CN106092629B - 升船机船厢水满厢工况试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全平衡一级垂直升船机船厢水满厢工况试验方法，包括步骤：1)试验前准备工作；2)将平衡重系统通过钢丝绳连接到船厢；3)船厢与平衡重系统初步配平；4)船厢与平衡重系统精确配平；5)调节船厢的位置；6)安装试验保护设施；7)调整安全机构；8)通过船厢补排水系统向船厢内充水，然后进行船厢试验项目的检查。升船机船厢水满厢工况试验是升船机现场调试阶段的关键试验之一，主要目的是检验安全机构的自锁可靠性和相关设备的机械强度，同时，为船厢升降过程事故工况积累经验。
Description
技术领域
本发明涉及一种全平衡一级垂直升船机技术领域，具体涉及一种升船机船厢水满厢工况试验方法。
背景技术
升船机船厢水满厢工况试验是升船机现场调试阶段的关键试验之一，主要目的是检验安全机构的自锁可靠性和相关设备的机械强度，同时为升降过程事故工况积累经验。
发明内容
目前，世界范围内载重千吨、提升百米以上的全平衡一级垂直升船机建设无现成经验，具体的建设方法还在不断探索中，本发明提供了一种此类升船机船厢水满厢工况试验方法。
考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：
一种升船机船厢水满厢工况试验方法，所述的方法包括以下步骤：
1)试验前准备工作；
2)将平衡重系统通过钢丝绳连接到船厢；
3)船厢与平衡重系统初步配平；
4)船厢与平衡重系统精确配平；
5)调节船厢的位置；
6)安装试验保护设施；
7)调整安全机构；
8)通过船厢补排水系统向船厢内充水，然后进行船厢试验项目的检查。
为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：
根据本发明的一个实施方案，所述步骤1)具体包括以下步骤：
a)船厢结构及设备的准备，具体为：船厢主体结构完成安装，在船厢主体结构上的电缆、油缆和水管穿线部位开孔；安装、吊装船厢设备；安装胎架支撑；标识水深基准线；安装船厢门、船厢消防系统、信号检测设备；安装安全机构；船厢补排水系统完成有水调试；
b)平衡重系统的准备，具体为：在安装平台上组装平衡重系统；安装平衡重系统用的千斤顶、钢丝绳张拉工装、钢丝绳调节组件螺母旋转工装、平衡链、船厢水漏空实验的保护工装安装到位；
c)生产技术准备，具体为：指挥、管理、施工、检测人员到位，责任明确；分阶段、分节点进行试验准备状态的确认。
更进一步的技术方案是：所述步骤2)具体为：将钢丝绳按照左右对称原则，用张拉装置进行张拉，并分批对称挂载平衡重系统，在挂载平衡重系统后向船厢内充水。
更进一步的技术方案是：所述步骤3)具体为：用4个100吨千斤顶同步顶升、下降船厢，如果平衡重系统不能接触锁定梁垫木，此时，船厢与平衡重系统初步配平。
更进一步的技术方案是：所述步骤4)具体包括以下步骤：
a)用100吨千斤顶顶升船厢，将船厢调平；
b)调节安全机构螺杆到中间位置，使螺杆与螺母柱螺牙之间间隙均匀；
c)用100吨千斤顶进行保护，50吨千斤顶测试船厢偏重，缓慢泄船厢中的水至能够顶升、下降船厢，记录此时船厢水深；
d)根据记录的船厢水深值与设计水深的差值，计算所需平衡重调整块的数量，然后添加平衡重调整块，进行精确配平。
更进一步的技术方案是：步骤6)中所述的保护设施为保护支墩，所述保护支墩上摆放有楔木。
更进一步的技术方案是：步骤8)中所述的船厢试验项目检查包括：船厢主纵梁、安全横梁、驱动横梁的变形。
