0m3/s、输水时间15min以内条件下，竖井水位最大波动仅为± 5cm， 相邻竖井水位差小于3cm，阀门运行过程无空化现象，振动加速度大大减小。
[0100]竖井31之间水位平衡廊道326的设置，使竖井31之间的水位差降低，同步性改善， 见图21;图20是没有设置水位平衡廊道326前各竖井31之间水位差关系图，显然水位平衡廊 道326的设置大大改善了竖井31之间的水位差，使各竖井31之间的水平接近平衡。
[0101]充分说明所采用的稳定均衡水力驱动系统水力同步性好，为降低同步轴扭矩、保 障船厢平稳运行创造了良好水力条件。
[0102]通过上述实施方案表明，稳定均衡水力驱动系统实现了同步、平稳、快速、高效的 水力条件，为升船机稳定高效运行奠定了基础。
【主权项】
1. 一种带稳定均衡水力驱动系统的抗倾覆水力式升船机，包括设置在船闽室中的承船 厢，与承船厢相连的机械升降系统、稳定均衡水力驱动系统，所述稳定均衡水力驱动系统包 括竖井、设置在竖井中的浮筒、带输水阀的输水主管，下端与输水主管相连的多根分支水 管，多根分支水管由下部的直管、中部的转角管和/或分叉管W及上部的直管构成，且上部 的直管出水端置于对应的竖井底部，并在直管出水端设置有消能工，各个竖井之间通过水 位平衡廊道相连，其特征在于所述稳定均衡水力驱动系统还包括设置在分支水管转角处的 第一阻力均衡件或/和分叉管处的第二阻力均衡件、分别设置在输水主管输水阀阀前的环 向强迫通气机构和阀后的稳压减振箱。2. 根据权利要求1所述的一种带稳定均衡水力驱动系统的抗倾覆水力式升船机，其特 征在于所述消能工包括间隔地在竖井底部并沿直管出水端端口周边设置的立杆，设置在立 杆上端的水平档板； 所述第一阻力均衡件为直角弯管，且在直角弯管直角处下方设置向下延伸且封闭的管 头； 所述第二阻力均衡件为上大下小的实屯、或空屯、圆锥体，该圆锥体的上端固定在分叉管 的水平管壁上，下端向下延伸至分叉管的竖直管中. 所述浮筒底部设为120°的锥体，且竖井与浮筒之间的间隙比保持在0.095~0.061之 间。3. 根据权利要求1所述的一种带稳定均衡水力驱动系统的抗倾覆水力式升船机，其特 征在于所述环向强迫通气机构包括：固定在输水主管外部的通气环管，通气环管的内侧壁 上设有第一通孔，第一通孔与设置在输水主管壁上的第二通孔连通，通气环管的外侧壁上 设有第=通孔，第=通孔与供气管相连，供气管与气源相连，W便将压力空气经供气管送入 通气环管中，再经第一、第二通孔送入输水主管中。4. 根据权利要求3所述的一种带稳定均衡水力驱动系统的抗倾覆水力式升船机，其特 征在于所述通气环管上的第一通孔、第=通孔W及输水主管上的第二通孔间隔设置多个， 且每一个第=通孔均通过对应的供气分管与供气总管相连，供气总管与气源相连。5. 根据权利要求1所述的一种带稳定均衡水力驱动系统的抗倾覆水力式升船机，其特 征在于所述稳压减振箱包括：内带空腔、其上带进水口和出水口的壳体，设置在壳体外壁的 外梁系，壳体空腔内间隔设有内梁系隔栏，所述内梁系隔栏包括由纵、横交错的竖直杆和水 平杆设置成与壳体空腔横断面形状相适应的缕空板，该缕空板的缕空中间隔设置斜拉杆。6. 根据权利要求5所述的一种带稳定均衡水力驱动系统的抗倾覆水力式升船机，其特 征在于所述纵、横交错的竖直杆和水平杆及斜拉杆均为实屯、圆杆或空屯、圆管，且竖直杆和 水平杆的纵、横交错位置设有槽形加强板;并在内梁系隔栏与壳体空腔壁相连的部位设有 垫板。7. 根据权利要求5所述的一种带稳定均衡水力驱动系统的抗倾覆水力式升船机，其特 征在于所述外梁系包设在壳体所有外壁上，该外梁系包括等高且间隔设置的主横梁板组， 及位于两两主横梁板之间且高度低于主横梁板的次横梁板组、与主横梁板组和次横梁板组 相垂直的等高且间隔设置的纵梁板组及等宽、等长且间隔设置的水平梁板组，该=组梁板 相互交织连接而成;所述入水口处的外梁系上设有下凹的变截面梁板组，变截面梁板组的 外侧与法兰端面平齐。8. 