水力重力式垂直升船機(jī)的研究

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1、水力重力式垂直升船機(jī)的研究論文關(guān)鍵詞：水力重力垂直升船機(jī)研究論文摘要：水力重力式垂直升船機(jī)工作原理是：通過(guò)滑輪組、卷筒的鋼絲繩纏繞系統(tǒng)，將船廂與重力水箱以?xún)蛇吰胶獾姆绞綄?duì)接起來(lái)，使得船廂與重力水箱的各起吊點(diǎn)互為鋼性聯(lián)接，有利于上下運(yùn)行時(shí)保持很好的同步。若要船廂下降，就打開(kāi)重力水箱上的運(yùn)行排水閥直接排水；若要船廂上升，就利用水庫(kù)上游之水，給重力水箱中加水。通過(guò)利用水的重力，改變兩邊對(duì)重的重力差，直接用重力水箱驅(qū)動(dòng)船廂的上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上下游水位的通航對(duì)接。重力水箱的加水的原理是：通過(guò)加寬供水口的面積，以減緩水的流速，采用多層

2、供水方式，達(dá)到減小供水口與重力水箱之間的供水落差。水是從蓄水箱的漫水孔板以漫出的形式流出，再順著水幕墻板向下流入重力水箱，蓄水箱是多層的。我國(guó)“十一五”發(fā)展規(guī)劃綱要提出了有序開(kāi)發(fā)水電，建設(shè)金沙江、雅礱江、瀾滄江、黃河上游等水電基地及溪洛渡、向家壩等大型水電站的要求。隨著我國(guó)對(duì)西部地區(qū)開(kāi)發(fā)力度的加大和西電東輸?shù)膶?shí)施，水能資源開(kāi)發(fā)勢(shì)在必行，解決高壩通航問(wèn)題作為水資源綜合利用的重要組成部分顯得愈為迫切和重要。更是開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)，我國(guó)升船機(jī)建設(shè)數(shù)量也將會(huì)越來(lái)越多，升船機(jī)設(shè)計(jì)、制造、安裝技術(shù)將得到進(jìn)一步提高，升船機(jī)在西部水資源開(kāi)發(fā)中將

3、發(fā)揮越來(lái)越大的作用。西部很多河流如瀾滄江、金沙江、嘉陵江、西江、烏江、紅水河、南北盤(pán)江等正處于梯級(jí)開(kāi)發(fā)中，一大批航電樞紐亟待興建，升船機(jī)應(yīng)用前景廣闊。此外正在設(shè)計(jì)和擬建的還有構(gòu)皮灘、思林、百色、龍灘等大型升船機(jī)工程。同時(shí)隨著西部水運(yùn)的發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，也急需提高升船機(jī)的設(shè)計(jì)、及維護(hù)水平，保證升船機(jī)的順利建設(shè)和安全運(yùn)行［1］。另一方面，眾多、水電樞紐工程作為航道上的節(jié)點(diǎn)，如一個(gè)梯級(jí)樞紐通航設(shè)施的不建、緩建或低標(biāo)準(zhǔn)修建，就會(huì)破壞內(nèi)河航運(yùn)的連續(xù)性，制約河流的通航能力甚至導(dǎo)致河流斷航，就會(huì)形成中西部17條樞紐通航的“瓶頸”。

4、樞紐通航設(shè)施作為內(nèi)河航道的一個(gè)組成部分，具有性和基礎(chǔ)性，政府公共投入不足難以緩解電航矛盾。造成部分具有重要航運(yùn)功能，但建設(shè)較高的梯級(jí)建設(shè)難以開(kāi)展，阻礙河流全江渠化進(jìn)程；從而制約了內(nèi)河航運(yùn)的發(fā)展空間［2］。投入不足難以緩解電航矛盾，是否能從升船機(jī)制造上減少的成本？本文力圖研究、論證一種，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、制造更容易、維修更方便、投入更小、運(yùn)行成本更低的升船機(jī)。它是一種通過(guò)改變重力水箱內(nèi)的水量，直接用重力水箱驅(qū)動(dòng)船廂的水力重力式垂直升船機(jī)。國(guó)內(nèi)與水力重力式垂直升船機(jī)相關(guān)的背景目前，為了制造出性?xún)r(jià)比更好的升船機(jī)，中國(guó)專(zhuān)利號(hào):提出的《

