[发明专利]一种重力式垂直升船机及升船方法

权利要求书

1.一种重力式垂直升船机，包括承船厢（13），其特征在于：承船厢（13）通过钢丝绳（1）及 提升装置中的卷筒（17）与平衡重连接，在承船厢（13）下部设置有重力水箱（7），重力水箱（7）上安装有重力水箱进水管（9）和重力水箱排水管（11），重力水箱进水管（9）和重力水箱排水管（11）分别由重力水箱进水阀（8）和重力水箱排水阀（10）控制，在重力水箱（7）还设有重力水箱排气孔（12）；升船机还包括充水装置，用于向承船厢（13）中充水，充水装置包括水箱（15），水箱（15）与卷扬机（14）连接，可实现水箱（15）的升降。

2.根据权利要求1所述的重力式垂直升船机，其特征在于：所述的重力式升船机的平衡重由重力平衡重和转矩平衡重两部分组成,转矩平衡重（16）的钢丝绳（1）绕经卷筒后经液压均衡装置（18）与承船厢（13）连接，重力平衡重的钢丝绳（1）绕经滑轮后与承船厢（13）连接。

3.根据权利要求2所述的重力式垂直升船机，其特征在于：所述的转矩平衡重包括中空的筒体（5），筒体（5）上部开设有充水口（4），下部设置有排水口（6），排水口（6）由排水阀控制；筒体（5）上部设置有支座（3），支座（3）上安装有平衡杠杆，筒体（5）通过支座（3）及平衡杠杆与钢丝绳调节器（2）连接，钢丝绳调节器（2）与钢丝绳（1）连接，承船厢发生严重漏水事故时，可通过排水阀打开排水口（6）排水，保证升船机的安全。

4.根据权利要求1所述的重力式垂直升船机，其特征在于：所述的重力水箱进水管（9）在承船厢与上游对接时经承船厢与上游航道相通。

5.根据权利要求1或4所述的重力式垂直升船机，其特征在于：所述重力水箱（7）的总容水重量（重力）等于或略大于升船机两倍的最大提升力。

6.根据权利要求1所述的重力式垂直升船机，其特征在于：在转矩平衡重的钢丝绳（1）与承船厢（13）之间还安装有液压均衡装置（18）。

7.根据权利要求1所述的重力式垂直升船机，其特征在于：所述提升装置包括同步系统和滑轮组（22），同步系统中的卷筒（17）以及安装在相邻两卷筒之间的连轴节（21），通过连接轴（23）及换向齿轮（20）将所有卷筒连接成一个封闭的同步系统。

8.根据权利要求7所述的重力式垂直升船机，其特征在于：在卷筒（17）上还设置有安全制动装置（24）。

9.根据权利要求1所述的重力式垂直升船机，其特征在于：充水装置的水箱（15）上部设有由充水装置第二充水阀（26）控制的管路，该管路与上游泵站连通；在充水装置水箱（15）下部设有充水管，打开充水装置充水阀（25）可向承船厢（13）充水。

10.权利要求1-9中任一所述的升船机的升船方法，其特征在于：包括以下步骤：

一、承船厢上升：

a、下游船舶已安全驶入承船厢（13），关闭承船厢（13）下游侧卧倒门及下闸首工作门上的卧倒门；打开重力水箱排水阀（10）排水，当重力水箱（7）中的水排放至平衡水位时，关闭重力水箱排水阀（10），暂停排水；

b、开启安全制动装置（24），令承船厢夹紧装置、顶紧装置、对接密封装置退出与下游航道对接的工作状态；

c、开启重力水箱排水阀（10），继续排放重力水箱（7）中的水，承船厢侧的重量继续减轻，当排至上升水位时，关闭重力水箱排水阀（10），升船机开始上升运行；

d、当承船厢（13）上升至接近上游对接位置时，负责减速的安全制动装置（24）启动，对卷筒（17）上的制动盘施加摩擦力，使升船机开始减速；

e、当承船厢（13）减速上升至与上游航道对接位置时，全部安全制动装置投入，闸住卷筒（17），升船机在与上游对接位置停机；

f、承船厢夹紧装置、顶紧装置、对接密封框启动，进入与上游航道对接的工作状态；

g、开启承船厢及上闸首工作门上的卧倒门，使承船厢与上游航道联通；

h 、开启重力水箱进水阀（8）向重力水箱（7）充水，当重力水箱（7）中的水充至平衡水位时关闭重力水箱进水阀（8），暂停充水；

i、船舶进出承船厢（13）；

二、承船厢下降

a、上游船舶安全驶入承船厢（13）；

b、关闭承船厢（13）上游侧卧倒门及上闸首工作门上的卧倒门；

c、承船厢夹紧装置、顶紧装置、对接密封框退出与上游对接的工作状态，打开安全制动装置（24）；

d、改由充水装置的向重力水箱充水，即开启充水装置的卷扬机（14），使充水装置的水箱（15）下降至适宜位置，开启充水装置充水阀（25），通过充水孔（19）向承船厢（13）充水，同时打开重力水箱进水阀（8）向重力水箱（7）充水；当充至下降水位时，关闭重力水箱进水阀（8）及充水装置充水阀（25），升船机开始下降运行；

e、当承船厢（13）下降至接近下游对接位置时，负责减速的安全制动装置（24）启动，对卷筒（17）上的制动盘施加摩擦力，使升船机开始减速，当承船厢减速下降至与下游航道对接位置时，安全制动装置全部投入，闸住卷筒（17），升船机在与下游对接位置停机；

f、承船厢夹紧装置、顶紧承装置、对接密封框启动，进入与下游航道对接的工作状态；

g、开启承船厢下游侧卧倒门及下闸首工作门上的卧倒门，使承船厢与下游航道联通；

h、船舶进出承船厢；

i、启动充水装置的卷扬机，将充水装置的水箱（15）提升至初始位置；开启充水装置第二充水阀（26）向充水装置的水箱（15）补水，完成一个升船周期。