Une grue pivotante est une machine de levage qui tourne autour d'un axe vertical afin que la charge puisse être placée n'importe où dans le rayon de travail de la grue sans déplacer le navire, le camion ou les fondations. Pour un navire, la réponse pratique est simple : si la grue doit repérer des charges sur le côté, sur un quai ou entre les positions du pont, spécifiez l'orientation ; si elle ne se lève que selon un arc fixe, une grue à flèche rigide ou télescopique est généralement plus légère, moins chère et plus facile à certifier. Le reste des spécifications (capacité, couple, entraînement et classe) doit être construit à partir du tableau de charge, et non à partir d'un seul numéro de titre.
Qu'est-ce qui définit une grue pivotante ?
Le pivotement est une rotation autour d’un axe vertical. Une grue pivotante combine donc un système de levage de charge avec un roulement d'orientation, une flèche ou une flèche et un système de commande qui permet à l'opérateur de placer le crochet à un rayon et un angle spécifiques. Sur le pont, c'est cette rotation qui transforme une grue d'un simple palan en un outil de positionnement.
Les principaux groupes structurels sont le socle ou la colonne, la couronne d'orientation et l'entraînement, la flèche, le treuil de levage, le système de relevage et le groupe motopropulseur. Les grues hydrauliques utilisent un moteur hydraulique et une boîte de vitesses sur la couronne d'orientation ; les grues électriques utilisent un moteur et un frein ; les grues diesel sont équipées de leur propre moteur et de leur propre pompe hydraulique. L'interface de commande peut être un pendentif, une télécommande radio ou une cabine, en fonction du service et de la visibilité.
Deux termes sont souvent confondus. La vitesse de rotation est la vitesse angulaire de la grue, généralement mesurée en tours par minute. Le couple de rotation est le moment nécessaire pour démarrer et arrêter cette rotation sous la charge, le vent et la gîte du navire. Une grue avec un tableau de charge généreux mais un couple de rotation marginal se sentira en danger dans une mer de travers, car l'opérateur ne peut pas arrêter la charge en douceur.
Orientation ou non orientation : la question de l'approvisionnement
Choisissez l'orientation lorsque la zone de travail est bidimensionnelle ; choisissez le système sans rotation lorsque le levage est répétitif et que l'espace sur le pont est restreint. Une grue non pivotante peut être un meilleur choix commercial pour un petit bateau de travail qui soulève uniquement ses propres magasins, car elle évite la couronne d'orientation, le frein d'orientation et l'examen minutieux supplémentaire qui accompagne une structure rotative.
Les grues pivotantes gagnent leur valeur dans trois situations : à quai ou lors du transfert de navire à navire, où le crochet doit dépasser de la coque ; travaux d'approvisionnement et de plate-forme offshore, où la grue doit suivre une cible mobile ; et le service général sur le pont, où l'opérateur doit repérer une charge sur une palette ou une écoutille spécifique sans déformer le navire.
- Utilisez le pivotement pour les levages latéraux, la manipulation des tuyaux et le transfert des magasins.
- Utiliser sans pivotement pour la salle des machines à arc fixe ou les grues d'approvisionnement.
- Comparez le tableau de charge au rayon requis, pas au crochet.
- Vérifiez le frein de rotation et la fonction de descente d'urgence avant l'achat.
Configurations courantes de grue pivotante
La configuration de navire la plus courante est une grue à flèche montée sur socle avec une couronne d'orientation hydraulique, un vérin de relevage et un treuil de levage. Les grues à flèche portuaires utilisent le même principe mais sont généralement plus grandes, plus rapides et montées sur un rail ou une fondation de quai fixe. Les grues offshore ajoutent une compensation de soulèvement ou un contrôle de tension constante, tandis que les grues de pont compactes peuvent utiliser un moteur d'orientation électrique pour réduire l'entretien.
Pour un fabricant, la répartition utile se fait par conduite et par devoir plutôt que par nom. Une grue de classe 2 000 kN et une petite grue de magasin peuvent toutes deux pivoter, mais elles ne partagent pas de roulements, de freins ou de philosophie de contrôle. Les acheteurs doivent demander un dessin d'agencement général, le tableau de charge et le calcul du couple de rotation, et pas seulement un chiffre de capacité.
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Commencez par le tableau de charge pour le rayon le plus défavorable, puis revenez en arrière jusqu'au couple de rotation, à la classe de service et à la certification. Une grue qui répond à la charge maximale uniquement au rayon minimum n'est pas la même chose qu'une grue qui répond à la charge de travail à la portée requise.
| Paramètre | Que vérifier | Effet pratique |
|---|---|---|
| Capacité nominale et courbe de charge | Capacité au rayon réel, à la longueur de la flèche et à la hauteur du crochet | Une grue de 20 t ne peut soulever que 5 t à 12 m ; l'utilisation du numéro de titre peut surcharger le piédestal. |
| Couple et vitesse de rotation | Couple de démarrage/arrêt à pleine charge, vent et gîte | Un faible couple provoque une dérive de la charge et des difficultés à repérer le crochet. |
| Classe de service | Cycle de service ISO/FEM, démarrages par heure, charge moyenne | Une grue légère utilisée en permanence surchauffera le système hydraulique et usera prématurément la couronne d'orientation. |
| Type de lecteur | Hydraulique, électrique ou diesel ; classification des zones dangereuses | Le choix du variateur modifie les exigences en matière de réponse, de maintenance, de bruit et d'alimentation électrique. |
| Attestation | Approbation de la société de classe pour le pavillon du navire prévu | Sans le bon certificat, la grue ne peut être installée sur un navire classé. |
| Interface structurelle | Modèle de boulon de socle, renfort de pont, détails de soudure | Une mauvaise conception des fondations transfère les vibrations dans le plateau et réduit la durée de vie de la couronne d'orientation. |
Entraînement hydraulique, électrique ou diesel ?
