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Série de formations sur les machines portuaires - Grue portique
18 août 2025
Introduction à la grue portique
UN Grue portique Il s'agit d'une grue à flèche rotative typique qui se déplace sur des rails. Elle doit son nom à sa ressemblance avec une porte.
Les portiques sont largement utilisés pour le chargement et le déchargement de marchandises dans les ports et les docks, la construction et l'installation dans les chantiers navals, ainsi que dans les projets de construction de grandes centrales hydroélectriques.
Les portiques se sont développés parallèlement à la croissance de l'industrie portuaire. En 1890, un FixéLa première grue à flèche relevable non rotative fut installée sur un semi-portique roulant enjambant un quai étroit, constituant ainsi l'une des premières grues semi-portiques portuaires. Avec l'élargissement des quais, les grues portiques et semi-portiques se développèrent parallèlement, et la flèche relevable ainsi que le système de relevage horizontal devinrent des systèmes courants.
Après la Seconde Guerre mondiale, les portiques portuaires ont connu un développement rapide. Afin de faciliter le fonctionnement simultané de plusieurs portiques sur un même navire, on a généralement adopté le portique à colonne rotative (où la partie rotative est fixée à la colonne) ou le système de pivotement à roulements (où la partie rotative est fixée au portique par de grands roulements), ce qui permettait de réduire l'encombrement de la partie rotative. On a également utilisé des portiques dont la surface au sol (la projection du corps principal du portique au sol) était réduite. Au fil du temps, les portiques ont progressivement été déployés sur les chantiers navals et les sites de construction de centrales hydroélectriques, dont les conditions d'exploitation étaient similaires à celles des ports.
Communément appelées « grues portuaires », elles désignent les grues traditionnellement utilisées à l'entrée des quais portuaires. Sur une base en forme de portail qui se déplace le long des rails au sol, est installée une flèche rotative dotée de quatre mécanismes de travail coordonnés : levage, rotation, inclinabilité et translation. Les trains et autres véhicules peuvent passer sous le portique, permettant ainsi les opérations de quai et de transbordement.
Les portiques présentent de nombreux avantages, tels qu'une esthétique soignée, un fonctionnement sûr et fiable, des performances avancées, une maintenance aisée et une grande durabilité. Ils sont largement utilisés pour les opérations de chargement et de déchargement dans les grands ports. Ils constituent un modèle idéal pour les quais multi-marchandises des ports polyvalents et représentent actuellement le type d'équipement principal le plus répandu sur les principaux terminaux de vrac et les quais polyvalents.
Grande adaptabilité aux types de cargaison
Hormis les quais spécialisés pour le chargement et le déchargement de produits pétroliers, de gaz liquéfié, etc., les portiques conviennent à la manutention de toutes les marchandises sur les quais, telles que le minerai de fer, les céréales, le charbon, la bauxite, le ciment, le bois, les tôles d'acier, les marchandises hors gabarit, les équipements navals, les produits chimiques solides ensachés, les marchandises diverses, les conteneurs, etc. De plus, ce modèle s'adapte aussi bien aux opérations de chargement que de déchargement. L'avantage de cette polyvalence se manifeste non seulement par la multifonctionnalité d'un seul poste d'amarrage, mais aussi dans les grands ports où les équipements de chargement et de déchargement doivent être rénovés, modernisés ou déplacés en raison de la planification des quais ou de l'évolution des routes commerciales.
Économie des grues portiques
L'économie des portiques se manifeste principalement par les aspects suivants : parmi les équipements fixes de chargement et de déchargement en bord de quai, le coût de construction des portiques est bien inférieur à celui des équipements spécialisés de grande envergure pour le chargement et le déchargement de navires, tels que les déchargeurs de navires. Les avantages liés au coût de leur équipement se manifestent principalement par les aspects suivants :
1. Du point de vue de la conception et de la technologie de base, le modèle est abouti et économique, et la concurrence sur le marché est suffisante. Outre plusieurs grands fabricants nationaux de moteurs principaux disposant de capacités de conception et d'innovation indépendantes, des universités spécialisées et des sociétés de conseil en conception viennent compléter l'expertise en matière de conception de portiques. Qu'il s'agisse d'opter pour un contrat global « clé en main » ou pour des appels d'offres et des procédures d'achat distincts pour la conception et la fabrication, la conception permet d'optimiser les coûts et de réaliser des économies substantielles sur le marché national, le coût de la conception ne représentant en réalité qu'environ 3 % du prix total du contrat d'équipement.
