W ramach rozbudowy infrastruktury jednej z największych elektrowni wodnych w Azji Południowo-Wschodniej, firma Rialex zaprojektowała siedem specjalistycznych suwnic podwieszanych dla elektrowni Xayaburi w Laosie. Ich zadaniem jest obsługa serwisowa oddzielnych turbin wodnych. Wyjątkowy projekt jest odpowiedzią na nietypowe, a momentami skrajnie trudne warunki techniczne, jakie panują w maszynowni elektrowni.
Historia współpracy Rialex z elektrownią Xayaburi sięga blisko dekady, kiedy to polska firma dostarczyła do Laosu dwie specjalistyczne suwnice — bramową, o udźwigu 25 ton oraz pomostową o udźwigu 35/6,3/6,3 tony. Ich niezawodność i bezproblemowa eksploatacja w trudnych warunkach zdobyły uznanie inwestora. Tym razem firma została zaproszona do rozwiązania problemów, jakie pojawiły się przy projekcie realizowanym wcześniej przez lokalnego wykonawcę. Dostarczone suwnice nie radziły sobie z niestandardowymi torami i komponentami, co skutkowało licznymi usterkami.
Po wizji lokalnej i wykonaniu szczegółowych pomiarów, Rialex opracował własną koncepcję, która nie tylko rozwiązała problemy, ale również wprowadziła zupełnie nową jakość w zakresie precyzji pracy.
Wysokie wymagania projektowe
Już na etapie wstępnych rozmów inwestor jasno określił, że projekt będzie wymagający. Suwnice miały pracować w wyjątkowo ciasnej przestrzeni maszynowni, gdzie serwisowanie wymaga operowania komponentami o potężnych wymiarach. Zespół Rialex musiał sprostać wymaganiom dotyczącym kompaktowej konstrukcji, łatwej obsługi serwisowej oraz wysokiej efektywności energetycznej. Dodatkowe utrudnienie stanowi wysoka wilgotność panująca wewnątrz hali turbin.
Jednak najbardziej nietypowym i wymagającym elementem projektu było dostosowanie układu napędowego do torów jezdnych. Tory jezdne w tym wypadku to dwa okrągłe tory o różnych średnicach okalające wał turbiny, co pozwala na pełny dostęp do jej obwodu. Zostały one jednak wykonane z dużymi odchyłkami geometrycznymi. Rozwiązanie wymagało opracowania adaptacyjnego systemu rolek prowadzących kompensujących odchyłki geometryczne toru oraz łożysk przegubowych niwelujących nierówności torów w osi pionowej.
Nietypowy układ jezdny suwnic
System rolek prowadzących z dociskiem suwnicy do toru jezdnego
Zamiast sztywnego ustawienia kół względem toru, zastosowano rolki boczne, które prowadzą suwnicę po okręgach torów jezdnych, jednocześnie kompensując drobne odchyłki torowe. Dodatkowo dzięki temu, że wciągnik z obciążeniem ma możliwość wyjechania na wysięgnik poza punkt podparcia, dla zapewnienia stateczności zastosowano rolkę dociskową po stronie przeciwnej.
Niezależne napędy umożliwiają płynną jazdę suwnicy po łuku
Każda z dwóch czołownic suwnicy ma własny zespół napędowy – silnik z przekładnią i osobnym przemiennikiem częstotliwości (falownikiem). Taki układ umożliwia precyzyjne różnicowanie prędkości obrotowej silników napędzających koła jezdne zabudowane na wewnętrznym i zewnętrznym okręgu torów jezdnych suwnicy.
Zastosowanie tego rozwiązania jest kluczowe w przypadku poruszania się po okrągłych torach o różnych średnicach. Niezależne sterowanie każdej osi napędowej umożliwia automatyczną kompensację różnicy długości drogi, którą muszą pokonać koła po obu stronach suwnicy. Układ ten pozwala na zachowanie równomiernego ruchu bez występowania przeciążeń mechanicznych oraz ryzyka zakleszczenia się konstrukcji na torze suwnicy.
