Interrupteur anti-surenroulement: le «frein ultime» pour le fonctionnement de la porte

Dans la salle de surveillance de l’écluse des trois gorges, le bruit de la sirène perce le silence du petit matin - la porte en contrebande s’accélère brusquement pendant la fermeture, la vitesse de rotation du tambour est dépassée 120%! Dans l’hée, plusieurs interrupteurs anti-surenroulement agissent simultanément: le mécanisme de martelage est le premier à déclencher le verrouillage mécanique de l’enrouleur par des pions, le module de télémesure laser confirme que le corps de la porte est à 0,3 m de la ligne de sécurité, le système coupe instantanément l’alimentation principale et déclenche le frein hydraulique. En trois secondes, des vannes pesant des milliers de tonnes flottent à cinq centimètres de la porte en béton. ​Cette bordure de sécurité mesurée au millimètre, derrière un système anti-overroll avec accélération gravitationnelle pour une course à la vie et à la mort​。

Interrupteur anti-surchauffe


I. le coût dévastateur des accidents de surroulage

Lorsque la porte dépasse sa position limite, elle déclenche souvent une réaction en chaîne au niveau de la catastrophe:

  • Spirale morte de rupture de câble
    En cas de surenroulement, le câble se détache de la fente de la bobine et pénètre instantanément dans l’espace du roulement. Un joint de canalisation a donc provoqué la rupture du câble et un bloc de contrepoids de trois tonnes s’est écrasé à une hauteur de 30 mètres pour ouvrir et fermer le compartiment.
  • Pilonnage structurel du corps de porte
    L’équilibre hydraulique sera perdu lorsque la porte incurvée se renverse au-dessus du sommet. Lors d’un accident de surrouillage d’une écluse dans le nord, le toit de la porte a heurté directement le parapet et les pales en acier de la porte ont été tordues en torsion. La réparation a pris 11 mois.
  • Pendaison mécanique des machines d’ouverture et de fermeture
    Une bobine qui continue à tourner après avoir dépassé la limite peut enrouler le câble en "tumeurs d’acier" autour de l’arbre. En conséquence, une écluse du yangtze a démoli l’ensemble du tambour et a perdu plus de 20 millions de yuans.

Commutateur anti-overrollL’essence de la sécurité technique est un «fossé dynamique»-- - il prend la réponse de la chaîne complète "sensation-décision-freinage" en moins de 0,5 seconde, soit cinq fois plus rapide que le clignotement des yeux.


Ii. Système de technologie de protection de base

① ligne de défense mécanique ultime: limiteur de marteau lourd

Tout comme un piège de précision, ce système purement mécanique «tend l’arc pour la flèche» :

  • La came rotative tourne avec le tambour et déclenche chaque rotation pour pousser une grille de dents d’épine
  • Lorsque le nombre de tours atteint la valeur prédéfinie (habituellement 1,5 tours sont réservés pour amortir), la barre de marteau lourde libère le verrouillage de la carte
  • Broches en acier tungstène entraînés par ressort percées dans le trou de la plaque de rayon de bobine, physiquement verrouillé axe de rotation

Fiabilité absolue grâce à une conception passive: lors d’une inondation de coupure de puissance à la station complète de retenue du fleuve huai, cet appareil freine indépendamment la porte à plat qui glisse incontrôlablement sans aucune énergie externe.

② système électronique double forensic: vérification croisée de la position + de la vitesse de rotation

L’ingénierie moderne utilise une triple redondance de protection électronique:

  • Encodeur de limite principale: installation de codeurs de valeur absolue sur les axes à grande vitesse avec une précision allant jusqu’à 0,1 °
  • Interrupteur de fin de course secondaire: groupe de micro-interrupteurs de type étanche au sommet de la fente de la porte, résister à une force d’impact de dix tonnes
  • Module de surveillance de vitesse: le tachygraphe laser capture les lignes gravées sur la surface du rouleau, alarme immédiate en cas de dépassement d’accélération

Logique mutuelle à deux canaux: ce n’est que lorsque l’encodeur et l’interrupteur de course ont confirmé la surenroulement que le système effectue le freinage au plus haut niveau. On évite ainsi les erreurs de manœuvre dues à un point de défaillance unique.

③ falaise de pression dans le système hydraulique

Risque unique en cas de surenroulement de l’ouvre-fermeture hydraulique - une tige de piston trop longue entraînera une instabilité de la force. La proposition innovante consiste à implanter un interrupteur bluff à pression dans un circuit d’huile à chambre de tige:

  • Pression d’huile stable à 12-18 mb pendant la phase normale d’arrêt
  • Lorsque le corps de porte dépasse la limite, la pression d’huile tombe en dessous de 5 mpa
  • Le pressostat déclenche la vanne solénoïde pour changer le circuit d’huile et rendre le cylindre auto-verrouillé

Une station de pompage du bassin hydrologique de taiho utilisait ce dispositif pour effectuer un vol stationnaire de précision 0,8m avant que la porte ne heurte la plate-forme de révision.


