水力浮动式快速垂直升船机论文

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1、水力浮动式快速垂直升船机论文水力浮动式快速垂直升船机是在水力浮动式转矩平衡重升船机（专利号ZL99116476.8）的基础上研发出的一种安全、高速、节水型垂直升船机，它与水力浮动式转矩平衡重升船机相比，可节约大量的操作用水；与钢丝绳卷扬垂直升船机相比，运行更加安全可靠；与目前国内外各类垂直升船机相比，这种升船机的升降速度有较大幅度的提高（可达0.5m/s以上）；如果与同等规模的船闸相比，其操作用水仅相当船闸操作用水的3%左右，也就是说同等规模的船闸升降一次的操作用水，可供水力浮动式快速升船机升降30次。水力浮动式快速升船机的动作原理是：以平衡筒的总重量平衡承船厢的

2、总重量.freel的间隙，只有在平衡筒的运动方向与竖井中轴线产生偏差时，导向轮才与钢衬板相接触。为制作、安装方便平衡筒直径应与提升平衡筒保持一致，平衡竖井的直径可比提升竖井适当大一些。在我国钢丝绳卷扬垂直升船机应用比较普遍，但它的平衡重是固态的，当发生承船厢水体全部漏空这样的极端事故时，安全装置将无法应对。水力浮动式快速升船机承船厢发生漏水事故时，平衡筒的重量可以与承船厢漏水进行互动并保持平衡，有效地杜绝了因承船厢漏水引发的恶性事故，升船机的运行安全有了可靠保证。2水力浮动式快速升船机的提升装置快速升船机的提升装置与水力浮动式转矩平衡重升船机的提升装置基本相同，它

3、利用水的浮力促使承船厢升降，不需要设置提升电机及大扭矩减速箱，避开了大型升船机设计、制造、安装、维护方面的难题。负责提升的平衡筒(18)，安装在提升竖井(19)内，它的直径与高度由升船机运行时可能发生的最大提升力、上游最低通航水位、下游最高通航水位及最大升程确定。提升竖井（19）底部与等惯性连通管(17)连接。等惯性连通管的进水管(26)与上游水库相通，排水管(27)通往下游。进水阀(11)与排水阀(10)分别安装在进、排水管上。升船机运行时，通过操作进水阀或排水阀使提升竖井充、泄水，用以改变提升平衡筒的重量，达到克服摩阻力使升船机升降的目的。提升平衡筒亦为钢制水

4、筒，筒内装有水。在提升平衡筒的上部装有两组动滑轮，绕经其中一组动滑轮的钢丝绳缠绕在卷筒的左旋绳槽中，绕经另一组动滑轮的钢丝绳缠绕在卷筒的右旋绳槽中。钢丝绳的一端经杠杆式拉力均衡装置（20）与塔拄顶部的固定支架连接；另一端经拉力均衡装置（6）与承船厢（8）相连接。提升平衡筒上也装有导向轮，正常时导向轮与提升竖井内壁之间保持1～2cm的间隙。平衡筒的顶部有进人孔，供安装检修时向平衡筒充、排水用。由于承船厢的重量已被平衡筒平衡，提升竖井中的提升平衡筒只克服摩阻力就可使升船机升降。因此，所需的操作用水很少，进水管、排水管、进水阀、排水阀的通流面积均比较小，为提高升船机的升

5、降速度创造了非常有利的空间。提升竖井对称布置在承船厢室的两侧。为保证升船机的运行不受上、下游水位变动的影响，令竖井最高水位等于上游最低通航水位，竖井最低水位等于下游最高通航水位，提升平衡筒在此区间内运动，牵动承船厢与上、下游任何通航水位实行对接。由于承受水压力，提升竖井内壁须设钢里衬。3水力浮动式快速升船机的等惯性输水系统等惯性输水系统是快速升船机的动力输送系统及软同步系统。它由进水口栏污栅、检修闸门、进水管（26）、进水阀（11）、等惯性竖井连通管（17）、提升竖井(19)、排水阀(10)、排水管(27)、检修闸门等组成。（见水力浮动式快速升船机原理图及等惯性输

6、水系统示意图）若想提高钢丝绳卷扬垂直升船机及齿轮爬升螺旋锁定垂直升船机的升降速度，必须增大提升电机的功率及减速箱的输出扭矩，对水力浮动式快速升船机而言，提升竖井的直径与升船机的最大升程一经确定，耗水量就是恒定的，升船机的升降速度仅与进、排水管的流量有关，选用较大直径的进、排水阀及相应的进水管、排水管，便可提高升降速度。水力浮动式快速升船机的升降速度可以达到0.5m/s以上,比传统升船机的升降速度提高一倍多。为了保证升船机的运行平稳，水在进水管及排水管中的最大流速应控制在Vmax≤8m/s为宜。等惯性连通管与提升竖井交界处的流速，应控制在V≤2m/s为宜。4进水阀和

7、排水阀快速升船机的开、停、升、降是通过对进水阀（11）和排水阀（10）的操作实现的，它是升船机的关键设备。由于锥阀的调节性能较好，快速升船机的进水阀和排水阀最好选用锥阀，其次是球阀。为方便检修和维护，进水阀和排水阀可选用同一规格型号的阀门。进水阀与排水阀采用液压操作系统。5升船机的硬同步系统水力浮动式快速升船机采用封闭的机械同步系统，它由提升卷筒（2）、轴承座（3）、齿式联轴器（1）、连接轴（28）、及换向伞齿轮（4）等组成。它是快速升船机的硬同步系统。来自平衡筒(15)及提升平衡筒(18)的钢丝绳分别缠绕在与其相对应的卷筒外园按左、右旋车制的绳槽内，为了防止钢丝

8、绳与卷筒之