激光雷达开度仪在三峡船闸中的应用

三峡船闸人字门开度仪的正常工作是三峡船闸安全、高效运行的重要保障。三峡船闸人字门在用的开度仪存在备件因停产无法采购、检修施工程序较为复杂且耗时较长、维护更换成本较高以及运行状态不稳定等一系列的问题。针对这些情况,采用可编程逻辑控制技术与计算机监控技术,进行了激光雷达开度仪在三峡船闸的应用性研究。实践表明,激光雷达开度仪测量数据与在用的内置式开度仪测量数据较为一致,激光雷达开度仪满足三峡船闸人字门"同步启闭""对中合拢"核心控制工艺的要求。     

基于同步冗余策略的龙溪口船闸启闭机设计

针对龙溪口34 m口门船闸人字门在启闭过程中要求运行平稳、快速、同步性好、关终位门体错位小等问题，深入分析船闸人字门启闭过程中运行阻力矩的变化特性，详细介绍船闸启闭机形式和布置方式。从设备和土建等方面对人字门全开位时启闭机活塞杆与门体垂直和倾斜连接两种布置方式进行对比，得出口门宽度小于等于16 m的船闸宜采用倾斜连接，口门宽度大于16 m的船闸宜采用垂直连接布置形式。梳理了龙溪口船闸启闭机及液压控制设计特点，并基于同步冗余策略开展龙溪口船闸启闭机设计，设置两套位移传感器互备互校，实现人字门高效安全同步。通过龙溪口船闸试运行验证启闭机设计布置、选型和同步冗余策略合理可行。     

高水头大型船闸人字门门库布置

船闸人字门门库布置关系到人字门启闭过程的局部水流结构及水体交换是否通畅,直接影响人字门启闭力及动水阻力矩的大小,对高水头大型船闸尤为重要。通过数学模型分析人字门启闭过程中的局部水流特征,论证门库各项边界条件对动水阻力矩的影响,进而提出高水头大型船闸人字门门库布置技术,给出科学合理的人字门门库体型及特征尺寸,可显著降低人字门启闭初期与末期的动水阻力矩峰值,从而解决高水头大型船闸人字门及启闭设备的设计难题,有利于人字门安全可靠运行。     

大型人字门水动力特性综合研究*

船闸大型人字门具有平面尺度大、挡水水头高、淹没水深大等特点，其性能及运行安全问题与水动力学特性密切相关。采用数学模型与物理模型相结合的方法，对大型人字门水动力特性开展综合研究。在分析门库边界条件对人字门动水阻力矩峰值影响特性的基础上，提出科学合理的大型人字门门库体型，确定门底间隙、门库深度以及门库与上下游边墙的连接方式。通过1:20的人字门物理模型，研究匀速和变速运行条件下的人字门启闭力和动水阻力矩特性，分析不同启闭方式下的人字门门位和角速度的变化规律，并提出大藤峡船闸人字门变速运行方式。试验结果表明，该变速运行方式可显著降低人字门最大启闭力、减小启闭机设计难度。通过研究船闸及枢纽不同运行工况下的惯性水头和反向涌浪特征指标，以及反向涌浪作用下的人字门漂移特性，提出应对大型人字门漂移的综合措施。     

葛洲坝1号船闸增设防撞安全设施的探讨

葛洲坝1号船闸由于与三峡船闸匹配运行,船舶实行导航墙待闸,下行船舶在导航墙停靠时距离人字门较近,而且下行船舶首船进闸后停靠位置与下闸首人字门距离较近,都具有碰撞人字门的风险。针对葛洲坝1号船闸人字门存在被碰撞的风险,结合上、下闸首的现场情况分别就上、下闸首人字门增设防撞设施方案的可能性进行分析,提出提升式、侧开式和下沉式等方案,并讨论各方案实现的可能性、优势及不足,为船闸人字门防撞安全设施的方案设计及应用提供参考。     

闸室异物对船闸人字门运行的影响及对策分析*

针对船闸运行过程中伴生的闸室异物沉积现象，分析闸室异物对人字门设备运行和通航效率的影响。通过研制人字门底止水防卡阻装置，创新性地提出了一种防止异物掉落卡阻人字门的结构形式。在三峡船闸现场安装后，证明该装置可有效保护人字门运行安全，提高通航效率。该成果具有较大的推广应用价值，可促进船闸行业人字门设计制造技术的发展。     

飞来峡二、三线船闸人字门及阀门原型调试研究

飞来峡二、三线船闸是目前广东省内最大船闸,为保证船闸人字门和输水工作阀门正常安全高效工作,同时更好地积累大型船闸金属结构设备的运行经验,对飞来峡二、三线船闸人字门和输水工作阀门运行特性进行调试研究,结果表明:人字门采用三阶段加减速启闭过程,液压启闭机油压过程线较为平稳,油压值和压力值均远小于液压启闭机设计额定值,能满足液压启闭机安全运行要求;工作阀门启闭过程中,油缸有杆腔最大压力基本已接近或超过设计值,运行过程需重点调试;工作阀门在开启过程中各向加速度值均较小,振动强度小,运行较平稳。     

三峡临时船闸液压系统运用实践及人字门漂移浅析

从三峡临时船闸液压系统的特点及运用初中方面，分析临分船闸人字门漂移故障及解决措施。     

长洲三线船闸人字门原型调试研究

为保证长洲三线船闸的正常安全运行,同时更好地积累大型船闸人字门运行经验,对长洲三线船闸人字门启闭特性进行原型观测与调试。结果表明：平水调试阶段,人字门系统运行平稳,启门力远小于启闭机额定容量,说明启闭设备设计合理;运行调试初期,闸室存在较严重的超灌（泄）现象,人字门活塞杆受压较大,可能超过启闭机的额定油压,易使液压杆受损;采用集控自动程序运行后,超灌（泄）现象得到较大改善,人字门活塞杆受力在正常允许范围内。证明原型观测与调试是保证实际工程安全运行的有效手段。     

