一种全液压提升式升船的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种全液压提升式升船机，包括承船厢、卧倒门、防撞装置和两个塔柱，还包括锁锭装置、顶紧导向装置、主提升油缸、厢底承托梁、锁锭座和导轨，厢底承托梁安装在承船厢的底部；主提升油缸的一端与塔柱连接，另一端与厢底承托梁的端部连接；锁锭装置安装在承船厢的顶部两侧，锁锭座安装在塔柱上；顶紧导向装置安装在承船厢的两侧，顶紧导向装置的一端连接在承船厢上，另一端连接在导轨上，导轨安装在塔柱上。本实用新型采用厢底承托梁支撑承船厢的方式，承船厢受力条件明确，结构的受力、刚度以及运行安全性好；采用多缸同步驱动提升、同步闭锁，保证承船厢平稳运行、安全锁定；整体结构简单合理，投资成本低。
【专利说明】一种全液压提升式升船机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种升船机，特别是一种全液压提升式升船机，属于水利水电工程领域。
【背景技术】
[0002]升船机是河流拦河大坝常见的一种附属建筑工程，是利用机械装置升降船舶以克服航道上集中水位落差的通航建筑物。与相同作用的船闸装置相比较，在投资规模基本相同的情况下，缩短了船舶的过坝时间，提高了通航效率，节约了水资源。
[0003]目前国内外所研究和建成的升船机，按运船方式，可分为干运和湿运两种；按运船轨迹，可分为垂直升船机和斜面升船机两种。其中，垂直湿运式升船机以其易于适应上下游水位变化，在国内外升船机项目中得以广泛应用。垂直湿运式升船机按提升装置分类，可分为钢丝绳卷扬式、齿轮齿条爬升式、浮筒式以及水力浮动式转矩平衡重升船机等几种类型。钢丝绳卷扬式升船机是国内外应用较为广泛的一种升船机型式，由承船厢、主提升系统、配重等组成，配重用于平衡承船厢及厢内水体的重量，当承船厢发生漏水，导致两侧重量相差较大时，易产生安全事故。因此，此类升船机对承船厢防漏水措施及在承船厢发生漏水事故发生时的应对能力有很高的要求，且结构复杂，投资大；齿轮齿条爬升式升船机，利用安装在承船厢两侧的齿轮与安装在两侧塔柱上的齿条的啮合升降船厢，系统中也设有配重，在发生船厢漏水事故时，船厢能可靠地锁定在螺旋安全装置上，是目前安全性较高的一种升船机型式，但对安装齿条的塔柱精度要求较高，对塔柱结构变形也有很高要求；浮筒式升船机利用浮筒从水中获得的浮力来平衡船厢的重力，不需要设置平衡重装置，结构简单，但需修建竖井，受地质条件限制较大；水力浮动式转矩平衡重升船机，利用浮筒浮力的变化升降船厢，能够在承船厢漏水时产生新的平衡，安全性高，但同步效果不佳。
[0004]综上，已有升船机机型多为卷扬提升式升船机，主要用于解决高坝货运通航问题，对乘坐的舒适性要求不高，且大多需要在船厢室的顶部或地下空间修建主机房以设置提升设备，在塔筒内设置平衡重系统以减少主提升系统提升力，此类升船机结构复杂，投资高。随着城市水系整治工程和中小型水利枢纽建设工程的发展需求，将逐步建设一批中、小型升船机用于客运通航，对升船机乘坐的舒适性、安全性有更高的要求。
[0005]中国专利号200710061663.4公开了名称为“液压升船机”的专利，该升船机是以液压升降机械手配合竹节式推进柱的结构使升船箱(即承船厢)步进式上升和下降，实现单个短行程液压缸完成大距离升降，升降方式类似齿轮齿条爬升式升船机，但该升船机升降速度较慢，且还需要设置配重，结构设计不够简单合理，乘坐不够舒适，没有很好地克服现有技术中的上述缺陷。
[0006]中国专利号200810233544.7公开了名称为“一种液压提升式升船机”的专利，该升船机通过在浮筒和竖井之间增加密封使其变为活塞结构，该活塞结构配合上下游水头差为承船厢提供升降的动力，但该升船机还是需要修建竖井，结构复杂，对密封性要求高，没有很好地克服现有技术中的上述缺陷。实用新型内容
[0007]本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、结构紧凑、运行安全平稳、可靠性高、投资少的全液压提升式升船机。
