جرثقیل دروازه‌ای سرریز بالایی: راهکاری قابل اعتماد برای بالابری دریچه سد و عملیات نیروگاه برق آبی

جرثقیل دروازه‌ای سرریز بالایی یک ماشین بالابر متحرک با سازه‌ای از نوع دروازه‌ای است که بر روی تاج سد نصب شده و در امتداد ریل‌های تاج عمل می‌کند. این جرثقیل دارای عملکردهای بالابری عمودی، حرکت افقی و چرخش است و به عنوان یک قطعه ضروری در مهندسی هیدرولیک و برق آبی عمل می‌کند.

این دستگاه عمدتاً برای بالا بردن دروازه، نگهداری تجهیزات و عملیات تمیز کردن زباله استفاده می‌شود. با اضافه شدن یک شاهین بالابر هیدرولیکی، می‌تواند دروازه‌های شعاعی یا مسطح بزرگ را با دقت بالا به طور مؤثر بلند و در موقعیت مناسب قرار دهد.

برخلاف جرثقیل‌های دروازه‌ای مرسوم، جرثقیل دروازه‌ای سرریز بالایی به‌طور خاص برای مقاومت در برابر شرایط محیطی چالش‌برانگیز محل سدها - مانند سرعت بالای باد، رطوبت، تغییرات دما و کارکرد طولانی‌مدت در فضای باز - مهندسی شده است. ساختار، پایداری و سیستم‌های حفاظتی آن به‌طور جامع بهبود یافته‌اند تا عملکرد ایمن و قابل اعتمادی را در شرایط کاری پیچیده تضمین کنند.

اجزای اصلی

هر زیرسیستم جرثقیل دروازه‌ای با تجزیه و تحلیل دقیق مکانیکی و تأیید مهندسی طراحی شده است تا از استحکام، دوام و قابلیت اطمینان عملیاتی بالا اطمینان حاصل شود:

• سازه دروازه‌ای (شاه‌تیر اصلی، پایه‌ها و تیرهای رابط): اجزای سازه‌ای کلیدی مانند تیر اصلی، پایه‌ها و درام از فولاد سازه‌ای کم آلیاژ با مقاومت بالا (مثلاً Q690، Q960) ساخته شده‌اند. تحلیل المان محدود (FEA) برای تأیید بارهای ترکیبی (دینامیکی، ضربه‌ای و بادی) با ضریب ایمنی ۱.۸ تا ۲.۵ (در مقایسه با ۱.۲ تا ۱.۵ برای جرثقیل‌های دروازه‌ای استاندارد) انجام می‌شود. تیر اصلی از یک «مقطع جعبه‌ای + طرح تقویت‌کننده متراکم» استفاده می‌کند که به طور مؤثری انحراف را کاهش می‌دهد (مثلاً، ≤۲۰ میلی‌متر تحت بار نامی برای یک دروازه ۲۰۰۰ تنی با دهانه ۵۰ متر).

• مکانیسم بالابر: این سیستم بالابر که برای بلند کردن پایدار با سرعت پایین در حین جابجایی اجزای ژنراتور طراحی شده است، از "محرک همزمان چند موتوره + کنترل فرکانس متغیر" با حداقل سرعت بلند کردن 0.1 متر در دقیقه (در مقایسه با 0.5 متر در دقیقه در جرثقیل‌های دروازه‌ای معمولی) استفاده می‌کند. این امر از خزش جلوگیری کرده و حرکت روان را تضمین می‌کند. برای بلند کردن دروازه‌ای، از درام‌های ضد آب با آبکاری کروم و طناب‌های سیمی گالوانیزه یا فولادی ضد زنگ مقاوم در برابر خوردگی بهره می‌برد. مجموعه قلاب شامل یک حسگر عمق زیر آب است که بازخورد بلادرنگ را برای جلوگیری از برخورد بین دروازه و سد یا بستر رودخانه ارائه می‌دهد.

• مکانیزم‌های جابجایی جرثقیل و واگن برقی: مجهز به سیستم بازخورد دوگانه «موقعیت‌یابی لیزری + رمزگذار»، دقت موقعیت‌یابی هر دو جرثقیل واگنی و خرچنگی به ±2 میلی‌متر می‌رسد (جرثقیل‌های دروازه‌ای استاندارد: ±5-10 میلی‌متر). این سیستم دارای یک کنترل ضد نوسان (≤1 درجه) است تا از تراز دقیق اجزای گودال استاتور، روتور و توربین، با قابلیت اصلاح خودکار نوسان بار، اطمینان حاصل شود.

• سیستم بالابر هیدرولیکی: اتصال و قطع سریع و ایمن تیر را امکان‌پذیر می‌کند و راندمان عملیاتی را بهبود می‌بخشد. انواع مختلف تیر برای دروازه‌های تخت، شعاعی و اضطراری موجود است.

