Козловий кран верхнього водозливного затвора: надійне рішення для підйому затворів греблі та експлуатації гідроелектростанцій

Козловий кран верхнього водозливного затвора – це мобільна підйомна машина козлового типу, встановлена на гребені греблі та працює вздовж його рейок. Вона має функції вертикального підйому, горизонтального переміщення та повороту, що робить її незамінним обладнанням у гідроелектроенергетиці та гідроенергетиці.

Він в основному використовується для підйому воріт, обслуговування обладнання та прибирання сміття. Завдяки додаванню гідравлічної підйомної балки він може ефективно піднімати та позиціонувати великі радіальні або плоскі ворота з високою точністю.

На відміну від звичайних козлових кранів, козловий кран для верхніх водозливних шлюзів спеціально розроблений для роботи в складних умовах навколишнього середовища на місцях будівництва гребель, таких як висока швидкість вітру, вологість, коливання температури та тривала експлуатація на відкритому повітрі. Його конструкція, стійкість та системи захисту були всебічно вдосконалені для забезпечення безпечної та надійної роботи в складних умовах експлуатації.

Основні компоненти

Кожна підсистема козлового крана розроблена з урахуванням суворого механічного аналізу та інженерної перевірки для забезпечення високої міцності, довговічності та експлуатаційної надійності:

• Конструкція порталу (головна балка, опори та сполучні балки): Ключові конструктивні компоненти, такі як головна балка, опори та барабан, виготовлені з високоміцної низьколегованої конструкційної сталі (наприклад, Q690, Q960). Для перевірки комбінованих навантажень (динамічних, ударних та вітрових) виконується метод скінченних елементів (FEA) з коефіцієнтом запасу міцності 1,8–2,5 (порівняно з 1,2–1,5 для стандартних козлових кранів). Головна балка має схему «коробчастий профіль + щільне розташування ребер жорсткості», що ефективно зменшує прогин (наприклад, ≤20 мм під номінальним навантаженням для козлового крана вантажопідйомністю 2000 тонн з прольотом 50 м).

• Підйомний механізм: Розроблена для стабільного підйому на низькій швидкості під час роботи з компонентами генератора, підйомна система використовує «багатодвигунний синхронний привід + регулювання частоти» з мінімальною швидкістю підйому 0,1 м/хв (порівняно з 0,5 м/хв у типових козлових кранах). Це запобігає повзучому переміщенню та забезпечує плавний рух. Для підйому воріт використовуються водонепроникні барабани з хромованим покриттям та корозійностійкі оцинковані або нержавіючі сталеві троси. Гаковий вузол включає підводний датчик глибини, який забезпечує зворотний зв'язок у режимі реального часу, щоб запобігти зіткненню між воротами та дамбою або руслом річки.

• Механізми пересування кранів та візків: Оснащена системою подвійного зворотного зв'язку «лазерне позиціонування + енкодер», точність позиціонування як візка, так і кранової платформи досягає ±2 мм (стандартні козлові крани: ±5–10 мм). Система інтегрує функцію контролю коливань (≤1°) для забезпечення точного вирівнювання компонентів статора, ротора та шахти турбіни з функцією автоматичної корекції коливань навантаження.

• Гідравлічна система підйому балки: Забезпечує швидке та безпечне підключення та відключення балки, підвищуючи експлуатаційну ефективність. Доступні різні типи балок для плоских, радіальних та аварійних воріт.

• Електрична система керування: Електричні шафи мають рівень захисту IP65 або вище (стандартні портали: IP54) та оснащені нагрівачами й осушувачами для запобігання пошкодженню вологою. Двигуни та датчики водонепроникні, а всі кабельні з'єднання герметичні. Вимога до опору ізоляції становить ≥2 МОм (стандарт: ≥1 МОм), що забезпечує довготривалу електробезпеку.

Технічні характеристики

Доступні індивідуальні конструкції для вантажопідйомності до 10 000 кН та більшої висоти підйому.

Класифікація продукту

Козловий кран верхнього водозливного затвора класифікується за кількістю точок вантажопідйому та напрямком руху:

Однотабельна конструкція підходить для підйому та обслуговування одностулкових або легких воріт. Вона має просту конструкцію, малу вагу та легке встановлення.

Подвійна конструкція підйому дозволяє синхронізований підйом великих радіальних або сегментних воріт, забезпечуючи вищу стійкість підйому та кращий баланс.

Цей тип козлового крана працює в одному напрямку вздовж гребеня дамби для виконання завдань з підйому шлюзів або їх технічного обслуговування. Він підходить для проектів, де шлюзи розташовані лінійно, а підйомні операції зосереджені з одного боку.

Двонаправлений козловий кран може рухатися в обох напрямках вздовж гребеня дамби, що підвищує експлуатаційну гнучкість. Він особливо підходить для великих гідроелектростанцій та проектів багатопрольотних водоскидів.

Операційне середовище та особливості дизайну

Козловий кран для верхнього водозливного затвора працює в суворих умовах на вершині греблі та водозливних спорудах, що характеризуються високою вологістю, сильними вітрами, коливаннями температури та корозійним впливом. Для забезпечення безпеки та надійності в цих екстремальних умовах кран оптимізовано з точки зору міцності, стійкості до корозії, гідроізоляції та інтелектуального обслуговування:

• Захист від корозії та вологи:
  Основні конструктивні компоненти виготовлені з високоміцної низьколегованої сталі (Q690/Q960) з піскоструминною обробкою поверхонь та фторвуглецевим покриттям. Електричні системи відповідають ступеню захисту IP65, а всі компоненти — двигуни, шафи керування, клеми — мають водонепроникне ущільнення.
• Широка адаптивність до температур:
  У гідравлічних системах використовується всекліматична гідравлічна олива (від -30°C до 60°C) з вбудованим підігрівом та охолодженням; електричні компоненти промислового класу для екстремальних умов експлуатації.
• Захист від вітру та ковзання:
  Потрійна система вітрозахисту (анемометр, гідравлічний затискач для рейки та анкерний пристрій) автоматично блокує кран під час сильного вітру; кінцеві гальма запобігають ковзанню візка.
• Висока точність та здатність працювати у важких умовах:
  Коробчасті перерізні балки з оптимізованою за методом скінченних елементів конструкцією забезпечують мінімальний прогин під номінальним навантаженням. Вантажопідйомна система досягає мінімальної швидкості 0,1 м/хв та точності позиціонування ±2 мм.
• Адаптація під водою та похилою трасою:
  Водонепроникні барабани та оцинковані канати дозволяють працювати під водою; оснащені протиковзким покриттям та здатністю працювати по схилах для складних рельєфів дамб.
• Розумне обслуговування та довговічність:
  Інтегрований моніторинг стану збирає дані про вібрацію, температуру та напруження для прогнозного обслуговування. Ключові компоненти розраховані на 20-річний термін служби, з дистанційною діагностикою та заводською підтримкою технічного обслуговування.