CN111216845A

CN111216845A - 双洞单向通航隧洞船舶循环曳引系统

Info

Publication number: CN111216845A
Application number: CN202010095150.0A
Authority: CN
Inventors: 潘志翔; 焦振男; 王丽铮; 李迟; 朱思巍; 陈顺怀; 陈文博
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2020-06-02

Abstract

本发明公开了一种双洞单向通航隧洞船舶循环曳引系统，包括双隧洞、缆绳和牵引绳，所述双隧洞的洞顶中部等间距设置多个洞顶支撑，四个洞口处交替设置有主动力牵引机构和副动力牵引机构，同侧洞口之间分别设置有平滑支托，所述缆绳分别经过所述多个洞顶支撑、主动力牵引机构、副动力牵引机构和平滑支托构成环形，其上等间距设置两个牵引绳，所述牵引绳通过固定抱索器固定于所述缆绳上。本发明采用单线缆循环的方式，有效减少能耗，提高效率，同时采用洞顶牵引的方式，工程所需隧洞断面尺寸小，减小工程量。

Description

双洞单向通航隧洞船舶循环曳引系统

技术领域

本发明涉及船舶曳引系统，尤其涉及一种双洞单向通航隧洞船舶循环曳引系统。

背景技术

随着我国船舶工业的蓬勃发展和船舶产业在整个国民经济中的重要性日益加强，我国提出了“大力发展造船业、进一步优化造船业产业结构和布局调整”战略构想。

针对船舶在长距离通航隧洞内的通行问题,目前有自航模式和非自航的曳引模式。自航模式由于受有限空间、长距离、低照度等复杂通航环境的影响而可能产生的诸多安全险，且需要更大的隧洞截面尺寸，大大增加了隧洞建造的工程量。曳引模式既通航隧洞内船舶用牵引机构在隧洞通行可以解决上述问题。使船舶在隧洞内处于非自航状态,通过洞顶牵引缆绳提供外力及水流浮力运行,但这种长隧洞内牵引船舶运行过洞的方式在国内仍是空白。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种双洞单向通航隧洞船舶循环曳引系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种双洞单向通航隧洞船舶循环曳引系统，包括双隧洞、缆绳和牵引绳，所述双隧洞的洞顶中部等间距设置多个洞顶支撑，四个洞口处交替设置有主动力牵引机构和副动力牵引机构，同侧洞口中间分别设置有平滑支托，所述缆绳分别经过所述多个洞顶支撑、主动力牵引机构、副动力牵引机构和平滑支托构成环形，其上等间距设置两个牵引绳，所述牵引绳通过固定抱索器固定于所述缆绳上。

接上述技术方案，所述主动力牵引机构为系统提供主牵引力，包括主驱动电机和主定滚轮，所述主驱动电机和主定滚轮通过传动机构连接，所述主定轮上设置有螺旋线槽，所述螺旋线槽上缠绕所述缆绳。

接上述技术方案，所述副动力牵引机构为系统提供空载牵引力，包括副驱动电机和副定滚轮，所述副驱动电机由动力电池供电，带动副定滚轮转动。

接上述技术方案，所述固定抱索器为弓型结构。

接上述技术方案，所述牵引绳为Y型。

接上述技术方案，所述平滑支托和所述缆绳接触部分设置有耐磨条，所述耐磨条为高分子聚乙烯。

接上述技术方案，所述动力电池为铅酸电池。

本发明产生的有益效果是：本发明提供的一种双洞单向通航隧洞船舶循环曳引系统通过双隧洞的洞顶中部等间距设置多个洞顶支撑，四个洞口处交替设置主动力牵引机构和副动力牵引机构，同侧洞口中间分别设置平滑支托，所述多个洞顶支撑、主动力牵引机构、副动力牵引机构和平滑支托构成上设置缆绳构成环形，其上通过固定抱索器固等间距设置两个牵引绳。本发明采用单线缆循环的方式，有效减少能耗，提高效率，同时采用洞顶牵引的方式，工程所需隧洞断面尺寸小，减小工程量。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的曳引系统俯视结构示意图；

图2是本发明实施例的曳引系统左视结构示意图；

图3是本发明实施例的曳引系统牵引绳过支撑界面的示意图；

图4是本发明实施例的曳引系统结构的主定滚轮的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明提供一种双洞单向通航隧洞船舶循环曳引系统，包括双隧洞1、缆绳6和牵引绳7，如图2所示，双隧洞1的洞顶中部等间距设置多个洞顶支撑2，四个洞口处交替设置有主动力牵引机构3和副动力牵引机构4，同侧洞口中间分别设置有平滑支托5，缆绳6分别经过多个洞顶支撑2、主动力牵引机构3、副动力牵引机构4和平滑支托5构成环形，其上等间距设置两个牵引绳7，牵引绳7通过固定抱索器8固定于缆绳6上。

