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。     

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。     

长洲水利枢纽船闸检修关键技术研究

介绍广西长洲水利枢纽船闸检修关键技术。检修中,通过运用先进的检测设备、现代检测理论与合理的检测方法,调整1#、2#船闸人字门背拉杆和A、B杆,消除了门体运行过程中背拉杆与门体的撞击;通过修磨下游人字门门轴柱支枕垫块,消除挤卡震动现象,从而解决了船闸漏水问题。同时,介绍检修过程中的施工组织与管理,可为同类船闸检修提供参考。     

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。     

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。     

基于光纤布拉格光栅的船闸人字门健康状态远程监测系统

为解决船闸人字门长期工作过程中形成的结构损伤及积累损伤,提出了一种基于光纤布拉格光栅（fiber bragg grating,简称FBG）的船闸人字门健康状态远程实时监测技术方案。依据船闸人字门实际受力状况及特殊水域环境工作状态,布设FBG传感器网络对船闸状态进行远程监控,经信号解调、数据处理与分析、损伤识别与安全评定系统综合评定船闸人字门的整体健康状态,解决了定期停航进行人工检修方式存在的影响航道运输、无法实时监测及预警等弊端。对提高安全通航效率、保障设备设施运行安全具有重要意义。     

葛洲坝船闸浮式检修门快速精准对位

葛洲坝船闸浮式检修门(以下简称浮门)是葛洲坝船闸检修设备设施的重要组成部分,在停航期检修中起下游挡水作用,为闸室廊道、下游人字门等检修项目提供无水环境。葛洲坝船闸浮式检修门快速精准对位,是提高葛洲坝船闸停航期检修效率的基础。浮门快速精准对位主要分为3个步骤:浮门门体入槽、门体对位、快速沉浮。通过分析葛洲坝船闸浮式检修门对位现状,从浮门影响因素入手分析研究葛洲坝船闸浮门快速精准对位。     

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。     

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。     

武昌造船厂生产动态

2004年7月27日，在广西红水河乐滩水电站船闸闸门设备工程招标中以高价一举中标，在国内水工行业再创佳绩。广西红水河乐滩水电站是红水河规划开发的第8个梯级水电站。乐滩水电站船闸闸门设备工程量度1184t，包含人字门、检修门、反弧门等。     

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。     

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。     

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。     

人字门低位顶升方案探索与实践

根据葛洲坝船闸检修门体顶升经验，对实施低位顶门方案的施工特点和技术关键等问题，进行了分析与介绍。     

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。     

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。     

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。     

同步升降系统在船闸人字门检修中的应用

船闸人字门顶门检修的传统方法是采用液压千斤顶手动作业,工作效率低,时间长,技术风险大。长江三峡通航管理局研制的同步升降系统,能适应偏载大负荷大尺寸构件的快速升降要求,同步精度高,调整性能好。以同步升降系统在葛洲坝一号船闸检修中的应用为例,介绍该系统的技术性能、应用方法以及与传统方式的效果比较。     

连江十一座航运枢纽人字门止水维护的技术要点

连江枢纽在多年使用并且年久失修后,人字门漏水严重,影响了枢纽的正常运行。在维护过程中,我们不断积累经验,总结出一套行之有效的人字门维护方法。