[0008]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:该全液压提升式升船机包括承船厢、卧倒门、防撞装置和两个塔柱，承船厢位于两个塔柱之间，承船厢的两端设置有卧倒门，两个卧倒门的内侧均设置有防撞装置，其特征在于:还包括锁锭装置、顶紧导向装置、主提升油缸、厢底承托梁、锁锭座和导轨，所述的厢底承托梁安装在承船厢的底部；所述主提升油缸的一端与塔柱连接，另一端与厢底承托梁的端部连接；所述的锁锭装置安装在承船厢的顶部两侧，锁锭座安装在塔柱上，锁锭装置与锁锭座一一对应匹配；所述的顶紧导向装置安装在承船厢的两侧，顶紧导向装置的一端连接在承船厢上，另一端连接在导轨上，导轨安装在塔柱上。主提升油缸连接液压系统，可由电液系统控制活塞杆的运动，配合厢底承托梁带动承船厢上升或下降，工作过程中实时调整各个主提升油缸的运动位移，保证四缸高精度同步运行，能调节承船厢的运动速度，并能在任意位置闭锁，性能可靠、运行平稳，保证了船舶能在允许的任意水位下安全通行；锁锭装置安装在承船厢主横梁的上翼板上，可卡入对应的锁锭座中并匹配固定，用于承船厢检修时锁定承船厢，锁锭装置可以为液压驱动或者手动驱动；顶紧导向装置卡入导轨，使承船厢的两侧与导轨连接，保证承船厢升降运行的平稳性。
[0009]本实用新型所述的厢底承托梁的两端分别连接两个主提升油缸，一根厢底承托梁和两个主提升油缸为一套，设置有两套，该两套厢底承托梁和主提升油缸对称设置在承船厢的近两端；所述的顶紧导向装置两个为一组设置承船厢侧面的上部和下部，一组顶紧导向装置和一条导轨为一套，设置有四套，该四套顶紧导向装置和导轨对称设置在承船厢的两侧并接近承船厢的两端；所述的一个锁锭装置和一个锁锭座为一套，设置有四套，该四套锁锭装置和锁锭座对称设置在承船厢的两侧并接近承船厢的两端。承船厢为长方体结构，要使其升降至少需要在长方体的近四个角处施力，即四个主提升油缸的位置，且至少要在长方体底部的两端设置支撑的结构，即两根厢底承托梁的位置；配合四个主提升油缸，就需要相应设置四条导轨和四组顶紧导向装置，使主提升油缸能平稳驱动承船厢沿着导轨平稳升降；顶紧导向装置两个为一组上下设置可使承船厢与导轨的连接更可靠，升降运行更平稳；承船厢检修固定时也需要在长方体的近四个角处施力，即四个锁锭装置的位置，且锁锭装置对称安装在承船厢的两根主横梁的上翼板上，卡入对应的四个锁锭座中将承船厢牢固锁定定位。
[0010]本实用新型所述的塔柱上安装有牛腿柱，该牛腿柱上安装有油缸支铰座，所述主提升油缸的缸体一端通过油缸支铰座安装在牛腿柱上并与塔柱连接；所述主提升油缸的活塞杆吊耳一端通过球铰连接在厢底承托梁的端部上。油缸支铰座为十字铰双向可转动支撑结构，保证主提升油缸可沿水流方向和垂直水流方向摆动，以适应承船厢的水平位移、水平偏差、结构变形和塔柱变位等对主提升油缸和承船厢结构的影响。
[0011]本实用新型所述的主提升油缸还带有防爆阀，该防爆阀安装在主提升油缸的油杆腔出油口和连接液压系统管路的高压胶管之间。防爆阀为具有防止管路爆裂功能的阀或者阀组，用于防止承船厢失速下降。[0012]本实用新型所述的厢底承托梁通过螺栓固定在承船厢的底部。厢底承托梁为具有高强度和高刚度的箱型梁或者其他形式的梁结构，主要用于承载承船厢运行时的所有载荷，其固定形式可为螺栓连接或其他形式。
[0013]本实用新型所述承船厢的顶部两侧还设置有护栏。护栏安装固定承船厢两主横梁的上翼板上，可以是方管或角钢等型材焊接而成。
[0014]本实用新型所述卧倒门的底部铰接在承船厢上，该卧倒门的两侧采用卧倒门油缸与承船厢连接；所述的卧倒门与防撞装置采用钢丝绳连接，钢丝绳绕过固定在承船厢上的滑轮。防撞装置与卧倒门均由卧倒门油缸驱动，两者同步运行。
[0015]本实用新型所述的导轨竖直设置。导轨竖直设置可确保承船厢垂直升降运行。
[0016]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果:
[0017]1、使用油缸驱动承船厢垂直升降，结构紧凑、设计简单合理，整体重量轻；
[0018]2、由液压系统承受提升负载，系统压力可随负载实时变化，当承船厢发生漏水事故或承船厢出入水而导致负载变化时，系统能自动产生新的平衡，不需要设置平衡重装置，安全性能高；
