CN103031831B - 一种升船机船厢对接锁定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种升船机船厢对接锁定装置，包括由顶杆、底杆和连接杆组成的框架，连接杆的两侧各设有至少一个撑紧油缸，撑紧油缸的活塞杆分别固定于连接杆的两侧，顶杆或底杆内侧固定有与撑紧油缸的缸体外壁相配合的筒状导承套，框架分别设有纵向导向轮和横向导向轮，框架下方设有两套缸体相连的上位支承油缸和下位支承油缸，上位支承油缸的活塞杆和下位支承油缸的活塞杆分别与底杆和船厢铰接，框架与船厢之间设有倾斜设置的液气弹簧油缸，液气弹簧油缸的活塞杆和缸体分别与连接杆和船厢上的液气弹簧油缸支座铰接。本发明专门承受船厢竖向附加载荷,能适应航道水位变化条件，可以广泛应用于水利水电工程升船机领域。

Description

一种升船机船厢对接锁定装置

技术领域

本发明涉及水利水电工程升船机领域，特别是涉及一种升船机船厢对接锁定装置。

背景技术

建于水利水电工程上的垂直升船机，在船厢与闸首对接期间，航道的水位将有可能发生变化，从而造成船厢内水体重量的改变。另外，船只进出船厢过程中，由于阻塞效应，船厢内将会形成水涌，使船厢产生竖向附加载荷。为避免由于船厢的竖向附加载荷造成船厢在与闸首对接期间发生竖向位移，影响升船机的正常运行，需设置专门承受船厢竖向附加载荷，能适应塔柱与船厢之间的相对变位以及航道水位变化条件的对接锁定装置。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种升船机船厢对接锁定装置，使其专门承受船厢竖向附加载荷，具有能适应塔柱与船厢之间的相对变位以及航道水位变化条件的特点。

本发明提供的一种升船机船厢对接锁定装置，包括框架，所述框架由顶杆、底杆和连接杆组成，所述连接杆位于顶杆和底杆的中部之间，所述连接杆的两侧各设有至少一个撑紧油缸，所述至少两个撑紧油缸的活塞杆分别固定于连接杆的两侧，所述顶杆和底杆内侧固定有筒状导承套，所述筒状导承套内壁与撑紧油缸的缸体外壁相配合，所述顶杆和底杆两端分别设有纵向导向轮，顶杆和底杆两端外侧设有横向导向轮，所述纵向导向轮和横向导向轮与塔柱的凹槽上设置的导轨相配合，所述框架下方设有两套上位支承油缸和下位支承油缸，所述上位支承油缸的缸体和下位支承油缸的缸体相连接，上位支承油缸的活塞杆和下位支承油缸的活塞杆分别与底杆和船厢上的支承油缸支座铰接，所述框架与船厢之间设有倾斜设置的液气弹簧油缸，所述液气弹簧油缸的活塞杆与连接杆铰接，液气弹簧油缸的缸体与船厢上的液气弹簧油缸支座铰接。

在上述技术方案中，所述撑紧油缸的缸体端部设有球面压块，所述球面压块端面设有摩擦片，所述球面压块周向设有环状压盖，所述活塞杆端部设有与连接杆连接的球面支座。

在上述技术方案中，所述球面压块与环状压盖之间设有橡胶垫圈。

在上述技术方案中，所述上位支承油缸的活塞杆完全伸出缸体外，上位支承油缸的活塞与油缸端盖接触，所述下位支承油缸的活塞杆完全进入缸体内，下位支承油缸的活塞与油缸尾盖接触。

在上述技术方案中，所述连接杆的两侧各设有两个撑紧油缸。

在上述技术方案中，所述框架下方设有两套上位支承油缸和下位支承油缸。

本发明的升船机船厢对接锁定装置，具有以下有益效果：撑紧油缸用于使装置获得对导轨的压紧力及竖向静摩擦力。支承油缸用于向撑紧油缸传递船厢的竖向附加载荷。纵、横向导向轮用于在船厢升降过程中对锁定装置实施纵、横向的导向，使锁定装置相对于导轨的位置基本保持不变。液气弹簧油缸用于使横向导向轮获得基本恒定的压紧力。框架用于安装上述设备并承受载荷。

本发明可以在通航水位变化范围内的任意位置将船厢无级锁定，并能适应混凝土塔柱结构和船厢结构的变形、导轨制造安装误差等因素造成的船厢与导轨之间的相对变位，最后可以在船厢解除对接前将残存的竖向附加载荷平稳地转移到船厢驱动系统或主提升机设备。

