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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

景洪电站水力式升船机钢丝绳的安装探讨

本文以实际工程为例，对景洪电站水力式升船机钢丝绳安装过程中常见的一些问题进行了探讨，并针对这些问题提出了相应的解决方案，具有一定的借鉴参考价值。

三峡工程全平衡卷扬式垂直升船机的安全措施探讨

本文针对三峡垂直升船机初选设定的钢丝绳卷扬提升机型方案，分析升船的各种事故情况，提出了安全设防措施的设计设想。

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。

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。