CN1532345A - 一种新的升船机 - Google Patents

Abstract

一种新的升船机，特别是液压升船机，其特点是：驱动机构是包括至少两组液压缸的液压系统，与液压缸对应的阶梯式支柱排列组合分布于通道之中及周围。其工作原理是步式的，两组液压缸与支柱顺序交替循环作用而升降运行。其优点是发明了使用短行程液压缸的液压升船机，解决了短行程不能进行大高度升降长距离运行的世界难题。该液压升船机，结构简单，制造安装容易，控制容易和运行平稳，定位准确，可用于高坝升船，也可用于修造船厂使用。特别是其支柱和液压缸及组合件可作安全装置使用，大大地提高了升船机的安全性。

Description

一种新的升船机

                          技术领域

本发明涉及一种新的升船机，特别是液压升船机。

                          背景技术

《机械工程手册》第二版(1997.ISBN7-111-04513-0)第十三卷《物料搬运设备卷》第十四章介绍有一种水压式垂直升船机，它利用承船厢下面的粗大活塞杆和密封井即相当于液压缸来进行升降的，但其受承船厢长度、活塞杆长度和密封井深度即行程等因素限制，只适合用于船吨位不大升程不高的场合。还有平衡重式升船机，包括垂直式和斜面式，湿运和干运等类型。这种升船机采用了平衡重机构，所需驱动力较小，但其重量全部由钢丝绳悬吊，安全性较差，另由于升船机是大型系统设备，其驱动机构也相应较大，难以制造安装。据长江三峡工程丛书《三峡工程永久通航建筑物研究》介绍，其驱动的减速机是五级速比高达372.5，重达110吨，长达10米，宽、高各达3米多，国内尚未制造和使用过类似规模的减速器。

                          发明内容

本发明的目的是克服上述升船机的缺点，提供一个新的升船机即液压升船机，特别是使用短行程液压缸来完成大高度升降长距离运行的多种型式的步式液压升船机。

本发明新的升船机，包括在通道中由驱动机构驱动运行的承船厢和平衡重机构，绕过塔柱顶部滑轮的两组钢丝绳分别悬吊承船厢的两边和两平衡重机构。需指出的是：驱动机构还包括至少两组液压缸的液压系统。分别与液压缸对应的各组支柱以阶梯循环方式排列组合分布于通道周围及之中，各组液压缸均需平稳地支承承船厢运行且以竖排并联方式设置于承船厢的周边及下部，其连接方式可以是定位连接、活动连接、铰接和间接连接之一及组合；液压系统定位连接于承船厢之中。液压缸和液压系统也可以同样的方式设置在支柱上。一液压缸组作用于对应的一支柱组的一层面支柱上形成一步，不同组的液压缸组顺序交替循环作用于对应的阶梯支柱组上而一步步地驱动承船厢在通道上运行；可以不设置滑轮，钢丝绳和平衡重机构。

本发明新的升船机，包括在通道中由驱动机构驱动运行的承船车和平衡重机构，绕过顶部滑轮的钢丝绳分别连接承船车和平衡重机构。需指出的是：驱动机构还包括至少两组液压缸的液压系统。分别与液压缸对应的各组支柱以阶梯循环方式排列组合分布于通道周围及之中，各组液压缸均需平稳地支承承船车运行且以纵向并联方式设置于承船车的周边及下部，其连接方式可以是定位连接、活动连接、铰接和间接连接之一及组合；液压系统定位连接于承船车之中。液压缸和液压系统也可以同样的方式设置在支柱上。一液压缸组作用于对应的一支柱组的一层面支柱上形成一步，不同组的液压缸组顺序交替循环作用于对应的阶梯支柱组上而一步步地驱动承船车在通道上运行；可以不设置滑轮、钢丝绳和平衡重机构。

所述的液压缸采用移动式，各个液压缸均连接一水平布置的活塞，而间接连接于承船厢、车周边及下部，需要时活塞驱动其移动到对应的支柱上。液压缸和活塞的连接和构造同汽车吊的H型伸缩支腿相似，参照汽车吊H型伸缩支腿制造安装。也可以采用其他伸缩和摆动方式来完成液压缸移动。支柱采用固定式，可在通道的基础上直接做出也可是定位连接做出凸台，孔洞，凹面和层面。