2. Comparées aux équipements spécialisés de déchargement frontal de quai, tels que les déchargeurs de navires, les portiques présentent une vitesse et un cycle de service relativement inférieurs. En ce qui concerne le choix des composants, actuellement, à l'exception des composants clés comme les roulements et certains composants électroniques de commande, la plupart des pièces peuvent être fabriquées localement ou importées. Cette localisation à grande échelle des composants réduit non seulement le coût d'acquisition des pièces neuves, mais améliore également considérablement la qualité et la disponibilité des pièces détachées pour le service après-vente, et accroît significativement les coûts de maintenance ultérieure. De plus, grâce à cette localisation, le délai de construction est considérablement raccourci et le taux de rotation des capitaux est accéléré, ce qui est avantageux pour les acheteurs comme pour les vendeurs, dans une perspective de maîtrise globale du projet. Avec l'utilisation à grande échelle des portiques dans les chantiers navals, les docks, les centres logistiques, etc., ces dernières années, le marché des accessoires pour portiques est en constante expansion, incitant de puissants fabricants d'équipements portuaires, en amont et en aval, à investir dans la recherche et le développement d'accessoires de fabrication locale. Des progrès considérables ont été réalisés dans des composants clés des portiques tels que les réducteurs, les freins, les systèmes et matériels de commande électroniques, les écarteurs de conteneurs et les grappins, et ils ont été appliqués avec succès à grande échelle.
3. Économies de transport et d'installation : Du fait de son poids propre relativement faible et de sa faible hauteur, les modes de transport et d'installation actuellement utilisés pour les portiques en Chine privilégient le transport par éléments ou par éléments dispersés. Bien que cela augmente les coûts d'assemblage final sur site et de coordination de la grue flottante par rapport aux équipements de grande envergure tels que les déchargeurs de navires, le type de navire de transport peut être miniaturisé au maximum, ce qui permet de réaliser d'importantes économies sur la main-d'œuvre et les matériaux d'arrimage, et de minimiser les risques liés à la mise à l'eau de l'équipement, rendant ainsi le transport et l'installation plus économiques.
Caractéristiques des portiques
- mécanismes de travail à grande vitesseLes mécanismes de travail présentent des vitesses de déplacement relativement élevées. La vitesse de levage peut atteindre 70 m/min et la vitesse de relevage 55 m/min. La plage de capacité de levage nominale est très large, généralement de 5 à 100 tonnes. Pour les portiques utilisés dans la construction navale, cette plage est encore plus importante, atteignant actuellement 150 à 300 tonnes.
- Haute efficacitéIl peut fonctionner 22 heures par jour, et son rendement horaire est également très élevé, atteignant généralement plus de 100 tonnes par heure.
- Structure tridimensionnelleLa structure est tridimensionnelle et n'occupe qu'une surface réduite sur les quais et les chantiers. Grâce à son portique élevé et à son porte-à-faux de grande portée, elle offre une hauteur de levage et une zone de travail importantes, répondant ainsi aux exigences de chargement, de déchargement et de transbordement mécanisés des navires et des véhicules sur les quais portuaires, tout en optimisant l'utilisation du site.
- Coût élevé de la constructionElle nécessite une grande quantité d'acier, son poids propre se situant généralement entre 500 et 1 000 tonnes. Une alimentation électrique importante est requise, généralement de 10 kV/50 Hz. La pression exercée sur les roues est généralement élevée. Par exemple, pour une grue de 40 tonnes/45 mètres, cette pression est généralement inférieure ou égale à 300 kN, ce qui exige des fondations solides. De nombreux équipements auxiliaires, tels que des sous-stations et des câbles, sont également nécessaires.
Classification des portiques
Les portiques peuvent être classés dans les types suivants selon différents types de structures :
1. Classés par type de structure de portail
Les portiques peuvent être divisés en portiques complets, semi-portiques et portiques avec trémie.
