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。

百色升船机承船厢设计与计算研究

升船机承船厢尺度大、机械设备繁多、载荷工况复杂,且为空间薄壁结构,采用常规解析法进行设计计算,偏于保守,容易造成承船厢重量偏大和主提升系统布置困难。文章通过对百色升船机承船厢进行纵倾稳定设计,确定主机和吊点布置方案,并根据承船厢运行特点和结构复杂性,结合有限元分析方法,对结构进行静强度、刚度、稳定性及模态计算分析研究。研究结果表明:百色升船机承船厢的设计满足规范和经济性要求,且计算方法简便可靠,能全面反映承船厢结构的受力特性,对设计制造安装和后期运行监测均有很好的指导意义。该计算方法可推广应用至同类型升船机承船厢的结构设计与改造中。

全平衡垂直升船机承船厢漏水过程分析

全平衡垂直升船机防事故能力,通常主要是指升船机防止承船厢漏水以及在承船厢漏水事故发生时升船机的事故应对能力。对于载运客船的升船机,防事故能力是升船机十分重要的安全性指标。对于以过货轮为主的升船机,需综合考虑安全性、经济性和运行可靠性,针对事故的可能原因和可能产生的最不利后果,采取合理的漏水事故应对措施。为此首先应对漏水量的大小和漏水速率进行分析,为选择相应的技术方案提供相关的依据。根据薄壁小孔出流的水力学公式,建立了不同事故工况下变水头小孔出流的承船厢漏水数学模型,导出了船厢失水深度随时间变化的函数关系,并结合高坝洲升船机和彭水升船机,分析了承船厢在漏水情况下继续运行的条件。

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。