所述的液压缸采用固定式，定置分布于承船厢、车的周边及下部。支柱采用移动式，包括伸缩和摆动方式。每个支柱均连接一驱动装置，需要时驱动装置将其移动到对应的液压缸下端面。

所述的通道可以是一个不闭合的单通道包括阶梯式单道回路，也可以是双道闭合回路及网络回路。在双道闭合回路和网络回路上承船厢或承船车可实行也可不实行单方向运动；至少有一个承船厢或承船车在通道上运行。

所述的液压缸组每组个数最少是1个，实际选用时根据情况选取每组的个数。

所述的纵列串联式支柱个距小于液压缸的行程×组数。

本发明的优点是使用包括短行程液压缸的液压系统作驱动机构，解决了短行程液压缸不能进行大高度升降长距离运行的世界难题，其组成的液压升船机，结构简单、制造安装容易，容易控制和运行平稳、定位准确，用途广泛，可制成多种类型的升船机。其中的支柱和液压缸及组合件可作安全装置使用，大大的提高了升船机的安全性。

                        附图说明

附图1是液压升船机的结构示意图。

附图2是一种垂直平衡重式湿运液压升船机的结构示意图。

附图3是一种升船机本体的平面布置示意图。图中只示出液压缸、支柱和承船厢三部件，由于液压缸的组数和个数随实际情况有较大的变化，其平面布置及对应的支柱也随之变化，加上此布置是千千万万中的一种，所以此图只能作为参考使用。

附图4是液压缸分布于承船厢中部的一种平面布置示意图。此图与附图3一样，只能作参考使用。

附图5是支柱的一种布置示意图，由于支柱需与液压缸对应，所以此图也只能作为参考使用。

附图6是一种斜面升船机的平面布置示意图，作为斜面升船机参考。

附图7是一种移动式支柱的液压升船机结构示意图。

附图8是双通道闭合回路液压升船机的示意图。

附图9是升船机的另一种平面布置示意图。

附图10是对应附图9的支柱布置示意图。

                       具体实施方式

本发明包括有通道1，承船厢箱2或是承船车2，液压缸组3、4、5，支柱6、7、8，其中支柱第一阶层记为6-1、7-1、8-1，第二阶层记为6-2、7-2、8-2，以此类推，活塞组9，驱动装置10，滑轮11，钢丝绳12，平衡重机构13。

在通道1中由驱动机构驱动运行的承船厢或承船车2和平衡承船厢、车的平衡重机构13，绕过塔柱顶部滑轮11的两组钢丝绳12分别悬吊承船厢或承船车2的两边和两平衡重机构13。需指出的是：驱动机构还包括至少两组液压缸3、4、5的液压系统；只与液压缸组3、4、5中同一液压缸对应但不同在一层面的支柱组6、7、8的各个支柱，以纵列串联方式和同在一层面且同组支柱组6、7、8中的各个支柱以横行并列方式而不同组的支柱组6、7、8的各个支柱以阶梯循环方式排列组合分布于通道1之中及周围；各组液压缸3、4、5均需平稳地支承承船厢或承船车2运行，液压缸组3、4、5的各个液压缸纵向并联设置于承船厢或承船车2的周边及下部，液压缸3、4、5与承船厢或承船车2的连接可以是定位连接、活动连接、铰结和间接连接的方式之一及其组合，液压系统定位连接在承船厢或承船车2上；液压缸3、4、5和液压系统也可以同样的方式设置于支柱6、7、8上。一液压缸组3、4、5作用于对应的支柱组6、7、8的一层面支柱上形成一步，不同组的液压缸组3、4、5顺序交替循环作用于对应的支柱组6、7、8的各层面支柱阶梯上而一步步地驱动承船厢或承船车2在通道1上运行。可以不设置滑轮11、钢丝绳12、平衡重机构13。

所述的液压缸3、4、5采用移动式，液压缸3、4、5各个缸分别定位连接一水平布置的活塞9而间接连接并联分布于承船厢或承船车2的周边，需要时活塞9分别驱动液压缸3、4、5移动到相对应的支柱6、7、8的一层面支柱上。液压缸3、4、5和活塞9的连接和构造与汽车吊的H型伸缩支腿相似，可参照汽车吊H型伸缩支腿构造来制造安装。也可以采用其他伸缩和摆动方式来完成液压缸3、4、5的移动。支柱6、7、8采用固定式，可在通道1的基础上直接做出，也可以定位连接做出的凸台，孔洞，凹面和层面。

