CN105756031A - 一种抗倾覆水力升船机输水系统用稳压减振箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抗倾覆水力升船机输水系统用稳压减振箱，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，其特征在于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镂空板，该镂空板的镂空中间隔设置斜拉杆。有效改善输水系统内部水流流态，使输水管道及其上的流量调节阀振动大幅减小，稳压减振箱箱体内水流平顺，没有气蚀，水流平稳，降低水力空化对输水阀及输水管路的破坏。为升船机的平稳运行提供可靠的技术支持，提高升船机运行效率。

Description

一种抗倾覆水力升船机输水系统用稳压减振箱

技术领域

本发明涉及一种稳压减振箱，具体来说是一种抗倾覆水力式升船机输水系统用稳压减振箱，属于通航建筑领域。

背景技术

水力式升船机是一种新型升船机，其在船闸室两侧塔柱结构内设置多个可充、泄水的竖井，每个竖井中设置浮筒，多个浮筒通过对应的钢绳、卷筒、滑轮与承船厢多个部位相连（即在承船厢上形成多个吊点），向竖井充水时浮筒上升、承船厢下降，反之承船厢上升，从而完成水力驱动式升船或降船。向竖井内充、放水是通过输水系统完成的。该输水系统包括竖井、设置在竖井中的浮筒、带流量调节阀的输水主管，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。升船机输水系统的水流流量调节阀分别位于上、下游输水主管上，升船机运行期间，输水系统工况复杂，充、泄水频繁，且布置空间有限。现有技术大多采用一般的岔管结构，岔管及其后的弯管内水流急促，流态极不稳定，汇合管附近会存在“螺旋流”，造成流量调节阀和管道较大的振动，在此工况下长期运行会导致流量调节阀和管道的疲劳破坏，且检修费时，影响升船机运行的安全和通航效率。虽然也有采用稳压减振箱来代替岔管，但在实际运行过程中，由于结构不理想而导致强度欠佳，不能有效降低输水管道及其上的流量调节阀的振动问题。因此有必要对现有稳压减振箱进行改进。

发明内容

本发明通过对水力式升船机倾覆问题的深入研究，结合水力式升船机基本原理及结构，尤其是针对现有升船机输水系统存在的输水管道及其上的流量调节阀产生振动而影响承船厢平稳运行的问题，提出了一种抗倾覆水力式升船机输水系统用稳压减振箱。

本发明通过下列技术方案完成：一种抗倾覆水力升船机输水系统用稳压减振箱，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，其特征在于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镂空板，该镂空板的镂空中间隔设置斜拉杆，以便在满足高强度要求的同时，尽量减少内梁系隔栏对水流的干扰。

所述纵、横交错的竖直杆和水平杆及斜拉杆均为实心圆杆或空心圆管。

所述竖直杆与水平杆的纵、横交错位置处设有槽形加强板。

所述内梁系隔栏上与壳体空腔壁相连的部位设有垫板，以方便与壳体空腔壁相连接，减少其对水流的干扰，满足水力学要求。

所述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。

所述稳压减振箱的壳体上还设有检修用人孔。

所述稳压减振箱的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组的次横梁板组、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，该三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。

所述入水口设置三个，出水口设置一个，且三个入水口上分别通过对应的输水阀与输水主管入口端相连，其中位于中间的输水阀为主阀，两侧的输水阀为辅阀，出水口与输水主管出口端相连，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，消除稳定均衡水力驱动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。

本发明具有下列优点和效果：采用上述方案，有效改善输水系统内部水流流态，使输水管道及其上的流量调节阀振动大幅减小，稳压减振箱箱体内水流平顺，没有气蚀，水流平稳，降低水力空化对输水阀及输水管路的破坏。为升船机的平稳运行提供可靠的技术支持，提高升船机运行效率。

附图说明

图1为升船机侧视结构图；

图2为图1的A-A断面图；

图3为图1中稳定均衡水力驱动系统结构图；

图4为图3的B部放大图；

图5为稳压减振箱正面轴侧图；

图6为稳压减振箱顶面轴侧图；

图7为稳压减振箱横断面结构图；

图8为稳压减振箱中内梁系隔栏结构图；

图9为图7中的F-F视图；

图10为图9的俯视图。

图中：

1为船闸室，11为承船厢，12为船舶；

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；

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，321为分支水管下端的直管，322为分支水管的分叉管，323为分支水管的转角管，324为分支水管上端的直管，325为消能工，326为水位平衡廊道，33为输水阀，34为环向强迫通气机构，35为稳压减振箱，351为壳体，3511为入水口，3512为出水口、3513为人孔，3514为排气孔，3515为集气槽，352为外梁系，3521为主横梁板，3522为次横梁板，3523纵梁板，3524为水平梁板，3525为变截面梁板，353为内梁系隔栏，3531为竖直杆，3532为水平杆，3533为槽形加强板，3534为加强筋，3535为垫板，3536为斜拉杆，3537为垫条板，3538为镂空，354为法兰，36为第一阻力均衡件，37为第二阻力均衡件；