Iii. Le défi de survie des conditions de travail extrêmes

«Défaillance sensorielle» dans la boue humide

Les avertisseurs de sédiments propres à l’environnement hydraulique désactivent les interrupteurs de course traditionnels:

  • Structure de contact auto-nettoyante: à un carrefour de heilongjiang, le micro-interrupteur est équipé d’un diaphragme vibrant, et la boue est automatiquement secouée et accumulée toutes les demi-heures
  • Technologie d’emballage hermétique: la sonde de mesure laser est remplie avec 0,2 mpa d’azote sec pour arrêter la vapeur d’eau d’intrusion dans le chemin optique
  • Micro-ondes induction alternative: le projet pearl river kou utilise le capteur radar dont la longueur d’onde pénètre l’eau boueuse, erreur de distance de détection efficace ≤3 mm

La mort prédéterminée pour le saut de câble

Anti-overroll traditionnel est difficile à protéger contre les menaces invisibles les plus dangereuses - il n’y a pas d’anomalie de position au début du désengagement du câble. La méthode de rupture consiste à:

  1. Rope slot caméra de surveillanceDistance en pixels entre le câble et le bord de la bobine
  2. Analyse spectrale des vibrations 3d: générer des ondes de vibration de la bande caractéristique 27-33hz au moment du changement
  3. Alerte mutation de tension: lorsque la tension d’un tronçon de câble est à zéro, il indique qu’il est sorti de la zone de travail

Une écluse de la rivière yangtze a construit un modèle d’avertissement de changement de manoeuvre en conséquence. L’alarme a été déclenchée 11 minutes plus tôt que la panne réelle.

Test ultime d’une panne de courant hors de contrôle

Lorsque le réseau électrique s’effondre, le système électronique tombe collectivement en panne. Les travaux hydrauliques lourds sont équipés d’une protection d’urgence indépendante:

  • Survitesse mécanique centrifuge: mécanisme de marteau volant monté à l’extrémité de l’axe du tambour, éjection automatique du bloc de frein lorsque la vitesse de rotation dépasse 120%
  • Freinage d’urgence avec accumulation hydraulique: huile hydraulique de 300 bar stockée dans le réservoir sous pression pour actionner l’étrier pour tenir le disque de frein mort en cas de panne de courant
  • Carreaux à verrouillage automatique par gravité: la conception spéciale de rainure en spirale permet à la corde de se coincer automatiquement dans la zone de verrouillage automatique en cas de surenroulement

Les mesures du projet de transfert d’eau du fond de la rivière jaune ont montré que le système pouvait freiner 250 tonnes de charge glissant en 0,4 seconde.


Iv. Le saut technologique de l’alerte intelligente

Le système anti-surroulis passe du freinage d’urgence au risque prophétique:

Parcours de course portrait numérique
Avec des millions de fois de formation de données d’ouverture et de fermeture, le système établit un modèle de l’enveloppe de sécurité en trois dimensions:

  • Valeurs d’ouverture de l’axe longitudinal (précision au millimètre)
  • Vitesse de fonctionnement de l’axe horizontal (résolution 1 mm/S)
  • Énergie vibratoire de l’axe Z (quantification de la résistance aux chocs)

Lorsque la trajectoire en temps réel approche de la limite de l’enveloppe, le système lance la procédure de décélération 30 secondes plus tôt. Un hub à ganjiang a réduit en conséquence le nombre d’arrêt d’urgence et de freinage de 75%.

Un aperçu précoce de la fatigue des métaux
Un réseau de microjauges de contrainte implantées aux points critiques des étriers de frein permet de capter les faibles déformations de l’acier avant la rupture. Les seuils d’avertissement sont fixés précisément à:

← alerte jaune pour les valeurs de déformation du bras d’étrier jusqu’à la limite d’élasticité de 45%
Breakthrough 65% alerte rouge et verrouillage du système de freinage →

Cette mesure a permis de tripler la période de maintenance du dispositif de protection contre le surenroulement sur un gros ascenseur.

Extrapolation de sandboard pour une défaillance complète de la chaîne
La plateforme de jumelage numérique peut simuler différents scénarios de défaillance:

Hypothèse: défaillance de l’encodeur principal + fortes pluies causant un court-circuit de l’interrupteur de course
Conséquence: le système soulève automatiquement le module de mesure de la vitesse laser pour le canal principal de décision
Plan d’élimination: activation d’un système de refroidissement par eau de secours pour maintenir la température de fonctionnement du laser

Dans une station de pompage du nord et du sud, cette technologie a permis de désamorcer la crise de captage collectif.


Conclusion: le rayon de protection de l’interrupteur anti-surenroulement délimite la zone strictement interdite à l’exploitation sûre des ouvrages hydrauliques. ​

Lorsque le typhon dusuri a frappé min river junction en 2023, des vents forts de classe 13 ont fait basculer la porte courbée hors de contrôle. Après la défaillance du positionnement laser, le système anti-surenroulement déclenche le plan d’urgence: il déclenche d’abord le freinage d’un étage selon les données de l’encodeur, puis confirme l’état de surenroulement par les caractéristiques de chute de pression du cylindre hydraulique, et finalement le mécanisme de freinage triple verrouille la porte en collaboration. Il ne restait alors que vingt centimètres de trave sur le toit de la porte, trave qui cachait dans cette trave la meilleure technique moderne de sécurité hydraulique.

Lorsque chaque rotation de la bobine est tracée au millimètre, lorsque chaque gémissement de la structure métallique est interprété, l’homme est en mesure de construire une véritable maîtrise de la sécurité dans la course contre les écluses d’acier. La mission ultime de l’évolution de la technologie anti-overroll est de rendre le contrôle catastrophique de la poussière pour toujours dans l’induction théorique.


Précédent: "

Article suivant: »