Dodatkowo synchronizacja pracy falowników umożliwia pełną kontrolę nad trajektorią jazdy oraz zapobiega powstawaniu luzów dynamicznych i szarpnięć podczas zmiany kierunku. Rozwiązanie to zwiększa trwałość zarówno układu jezdnego, jak i samej konstrukcji nośnej urządzenia.
Przegubowe łożyskowanie czołownic
Zestawy kołowe połączono z czołownicami suwnicy za pomocą łożysk przegubowych. Rozwiązanie to pozwala na odpowiednie ułożenie i dostosowanie się konstrukcji do lokalnych nierówności występujących na torach jezdnych, bez przenoszenia naprężeń na strukturę nośną.
System dostosowania rozpiętości suwnicy
Z uwagi na duże odchyłki współosiowości istniejących torów jezdnych, konieczne było zastosowanie na konstrukcji suwnicy układu kompensującego jej rozpiętość. Dzięki użyciu specjalnych tulei ślizgowych o niskim współczynniku tarcia zaprojektowano połączenie ślizgowe, które umożliwia przesuwanie się czołownicy wewnętrznej względem dźwigara. Jest to w pełni adaptacyjny układ, który samoczynnie dostosowuje rozpiętość czołownic pomiędzy dwoma okrągłymi nitkami toru suwnicy.
Wciągniki do precyzyjnej pracy w trudnych warunkach
Każda suwnica wyposażona została w podwieszany elektryczny wciągnik łańcuchowy marki SWF Krantechnik, o udźwigu 2,5 tony i wysokości podnoszenia do 5 metrów. Wciągnik zamontowany na dolnym pasie belki nośnej suwnicy umożliwia swobodny przejazd w całym zakresie pola pracy suwnic. Dzięki niskiej zabudowie haka i wyłącznikom krańcowym, możliwe jest zatrzymanie haka dokładnie w zdefiniowanym położeniu krańcowym – w tym przypadku w najwyższym możliwym punkcie roboczym. Ma to ogromne znaczenie w kontekście ograniczonej przestrzeni maszynowni (wokół wału turbiny wodnej). Maksymalne wykorzystanie zakresu podnoszenia pozwala na efektywne manewrowanie komponentami o dużych gabarytach bez ryzyka kolizji z otoczeniem.
Rialex po raz kolejny udowadnia profesjonalizm i kreatywność
Był to jeden z ciekawszych projektów pod względem integracji mechaniki, sterowania i dostosowania do nietypowej geometrii miejsca pracy. Musieliśmy wymyślić i zaprojektować coś nowego i nietypowego. Największym wyzwaniem było opracowanie układu jezdnego, który zachowa stabilność na obu okręgach toru jezdnego i będzie działał niezawodnie w każdej chwili, kiedy będzie potrzebny do serwisu turbiny. Cieszy nas, że mimo różnych komplikacji i wielu wymagań, którym trzeba było sprostać, udało się zaprojektować i wykonać suwnice, które pracują zgodnie z oczekiwaniami użytkownika, podsumowuje Adam Zarucki, jeden z głównych inżynierów projektu z firmy Rialex.
Ze względu na ograniczoną przestrzeń w maszynowni oraz trudny dostęp do miejsca montażu, konstrukcja musiała być smukła, łatwa do transportu i montażu w trudnych warunkach.
Projekt suwnic dla elektrowni Xayaburi to nie tylko techniczny sukces, ale także dowód na to, że polska inżynieria potrafi sprostać nawet najbardziej nietypowym wymaganiom w jednym z najtrudniejszych segmentów przemysłu energetycznego.
Suwnice są aktualnie w trakcie przygotowania do montażu, a ostateczne zakończenie projektu planowane jest na koniec 2025 roku.