5、滑輪組平衡升船機(jī)》，在每根平衡鋼絲繩的兩端各加上平衡滑輪組一個(gè)。使船廂與平衡舵連接成整體，并相互平衡，再在船廂與平衡舵之間設(shè)起吊機(jī)若干部，起吊鋼絲繩二根與起吊滑輪組二個(gè)等構(gòu)件所組成，可使船廂升降，還可減少起吊力［3］。及中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枺骸端Ω?dòng)式快速垂直升船機(jī)》，是向提升豎井充水或排放提升豎井中的水，達(dá)到改變提升平衡筒的重量克服摩阻力促使船廂升降的目的［4］。這些方案各有長(zhǎng)處，也有短處。例如，正在建設(shè)中的三峽大壩升船機(jī)，其提升高度將達(dá)113m，提升重量達(dá)16000t,經(jīng)過(guò)半世紀(jì)論證，升船機(jī)定型為：齒輪齒條爬升、長(zhǎng)螺母柱

6、短螺桿安全裝置的設(shè)計(jì)方案。它的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由開(kāi)式齒輪、齒條、液氣彈簧、減速器、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備組成。其齒輪齒條z=l6、模數(shù)m=、齒輪直徑D=、單節(jié)齒條長(zhǎng)度4725mm,升船機(jī)設(shè)計(jì)概算基本方案確定的靜態(tài)（1993年5月末價(jià)格水平）達(dá)到億元。它具有有先進(jìn)的安全裝置，但用于驅(qū)動(dòng)船廂的設(shè)備之大，制造之難。當(dāng)船廂與閘首對(duì)接過(guò)程中誤載水深超過(guò)正負(fù)5cm時(shí)，需啟動(dòng)船廂兩端的可逆水泵系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)［5］。水力重力式垂直升船機(jī)的原理簡(jiǎn)述鋼絲繩纏繞系統(tǒng)，水力重力式垂直升船機(jī)，通過(guò)滑輪組、卷筒的鋼絲繩纏繞系統(tǒng)，將船廂與重力水箱以?xún)蛇吰胶獾姆绞綄?duì)接起來(lái)

7、，使得船廂與重力水箱的各起吊點(diǎn)互為鋼性聯(lián)接，有利于上下運(yùn)行時(shí)能保持很好的同步。承船箱上下驅(qū)動(dòng)方式，承船箱的上、下是用很簡(jiǎn)單的方法實(shí)現(xiàn)。若要船廂下降，就排放重力水箱中的水，若要船廂上升，就給重力水箱中加水。通過(guò)改變兩邊對(duì)重的重力差，使承船箱上下運(yùn)動(dòng)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)上下游水位的通航對(duì)接。重力水箱的加水的原理是，通過(guò)加寬供水口的面積，以減緩水的流速，采用多層供水方式，達(dá)到減小供水口與重力水箱之間的供水落差。將水庫(kù)上游之水導(dǎo)入蓄水箱，水是從蓄水箱的漫水孔板以漫出的形式流出，再順著水幕墻板向下流入重力水箱，蓄水箱是多層的。重力水箱的排水

8、方式是，重力水箱上裝有運(yùn)行排水閥，打開(kāi)運(yùn)行排水閥可直接排水。水力重力式垂直升船機(jī)的優(yōu)勢(shì)與憂(yōu)慮眾所周知，升船機(jī)比船閘節(jié)省水或幾乎不耗水，船閘的制造難度也大得多，如三峽的船閘人字門(mén)、輸水系統(tǒng)的制造都是非常復(fù)雜的，升船機(jī)的造價(jià)通常低于船閘。升船機(jī)按承船廂運(yùn)行的線路，分為垂直式和斜面式兩類(lèi)。垂直升船機(jī)是承船廂沿垂直方向升降的