三峡船闸人字门底枢检修低位顶门方案

人字门是三峡船闸重要设备之一，其运行频次高，加速了底枢故障率的发生，必须定期实施顶升进行底枢检查与修理。目前，人字门检修通常是在计划性停航检修期间，采用高位顶门检修工艺，须实施拆除顶枢及启闭机构、固门等工序，适合工期较长的计划性大修项目。针对人字门底枢日常运行中可能存在的突发故障，提出在不拆除顶枢时对人字门低位顶门、应用底枢移出装备及配套工装实施底枢移出的检修方案。研究表明，该底枢检修低位顶门方案具有可行性，可为三峡船闸人字门顶门检修提供备选方案。     

多传感信息融合的闸门状态监测系统研究

船闸是水运交通的重要枢纽,而闸门是其重要组成部分,一旦闸门发生故障会给航道运输带来巨大损失,因此对于闸门的状态监测十分必要.现有方法以振动监测最为常见,主要监测闸门运行时的振动情况,但该方法监测量单一,缺少振动引起的闸门形变、倾斜情况和开合状态监测.针对该问题,以有限元分析为指导,以振动监测为基础,研制了一种多传感融合...     

船闸人字门高位顶门固门工装优化

船闸人字门高位顶落门施工须安装固门工装,而传统的固门工装安装复杂、安全性较差。针对现有的固门情况及缺陷,设计研究了三峡、葛洲坝船闸人字门顶落门新型固门工装,并用于工程实践。优化后的固门工装安装简单、安全可靠,有效节约了施工时间和空间、降低了施工成本。根据应用情况提出今后进一步的优化思路。     

中低水头船闸人字门浮箱及背拉杆抗扭能力研究

浮箱和背拉杆是中低水头船闸人字门提高抗扭能力的有效措施,但是考虑二者共同预应力的研究工作较少。基于江苏某在建船闸人字门,建立人字门空间薄壁结构有限元模型,对比设置不同浮箱的人字门抗扭能力,提出了较为合理的浮箱设置方案。在此基础上,研究不同背拉杆布置方式下人字门的抗扭能力,提出一种背拉杆预应力的改进优化模型,使施加预应力后闸门的整体抗扭能力得到更大提高。研究结果表明：采用U形浮箱及预应力背拉杆进行人字门组合抗扭的方案,可有效提高闸门的整体抗扭能力。研究方法和研究成果可为中低水头船闸人字门的设计提供参考。     

基于Ansys的大型船闸人字闸门背拉杆预应力设计

大型船闸的人字闸门结构的整体抗扭刚度较小,在自重、风压力以及水压力作用下,闸门在运行过程中容易发生过大的扭曲变形。为了提高人字闸门的抗扭刚度,减少人字闸门在运行过程中的变形,在设计中一般采用对人字闸门背拉杆施加预应力。结合汉江雅口航运枢纽工程船闸,利用Ansys有限元分析软件对人字门背拉杆施加预应力问题进行分析研究。分析结果可为背拉杆预应力的应用提供参考,同时为同类闸门背拉杆预应力的设计计算提供借鉴。     

中高水头大型三角闸门实时在线监测技术

针对中高水头三角闸门在运行过程中受力和振动带来的安全性问题,依托引江济汉通航工程龙州垸船闸的三角闸门,采用有限元分析软件ANSYS对其静力特性进行研究,在相应受力最大的位置布置实时在线监测点,利用实时在线监测技术对三角闸门设备性能、运行特性和健康状态实施全过程跟踪和研究。结果表明:对三角闸门主要构件的工作应力、动态特性等开展实时在线监测,是解决闸门结构变形、磨损、振动、缺陷扩展等问题的有效手段,对提高闸门运行安全、保证其功能的正常发挥十分重要。     

单级船闸运行可靠性分析及提升措施

为了提升单级船闸运行可靠性,对某单级船闸系统进行可靠性分析。通过对单级船闸进行系统功能结构分析,绘制可靠性框图,并建立运行可靠度模型,结合近年来船闸各设备的失效统计资料,计算得到某单级船闸各系统及设备的可靠度,并针对系统的薄弱环节提出相应的措施。结果表明,船闸人字门和启闭机的可靠性最高,电气控制系统的可靠性最低;传感器和止水带是系统的薄弱环节;采用冗余配置、技术创新、快速检修等技术可显著提高系统稳定性。     

三峡船闸完建测绘保障

三峡双线五级船闸完建工程是三峡三期工程建设的重要组成部分。介绍完建期间施工平面控制网及高程控制网的重建、加密、复测和成果使用，二闸首人字闸门提升安装过程中底枢中心和顶枢中心的动态检测，以及质量保证、会议制度和成果发布等管理措施。     

三角闸门止水强度与变形的有限元分析

目前,止水的研究多在止水的布置、设计、施工等方面,而针对闸门工作状态下止水的受力能力与变形性能的研究较少。而且,关于止水性能的研究大多只针对止水自身,实际工程中,止水固定在船闸上共同受水头作用,因此考虑止水与船闸连接状态下的受力情况是有必要的。针对以上问题,以裕溪一线船闸扩容改造工程中34 m口门三角闸门为例,选取2个实际工况与2个附加工况对止水与闸门整体进行有限元仿真,分析各工况下止水的工作状态与受力、变形能力,得知止水的强度满足要求,底止水与边羊角止水处于压紧状态,变形适应性良好,中羊角止水对抑制缝隙扩大起到积极作用。