所述的液压缸3、4、5采用固定式，并联定置于承船厢或承船车2的周边及下部。支柱6、7、8采用移动式，包括伸缩和摆动方式。支柱组6、7、8的各个支柱分别连接一驱动装置10，需要时驱动装置10将支柱组6、7、8移动到对应的液压缸3、4、5下面。

所述的通道1可以是一个不闭合的单通道包括阶梯式单道回路1，也可以是双道闭合回路1和网络通道1。在双道闭合回路1和网络通道1上承船厢或承船车可实行也可不实行单方向运动；至少有一个承船厢或承船车在通道上运行。

所述的液压缸组3、4、5每组个数最少是1个，实际选用时根据情况选取每组的个数。

所述的支柱6、7、8纵列串联式时个距小于液压缸3、4、5的行程×组数。

实施例一是一种液压升船机，结构示意图如图1所示，支柱6、7、8采用固定式由通道1基础塔做出的凸台支柱，液压缸采用移动式的伸缩支腿型式，液压缸3、4、5共三组，每组最少4个，总共不少于12个液压缸，将其分别布置于承船厢或承船车2的两侧，每边3组×2个，对应于液压缸的支柱组6、7、8共12列分设于承船厢两外侧、通道1的基础塔柱上，平面布置如图3所示。支柱的个数除决定于液压缸的组数和行程外，还与运行的总距离或高度有关。如升程为108米，液压缸3、4、5的行程为6.1米，组数为3组，则纵列串联排列的支柱个距为3×6.1＝18.3米，而支柱个数为108÷18.3＝6个，总个数是12×6＝72个。支柱组6、7、8的中36个即一侧支柱布置如图5所示，另一侧的36个支柱布置方式相同。运行时以承船厢在底部为起点，液压缸3的各个缸由连接的活塞9同时把液压缸组3推出到对应的支柱组6的第一层的各个支柱上，各个液压缸推杆伸出作用于支柱的端面上，从而使液压缸的缸套及与之连接的承船厢上升，当包括液压缸4在内的承船厢升到支柱组7的第一层面即7-1高度时，完成第一步，此时各个连接液压缸组4的活塞9把液压缸组4推出到对应的支柱组7的第一层各个支柱上，液压缸组4的推杆开始伸长，此时连接液压缸3的活塞收缩把液压缸组3收回，包括液压缸5在内的承船厢2上升到支柱组8的第一层各个支柱高度时，完成第二步。连接液压缸5的各个活塞9把液压缸组5推出到对应的支柱组8的第一层各个支柱上，液压缸推杆伸出作用在支柱组8的第一层各个支柱上，包括液压缸组3在内的承船厢再上升，此时连接液压缸组4的各个活塞9把液压缸组4收回，而承船厢再上升到支柱组6的第二层的各个支柱高度时，完成第三步，也完成了第一个循环。以后液压缸组3、4、5分别顺序交替循环作用于支柱组6、7、8的各层支柱，直至完成上升到顶部为止。下降时，液压缸组3、4、5的动作相反，作用也以顶层支柱为起点，顺序向下作用在各层支柱上。下降的驱动力常用重力，液压力可作调速用。

本实施例的特点是如果承船厢设计成一种带车轮的承船车，并装有水平方向的驱动装置时，其通道可以是阶梯式曲线通道，可以使承船厢阶梯式运行和直接翻过坝顶和用于修造船的船厂使用。

实施例二是一种垂直平衡重式湿运液压升船机，结构示意图如图2所示，支柱组6、7、8也是采用固定式由通道1的基础塔柱做出的凹槽作支柱6、7、8。液压缸组3、4、5采用移动式，用油缸来完成移动，其结构和连接方法与汽车吊的H型伸缩支腿相似。绕过塔柱顶部滑轮组11的两组钢丝绳12分别悬吊承船厢2的两边和两平衡重机构13。液压缸组3、4、5竖排并联分布设置于承船厢的两边下侧面，平面布置示意图如图9所示，支柱的分布设置示意图如图10所示。其运行及液压缸3、4、5的动作同例一相同，不再重述。

