为了更好地模拟三峡升船机典型液压回路,满足回路调试及阀件拆装培训需要,快速提高员工实操能力,设计了一种基于S7-300的三峡升船机液压实训平台,液压回路由比例变量柱塞泵、比例换向阀、油缸等器件组成,采用S7-300对系统进行数据采集和控制的闭环控制模式,提出了液压实训平台控制策略、偏差补偿与校正技术、参数设置方法,实现了双油缸驱动负载的同步性控制。实验表明,该系统具有操作便捷、精度高和同步性好等特点,能够满足实际需要。

在工程应用中,设置升船机防撞装置的方法很多,其中以"钢丝绳+缓冲油缸"方案最为普遍,但实际应用中这种防撞方案也存在一些问题,主要是不能适应具有球鼻艏的船型。以三峡升船机为例,提出了一种改进的防撞方案,虽然也是钢丝绳两端设置缓冲油缸,但根据不同的船型调节钢丝绳的位置,能够较好地解决此问题。该防撞方案原理简单、结构新颖,并且安全可靠,所需要的空间尺寸也较小,可为需要设置防撞装置的通航建筑物提供借鉴。

通过理论计算与试验研究相结合的方法,探讨了三峡升船机闸首卧倒门启闭油缸支座螺栓松动的原因及影响因素,并提出处置对策。结果表明1)闸首卧倒门在交变荷载作用下频繁启闭,启闭油缸支座螺栓连接的各接触面在大载荷作用下产生塑性变形引起的材料松动与螺纹副相对微滑动引起的结构性松动共同造成螺栓松动。2)随着闸首卧倒门往复启闭次数增加,螺栓松动逐渐加剧直至失效。3)通过定期检查、螺栓超声波预紧力检测、重新拧紧等措施,可有效减少闸首卧倒门启闭油缸支座螺栓松动。

针对三峡升船机齿轮齿条在全寿命周期内可能面临疲劳失效的问题,基于驱动电动机以及同步轴转矩计算出的齿轮齿条载荷,构建了包含受力齿面、载荷循环次数的齿条载荷谱;结合齿条的S-N曲线、Miner线性累积损伤准则,计算了齿条在设计寿命35年内的损伤度及剩余疲劳寿命。此外,采用累积迭代法计算了齿条的接触、弯曲安全系数,实现了齿条实际载荷与设计载荷下安全系数的相互对比与运行安全性能验证。研究表明,齿条上齿面的啮合次数较多,其概率为73.03%;在设计寿命内,齿条上齿面的接触疲劳总损伤度为1.65×10-12,按载荷谱的总循环次数为1.87×1017;齿条上齿面的弯曲疲劳总损伤度为8.15×10-14,按载荷谱的总循环次数为3.78×1018,齿条在设计寿命35年后具有很长的剩余疲劳寿命;齿条的接触安全系数SH=2.958,弯曲安全系数SF=8.106,均大于所选取的较高可靠度下的最...

三峡升船机齿轮齿条属低速重载开式硬齿面齿轮传动,一旦润滑不良极易产生齿面胶合等损伤,影响升船机运行的安全性和可靠性。根据三峡升船机的实际运行数据,采用油膜厚度准则系统分析了各种典型工况下齿轮齿条的润滑情况,推导了匀速工况时船厢误载水深与膜厚比之间的关系,计算了典型误载水深下润滑状态最危险啮合点的膜厚比;确定了船厢变速时齿轮齿条最差的润滑状态,分析了变速运行典型工况下的润滑状态与船厢水深的相关关系,进一步确定了较易产生胶合损伤的位置。结果表明,升船机匀速运行时,厢内水位处于最佳水位时,齿轮齿条的润滑状态最好;偏离最佳水位时,膜厚比随误载水深呈λ∝±Δh-0.13的幂函数形式下降;齿轮齿条处于最危险啮合点时,齿轮齿根与齿条齿顶相接触且在大误载水深下齿面间的润滑状态更为恶劣;升船机变速运动时,润...

三峡升船机工程规模大、技术难度高,运行与维护相关经验在国内均无先例可循。文中通过对升船机船厢门橡皮止水检修工艺开展研究,熟悉橡皮止水检修工艺流程,提出橡皮止水检修更换要点,为后期船厢门橡皮止水检修和更换提供数据与技术支撑,对保障三峡升船机稳定运行具有重要意义。

通过已掌握的三峡升船机液压系统在其现有运行控制方式下的设备运行特性,理论分析了液压系统运行压力对改善设备运行状态的重要作用,从运行启动平稳控制、运行中的节能与故障预警控制、停机时的减振控制等三个方面进行了现有运行控制方式下的设备状态影响分析和控制方式优化分析思考,给出了运行控制优化方案及其理论支撑,为液压系统的设备运行维护和优化提供技术参考。

为了解决三峡升船机对接密封框C形止水压板连接螺栓出现断裂及止水检修维护不便的问题,建立C形止水压板及连接螺栓在不同运行工况下的力学模型,根据对螺栓强度的校核分析结果可知,泄间隙水过程中,C形止水压板连接螺栓所受拉应力大于材料的许用拉应力。根据分析结果并结合现场设备的结构布置特点进行C形止水压板加固工装的设计,经安装使用验证螺栓受力满足设计要求,同时设计1套C形止水检修平台,满足快速检修更换需求,解决了实际工程问题。

通过对三峡升船机对接锁定机构液压系统组成特点及其运行特性分析,提出了液压系统运行维护实际中对运行温度变化的分析需求,结合系统组成特点进行了运行温度变化理论分析,建立了对接锁定机构液压系统的温度仿真模型,找到了正常运行工艺下对接锁定机构液压系统在典型环境温度下的运行温度变化规律,为液压系统的设备运行、维护和优化提供理论参考。

针对目前传统检测船舶吃水方法存在的问题,以三峡升船机现场为应用对象,研究了一种自适应水位变动船舶动态吃水检测系统装置,重点分析了该系统装置的技术原理、系统组成及安装结构形式。该系统装置具有可自适应升降、测量精度高、安装与检修方便等特点。通过对该系统装置的研究与应用,可以快速准确地得到船舶通过升船机上游区域的三维吃水检测信息,保证了船舶过机的安全,提高了通航效率。