[0019]3、沿程的停位及锁定可由主提升油缸可靠执行，简化了传统的锁定装置；
[0020]4、采用电液比例控制技术，承船厢运行速度可控且同步精度高，乘坐平稳、舒适；
[0021]5、采用厢底承托梁支承船厢的方式，船厢受力条件明确，结构的受力、刚度以及运行安全性好；
[0022]6、采用承船厢入水式结构，简化了下游侧挡水建筑物和通航设施的结构，可较好适应下游航道水位变化，提高了通航效率；
[0023]7、主提升油缸安装在承船厢两侧塔柱的牛腿柱上，不需要在承船厢顶部修建主机房，也不需要在塔柱内修建配重井或浮筒竖井，整体结构紧凑、简洁，投资成本低。
[0024]本实用新型为承船厢可入水式的升船机，可很好地适应下游航道水位的变化；采用厢底承托梁支撑承船厢的方式，承船厢受力条件明确，结构的受力、刚度以及运行安全性好；采用多缸同步驱动提升、同步闭锁，保证承船厢平稳运行、安全锁定；整体结构简单合理，投资成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是本实用新型实施例的主视结构示意图。
[0026]图2是本实用新型实施例的俯视结构示意图。
[0027]图3是本实用新型实施例的A-A剖视结构示意图。
[0028]图4是本实用新型实施例锁锭装置的结构示意放大图。
[0029]图中:承船厢1、锁锭装置2、顶紧导向装置3、主提升油缸4、护栏5、防撞装置6、钢丝绳7、卧倒门8、卧倒门油缸9、厢底承托梁10、塔柱11、锁锭座12、导轨13、油缸支铰座14、牛腿柱15、防爆阀16。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。[0031]实施例。
[0032]参见图1至图4，本实施例包括承船厢1、锁锭装置2、顶紧导向装置3、主提升油缸
4、护栏5、防撞装置6、钢丝绳7、卧倒门8、卧倒门油缸9、厢底承托梁IO、塔柱11、锁锭座12、导轨13、油缸支铰座14、牛腿柱15、防爆阀16。
[0033]本实施例中，承船厢I位于两个塔柱11之间；厢底承托梁10有两根，两根厢底承托梁10对称设置在承船厢I的近两端处并通过螺栓固定在承船厢I的底部，厢底承托梁10的长度大于承船厢I的宽度；主提升油缸4有四个，四个主提升油缸4对称设置在承船厢I的两侧并接近承船厢I的两端，主提升油缸4的缸体，即主提升油缸4的一端，通过油缸支铰座14竖直安装在牛腿柱15上，主提升油缸4的活塞杆吊耳，即主提升油缸4的另一端，通过球铰连接在厢底承托梁10的端部；锁锭装置2有四个，四个锁锭装置2均设置在承船厢I的顶部，且四个锁锭装置2对称设置在承船厢I的两侧并接近承船厢I的两端，即承船厢I顶部两根主横梁的上翼板上；承船厢I的顶部两侧还设置有护栏5 ;顶紧导向装置3共有八个且两个为一组，四组顶紧导向装置3对称设置在承船厢I的两侧并接近承船厢I的两端，每组的两个顶紧导向装置3设置在承船厢I侧面的上部和下部(即承船厢I的近两端分别有四个，承船厢I近一端的两侧分别有两个，承船厢I近一端的一侧的两个顶紧导向装置3上下设置);所有顶紧导向装置3的一端安装在承船厢I上，另一端连接在导轨13上并与导轨13顶紧；每个锁锭装置2均对应一个锁锭座12，锁锭装置2可卡入锁锭座12中使整个承船厢定位；每组主提升油缸4均对应一个导轨13，主提升油缸4提供驱动力，承船厢I可沿着导轨13上升或下降；锁锭座12、导轨13和和牛腿柱15均对称设置安装在塔柱11上，锁锭座12、导轨13和和牛腿柱15的位置分别与锁锭装置2、顶紧导向装置3和主提升油缸4的位置匹配，其中，导轨13竖直设置；防爆阀16安装在主提升油缸4的油杆腔出油口和连接液压系统管路的高压胶管之间，用于防止承船厢I失速下降。
[0034]本实施例中，卧倒门8设置在承船厢I的两端，两个卧倒门8的内侧分别设置有防撞装置6 ;卧倒门8的底部铰接在承船厢I的门框底部，卧倒门8由连接在卧倒门8两侧的两个卧倒门油缸9同步驱动；卧倒门油缸9的一端铰接在卧倒门8的门叶支座上，即卧倒门8两侧的下部上，卧倒门油缸9的另一端铰接在承船厢I的门框上部；防撞装置6的两端分别与两根钢丝绳7的一端连接，两根钢丝绳7的另一端绕过固定在承船厢I上的滑轮并与卧倒门8的两侧连接。
