[发明专利]一种运用于全平衡钢丝绳卷扬垂直升船机承船厢的安全保护装置及提升保护方法

说明书

技术领域

本发明属于升船机安全保护领域，用于防止升船机运行过程中因失衡引发的安全事故，提高升船机的运行安全。 

背景技术

垂直升船机的升降驱动机构大体上有两种。一是德国吕内堡式的齿轮齿梯爬升，大螺杆安全保护装置；另一是比利时斯特勒比和国内目前广为采用的钢丝绳卷扬提升型式。 

一般来讲，升船机在运行过程中,承船厢失衡主要原因主要集中在突发漏水事故、遇大风、大雨等。对全平衡式升船机而言，船厢超量失水失控、或遇大风超过限度的摆动，都会导致平衡系统的破坏，并随着失水量的增加或摆动的增大或水量的增加，平衡重的重力将以越来越快的速度拉动船厢上升或是平衡重的重力无法平衡船厢重量，最终导致不堪设想的严重后果。 

针对船厢运行中的漏水事故，现已有众多形式的安全措施，这些措施通用的原理是在承船厢失控加速前及时地进行安全制动，令沿程夹紧装置迅速启动施力使承船厢安全停止运行，然后通过沿程布置的补水管道向承船厢适当补水，消除因漏水产生的不平衡力，使承船厢处于安全状态。 

针对大风等自然现象一般采用提前进行预报，尽量避免升船机在坏天气下进行工作，或是提高设计的冗余值，增加平衡重的质量。 

这些措施不能从根本上解决由于船厢突发漏水事故、遇大风、大雨等造成的平衡系统的破坏，不能实时消除系统的不平衡，从而造成不可控制的严重后果。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在船厢漏水或遇大风时，对平衡重施加外力增加平衡重与导轨的摩擦力，船厢漏水时，通过摩擦力以实现平衡重和船厢的平衡；遇大风时，通过提高摩擦力以增加平衡重重量以抵抗船厢摆动重力变化，保证船厢能够随时安全停住，确保升船机的安全运行。 

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种运用于全平衡钢丝绳卷扬垂直升船机承船厢的安全保护装置，安全保护装置设置在承船厢的平衡重上、并能对平衡重的导轨施加压力，安全保护装置包括电机、螺杆、弹簧、摩擦片、推杆、导杆、螺母板、机架； 

所述电机通过动力轴装置与螺杆机械连接、并能驱动螺杆自转；

螺杆活动固定在机架上，导杆固定在机架上，螺杆、导杆相互平行的穿过螺母板，螺杆与螺母板螺纹连接，推杆一端穿过机架与摩擦片连接、另一端通过弹簧与螺母板连接，螺杆自转能驱动螺母板沿导杆滑动，螺母板滑动能改变弹簧的长度，弹簧的长度变化能增加或减少推杆对摩擦片的推力。

安全保护装置优选方案，机架包括带侧板的面板、安装后板、固定件、安装前板，安装后板、安装前板分别固定在面板对应的侧板上，固定件固定在安装后板上，推杆一端穿过安装前板与摩擦片连接。 

3、运用根据权利要求1所述安全保护装置的全平衡钢丝绳卷扬垂直升船机承船厢提升保护方法，其特征是：所述提升保护方法包括1）承船厢数据采集-——2）电机工作数据采集——3）数据分析——4）启动保护； 

1）数据采集包括设在采集承船厢水位实时数据A、承船厢正常水位数据F、承船厢重量实时数据B、承船厢正常重量数据E；

2）电机工作数据采集包括采集全平衡钢丝绳卷扬垂直升船机功率实时数据C、全平衡钢丝绳卷扬垂直升船机功率正常功率数据G：

3）数据分析，当A/F≥1.05或≤0.96, 且C/G≥1.04时，属于非正常工作状态；

当B/E≥1.03或≤0.97，且C/G≥1.06时，属于非正常工作状态；

4）启动保护，数据分析属于非正常工作状态时，启动安全保护装置的电机（31），电机驱动螺杆自转，螺杆自转能驱动螺母板沿导杆滑动，螺母板滑动使变弹簧（33）的长度变短，弹簧的长度变短增加推杆对摩擦片的推力，推杆对摩擦片推力的增加使承船厢平衡重对导轨的压力也增加，承船厢平衡重与导轨之间的摩擦力随着压力的增加而增大，平衡重与导轨摩擦力增加会相应的减少平衡重对钢绳的拉力，减小由于漏水或大风造成的船厢部分与平衡重间重量差。

承船厢提升保护方法优选方案还包括复测： 

复测包括完成第四步启动保护后，重复2）电机工作数据采集、3）数据分析，通过数据分析属于正常工作状态，电机停止工作，通过数据分析属于非正常工作状态，电机继续工作。

进一步讲，承船厢提升保护方法优选方案还包括评估； 

评估包括完成第四步启动保护后，重复1）承船厢数据采集、2）电机工作数据采集、3）数据分析，通过数据分析属于非正常工作状态，则启动报警装置报警提醒工作人员注意。