Portálový jeřáb pro horní přelivové stavidla: Spolehlivé řešení pro zvedání stavidel přehrad a provoz vodních elektráren

Portálový jeřáb pro horní přeliv je mobilní zdvihací zařízení s portálovou konstrukcí, instalované na koruně přehrady a pracující podél korunových kolejnic. Nabízí vertikální zvedání, horizontální pojezd a otáčení a slouží jako nepostradatelné zařízení v hydraulickém a hydroenergetickém inženýrství.

Používá se především pro zvedání bran, údržbu zařízení a úklid odpadků. Díky hydraulickému zvedacímu nosníku dokáže efektivně zvedat a polohovat velké radiální nebo ploché brány s vysokou přesností.

Na rozdíl od konvenčních portálových jeřábů je portálový jeřáb s horním přelivným stavidlem speciálně navržen tak, aby odolal náročným podmínkám prostředí na přehradních staveništích – jako jsou vysoké rychlosti větru, vlhkost, teplotní výkyvy a dlouhodobý provoz venku. Jeho konstrukce, stabilita a ochranné systémy byly komplexně vylepšeny, aby byl zajištěn bezpečný a spolehlivý výkon i za složitých pracovních podmínek.

Hlavní komponenty

Každý subsystém portálového jeřábu je navržen s přísnou mechanickou analýzou a technickým ověřením, aby byla zajištěna vysoká pevnost, trvanlivost a provozní spolehlivost:

• Portálová konstrukce (hlavní nosník, nohy a spojovací nosníky): Klíčové konstrukční komponenty, jako je hlavní nosník, nohy a buben, jsou vyrobeny z vysokopevnostní nízkolegované konstrukční oceli (např. Q690, Q960). Pro ověření kombinovaného zatížení (dynamického, rázového a větrného) se provádí analýza metodou konečných prvků (FEA) s bezpečnostním faktorem 1,8–2,5 (ve srovnání s 1,2–1,5 u standardních portálových jeřábů). Hlavní nosník má uspořádání „skříňový profil + hustá výztuha“, což účinně snižuje průhyb (např. ≤20 mm při jmenovitém zatížení pro portál o hmotnosti 2000 tun s rozpětím 50 m).

• Zvedací mechanismus: Zvedací systém, navržený pro stabilní zvedání nízkou rychlostí při manipulaci s komponenty generátoru, využívá „synchronní pohon s více motory + regulace frekvence“ s minimální rychlostí zdvihu 0,1 m/min (ve srovnání s 0,5 m/min u typických portálových jeřábů). To zabraňuje plazivému pohybu a zajišťuje plynulý pohyb. Pro zvedání bran je vybaven vodotěsnými bubny s chromovaným povlakem a korozivzdornými pozinkovanými nebo nerezovými ocelovými lany. Háková sestava obsahuje podvodní hloubkový senzor, který poskytuje zpětnou vazbu v reálném čase, aby se zabránilo kolizi mezi branou a přehradou nebo korytem řeky.

• Mechanismy pro pojezd jeřábů a vozíků: Systém je vybaven systémem s dvojitou zpětnou vazbou „laserové polohování + enkodér“, jehož přesnost polohování vozíku i kočky dosahuje ±2 mm (standardní portálové jeřáby: ±5–10 mm). Systém integruje regulaci kývání (≤1°) pro zajištění přesného vyrovnání součástí statoru, rotoru a turbínové jámy s automatickou korekcí kývání zátěže.

• Hydraulický zvedací systém nosníku: Umožňuje rychlé a bezpečné připojení a odpojení nosníku, což zvyšuje provozní efektivitu. Pro ploché, radiální a nouzové brány jsou k dispozici různé typy nosníků.

• Elektrický řídicí systém: Elektrické skříně mají stupeň krytí IP65 nebo vyšší (standardní portály: IP54) a jsou vybaveny ohřívači a odvlhčovači, které zabraňují poškození vlhkostí. Motory a senzory jsou vodotěsné a všechny kabelové spoje jsou utěsněny. Požadovaný izolační odpor je ≥2 MΩ (standardně: ≥1 MΩ), což zajišťuje dlouhodobou elektrickou bezpečnost.

Technické specifikace

K dispozici jsou zakázkové konstrukce pro nosnost až 10 000 kN a větší výšky zdvihu.

Klasifikace produktu

Portálový jeřáb s horním přelivným hradlem se kategorizuje podle počtu zdvihacích bodů a směru jízdy:

Jednorázová konstrukce je vhodná pro zvedání a údržbu jednokřídlých nebo lehkých bran. Vyznačuje se jednoduchou konstrukcí, nízkou hmotností a snadnou instalací.

Dvojitá zvedací konstrukce umožňuje synchronizované zvedání velkých radiálních nebo segmentových bran, což zajišťuje vyšší stabilitu při zvedání a lepší vyvážení.

Tento typ portálového jeřábu se pohybuje v jednom směru podél koruny hráze a provádí zvedání nebo údržbu vrat. Je vhodný pro projekty, kde jsou vrata uspořádána lineárně a zdvihací operace jsou soustředěny na jedné straně.

Obousměrný portálový jeřáb se může pohybovat v obou směrech podél koruny přehrady, což zlepšuje provozní flexibilitu. Je vhodný zejména pro velké vodní elektrárny a projekty přelivů s více úseky.

Provozní prostředí a konstrukční prvky

Portálový jeřáb pro horní přelivové stavidla pracuje v náročných podmínkách na přehradách a přelivech, které se vyznačují vysokou vlhkostí, silným větrem, teplotními výkyvy a korozivními vlivy. Pro zajištění bezpečnosti a spolehlivosti v těchto extrémních podmínkách je jeřáb optimalizován z hlediska pevnosti, odolnosti proti korozi, hydroizolace a inteligentní údržby:

• Ochrana proti korozi a vlhkosti:
  Hlavní konstrukční komponenty jsou vyrobeny z vysokopevnostní nízkolegované oceli (Q690/Q960) s pískovaným povrchem a fluorouhlíkovými povlaky. Elektrické systémy splňují stupeň krytí IP65 a všechny komponenty – motory, rozvaděče, svorkovnice – jsou opatřeny vodotěsným utěsněním.
• Široká teplotní přizpůsobivost:
  Hydraulické systémy používají hydraulický olej vhodný pro všechny klimatické podmínky (-30 °C až 60 °C) s integrovaným vytápěním a chlazením; elektrické komponenty jsou průmyslové kvality pro extrémní prostředí.
• Ochrana proti větru a protiskluzová ochrana:
  Trojitý systém ochrany proti větru (anemometr, hydraulická kolejnicová svorka a kotvicí zařízení) automaticky blokuje jeřáb při silném větru; koncové brzdy zabraňují sklouznutí vozíku.
• Vysoká přesnost a odolnost vůči vysokým zatížením:
  Nosníky skříňového průřezu s konstrukcí optimalizovanou metodou konečných prvků zajišťují minimální průhyb při jmenovitém zatížení. Zvedací systém dosahuje minimální rychlosti 0,1 m/min a přesnosti polohování ±2 mm.
• Adaptace pro podvodní a šikmé dráhy:
  Voděodolné bubny a pozinkovaná lana umožňují provoz pod vodou; jsou vybaveny protiskluzovou úpravou a možností svažujícího se provozu pro složité terény přehrad.
• Chytrá údržba a trvanlivost:
  Integrované monitorování stavu shromažďuje data o vibracích, teplotě a namáhání pro prediktivní údržbu. Klíčové komponenty jsou navrženy pro 20letou životnost s dálkovou diagnostikou a podporou údržby v továrně.