Cẩu trục tràn trên: Giải pháp đáng tin cậy cho việc nâng hạ cửa đập và vận hành nhà máy thủy điện

Cẩu trục cổng tràn trên là một máy nâng di động có kết cấu dạng cổng, được lắp đặt trên đỉnh đập và vận hành dọc theo ray đỉnh đập. Nó có chức năng nâng thẳng đứng, di chuyển ngang và xoay, là một thiết bị không thể thiếu trong kỹ thuật thủy lực và thủy điện.

Thiết bị này chủ yếu được sử dụng cho việc nâng hạ cổng, bảo trì thiết bị và dọn rác. Với việc bổ sung thêm dầm nâng thủy lực, nó có thể nâng và định vị hiệu quả các cổng hình bán kính hoặc phẳng lớn với độ chính xác cao.

Không giống như cần trục cổng tràn thông thường, cần trục cổng tràn phía trên được thiết kế đặc biệt để chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt của công trình đập - chẳng hạn như tốc độ gió lớn, độ ẩm, biến động nhiệt độ và hoạt động ngoài trời kéo dài. Cấu trúc, độ ổn định và hệ thống bảo vệ của cần trục đã được cải tiến toàn diện để đảm bảo hiệu suất an toàn và đáng tin cậy trong các điều kiện làm việc phức tạp.

Các thành phần chính

Mỗi hệ thống con của cần trục cổng được thiết kế với phân tích cơ học và kiểm tra kỹ thuật nghiêm ngặt để đảm bảo độ bền, độ chắc chắn và độ tin cậy cao khi vận hành:

• Kết cấu cổng trục (Dầm chính, Chân và Dầm kết nối): Các thành phần kết cấu chính như dầm chính, chân và tang trống được làm từ thép kết cấu hợp kim thấp cường độ cao (ví dụ: Q690, Q960). Phân tích phần tử hữu hạn (FEA) được thực hiện để kiểm tra tải trọng kết hợp (động, va đập và gió), với hệ số an toàn từ 1,8–2,5 (so với 1,2–1,5 của cần trục cổng trục tiêu chuẩn). Dầm chính áp dụng "kiểu hộp + bố trí thanh giằng dày đặc", giúp giảm độ võng hiệu quả (ví dụ: ≤20 mm dưới tải trọng định mức cho cần trục cổng trục 2000 tấn với nhịp 50 m).

• Cơ chế nâng: Được thiết kế để nâng hạ ổn định ở tốc độ thấp trong quá trình xử lý các bộ phận máy phát điện, hệ thống nâng hạ áp dụng "truyền động đồng bộ đa động cơ + điều khiển tần số biến thiên", với tốc độ nâng tối thiểu 0,1 m/phút (so với 0,5 m/phút của cần trục cổng thông thường). Điều này giúp ngăn ngừa hiện tượng trườn và đảm bảo chuyển động trơn tru. Đối với việc nâng hạ cổng, hệ thống được trang bị tang trống chống thấm nước mạ crôm và dây cáp thép mạ kẽm hoặc thép không gỉ chống ăn mòn. Cụm móc bao gồm cảm biến độ sâu dưới nước cung cấp phản hồi theo thời gian thực để ngăn ngừa va chạm giữa cổng và đập hoặc lòng sông.

• Cơ cấu di chuyển của cần cẩu và xe đẩy: Được trang bị hệ thống "định vị laser + bộ mã hóa" phản hồi kép, độ chính xác định vị của cả xe đẩy và cần trục đạt ±2 mm (cần trục cổng tiêu chuẩn: ±5–10 mm). Hệ thống tích hợp bộ điều khiển chống lắc (≤1°) để đảm bảo căn chỉnh chính xác các bộ phận stato, rôto và hố tua bin, với chức năng tự động điều chỉnh độ lắc tải.

• Hệ thống dầm nâng thủy lực: Cho phép kết nối và ngắt kết nối chùm tia nhanh chóng và an toàn, cải thiện hiệu quả vận hành. Có nhiều loại chùm tia khác nhau cho cổng phẳng, cổng hướng tâm và cổng khẩn cấp.