附图说明

图1为船厢、塔柱和升船机船厢对接锁定装置的整体布置示意图；

图2为本发明升船机船厢对接锁定装置的结构主视图；

图3为本发明升船机船厢对接锁定装置的结构左视图；

图4为本发明升船机船厢对接锁定装置的结构俯视图；

图5为图1中撑紧油缸的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。

参见图1，船厢10布置在两侧塔柱6之间，与船厢10连接的升船机船厢对接锁定装置布置在塔柱6的凹槽6.1内。

参见图2至图4，本发明升船机船厢对接锁定装置包括框架1、撑紧油缸2、筒状导承套3、纵向导向轮4、横向导向轮5、上位支承油缸8、下位支承油缸9和液气弹簧油缸11。

所述框架1由顶杆1.1、底杆1.2和连接杆1.3组成，所述连接杆1.3固定于顶杆1.1和底杆1.2的中部之间。所述撑紧油缸2至少两个，分别设于连接杆1.3的两侧，所述撑紧油缸2的活塞杆2.1分别固定于连接杆1.3的两侧，所述筒状导承套3固定于顶杆1.1和底杆1.2内侧，所述筒状导承套3内壁与撑紧油缸2的缸体2.2外壁相配合，所述缸体2.2可在筒状导承套3内移动并能以一定压力压紧导轨7，通过采用活塞杆支承、缸体移动的型式，在船厢10对接锁定期间，撑紧油缸2的缸体2.2处于推出状态，无杆腔与液压系统（图中未示出）的油泵（图中未示出）或蓄能器（图中未示出）连接并保压，在本实施例中，所述连接杆1.3的两侧各设有两个撑紧油缸2；参见图5，所述撑紧油缸2的缸体2.2端部设有球面压块2.3，所述球面压块2.3端面设有摩擦片2.4，所述球面压块2.3周向设有环状压盖2.5，所述活塞杆2.1端部设有与连接杆1.3连接的球面支座2.6，摩擦片2.4用于使撑紧油缸2与导轨7之间产生尽可能大的静摩擦力，球面压块2.3的球面用于使摩擦片2.4能适应导轨7的制造和安装误差以及船厢10的结构变形，在最优实施例中，所述球面压块2.3与环状压盖2.5之间设有弹性橡胶垫圈2.7；所述摩擦片2.4具有高比压和高摩擦系数。

所述纵向导向轮4共有四个，分别设于顶杆1.1和底杆1.2两端；所述横向导向轮5共有四个，分别设于顶杆1.1和底杆1.2两端的外侧；所述纵向导向轮4和横向导向轮5与塔柱6的凹槽6.1上设置的导轨7相配合，用于在船厢10升降过程中对该升船机船厢对接锁定装置实施纵、横两个方向的导向。

所述上位支承油缸8和下位支承油缸9为两套，设于框架1下方，所述上位支承油缸8的缸体8.1和下位支承油缸9的缸体9.1相连接，上位支承油缸8的活塞杆8.2和下位支承油缸9的活塞杆9.2分别与底杆1.2和船厢10上的支承油缸支座10.1铰接，上位支承油缸8和下位支承油缸9分别用于承担船厢10对接期间向上或向下的附加载荷，可适应船厢10与导轨7之间各个方向的相对变位以及导轨7的制造和安装误差，在本实施例中，所述框架1下方设有两套上位支承油缸8和下位支承油缸9；所述上位支承油缸8的活塞杆8.2完全伸出缸体8.1外，上位支承油缸8的活塞8.3与油缸端盖8.4接触，上位支承油缸8的无杆腔保压，用于承担船厢10向上的附加荷载，所述下位支承油缸9的活塞杆9.2完全进入缸体9.1内，下位支承油缸9的活塞9.3与油缸尾盖9.4接触，下位支承油缸9的有杆腔保压，用于承担船厢10向下的附加荷载。

所述液气弹簧油缸11倾斜设置，设于框架1与船厢10之间。所述液气弹簧油缸11的活塞杆与连接杆1.3铰接，液气弹簧油缸11的缸体与船厢10上的液气弹簧油缸支座10.2铰接。正常工作时液气弹簧油缸11的活塞处于液气弹簧油缸11的中部，其无杆腔与液压系统的蓄能器（图中未示出）连接，并保持一定的压力，使液气弹簧油缸11具有机械弹簧的特性。横向导向轮5在液气弹簧油缸11的推力作用下，始终与导轨7处于压紧状态，使框架1与导轨7之间的相对位置基本保持不变。

