一种全平衡钢丝绳卷扬提升式垂直升船机的平衡重安装及承船厢调平方法与流程

本发明涉及一种调平方法，尤其是涉及一种全平衡钢丝绳卷扬提升式垂直升船机的平衡重安装及承船厢调平方法，它属于全平衡式升船机技术领域。

背景技术：

思林升船机是全平衡钢丝绳卷扬提升式垂直升船机。它首次采用了带安全制动器的安全卷筒装置，以提高主提升系统的“承船厢-平衡重”悬吊系统的制动能力，进而极大地提高升船机运行的安全性。

主提升系统的安全卷筒装置、提升卷筒装置和重力平衡重组两侧的钢丝绳与承船厢和平衡重相连，使承船厢侧和平衡重侧的重量相等。其中，安全卷筒装置和提升卷筒装置都设有安全制动器。

平衡重侧重量包括调节螺杆、平衡重块（80块）、调整垫块（不含备用调整垫块重量，备用调整垫块共计65.984t）、安全梁及附件重量，共计3297.705t；承船厢侧重量包括承船厢重量和水体重量，承船厢重量1008.626t，需要水体重量2289.079t，水深2.495m，承船厢胎架支承载荷为1008.626t。其中，悬挂钢丝绳重量由平衡链重量平衡。

思林升船机的平衡重安装及承船厢调平是升船机现场安装调试的关键环节之一。如何分步有序的合理实现平衡重安装及承船厢调平，成为其安装技术难点。

公开日为2017年07月11日，公开号为105735229b的中国专利中，公开了一种名称为“一种对大型升船机所用多套平衡重组进行重量配平的方法”的发明专利。该专利包括以下步骤：步骤1：统计；步骤2：准确称量；步骤3-7：对所有标准混凝土块进行分组排序；步骤8：对所有非标准混凝土块进行分组排序：步骤9：完成非标准混凝土块的分配；步骤10：完成铸钢块的分配；步骤11：完成钢框架分配；步骤12：完成所有n套平衡重组的分配；步骤15：计算n套平衡重组之间的重量差；步骤16：安装n套平衡重组；步骤17：实现对n套平衡重组重量偏差的调平。虽然该专利可以解决多套平衡重组进行重量配平的问题，达成船厢与平衡重的全平衡，保证了船厢的平稳停驻；但是该方法并不适用于本申请的全平衡钢丝绳卷扬提升式垂直升船机，而通过本申请的调平方法，可以分步有序的合理实现平衡重安装及承船厢调平，解决安装技术难点，满足使用需求。

因此，提供一种可以解决带安全平衡的全平衡式升船机的平衡重安装及承船厢调平问题，能够有效解决其安装技术难点，且经济性好，操作简便的平衡重安装及承船厢调平方法，显得尤为必要。

技术实现要素：

本发明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，可以解决带安全平衡的全平衡式升船机的平衡重安装及承船厢调平问题，能够有效解决其安装技术难点，且经济性好，操作简便的全平衡钢丝绳卷扬提升式垂直升船机的平衡重安装及承船厢调平方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该全平衡钢丝绳卷扬提升式垂直升船机的平衡重安装及承船厢调平方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1）平衡重安装及承船厢调平前的准备状态；

2）第一步安装1#、4#、5#、8#安全卷筒上靠近制动盘侧的安全平衡重块，共4组，每组3块，共计489.648t，承船厢进行第一次充水，充水重量为400t，加水深度至0.316m，承船厢胎架受力918.978t；

3）第二步安装2#、6#、3#、7#安全卷筒上靠近制动盘侧的安全平衡重块，共4组，每组3块，共计489.648t，承船厢进行第二次充水，充水重量为400t，加水深度至0.777m，承船厢胎架受力为829.33t；

4）第三步安装1#、3#、2#、4#转矩卷筒组上的16块转矩平衡重块，且安装位置为该吊点减速器两端各2块，共4组，每组4块，共计549.328t，承船厢进行第三次充水，充水重量为348t，加水深度至1.178m，承船厢胎架受力为628.002t；

5）第四步安装1#、3#、2#、4#重力平衡重组上的16块重力平衡重块，且安装位置为重力平衡重组中心线两侧各2块，共4组，每组4块，共计627.424t，承船厢不进行充水，承船厢胎架受力接近于零；

