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1、10申请公布号CN102337737A43申请公布日20120201CN102337737ACN102337737A21申请号201010228607722申请日20100716E02C5/0020060171申请人中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院地址550081贵州省贵阳市金阳新区兴黔路1672发明人谭守林陈寅其金城李月彬严沾谋徐祎王兴恩74专利代理机构贵阳中新专利商标事务所52100代理人刘楠54发明名称平衡重式垂直升船机的安全保障方法及装置57摘要本发明公开了一种平衡重式垂直升船机的安全保障方法及装置，本发明将平衡重分为用于平衡船厢的一组重力重和用于平衡船厢内水的重量的一组附加重；再将。
2、一组附加重分成一组转矩重和一组安全重，一组转矩重经钢丝绳通过一组转矩卷筒与船厢连接；一组安全重经钢丝绳通过一组安全卷筒与船厢连接；安全卷筒与转矩卷筒上均设有制动器。本发明可以在不增加升船机电机功率的条件下，较为方便的解决了升船机船厢内水体严重减少，平衡系统严重破坏条件下的升船机安全问题。本发明不仅具有工程造价低、运行控制方便、安全性高的优点，而且还可以解决船厢任意位置完全失水的安全问题，极大地提高了升船机的运行安全问题。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页CN102337750A1/1页21一种平衡重式垂直升船机的安全保障方法，其特征在。
3、于该方法是将平衡重分为用于平衡船厢的一组重力重和用于平衡船厢内水的重量的一组附加重；再将一组附加重分成一组转矩重和一组安全重，一组转矩重经钢丝绳通过一组转矩卷筒与船厢连接；一组安全重经钢丝绳通过一组安全卷筒与船厢连接；安全卷筒与转矩卷筒上均设有制动器。2根据权利要求1所述平衡重式垂直升船机的安全保障方法，其特征在于所述安全卷筒上的制动器根据船厢内水的重量变化情况确定安全制动器的工作状态。3根据权利要求2所述平衡重式垂直升船机的安全保障方法，其特征在于当船厢内水的重量等于最大时，全部制动器处于断开状态，所有安全卷筒相当于定滑轮，可以自由转动，安全重作为重力重使用，所有的安全重和转矩重一起平衡船厢。
4、内水的重量。4根据权利要求2所述平衡重式垂直升船机的安全保障方法，其特征在于当船厢内的水大量泄漏或船厢内发生沉船事故时，升船机的平衡状态被破坏，此时，制动器分批由断开状态转换至接通状态进行制动,使升船机可以安全停靠在行程内的任意位置。5根据权利要求2所述平衡重式垂直升船机的安全保障方法，其特征在于所述制动器的工作状态由自动控制电路控制。6根据权利要求1所述平衡重式垂直升船机的安全保障方法，其特征在于所述船厢的重量加上船厢内水的总重量通过定滑轮、转矩卷筒、安全卷筒经钢丝绳与重力重、转矩重和安全重完全平衡。7一种平衡重式垂直升船机的安全保障装置，包括安装在垂直升降架上的一组定滑轮（6）和一组转矩卷。
5、筒（3），还包括可沿垂直升降架上下移动的船厢（5）；定滑轮（6）上设有钢丝绳，钢丝绳的一端与船厢（5）连接，钢丝绳的另一端与重力重（7）连接；转矩卷筒（3）上设有钢丝绳，钢丝绳的一端与船厢（5）连接，钢丝绳的另一端与转矩重（4）连接；一组转矩卷筒（3）经机械同步装置（9）与电机（10）连接；其特征在于所述垂直升降架上还设有安全卷筒（1），安全卷筒（1）上设有钢丝绳，钢丝绳的一端与船厢（5）连接，钢丝绳的另一端与安全重（2）连接；转矩卷筒（3）和安全卷筒（1）上均设有制动器。8根据权利要求7所述的平衡重式垂直升船机的安全保障装置，其特征在于所述重力重（7）的总重量等于船厢（5）的重量。9根据权利。
