三峡升船机安全机构埋件传力机理研究

三峡升船机是世界上技术难度和规模最大的垂直升船机,选用长螺母-短螺杆系统作为遭遇事故时的安全机构,安全机构传力可靠性对于保障升船机安全运行至关重要。建立了螺母柱结构精细化仿真计算模型,按照设定的事故工况研究了螺母柱的变形与应力,计算结果表明,螺母柱、工字钢、灌浆材料、一期混凝土、预应力锚栓、钢筋的拉压应力均小于相应的强度值,设计提出的传力机理与数值计算结果相吻合。沉船事故工况与船厢水泄空工况的原型试验结果表明,螺母柱埋件在试验过程中的位移很小,且未发现其他破损现象,此结果证明了螺母柱结构的可靠性,也验证了设计阶段的分析结论。

三峡升船机塔柱结构变形及其机构适应性研究

三峡升船机作为世界上规模和技术难度最大的垂直升船机,也是我国第一座齿轮齿条爬升、长螺母-短螺杆安全机构、平衡重式垂直升船机,其塔柱结构变形与承船厢相关机构的适应性是三峡升船机能否正常可靠运行的关键问题。在三峡升船机的设计阶段,基于设计荷载及其组合开展了塔柱结构变形的计算分析,研究提出了重点部位最大可能变形预测值,并对这些重点部位的机构适应性进行了评估;在调试运行阶段,基于变形监测资料对塔柱结构的变形进行了反演分析,反演分析结果表明,设计阶段的变形预测值及其规律与实测值基本相符,重点部位的实际变形值小于按照极端情况提出的最大可能变形预测值,也小于相应机构的适应值,升船机运行状态良好。文中采用的塔柱结构荷载组合及变形预测方法,以及通过最大可能变形预测值评估机构适应性的方法是合适的,该方法也可用于200 m级同类型升船机的设计分析。

螺母侧板的级进模具设计

根据螺母侧板的结构,分析了该产品的冲压工艺,指出在模具上对螺母侧板上进行攻牙是这套模具的难点;利用3D建模软件对产品进行造型后,得到了该产品的展平图,从而得到该产品的准确落料模尺寸;然后,详细地介绍了螺母侧板级进模具的料带图,并重点分析了该模具的翻边工艺;在该模具上安装螺母螺杆机构、齿轮机构和丝锥等结构,利用上模的上、下运动作为动力源,由螺母螺杆机构将上模的直线运动转化为旋转运动,并通过齿轮机构带动丝锥旋转,从而在级进模具中插入攻牙工序,在级进模具的生产过程中实现对产品的攻牙,可代替人工攻牙,实现自动化生产。

法兰盖级进模结构设计

分析了法兰盖的结构和冲压工艺,指出用级进模生产法兰盖钣金件,并在级进模上安装攻牙装置,对法兰盖上的螺纹孔进行攻牙。首先,介绍了法兰盖级进模的料带图,指出其重点工序为落料、翻边、攻牙和脱模,难点为确定级进模的步距;然后,介绍了确定落料模尺寸的方法,并着重分析了该产品翻边孔底孔直径的计算方法;最后,介绍了攻牙机构,指出在该模具上安装攻牙机构等,并利用上模的上下运动作为动力源,在模具冲压过程中对产品实现攻牙工序。由于产品上相邻螺纹孔相隔的距离太近,分两个工位对4个螺纹孔进行攻牙。