Meccanismi di emergenza per il fallimento nei cilindri idraulici della gru

Cilindri idraulici della gru sono componenti critici nelle operazioni di sollevamento e gestione del carico e il loro fallimento può portare a gravi incidenti, danni alle attrezzature o tempi di inattività operativi. Per migliorare la sicurezza e l'affidabilità, diversi meccanismi di emergenza sono incorporati nei cilindri idraulici per prevenire movimenti incontrollati, perdita di controllo del carico o guasti catastrofici. Di seguito sono riportate le caratteristiche del fallimento più comunemente utilizzate:

Valvole di mantenimento del carico (Controbilancia e valvole per overCenter)
Valvole di controbilanciamento: questi impediscono la discesa del carico incontrollata mantenendo la pressione all'interno del cilindro, anche se vi è una perdita improvvisa di potenza idraulica o insufficienza del tubo.
Valvole di centesimo: installate su bombole di boom e indicatore, questi assicurano che il carico si muova in modo controllato e impedisca il movimento in fuga a causa della gravità.

Valvole di ritegno a livello pilota (valvole di bloccaggio)
Queste valvole impediscono al cilindro idraulico di ritirare o estendersi involontariamente bloccando l'olio all'interno del cilindro se non attivamente pressurizzato dal sistema idraulico.
Sono comunemente usati nei cilindri del boom della gru per garantire la stabilità in caso di insufficienza idraulica.

Valvole di sollievo a pressione
Questi proteggono i cilindri idraulici dalla pressione eccessiva deviando il fluido in eccesso quando il sistema raggiunge un limite critico.
Possono verificarsi condizioni di sovrapressione a causa di improvvisi cambiamenti di carico, espansione termica del fluido idraulico o malfunzionamenti del sistema.

Sistemi di arresto di emergenza
Le gru moderne incorporano i controlli di arresto di emergenza che tagliano immediatamente la potenza idraulica e coinvolgono valvole di sicurezza per prevenire movimenti del cilindro non intenzionali.
Alcuni sistemi presentano anche un coinvolgimento automatico dei blocchi meccanici per fissare il carico.

Blocchi di asta e blocchi di sicurezza meccanica
Blocchi idraulici: questi si impegnano automaticamente quando si perde la pressione idraulica, prevenendo il movimento del cilindro.
Blocchi di sicurezza meccanica: in alcune applicazioni di gru, i cilindri hanno meccanismi di bloccaggio meccanico che si impegnano in caso di guasto del sistema, garantendo che il braccio o il carico rimane in posizione.

Protezione a scoppio (valvole di rottura del tubo)
Conosciuti anche come fusibili di velocità, questi dispositivi rilevano velocità di flusso eccessive causate da una rottura del tubo e chiude automaticamente il fluido idraulico al cilindro interessato.
Sono fondamentali per prevenire carichi di caduta libera a causa di improvvise perdite di liquidi idraulici.

Sistemi di tenuta ridondanti
Le guarnizioni a più strati di alta qualità impediscono perdite interne che potrebbero causare una deriva del cilindro o la perdita di pressione.
Ciò è particolarmente importante nelle gru che operano in condizioni estreme, come ambienti offshore o ad alta temperatura.

Sistemi di sicurezza elettronici e basati su sensori
Alcuni moderni cilindri idraulici sono dotati di sensori di carico, sensori di posizione della corsa e sistemi di monitoraggio della pressione che forniscono feedback in tempo reale agli operatori di gru.
Questi sistemi possono attivare arresti automatici o operatori di avviso prima che si verifichi un guasto.

Protezione termica (sistemi di compensazione dell'espansione)
Il fluido idraulico si espande sotto calore, portando potenzialmente alla sovrapressione all'interno del cilindro.
Speciali meccanismi di rilievo termico o accumulatori compensano le variazioni del volume, prevenendo i picchi di pressione che potrebbero danneggiare il cilindro.