全平衡卷扬式垂直升船机液压动态调平下的纵倾稳定特性研究

针对全平衡卷扬式垂直升船机在液压动态调平下的纵倾稳定性问题,对承船厢的纵倾稳定性、钢丝绳临界吊点中心距的计算、各子系统的稳定特性及响应快速性进行了研究,提出了一种承船厢耦合系统纵倾稳定特性的分析方法。建立了浅水晃动子系统、液压调平子系统、主提升机械子系统与承船厢结构子系统相互耦合的机-液-固-流耦合系统动力学模型,并运用变步长龙格库塔法对耦合系统进行了位移响应计算。研究结果表明:龙格库塔法计算的临界吊点中心距与李雅普诺夫运动稳定性判据得到的结果接近,误差小于4%;各子系统中最容易失稳的是浅水晃动子系统;响应调整至稳态的速度由快到慢依次为液压调平子系统、承船厢结构子系统、主提升机械子系统与浅水晃动子系统。

高扬程全平衡卷扬式垂直升船机系统稳定性分析

通过理论分析,推导了一种使全平衡卷扬式垂直升船机系统保持稳定的临界吊点中心距的理论计算公式,依据该公式研究了高扬程对系统稳定性的影响规律。根据第二类拉格朗日方程建立了一个七自由度的卷扬式垂直升船机系统的动力学模型,该模型考虑了承船厢、提升钢丝绳、重力平衡重、卷扬机、同步轴以及承船厢中的水体。基于笛卡儿法则推导了临界吊点中心距的理论计算公式,分析了升船机扬程对升船机系统稳定性的影响规律。运用四阶变步长Runge-Kutta法对全平衡卷扬式垂直升船机系统进行动力学仿真,模拟出不同临界吊点中心距下系统各自由度的位移响应,通过响应的收敛性来判定系统的临界吊点中心距。将推导出的理论计算公式的计算结果与系统动力学仿真的计算结果进行对比,得出误差为9.02%,从而验证了理论计算公式的准确性。该公式可以用来设计吊点中心距、提升钢丝绳刚度、卷扬机卷筒半径、同步轴刚度,判断高扬程全平衡卷扬式垂直升船机系统的稳定性。

三峡钢丝绳卷扬全平衡式垂直升船机机电耦合系统动力学仿真

建立了三峡钢丝绳卷扬全平衡式垂直升船机的双闭环调速电力拖动控制系统的模型和升船机各子结构的动力学模型 ,并通过刚性子结构法形成了整体动力学模型 ,运用 MATLAB中的SIMULINK模块 ,将电力拖动控制系统与整体动力学模型耦合 .采用 Wilson-θ法求解瞬态响应 .对误载水深为 +2 0 cm。

全平衡钢丝绳卷扬垂直升船机的安全锁锭装置方案探讨

针对采用齿轮齿条爬升加短螺柱、长螺母的安全锁锭装置存在的问题,提出一种全平衡钢丝绳卷扬垂直升船机的安全锁锭装置,采用电气同步轴和短螺柱微调装置解决短螺柱与主提升设备的同步运转及短螺柱在长螺母中的定位问题,同时采用短螺柱微调装置缩小短螺柱、长螺母的径向尺寸并降低长螺母的安装精度,并提出了短螺柱组装、长螺母、短螺柱微调与承船厢的连接方法,在正常时不影响升船机升降,事故时短螺柱组装、长螺母与承船厢刚性接触可使承船厢安全锁锭。与三峡升船机的对比结果表明,全平衡钢丝绳卷扬垂直升船机的安全锁锭装置在技术上具有可行性。

湿运全平衡钢丝卷扬垂直升船机在水口水电站的应用

水口水电站的过船建筑物由一线2×500t级升船机和一线2×500t级三级船闸组成。升船机为湿运全平衡钢丝绳卷扬提升垂直升船机,于2005年4月8日开始试通航,是我国目前建成投运的规模最大的垂直升船机。该升船机的成功投运,在提高通航能力、节水发电、节省运费、增加通航可靠性等方面都发挥出其显著的经济与社会效益,也为我国大型垂直升船机的设计提供了技术依据和有益的实践经验。

全平衡钢索提升式升船机组合结构自振特性

提出了全平衡钢索提升式升船机组合结构的动力模型。在多重子结构分析中利用子空间迭代完成了整体组合结构的自由振动计算 。

齿轮齿条爬升式与钢丝绳卷扬平衡式垂直升船机的液压控制特点分析

该文重点分析了齿轮齿条爬升式与钢丝绳卷扬平衡式垂直升船机的液压控制特点,阐述了液压传动控制对垂直升船机的重要性。

全平衡下水式升船机初探

本文提出一种全平衡下水式升船机设想方案，综合了全平衡升船机和垂直下水式升船机的特点，利用重力配重钢丝绳的油缸顶升装置实现承船箱直接入水，减少了不闸首土建和金属结构及机电设备的工程量，并可以提高运行的可靠性。

卷扬式垂直升船机的总体设计

介绍大型船厂的卷扬式垂直升船机的总体设计方案,对升船机机型选择、升船机设备布置及设计作简要论述,重点说明设备选型及设计要点,为类似产品设计提供借鉴。

福建水口全平衡垂直升船机调试技术研究与实践

全平衡垂直升船机是解决高坝通航问题的有效途径,而升船机在正式投入运行前必须通过严格的设备调试。介绍了福建水口全平衡垂直升船机在调试过程中所发现的一系列问题及解决方法:包括技术参数整定、优化逻辑闭锁条件、人机界面和数据库功能等。目前,水口电站升船机设备运行状态符合设计要求。根据水口升船机调试的实践经验,对钢丝绳卷扬提升式全平衡垂直升船机调试的关键技术进行了总结,以期对国内升船机建设提供一定的借鉴价值。