6、要求7所述的平衡重式垂直升船机的安全保障装置，其特征在于所述转矩重（4）与安全重（2）的总重量和等于或大于船厢（5）内最大水量时水的总重量。10根据权利要求7所述的平衡重式垂直升船机的安全保障装置，其特征在于所述转矩重（4）与安全重（2）的重量比为1117。权利要求书CN102337737ACN102337750A1/4页3平衡重式垂直升船机的安全保障方法及装置技术领域0001本发明涉及一种平衡重式垂直升船机的安全保障方法及装置，属于船只过坝技术领域。背景技术0002平衡重式垂直升船机是船只通过有水位落差的堤坝时常用的一种升降船只的装置。目前的平衡重式垂直升船机包括垂直升降架，垂直升降架上安装。
7、有一组定滑轮和一组转矩卷筒；定滑轮上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的一端与船厢连接,钢丝绳的另一端系有重力重；转矩卷筒也缠绕有钢丝绳，钢丝绳的一端也与船厢连接,钢丝绳的另一端系有转矩重；一组转矩卷筒经同步机构与电机连接，由电机为转矩卷筒提供旋转力矩，整个平衡重式垂直升船机组成一个平衡系统，一上一下，彼此作方向相反的垂直运动。电机只需要提供能够克服摩擦阻力的力矩，就可以将很重的船厢以及船厢内的水和船只提升起来。0003一般情况下，所有通过定滑轮的重力重加上所有通过转矩卷筒的转矩重的总重量等于船厢的重量加上船厢内水的重量，两边的重量基本平衡，电机只需克服系统摩擦力即可驱动船厢升降。0004由于通常情况下，船。
8、厢的密封并不好，船厢在升降的过程中，船厢内的水不断的漏掉，所以船厢侧的重量在不断的减小，当重量减小量小于转矩平衡重总重量时，电机还可以保证升船机系统平衡。从保证升船机的安全可靠性出发，应尽可能提高转矩平衡重的重量，以提高主提升机构对升船机船厢悬吊系统的控制能力，但增加转矩平衡重的重量，就必然要提高电机的功率，而且还会增加机械同步系统的布置难度，因此一般升船机转矩平衡重的比例仅占升船机平衡重总重量的2030左右，当船厢侧重量减小量大于转矩平衡重总重量时，升船机平衡系统将会破坏，船厢在重力平衡重作用下将会迅速上升，发生飞车事故，这种情况称为“失衡”。因此，为解决“失衡”状态下的安全问题,传统升船机。
9、一般采用沿程设置安全锁装置及严格控制船厢水位等方法解决船厢严重漏水时的安全问题，但这些方法增加了运行控制的难度或存在一定的使用限制条件。发明内容0005本发明的目的在于，提供一种运行控制方便、安全性高、并可以解决船厢任意位置完全失水安全问题的平衡重式垂直升船机的安全保障方法及装置，以克服现有技术的不足。0006本发明的技术方案一种平衡重式垂直升船机的安全保障方法，该方法是将平衡重分为用于平衡船厢的一组重力重和用于平衡船厢内水的重量的一组附加重；再将一组附加重分成一组转矩重和一组安全重，一组转矩重经钢丝绳通过一组转矩卷筒与船厢连接；一组安全重经钢丝绳通过一组安全卷筒与船厢连接；安全卷筒与转矩卷筒。
10、上均设有制动器。0007前述平衡重式垂直升船机的安全保障方法中，所述安全卷筒上的制动器根据船厢说明书CN102337737ACN102337750A2/4页4内水的重量变化情况确定安全制动器的工作状态。0008前述平衡重式垂直升船机的安全保障方法中，当船厢内水的重量等于最大时，全部制动器处于断开状态，所有安全卷筒相当于定滑轮，可以自由转动，安全重作为重力重使用，所有的安全重和转矩重一起平衡船厢内水的重量。0009前述平衡重式垂直升船机的安全保障方法中，当船厢内的水大量泄漏或船厢内发生沉船事故时，升船机的平衡状态被破坏，此时，制动器分批由断开状态转换至接通状态进行制动,使升船机可以安全停靠在行程。
