Portalkran für das obere Überlauftor: Zuverlässige Lösung für das Heben von Staudammtoren und den Betrieb von Wasserkraftwerken

Der Portalkran für das obere Überlauftor ist eine mobile Hebevorrichtung mit Portalbauweise, die auf der Dammkrone installiert ist und entlang der Kronenschienen fährt. Er verfügt über Funktionen zum vertikalen Heben, horizontalen Fahren und Schwenken und ist ein unverzichtbares Ausrüstungsteil im Wasserbau und in der Wasserkrafttechnik.

Es wird hauptsächlich zum Anheben von Toren, zur Wartung von Anlagen und zur Müllbeseitigung eingesetzt. Mit einem zusätzlichen hydraulischen Hebebalken lassen sich große Radial- oder Flachtore effizient und präzise anheben und positionieren.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Portalkranen ist der Portalkran für das obere Überlauftor speziell für die anspruchsvollen Umgebungsbedingungen an Staudammbaustellen – wie hohe Windgeschwindigkeiten, hohe Luftfeuchtigkeit, Temperaturschwankungen und langer Betrieb im Freien – konstruiert. Seine Struktur, Stabilität und Schutzsysteme wurden umfassend verbessert, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb unter komplexen Arbeitsbedingungen zu gewährleisten.

Hauptkomponenten

Jedes Teilsystem des Portalkrans wird unter strenger mechanischer Analyse und technischer Überprüfung konstruiert, um hohe Festigkeit, Langlebigkeit und Betriebssicherheit zu gewährleisten:

• Portalkonstruktion (Hauptträger, Stützen und Verbindungsbalken): Wichtige Bauteile wie Hauptträger, Stützen und Trommel bestehen aus hochfestem, niedriglegiertem Baustahl (z. B. Q690, Q960). Mittels Finite-Elemente-Analyse (FEA) werden die kombinierten Lasten (dynamisch, stoßbedingt und windbedingt) mit einem Sicherheitsfaktor von 1,8–2,5 (gegenüber 1,2–1,5 bei Standard-Portalkranen) überprüft. Der Hauptträger ist als Kastenprofil mit dichter Aussteifung ausgeführt, wodurch die Durchbiegung effektiv reduziert wird (z. B. ≤ 20 mm unter Nennlast für einen 2000-Tonnen-Portalkran mit 50 m Spannweite).

• Hebemechanismus: Das Hebesystem wurde für stabiles Heben bei niedrigen Geschwindigkeiten, beispielsweise beim Handling von Generatorkomponenten, entwickelt und arbeitet mit einem „Mehrmotoren-Synchronantrieb und Frequenzumrichter“. Die minimale Hubgeschwindigkeit beträgt 0,1 m/min (im Vergleich zu 0,5 m/min bei herkömmlichen Portalkranen). Dies verhindert ein Kriechen und gewährleistet eine gleichmäßige Bewegung. Für das Heben von Toren verfügt das System über wasserdichte, verchromte Trommeln und korrosionsbeständige, verzinkte oder Edelstahlseile. Die Hakenbaugruppe ist mit einem Unterwassertiefensensor ausgestattet, der in Echtzeit Rückmeldung gibt, um eine Kollision zwischen Tor und Damm oder Flussbett zu verhindern.

• Kran- und Laufkatzen-Fahrmechanismen: Ausgestattet mit einem Dual-Feedback-System aus Laserpositionierung und Encoder erreicht die Positioniergenauigkeit von Laufkatze und Kragarm ±2 mm (Standard-Portalkrane: ±5–10 mm). Das System verfügt über eine Schwingungsdämpfung (≤1°) zur präzisen Ausrichtung von Stator, Rotor und Turbinenbaugruppe sowie über eine automatische Lastpendelkorrektur.

• Hydraulisches Hebebalkensystem: Ermöglicht das schnelle und sichere Verbinden und Trennen der Lichtschranken und verbessert so die Betriebseffizienz. Verschiedene Lichtschrankentypen sind für Flach-, Radial- und Nottore erhältlich.