6）承船厢试提升100mm，完全脱离承船厢胎架，并拆除承船厢胎架；

7）承船厢静态调平；

8）承船厢提升4m；

9）第五步安装剩余8块安全平衡重块、8块转矩平衡重块和8块重力平衡重块，共计914.808t，承船厢充水和平衡重块安装同时进行，承船厢进行第四次充水，充水重量为915t，加水深度至2.234m；

10）承船厢下行至下锁定位置；

11）第六步安装平衡重组上所有的平衡链、安全梁、调整垫块及附件，安全梁、调整垫块及附件共计226.856t，承船厢进行第五次充水，充水重量约为227t，加水深度约2.496m；

12）承船厢重量调平；

13）承船厢调平。

作为优选，本发明所述的平衡重安装顺序按照安全平衡重、转矩平衡重和重力平衡重进行，并遵循“对角线”原则，承船厢充水的重量和步骤与平衡重安装的重量和步骤匹配。

作为优选，本发明所述步骤1）具体包括以下步骤：

步骤1-1：承船厢及附属设备的准备状态，具体为：承船厢及承船厢附属设备安装完成，且由承船厢胎架承担其全部重量；承船厢电气设备和液压设备安装完成；调节螺杆和调平油缸就位；标记承船厢水深基准线；

步骤1-2：主提升系统设备的准备状态，具体为：安全卷筒、转矩卷筒组和重力平衡重组及其上的钢丝绳安装完成，钢丝绳两端分别置于承船厢和平衡重的安装位；安全制动系统安装完成，所有安全制动器处于合闸状态；电机和减速器安装完成；主提升系统空载试验完成；扭矩传感器、同步轴系统就位，同步轴系统处于未封闭状态；

步骤1-3：平衡重系统的准备状态，具体为：所有平衡重块拼焊完成并就位；安装平衡重用千斤顶、手动葫芦、张力测试仪、调节螺杆、平衡链、调整块、安全梁就位。

作为优选，本发明所述步骤2）具体包括以下步骤：

步骤2-1：安全梁用主机房1250kn/2×150kn桥机主钩与副钩配合水平吊进平衡重井，由4个千斤顶支撑安全梁的四角，安全梁纵梁打开并分别向外侧平移50mm；

步骤2-2：安全平衡重块用主机房1250kn/2×150kn桥机主钩和副钩配合由垂直状态吊进平衡重井并水平旋转90°后置于合上的安全梁上；

步骤2-3：承船厢侧的调节螺杆先与承船厢吊耳连接，通过手动葫芦辅助使钢丝绳吊耳与调节螺杆连接；平衡重侧的调节螺杆先与钢丝绳连接，后与安全平衡重块吊耳连接；

步骤2-4：安全卷筒上安全制动器松闸，调节钢丝绳两端的调节螺杆张紧钢丝绳，通过张力测试仪检测钢丝绳的张紧力满足要求，钢丝绳张紧后安全制动器合闸；

步骤2-5：四个千斤顶缓慢卸载使安全梁下降，使该安全卷筒上的钢丝绳逐步受载直至安全平衡重块脱离安全梁；

步骤2-6：安全梁纵梁打开并分别向外侧平移50mm，重复步骤2-2至步骤2-5完成12块转矩平衡重块安装，且安全平衡重块与安全梁分离。

作为优选，本发明所述步骤4）具体包括以下步骤：

步骤4-1：同步骤2）的步骤2-1；

步骤4-2：转矩平衡重块用主机房1250kn/2×150kn桥机主钩和副钩配合由垂直状态吊进平衡重井并水平旋转90°后置于合上的安全梁上；

步骤4-3：承船厢侧的带调节螺杆的调平油缸先与承船厢吊耳连接，通过手动葫芦辅助将调平油缸拉伸到中位并锁定调平油缸，且将钢丝绳吊耳与调节螺杆连接；平衡重侧的调节螺杆先与钢丝绳连接，后与转矩平衡重块吊耳连接；