11、内的任意位置。0010前述平衡重式垂直升船机的安全保障方法中，所述制动器的工作状态由自动控制电路控制。0011前述平衡重式垂直升船机的安全保障方法中，所述船厢的重量加上船厢内水的总重量通过定滑轮、转矩卷筒、安全卷筒经钢丝绳与重力重、转矩重和安全重完全平衡。0012按照前述平衡重式垂直升船机的安全保障方法构成的装置，包括安装在垂直升降架上的一组定滑轮和一组转矩卷筒，还包括可沿垂直升降架上下移动的船厢；定滑轮上设有钢丝绳，钢丝绳的一端与船厢连接，钢丝绳的另一端与重力重连接；转矩卷筒上设有钢丝绳，钢丝绳的一端与船厢连接，钢丝绳的另一端与转矩重连接；一组转矩卷筒经机械同步装置与电机连接；所述垂直升降架。
12、上还设有安全卷筒，安全卷筒上设有钢丝绳，钢丝绳的一端与船厢连接，钢丝绳的另一端与安全重连接；转矩卷筒和安全卷筒上均设有制动器。0013前述装置中，所述重力重的总重量等于船厢的重量。0014前述装置中，所述转矩重与安全重的总重量和等于或大于船厢内最大水量时水的总重量。0015前述装置中，所述转矩重与安全重的重量比为1117。0016与现有技术相比，本发明可以在船厢内水体完全漏空情况下，保证升船机仍处于平衡状态，解决了平衡重式垂直升船机船厢漏水的安全问题。通过增设安全卷筒及安全重数量，在不增加升船机电机功率的条件下，提高了升船机极端事故下的安全性，可以实现升船机船厢在任意位置锁定，极大提高了升船机。
13、的运行安全，且工程造价较低。可较为方便的对已建的传统垂直升船机进行升级改造，只需将部分定滑轮改造为设置有制动器的安全卷筒，即可完成对升船机的升级改造。本发明的有效性已通过乌江思林110升船机整体物理模型试验验证，运行控制过程简单、安全、可靠，具有很好的应用前景。本发明提供了一种新的升船机拖动及安全保障新技术，在不增加升船机电机功率的条件下，本发明较为方便的解决了升船机船厢内水体严重减少，平衡系统严重破坏条件下的升船机安全问题。本发明与现有技术相比，本发明不仅具有工程造价低、运行控制方便、安全性高的优点，而且还可以解决船厢任意位置完全失水的安全问题，极大地提高了升船机的运行安全问题。附图说明00。
14、17图1是本发明的结构示意图。0018附图中的标记为1安全卷筒，2安全重，3转矩卷筒，4转矩重，5船厢，6定滑轮，7重力重，8制动器，9机械同步装置，10电机。具体实施方式说明书CN102337737ACN102337750A3/4页50019下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。0020本发明的实施例本发明的一种平衡重式垂直升船机的安全保障方法原理，如图1所示，该方法是将平衡重分为用于平衡船厢的一组重力重和用于平衡船厢内水的重量的一组附加重；再将一组附加重分成一组转矩重和一组安全重，一组转矩重经钢丝绳通过一组转矩卷筒与船厢连接；一组安全重经钢丝绳通过一组。
15、安全卷筒与船厢连接；安全卷筒与转矩卷筒上均设有制动器。所述安全卷筒上的制动器根据船厢内水的重量变化情况确定安全制动器的工作状态。当船厢内水的重量等于最大时，全部制动器处于断开状态，所有安全卷筒相当于定滑轮，可以自由转动，安全重作为重力重使用，所有的安全重和转矩重一起平衡船厢内水的重量。当船厢内的水大量泄漏或船厢内发生沉船事故时，升船机的平衡状态被破坏，此时，制动器分批由断开状态转换至接通状态进行制动,使升船机可以安全停靠在行程内的任意位置。所述制动器的工作状态由自动控制电路控制所述船厢的重量加上船厢内水的总重量通过定滑轮、转矩卷筒、安全卷筒经钢丝绳与重力重、转矩重和安全重完全平衡。0021本发。