• Hệ thống điều khiển điện: Tủ điện đạt cấp bảo vệ IP65 trở lên (tiêu chuẩn IP54 cho tủ điện) và được trang bị bộ gia nhiệt và máy hút ẩm để ngăn ngừa hư hỏng do ẩm. Động cơ và cảm biến chống nước, tất cả các mối nối cáp đều được bịt kín. Yêu cầu điện trở cách điện ≥2 MΩ (tiêu chuẩn: ≥1 MΩ), đảm bảo an toàn điện lâu dài.

Thông số kỹ thuật

Có sẵn thiết kế tùy chỉnh cho tải trọng nâng lên đến 10.000 KN và chiều cao nâng lớn hơn.

Phân loại sản phẩm

Cổng trục tràn trên được phân loại theo số điểm nâng và hướng di chuyển:

Thiết kế tời đơn phù hợp cho việc nâng hạ và bảo trì cổng một cánh hoặc cổng nhẹ. Sản phẩm có cấu trúc đơn giản, trọng lượng nhẹ và dễ lắp đặt.

Cấu trúc tời kép cho phép nâng đồng bộ các cổng hướng tâm lớn hoặc cổng phân đoạn, mang lại độ ổn định nâng cao hơn và cân bằng tốt hơn.

Loại cần trục cổng này hoạt động theo một hướng duy nhất dọc theo đỉnh đập để thực hiện các nhiệm vụ nâng hoặc bảo trì cổng. Nó phù hợp cho các dự án có cổng được bố trí thẳng hàng và hoạt động nâng tập trung về một phía.

Cần trục giàn hai chiều có thể di chuyển theo cả hai hướng dọc theo đỉnh đập, cải thiện tính linh hoạt trong vận hành. Thiết bị này đặc biệt phù hợp cho các nhà máy thủy điện lớn và các dự án tràn xả lũ nhiều khoang.

Môi trường hoạt động và các tính năng thiết kế

Cần trục cổng tràn trên hoạt động trong môi trường đỉnh đập và tràn khắc nghiệt với độ ẩm cao, gió mạnh, biến động nhiệt độ và tiếp xúc với chất ăn mòn. Để đảm bảo an toàn và độ tin cậy trong những điều kiện khắc nghiệt này, cần trục được tối ưu hóa về độ bền, khả năng chống ăn mòn, chống thấm nước và bảo trì thông minh:

• Chống ăn mòn và chống ẩm:
  Các thành phần cấu trúc chính sử dụng thép hợp kim thấp cường độ cao (Q690/Q960) với bề mặt được phun cát và lớp phủ fluorocarbon. Hệ thống điện đạt cấp bảo vệ IP65, và tất cả các thành phần—động cơ, tủ điều khiển, thiết bị đầu cuối—đều được trang bị gioăng chống nước.
• Khả năng thích ứng nhiệt độ rộng:
  Hệ thống thủy lực sử dụng dầu thủy lực cho mọi điều kiện thời tiết (-30°C đến 60°C) với hệ thống sưởi và làm mát tích hợp; các linh kiện điện đạt tiêu chuẩn công nghiệp để sử dụng trong môi trường khắc nghiệt.
• An toàn chống gió và chống trượt:
  Hệ thống bảo vệ gió ba lớp (máy đo gió, kẹp ray thủy lực và thiết bị neo) tự động khóa cần cẩu khi có gió mạnh; phanh dừng cuối giúp ngăn xe đẩy trượt.
• Độ chính xác cao và khả năng chịu tải nặng:
  Dầm hộp với cấu trúc được tối ưu hóa theo FEA đảm bảo độ võng tối thiểu dưới tải trọng định mức. Hệ thống nâng đạt tốc độ tối thiểu 0,1 m/phút và độ chính xác định vị ±2 mm.
• Thích ứng với đường ray dưới nước và đường dốc:
  Trống chống thấm nước và dây mạ kẽm cho phép vận hành dưới nước; được trang bị khả năng chống trượt và chạy trên dốc cho địa hình đập phức tạp.
• Bảo trì thông minh và độ bền:
  Hệ thống giám sát sức khỏe tích hợp thu thập dữ liệu về độ rung, nhiệt độ và ứng suất để bảo trì dự đoán. Các thành phần chính được thiết kế để có tuổi thọ 20 năm, với chức năng chẩn đoán từ xa và hỗ trợ bảo trì tại nhà máy.