更进一步的技术方案是：在试验时船厢不得与安装胎架、试验保护支墩接触，平衡重系统的底部不得与锁定钢梁接触。
更进一步的技术方案是：所述船厢在顶升或下降时，支撑点的升降同步进行，避免船厢倾斜。
与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：
通过本发明方法，升船机船厢水满厢工况试验是升船机现场调试阶段的关键试验之一，主要目的是检验安全机构的自锁可靠性和相关设备的机械强度，同时为升降过程事故工况积累经验。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
1)试验前准备工作。
船厢结构及设备的准备：开始连接钢丝绳前，船厢主体结构完成安装，附属结构已基本安装完毕，完成了在船厢主体结构上的电缆、油管、水管等的开孔及加强等工作；所有船厢设备均已安装完毕或吊装到位，在平衡重系统钢丝绳连接船厢或船厢改变状态后难以安装的设备，已经完成安装；船厢由底部安装胎架支承，处于满足设计要求的水平状态；船厢设计水深基准线已经在船厢上中下、左右侧进行标识，本实施例中设计水深的值为3.0m；船厢厢头、安全横梁、驱动横梁、纵导向装置等在摆放位置处的高程标记，已在船厢室夹紧轨道、齿条上作好。
船厢充水前船厢门、船厢消防系统、信号检测设备与船厢结构连接部位的设备安装已完成，并处于关闭状态，具备封水条件；四套安全机构完成安装，报检合格；旋转安全机构的手轮、加力臂等工装安装到位，具备调整安全机构螺牙间隙的条件；船厢安装、调平用100吨千斤顶、50吨千斤顶以及液压泵站、管路等设备和支墩，安全机构载荷试验的试验保护支墩摆放在安全横梁下，具备支撑大于水满厢超载水体重量能力；船厢补排水系统完成有水调试，船厢加载用充水、临时排水设施已准备到位；下闸首积水井排水设备已具备运行条件、安装的临时排水设备可以运行；升船机施工区间的临时排水设施可以使用，具备排水条件；船厢水深测量水标尺完成制造、准备，布置、摆放在船厢主纵梁水深基准线标识位置附近。
平衡重系统的准备：平衡重组已在安装平台组装完毕，由锁定梁支承，处于自由状态，安装高程已经作好标识；钢丝绳一端已通过平衡梁与平衡重块连接，另一端与钢丝绳调节组件完成连接，悬吊于船厢平衡重吊耳板上方；平衡重块安装用顶升设施、钢丝绳张拉工装、钢丝绳调节组件螺母旋转工装安装到位；平衡链已安装到位；安全机构载荷试验之一的船厢水漏空试验的保护工装准备到位，4～5cm厚的木质垫块若干，保证平衡重块腾空后底部与锁定梁上垫木距离小于0.01m。
生产技术准备：指挥、管理、施工、检测人员到位，责任明确；施工设备、工装准备到位，如千斤顶、水标尺、支墩、水准仪、对讲机以及应力应变检测的设备准备、安装到位；塔柱压载和安全机构载荷试验的安全保护设施布置到位；施工用临时材料，施工必须的材料准备到位；进行技术方案讨论和交底，在总体技术方案落实的基础上对细节落实；召开专会，明确分工和责任，进行检查、落实；分阶段、分节点进行状态确认，具备条件后开始下步工作。
2)将平衡重系统通过钢丝绳连接到船厢。
将钢丝绳按照左右对称原则，用张拉装置进行张拉，采用分批加水、分批对称张拉挂载方式，逐步进行钢丝绳张拉，每次通过向船厢内注水，第一批次注水60％，第二批次注水40％，达到试验设计水深，始终保证船厢侧重量大于平衡重侧，船厢侧重量不够时加水补充，最终实现平衡重系统全部腾空。
3)船厢与平衡重系统初步配平。
用4个100吨千斤顶同步顶升、下降船厢，注意观察平衡重组系统不能接触锁定梁垫木，此时，船厢侧与平衡重侧基本平衡，船厢侧比平衡重侧偏重。如千斤顶不能顶升船厢，则船厢泄水约0.02m深，用千斤顶再次测试船厢与平衡重偏重。
