CN108396722A - 分散气压式垂直升船机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分散气压式垂直升船机，包括：提升系统、加压系统，所述提升系统包括平衡重，所述平衡重设于塔柱内，所述提升系统还包括设于平衡重顶部的第一卷筒和设于塔柱顶部的第二卷筒；钢丝绳一端与塔柱顶部连接，另一端依次绕过第一卷筒底部、第二卷筒顶部连接承船厢；所述加压系统包括空气泵、等惯性输气管道、塔柱内与平衡重形成的竖井，所述等惯性输气管道的一端连接空气泵，另一端经分流后与竖井相通。本发明采用分散气压式输气系统，能够使多个气室共同承担气压力，降低了对设备的要求，增加了系统的安全性。

Description

分散气压式垂直升船机

技术领域

本发明涉及一种升船机，特别是一种利用空气压力变化完成升船机作业的分散气压式垂直升船机。

背景技术

随着我国西部大开发建设进程日益加快，大批通航运输工程亟待开发。升船机由于具有提升速度快、能耗小、能适应较高水头和较复杂地形的有利条件，日后的应用将会越来越多。

在目前世界上已建的升船机中，主要包括两类：垂直升船机和斜面升船机。垂直升船机是牵涉结构、机械、自动化控制以及枢纽布置等多方面的系统工程，由上下闸首、塔柱、承船厢、机房等主要结构组成。在垂直升船机运行过程中，承船厢、厢内水、船的重量由两侧的平衡重所平衡，平衡重与承船厢之间通过绕过卷筒的钢丝绳连接，这样驱动装置仅需克服系统的摩擦阻力以及部分不平衡力就能保证整个承船厢的上下运行。

从世界垂直升船机发展趋势看，钢丝绳卷扬式垂直升船机和齿轮齿条爬升式垂直升船机将成为两种基本形式。对于钢丝绳卷扬式垂直升船机，其利用卷扬机作为提升设备。卷扬机由电机、大扭矩减速箱及卷筒等组成。卷筒上绕有提升钢丝绳，为防止提升钢丝绳与卷筒间产生蠕动位移，采用缠绕式联结。提升钢丝绳一端与承船厢相连，另一端与平衡重相连，当电机带动卷筒旋转时，便可带动承船厢升降。

这种型式的主要优点有：设备的设计、制造、安装和运行有较为成熟的经验，施工精度容易保证，结构的变形对设备运行影响小。主要困难是遇船厢漏水事故不能自行制动，对安全制动器的可靠性要求高。而对于齿轮齿条爬升式垂直升船机，其利用对称安装在承船厢两侧的齿轮与安装在承船厢室两侧塔柱壁上的齿条相互啮合。电动机经减速箱带动齿轮旋转，通过齿轮和齿条的啮合作用带动承船厢升降，利用螺杆与螺母柱的咬合控制船厢的锁定。这种型式的主要优点在于当承船厢发生漏水时，可按限定荷载自行锁定，安全性高。主要困难是设备的制造、安装难度较大；施工精度要求相对较高；结构运行过程中不能有较大变形。鉴于此，设计一种分散气压式垂直升船机，既能保证升船机的安全运行，又能降低工程的施工技术难度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种分散气压式垂直升船机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种分散气压式垂直升船机，包括：提升系统，与提升系统相连、用于提供动力的加压系统，所述提升系统包括平衡重，所述平衡重设于塔柱内，所述提升系统还包括设于平衡重顶部的第一卷筒和设于塔柱顶部的第二卷筒；钢丝绳一端与塔柱顶部连接，另一端依次绕过第一卷筒底部、第二卷筒顶部连接承船厢；

所述加压系统包括空气泵、等惯性输气管道、塔柱内与平衡重形成的竖井，所述等惯性输气管道的一端连接空气泵，另一端经分流后与竖井相通。

优选地，所述等惯性输气管道从一根主输气管道经四次分流成多级输气管道。

优选地，所述多级输气管道对称分布。

优选地，所述等惯性输气管道的主输气管道内设有气阀，所述气阀对称分布。

优选地，所述等惯性输气管道主输气管道中心处和第一次分流处分别设有气栅。

优选地，所述竖井为16个，所述竖井间相互连通。

优选地，所述平衡重与塔柱内壁接触处四周设有密封圈。

本发明所达到的有益效果：本发明驱动系统采用分散气压式驱动系统，相比于水力提升系统可以节省大量用水。相比于普通的气压驱动系统，本发明采用等惯性输气系统进行多级支管道分流，保证了充放气过程中气流的平稳性，输气管道中设置了气栅，起到平稳气流的作用。相比于集中式输气系统只拥有一个气室来承担充放气作用，气室内气压会非常大、对设备会有很高的要求，本发明采用分散式输气系统，一方面能够使多个气室共同承担气压力，每个气室的压力相对较小，从而降低了对设备的要求，另一方面当某个气室出现故障时，其余气室仍在工作，增加了系统的安全性。