• Elektrisches Steuerungssystem: Die Schaltschränke entsprechen der Schutzart IP65 oder höher (Standard-Portalsysteme: IP54) und sind mit Heizungen und Luftentfeuchtern ausgestattet, um Feuchtigkeitsschäden vorzubeugen. Motoren und Sensoren sind wasserdicht, und alle Kabelverbindungen sind abgedichtet. Der Isolationswiderstand beträgt ≥2 MΩ (Standard: ≥1 MΩ) und gewährleistet so langfristige elektrische Sicherheit.

Technische Spezifikationen

Kundenspezifische Ausführungen für Hubkapazitäten bis zu 10.000 kN und größere Hubhöhen sind erhältlich.

Produktklassifizierung

Der Portalkran für das obere Überlauftor wird nach der Anzahl der Hebepunkte und der Fahrrichtung kategorisiert:

Die Einhebelkonstruktion eignet sich zum Heben und Warten von einflügeligen oder leichten Toren. Sie zeichnet sich durch eine einfache Konstruktion, geringes Gewicht und einfache Montage aus.

Die Doppelhebevorrichtung ermöglicht das synchrone Anheben großer Radialtore oder Segmenttore und sorgt so für höhere Hubstabilität und bessere Balance.

Dieser Portalkrantyp operiert in einer Richtung entlang der Dammkrone, um das Öffnen und Schließen von Toren oder Wartungsarbeiten durchzuführen. Er eignet sich für Projekte, bei denen die Tore linear angeordnet sind und die Hebevorgänge auf einer Seite konzentriert sind.

Der bidirektionale Portalkran kann sich in beide Richtungen entlang der Dammkrone bewegen und verbessert so die operative Flexibilität. Er eignet sich besonders für große Wasserkraftwerke und Mehrkammer-Überlaufbauwerke.

Betriebsumgebung und Designmerkmale

Der Portalkran für das obere Überlauftor arbeitet unter den rauen Bedingungen auf der Dammkrone und im Überlaufbereich, die durch hohe Luftfeuchtigkeit, starke Winde, Temperaturschwankungen und Korrosionsbelastung gekennzeichnet sind. Um Sicherheit und Zuverlässigkeit unter diesen extremen Bedingungen zu gewährleisten, ist der Kran hinsichtlich Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Wasserdichtigkeit und intelligenter Wartung optimiert.

• Korrosions- und Feuchtigkeitsschutz:
  Die wichtigsten Strukturbauteile bestehen aus hochfestem, niedriglegiertem Stahl (Q690/Q960) mit sandgestrahlten Oberflächen und Fluorcarbonbeschichtung. Die elektrischen Systeme entsprechen der Schutzart IP65, und alle Komponenten – Motoren, Schaltschränke, Klemmen – sind wasserdicht abgedichtet.
• Breiter Temperaturanpassungsbereich:
  Die Hydrauliksysteme verwenden Allklima-Hydrauliköl (-30 °C bis 60 °C) mit integrierter Heizung und Kühlung; die elektrischen Komponenten sind für extreme Umgebungsbedingungen in Industriequalität ausgelegt.
• Wind- und Rutschfestigkeit:
  Ein dreifaches Windschutzsystem (Anemometer, hydraulische Schienenklemme und Verankerungsvorrichtung) blockiert den Kran bei starkem Wind automatisch; Endstoppbremsen verhindern das Verrutschen des Fahrwagens.
• Hohe Präzision und Belastbarkeit:
  Kastenträger mit FEA-optimierter Struktur gewährleisten minimale Durchbiegung unter Nennlast. Das Hebesystem erreicht eine Mindestgeschwindigkeit von 0,1 m/min und eine Positioniergenauigkeit von ±2 mm.
• Anpassung an Unterwasser- und Hangstrecken:
  Wasserdichte Trommeln und verzinkte Seile ermöglichen den Betrieb unter Wasser; ausgestattet mit Rutschfestigkeit und Hanglauffähigkeit für komplexes Dammgelände.
• Intelligente Wartung und Langlebigkeit:
  Die integrierte Zustandsüberwachung erfasst Vibrations-, Temperatur- und Spannungsdaten für die vorausschauende Wartung. Wichtige Komponenten sind auf eine Lebensdauer von 20 Jahren ausgelegt und bieten Ferndiagnose sowie Wartungsunterstützung durch den Hersteller.