L'entraînement hydraulique est la commande par défaut pour les grues pivotantes lourdes, l'entraînement électrique est l'option la plus propre lorsque l'alimentation du navire est fiable, et l'entraînement diesel est le seul choix pratique lorsqu'il n'y a pas d'alimentation électrique. La décision doit tenir compte du bilan de puissance du navire, et non du seul catalogue de grues.
| Conduire | Meilleur ajustement | Principal compromis |
|---|---|---|
| Hydraulique | Charge élevée, pivotements fréquents, service en mer et sur pont | Nécessite une unité de puissance hydraulique, un refroidissement de l’huile et un contrôle discipliné de la contamination. |
| Électrique | Navires portuaires, intérieurs et plus petits avec une puissance stable | La taille du moteur et des freins augmente rapidement avec la charge ; moins tolérant aux démarrages fréquents. |
| Diesel | Barges, sites éloignés et navires sans capacité électrique adéquate | Le carburant, les gaz d’échappement, le bruit et l’entretien du moteur augmentent les coûts d’exploitation. |
Sur une grue hydraulique, le groupe motopropulseur n'est pas une marchandise. Il détermine la température de l'huile, la filtration et la réponse du moteur d'orientation. Spécifiez le volume du réservoir, la puissance du refroidisseur et le niveau de filtration par rapport au cycle de service réel plutôt qu'à la pression nominale de la grue.
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L'installation commence par les fondations du pont, pas par la grue. Le socle doit transférer le moment de renversement dans le tablier sans dépasser la contrainte admissible ni provoquer de flambage local. Cela signifie généralement un placage renforcé, des plaques d'insertion ou une fondation dédiée liée à une structure longitudinale.
L'approbation de classe est une contrainte de conception et non une formalité. Une grue sur un navire classé doit être inspectée pour son appareil de levage, et l'enquête examinera le tableau de charge, le frein d'orientation, les interrupteurs de fin de course, le système d'abaissement d'urgence et la connexion structurelle. Si le navire change de pavillon ou de classe, la documentation de la grue devra peut-être être révisée.
Pour équipement de levage sur pont , l'interface entre la base de la grue et la structure du navire mérite la même attention que la grue elle-même. Un mauvais alignement de la couronne d'orientation, une précharge inégale des boulons ou une fondation qui fléchit sous la charge se traduira par du bruit, des fuites d'huile et une défaillance prématurée des roulements.
Maintenance, sécurité et points de défaillance courants
Les grues pivotantes tombent en panne le plus souvent au niveau de la couronne d'orientation, du système hydraulique et de l'interface de commande électrique, et non au niveau du crochet. Un plan de maintenance axé sur ces trois domaines évitera la plupart des temps d'arrêt imprévus.
- Vérifiez la précharge et la corrosion des boulons de la couronne d'orientation à chaque inspection programmée.
- Lubrifiez le roulement d'orientation et les dents de l'engrenage avec la graisse spécifiée et non avec un substitut à usage général.
- Échantillonnez l’huile hydraulique et changez les filtres sous certaines conditions, et pas seulement pendant les heures civiles.
- Testez le frein d'orientation, la protection contre les surcharges et l'abaissement d'urgence avant chaque opération.
- Inspectez les interrupteurs de fin de course, les câbles suspendus et les batteries de la télécommande radio.
- Enregistrez les tendances de la température et de la pression de l’huile pour détecter rapidement l’usure de la pompe.
Les fonctions de sécurité ne sont pas des accessoires. Le limiteur de surcharge, le frein d'orientation et la valve de descente d'urgence doivent être testés sous charge, car une grue qui ne peut pas arrêter une charge oscillante constitue un danger quelle que soit sa capacité.
FAQ
Quelle est la différence entre le pivotement et le relevage ?
Le pivotement fait tourner la grue autour d'un axe vertical. Le relevage élève ou abaisse la flèche pour modifier le rayon de travail. La plupart des grues de pont ont besoin des deux : relevage pour atteindre la charge et rotation pour la placer.
Comment choisir la bonne capacité de grue pivotante ?
Utilisez le tableau de charge au rayon maximum et à la gîte et au vent les plus défavorables. Ajoutez le poids du bloc à crochet, des élingues et de tout dispositif situé sous le crochet. Vérifiez ensuite que le socle et le pont peuvent supporter le moment de renversement qui en résulte.
Une grue pivotante hydraulique est-elle meilleure qu’une grue électrique ?
L'entraînement hydraulique permet généralement une rotation plus douce et une densité de couple plus élevée pour les charges lourdes. La propulsion électrique est plus propre et plus simple là où la puissance du navire est stable et le cycle de service est léger. La bonne réponse dépend de la charge, de l’utilisation et de la disponibilité de l’énergie.
Quelle certification doit avoir une grue pivotante ?
Il doit être approuvé par la société de classification requise par le pavillon et le commerce du navire. Les approbations courantes incluent CCS, ABS, BV, DNV, LR, NK et KR. Le certificat doit correspondre à la configuration réelle de la grue et non à une fiche modèle générique.
Conclusion
Spécifiez une grue pivotante à partir du tableau de charge au rayon de travail, puis vérifiez le couple de rotation, la classe de service, le type d'entraînement et l'approbation de classe. L'entraînement hydraulique reste le choix pratique pour le service de ponts lourds ; la transmission électrique convient aux opérations plus légères et plus propres ; l’entraînement diesel couvre les navires sans énergie fiable. Obtenez les fondations et le parcours de certification dès le départ, et la grue passera sa vie à soulever plutôt que d'attendre une réparation.