特别指出的是，此例的钢丝绳发生断裂承船厢向下堕落时，支柱和液压缸及组合件能托住承船厢，防止承船厢继续下堕，另当承船厢发生漏水从而使承船厢在平衡重的拉力下往上冲时，支柱组6、7、8和液压缸3、4、5同样能卡住承船厢防止上冲。因此，支柱6、7、8和液压缸3、4、5的组合是平衡重式升船机理想的安全装置。

另外，此例为防止承船厢漏水及由于重量小于平衡重的意外情况，需设置由阀门、增减水管路、水泵等组成增减重机构，增水管路上端与高位水池定位连接，硬性管路下端活动连接在承船厢边上，软性管路定位连接在承船厢上。

实例3是一种斜面液压升船机。与垂直式液压升船机不同的是通道1是有轨道的斜面通道，其承船机构是带有车轮和斜架的承船车，其平面布置示意图如图6所示。其结构形式和支柱及液压缸的设置与上述二例相同，运行方式相同，不再陈述。

Claims (7)

1.一种新的升船机，包括在通道(1)上由驱动机构驱动运行的承船厢(2)和平衡承船厢(2)的平衡重机构(13)，绕过塔柱顶部滑轮(11)的两组钢丝绳(12)分别悬吊承船厢(2)的两边和两个平衡重机构(13)，其特征是：驱动机构还包括至少两组液压缸(3、4、5)的液压系统，分别与液压缸(3、4、5)对应的支柱(6、7、8)以阶梯循环方式排列组合分布于通道(1)之中及周围，液压缸组(3、4、5)均需平稳地支承承船厢(2)运行，各个液压缸竖排并联设置于承船厢(2)的周边及下部，液压缸与承船厢连接可以是定位连接、活动连接、铰接、间接连接的方式之一及组合，液压系统定位连接于承船厢(2)上，液压缸和液压系统也可以同样的方式设置于支柱上；可以不设置滑轮(11)、钢丝绳(12)、平衡重机构(13)。

2.一种新的升船机，包括在通道(1)上由驱动机构驱动运行的设置车轮的承船车(2)和平衡承船车(2)的平衡重机构(13)，绕过顶部滑轮(11)的钢丝绳(12)分别连接承船车(2)和平衡重机构(13)，其特征是：驱动机构还包括至少两组液压缸(3、4、5)的液压系统，分别与液压缸(3、4、5)对应的支柱(6、7、8)以阶梯循环的方式排列组合分布于通道(1)之中及周围；各组液压缸(3、4、5)均需平稳地支承承船车(2)运行，各个液压缸纵向并联设置于承船车的下部及周边，液压缸与承船车的连接可以是定位连接、活动连接、铰接、间接连接的方式之一及组合，液压系统定位连接于承船车(2)上，液压缸和液压系统也可以同样的方式设置于支柱(6、7、8)上；可以不设置滑轮(11)、钢丝绳(12)、平衡重机构(13)。

3.根据权利要求1或2所述新的升船机，其特征是：液压缸(3、4、5)采用移动式，各个缸分别定位连接一活塞(9)而间接连接并联分布于承船厢(2)周边或承船车(2)的下部及周边，移动式包括伸缩和摆动方式；支柱(6、7、8)采用固定式，可在通道(1)的基础上直接做出也可定位连接做出的凸台、孔洞、凹面和层面。

4.根据权利要求1或2所述新的升船机，其特征是：通道(1)可以是一个不闭合的单通道包括阶梯式单道回路，也可以是双道闭合回路及网络回路。在双道闭合回路和网络回路上承船厢(2)或承船车(2)可实行也可不实行单方向运动。

5.根据权利要求1或2所述新的升船机，其特征是：液压缸组(3、4、5)每组个数最少是1个。

6.根据权利要求1或2所述新的升船机，其特征是：支柱(6、7、8)和液压缸(3、4、5)及其组合件是一种升船机的安全装置。

7.根据权利要求1或2所述新的升船机其特征是：还设置有由阀门、管路、水泵组成增减水重装置，管路上端与水泵或高位水池定位连接，硬性管路下端活动连接在承船厢(2)的周边，软性管路定位连接在承船厢(2)上。

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