CN2403818Y - 水力浮动式转矩平衡重升船机 - Google Patents

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郑大迪
史振寰
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Abstract

一种水力浮动式转矩平衡重升船机,它采用筒式平衡重,平衡重上方设有动滑轮,筒中充有一定重量的水,平衡重可在竖井中运动,竖井通过连通管相通,通过向竖井充、排水可控制承船厢升降。由于连通管及刚性同步轴的共同作用可实现升船机平稳运行,此外,水力浮动式平衡重能够在承船厢漏水时吸收不平衡力使升船机产生新的平衡,安全性有很大提高。

Description

水力浮动式转矩平衡重升船机
本实用新型涉及一种提升船舶过坝的升船机，特别是一种采用水力浮动式转矩平衡重的升船机。
通常升船机是采用主提升电机经减速器、卷筒输出动力，由钢丝绳带动承船厢升降。在升船过程中保持平衡控制难度很大，产生严重事故机率较高，必须设置一套复杂的安全装置。工作时电机、变速箱还会产生噪音污染。
升船机中一般都需要设置平衡重，其目的是为了平衡承船厢和厢中的水体重量，卷扬提升式升船机，其平衡重由重力平衡重和转矩平稳重两部分组成。重力平衡重通过钢丝绳经滑轮与承船厢连接，是不可控的；转矩平衡重通过钢丝绳经卷筒与承船厢连接，可通过安全装置对卷筒加以控制。
升船机的安全装置有盘形安全装置、抱闸式安全装置、螺母螺杆保安装置等。盘形安全装置最早应用于矿井提升机，由于提升重量较小，只设转矩平衡重，因此在矿井提升机上，盘形安全装置可以控制全部不平衡力。矿石不同于水，比较稳定，水无孔不入，稍有缝隙便会漏失，且易波动干扰平衡，将盘形安全装置移植到大型重载升船机上不可避免地存在着控制能力有限，机构复杂，事故率高的问题。
中国专利申请99237735.8提出的水力浮动式转矩平衡重升船机，当水库水位发生变化时，为保证升船机的操作不受上游水位变化的影响，在最高水位以上修建高位水池，增大了升船机的成本；只在连通管处设置进水阀和排水阀，使这些阀门容易受到气蚀的影响而缩短使用寿命，更换这些大型阀门工作难度大。
本实用新型的目的是提供一种结构简单，控制简便，安全性高，工作时无噪音，无须修建高位水池，连通管处的阀门使用寿命长的水力浮动转矩式平衡重升船机。
本实用新型的目的是这样实现的：一种水力浮动式转矩平衡重升船机，它包括船厢室11，在船厢室11上方设有同步卷筒1，同步卷筒1通过轴承座10上的同步轴9连接，同步轴两端为伞齿轮8，船厢室11两侧设有多个平衡竖井4，各平衡竖井4通过连通管14相通，连通管14上设有进水阀6和排水阀7，平衡重3采用筒形结构，筒中充有水体并置于平衡竖井4内，平衡重3上部设有动滑轮12，并由钢丝绳2经过动滑轮12与同步卷筒1连接，在各平衡竖井4与连通管14相接处设有竖井阀门13。
本实用新型所提供的升船机，由于采用了连通管式结构和阀门控制，能使升船机各吊点同步升降，能十分方便地使承船厢在各部位保持平稳；由于水力浮动式平衡重，在承船厢发生漏水事故时，能自行消化吸收不平衡力，不需借助其它安全装置，减化了结构，使升船机的控制能力提高，运行可靠。在平衡重上设置动滑轮，减少了平衡重的行程，无须在上游修建高位水池或在下游修建竖井排水泵，降低了升船机的制造成本；在各平衡竖井下增设的竖井阀门，改善了连通管上的进水阀和排水阀的运行工况，减小了因气蚀对这些大型阀门使用寿命的影响。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的原理图。
图2是本实用新型平衡竖井原理图。
本实用新型的结构是：一种水力浮动式转矩平衡重升船机，它包括船厢室11，在船厢室11上方设有同步卷筒1，同步卷筒1通过轴承座10上的同步轴9连接，同步轴两端为伞齿轮8，船厢室11两侧设有多个平衡竖井4，各平衡竖井4通过连通管14相通，连通管14上设有进水阀6和排水阀7，平衡重3采用筒形结构，筒中充有水体并置于平衡竖井4内，平衡重3上部设有动滑轮12，并由钢丝绳2经过动滑轮12与同步卷筒1连接，在各平衡竖井4与连通管14相接处设有竖井阀门13。
本实用新型中筒式平衡重3的结构特点是将平衡重3设计成筒形，使其总重量(包括筒中水体重量)等于承船厢5厢体重量、厢中水体重量与升船机最大提升力之和。其排水总量大于承船厢5内水体重量加升船机最大提升力，小于总重量(包括筒中水体重量)。
承船厢5装满水时，悬吊在平衡竖井4中的筒式平衡重3下部被淹，淹没部分产生的浮力等于升船机的最大提升力，此时升船机处于静平衡状态，当平衡竖井4水位下降，浮力随之减少，平衡重3重量开始增加，当增加值超过摩阻力时，承船厢5便开始上升。
反之，当平衡竖井4中水位上升，加深对平衡重3的淹没，浮力开始增大，水力浮动式转矩平衡重3变轻，承船厢5便开始下降。
发生漏水事故时，承船厢5重量减轻，筒式平衡重3自动沉入水中，承船厢5漏水愈多，浮筒沉入水中愈深，浮力也愈大，使事故状态下的承船厢5与平衡重3产生新的平衡。
当筒式平衡重3完全沉入水中时，筒中水体重量全部被浮力抵消，使平衡重3具备自行吸收承船厢5水体全部漏失后所产生的最大不平衡力的功能。
各平衡重竖4井底部通过连通管14连通，排水管接向下游引航道，进水管与水库相通打开、关闭进水阀6或排水阀7及竖井阀门13，便可操作升船机升降。
本实用新型的充水排水过程如下：
一.充水：
1、竖井阀门13在全关位置，排水阀7在全关位置；
2、打开进水阀6；
3、打开竖阀井阀门13向平衡竖井4充水，平衡重上升；
4、平衡重3升到预定位置时关闭竖井阀门13；
5、关闭进水阀6，完成充水过程。
二.排水
1、竖井阀门13在全关位置，进水阀6在全关位置；
2、打开排水阀7；
3、打开竖井阀门13排平衡竖井4中的水，平衡重3下降；
4、平衡重3降到预定位置，关闭竖井阀门13；
5、关闭排水阀7，完成排水过程。

Claims (1)

1、一种水力浮动式转矩平衡重升船机，它包括船厢室(11)，在船厢室(11)上方设有同步卷筒(1)，同步卷筒(1)通过轴承座(10)上的同步轴(9)连接，同步轴两端为伞齿轮(8)，船厢室(11)两侧设有多个平衡竖井(4)，各平衡竖井(4)通过连通管(14)相通，连通管(14)上设有进水阀(6)和排水阀(7)，平衡重(3)采用筒形结构，筒中充有水体并置于平衡竖井(4)内，其特征在于：平衡重(3)上部设有动滑轮(12)，并由钢丝绳(2)经过动滑轮(12)与同步卷筒(1)连接，在各平衡竖井(4)与连通管(14)相接处设有竖井阀门(13)。
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