根据权利要求5所述的一种带稳定均衡水力驱动系统的抗倾覆水力式升船机，其特 征在于所述壳体上还设有检修用人孔，壳体内的后部设有集气槽，集气槽顶部设有排气孔， 该排气孔与排气管相连;所述入水口设置=个，分别通过对应的输水阀与输水主管相连，其 中位于中间的输水阀为主阀，两侧的输水阀为辅阀，且一个主阀和两个辅阀的阀前输水主 管上均设置有环向强迫通气机构。9. 根据权利要求1所述的一种带稳定均衡水力驱动系统的抗倾覆水力式升船机，其特 征在于所述机械升降系统包括与船闽室中的承船厢两侧的多个部位相连的多根钢绳，多根 钢绳的另一端分别绕过对应的设置在顶部的卷筒W及设置在竖井中浮筒上的滑轮固定在 竖井的顶部，多个卷筒之间通过同步轴及联轴器相连;所述多个卷筒及联轴器和同步轴分 别与承船厢两侧的钢绳相对应的设置成两排，两排之间通过伞齿对及联轴器连接有横向同 步轴，构成矩形框连接，W通过同步轴、横向同步轴的微量变形对承船厢主动产生抗倾覆力 矩;所述主动抗倾覆机械同步系统的每一卷筒上均设有常规制动器。10. 根据权利要求1所述的一种带稳定均衡水力驱动系统的抗倾覆水力式升船机，其特 征在于所述稳定均衡水力驱动系统中的输水主管及多个分支水管按下列方法进行设置： 按照水流惯性长度完全相等的要求设置输水主管及多个分支水管，具体是:输水主管 进口至竖井（出口）运一管段的长度、截面几何尺寸与对应的各个分支水管的总长度、总截 面几何尺寸完全相同，W满足等惯性设置要求； 所述多个分支水管的转角管转角处设置的第一阻力均衡件或/和分叉管处设置的第二 阻力均衡件，通过下列方法设置： 1) 分支水管最大流速<2m/s时，设置第一阻力均衡件，降低分支水管转角处的水流偏流 现象； 2) 分支水管最大流速<4m/s时，设置第二阻力均衡件，使分支水管分叉管处的流量均 匀； 3) 分支水管最大流速<6m/s时，同时设置第一、第二阻力均衡件； W保证在狭窄垂直空间内各分支水管的流量相等，最大程度地保证各分支水管进入竖 井流量一致，满足等阻力设置要求。 所述水位平衡廊道最小横截面积通过下列方法计算：式中：O为水位平衡廊道面积，单位为m2; C为相邻竖井面积，单位为m2; H为相邻竖井允许最大水位差，单位为m; y为水位平衡廊道流量系数； T为最大水位差允许持续时间，单位为S; K为安全系数，1.5~2.0; g为重力加速度，单位为m/s^。 通过竖井底部水位平衡廊道的设置W及水位平衡廊道最小横截面积的确定，对竖井之 间的水位不一致进行调节，避免竖井之间水位差的累积;所述稳定均衡水力驱动系统的其 它设置按常规进行。
【专利摘要】本发明提供一种带稳定均衡水力驱动系统的抗倾覆水力式升船机，包括设置在船闸室中的承船厢，与承船厢相连的机械升降系统、稳定均衡水力驱动系统，所述稳定均衡水力驱动系统包括竖井、设置在竖井中的浮筒、带输水阀的输水主管，下端与输水主管相连的多根分支水管，多根分支水管由下部的直管、中部的转角管和/或分叉管以及上部的直管构成，且上部的直管出水端置于对应的竖井底部，并在直管出水端设置有消能工，各个竖井之间通过水位平衡廊道相连，其特征在于所述稳定均衡水力驱动系统还包括设置在分支水管转角处的第一阻力均衡件或/和分叉管处的第二阻力均衡件、分别设置在输水主管输水阀阀前的环向强迫通气机构和阀后的稳压减振箱。使升船机具有较高抗倾覆能力。
【IPC分类】E02C5/02
【公开号】CN105507223
【申请号】CN201610027264
【发明人】马洪琪, 袁湘华, 向泽江, 艾永平, 钏毅民, 南冠群, 邹锐, 陈兆新, 胡晓林, 张洪涛, 肖海斌, 黄群, 周科衡, 沈宗文, 曹学兴, 胡亚安, 李中华, 李云, 宣国祥, 王新, 严秀俊, 薛淑, 郭超, 黄岳, 张宗亮, 李自冲, 马仁超, 曹以南, 凌云, 谢思思, 余俊阳
【申请人】华能澜沧江水电股份有限公司, 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院, 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月16日