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。

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。

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。

钢丝绳卷扬提升式垂直升船机液压动态调平控制方法

钢丝绳卷扬提升式垂直升船机运行过程中,钢丝绳之间受力不平衡造成拉伸长度不均,导致船厢纵倾。为此,提出一种升船机液压动态调平控制方法。根据运动学原理建立液压的钢丝绳、液压缸及其活塞动力函数后,构建液压管道连通函数。运用比例放大装置、比例调速阀、液压缸与传感器搭建液压调平系统闭环传递函数。采用双输入三输出的动态矩阵、模糊理论设计控制装置,通过隶属度函数、加权平均算法求解最佳控制参数。根据此参数动态调整控制装置,实现液压平衡。实验结果表明,所提方法调平控制精度高,且控制用时短,能够有效保证升船机液压安全稳定。

升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置设计方法

钢丝绳-缓冲油缸防撞装置主要应用于过船规模较大的升船机工程中,目前关于该形式防撞装置设计方法的研究甚少,且存在一定局限性,直接影响防撞装置的布置和设计。基于船舶与防撞装置撞击过程中能量转换以及空间几何关系的分析,提出钢丝绳-缓冲油缸防撞装置设计计算方法,包括钢丝绳张力、船舶水平行进距离和油缸缓冲行程等重要参数的设计计算和控制条件的确定。通过设计计算结果与向家坝升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置实船试验结果的比较,验证了本设计方法的安全性和合理性。提出的设计方法可为升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的设计和改造提供参考。

构皮滩钢丝绳卷扬下水式升船机受力特性观测分析

构皮滩第1、3级升船机是目前世界上建成的最大的钢丝绳卷扬下水式垂直升船机。通过原型观测分析升船机出入水运行受力特性,验证升船机各项创新设计。结果表明,船厢按设计速度出入水运行平稳收敛,溢流孔风速、附加水动力荷载、船厢应力与变形、卷筒扭矩与应力等参数均在预期和安全范围内稳定变化,船厢排气孔布置、底铺板楔形体等设计取得良好效果;在设计运行速度内,船厢出入水速度对升船机受力特性影响不大,出入水速度尚有一定优化空间。

下水式钢丝绳卷扬垂直提升升船机水力特性研究综述

下水式升船机可适应较大的水位变幅及较快的水位变率.我国中西部地区河流具有水量及水位随季节变化大、河势狭窄等特点,因此下水式升船机有较广阔的应用前景.主要针对岩滩、构皮滩升船机的研究成果,首先总结了下水式钢丝绳卷扬垂直提升升船机的特点、运行方式、船厢出入水过程中所涉及到的水动力特性;其次,概述了船厢出入水过程中船厢内以及船池内水体的波动特性,以及前人所进行的理论分析及公式推导;最后,综述了船厢出入水时,前人关于船厢附加水动力荷载产生机理的探讨以及为降低附加水动力荷载而采取的工程措施及其效果,总结了相关的经验公式.此外,提出了下一阶段需要研究的重点问题,如船厢出入水过程升船机水动力特性规律性的研究;数值模拟计算研究;结合物理模型,深入探讨船厢受力、船厢运行平稳性以及提升系统荷载的变化特性等.

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。

升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的动力学计算方法

钢丝绳-缓冲油缸防撞装置目前已在多座升船机中得到应用,其防撞吸能是一个较为复杂的动力学过程,目前还未有研究涉及。根据钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的工作原理,在考虑水体对船舶的水动力作用、钢丝绳弹性变形、缓冲油缸溢流阀的限载功能等因素的条件下,建立包括船舶和钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的两阶段二阶非线性动力学模型,提出对升船机钢丝绳-缓冲油缸拦阻吸能装置关键性能参数进行分析的数值计算方法和防撞装置安全性评估方法。应用提出的方法对向家坝升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置进行了动力学数值仿真计算,并与向家坝升船机实船撞击试验结果进行了比较分析,说明提出的动力学计算方法与实船试验结果基本吻合且偏于安全,可为钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的设计和校核提供参考。