4)船厢与平衡重系统精确配平。
每次泄水0.02m，并进行船厢设计水深标定，用50吨千斤顶顶升下降船厢进行测试偏重。具体步骤如下：
a)用100吨千斤顶顶升船厢，将船厢调平。
b)调节安全机构螺杆到中间位置，使螺杆与螺母柱螺牙之间间隙均匀。
c)100吨千斤顶进行保护，用50吨千斤顶测试船厢偏重，缓慢泄水至能够顶升、下降船厢，记录此时船厢水深，此时船厢侧偏重约120吨。
d)根据上部记录的船厢水深值与设计水深差值，计算所需平衡重调整重块重量/数量，然后添加平衡重调整块，进行精确配平。
在以上过程中，船厢将不断上升、下降，平衡重块也会相应下降、上升，每根钢丝绳受力不变。在船厢位置的变化过程中，需要不断调整(旋转)安全机构螺杆，确保螺杆与螺母柱始终保持一定间隙，防止螺杆和螺母柱螺牙接触。安全机构除自重外，不承载其它荷载。船厢加水时，需要准确提供平衡重侧平衡重组的重量以及船厢结构及设备重量，计算船厢水深的重量。记录配平、调平后船厢位置，船厢安全横梁下翼缘、船厢设计水深高程，争取最终将船厢调整在安装位置，以及平衡重组下边缘高程以及距离锁定梁距离。检查驱动点和同步轴系统安装位置处的船厢结构状态，测量同步轴系统锥齿轮箱、同步轴系统轴承安装位置高度后，确定调整垫板的厚度，确定驱动点小齿轮托架、减速器、锥齿轮箱等设备最终安装位置。
5)调节船厢的位置。
通过千斤顶和船厢加减水，进行船厢和平衡重组升降，使船厢和平衡重组位于适合试验的高程。
6)安装试验保护设施。
将水满厢工况试验保护支墩布置在安全横梁下面，将楔木对摆放在保护支墩上。船厢配平、调平用的4个100吨千斤顶、4个50吨千斤顶布置在安全横梁和主纵梁连接位置处，摆放在专用支墩上，100吨千斤顶承受船厢侧的偏载。
7)调整安全机构。
旋转安全机构，将安全机构调整、处于试验位置，使安全机构螺杆下牙面与螺母柱上牙面接触，检查两者之间接触情况并合格。调整试验保护支墩及楔木，使其上方与船厢距离在0.06m左右，并可调整到与船厢接触。卸掉千斤顶上船厢侧偏重荷载，由安全机构承担120吨偏载，并保持半天时间，确认自锁实验合格。
8)通过船厢补排水系统向船厢内充水，然后进行船厢试验项目的检查。
通过船厢补排水系统、船厢补排水系统连接设备向船厢水槽内充水，每次加水0.2m，直至加水到水满厢水深，误差小于0.05m。船厢每次加水0.2m、稳定10min后，检查船厢主纵梁、安全横梁、驱动横梁的变形等。在船厢平均水深约到水满厢水深，船厢侧偏载约不超过安全机构最大工作载荷时，进行塔柱、船厢结构变形及应力应变等项目的检查。船厢充水过程中适当控制加水流量，减缓充水速度。加水及检查等试验过程中，观察螺杆是否滑移，螺栓连接是否正常等，如有滑移等异常情况，停止加水。正常情况下，完成水满厢工况试验。
船厢每次加水等试验过程中，不断调整楔木对高度，防止船厢与保护支墩及楔木接触。正常情况下，保护支墩及楔木对不与船厢接触，平衡重组始终处于悬挂状态、不与锁定钢梁接触。只有在安全机构失效时，船厢侧的保护支墩才发挥保护作用。
在进行升船机船厢水满厢工况试验阶段：试验保护支墩安装到位；试验时，通过楔木对调节支墩楔木顶面与船厢距离，始终在0.01m左右；试验载荷水深为水满厢水深，误差小于0.05m；船厢充水过程中，需严密监视安全机构螺纹副的自锁状态，当发生螺杆转动状况和其它异常情况时，须立即停止充水，由船厢底部保护支墩及楔木对支撑船厢、船厢不再下降后，泄水；正常试验时，船厢不得与安装胎架、试验保护支墩接触，平衡重底部不得与平台上的锁定钢梁接触；本项试验期间，船厢设备其它调试试验应尽量避免同步进行，如确实需要，必须确保安全；船厢顶升或卸载时，四个支承点的升降应同步，避免船厢倾斜；本项试验期间，所有船厢设备均不得进行其它调试试验。