4为自反馈稳定系统。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步描述。

本发明提供的抗倾覆水力升船机包括本发明提供的具有抗倾覆能力的水力式升船机，包括船闸室1、设置在船闸室1中的承船厢11、置于承船厢中的载水船舶12，与承船厢11相连的机械同步系统2、输水系统3，自反馈稳定系统4。所述机械同步系统2包括与船闸室1中的承船厢11两侧的多个部位相连的多根钢绳21，多根钢绳21的另一端分别绕过对应的设置在顶部的卷筒24以及设置在竖井31中的浮筒311上的滑轮22固定在竖井31的顶部，如图1、图2。

所述输水系统3包括竖井31、设置在竖井31中的浮筒311、带流量调节阀33的输水主管32，下端与输水主管32相连的多根分支水管，多根分支水管由下部的直管321、中部的转角管323和分叉管322以及上部的直管324构成，且上部的直管324出水端置于对应的竖井31底部，且下部的直管321、中部的转角管323和分叉管322以及上部的直管324设为上、下两级，下级的下端直管321与输水主管32相连，上级的上端直管324出水端置于对应的竖井31底部，并在上端直管324出水端设置消能工325，各个竖井31之间通过水位平衡廊道326连通；所述输水系统3还包括设置在分支水管的转角管323转角处的第一阻力均衡件36和分叉管322处的第二阻力均衡件37、分别设置在输水主管32输水阀33阀前的环向强迫通气机构34和阀后的稳压减振箱35，如图3、图4。

所述稳压减振箱35包括：内带空腔、其上带进水口3511和出水口3512的壳体351，设置在壳体351外壁的外梁系352，壳体351空腔内间隔设有内梁系隔栏353，所述内梁系隔栏353包括由纵、横交错的竖直杆3531和水平杆3532设置成与壳体351空腔横断面形状相适应的镂空板，该镂空板的镂空处间隔设置斜拉杆3536，以便在满足高强度要求的同时，尽量减少内梁系隔栏对水流的干扰；所述稳压减振箱35内的纵、横交错的竖直杆3531和水平杆3532及斜拉杆3536均为空心圆管，且竖直杆3531和水平杆3532的纵、横交错位置设有槽形加强板3533；并在内梁系隔栏353与壳体351空腔侧壁、底壁相连的部位设有垫板3535，同时在垫板3535与竖直杆3531和水平杆3532之间设置加强筋3534，在内梁系隔栏353与壳体351空腔顶壁相连的部位设有垫条板3537，如图5、图6、图8、图9、图10，以方便与壳体空腔壁相连接，减少其对水流的干扰，满足水力学要求；所述稳压减振箱35的壳体351上还设有检修用人孔3513，壳体351内的后部设有集气槽3515，集气槽3515顶部设有排气孔3514，该排气孔3514与排气管相连，如图6、图7；所述稳压减振箱35的外梁系352包设在壳体351所有外壁上，该外梁系352包括等高且间隔设置的四块主横梁板3521，及位于两两主横梁板3521之间且高度低于主横梁板3521的多块次横梁板3522、与四块主横梁板3521和多块次横梁板3522相垂直的等高且间隔设置的多块纵梁板3523及等宽、等长且间隔设置的多块水平梁板3524，多块梁板相互交织连接而成；所述入水口3511处的外梁系上设有下凹的多块变截面梁板3525，变截面梁板3525的外侧与法兰354端面平齐，如图5；所述稳压减振箱35入水侧设有三个入水口3511，出水侧设有一个出水口3512，如图5、图6；所述稳压减振箱35入水侧的三个入水口3511上分别通过输水阀33与输水主管32相连，其中位于中间入水口的输水阀为主阀，位于两侧的入水口的输水阀为辅阀，且一个主阀和两个辅阀的阀前输水主管32上均分别设置有环向强迫通气机构34，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，消除稳定均衡水力驱动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。

Claims (9)

1.一种抗倾覆水力升船机输水系统用稳压减振箱，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，其特征在于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镂空板，该镂空板的镂空中间隔设置斜拉杆。

2.根据权利要求1所述的一种抗倾覆水力升船机输水系统用稳压减振箱，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心圆杆或空心圆管。

3.根据权利要求1所述的一种抗倾覆水力升船机输水系统用稳压减振箱，其特征在于所述竖直杆与水平杆的纵、横交错位置处设有槽形加强板。

4.根据权利要求1所述的一种抗倾覆水力升船机输水系统用稳压减振箱，其特征在于所述内梁系隔栏上与壳体空腔壁相连的部位设有垫板。

5.根据权利要求1所述的一种抗倾覆水力升船机输水系统用稳压减振箱，其特征在于所述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。

6.根据权利要求1所述的一种抗倾覆水力升船机输水系统用稳压减振箱，其特征在于所述稳压减振箱的壳体上还设有检修用人孔。

7.根据权利要求1所述的一种抗倾覆水力升船机输水系统用稳压减振箱，其特征在于所述稳压减振箱的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组的次横梁板组、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，该三组梁板相互交织连接而成。

8.根据权利要求1所述的一种抗倾覆水力升船机输水系统用稳压减振箱，其特征在于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。

9.根据权利要求1所述的一种抗倾覆水力升船机输水系统用稳压减振箱，其特征在于所述入水口设置三个，出水口设置一个，且三个入水口上分别通过对应的输水阀与输水主管入口端相连，其中位于中间的输水阀为主阀，两侧的输水阀为辅阀，出水口与输水主管出口端相连。