CN112776956B - 一种垂直升船机平衡临界点水位的确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及升船机技术领域，具体涉及一种垂直升船机平衡临界点水位的确定方法。包括以下步骤：1)进行主提升系统与承船厢和平衡重系统的挂装；2)进行承船厢空载调平；3)进行承船厢注水操作：承船厢内注水至承船厢总重与平衡重系统总重达到平衡；4)进行承船厢和平衡重系统的静态调平；5)进行承船厢内的水位标记：承船厢内水位为垂直升船机平衡临界点水位。本方案高效便捷地实现了垂直升船机的主提升系统系统与承船厢和平衡重系统挂装、连接，进而解决了承船厢和平衡重系统重量平衡时的临界水位的确定问题。

Description

一种垂直升船机平衡临界点水位的确定方法

技术领域

本发明涉及升船机技术领域，具体涉及一种垂直升船机平衡临界点水位的确定方法。

背景技术

升船机的平衡重和承船厢的钢丝绳挂装及张紧过程中，承船厢和平衡重的重量调平是升船机现场安装调试的关键环节之一，如何分步有序的合理实现平衡重及承船厢的钢丝绳挂装及张紧，以致最终寻找到两边重量平衡时的临界水位，成为技术难点。

中国发明专利，公开(公告)号：CN201610473555.7；公开日：2016-11-09；公开了一种升船机船厢水满厢工况试验方法，以检验安全机构的自锁可靠性和相关设备的机械强度。其中提及了船厢与平衡重系统需要精确配平，但该专利并未公开如何有序高效地实现平衡重系统和承船厢分别与主提升系统的挂装，也并未公开确定平衡重系统与承船厢处于平衡临界点时的水位时主提升系统、承船厢和平衡重系统之间的工作关系。

发明内容

1、发明要解决的技术问题

针对垂直升船机的平衡临界点水位寻找困难这一技术问题，本发明提供一种垂直升船机平衡临界点水位的确定方法，解决了垂直提升升船机的钢丝绳挂装、连接及张紧过程中的平衡临界点水位的确定问题。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种垂直升船机平衡临界点水位的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)进行主提升系统与承船厢和平衡重系统的挂装；

2)进行承船厢空载调平；

3)进行承船厢注水操作：承船厢内注水至承船厢总重与平衡重系统总重达到平衡；

4)进行承船厢和平衡重系统的静态调平；

5)进行承船厢内的水位标记：承船厢内水位为垂直升船机平衡临界点水位。

可选地，步骤1)包括：

1-1)进行承船厢、平衡重系统和主提升系统的安装设置；

1-2)平衡重系统和承船厢分别与主提升系统挂装。

可选地，步骤1-1)包括：

承船厢的安装设置包括：

在承船厢所在工位处设置升降工装；

在升降工装上侧设置用于承载承船厢的下锁定装置；

将承船厢设置于下锁定装置上侧；

在承船厢上设置调节工装。

可选地，步骤1-1)还包括：

平衡重系统的安装设置包括：

利用吊装设备在平衡重系统所在工位设置临时衬垫装置；

利用吊装设备在临时衬垫装置上侧设置平衡重装置：平衡重装置包括若干平衡重块和安全框，平衡重块依次排布并与安全框固定结合，形成平衡重装置；

在平衡重装置顶部设置调平工装。

可选地，步骤1-1)包括：

主提升系统的安装设置包括：

在主提升系统所在工位上设置力平衡工装，在力平衡工装上设置动力装置和传感器；

在力平衡工装上设置制动器装置，制动器装置处于松闸状态；

在力平衡工装上设置钢丝绳，钢丝绳两端分别设置于承船厢和平衡重系统对应挂装位。

可选地，步骤1-2)包括：

平衡重系统与主提升系统的挂装包括：

将平衡重装置上侧的调平工装调整至行程中段位置；

将钢丝绳与调平工装固定连接；

调节调平工装，使得平衡重装置被吊起后保持水平。

可选地，步骤1-2)包括：

承船厢与主提升系统的挂装包括：

进行调节工装的设置：将承船厢上侧的调节工装调整至行程中段位置；

进行承船厢提升：利用升降工装将下锁定装置和承船厢顶起；在顶起后的下锁定装置下侧设置若干临时垫块，临时垫块堆叠高度始终与下锁定装置顶升高度相同；进行升降工装的垫高：升降工装回收，在升降工装底部设置若干调整垫块；

