Un 21e exploit d’ingénierie structurelle : soulever des navires à travers les hautes terres chinoises

Demandez à n’importe quel ingénieur quelles sont les plus grandes prouesses structurelles au monde de ces 20 dernières années, et il pourra mentionner le viaduc de Millau en France (le plus haut pont routier soutenu par des câbles), les Palm Islands de Dubaï (la plus grande île artificielle) ou le stade national « Bird’s Nest » de Chine (le plus grand pont routier en acier structure).

Il y a maintenant une nouvelle merveille moderne à ajouter à la liste : le projet de navigation maritime de la centrale hydroélectrique de Goupitan.

Adjacent au barrage de Goupitan et au complexe hydroélectrique sur la rivière Wujiang, le projet de navigation comprend des ascenseurs à bateaux et des canaux qui aident les navires de charge massifs à traverser les hautes terres chinoises. Il raccourcit le commerce intérieur et international en reliant les villes de l’est et de l’ouest de la Chine via l’intérieur du pays. L’expertise et les solutions Timken en matière de roulements améliorent l’efficacité des trois ascenseurs à bateaux du site.

« C’est passionnant », déclare Wendy Wang, ingénieure d’application Timken basée à Shanghai, en Chine. « Le fabricant d’entraînements par engrenages Chongqing Gear a choisi Timken comme son unique partenaire technique de roulements pour les réducteurs de levage de navires qui aident à alimenter les trois ascenseurs de quart. C’est l’une des applications les plus exigeantes que nous ayons jamais prises en charge.

Le projet de navigation est le premier à utiliser une série de trois ascenseurs à bateaux reliés par deux canaux intermédiaires. Les premier et troisième ascenseurs sont les plus grands du monde avec la plus grande puissance de levage. Le deuxième ascenseur atteint 416 pieds (127 m), ce qui en fait l’ascenseur le plus haut du monde.

Ingénierie spécialisée pour le levage lourd

Le projet de navigation maritime de la centrale hydroélectrique de Goupitan permet à d’énormes cargos de traverser le plateau du Guizhou, une région de haute altitude du sud-ouest de la Chine entourée de montagnes. Doté des bâtiments de navigation les plus hauts du monde, le système fait passer les navires de niveaux d’eau au début et à la fin qui diffèrent de 652 pieds (199 m), soit environ la hauteur d’un immeuble de 65 étages.

Les ascenseurs doivent être capables de hisser des navires pesant jusqu’à 500 tonnes. Chaque ascenseur utilise des réducteurs de vitesse pour aider à transmettre et à gérer la puissance dans le système de levage du navire. La fiabilité et la densité de puissance élevée – la capacité d’un composant à gérer de grandes quantités d’énergie par rapport à son volume – sont des aspects cruciaux de la sélection des roulements en raison des charges extrêmes de l’application et du désir de minimiser la taille de l’équipement, même à cette échelle.

Les ingénieurs de Timken ont collaboré avec Chongqing Gear sur plusieurs itérations de conception afin de maximiser les performances de la transmission par engrenages, en équilibrant souvent des exigences concurrentes pour trouver la conception parfaite.

Par exemple, les roulements à rouleaux cylindriques et sphériques qui supportent des charges extrêmes doivent avoir un jeu interne radial (RIC) étroitement contrôlé pour optimiser l’efficacité.

« Si le RIC est trop lâche, cela crée beaucoup de vibrations et de bruit », explique Wang. « Trop serré, cela génère une chaleur excessive qui nuit à la durée de vie et aux performances des roulements. Nous nous sommes appuyés sur notre expertise mondiale en ingénierie d’application pour résoudre ce problème, en utilisant nos propres outils d’analyse de systèmes de roulements avancés Timken pour estimer la plage appropriée pour des ajustements optimaux.

Assistance de bout en bout, de la conception à l’installation

En raison de la complexité de l’application, Timken a conçu une combinaison variée de 16 ensembles de roulements à rouleaux cylindriques, sphériques et coniques sur les trois systèmes de levage distincts. Cela comprenait des roulements à rouleaux sphériques de grand alésage à section mince personnalisés, des roulements à rouleaux cylindriques de grand alésage et des roulements à rouleaux coniques croisés de précision pour répondre aux exigences de densité de puissance élevée de Chongqing Gears.

Wang note qu’en plus de répondre aux besoins des applications de Chongqing Gear, les ingénieurs de Timken ont pris en compte tous les aspects de l’efficacité du système, jusqu’à la rationalisation du nombre de composants que l’opérateur devra garder à portée de main pour la maintenance.

Les installations de Timken en Chine, en Italie, en Roumanie et aux États-Unis, toutes dotées de capacités de fabrication uniques, ont produit et livré les roulements dans les délais. Au moment de l’installation des roulements, un responsable technique Timken était sur place pour superviser le montage correct de toutes les solutions de roulements.

Ce n’est pas la première fois que Timken soutient un projet « le plus grand du monde ». La société fournit des solutions de roulement et de transmission de puissance hautement conçues pour l’ éolienne offshore la plus puissante au monde , la plus grande centrale solaire au monde , et permet le télescope le plus puissant jamais construit .

Le levage extrême se produit partout. Découvrez comment Groeneveld-BEKA, une marque Timken et experte en systèmes de lubrification automatique, résout les problèmes techniques des navires de levage offshore qui installent des parcs éoliens en mer.

Published: 2022/10/12