三峡升船机——全球最大的“超级电梯”

正2016年9月18日,三峡工程的收官之作、世界上最大的升船机——三峡升船机启动试通航。三峡升船机是目前世界上技术难度最高、规模最大的垂直升船机,也是中国第一座齿轮齿条爬升式升船机。三峡升船机建成前,全球提升重量最大、提升高度最高的升船机是比利时斯特勒比升船机,其过船规模为1350吨级船舶,最大提升高度73米。三峡升船机的过船规模为     

三峡升船机螺母柱接缝灌浆料检测试验分析

三峡升船机承船厢由齿轮-齿条爬升系统驱动、安全装置采用长螺母柱-短螺杆方案,螺母柱与钢结构间缝隙填以灌浆材料,灌浆材料和灌浆缝隙的受力和变形是该结构的关键。螺母柱接缝灌浆料28d抗压强度应达到90MPa,以满足螺母柱所受到的巨大荷载传递给钢筋混凝土结构的传力要求。     

三峡建起“空中电梯” 助力轮船“翻越”大坝

正目前世界上技术难度最高、规模最大的升船机——三峡升船机正式进入试通航阶段。这也是世界最大水利枢纽三峡工程的最后一个建设项目。中国长江三峡集团公司机电工程局副局长、升船机项目部负责人吴小云说",三峡升船机具有提升高度大、提升重量大、上游通航水位变幅大和下游水位变化速率快的特点,是当今世界上技术难度和规模最大的升船机。"     

超大模数变位齿轮-齿条传动瞬态热弹流润滑

针对三峡升船机超大模数变位齿轮-齿条传动润滑设计缺失与过早磨损,开展低速重载使役状态下传动系统的润滑特性研究.构建变位齿轮-齿条传动系统瞬态热弹流润滑计算模型,利用多重网格法与FFT方法求解各啮合点处的润滑特性参数.分析启动至正常运行阶段的转速和载荷、变位系数、模数、压力角、材料配副和油膜黏度,对油膜压力、膜厚、齿面摩擦力与摩擦系数的影响.研究结果发现,齿条啮入瞬间的成膜条件差,滑移速度与摩擦力较大,易使齿条顶部发生磨损;齿轮副硬材料表面的润滑性能较差;适当增大变位系数、模数、压力角和黏度可改善润滑性能.     

三峡升船机上闸首预应力锚索方案分析

提出了能反映键槽几何形状、传力特征的“键槽传剪模型”物理方程式，据此模拟三峡升船机上闸首结构的纵横键槽施工缝在正常运行水位下的接触变化情况.对是否布置预应力锚索进行了计算比较，详细分析了预应力措施对三峡升船机上闸首接缝接触情况和应力分布规律的影响，对三峡升船机上闸首设计的安全性和合理性作出了评价.     

机械驱动式天车升沉补偿装置研究

浮式钻井平台在深水作业过程中,液压驱动式天车升沉补偿装置由于技术成熟而得到广泛应用。针对液压驱动系统存在反应滞后性较大,补偿精度不高的缺点,提出了一种以主动齿轮-从动齿轮-直齿条轨道作为天车补偿驱动传递机构,以驱动电机作为补偿动力来源的机械驱动式天车升沉补偿装置,以提高天车升沉补偿的精度和效率。在对补偿装置机械驱动工作原理分析基础上,提出机械驱动式天车补偿装置的具体结构形式,并对主动齿轮与从动齿轮在传动过程中的受力情况进行分析,得到两齿轮在升沉补偿运动过程中的载荷分布。采用动力学分析方法对从动齿轮和直齿条轨道的传动过程进行分析,建立齿轮-齿条啮合过程动力振动分析模型,得到该过程的力矩平衡方程。采用该机械驱动结构会对直齿条轨道产生一定的振动激励。     

三峡工程重大装备几个关键技术研究

为提高三峡工程成套设备的国产化水平,在三峡工程重大设备研制“九五”攻关的基础上,提出了提高水轮机运行稳定性及可靠性研究、提高系统运行稳定性及可靠性研究、升船机系统仿真和试验研究、升船机安全机构和驱动系统关键技术试验研究、升船机船厢结构及其关键技术研究、升船机电力拖动自动控制系统研究等有关三峡重大设备的关键技术,从研究背景、国内外研究概况、主要研究内容和所采用的方法和手段等几个方面进行了叙述,以期为三峡工程实际问题的解决提供技术支持的同时,为我国大水电的开发和相关学科的发展创造必要的条件.     

自升式海洋钻井平台升降系统齿轮齿条啮合接触分析

齿轮齿条升降系统是自升式海洋钻井平台开展升降作业的关键装置，其齿轮齿条的强度关系到整个钻井平台的海上作业安全。为了对齿轮齿条强度进行校核，以渤海某自升式海洋钻井平台为例，采用接触分析方法，对其齿轮齿条升降装置进行啮合受力分析，并在此基础上根据现有相关规范对齿轮齿条的接触强度和弯曲强度进行校核并给出分析建议。     

三峡卷扬式升船机5级减速器动力学仿真研究

运用ADAMS11.0的Engine模块建立三峡钢丝绳卷扬式垂直升船机5级减速器动力学模型，介绍Engine模块中齿轮传动的算法原理。在承船厢从高点位置向下启动运行的正常工况下，对5级齿轮减速器进行了动力学仿真，并对仿真结果进行了分析。     

