带自反馈稳定系统的抗倾覆水力式升船机的制作方法_2

文档序号:9746197阅读:来源:国知局
强迫通气机构和阀后的稳压减振箱,其中:
[0019]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,以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;
[0020]第二阻力均衡件为上大下小的实心或空心圆锥体,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,以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;
[0021]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三通孔,第三通孔与供气管相连,供气管与气源相连,以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,即向水中参气,以解决稳定均衡水力驱动系统因高水头非恒定作用下的输水阀门空化及振动问题,减小压力脉动,使阀门相对空化数由1.0降低到0.5,使阀门的大开度开启时间提前,输水效率提高60%以上;
[0022]稳压减振箱包括带空腔的箱体,箱体一侧设有入水口、另一侧设有出水口;入水口设三个,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,以便通过输水流量较小且抗空化能力较优的辅阀控制承船厢低速运行(对接时),又通过输水流量较大的主阀提高承船厢正常升降阶段的运行速度,消除水力稳定均衡系统产生的非恒定流对承船厢运行速度稳定性带来的影响。
[0023]所述通气环管上的第一通孔、第三通孔以及输水主管上的第二通孔间隔设置多个,且每一个第三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,以通过供气分管分多路、多点向通气环管、输水主管均匀供气。
[0024]本发明提供的自反馈稳定系统按下列方法设置:
[0025]为提高导轮机构对导轨精度的适应能力,控制导轮机构的最大变形量,防止因柔性件失效而导致承船厢自反馈稳定系统失效,承船厢自反馈稳定系统按下列方法设置:
[0026]I)承船厢倾斜后的倾覆力矩按下式计算:
[0027]Nqf =( 1/2 X 2 Δ X Lc) X Be X (2/3Lc-l/2Lc)单位:t.m
[0028]导轮机构的抗倾覆力矩按下式计算:
[0029]Nkf = 4X (2A/L)XL*XK*XL* 单位:t.m
[0030]上述两式中:
[0031]L。为承船厢长度,单位为m;
[0032]Bc为承船厢宽度,单位为m;
[0033]L*为导轮机构同一侧导轮间距,单位为m;
[0034]K*为导轮机构中柔性件的刚度,单位为t/m;
[0035]Λ为承船厢倾斜量,单位为m;以承船厢横向中心线为基准,一端下降“△”、一端上升“Δ”,两端高差即为“2 Δ”;
[0036]L为承船厢长度。
[0037]2)导轮机构中柔性件的刚度按下列方法设置:
[0038]K* = Nkf/Nqf
[0039]K*> I导轮机构具有抗倾覆作用;
[0040]Κ*< I导轮机构不具有抗倾覆作用;
[0041 ] K*= I导轮机构提供一种不稳定的抗倾覆作用。
[0042]3)导轮机构中限位件间隙按下列方法设置:
[0043]设导轨最大不平度为:δ
[0044]则运行过程中,随着导轮的滚动,导轮间隙处的转动位移为:
[0045]5*=(a7b*)X5
[0046]为防止导轮运行卡阻,须满足如下条件:
[0047]δ*>δ
[0048]所述承船厢自反馈稳定系统的其它设置按常规进行。
[0049]本发明具有下列优点和效果:
[0050]通过承船厢自反馈稳定系统,可在主动抗倾覆机械同步系统消除间隙充分发挥抗倾覆能力前,为承船厢提供抗初始倾覆力矩,对承船厢起到主动纠偏,当承船厢受到不平衡荷载、承船厢出现倾斜后,发挥承船厢倾斜限位作用,防止承船厢倾斜量继续增大,使水力式升船机稳定安全可靠运行。
[0051]通过上述技术方案,在原有水力式升船机的主动抗倾覆机械同步系统、稳定均衡水力驱动系统基础上,配合水力稳定均衡系统、承船厢自反馈稳定系统的联合、共同作用,使升船机承船厢具备高可靠、高稳定的抗倾覆能力,确保了水力式升船机安全、可靠运行。
【附图说明】
[0052]图1为升船机侧视结构图;
[0053]图2为图1的A-A断面图;
[0054]图3为稳定均衡水力驱动系统结构图;
[0055]图4为图3的B部放大图;
[0056]图5为图3中的环向强迫通气机构图;
[0057]图6为图5的E-E视图;
[0058]图7为图3中的稳压减振箱结构不意图;
[0059]图8为主动抗倾覆机械同步系统结构图;
[0060]图9为自反馈稳定系统结构图;
[0061]图10为图9的俯视图;
[0062]图11为图9的C部放大图;
[0063]图12为图10的D部放大图;
[0064]图13为承船厢上行纵向倾斜量沿程变化图;
[0065]图14、15为承船厢纵倾覆力矩与抗倾覆力矩沿程变化图。
[0066]图中:
[0067]I为船闸室,11为承船厢,12为船舶,14为船闸室侧壁的导轨;
[0068]2为主动抗倾覆机械同步系统,21为钢绳,22为滑轮,24为卷筒,25为同步轴,26为联轴器,27为制动器,28为伞齿轮对,29为横向同步轴;
[0069]3为稳定均衡水力驱动系统,31为竖井,311为浮筒,32为输水主管,327为第二通孔(位于输水主管32上),321为分支水管下端的直管,324为分支水管上端的直管,323为分支水管的转角管,322为分支水管的分叉管,325为消能工,326为水位平衡廊道,33为输水阀,36为第一阻力均衡件,37为第二阻力均衡件,34为环向强迫通气机构,341为通气环管、342为第一通孔,343为供气分管,344为第三通孔,345为供气总管;35为稳压减振箱,351为壳体,352为为入水口;
[0070]4为承船厢自反馈稳定系统,41为底座,42为限位挡件,43为柔性件、44为支架、45为导轮、46为金属水平板。
【具体实施方式】
[0071]下面结合附图及实施例对本发明做进一步描述。
[0072]本发明提供的带自反馈稳定系统的抗倾覆水力式升船机,包括设置于船闸室I中的承船厢11,与承船厢11相连的主动抗倾覆机械同步系统2、稳定均衡水力驱动系统3、自反馈稳定系统4,所述自反馈稳定系统4包括对称设置在船闸室I侧壁上的导轨14,对称设置在承船厢11上下部、并与船闸室I侧壁上的导轨14相配接的多个导轮,每一个导轮均通过支撑机构固定在承船厢11上,如图9、图10;所述支撑机构包括与承船厢11相连的底座41,铰接在底座41上的支架44,固定在支架44与底座41之间的柔性件43,设置在柔性件43外侧的限位挡件42,设置在支架44上并沿导轨14滚动的导轮45;所述支架44为两块相对设置的三角板,该三角板的直角处通过铰轴固定在底座41内侧的凸块上,水平外端与底座41之间设置柔性件43,该柔性件43为弹簧,直角上端通过轮轴将导轮45固定在两块三角板之间,如图11,以便导轮45沿导轨14滚动的过程中,遇到不平整的导轨时,通过柔性件43使支架44绕铰轴摆动而缓解导轨不平整带来的颠簸,同时通过导轨14与导轮
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