重复进行承船厢提升，直到调节工装升高至钢丝绳端部位置；

进行调节工装与钢丝绳的挂装。

可选地，步骤2)包括：

2-1)将升降工装回收，同时撤出部分临时垫块，使得承船厢仅靠钢丝绳吊起腾空；

2-2)利用调节工装进行承船厢调平；

2-3)保持下锁定装置与承船厢底部存在距离。

可选地，步骤3)包括：

3-1)在承船厢的两端同时往承船厢中注水；

3-2)注水同时，逐步拆除下锁定装置下方的临时垫块，始终保持承船厢底部与下锁定装置存在距离；

3-3)注水至平衡重装置缓缓上升，承船厢缓缓下降坐于下锁定装置上，停止注水；

3-4)主提升系统内制动器装置上闸。

可选地，步骤4)包括：

4-1)撤出平衡重装置下侧的临时衬垫装置；

4-2)利用主提升系统提升承船厢，回收下锁定装置下侧升降工装，撤出下锁定装置下侧全部的临时垫块；

4-3)继续往承船厢中注水；

4-4)承船厢往复升降多次，利用传感器记录钢丝绳承船厢侧与平衡重侧受力偏差；

4-5)根据重量偏差调节平衡重装置的重量并调平；

4-6)利用调节工装进行承船厢调平。

3、有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本方案首先将主提升系统分别与平衡重系统及承船厢进行挂装，使得承船厢与平衡重系统通过主提升系统实现连接，再进行承船厢空载时的调平，避免承船厢倾斜，随后不断往承船厢内注水，直至承船厢总重与平衡重系统实现平衡，进行承船厢的静态调平，对调平后承船厢内的水位进行标记，该水位即为垂直升船机平衡临界点水位。本方案高效便捷地实现了垂直升船机的主提升系统系统与承船厢和平衡重系统挂装、连接，进而解决了承船厢和平衡重系统重量平衡时的临界水位的确定问题。

附图说明

图1为本发明实施例提出的平衡重系统、承船厢及主提升系统布置示意图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本发明要求保护的范围内。

实施例1

结合附图1，本实施例提出了一种垂直升船机平衡临界点水位的确定方法，包括以下步骤：

1)进行主提升系统与承船厢和平衡重系统的挂装；

2)进行承船厢空载调平；

3)进行承船厢注水操作：承船厢内注水至承船厢总重与平衡重系统总重达到平衡；

4)进行承船厢和平衡重系统的静态调平；

5)进行承船厢内的水位标记：承船厢内水位为垂直升船机平衡临界点水位。

首先将主提升系统分别与平衡重系统及承船厢进行挂装，使得承船厢与平衡重系统通过主提升系统实现连接，再进行承船厢空载时的调平，避免承船厢倾斜，随后不断往承船厢内注水，直至承船厢总重与平衡重系统实现平衡，进行承船厢的静态调平，对调平后承船厢内的水位进行标记，该水位即为垂直升船机平衡临界点水位。本方案高效便捷地实现了垂直升船机的主提升系统系统与承船厢和平衡重系统挂装、连接，进而解决了承船厢和平衡重系统重量平衡时的临界水位的确定问题。

作为本实施例可选的实施方式，步骤1)包括：

1-1)进行承船厢、平衡重系统和主提升系统的安装设置；

1-2)平衡重系统和承船厢分别与主提升系统挂装。

首先进行承船厢和平衡重系统的安装设置工作，使得承船厢和平衡重系统分别完成搭设工作，以便分别与主提升系统进行挂装，搭设完成后的承船厢和平衡重系统分别与主提升系统挂装完成，为后续注水至承船厢总重与平衡重系统总重达到平衡做准备。本步骤中，承船厢、平衡重和主提升系统的安装设置工作不分先后顺序，可根据实际施工情况选择同时进行，或按照任意顺序依次进行，同理，下一步进行的主提升系统与平衡重系统的挂装以及主提升系统与承船厢的挂装也不分先后，可同时进行，或按照任意顺序依次进行。

作为本实施例可选的实施方式，步骤1-1)包括：

承船厢的安装设置包括：

在承船厢所在工位处设置升降工装；

在升降工装上侧设置用于承载承船厢的下锁定装置；

将承船厢设置于下锁定装置上侧；

在承船厢上设置调节工装。

承船厢所在工位处设置升降工装，升降工装可选用千斤顶等设备，升降工装用于实现包括下锁定装置和承船厢的升降，下锁定装置则用于承载承船厢，承船厢上设置的调节工装，调节工装可由调节螺杆和调平油缸构成，调节工装用于实现与主提升系统的挂装配合以及承船厢被吊起时自身水平的调节。

