Gru a portale per paratoia di scarico superiore: soluzione affidabile per il sollevamento delle paratoie delle dighe e per le operazioni delle centrali idroelettriche

La gru a portale per paratoia di scarico superiore è una macchina di sollevamento mobile con struttura a portale, installata sulla sommità della diga e operante lungo le rotaie di coronamento. È dotata di funzioni di sollevamento verticale, traslazione orizzontale e rotazione, e rappresenta un'attrezzatura indispensabile nell'ingegneria idraulica e idroelettrica.

Viene utilizzato principalmente per il sollevamento di cancelli, la manutenzione di attrezzature e le operazioni di smaltimento rifiuti. Con l'aggiunta di una traversa di sollevamento idraulica, può sollevare e posizionare in modo efficiente cancelli radiali o piatti di grandi dimensioni con elevata precisione.

A differenza delle gru a portale convenzionali, la gru a portale con paratoia di scarico superiore è specificamente progettata per resistere alle difficili condizioni ambientali dei cantieri diga, come forti venti, umidità, variazioni di temperatura e funzionamento prolungato all'aperto. La sua struttura, la sua stabilità e i suoi sistemi di protezione sono stati ampiamente migliorati per garantire prestazioni sicure e affidabili in condizioni di lavoro complesse.

Componenti principali

Ogni sottosistema della gru a portale è progettato con rigorose analisi meccaniche e verifiche ingegneristiche per garantire elevata resistenza, durata e affidabilità operativa:

• Struttura del portale (trave principale, gambe e travi di collegamento): I componenti strutturali chiave, come la trave principale, le gambe e il tamburo, sono realizzati in acciaio strutturale debolmente legato ad alta resistenza (ad esempio, Q690, Q960). L'analisi agli elementi finiti (FEA) viene eseguita per verificare i carichi combinati (dinamici, d'impatto e vento), con un fattore di sicurezza di 1,8-2,5 (rispetto a 1,2-1,5 per le gru a portale standard). La trave principale adotta una disposizione a "sezione scatolare + irrigidimento denso", riducendo efficacemente la flessione (ad esempio, ≤20 mm sotto carico nominale per un portale da 2000 tonnellate con una campata di 50 m).

• Meccanismo di sollevamento: Progettato per un sollevamento stabile a bassa velocità durante la movimentazione dei componenti del generatore, il sistema di sollevamento adotta un "azionamento sincrono multimotore + controllo a frequenza variabile", con una velocità di sollevamento minima di 0,1 m/min (rispetto agli 0,5 m/min delle tipiche gru a portale). Ciò impedisce lo slittamento e garantisce un movimento fluido. Per il sollevamento della paratoia, è dotato di tamburi impermeabili con cromatura e funi in acciaio zincato o inossidabile resistenti alla corrosione. Il gruppo gancio include un sensore di profondità subacqueo che fornisce un feedback in tempo reale per prevenire la collisione tra la paratoia e la diga o il letto del fiume.

• Meccanismi di movimentazione di gru e carrelli: Dotato di un sistema di posizionamento laser + encoder a doppio feedback, la precisione di posizionamento sia del carrello che del carro raggiunge ±2 mm (gru a portale standard: ±5–10 mm). Il sistema integra un controllo anti-oscillazione (≤1°) per garantire un allineamento preciso dei componenti dello statore, del rotore e del pozzo turbina, con funzionalità di correzione automatica dell'oscillazione del carico.

• Sistema di sollevamento idraulico: Consente un collegamento e uno scollegamento rapido e sicuro delle travi, migliorando l'efficienza operativa. Sono disponibili diverse tipologie di travi per cancelli piatti, radiali e di emergenza.

• Sistema di controllo elettrico: Gli armadi elettrici hanno un grado di protezione IP65 o superiore (portali standard: IP54) e sono dotati di riscaldatori e deumidificatori per prevenire danni causati dall'umidità. Motori e sensori sono impermeabili e tutti i giunti dei cavi sono sigillati. Il requisito di resistenza di isolamento è ≥2 MΩ (standard: ≥1 MΩ), garantendo la sicurezza elettrica a lungo termine.

Specifiche tecniche

Sono disponibili modelli personalizzati per capacità di sollevamento fino a 10.000 KN e altezze di sollevamento maggiori.

Classificazione del prodotto

La gru a portale con paratoia di scarico superiore è classificata in base al numero di punti di sollevamento e alla direzione di marcia:

Il design a paranco singolo è adatto per il sollevamento e la manutenzione di cancelli a un'anta o leggeri. Presenta una struttura semplice, un peso ridotto e una facile installazione.

La struttura a doppio paranco consente il sollevamento sincronizzato di grandi paratoie radiali o paratoie segmentate, garantendo una maggiore stabilità di sollevamento e un migliore equilibrio.

Questo tipo di gru a portale opera in una sola direzione lungo la cresta della diga per completare le operazioni di sollevamento o manutenzione delle paratoie. È adatta per progetti in cui le paratoie sono disposte linearmente e le operazioni di sollevamento sono concentrate su un lato.

La gru a portale bidirezionale può muoversi in entrambe le direzioni lungo la cresta della diga, migliorando la flessibilità operativa. È particolarmente adatta per grandi centrali idroelettriche e progetti di sfioratori a più campate.

Ambiente operativo e caratteristiche di progettazione

La gru a portale con paratoia di scarico superiore opera in ambienti difficili, come dighe e sfioratori, caratterizzati da elevata umidità, forti venti, sbalzi di temperatura ed esposizione a sostanze corrosive. Per garantire sicurezza e affidabilità in queste condizioni estreme, la gru è ottimizzata per resistenza, resistenza alla corrosione, impermeabilità e manutenzione intelligente:

• Protezione dalla corrosione e dall'umidità:
  I principali componenti strutturali sono realizzati in acciaio debolmente legato ad alta resistenza (Q690/Q960) con superfici sabbiate e rivestimenti in fluorocarbonio. Gli impianti elettrici soddisfano il grado di protezione IP65 e tutti i componenti (motori, quadri elettrici, terminali) sono dotati di guarnizioni impermeabili.
• Ampia adattabilità alla temperatura:
  I sistemi idraulici utilizzano olio idraulico per tutte le condizioni climatiche (da -30°C a 60°C) con riscaldamento e raffreddamento integrati; i componenti elettrici sono di livello industriale per ambienti estremi.
• Sicurezza antivento e antiscivolo:
  Un triplo sistema di protezione dal vento (anemometro, morsetto idraulico per rotaie e dispositivo di ancoraggio) blocca automaticamente la gru in caso di vento forte; i freni di fine corsa impediscono lo scivolamento del carrello.
• Alta precisione e capacità di carico pesante:
  Le travi a sezione scatolare con struttura ottimizzata tramite analisi agli elementi finiti (FEA) garantiscono una flessione minima sotto carico nominale. Il sistema di sollevamento raggiunge una velocità minima di 0,1 m/min e una precisione di posizionamento di ±2 mm.
• Adattamento del percorso subacqueo e inclinato:
  I tamburi impermeabili e le funi zincate consentono il funzionamento subacqueo; sono dotati di funzionalità antiscivolo e di scorrimento in pendenza per terreni di dighe complessi.
• Manutenzione intelligente e durata:
  Il monitoraggio integrato dello stato di salute raccoglie dati su vibrazioni, temperatura e sollecitazioni per la manutenzione predittiva. I componenti chiave sono progettati per una durata utile di 20 anni, con diagnostica remota e supporto per la manutenzione in fabbrica.