影响三峡升船机锁定机构性能的原因分析与应对措施

三峡升船机是三峡枢纽的重要组成部分,是船舶通过三峡大坝的快速通道,船厢锁定机构是升船机的重要组成部分,关系到升船机运行的安全稳定性。为提高三峡升船机的通航效率,确保升船机设备的安全运行,该文研究三峡升船机锁定机构的安全性能,通过对三峡升船机试运行期间影响安全机构正常运行原因的分析与统计,发现锁定机构到位信号丢失是影响锁定机构安全运行的主要因素,针对锁定机构到位信号丢失问题分析故障具体原因,提出解决问题的具体措施,提高了锁定机构正常工作的安全性能。     

大型框格结构滑模技术应用研究

岩滩水电站升船目前国内最大的下水式垂直升船机，设计通航能力国２５０ｔ。塔柱是该升船机的承重本体，总高度为１０６ｍ，设计要求从１６５．１ｍ高程到２３７．６ｍ高程段框格薄墙体高７２．５ｍ使用滑模施工，为今后龙滩水电站船机的施工提供资料。     

木龙湖升船机主提升机设备的布置及选择

非完全平衡式垂直升船机是一种技术合理、经济适用的新型垂直升船机，其结构新颖，构思巧妙，有一定推广价值。     

楼道升降机齿轮齿条传动强度分析

运用ANSYS Workbench软件对楼道升降机的齿轮齿条结构进行静力学分析，先研究楼梯非转弯处的直线齿条，将其齿根处抗折断强度的理论值与ANSYS软件有限元仿真结果进行对比，得出符合此工况的齿轮齿条模型加载方式，再将此方式应用到曲线齿条。结果表明：在楼道非转弯处，直线齿条齿根处的最大应力值与理论计算值基本吻合，且大于齿轮齿根处的最大应力值；在楼道转弯处，不同折弯半径的齿条与齿轮啮合时，齿轮和齿条的齿根处最大应力值呈现先增加后减小的趋势，最终在齿条折弯半径达到500 mm时，齿轮和齿条的齿根处最大应力达到最大，分别为204.19 MPa、400.46 MPa。     

正弦齿条所生成齿轮的根切特性探讨

讨论了基于正弦齿条生成的齿轮的根切特性正弦齿条的几何形状可以认为是由无数个渐开线齿轮的生成齿条所组成,仿照渐开线齿轮的根切特性的讨论方法,推导出正弦齿条所生成齿轮的根切判别依据和无根切最少齿数的计算式。经讨论和仿真证实,正弦齿条所生成的齿轮在一个特定的齿顶高下最容易发生根切,该齿顶高数值只取决于正弦齿轮的设计压力角,相应的无根切最少齿数也仅取决于正弦齿轮的设计压力角,而与齿顶高系数值无关,在相同设计压力角下,正弦齿轮的无根切最少齿数远小于渐开线齿轮的无根切最少齿数。     

三峡升船机闸门气压伸缩水封水密特性仿真设计

为了合理设计三峡升船机闸门水封并降低封水试验成本,基于固体力学基本原理和非线性计算理论,对三峡升船机闸门气压伸缩型水封进行了计算机仿真设计,验证了气压伸缩型水封的背腔密闭性,封头膨胀外伸性能,计算出封头与止水面板不同初始间隙、不同工作库压时所需的封水背压,为水封装置的制造和运行操作提供了数据。设计中的关键技术——气压伸缩型水封水密性仿真计算方法能有效代替传统的水密性试验,大幅减少设计成本。     

电磁垛板机的设计

中厚板产品质量直接影响生产效益，电磁垛板机的使用，大大提高了钢板表面质量和工作效率。本文主要介绍电磁垛板机的设计及性能特点．     

基于正弦齿条的齿轮及其齿廓曲线

提出一种以正弦曲线为生成齿条的齿廓曲线生成的新型齿轮.与渐开线齿轮的生成齿条不同,正弦齿条的设计压力角与轮齿高度、厚度之间具有一定的关系.设计压力角增大,则轮齿高度减小、厚度增大.通过齿廓图形仿真发现,正弦齿条生成的齿轮发生根切的倾向明显小于渐开线齿轮.所生成齿轮的齿廓与双圆弧齿轮相似,因而接触强度和弯曲强度要高于渐开线齿轮.文中给出了正弦齿廓在椭圆传动中的应用,并附加相同设计参数的渐开线齿轮传动情形以作对照.     

高功率密度船舶舵机动态特性优化分析

舵机是船舶重要的装置,其性能的好坏对船舶的影响很大。针对由螺旋作动器和电液比例系统构成的高功率密度舵机,推导了高功率密度舵机的数学模型,采用最优控制理论,对系统进行了优化设计,采用MATLAB软件对优化前后的系统进行了动态仿真,分析了其动态特性。分析结果表明,经优化后的舵机能满足实际工况要求。     

景洪水电站水力式升船机塔楼结构性态分析

针对水力式升船机的受力特点,拟定了其设计工况和主要荷载的取值,在此基础上采用数值计算方法对景洪水力式升船机的塔楼结构性态进行了研究.结果表明,该塔楼结构形式合理,但由于结构较为单薄,其应力状态较为复杂,许多部位出现较大的拉压应力,需要采取一定的工程措施来改善这些部位的应力状况.