步骤4-4：转矩卷筒组上安全制动器松闸，调节钢丝绳两端的调节螺杆张紧钢丝绳，通过张力测试仪检测钢丝绳的张紧力满足要求，钢丝绳张紧后安全制动器合闸；

步骤4-5：四个千斤顶缓慢卸载使安全梁下降，使该转矩卷筒组上的钢丝绳逐步受载直至转矩平衡重块脱离安全梁；

步骤4-6：安全梁纵梁打开并分别向外侧平移50mm，重复步骤4-2至步骤4-5完成16块转矩平衡重块安装，且转矩平衡重块与安全梁分离；

步骤4-7：16只调平油缸初次加压，向调平油缸的有杆腔充油，使系统压力缓慢增加至要求值，直至所有调平油缸活塞杆刚有位移即停止，锁定所有调平油缸；

步骤4-8：连接同步轴，安装扭矩传感器，然后对扭矩传感器进行数据采集调试。

作为优选，本发明所述所述步骤5）具体包括以下步骤：

步骤5-1：同步骤2）的步骤2-1；

步骤5-2：重力平衡重块用主机房1250kn/2×150kn桥机主钩和副钩配合由垂直状态吊进平衡重井并水平旋转90°后置于合上的安全梁上；

步骤5-3：承船厢侧的钢丝绳直接与承船厢吊耳连接，平衡重侧的钢丝绳先与调节螺杆连接，然后调节螺杆与重力平衡重块吊耳连接；调节平衡重侧调节螺杆的长度张紧钢丝绳，通过张力测试仪检测钢丝绳的张紧力满足要求；

步骤5-4：四个千斤顶缓慢卸载使安全梁下降，使该重力平衡重组上的钢丝绳逐步受载直至重力平衡重块脱离安全梁。

作为优选，本发明所述步骤7）中所述的承船厢静态调平，解除16只调平油缸锁定，调试16只调平油缸，使承船厢四角的水深差值小于20mm，锁定所有调平油缸。

作为优选，本发明所述步骤9）具体包括以下步骤：

步骤9-1：安装1#、4#、5#、8#、2#、6#、3#、7#安全卷筒上剩余的8块安全平衡重块，每组1块，共8组，重复步骤2）的安装步骤；

步骤9-2：安装1#、3#、2#、4#转矩卷筒组上剩余的8块转矩平衡重块，每组2块，共4组，重复步骤4）的安装步骤；

步骤9-3：安装1#、3#、2#、4#重力平衡重组上剩余的8块转矩平衡重块，每组2块，共4组，重复步骤5）的安装步骤。

作为优选，本发明所述的全平衡钢丝绳卷扬提升式垂直升船机的平衡重安装及承船厢调平方法，其特征在于：所述步骤11）具体包括以下步骤：

步骤11-1：依次安装（1#、4#、5#、8#、2#、6#、3#、7#）安全卷筒、（1#、3#、2#、4#）转矩卷筒组和（1#、3#、2#、4#）重力平衡重组对应位置的安全梁，共16组，共计118.312t；

步骤11-2：依次安装1#、3#、2#、4#转矩卷筒组对应位置的4套平衡链，平衡链钢丝绳的一端与安全梁相连，另一端与承船厢吊耳相连，然后逐块安装平衡链块直至全部安装完成；

步骤11-3：安装调整垫块，共计108.544t。

作为优选，本发明所述步骤12）中所述的承船厢重量调平，承船厢循环往复上行、下行，距离为300mm，记录同步轴扭矩和电机转矩，判断四吊点处四台电机转矩偏差、承船厢侧与平衡重侧重量偏差，加调整垫块使同步轴扭矩基本为零，承船厢加水近2.5m，电机转矩恒定；步骤13）中所述的承船厢调平，解除24只调平油缸锁定，调节24只调平油缸，使承船厢四角的水深差值小于20mm；承船厢调平后，调平油缸保压且承船厢由提升绳悬吊24h，承船厢四角的水深差值恒定，标定承船厢水位，锁定调平油缸。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：通过本发明方法，全平衡钢丝绳卷扬提升式垂直升船机的平衡重安装及承船厢调平方法是升船机现场安装调试的关键环节之一，通过分步有序的平衡重块安装和承船厢充水实现升船机平衡重安装及承船厢调平，同时为升船机的现场安装积累经验。

附图说明

图1是本发明实施例的主提升系统布置示意图。

图2是本发明实施例的的平衡重布置示意图。

图3是本发明实施例的安全卷筒上平衡重安装及钢丝绳张紧示意图。

图4是本发明实施例的转矩卷筒上平衡重安装及钢丝绳张紧示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图4，本实施例全平衡钢丝绳卷扬提升式垂直升船机的平衡重安装及承船厢调平方法包括以下步骤：

