第 21 の構造エンジニアリングの偉業: 中国の高地で船を持ち上げる

過去 20 年間の世界最大の構造上の功績についてエンジニアに尋ねてみると、フランスのミヨー高架橋 (最も高いケーブルで支えられた道路橋)、ドバイのパーム アイランド (最大の人工島)、中国の「鳥の巣」国立競技場 (最大の鋼鉄) について言及するかもしれません。構造）。

リストに追加する新しい現代の驚異があります: Goupitan Hydropower Station Ship Navigation Project.

ウージャン川の Goupitan ダムと水力発電所に隣接するこの航行プロジェクトは、巨大な貨物船が中国の高地を移動するのに役立つ船舶リフトと運河を誇っています。 中国の内陸部を経由して中国の東部と西部の都市を結ぶことで、国内および国際貿易を短縮します。 ティムケンのベアリングの専門知識とソリューションは、サイトの 3 つの記録破りのシップ リフトの効率を向上させます。

「ワクワクします」と、中国の上海に拠点を置くティムケンのアプリケーション エンジニアである Wendy Wang は言います。 「ギア駆動メーカーのChongqing Gearは、3つのシフトリフトすべてに動力を供給する船舶巻き上げ減速機の唯一のベアリング技術パートナーとしてティムケンを選択しました。これは、これまでサポートしてきた中で最も要求の厳しいアプリケーションの 1 つです。」

この航行プロジェクトは、2 つの中間運河で結ばれた一連の 3 つのシップ リフトを使用した最初のプロジェクトです。 第1リフトと第3リフトは、世界最大級のリフト力最強。 2 番目のリフトは 416 フィート (127 m) に達し、世界で最も高い単一のリフトになります。

重量物の持ち上げに特化したエンジニアリング

Goupitan 水力発電所の船舶航行プロジェクトでは、山に囲まれた中国南西部の標高の高い地域である貴州高原を巨大な貨物船が通過できます。 世界で最も高いナビゲーション ビルディングを備えたこのシステムは、65 階建ての建物の高さである 652 フィート (199 m) の水位差から船を移行します。

リフトは、最大 500 トンの重量の船を持ち上げることができなければなりません。 各リフトはギア減速機を使用して、船の巻き上げシステムの動力を伝達および管理します。 信頼性と高出力密度 (コンポーネントがその体積に比べて大量のエネルギーを管理する能力) は、アプリケーションの極度の負荷と、この規模であっても機器のサイズを最小限に抑えたいという要望により、ベアリング選択の重要な側面です。

ティムケンのエンジニアは重慶ギアと協力して何度か設計を繰り返し、ギアドライブの性能を最大化し、競合する要件のバランスを取りながら完璧な設計を見つけました。

たとえば、極端な負荷に対応する円筒ころ軸受や自動調心ころ軸受は、効率を最適化するために、厳密に制御されたラジアル内部すきま (RIC) または緩みを持たなければなりません。

「RIC が緩すぎると、多くの振動と騒音が発生します」と Wang 氏は言います。 「きつすぎると、ベアリングの寿命と性能に有害な過度の熱が発生します。 これを解決するために、当社のグローバルなアプリケーション エンジニアリングの専門知識を活用し、独自のティムケンの高度なベアリング システム解析ツールを使用して、最適なはめあいの適切な範囲を推定しました。」

設計から設置までのエンドツーエンドのサポート

アプリケーションが複雑であるため、ティムケンは、3 つの別々のホイスト システムにわたって、16 個の円筒形、球形、テーパー ローラー ベアリング セットの多様な組み合わせを設計しました。 これには、Chongqing Gears の高出力密度要件に対応するために、カスタムの薄肉大口径自動調心ころ軸受、大口径円筒ころ軸受、および精密交差円錐ころ軸受が含まれていました。

Wang 氏は、Chongqing Gear のアプリケーション ニーズをサポートすることに加えて、Timken のエンジニアはシステム効率のあらゆる側面を考慮し、オペレーターがメンテナンスのために手元に置いておく必要があるコンポーネントの数を合理化することまで検討したと述べています。

中国、イタリア、ルーマニア、米国にあるティムケンの施設は、すべて独自の製造能力を備えており、予定どおりにベアリングを生産し、納品しました。 ベアリングの取り付け時期になると、ティムケンのエンジニアリング マネージャーが現場にいて、すべてのベアリング ソリューションの適切な取り付けを監督しました。

ティムケンが「世界最大」のプロジェクトを支援したのはこれが初めてではありません。 同社は、世界で最も強力な風力洋上風力タービン、世界最大の太陽光発電所に高度に設計されたベアリングと動力伝達ソリューションを提供し、これまでに建設された中で最も強力な望遠鏡を可能にしています。

極端なリフティングはどこでも発生します。 ティムケンのブランドで自動潤滑システムの専門家である Groeneveld-BEKA が、洋上に風力発電所を設置するオフショア揚重船の技術的問題をどのように解決しているかをご覧ください。

Published: 2022/10/12