- Les ponts roulants semi-portiques ne possèdent pas de portique complet. Leurs deux rails de roulement ne sont pas situés dans le même plan horizontal ; l’un repose sur le sol, et l’autre sur un entrepôt ou un tréteau spécialement construit à cet effet.
- Les portiques à trémie, également appelés « portiques équipés de trémies », possèdent leurs propres systèmes de convoyage de marchandises. Ils combinent les fonctions de portique, de chargeur et de déchargeur de navires. Comparés aux portiques traditionnels, ils présentent des avantages tels qu'une automatisation élevée, une grande fiabilité, une efficacité de chargement et de déchargement accrue, une facilité d'utilisation, une faible consommation d'énergie et un faible impact environnemental. Ils permettent d'améliorer considérablement l'efficacité des opérations de chargement et de déchargement de marchandises en vrac dans les ports et de réduire les coûts associés.
Actuellement, les opérations de chargement et de déchargement sur les quais évoluent constamment, passant des quais polyvalents aux quais spécialisés, ce qui améliore considérablement leur efficacité. Cependant, face à un marché proposant une grande variété de types de marchandises, l'adaptabilité des équipements de chargement et de déchargement spécialisés à un seul type de marchandise a engendré des lacunes importantes. L'apparition des portiques équipés de trémies a permis de pallier ces défauts.
Les portiques équipés de trémies sont des équipements spécialisés pour le chargement et le déchargement de marchandises en vrac sur les quais spécialisés, offrant un degré d'automatisation relativement élevé. Leur écartement des rails de quai n'est que de 10,5 mètres, contre plus de 16 mètres pour les déchargeurs de navires. De plus, la structure compacte des portiques à trémies réduit leur encombrement, l'espace occupé au quai est minime, le taux de panne est faible et leurs performances sont supérieures. Par ailleurs, leur fonction de rotation leur permet de gérer le chargement et le déchargement de marchandises diverses, diversifiant ainsi les types de cargaisons possibles pour les utilisateurs. Grâce à leur capacité à charger et décharger différents types de marchandises en vrac et diverses, leur grande adaptabilité et leur polyvalence, ils sont très prisés des armateurs lors de l'acquisition d'équipements portuaires. Ces dernières années, la demande de portiques équipés de trémies sur le marché des équipements portuaires n'a cessé de croître.
Pour les opérations de chargement et de déchargement sur les quais utilisant des portiques équipés de trémies, le processus traditionnel de chargement et de déchargement de marchandises en vrac est optimisé par rapport aux portiques de quai classiques. Auparavant, les marchandises en vrac étaient déchargées des navires sur les quais par des portiques, puis transportées vers le parc à marchandises par des camions-bennes pour être empilées. Désormais, les portiques équipés de trémies transfèrent directement les marchandises en vrac vers le convoyeur à bande du quai via un système embarqué, puis vers le parc à marchandises situé à l'arrière, réduisant ainsi les transbordements intermédiaires. Ce procédé améliore non seulement l'efficacité, mais réduit également la consommation d'énergie. Les utilisateurs ont constaté, par comparaison, que l'efficacité du chargement et du déchargement de marchandises en vrac avec les portiques équipés de trémies est plus de trois fois supérieure à celle du processus traditionnel. Le transport des marchandises en vrac par bande transporteuse réduit considérablement les déversements, évitant ainsi des pertes pour les chargeurs. Le système de dépoussiérage de la trémie et l'étanchéité totale du convoyeur à bande contribuent également à une meilleure protection de l'environnement du quai. Grâce à un système de détection du flux de la bande, le flux de marchandises en vrac peut être contrôlé avec précision, optimisant ainsi la gestion du quai.
La structure des portiques équipés de trémies est complexe et intègre de nombreux programmes de commande électroniques. Par rapport aux portiques classiques, leur conception comprend des mécanismes de poutre télescopique, des systèmes de convoyage et des trémies supplémentaires, tout en conservant toutes les fonctions des portiques portuaires traditionnels. Pour les fabricants, cela accroît non seulement la complexité technologique, mais aussi la difficulté de production, constituant ainsi un critère d'évaluation du niveau de conception et des capacités de production des constructeurs de machines portuaires.