作为本实施例可选的实施方式，步骤1-1)还包括：

平衡重系统的安装设置包括：

利用吊装设备在平衡重系统所在工位设置临时衬垫装置；

利用吊装设备在临时衬垫装置上侧设置平衡重装置：平衡重装置包括若干平衡重块和安全框，平衡重块依次排布并与安全框固定结合，形成平衡重装置；

在平衡重装置顶部设置调平工装。

平衡重系统包括临时衬垫装置和平衡重装置，所述临时衬垫装置可选用钢垫梁等，起到了承载平衡重装置的作用，平衡重装置包括若干平衡重块和安全框，通过调节平衡重块的数量和对应安全框的尺寸，即可实现平衡重装置自身重量的调节，临时衬垫装置和平衡重装置的有序设置，有利于后续平衡重系统与主提升系统的挂装配合，在平衡重装置顶部设置调平工装，调平工装可由调节螺杆和调平油缸构成，调平工装用于与主提升系统相连，并能够实现平衡重装置在被吊起时的自身水平的调节。

作为本实施例可选的实施方式，步骤1-1)包括：

主提升系统的安装设置包括：

在主提升系统所在工位上设置力平衡工装，在力平衡工装上设置动力装置和传感器；

在力平衡工装上设置制动器装置，制动器装置处于松闸状态；

在力平衡工装上设置钢丝绳，钢丝绳两端分别设置于承船厢和平衡重系统对应挂装位。

力平衡工装包括转矩卷筒组或重力平衡滑轮组等装置，力平衡工装上设置有包括电机、减速器以及将电机同步的同步轴系统等构成的动力装置，并设置如扭矩传感器等传感器，以记录电机扭矩或钢丝绳受力情况，以实现平衡重系统和承船厢的升降和二者重量的比对，力平衡工装上还设置有制动器装置，用于实现钢丝绳的锁死和解锁，制动器装置也能够进一步提升安全性，制动器装置设置为松闸状态，以便于后续平衡重系统和承船厢的自由升降，钢丝绳两端分别设置于承船厢和平衡重系统对应挂装位，挂装位可为包括拉环、固定桩等能够实现钢丝绳固定的连接件，以便于后续挂装。

实施例2

本实施例提出了一种垂直升船机平衡临界点水位的确定方法，在实施例1的基础上可改进如下：步骤1-2)包括：

平衡重系统与主提升系统的挂装包括：

将平衡重装置上侧的调平工装调整至行程中段位置；

将钢丝绳与调平工装固定连接；

调节调平工装，使得平衡重装置被吊起后保持水平。

可选用调节螺杆作为调平工装，将调节螺杆伸长量调整至螺杆行程中段位置，为后续调节提供余量，将钢丝绳与调平工装固定连接，即可实现平衡重系统与主提升系统的固定连接，随后即可通过调节螺杆等调平工装实现平衡重装置被吊起时的自身水平的调节。

作为本实施例可选的实施方式，步骤1-2)包括：

承船厢与主提升系统的挂装包括：

进行调节工装的设置：将承船厢上侧的调节工装调整至行程中段位置；

进行承船厢提升：利用升降工装将下锁定装置和承船厢顶起；在顶起后的下锁定装置下侧设置若干临时垫块，临时垫块堆叠高度始终与下锁定装置顶升高度相同；进行升降工装的垫高：升降工装回收，在升降工装底部设置若干调整垫块；

重复进行承船厢提升，直到调节工装升高至钢丝绳端部位置；

进行调节工装与钢丝绳的挂装。

调节工装用于承船厢被吊起时的调平，可选用调节螺杆或调平油缸作为调节工装，将调节螺杆或调节油缸的伸长量调整至螺杆或液压杆的行程中段位置，为后续调节提供余量，利用如千斤顶等升降工装将下锁定装置和承船厢顶起，通过在下锁定装置下侧设置若干临时垫块，使得被顶起的下锁定装置以及承船厢能够被临时支撑，临时垫块堆叠高度始终与下锁定装置顶升高度相同，当千斤顶等顶升工装行程不足时，先将千斤顶等顶升装置回收，在升降工装底部设置若干调整垫块，将升降工装垫高，使得升降工装能够继续顶升下锁定装置以及承船厢，直至调节工装升高至钢丝绳端部位置，完成调节工装与钢丝绳的挂装连接，进而实现承船厢与主提升系统的连接。