[0035]本实用新型的工作过程如下，包括船舶上行过程、船舶下行过程和维修过程。
[0036]当船舶上行时，四个主提升油缸4由起始位置开始同步下降，依靠厢底承托梁10带动承船厢I沿着导轨13下降到与下游水面齐平的位置后，主提升油缸4闭锁，承船厢I定位；承船厢I下游侧的卧倒门8在卧倒门油缸9的驱动下开启，通过钢丝绳7带动下游侧的防撞装置6同步下降到指定工作位置，即水面以下，下游水域的船舶可驶入；当船舶行驶到承船厢I内指定的安全区域后，船舶系缆，下游侧的卧倒门8关闭，下游侧的防撞装置6同步上升到指定工作位置，即水面以上，可有效防止船舶撞击损坏卧倒门8 ;四个主提升油缸4同步上升，将承船厢I提升到上游指定位置后，主提升油缸4闭锁，承船厢I定位；承船厢I上游侧的卧倒门8开启，上游侧的防撞装置6同步下降到指定工作位置，即水面以下，船舶解缆并驶出承船厢1，船舶进入上游水域。
[0037]当船舶下行时，本实用新型的运行操作顺序跟以上所述的船舶上行时的运行操作顺序相反。
[0038]当需要维修时，承船厢I在四个主提升油缸4的驱动下运行到指定位置，设置在承船厢I上的四个锁锭装置2通过人力驱动卡入塔柱11上的锁锭座12内，使承船厢I定位，可实施检修。
[0039]本实用新型图1和图2的左侧为上游侧，右侧为下游侧；图2中本实用新型的结构左右对称且上下对称，左右为承船厢I的两端，上下为承船厢I的两侧。
[0040]通过上述描述，本领域的技术人员已能实施。
[0041]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种全液压提升式升船机，包括承船厢、卧倒门、防撞装置和两个塔柱，承船厢位于两个塔柱之间，承船厢的两端设置有卧倒门，两个卧倒门的内侧均设置有防撞装置，其特征在于:还包括锁锭装置、顶紧导向装置、主提升油缸、厢底承托梁、锁锭座和导轨，所述的厢底承托梁安装在承船厢的底部；所述主提升油缸的一端与塔柱连接，另一端与厢底承托梁的端部连接；所述的锁锭装置安装在承船厢的顶部两侧，锁锭座安装在塔柱上，锁锭装置与锁锭座一一对应匹配；所述的顶紧导向装置安装在承船厢的两侧，顶紧导向装置的一端连接在承船厢上，另一端连接在导轨上，导轨安装在塔柱上。
2.根据权利要求1所述的全液压提升式升船机，其特征在于:所述的厢底承托梁的两端分别连接两个主提升油缸，一根厢底承托梁和两个主提升油缸为一套，设置有两套，该两套厢底承托梁和主提升油缸对称设置在承船厢的近两端；所述的顶紧导向装置两个为一组设置承船厢侧面的上部和下部，一组顶紧导向装置和一条导轨为一套，设置有四套，该四套顶紧导向装置和导轨对称设置在承船厢的两侧并接近承船厢的两端；所述的一个锁锭装置和一个锁锭座为一套，设置有四套，该四套锁锭装置和锁锭座对称设置在承船厢的两侧并接近承船厢的两端。
3.根据权利要求1或2所述的全液压提升式升船机，其特征在于:所述的塔柱上安装有牛腿柱，该牛腿柱上安装有油缸支铰座，所述主提升油缸的缸体一端通过油缸支铰座安装在牛腿柱上并与塔柱连接；所述主提升油缸的活塞杆吊耳一端通过球铰连接在厢底承托梁的端部上。
4.根据权利要求1所述的全液压提升式升船机，其特征在于:所述的主提升油缸还带有防爆阀，该防爆阀安装在主提升油缸的油杆腔出油口和连接液压系统管路的高压胶管之间。
5.根据权利要求1所述的全液压提升式升船机，其特征在于:所述的厢底承托梁通过螺栓固定在承船厢的底部。
6.根据权利要求1所述的全液压提升式升船机，其特征在于:所述承船厢的顶部两侧还设置有护栏。
7.根据权利要求1所述的全液压提升式升船机，其特征在于:所述卧倒门的底部铰接在承船厢上，该卧倒门的两侧采用卧倒门油缸与承船厢连接；所述的卧倒门与防撞装置采用钢丝绳连接，钢丝绳绕过固定在承船厢上的滑轮。
8.根据权利要求1或2所述的全液压提升式升船机，其特征在于:所述的导轨竖直设置。
【文档编号】E02C5/00GK203684196SQ201320731384
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】宋远卓, 沈寿林, 田鑫, 蒋春祥, 蒋树文, 倪佳 申请人:杭州国电机械设计研究院有限公司