[实用新型]一种适合重载高扬程应用的全平衡摩擦驱动式垂直升船机

说明书

一种适合重载高扬程应用的全平衡摩擦驱动式垂直升船机，包括位于升船机主体上部的顶部机房、安装于顶部机房的主提升系统、平衡重系统、由主提升系统和平衡重系统配合悬吊的承船厢、承重塔柱；主提升系统安装在顶部机房楼板地面，包括8套平衡摩擦卷筒、4台摩擦卷筒提升机、1套同步轴系统、2套润滑泵站及4套安全制动系统；每台摩擦卷筒提升机由2套提升摩擦卷筒、1台减速器、1台电动机组成；每套安全制动系统包括2套安全制动器、2套事故制动器，1套工作制动器和1套液压泵站，所述提升摩擦卷筒和平衡摩擦卷筒均采用摩擦式卷筒，从而缩短了卷筒的长度，使重载高扬程升船机主提升机轴向布置问题容易解决；并可实现船厢水漏空情况下升船机的全制动。

技术领域

本实用新型涉及到水利水电工程领域，更加具体来说是适合重载高扬程应用的钢丝绳卷扬摩擦驱动式全平衡垂直升船机。

背景技术

随着河流水电资源开发带来的航运条件改善，部分地区(如金沙江流域)内河水运事业迎来了新的发展契机，从而为高坝通航技术提出了新的要求。相对于船闸而言，升船机在高坝通航方面具有更大的优势和潜力。有鉴于此，国家十三五科技攻关项目“重大水利枢纽通航建筑物建设与提升技术”中设立了“200m级大型垂直升船机成套技术”课题，旨在开发以重载超高扬程为应用背景的升船机的新技术，解决重载高扬程升船机设计、制造、安装等建设环节中的关键技术问题。

目前国内已建或在建的垂直升船机工程，其主要型式有钢丝绳卷扬提升全平衡型式、齿轮爬升全平衡型式、以及全平衡水力驱动型式，其中钢丝绳卷扬提升部分平衡船厢下水型式和全平衡水力驱动型式目前仅限于过船规模和提升高度都不大的升船机。目前国内乃至全世界规模最大的升船机为三峡升船机，其型式为全平衡齿轮爬升式，过船规模3000t级(排水量)，提升高度为113m；国内规模居第二位向家坝升船机，其型式同样为全平衡齿轮爬升式，过船规模1000t级(载重量)，提升高度为114.2m。目前这两座升船机均已建成投运。该型式升船机的特点是船厢重量由钢丝绳悬吊的平衡重全部平衡，安装在船厢上的小齿轮与安装在塔柱结构上的齿条形成齿轮齿条运动副，用以驱动船厢升降运行。小齿轮驱动机构克服的载荷主要包括船厢内水深偏差引起的偏重、船厢升降过程中的摩擦阻力、钢丝绳僵性阻力和惯性力等。船厢上设置了安全机构，通过与驱动机构连接带动旋转螺杆与小齿轮同步运行，当发生船厢超载失衡事故时，在船厢静止状态下通过驱动机构液气弹簧动作，消除旋转螺杆与安装在塔柱上的螺母柱之间的螺纹间隙，实现对失衡事故条件下船厢的支承。三峡升船机和向家坝升船机的成功建设，证明了该型式升船机应用于重载大扬程条件具有一定的优势。国家十三五攻关相关课题的初步研究成果表明，当升船机规模提高到过船吨位为载重量3000t级，扬程为200m时，该升船机也是适用的，不存在难以克服的技术问题。该升船机另一个明显的优点是安全性高，当船厢因沿程漏水或对接期间沉船等因素造成升船机全平衡条件破坏时，安全机构螺母柱可对失衡的船厢提供支承。但该型式升船机存在造价相对较高、设备制造安装难度大的弱点。由于大多数升船机以过货船为主，尽管该型式升船机具有突出的优点，但在国内的应用尚不够广泛。