och möjliggör konstruktion av en mycket tålig och robust lösning som klarar stora belastningar. NORD är ledande i denna bransch och är den enda tillverkaren i hela världen som tillverkar väldigt stora industriväxlar med 242 000 Nm utmoment i ett gjutjärnhus gjutet i en enda del.

Bild 4: Den kostnadseffektiva lösningen består av två flänsmonterade NORDBLOC.1 växlade bromsmotorer, som vardera har en SK 205E frekvensomriktare och ett yttre bromsmotstånd.

Anpassningsbar elektronik

För att lösa problemet med synkroniseringen rekommenderade NORD en motormonterad frekvensomriktare för enkel installation vilket gjorde att isolerade kablar inte behövdes. NORD har ett omfattande program för drivelektronik med graderad prestanda och funktionstillval som gör att användaren kan få en skräddarsydd kompakt lösning med exakt de funktioner som de behöver för en viss uppgift. På så sätt utnyttjas både budget och resurser optimalt. Omriktaren SK 205E som valdes för denna applikation har drivfunktioner så som för igångsättning: omriktaren säkerställer att motorn startar långsamt med ett högt moment för att skydda mekaniken från de extremt höga laster som uppstår när den tunga taverskranen startas från stillastående. Ett externt bromsmotstånd tar hand om den regenerativa strömmen när kranen bromsas. Omriktaren har även en inbyggd 24 VDC strömkälla som levererar inre styrspänning och därför behöver den endast anslutas till en strömkälla och kräver inte en separat styrkabel.

Global närvaro säkerställer lokal support

Driftansvarige Annie McDiarmid betonar hur nöjd hon är med NORDs kundsupport, ”Genom hela jobbet erbjöd NORD oss väldigt mycket stöd från kunnig och kompetent personal och samarbetade med oss för att uppnå bästa möjliga resultat.” Hennes slutsats nu när projektet är klart: ”Inget problem är för stort för NORD!” För att kunna erbjuda support på en sådan hög nivå globalt har NORD DRIVESYSTEMS Group byggt upp ett stort nätverk av lokalavdelningar och servicepunkter. NORD har varit representerat i Australien sen mitten 90-talet. NORDs australiensiska lokalkontor, NORD DRIVESYSTEMS Pty Ltd., startades 2010 då man byggde en monteringshall i Melbournes förort Derrimut. Anläggningen inhyser en hypermodern avdelning för tillverkning av växlade motorer med produktion och kvalitetssäkring som efterlever det tyska moderbolagets standarder. NORD har även försäljning i två andra hamnstäder, Sydney and Brisbane. Regionala säljrepresentanter täcker alla stater och territorier i Australien och även i Nya Zealand. NORD levererar motorer som uppfyller krav i den gällande australiensiska specifikationen för energieffektivitet MEPS Hög effektivisering och frekvensomriktare med C-Tick-certifiering.

  Mer information…