1）平衡重安装及承船厢调平前的准备状态。

步骤1-1：承船厢及附属设备的准备状态，具体为：承船厢及承船厢附属设备安装完成，且由承船厢胎架承担其全部重量；承船厢电气设备和液压设备安装完成；调节螺杆和调平油缸就位；标记承船厢厢水深基准线；

步骤1-2：主提升系统设备的准备状态，具体为：安全卷筒、转矩卷筒组和重力平衡重组及其上的钢丝绳安装完成，钢丝绳两端分别置于承船厢和平衡重的安装位；安全制动系统安装完成，所有安全制动器处于合闸状态；电机和减速器安装完成；主提升系统空载试验完成；扭矩传感器、同步轴系统就位，同步轴系统处于未封闭状态；

步骤1-3：平衡重系统的准备状态，具体为：所有平衡重块拼焊完成并就位；安装平衡重用千斤顶、手动葫芦、张力测试仪、调节螺杆、平衡链、调整块、安全梁就位。

2）第一步安装1#、4#、5#、8#安全卷筒上靠近制动盘侧的安全平衡重块，共4组，每组3块，共计489.648t，承船厢进行第一次充水，充水重量为400t，加水深度至0.316m，承船厢胎架受力918.978t。

步骤2-1：安全梁用主机房1250kn/2×150kn桥机主钩与副钩配合水平吊进平衡重井，由4个千斤顶支撑安全梁的四角，安全梁纵梁打开并分别向外侧平移50mm；

步骤2-2：安全平衡重块用主机房1250kn/2×150kn桥机主钩和副钩配合由垂直状态吊进平衡重井并水平旋转90°后置于合上的安全梁上；

步骤2-3：承船厢侧的调节螺杆先与承船厢吊耳连接，通过手动葫芦辅助使钢丝绳吊耳与调节螺杆连接；平衡重侧的调节螺杆先与钢丝绳连接，后与安全平衡重块吊耳连接；

步骤2-4：安全卷筒上安全制动器松闸，调节钢丝绳两端的调节螺杆张紧钢丝绳，通过张力测试仪检测钢丝绳的张紧力满足要求，钢丝绳张紧后安全制动器合闸；

步骤2-5：四个千斤顶缓慢卸载使安全梁下降，使该安全卷筒上的钢丝绳逐步受载直至安全平衡重块脱离安全梁；

步骤2-6：安全梁纵梁打开并分别向外侧平移50mm，重复步骤2-2至步骤2-5完成12块转矩平衡重块安装，且安全平衡重块与安全梁分离。

3）第二步安装2#、6#、3#、7#安全卷筒上靠近制动盘侧的安全平衡重块，共4组，每组3块，共计489.648t，承船厢进行第二次充水，充水重量为400t，加水深度至0.777m，承船厢胎架受力为829.33t。

步骤3同步骤2）。

4）第三步安装1#、3#、2#、4#转矩卷筒组上的16块转矩平衡重块，且安装位置为该吊点减速器两端各2块，共4组，每组4块，共计549.328t，承船厢进行第三次充水，充水重量为348t，加水深度至1.178m，承船厢胎架受力为628.002t。

步骤4-1同步骤2）的步骤2-1；

步骤4-2：转矩平衡重块用主机房1250kn/2×150kn桥机主钩和副钩配合由垂直状态吊进平衡重井并水平旋转90°后置于合上的安全梁上；

步骤4-3：承船厢侧的带调节螺杆的调平油缸先与承船厢吊耳连接，通过手动葫芦辅助将调平油缸拉伸到中位（拉伸500mm，工作行程700mm）并锁定调平油缸，且将钢丝绳吊耳与调节螺杆连接；平衡重侧的调节螺杆先与钢丝绳连接，后与转矩平衡重块吊耳连接；