Ces dernières années, Nanjing Port Machinery a continuellement lancé de nouveaux modèles de portiques à trémie, conçus pour répondre aux différents besoins de chargement et de déchargement des utilisateurs. Forte de son expérience acquise grâce à l'analyse des avantages de divers équipements de chargement et de déchargement, et grâce à des échanges avec des académies, des utilisateurs et des experts du secteur portuaire, Nanjing Port Machinery a développé une technologie de pointe et un niveau de fabrication élevé dans le domaine des portiques à trémie. Afin de s'adapter aux différentes densités des marchandises en vrac telles que les copeaux de bois, le soja et le charbon, les ingénieurs de Nanjing Port Machinery ont conçu, grâce à leurs brevets, différentes structures de portique, de trémie et de système de déchargement, ainsi que des trémies et des ouvertures spécifiques à chaque matériau. Ces caractéristiques garantissent la fluidité du chargement et du déchargement, évitent l'accumulation, le déversement et la formation de voûtes, et optimisent ainsi l'efficacité des opérations de chargement et de déchargement.
Nanjing Port Machinery a fabriqué avec succès deux portiques de 16 tonnes équipés de trémies pour le chargement et le déchargement de soja et trois portiques de 16 tonnes pour le chargement et le déchargement de copeaux de bois pour le port de Rizhao (Shandong) ; trois portiques équipés de trémies pour le chargement et le déchargement de charbon pour la centrale électrique de Haikou (Hainan) ; quatre portiques de 16 tonnes équipés de trémies pour le port de Ningbo ; deux portiques de 16 tonnes équipés de trémies pour Oji Paper (Japon) ; et six portiques de 28 tonnes équipés de trémies pour copeaux de bois pour Asia Pacific Resources International Holdings Ltd. (Singapour). Ces six portiques de 28 tonnes destinés à Asia Pacific Resources International Holdings Ltd. (Singapour) sont des portiques sur mesure de grande capacité. Leurs performances mécaniques, leur capacité de levage et leur efficacité de chargement/déchargement les placent au niveau des meilleures au monde. Des tests de trémie et de benne preneuse ont démontré leur parfaite conformité aux exigences techniques des utilisateurs pour le chargement et le déchargement de copeaux de bois. Doté de la plus grande benne de capacité en Chine et d'un tapis roulant de 2,4 mètres, une première en Chine, le volume horaire de chargement et de déchargement de 1800 mètres cubes atteint presque l'efficacité de chargement et de déchargement des déchargeurs de navires équivalents.
2. Classés selon le type de structure de flèche
Les portiques se divisent en deux catégories : les portiques à flèche combinée à quatre bras et les portiques à flèche simple. Les portiques à flèche combinée à quatre bras se subdivisent en portiques à quatre bras traditionnels et portiques à double flèche à quatre bras. Ces derniers sont conçus pour le levage de conteneurs. Afin d'éviter le basculement et la rotation des conteneurs pendant la levée, un dispositif à quatre bras supplémentaire est ajouté à la flèche traditionnelle, assurant ainsi une levée stable et des opérations de chargement/déchargement facilitées, tout en simplifiant le changement de palonniers. Le principal avantage du portique à quatre bras réside dans sa hauteur utile importante sous la flèche. De ce fait, pour une hauteur de levage donnée, la hauteur totale du portique est relativement faible, mais sa structure est complexe et son poids élevé. À l'inverse, le portique à flèche simple présente des caractéristiques différentes. Actuellement, la plupart des applications en Chine utilisent des portiques à flèche combinée à quatre bras.
Prenons comme exemple le portique à double et quatre bras MQ5039 de Nanjing Port Machinery :
Ce portique polyvalent à quatre bras est basé sur la conception des portiques conventionnels, avec un petit dispositif à quatre bras ajouté à la flèche, permettant des opérations de levage et de chargement/déchargement stables pour les écarteurs de conteneurs. Ce produit permet de passer facilement du chargement au déchargement de différents types de marchandises, comme les marchandises en vrac, les marchandises diverses et les conteneurs, tout en maintenant une efficacité élevée. Il convient aux opérations portuaires multi-marchandises, notamment pour les quais non spécialisés. Depuis sa mise sur le marché, ce portique polyvalent a été très bien accueilli par les utilisateurs.