附图说明

图1是本发明分散气压式垂直升船机横剖面示意图；

图2是本发明分散气压式垂直升船机纵剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1、图2所示，一种分散气压式垂直升船机，包括：提升系统1，与提升系统1相连、用于提供动力的加压系统2。提升系统1包括塔柱6、平衡重3、第一卷筒51、第二卷筒52、承船厢7、用于连接的钢丝绳4。平衡重3设于塔柱6内，平衡重3与塔柱6内壁接触处四角设有密封圈13，保证系统的气密性。第一卷筒51设于平衡重3顶部和第二卷筒52设于塔柱6顶部。钢丝绳4一端与塔柱6顶部连接，另一端依次绕过第一卷筒51底部、第二卷筒52顶部连接承船厢7。加压系统2包括空气泵8、等惯性输气管道9、塔柱6内与平衡重3形成的竖井12。等惯性输气管道的主输气管道内设有气阀10，气阀10对称分布，气阀10在主输气管道中起到总开关作用，控制充放气。等惯性输气管道9主输气管道中心处和第一次分流处分别设有气栅11，使空气进入时能够进行对冲，平稳气流，实现竖井12内气压稳定变化，保证平衡重3上下平稳运动。等惯性输气管道9从一根主输气管道经四次分流(一分二、二分四、四分八、八分十六)成多级输气管道。等惯性输气管道9的一端连接空气泵8，另一端经分流后与竖井12相通，16个竖井12间通过相互连通。四次分流后的输气管道共同承担气压力，带动平衡重3上下移动，进而通过钢丝绳4绕过第一卷筒51底部、第二卷筒52顶部连接承船厢7，实现运输功能。承船厢7运行至指定位置时，气阀10关闭保证竖井12内气压的稳定，使船只安全进出承船厢7。当承船厢7发生漏水事故时，气阀10关闭，由于平衡重3下降压缩竖井12内空气，使得压力增大，下降趋势将会停止，从而保证了系统的安全性。

本发明驱动系统采用分散气压式驱动系统，相比于水力提升系统可以节省大量用水。相比于普通的气压驱动系统，本发明采用等惯性输气系统进行多级支管道分流，保证了充放气过程中气流的平稳性，输气管道中设置了气栅，起到平稳气流的作用。相比于集中式输气系统只拥有一个气室来承担充放气作用，气室内气压会非常大、对设备会有很高的要求，本发明采用分散式输气系统，一方面能够使多个气室共同承担气压力，每个气室的压力相对较小，从而降低了对设备的要求，另一方面当某个气室出现故障时，其余气室仍在工作，增加了系统的安全性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种分散气压式垂直升船机，包括：提升系统，与提升系统相连、用于提供动力的加压系统，其特征是，所述提升系统包括平衡重，所述平衡重设于塔柱内，所述提升系统还包括设于平衡重顶部的第一卷筒和设于塔柱顶部的第二卷筒；钢丝绳一端与塔柱顶部连接，另一端依次绕过第一卷筒底部、第二卷筒顶部连接承船厢；

所述加压系统包括空气泵、等惯性输气管道、塔柱内与平衡重形成的竖井，所述等惯性输气管道的一端连接空气泵，另一端经分流后与竖井相通。

2.根据权利要求1所述的分散气压式垂直升船机，其特征是，所述等惯性输气管道从一根主输气管道经四次分流成多级输气管道。

3.根据权利要求2所述的分散气压式垂直升船机，其特征是，所述多级输气管道对称分布。

4.根据权利要求2所述的分散气压式垂直升船机，其特征是，所述等惯性输气管道的主输气管道内设有气阀，所述气阀对称分布。

5.根据权利要求2所述的分散气压式垂直升船机，其特征是，所述等惯性输气管道主输气管道中心处和第一次分流处分别设有气栅。

6.根据权利要求1所述的分散气压式垂直升船机，其特征是，所述竖井为16个，所述竖井间相互连通。

7.根据权利要求1所述的分散气压式垂直升船机，其特征是，所述平衡重与塔柱内壁接触处四周设有密封圈。