试验过程中，需监测并记录数据包括：船厢的应力、变形和位移；塔柱应力和变形；平衡重侧腾空高度；船厢腾空高度；船厢吊耳应力；螺母柱埋件与土建之间的相对变形；螺母柱螺牙面的变形；螺母柱与短螺杆的相对滑移。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
除上述以外，还需要说明的是，在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (8)
1.一种升船机船厢水满厢工况试验方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：
1)试验前准备工作；
2)将平衡重系统通过钢丝绳连接到船厢；
3)船厢与平衡重系统初步配平；
4)船厢与平衡重系统精确配平；
5)调节船厢的位置；
6)安装试验保护设施；
7)调整安全机构；
8)通过船厢补排水系统向船厢内充水，然后进行船厢试验项目的检查；
所述步骤1)具体包括以下步骤：
a)船厢结构及设备的准备，具体为：船厢主体结构完成安装，在船厢主体结构上的电缆、油缆和水管穿线部位开孔；安装、吊装船厢设备；安装胎架支撑；标识水深基准线；安装船厢门、船厢消防系统、信号检测设备；安装安全机构；船厢补排水系统完成有水调试；
b)平衡重系统的准备，具体为：在安装平台上组装平衡重系统；安装平衡重系统用的千斤顶、钢丝绳张拉工装、钢丝绳调节组件螺母旋转工装、平衡链、船厢水漏空实验的保护工装安装到位；
c)生产技术准备，具体为：指挥、管理、施工、检测人员到位，责任明确；分阶段、分节点进行试验准备状态的确认。
2.根据权利要求1所述的升船机船厢水满厢工况试验方法，其特征在于：所述步骤2)具体为：将钢丝绳按照左右对称原则，用张拉装置进行张拉，并分批对称挂载平衡重系统，在挂载平衡重系统后向船厢内充水。
3.根据权利要求1所述的升船机船厢水满厢工况试验方法，其特征在于：所述步骤3)具体为：用4个100吨千斤顶同步顶升、下降船厢，如果平衡重系统不能接触锁定梁垫木，此时，船厢与平衡重系统初步配平。
4.根据权利要求1所述的升船机船厢水满厢工况试验方法，其特征在于：所述步骤4)具体包括以下步骤：
a)用100吨千斤顶顶升船厢，将船厢调平；
b)调节安全机构螺杆到中间位置，使螺杆与螺母柱螺牙之间间隙均匀；
c)用100吨千斤顶进行保护，50吨千斤顶测试船厢偏重，缓慢泄船厢中的水至能够顶升、下降船厢，记录此时船厢水深；
d)根据记录的船厢水深值与设计水深的差值，计算所需平衡重调整块的数量，然后添加平衡重调整块，进行精确配平。
5.根据权利要求1所述的升船机船厢水满厢工况试验方法，其特征在于：步骤6)中所述的保护设施为保护支墩，所述保护支墩上摆放有楔木。
6.根据权利要求1所述的升船机船厢水满厢工况试验方法，其特征在于：步骤8)中所述的船厢试验项目检查包括：船厢主纵梁、安全横梁、驱动横梁的变形。
7.根据权利要求1所述的升船机船厢水满厢工况试验方法，其特征在于：在试验时船厢不得与安装胎架、试验保护支墩接触，平衡重系统的底部不得与锁定钢梁接触。
8.根据权利要求3所述的升船机船厢水满厢工况试验方法，其特征在于：所述船厢在顶升或下降时，支撑点的升降同步进行，避免船厢倾斜。
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