La principale caractéristique de cette grue est son système de flèche à double-quatre bras. Dans les conditions de levage et de manutention d'un portique conventionnel à quatre bras, la configuration à double-quatre bras permet une rotation fluide du dispositif d'écartement des conteneurs. Sur une portée de 39 mètres, elle peut effectuer des opérations de levage avec crochet de 50 tonnes, des opérations de manutention avec grappin de 40 tonnes et des opérations d'écartement de conteneurs de 40 tonnes. Les mécanismes de levage, de relevage, de rotation et de translation sont tous à variation de fréquence.
- L'écartement des rails de cette grue est de 22 mètres, et la distance entre le centre de rotation et le rail côté mer est de 4,75 m. La différence de pression des roues entre les côtés mer et terre est importante. Afin d'éviter le frottement excessif sur les rails, un dispositif de correction de déviation de déplacement a été intégré à la conception, permettant ainsi aux mécanismes de déplacement sur les deux rails de maintenir la même vitesse et d'éviter tout frottement excessif pendant l'utilisation.
- Cette grue étant conçue pour la manutention de conteneurs, et afin d'assurer la sécurité de ces opérations, deux systèmes de freinage ont été intégrés au mécanisme de levage, l'un pour les axes à grande vitesse et l'autre pour les axes à basse vitesse. Un système est utilisé pour le freinage normal, et l'autre pour le freinage de sécurité en cas d'urgence. Ce dernier est installé sur la bride du tambour de levage.
- Le système de flèche à double et quatre maillons est la principale caractéristique de cette grue. Lors des opérations de chargement et de déchargement de conteneurs, la disposition trapézoïdale des quatre câbles d'acier suspendus par l'élargisseur permet de réduire considérablement la rotation du conteneur. Parallèlement, pour éviter tout basculement, la barre de compensation avant du petit maillon est positionnée à 45°, garantissant ainsi la constance de la longueur et de la position relative des quatre câbles quelle que soit la position de la flèche. Cette conception améliore la stabilité du conteneur et élimine les fortes vibrations rencontrées lors des opérations de chargement et de déchargement avec les portiques conventionnels. De plus, une plateforme de travail située au centre de la flèche permet de remplacer les câbles en fonction de l'élargisseur utilisé. Cette plateforme permet un réglage sûr, rapide et aisé de l'enroulement des câbles, s'adaptant ainsi aux différentes conditions de travail.
- Lors du chargement et du déchargement de conteneurs par portique, le mouvement de rotation de ce dernier exige une intervention manuelle pour le positionnement, ce qui limite la productivité. En revanche, ce portique est équipé d'un écarteur rotatif qui maintient ce dernier parallèle au quai pendant toute la durée de la rotation, permettant ainsi un positionnement automatique de l'écarteur et améliorant considérablement l'efficacité des opérations.
- Ce produit est équipé d'un système de contrôle de récupération d'énergie complet, qui réinjecte l'énergie potentielle de levage et l'énergie de freinage lors de la rotation dans le réseau électrique. Parallèlement, l'utilisation de réacteurs et de filtres permet de réduire au maximum les harmoniques d'ordre élevé, contribuant ainsi à la dépollution du réseau. Pour une utilisation sûre et efficace, la commande électronique permet de paramétrer la hauteur de levage, l'amplitude de relevage et l'angle de rotation, ce qui réduit la pénibilité du travail pour l'opérateur et améliore la productivité.
Après sa mise en service, ce produit atteint un volume horaire de chargement et de déchargement de conteneurs de 22 unités, une performance comparable à celle des portiques de quai. Surtout, il offre d'excellentes performances en matière de sécurité, réduisant ainsi les risques potentiels lors de son utilisation. Parallèlement, son volume horaire de déchargement de marchandises en vrac atteint 580 tonnes, illustrant pleinement la polyvalence des portiques et offrant une nouvelle option aux opérateurs portuaires pour le choix de leurs équipements de quai.