16、明的装置结构如图1所示，包括安装在垂直升降架上的一组定滑轮6和一组转矩卷筒3，还包括可沿垂直升降架上下移动的船厢5；定滑轮6上设有钢丝绳，钢丝绳的一端与船厢5连接，钢丝绳的另一端与重力重7连接；转矩卷筒3上设有钢丝绳，钢丝绳的一端与船厢5连接，钢丝绳的另一端与转矩重4连接；一组转矩卷筒3经机械同步装置9与电机10连接。所述垂直升降架上还设有安全卷筒1，安全卷筒1上设有钢丝绳，钢丝绳的一端与船厢5连接，钢丝绳的另一端与安全重2连接；转矩卷筒3和安全卷筒1上均设有制动器。所述重力重7的总重量等于船厢5的重量。所述转矩重4与安全重2的总重量和等于或大于船厢5内最大水量时水的总重量。所述转矩重与安全重。
17、的重量比为1117。0022下面是实施本发明的两个实例实例1设船厢5的重量为1000吨，船厢5内的水体设计重量为2400吨，垂直升降架上安装有4个定滑轮6，每个定滑轮6上都缠绕有钢丝绳，4条钢丝绳的一端分别与船厢5连接，每条钢丝绳的另一端均连接一个250吨的重力重7，4个重力重7的总重量等于船厢5的重量1000吨。垂直升降架上安装有8个转矩卷筒3，每个转矩卷筒3上都缠绕有钢丝绳，8条钢丝绳的一端分别与船厢5连接，每条钢丝绳的另一端均连接一个转矩重4；垂直升降架上还安装有8个安全卷筒1，每个安全卷筒1上都缠绕有钢丝绳，8条钢丝绳的一端分别与船厢5连接，每条钢丝绳的另一端均连接一个安全重2；如果选。
18、择转矩重与安全重的重量比为11。则转矩卷筒3上每个转矩重4的重量为150吨，安全卷筒1上的每个安全重2的重量为150吨。这样8个转矩重加上8个安全重的重量等于船厢5内的水体设计重量为2400吨。0023实例2设船厢5的重量为1600吨，船厢5内的水体设计重量为3200吨，垂直升降架上安装有4个定滑轮6，每个定滑轮6上都缠绕有钢丝绳，4条钢丝绳的一端分别与船厢5连接，每条钢丝绳的另一端均连接一个400吨的重力重7，4个重力重7的总重量等于船厢5的重量1600吨。垂直升降架上安装有8个转矩卷筒3，每个转矩卷筒3上都缠绕有钢丝绳，8条钢丝绳的一端分别与船厢5连接，每条钢丝绳的另一端均连接一个转矩重4。
19、；垂直升降架上还安装有说明书CN102337737ACN102337750A4/4页68个安全卷筒1，每个安全卷筒1上都缠绕有钢丝绳，8条钢丝绳的一端分别与船厢5连接，每条钢丝绳的另一端均连接一个安全重2；如果选择转矩重与安全重的重量比为115。则转矩卷筒3上每个转矩重4的重量为160吨，安全卷筒1上的每个安全重2的重量为240吨。这样8个转矩重的总重量等于16081280吨，加上8个安全重的重量24081920吨。转矩重的总重量加上安全重的总重量等于船厢5内的水体设计重量1280吨1920吨3200吨。0024上述实例只是本发明中的两个特例。根据工程实际情况的不同，本发明还可以有其它实施方案。
20、。只要升船机配置的安全重和转矩重的总重量等于或大于船厢水体重量均视为本发明要求的保护范围。0025为了更加清楚起见，下面再将本发明的工作原理说明如下升船机升降运行过程船厢5漏水量小于转矩重重量时，安全卷筒1上的制动器处于开启状态，安全卷筒1仅起钢丝绳换向作用，其功能类似于定滑轮6，安全重2通过钢丝连接到船厢5，平衡船厢5内与安全重2重量相等的水体的重量；升船机船厢5升降运行时，船厢侧和平衡重侧的不平衡力，通过机械同步装置9与转矩卷筒3连接的电机10出力来克服；船厢5停止运行时，通过布置在电机10上的工作制动器与转矩卷筒3上的制动器8来克服升船机整个系统的不平衡力，其工作方式与传统升船机相同。0026船厢5漏水量大于转矩重4的重量，电机10出力已不能克服船厢侧和平衡重侧的不平衡力时，安全卷筒1上的制动器8处于闭合状态，安全重2退出对船厢5的作用；船厢5在安全卷筒1的制动器8的作用下，重新处于平衡状态。说明书CN102337737ACN102337750A1/1页7图1说明书附图CN102337737A。