本发明的双洞单向通航隧洞船舶循环曳引系统的工作原理如下：

船舶以一定的初速度(不处于完全静止状态)驶入隧洞入口，并进行牵引绳7的系缆，启动主动力牵引机构3牵引船舶，副动力牵引机构4停止工作处于自由状态，当牵引绳7张紧时，牵引绳7和水平面夹角小于30度，可有效减小垂直方向的分力，且防止船头上昂导致船舶受力不平衡的状况。在牵引过程中，牵引绳7通过固定抱索器8拉紧缆绳6，线缆6通过洞顶支撑2支撑，保证牵引的平稳。当船舶牵引过隧洞后，主动力牵引机构3停止工作，处于自由状态，副动力牵引机构4启动，将牵引绳7复位。主动力牵引机构3和副动力牵引机构4按需工作，可以减少动力输出，节省能源。

本发明的洞顶牵引是针对隧洞内的自身环境，发挥洞顶具有支托力，不需要架构支架的优势，结合架空牵引索道具有运输能力强，环境依赖程度低的特点，具有较强的工程意义。单线循环式曳引只用一根缆绳6，索系最简单，同时支持缆绳6本身重量及牵引船舶。使用的抱索方式为固定抱索器8，其优点是牵引用固定抱索器8固结在运载索上，安全度高，建设周期短，投资少，效益好。循环方式采用闭式循环，适应两侧隧洞距离较小且相向而行的航行特征，提高运行效率。采用间歇启停的设计理念，在没有牵引船舶时采用较小功率的滚轮带动缆绳6，积极响应绿色环保理念的同时降低主滚轮由于长时间运作的发热问题。

进一步地，主动力牵引机构3为系统提供主牵引力，包括主驱动电机和主定滚轮，主驱动电机和主定滚轮通过传动机构连接，如图4所示，主定轮上设置有螺旋线槽，螺旋线槽上缠绕所述缆绳。

进一步地，副动力牵引机构4为系统提供空载牵引力，包括副驱动电机和副定滚轮，所述副驱动电机由动力电池供电，带动副定滚轮转动。

进一步地，如图3所示，固定抱索器8为弓型结构。

进一步地，牵引绳6为Y型，由船上系揽桩将Y型牵引绳6下端分别挂住，为系统提供平稳牵引力，减少与隧洞壁的碰撞风险，在船舶出隧洞时Y型牵引绳6从两个系揽桩处脱钩。

进一步地，平滑支托5和缆绳6接触部分设置有耐磨条，耐磨条为高分子聚乙烯。

进一步地，动力电池为铅酸电池。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种双洞单向通航隧洞船舶循环曳引系统，其特征在于，包括双隧洞、缆绳和牵引绳，所述双隧洞的洞顶中部等间距设置多个洞顶支撑，四个洞口处交替设置有主动力牵引机构和副动力牵引机构，同侧洞口中间分别设置有平滑支托，所述缆绳分别经过所述多个洞顶支撑、主动力牵引机构、副动力牵引机构和平滑支托构成环形，其上等间距设置两个牵引绳，所述牵引绳通过固定抱索器固定于所述缆绳上。

2.根据权利要求1所述的船舶循环曳引系统，其特征在于，所述主动力牵引机构为系统提供主牵引力，包括主驱动电机和主定滚轮，所述主驱动电机和主定滚轮通过传动机构连接，所述主定轮上设置有螺旋线槽，所述螺旋线槽上缠绕所述缆绳。

3.根据权利要求1所述的船舶循环曳引系统，其特征在于，所述副动力牵引机构为系统提供空载牵引力，包括副驱动电机和副定滚轮，所述副驱动电机由动力电池供电，带动副定滚轮转动。

4.根据权利要求1所述的船舶循环曳引系统，其特征在于，所述固定抱索器为弓型结构。

5.根据权利要求1所述的船舶循环曳引系统，其特征在于，所述牵引绳为Y型。

6.根据权利要求1所述的船舶循环曳引系统，其特征在于，所述平滑支托和所述缆绳接触部分设置有耐磨条，所述耐磨条为高分子聚乙烯。

7.根据权利要求3所述的船舶循环曳引系统，其特征在于，所述动力电池为铅酸电池。