3. Avec le type structurel du dispositif de support pour la rotation de la partie supérieure rotative par rapport à la partie inférieure roulante comme symbole principal.
Les portiques se divisent en plusieurs catégories : portiques à colonne rotative, portiques à colonne fixe, portiques à plateau tournant et portiques à grands paliers. Le portique à plateau tournant, de structure complexe et difficile à usiner, est aujourd’hui peu utilisé. Les portiques à colonne rotative et à colonne fixe, offrant une bonne stabilité, sont les plus répandus ; le portique à colonne rotative étant le plus courant. Le portique à grands paliers, quant à lui, se distingue par sa structure innovante, son nombre réduit de composants, sa légèreté et son fort potentiel de développement.
Classification selon différents usages et occasions
Les portiques se divisent en trois catégories : portiques portuaires, portiques de construction navale et portiques de construction. De plus, selon les opérations de chargement et de déchargement, on distingue les portiques à usage général et les portiques à usage spécifique. Les portiques à usage général sont utilisés dans les terminaux de marchandises diverses et sont équipés de crochets ou de grappins. Les portiques à usage spécifique sont utilisés dans les terminaux spécialisés ou pour un type de cargaison particulier, comme le levage de charbon, de céréales, etc. Outre les crochets et les grappins, ils sont également équipés d'accessoires spécifiques. Par exemple, le portique avec trémie est équipé d'une trémie, d'un convoyeur à bande et d'autres équipements.
Les portiques se divisent en trois catégories : portiques portuaires, portiques de construction navale et portiques de construction. De plus, selon les opérations de chargement et de déchargement, on distingue les portiques à usage général et les portiques à usage spécifique. Les portiques à usage général sont utilisés dans les terminaux de marchandises diverses et sont équipés de crochets ou de grappins. Les portiques à usage spécifique sont utilisés dans les terminaux spécialisés ou pour un type de cargaison particulier, comme le levage de charbon, de céréales, etc. Outre les crochets et les grappins, ils sont également équipés d'accessoires spécifiques. Par exemple, le portique avec trémie est équipé d'une trémie, d'un convoyeur à bande et d'autres équipements.
(1) Grues portiques de chargement et de déchargement : principalement utilisées dans les ports et les aires de stockage à ciel ouvert, pour le chargement et le déchargement à l’aide de grappins ou de crochets. La capacité de levage ne dépasse généralement pas 50 tonnes et reste constante quelle que soit l’amplitude. La vitesse de travail étant relativement élevée, la productivité est souvent un indicateur important.
(2) Grues portiques pour la construction navale : principalement utilisées dans les chantiers navals, les docks flottants et les sites d’armement pour les opérations de levage telles que l’assemblage de coques et l’installation d’équipements, avec des crochets comme palonniers. La capacité de levage maximale est de 300 tonnes et diminue en fonction de l’amplitude de levage. Plusieurs vitesses de levage sont disponibles, la vitesse pouvant être augmentée pour les charges légères. Certains mécanismes sont également équipés de dispositifs de micro-mouvement pour faciliter l’installation. Les grues à portique de grande hauteur permettent des opérations de levage importantes en hauteur et en amplitude, mais leur vitesse de travail est faible et leur productivité réduite.
(3) Grues portiques de construction et d'installation : principalement utilisées dans les centrales hydroélectriques pour le coulage de barrages, le levage d'équipements et d'éléments préfabriqués, etc., généralement avec des crochets. Leur capacité de levage et leur vitesse de travail se situent généralement entre celles des deux premiers types de grues. Elles se caractérisent par de bonnes performances globales de montage, de démontage et de transport, une grande profondeur d'abaissement du palonnier et une bonne adaptabilité aux travaux temporaires et sur tréteaux.
Structure du portique
La grue portique est généralement composée des éléments suivants :
Partie structurelle
Y compris le système de flèche, le portique en A, la plateforme rotative, la cabine du conducteur, le portique, etc.
Pièce du mécanisme
Y compris le mécanisme de levage, le mécanisme de relevage, le mécanisme de rotation et le mécanisme de translation.