作为本实施例可选的实施方式，步骤2)包括：

2-1)将升降工装回收，同时撤出部分临时垫块，使得承船厢仅靠钢丝绳吊起腾空；

2-2)利用调节工装进行承船厢调平；

2-3)保持下锁定装置与承船厢底部存在距离。

将升降工装回收，例如将千斤顶缓慢回收，使得承船厢下锁定装置下降，同时撤出下锁定装置下侧的部分临时垫块，此时承船厢完全靠钢丝绳拉在空中，底部处于腾空状态，同时平衡重坐于临时钢垫梁上，利用如调节螺杆或调平油缸等调节工装对承船厢进行调平，使得承船厢不发生倾斜，保持水平，调节后的承船厢与下锁定装置始终保持一定的距离，该距离不宜较大，可设置为十厘米，由于承船厢距离下锁定装置距离较短，承船厢下降时的运动速度就会很小，不会有很大冲击力，靠下锁定装置就可以承托住，保证了安全，仅靠钢丝绳吊起承船厢，使得钢丝绳能够被拉长，有利于平衡重系统与承船厢之间重力平衡的确定。

作为本实施例可选的实施方式，步骤3)包括：

3-1)在承船厢的两端同时往承船厢中注水；

3-2)注水同时，逐步拆除下锁定装置下方的临时垫块，始终保持承船厢底部与下锁定装置存在距离；

3-3)注水至平衡重装置缓缓上升，承船厢缓缓下降坐于下锁定装置上，停止注水；

3-4)主提升系统内制动器装置上闸。

在承船厢的两端同时往承船厢中注水，注水过程中始终保持对平衡重装置和承船厢状态进行观察，随着承船厢中载水量的增加，钢丝绳将会逐渐拉伸，此时同时将下锁定装置下方的临时垫块逐步拆除，始终保持承船厢底部与下锁定装置存在一定距离，该距离较短，可设置在10cm左右，由于承船厢距离下锁定装置距离较短，承船厢下降时的运动速度就会很小，不会有很大冲击力，靠下锁定装置就可以承托住，保证了安全，注水至平衡重装置缓缓上升，承船厢缓缓下降坐于下锁定装置上，此时承船厢和平衡重装置基本达到了重量平衡，处于承船厢和平衡重装置的平衡临界点，主提升系统内制动器装置上闸，为后续承船厢和平衡重装置的静态调平做准备。

作为本实施例可选的实施方式，步骤4)包括：

4-1)撤出平衡重装置下侧的临时衬垫装置；

4-2)利用主提升系统提升承船厢，回收下锁定装置下侧升降工装，撤出下锁定装置下侧全部的临时垫块；

4-3)继续往承船厢中注水；

4-4)承船厢往复升降多次，利用传感器记录钢丝绳承船厢侧与平衡重侧受力偏差；

4-5)根据重量偏差调节平衡重装置的重量并调平；

4-6)利用调节工装进行承船厢调平。

撤出平衡重装置下侧的临时衬垫装置，利用主提升系统提升承船厢，回收下锁定装置下侧升降工装，撤出下锁定装置下侧全部的临时垫块，使得承船厢及平衡重能够安全升降，往承船厢中注入一定量的水，并将承船厢往复升降多次，利用主提升系统中的传感器记录相关数值，例如通过扭矩传感器记录电机转矩偏差，利用传感器判断钢丝绳承船厢侧与平衡重侧受力偏差，根据传感器数据调整平衡重块的数量，以调整平衡重装置的重量，直至传感器数据符合要求，随后利用如调节螺杆等调平工装进行平衡重装置的调平，再利用如调节螺杆或调平油缸等调节工装进行承船厢的调平，以使承船厢内各处水深差值保持在要求范围内，如20mm内，随后锁定调节工装，完成承船厢的调平，在此过程中，再次注水是为了让主提升系统中钢丝绳充分张紧，在消除钢丝绳张紧带来的影响的基础上，将平衡重装置总重和承船厢的总重调整至符合设计要求的范围内。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种垂直升船机平衡临界点水位的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)进行主提升系统与承船厢和平衡重系统的挂装；