本发明的操作步骤如下：1、船厢10升降过程中，所述撑紧油缸2处于退回状态，两个油腔均闭锁；所述上位支承油缸8的活塞8.3与油缸端盖8.4接触，所述下位支承油缸9的活塞9.3与油缸尾盖9.4接触，上位支承油缸8的无杆腔油腔和下位支承油缸9的有杆腔油路分别与液压系统的限压阀（图中未示出）连接；液气弹簧油缸11的无杆腔油路与液压控制系统的蓄能器连接，在液气弹簧油缸11的作用下，框架1上的横向导向轮5将始终以一定的压力压紧导轨7，以保证撑紧油缸2的摩擦片2.4与导轨7的相对位置基本保持不变。

上位支承油缸8、下位支承油缸9和液气弹簧油缸11的两端均通过铰接连接，使框架1可以适应船厢10与导轨7之间的各种相对变位以及导轨7的制造安装误差。

2、船厢10与闸首（图中未示出）对接时，升船机船厢对接锁定装置的撑紧油缸2推出，并以一定的压力压紧导轨7，随后在整个对接期间撑紧油缸2由液压系统保压，对接期间船厢10的竖向附加载荷通过撑紧油缸2端部的摩擦片2.4与导轨7之间的摩擦副传至塔柱6结构。

3、船厢完成对接后，升船机船厢对接锁定装置的上位支承油缸8和下位支承油缸9首先缓慢卸载，直至上位支承油缸8和下位支承油缸9承载腔的油压消除，使残留的船厢附加载荷平稳转移到船厢驱动系统或主提升机设备。然后退回撑紧油缸2，使船厢解除对接状态。最后由液压系统重新向上位支承油缸8和下位支承油缸9的承载腔加压直至设定压力，使上位支承油缸8和下位支承油缸9回复到初始状态，升船机船厢对接锁定装置即可随船厢10升降运行。

4、在对接期间，当船厢10的附加载荷超出升船机船厢对接锁定装置的锁定能力时，上位支承油缸8和下位支承油缸9将通过限压阀限载，船厢的位置会发生改变，增加的附加载荷将传递到船厢安全机构或主提升机设备。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种升船机船厢对接锁定装置，其特征在于：包括框架(1)，所述框架(1)由顶杆(1.1)、底杆(1.2)和连接杆(1.3)组成，所述连接杆(1.3)位于顶杆(1.1)和底杆(1.2)的中部之间，所述连接杆(1.3)的两侧各设有至少一个撑紧油缸(2)，所述至少两个撑紧油缸(2)的活塞杆(2.1)分别固定于连接杆(1.3)的两侧，所述顶杆(1.1)和底杆(1.2)内侧固定有筒状导承套(3)，所述筒状导承套(3)内壁与撑紧油缸(2)的缸体(2.2)外壁相配合，所述顶杆(1.1)和底杆(1.2)两端分别设有纵向导向轮(4)，顶杆(1.1)和底杆(1.2)两端外侧设有横向导向轮(5)，所述纵向导向轮(4)和横向导向轮(5)与塔柱(6)的凹槽(6.1)上设置的导轨(7)相配合，所述框架(1)下方设有两套上位支承油缸(8)和下位支承油缸(9)，所述上位支承油缸(8)的缸体(8.1)和下位支承油缸(9)的缸体(9.1)相连接，上位支承油缸(8)的活塞杆(8.2)和下位支承油缸(9)的活塞杆(9.2)分别与底杆(1.2)和船厢(10)上的支承油缸支座(10.1)铰接，所述框架(1)与船厢(10)之间设有倾斜设置的液气弹簧油缸(11)，所述液气弹簧油缸(11)的活塞杆与连接杆(1.3)铰接，液气弹簧油缸(11)的缸体与船厢(10)上的液气弹簧油缸支座(10.2)铰接。

2.根据权利要求1所述的一种升船机船厢对接锁定装置，其特征在于：所述撑紧油缸(2)的缸体(2.2)端部设有球面压块(2.3)，所述球面压块(2.3)端面设有摩擦片(2.4)，所述球面压块(2.3)周向设有环状压盖(2.5)，所述活塞杆(2.1)端部设有与连接杆(1.3)连接的球面支座(2.6)。

3.根据权利要求2所述的一种升船机船厢对接锁定装置，其特征在于：所述球面压块(2.3)与环状压盖(2.5)之间设有橡胶垫圈(2.7)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种升船机船厢对接锁定装置，其特征在于：所述上位支承油缸(8)的活塞杆(8.2)完全伸出缸体(8.1)外，上位支承油缸(8)的活塞(8.3)与油缸端盖(8.4)接触，所述下位支承油缸(9)的活塞杆(9.2)完全进入缸体(9.1)内，下位支承油缸(9)的活塞(9.3)与油缸尾盖(9.4)接触。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种升船机船厢对接锁定装置，其特征在于：所述连接杆(1.3)的两侧各设有两个撑紧油缸(2)。