步骤4-4：转矩卷筒组上安全制动器松闸，调节钢丝绳两端的调节螺杆张紧钢丝绳，通过张力测试仪检测钢丝绳的张紧力满足要求，钢丝绳张紧后安全制动器合闸；

步骤4-5：四个千斤顶缓慢卸载使安全梁下降，使该转矩卷筒组上的钢丝绳逐步受载直至转矩平衡重块脱离安全梁；

步骤4-6：安全梁纵梁打开并分别向外侧平移50mm，重复步骤4-2至步骤4-5完成16块转矩平衡重块安装，且转矩平衡重块与安全梁分离；

步骤4-7：16只调平油缸初次加压，向调平油缸的有杆腔充油，使系统压力缓慢增加至要求值（10.8mpa），直至所有调平油缸活塞杆刚有位移即停止，锁定所有调平油缸。

步骤4-8：连接同步轴，安装扭矩传感器，然后对扭矩传感器进行数据采集调试。

5）第四步安装1#、3#、2#、4#重力平衡重组上的16块重力平衡重块，且安装位置为重力平衡重组中心线两侧各2块，共4组，每组4块，共计627.424t，承船厢不进行充水，承船厢胎架受力接近于零。

步骤5-1同步骤2）的步骤2-1；

步骤5-2：重力平衡重块用主机房1250kn/2×150kn桥机主钩和副钩配合由垂直状态吊进平衡重井并水平旋转90°后置于合上的安全梁上；

步骤5-3：承船厢侧的钢丝绳直接与承船厢吊耳连接，平衡重侧的钢丝绳先与调节螺杆连接，然后调节螺杆与重力平衡重块吊耳连接；调节平衡重侧调节螺杆的长度张紧钢丝绳，通过张力测试仪检测钢丝绳的张紧力满足要求；

步骤5-4：四个千斤顶缓慢卸载使安全梁下降，使该重力平衡重组上的钢丝绳逐步受载直至重力平衡重块脱离安全梁。

6）承船厢试提升100mm，完全脱离承船厢胎架，并拆除承船厢胎架。

7）承船厢静态调平。

解除16只调平油缸锁定，调试16只调平油缸，使承船厢四角的水深差值小于20mm，锁紧所有调平油缸。

8）承船厢提升4m。

9）第五步安装剩余8块安全平衡重块、8块转矩平衡重块和8块重力平衡重块，共计914.808t，承船厢充水和平衡重块安装同时进行，承船厢进行第四次充水，充水重量为915t，加水深度至2.234m。

步骤9-1：安装1#、4#、5#、8#、2#、6#、3#、7#安全卷筒上剩余的8块安全平衡重块，每组1块，共8组，重复步骤2）的安装步骤；

步骤9-2：安装1#、3#、2#、4#转矩卷筒组上剩余的8块转矩平衡重块，每组2块，共4组，重复步骤4）的安装步骤；

步骤9-3：安装1#、3#、2#、4#重力平衡重组上剩余的8块转矩平衡重块，每组2块，共4组，重复步骤5）的安装步骤。

10）承船厢下行至下锁定位置。

11）第六步安装平衡重组上所有的平衡链、安全梁、调整垫块及附件，安全梁、调整垫块及附件共计226.856t，承船厢进行第五次充水，充水重量约为227t，加水深度约2.496m。

步骤11-1：依次安装（1#、4#、5#、8#、2#、6#、3#、7#）安全卷筒、（1#、3#、2#、4#）转矩卷筒组和（1#、3#、2#、4#）重力平衡重组对应位置的安全梁，共16组，共计118.312t；

步骤11-2：依次安装1#、3#、2#、4#转矩卷筒组对应位置的4套平衡链，平衡链钢丝绳的一端与安全梁相连，另一端与承船厢吊耳相连，然后逐块安装平衡链块直至全部安装完成；

步骤11-3：安装调整垫块，共计108.544t。

12）承船厢重量调平。

承船厢循环往复上行、下行，距离为300mm，记录同步轴扭矩和电机转矩，判断四吊点处四台电机转矩偏差、承船厢侧与平衡重侧重量偏差，加调整垫块使同步轴扭矩基本为零，承船厢加水近2.5m，电机转矩恒定。

13）承船厢调平。

解除24只调平油缸锁定，调节24只调平油缸，使承船厢四角的水深差值小于20mm；承船厢调平后，调平油缸保压且承船厢由提升绳悬吊24h，承船厢四角的水深差值恒定，标定承船厢水位，锁定调平油缸。

通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。

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发明结构所作的举例说明。凡依据本发明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，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明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，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。