[发明专利]一种气压式垂直升船机

说明书

本发明公开了一种气压式垂直升船机，包括船厢支撑机构和加压提升机构，利用船厢支撑机构和加压提升机构共同工作实现船厢升降功能，船厢支撑机构包括承船厢、塔柱和平衡重；加压提升机构包括气泵、输气管、气室和多级套筒式传力杆；多级套筒式传力杆底端连接在气室上，顶端位于承船厢底部；气泵通过输气管与气室相连通，向气室平稳充放气，实现气室气压的变化，使多级套筒式传力杆伸缩运动；多级套筒式传力杆连接承船厢，将气室内的压力传递到承船厢底部，使承船厢升降，实现船厢升降功能。具有结构简单，提升能力大，可靠性高的优点。采用它能实现承船厢的平稳升降，提高了升船机的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种升船机，具体涉及一种全平衡具有多级套筒的气压式垂直升船机。

背景技术

随着我国水利枢纽建设逐渐向河流上游发展，升船机由于具有能适应较高水头和较复杂地形的有利条件。预计将在今后一个时期内，作为修建水利枢纽综合利用开发水资源中发展西部水运而较常被采用的一种通航设施。

在目前世界上已建的升船机中，垂直升船机占大多数。在垂直升船机中，又以平衡重式升船机占大多数。目前较普遍采用的平衡重式垂直升船机，通常在承船厢两侧布置支撑承船厢和平衡重的承重结构，采用与承船厢运动重量力相等的平衡重作为承船厢的平衡系统，驱动机构仅需克服整个系统的运动阻力，使承船厢垂直升降。平衡重力与承船厢之间多以绕过绳轮的钢缆来连接。这种型式升船机的主要优点是机构运行安全可靠，运行管理方便，升船机的主要设备和附属机构的设计、制造、安装和运行，在世界上有已有较为成熟的经验。但对升船机驱动、控制设备的制造、安装的精度要求较高。

从世界垂直升船机发展的趋势看，全平衡钢丝绳卷扬提升式垂直升船机和全平衡齿轮齿条爬升式垂直升船机，将是今后垂直升船机的两种基本方式。对于全平衡钢丝绳卷扬提升式垂直升船机，其主要优点是适应较大提升高度；主提升设备制造、安装难度较小；塔柱的施工精度容易保证；塔柱结构的变形对设备运行影响小；对船厢误载水深的适应能力较大；船厢与主机之间的相互影响小。主要困难是遇船厢漏水事故不能自行制动，对安全制动器的可靠性要求高。而对于全平衡齿轮齿条爬升式垂直升船机，主要优点是遇船厢漏水事故可按限定荷载自行锁定；主提升设备规模小、布置紧凑，塔柱顶部机房设备布置简单。主要困难是主要设备的制造、安装难度较大；塔柱施工精度要求相对较高；影响驱动机构和安全机构正常运行的因素复杂；驱动机构适应船厢水深误差的能力相对较小。鉴于此，设计一种全平衡具有多级套筒的气压式垂直升船机，既有效降低设计施工难度，又能实现升船机的高效安全运行。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种全平衡具有多级套筒的气压式垂直升船机。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种气压式垂直升船机，其特征在于：包括船厢支撑机构和加压提升机构，利用船厢支撑机构和加压提升机构共同工作实现船厢升降功能，

所述船厢支撑机构包括承船厢、塔柱和平衡重；塔柱顶部设有绳轮；钢丝绳一端连接承船厢，另一端通过绳轮与平衡重相连，并通过平衡重作为承船厢的平衡系统，承船厢和平衡重的重量通过绳轮传递给塔柱；

所述加压提升机构包括气泵、输气管、气室和多级套筒式传力杆；

所述多级套筒式传力杆底端连接在气室上，顶端位于承船厢底部；气泵通过输气管与气室相连通，向气室平稳充放气，实现气室气压的变化，使多级套筒式传力杆伸缩运动；多级套筒式传力杆连接承船厢，将气室内的压力传递到承船厢底部，使承船厢升降，实现船厢升降功能。

所述的气压式垂直升船机，其特征在于：所述输气管上设置有气阀，输气管和气阀对称布置于升船机两侧，使进入气室的空气实现对冲，可有效降低气流紊动给多级套筒式传力杆稳定造成的不利影响，实现承船厢的平稳运行。所述气阀在承船厢到达上下游时关闭，以保证所述气室气压不发生变化，使所述承船厢保持在一定高度，保证船舶安全进出承船厢。