Partie électrique
La grue est généralement alimentée par un enrouleur de câble ou un câble de tranchée et fonctionne par entraînement électrique direct. Ce n'est qu'en cas d'impossibilité d'alimentation électrique directe que des systèmes d'entraînement hybrides, tels que des groupes électrogènes à vapeur ou diesel, sont envisagés. La partie électrique comprend généralement des câbles, des anneaux collecteurs centraux, des moteurs, des transformateurs, des résistances, des armoires de commande, des consoles, l'éclairage, etc.
Dispositif de sécurité
Y compris les dispositifs de limitation de charge, les limiteurs de surcharge, les amortisseurs, les dispositifs résistants au vent et antidérapants, etc. Pour les portiques de grande envergure où la hauteur de la cabine du conducteur et de la plateforme de la salle des machines dépasse 20 m, l'installation d'un ascenseur auxiliaire simple doit être envisagée.
Le mécanisme de rotation de la grue est installé sur la base du portique, cette base en forme de portique constituant l'élément porteur. Un mécanisme de translation, situé sous la base, se déplace sur des rails au sol. La flèche du mécanisme de levage et le mécanisme de relevage sont également installés sur le mécanisme de rotation. Ces quatre mécanismes fonctionnent de concert pour réaliser l'installation d'équipements ou de sections de coque, ainsi que le chargement et le déchargement de marchandises.
Les trains et les véhicules peuvent passer sous la base en forme de portique. Selon les besoins, il convient de déterminer lors de la construction si un, deux ou trois trains peuvent y circuler. Dans ce cas, le gabarit du portique est respectivement de 6 m, 10,5 m et 15 m. Les portiques sont généralement alimentés par un réseau électrique externe via des câbles flexibles, et les mécanismes de grande taille sont généralement entraînés par des moteurs à induction triphasés.
Les portiques sont équipés de mécanismes de levage, d'orientation, de relevage et de translation. Les trois premiers mécanismes sont installés sur la partie rotative et participent au fonctionnement à chaque cycle. La partie rotative est également équipée d'une flèche simple inclinable ou d'une flèche combinée, ainsi que d'une cabine de conduite. Le mécanisme de translation est installé dans la partie inférieure du portique et permet d'ajuster la position de travail du portique. Les portiques à trémie sont également équipés d'équipements supplémentaires tels que des entonnoirs télescopiques et des convoyeurs à bande afin d'améliorer leur productivité lors du chargement et du déchargement de matériaux en vrac à l'aide de grappins. Outre les dispositifs de protection électrique, des dispositifs de sécurité tels que des limiteurs de charge ou de couple de levage et des pinces de rails sont également installés.
Système de grue portique
Le système de commande des portiques utilise généralement une régulation de vitesse par conversion de fréquence AC et une commande par automate programmable (PLC), et peut être équipé d'un système intelligent de surveillance et de contrôle. Actuellement, de nombreux ports mettent en œuvre la transition vers une commande sans opérateur pour leurs portiques et ont déjà obtenu des résultats encourageants.
La plupart des systèmes de mécanismes de pont roulant adoptent des systèmes de relevage horizontal.
(1) Lors du relevage de la flèche, les centres de gravité de l'objet lourd et du système de flèche ne subissent quasiment aucun déplacement vertical. Une première méthode consiste à ajouter un contrepoids mobile pour équilibrer la montée et la descente du centre de gravité combiné. Cette méthode est simple à mettre en œuvre, fiable et largement utilisée. La seconde méthode repose sur les caractéristiques mécaniques du système de flèche pour garantir que la trajectoire du centre de gravité combiné reste proche de l'horizontale lors du relevage, sans avoir recours à un contrepoids mobile.
(2) Lors du relevage, l'objet lourd soulevé se déplace sur une trajectoire quasi horizontale. On peut alors recourir à la méthode de compensation ou à la méthode de la flèche combinée. La méthode de compensation consiste à rétracter et à relâcher automatiquement le câble de levage correspondant grâce à un système de rangement spécifique, afin de compenser le déplacement vertical de l'élingue causé par la levée et l'abaissement de la flèche. La méthode de la flèche combinée, quant à elle, exploite les caractéristiques mécaniques de cette dernière pour garantir que son extrémité se déplace quasiment à l'horizontale lors du relevage. Ces deux méthodes sont largement utilisées.
