大源渡二线船闸人字门静动力数值计算

针对大源渡二线船闸下闸首人字门背拉杆施加预应力与振动问题,进行三维有限元静、动力计算,给出优化模型的多组解,得到背拉杆最优预应力值,同时得到闸门自振频率。分析结果表明,各结构应力均小于材料允许值,门体的斜接柱下角点横向、竖向变形及门轴柱中点横向变形满足要求,为解决船闸人字门背拉杆预应力施工及运行过程中经常产生的人字门振动问题提供了技术支持。     

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。     

基于ADINA的人字闸门流激振动分析

人字闸门作为一种承受单向水头的平面闸门,在通航建筑物中得到了广泛的运用。针对人字闸门在运行过程中容易出现振动现象的问题,对人字闸门进行了流激振动响应分析,以了解人字闸门外部激振作用。通过模拟水流脉动荷载,计算分析了人字闸门的应力、位移和加速度响应值,对闸门的振动危害进行了判断。     

船闸人字门振动原因分析及对策

对船闸人字门在充水和泄水过程中所出现的振动问题进行分析对其情况进行介绍,并提出预防和整改措施.     

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。     

三峡船闸检修人字门背拉杆调整工艺及装备的应用

介绍了三峡船闸检修施工中人字门背拉杆调整的要求、必要性及调整施工过程中应力测试方法,应力测试设备、测试工装的应用实践,为类似大型船闸检修人字门背拉杆调整施工提供参考依据。     

人字齿轮啮合静-动态振动特性分析

通过对人字齿轮副的静响应和动响应数学模型的理论分析,指出理论建模存在的问题。采用NX MasterFEM的响应分析模块,分析某船用齿轮箱的一对人字齿轮副啮合情况,计算静态接触和振动特性,提出减少齿轮系统振动损害的设想,为下一步的响应分析开展准备。     

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。     

葛洲坝船闸人字门顶枢拉杆拆除方案*

拉杆及其前后楔块是人字门顶枢的重要组成部分。原有的人字门顶枢拉杆拆除过程中，拉杆前后楔块松动施工存在安全风险高、拆除效率低等问题。为此，提出一种安全有效的人字门顶枢拉杆楔块拆除设计方案：1）通过研究人字门顶枢拉杆拆除工艺，设计一种人字门顶枢拉杆楔块快速松动工装和工艺流程。2）对楔块松动工装进行校核计算和有限元分析，验证设计的可靠性。3）对楔块松动工装进行厂内和现场测试，并根据工程应用情况验证设计的可行性和实用性。该方案能有效降低施工安全风险、提高人字门顶枢拉杆拆除效率。     

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。     

舰船用两级行星传动系统的固有频率啮合刚度敏感度分析

国内外的学者只对单级行星齿轮传动系统的固有频率参数敏感度进行了研究,而两级人字齿行星传动系统的固有频率参数敏感度研究还未见报导。文中针对大型舰船机械装置中常用的两级人字齿行星齿轮系统,进行了固有频率的参数敏感度分析,主要研究了各啮合刚度的变化对系统固有频率的影响。首先,利用两级人字齿行星传动的振动模态特性,对敏感度的计算公式进行了简化,并建立了敏感度与模态应变能的关系,通过应变能的变化就可以确定各振动模态中固有频率的参数敏感度,从而为减小振动和结构优化设计提供重要的参考。     

舰船用两级行星传动系统的固有频率啮合刚度敏感度分析

国内外的学者只对单级行星齿轮传动系统的固有频率参数敏感度进行了研究,而两级人字齿行星传动系统的固有频率参数敏感度研究还未见报导.文中针对大型舰船机械装置中常用的两级人字齿行星齿轮系统,进行了固有频率的参数敏感度分析,主要研究了各啮合刚度的变化对系统固有频率的影响.首先,利用两级人字齿行星传动的振动模态特性,对敏感度的计算公式进行了简化,并建立了敏感度与模态应变能的关系,通过应变能的变化就可以确定各振动模态中固有频率的参数敏感度,从而为减小振动和结构优化设计提供重要的参考.     

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。     

人字闸门扭转变位的相似三角形法则

设置浮箱的人字闸门在预应力背拉杆调试过程中,门体变位在放水前后将发生改变。根据人字闸门的结构特征,将斜接柱看作近似刚体,基于相似三角形法则,得出由门体局部变位推导门体总体变位的计算公式,并分别通过直线拟合法和折线拟合法进行修正。结合工程实例,通过ANSYS有限元软件对人字闸门变形特征进行验证分析。结果表明:相似三角形法则普遍适用于人字闸门扭转变位的控制,可为水下背拉杆预应力的调试提供一种解决方案。     

大源渡人字门背拉杆预应力计算与调试

本文介绍了湘江航运工程大源渡航闸人字门背拉杆的工作原理及通过计算确定背拉杆设计预应力值的方法。并结合大源渡工程实践介绍了对人字门背拉杆施加预应力的方法。     

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。     

三峡船闸人字门同步顶升系统的研究与应用

三峡船闸人字门顶升检修是船闸停航检修的重点难点,检修停航面临巨大的通航压力,针对三峡船闸人字门检修需求,研究制造了三峡船闸人字门同步顶升系统,系统主要由顶升保顶组合液压缸、液压系统、控制系统等组成。通过顶升保顶一体化的结构设计、机械保顶装置传动轴静压平衡设计、控制精度提高研究等关键技术,解决了同步顶升系统的研究制造过程中的各项问题,满足了检修需求。2017年2月与2018年2月该系统成功的完成了共计14扇三峡船闸人字门的顶升检修,大幅缩短了检修停航时间,社会效益巨大。     

大型单级船闸人字门启闭机开式齿轮自动润滑系统设计*

针对某大型单级船闸人字门启闭机开式齿轮传统人工润滑效率低、消耗大等问题,对船闸的人字门启闭机运行特点、润滑方式、润滑成膜效果等进行系统分析,结合自动润滑方式比选研究结果,设计出一种开式齿轮外置油轮式自动润滑系统。实际应用结果表明,开式齿轮自动润滑系统能可靠实现人字门启闭机开式齿轮自动润滑和精准定量供油,从而改善人字门启闭机开齿润滑效果,提高设备使用寿命。     

人字门启闭力影响分析及Z值选取

目前设计规范未对人字门启闭力计算公式中的闸门前后水压差Z值选取做出明确规定,在计算人字门启闭力时通常会取大值,从而导致工程浪费。对大藤峡船闸人字门水动力与启闭特性进行数值模拟和物理模型试验研究,定量分析启闭力影响因素的效果,以便更科学合理地选取Z值。结果表明,适当增大门底间隙、门龛深度和采用变速启闭运行方式有利于闸门前后水体流动顺畅,在闸门启闭过程中形成的Z值则较小,相应的人字门启闭力也变小。综合考虑人字门启闭运行水动力特性的影响因素,合理选取Z值,可得到比较准确的计算结果,优化启闭机容量。     

三峡水利枢纽工程永久船闸人字门研制

双线永久船闸作为三峡工程三大主要建筑物之一,每线由6个闸首、5个闸室组成,总长1607m.每闸首人字门是永久船闸的关键设备,每扇人字门为双叶,其单叶最大尺寸为38.5m×20.2m×3m.每闸首人字门最重达1904t,是目前世界上尺寸最大、重量最重的水工闸门.永久船闸人字门制造成功,使三峡船舶通航能力从目前的3000吨级增至10000吨级船队.本文对人字门研制作简要介绍.