2)进行承船厢空载调平；

3)进行承船厢注水操作：承船厢内注水至承船厢总重与平衡重系统总重达到平衡；

4)进行承船厢和平衡重系统的静态调平；

5)进行承船厢内的水位标记：承船厢内水位为垂直升船机平衡临界点水位。

2.根据权利要求1所述的一种垂直升船机平衡临界点水位的确定方法，其特征在于，步骤1)包括：

1-1)进行承船厢、平衡重系统和主提升系统的安装设置；

1-2)平衡重系统和承船厢分别与主提升系统挂装。

3.根据权利要求2所述的一种垂直升船机平衡临界点水位的确定方法，其特征在于，步骤1-1)包括：

承船厢的安装设置包括：

在承船厢所在工位处设置升降工装；

在升降工装上侧设置用于承载承船厢的下锁定装置；

将承船厢设置于下锁定装置上侧；

在承船厢上设置调节工装。

4.根据权利要求2所述的一种垂直升船机平衡临界点水位的确定方法，其特征在于，步骤1-1)还包括：

平衡重系统的安装设置包括：

利用吊装设备在平衡重系统所在工位设置临时衬垫装置；

利用吊装设备在临时衬垫装置上侧设置平衡重装置：平衡重装置包括若干平衡重块和安全框，平衡重块依次排布并与安全框固定结合，形成平衡重装置；

在平衡重装置顶部设置调平工装。

5.根据权利要求2所述的一种垂直升船机平衡临界点水位的确定方法，其特征在于，步骤1-1)包括：

主提升系统的安装设置包括：

在主提升系统所在工位上设置力平衡工装，在力平衡工装上设置动力装置和传感器；

在力平衡工装上设置制动器装置，制动器装置处于松闸状态；

在力平衡工装上设置钢丝绳，钢丝绳两端分别设置于承船厢和平衡重系统对应挂装位。

6.根据权利要求5所述的一种垂直升船机平衡临界点水位的确定方法，其特征在于，步骤1-2)包括：

平衡重系统与主提升系统的挂装包括：

将平衡重装置上侧的调平工装调整至行程中段位置；

将钢丝绳与调平工装固定连接；

调节调平工装，使得平衡重装置被吊起后保持水平。

7.根据权利要求5所述的一种垂直升船机平衡临界点水位的确定方法，其特征在于，步骤1-2)包括：

承船厢与主提升系统的挂装包括：

进行调节工装的设置：将承船厢上侧的调节工装调整至行程中段位置；

进行承船厢提升：利用升降工装将下锁定装置和承船厢顶起；在顶起后的下锁定装置下侧设置若干临时垫块，临时垫块堆叠高度始终与下锁定装置顶升高度相同；进行升降工装的垫高：升降工装回收，在升降工装底部设置若干调整垫块；

重复进行承船厢提升，直到调节工装升高至钢丝绳端部位置；

进行调节工装与钢丝绳的挂装。

8.根据权利要求7所述的一种垂直升船机平衡临界点水位的确定方法，其特征在于，步骤2)包括：

2-1)将升降工装回收，同时撤出部分临时垫块，使得承船厢仅靠钢丝绳吊起腾空；

2-2)利用调节工装进行承船厢调平；

2-3)保持下锁定装置与承船厢底部存在距离。

9.根据权利要求8所述的一种垂直升船机平衡临界点水位的确定方法，其特征在于，步骤3)包括：

3-1)在承船厢的两端同时往承船厢中注水；

3-2)注水同时，逐步拆除下锁定装置下方的临时垫块，始终保持承船厢底部与下锁定装置存在距离；

3-3)注水至平衡重装置缓缓上升，承船厢缓缓下降坐于下锁定装置上，停止注水；

3-4)主提升系统内制动器装置上闸。

10.根据权利要求9所述的一种垂直升船机平衡临界点水位的确定方法，其特征在于，步骤4)包括：

4-1)撤出平衡重装置下侧的临时衬垫装置；

4-2)利用主提升系统提升承船厢，回收下锁定装置下侧升降工装，撤出下锁定装置下侧全部的临时垫块；

4-3)继续往承船厢中注水；

4-4)承船厢往复升降多次，利用传感器记录钢丝绳承船厢侧与平衡重侧受力偏差；

4-5)根据重量偏差调节平衡重装置的重量并调平；

4-6)利用调节工装进行承船厢调平。

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