钢丝绳卷扬平衡重式垂直升船机若干设计问题探讨

介绍承船厢下水型式垂直升船机适应下游水位变率的方法，并根据下水与不下水两种型式升船机主要特点进行对比分析，并在此基础上提出选型原则意见。

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。

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。

钢丝绳卷扬垂直升船机设备布置设计与研究

作为一种起升高度高,通过时间短,运行成本相对较低的船舶下水起升装置,船舶起重器已在我国大型造船厂得到了广泛的应用。 船舶升降机是一项庞大的系统工程,涉及土木工程、机械、液压、电气、控制、消防、建筑等众多专业。其中,机械设备是船舶升降机项目的核心部分,其总体设计包括 船舶升降机基本型号的选择,主要技术参数的确定,设备布局的选择以及合理的选择等。针对船厂起重物体吨位大,仰角较小的特点,设计采用钢丝绳缠绕式垂直船舶升降机的方案,简要讨论了主要机械设备的总体设计。

行业标准 《钢丝绳卷扬提升式垂直升船机验收规范》(送审稿)专家审查会在贵阳市召开

2017年12月26日至28日，全国起重机械标准化技术委员会在贵州省贵阳市组织召开了机械行业标准《钢丝绳卷扬提升式垂直升船机验收规范》（送审稿）专家审查会议，参加会议的有来自垂直升船机的生产企业、科研院所、使用单位以及检测机构等方面的专家共15个单位21名代表。

升船机多钢丝绳受力液压均衡特性研究

在提升钢丝绳和船厢之间设立液压油缸,可起到均衡钢丝绳受力的作用。而升船机液压均衡子系统为一阶反馈系统,与机械提升等二阶结构子系统在建模方式上存在巨大差异,无法求其动态响应。为此,利用卷扬系统与液压系统在界面耦合处力和位移协调关系,提出一种动态耦合的分析方法,建立机械卷扬-液压均衡系统数学模型;根据合并后的机械卷扬-液压均衡系统数学模型,提出利用界面凝聚的动态子系统方法,建立包括机械卷扬-液压均衡、承船厢和塔柱等子系统在内的升船机综合动力学方程。最后,利用整体动态仿真结果对液压均衡油缸的拉力均衡特性进行动态分析。

三峡升船机钢丝绳断丝与磨损检测原理及实现

根据三峡升船机钢丝绳的使用特点，提出了三峡升船机钢丝绳检测的原理与方法，采用周向多回路对钢丝绳轴向励磁，利用漏磁场原理检测钢丝绳断丝，磁桥回路检测钢丝绳磨损量，并实现在一个传感器中对断丝和磨损两种缺陷信息的综合检测。在信号处理方面设计了相应的电路和软件，实现了缺陷的定量分析。

大型垂直升船机钢丝绳组件安装技术

针对大型垂直升船机钢丝绳组件安装的特点和难点及传统安装方法的不足,提出一种科学实用的升船机钢丝绳组件安装技术及作业方法。采取钢丝绳出绳点精确定位、多绳共槽全卷绕结合绕绳机架等技术措施,解决了钢丝绳组件安装数量多、绳径大、施工场地狭窄、长、短绳多绳共槽卷绕的难题。该技术已在景洪、三峡等升船机工程中得到应用,效果显著。

多电机直流传动系统在钢丝绳卷扬提升中的应用

介绍了多电机直流电气传动系统在钢丝绳卷扬提升中的应用。研究了多电机电气传动系统的结构及组成与配置 ,并对电气传动的控制进行了应用分析。

水力式升船机钢丝绳弹性模量对运行稳定性的影响

水力式升船机机械连接系统中,钢丝绳是连接平衡重和船厢的柔性介质。钢丝绳在升船机运行过程中的变形特性与升船机运行稳定性有密切关系,研究意义明确。针对钢丝绳变形,进行一维仿真计算,分析绳端变形特性,进而揭示运行过程中钢丝绳弹性变形引起的船厢或平衡重附加位移特性。此外,建立“同步轴-钢丝绳-载水船厢”三维耦合模型,研究了钢丝绳弹性模量对船厢纵向倾斜量的影响,获得船厢纵倾量对钢丝绳弹性模量的响应规律。

大型钢丝绳入水式升船机承船厢结构设计与有限元分析

入水式钢丝绳卷扬式垂直升船机是升船机形式中的一种,其特点为承船厢可以直接入水,不需船厢与闸首无缝对接,有效地简化了升船机运行程序。文中对其入水式承船厢结构设计做了详细的阐述与研究,优化了结构入水特性,同时对承船厢结构在空中及入水运行工况做了详细的受力分析,利用有限元模型计算验证了其强度、刚度符合设计要求。