钢丝绳卷扬垂直升船机设备布置设计与研究

钢丝绳卷扬垂直升船机分为全平衡垂直升船机和下水式垂直升船机两种型式。两种型式的特点各不相同,应根据水利枢纽的条件,进行技术经济比较,确定升船机型式。对两种升船机型式的设备选择、总体技术参数的确定、平衡重重量的分配与选取、主体设备布置原则与基本方案等升船机总体设计的若干关键问题进行了研究探讨。

卷扬垂直升船机水动力学一些问题的探讨

卷扬垂直升船机的水动力学是一个复杂的课题，过去国内外对此研究甚少。近十余年，我们通过对三峡升船机水动力学的模型试验研究，尤其是通过对福建水口、广西岩滩两座升船机的大比尺全整体模型试验研究，积累了较多资料，本文综合这些试验研究成果，对垂直升船机运行中的水力特征值：如厢内水体波动形成的纵向偏心距、船厢的稳定、船舶行驶在厢体中的最大下沉量、承船厢入水时池内水面的最大升高值、卧倒门开启的工作条件等问题，作了比较系统的分析和介绍。

入水式钢丝绳卷扬垂直升船机中大直径卷筒的设计与应用

入水式钢丝绳卷扬垂直升船机有简化升船机运行程序、适应下游水位变幅大及变率快的优势,但因其主提升机规模较大,其主提升机的布置条件要求较高。文中所研究的项目为目前世界上规模最大的钢丝绳卷扬提升式下水式升船机,其主提升设备卷筒装置为目前世界上直径最大的提升卷筒。对该项目卷筒的工作原理、出绳方案及结构特点做了详细的阐述与研究,利用经典力学对卷筒结构及卷筒轴强度、刚度进行了设计计算,通过有限元建模分析对其结果进行了验证。

贵州乌江思林水电站钢丝绳卷扬式垂直升船机专题研究报告审查会召开

2008年6月19日～20日,水电水利规划设计总院在贵阳主持召开了贵州乌江思林水电站钢丝绳卷扬式垂直升船机专题研究报告审查会议。有关单位的领导、专家和代表参加了会议。会议听取了贵阳勘测设计研究院关于设计成果的汇报,并进行了认真的讨论和审议,形成了审查意见初稿。

我国首座全平衡垂直升船机投入使用

“九五”国家重大技术装备研制项目，我国首座全平衡钢丝绳卷扬垂直升船机一福建水口水电站2×500t级垂直升船机工程，克服重重困难，终于建成并投入试通航。

可调平衡重垂直升船机(湿运)系统研究

采用可调平衡重系统，以机电一体化技术手段，程控调整滑轮两侧钢绳张力差△F值的大小和方向，实现运行全过程的静动态平衡、随遇平衡，进而实现无需配置电力驱动系统，减小悬吊钢丝绳直径，取消尾绳、取消卷扬筒、不设转矩平衡重，简化制动装置等效果。

升船机上安全卷筒的设计与应用

大型安全卷筒采用双头出绳共槽钢丝绳卷绕方案,能够有效减少卷筒长度,同时采用双旋向卷筒形式,有效避免钢丝绳提升偏角产生的附加载荷作用于安全卷筒两侧的船厢轨道或平衡重轨道上。该安全卷筒在全平衡钢丝绳卷扬提升式升船机首次应用,名义直径为目前在建升船机最大,筒体长度最长,其安全性尤其重要,文中运用经典解析法对其进行设计计算,通过有限元法分析验证。

构皮滩垂直升船机金属结构和机械设备设计研究

构皮滩升船机工程由三级升船机组成,其中第一、三级升船机是目前国内外已建或在建的规模最大的下水式垂直升船机,其主提升机提升力位居国内乃至世界上所有垂直升船机之首;第二级升船机为国内乃至世界上单级提升高度最大的垂直升船机。对构皮滩三级升船机金属结构、机械设备的总体设计方案做了系统介绍,并简要总结了设计中的几个关键技术问题,包括平衡重重量确定、大型减速器研发、船厢纵倾稳定性试验等。研究成果可为同类型升船机的设计提供有益借鉴。

齿轮齿条爬升式升船机驱动系统的电机功率计算方法

齿轮齿条爬升式升船机驱动系统是由4套驱动机构和1套同步轴系统组成的复杂机械系统,其电机驱动功率须满足其中任意一台电机失效时升船机仍能继续运行的条件。目前的文献中尚无相关计算方法,也缺少相关的试验资料,基于此提出了计算电机功率的逆向路径法、功率平衡法和总效率法,并根据机械传动的基本理论,推导了3种方法的计算公式。运用上述3种方法分别对三峡升船机和向家坝升船机驱动系统的电机功率进行了计算。计算结果表明,这3种方法的计算结果较为接近。研究结果表明,通过比较3种方法的适用性、简便性和计算精度,在驱动系统设备布置已确定的情况下应优先采用功率平衡法,而总效率法可在初步设计阶段中使用。