• سیستم کنترل الکتریکی: کابینت‌های برق دارای سطح حفاظت IP65 یا بالاتر (گنتری‌های استاندارد: IP54) هستند و برای جلوگیری از آسیب رطوبت، به بخاری و رطوبت‌گیر مجهز شده‌اند. موتورها و سنسورها ضد آب هستند و تمام اتصالات کابل آب‌بندی شده‌اند. مقاومت عایق مورد نیاز ≥2 MΩ (استاندارد: ≥1 MΩ) است که ایمنی الکتریکی درازمدت را تضمین می‌کند.

مشخصات فنی

طرح‌های سفارشی برای ظرفیت‌های بالابری تا 10،000 کیلونیوتن و ارتفاع بالابری بیشتر موجود است.

طبقه بندی محصول

جرثقیل دروازه‌ای سرریز بالایی بر اساس تعداد نقاط بالابر و جهت حرکت طبقه‌بندی می‌شود:

طراحی تک بالابر برای بلند کردن و نگهداری دروازه‌های تک لنگه یا سبک وزن مناسب است. این سیستم دارای ساختار ساده، وزن سبک و نصب آسان است.

ساختار بالابر دوتایی، بلند کردن همزمان دروازه‌های شعاعی بزرگ یا دروازه‌های قطعه‌ای را امکان‌پذیر می‌کند و پایداری بالابری بالاتر و تعادل بهتری را فراهم می‌کند.

این نوع جرثقیل دروازه‌ای در یک جهت در امتداد تاج سد عمل می‌کند تا وظایف بالابری یا تعمیر و نگهداری دروازه را انجام دهد. این نوع جرثقیل برای پروژه‌هایی مناسب است که دروازه‌ها به صورت خطی چیده شده‌اند و عملیات بالابری در یک طرف متمرکز است.

جرثقیل دروازه‌ای دو جهته می‌تواند در هر دو جهت در امتداد تاج سد حرکت کند و انعطاف‌پذیری عملیاتی را بهبود بخشد. این جرثقیل به ویژه برای نیروگاه‌های برق آبی بزرگ و پروژه‌های سرریز چند دهانه‌ای مناسب است.

محیط عملیاتی و ویژگی‌های طراحی

جرثقیل دروازه‌ای سرریز بالایی در محیط‌های سخت بالای سد و سرریز که با رطوبت بالا، بادهای شدید، نوسانات دما و قرار گرفتن در معرض خوردگی مشخص می‌شوند، کار می‌کند. برای اطمینان از ایمنی و قابلیت اطمینان در این شرایط سخت، جرثقیل برای استحکام، مقاومت در برابر خوردگی، ضد آب بودن و نگهداری هوشمند بهینه شده است:

• محافظت در برابر خوردگی و رطوبت:
  اجزای سازه اصلی از فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا (Q690/Q960) با سطوح سندبلاست شده و پوشش‌های فلوروکربن استفاده می‌کنند. سیستم‌های الکتریکی دارای درجه حفاظت IP65 هستند و تمام اجزا - موتورها، کابینت‌های کنترل، ترمینال‌ها - دارای آب‌بندی ضد آب هستند.
• سازگاری گسترده با دما:
  سیستم‌های هیدرولیک از روغن هیدرولیک مناسب برای همه شرایط آب و هوایی (-30°C تا 60°C) با گرمایش و سرمایش یکپارچه استفاده می‌کنند؛ قطعات الکتریکی برای محیط‌های بسیار سخت، از نوع صنعتی هستند.
• ایمنی در برابر باد و لغزش:
  سیستم سه‌گانه محافظت در برابر باد (بادسنج، گیره هیدرولیکی ریل و دستگاه مهار) در هنگام باد شدید، جرثقیل را به‌طور خودکار قفل می‌کند؛ ترمزهای انتهایی از سر خوردن واگن برقی جلوگیری می‌کنند.
• دقت بالا و قابلیت تحمل بار سنگین:
  تیرهای جعبه‌ای با ساختار بهینه شده با FEA، حداقل انحراف را تحت بار نامی تضمین می‌کنند. سیستم بالابر به حداقل سرعت 0.1 متر در دقیقه و دقت موقعیت‌یابی ±2 میلی‌متر دست می‌یابد.
• تطبیق مسیر زیر آب و شیب‌دار:
  درام‌های ضد آب و طناب‌های گالوانیزه امکان کار در زیر آب را فراهم می‌کنند؛ مجهز به قابلیت ضد لغزش و حرکت در شیب برای زمین‌های پیچیده سد.
• نگهداری و دوام هوشمند:
  نظارت یکپارچه بر سلامت، داده‌های ارتعاش، دما و تنش را برای نگهداری پیش‌بینی‌شده جمع‌آوری می‌کند. اجزای کلیدی برای یک عمر مفید 20 ساله، با تشخیص از راه دور و پشتیبانی تعمیر و نگهداری کارخانه طراحی شده‌اند.