Grúa pórtico para compuerta de aliviadero superior: Solución fiable para el izado de compuertas de presas y operaciones de centrales hidroeléctricas

La grúa pórtico de la compuerta del aliviadero superior es una máquina de elevación móvil con estructura de pórtico, instalada en la cresta de la presa y que opera a lo largo de los rieles de la misma. Permite la elevación vertical, el desplazamiento horizontal y el giro, siendo un equipo indispensable en la ingeniería hidráulica e hidroeléctrica.

Se utiliza principalmente para el izado de compuertas, el mantenimiento de equipos y la limpieza de residuos. Con la adición de una viga de elevación hidráulica, puede elevar y posicionar de forma eficiente y con alta precisión grandes compuertas radiales o planas.

A diferencia de las grúas pórtico convencionales, la grúa pórtico para la compuerta superior del aliviadero está diseñada específicamente para soportar las exigentes condiciones ambientales de las presas, como fuertes vientos, humedad, variaciones de temperatura y funcionamiento prolongado a la intemperie. Su estructura, estabilidad y sistemas de protección se han optimizado integralmente para garantizar un rendimiento seguro y fiable en condiciones de trabajo complejas.

Componentes principales

Cada subsistema de la grúa pórtico está diseñado con un estricto análisis mecánico y una verificación de ingeniería para garantizar una alta resistencia, durabilidad y fiabilidad operativa:

• Estructura del pórtico (viga principal, patas y vigas de conexión): Los componentes estructurales clave, como la viga principal, las patas y el tambor, están fabricados con acero estructural de baja aleación y alta resistencia (p. ej., Q690, Q960). Se realiza un análisis de elementos finitos (AEF) para verificar las cargas combinadas (dinámicas, de impacto y de viento), con un factor de seguridad de 1,8 a 2,5 (en comparación con 1,2 a 1,5 para las grúas pórtico estándar). La viga principal adopta una sección de sección rectangular con refuerzos densos, lo que reduce eficazmente la deflexión (p. ej., ≤20 mm bajo la carga nominal para un pórtico de 2000 toneladas con una luz de 50 m).

• Mecanismo de elevación: Diseñado para una elevación estable a baja velocidad durante la manipulación de componentes de generadores, el sistema de izado incorpora un accionamiento síncrono multimotor con control de frecuencia variable, con una velocidad mínima de elevación de 0,1 m/min (frente a los 0,5 m/min de las grúas pórtico convencionales). Esto evita el deslizamiento y garantiza un movimiento suave. Para el izado de compuertas, cuenta con tambores estancos cromados y cables de acero galvanizado o inoxidable resistentes a la corrosión. El conjunto del gancho incluye un sensor de profundidad subacuático que proporciona información en tiempo real para evitar colisiones entre la compuerta y la presa o el lecho del río.

• Mecanismos de traslación de grúas y carros: Equipado con un sistema de posicionamiento láser y encoder de doble retroalimentación, la precisión de posicionamiento tanto del carro como del pórtico alcanza ±2 mm (grúas pórtico estándar: ±5–10 mm). El sistema integra un control antiswing (≤1°) para garantizar la alineación precisa de los componentes del estátor, el rotor y el foso de la turbina, con función de corrección automática de la oscilación de la carga.

• Sistema de viga de elevación hidráulica: Permite la conexión y desconexión rápida y segura del haz, mejorando la eficiencia operativa. Hay disponibles varios tipos de haces para puertas planas, radiales y de emergencia.

• Sistema de control eléctrico: Los armarios eléctricos cuentan con un nivel de protección IP65 o superior (los pórticos estándar tienen un nivel IP54) y están equipados con calefactores y deshumidificadores para evitar daños por humedad. Los motores y sensores son impermeables y todas las uniones de cables están selladas. El requisito de resistencia de aislamiento es ≥2 MΩ (estándar: ≥1 MΩ), lo que garantiza la seguridad eléctrica a largo plazo.

Especificaciones técnicas

Disponemos de diseños personalizados para capacidades de elevación de hasta 10.000 kN y mayores alturas de elevación.

Clasificación de productos

La grúa pórtico de la compuerta del aliviadero superior se clasifica según el número de puntos de elevación y la dirección de desplazamiento:

El diseño de polipasto simple es adecuado para la elevación y el mantenimiento de puertas de una sola hoja o ligeras. Se caracteriza por su estructura sencilla, peso ligero y fácil instalación.

La estructura de doble elevación permite la elevación sincronizada de grandes compuertas radiales o segmentadas, proporcionando una mayor estabilidad de elevación y un mejor equilibrio.

Este tipo de grúa pórtico opera en una sola dirección a lo largo de la cresta de la presa para realizar tareas de elevación o mantenimiento de las compuertas. Es idónea para proyectos donde las compuertas están dispuestas linealmente y las operaciones de elevación se concentran en un solo lado.

La grúa pórtico bidireccional puede desplazarse en ambas direcciones a lo largo de la cresta de la presa, lo que mejora la flexibilidad operativa. Es especialmente adecuada para grandes centrales hidroeléctricas y proyectos de aliviaderos de múltiples tramos.

Entorno operativo y características de diseño

La grúa pórtico de la compuerta superior del aliviadero opera en entornos adversos, como los de la presa y el aliviadero, caracterizados por alta humedad, fuertes vientos, fluctuaciones de temperatura y exposición a la corrosión. Para garantizar la seguridad y la fiabilidad en estas condiciones extremas, la grúa está optimizada en cuanto a resistencia, resistencia a la corrosión, impermeabilidad y mantenimiento inteligente.

• Protección contra la corrosión y la humedad:
  Los principales componentes estructurales utilizan acero de baja aleación y alta resistencia (Q690/Q960) con superficies granalladas y recubrimientos de fluorocarbono. Los sistemas eléctricos cumplen con el grado de protección IP65 y todos los componentes —motores, armarios de control, terminales— cuentan con sellado impermeable.
• Amplia adaptabilidad a la temperatura:
  Los sistemas hidráulicos utilizan aceite hidráulico para todo tipo de clima (de -30 °C a 60 °C) con calefacción y refrigeración integradas; los componentes eléctricos son de grado industrial para entornos extremos.
• Seguridad contra el viento y antideslizante:
  El sistema de triple protección contra el viento (anemómetro, abrazadera hidráulica para rieles y dispositivo de anclaje) bloquea automáticamente la grúa durante vientos fuertes; los frenos de tope final impiden el deslizamiento del carro.
• Alta precisión y gran capacidad para trabajos pesados:
  Las vigas de sección cajón con estructura optimizada mediante análisis de elementos finitos (FEA) garantizan una deflexión mínima bajo carga nominal. El sistema de elevación alcanza una velocidad mínima de 0,1 m/min y una precisión de posicionamiento de ±2 mm.
• Adaptación a pistas subacuáticas y en pendiente:
  Los tambores impermeables y las cuerdas galvanizadas permiten el funcionamiento bajo el agua; equipado con capacidad antideslizante y para operar en pendientes en terrenos de presas complejos.
• Mantenimiento inteligente y durabilidad:
  El sistema integrado de monitorización de la salud recopila datos de vibración, temperatura y estrés para el mantenimiento predictivo. Los componentes clave están diseñados para una vida útil de 20 años, con diagnóstico remoto y soporte de mantenimiento de fábrica.