船厢安全机构及其重要性

2023-06-27 理论教育版权反馈

【摘要】：船厢安全机构用于保证船厢的运行安全，避免事故发生时对升船机的破坏，是保证整个升船机系统安全的重要机构。通过支撑杆的偏摆和万向轴的偏转并伸长，安全机构可适应船厢与塔柱之间的相对变位。螺杆与螺母柱的梯形螺纹副间隙是安全机构的重要参数，将直接影响到升船机的正常运行。

船厢安全机构用于保证船厢的运行安全，避免事故发生时对升船机的破坏，是保证整个升船机系统安全的重要机构。

短螺杆—螺母柱安全机构共设4套，与驱动机构对应布置在船厢两侧，每套均由敷设在塔柱上的螺母柱、旋转短螺杆、导向小车、支撑杆、转向角齿轮箱、传动齿轮和万向轴等设备组成。升船机正常工作时，短螺杆的旋转由驱动机构驱动，驱动机构通过减速器次末级传动轴、转向角齿轮箱、传动轴、传动齿轮等将动力传给短螺，螺杆在螺母柱内空转，其旋升速度与驱动机构齿轮爬升速度同步，螺杆与螺母柱的梯形螺纹副上、下均保持间隙；当船厢发生漏水、沉船、水深超载、船厢室进水等事故时，系统的不平衡载荷超过驱动能力时，驱动机构中与爬升齿轮通过四连杆机构相连的垂直液气弹簧产生位移并发出停机信号，驱动机构停止工作，随即螺母与螺杆之间的间隙随着系统不平衡载荷的增加而逐渐消失，借助螺母与螺杆的梯形螺纹副的自锁条件将船厢锁锭，系统的不平衡载荷通过安全机构传至螺母柱，再经螺母柱传到塔柱结构上，从而实现船厢的安全锁锭。通过支撑杆的偏摆和万向轴的偏转并伸长，安全机构可适应船厢与塔柱之间的相对变位。

螺母柱及其埋件分段制造和安装。螺母柱为一剖分式结构，两片之间没有任何连接结构，每片螺母柱的螺纹范围不小于75°。螺母柱后面的凸齿与钢埋件前端的凸齿相嵌，螺母柱定位后，凸齿间的空隙由特制砂浆填充。螺母柱与钢结构埋件之间用预紧螺栓连接，钢结构埋设于二期混凝土中。另外，每段螺母柱布置了6～8根预应力锚索，预应力锚索一端固定在螺母柱，另一端固定在一期混凝土外表面，锚索预应力使一期混凝土、二期混凝土和砂浆的内部以及界面产生初始压缩应力，从而增强塔柱局部结构及其埋件的承载能力。

螺杆与螺母柱的梯形螺纹副间隙是安全机构的重要参数，将直接影响到升船机的正常运行。设计预留间隙值过小，螺杆与螺母柱的螺纹面在运行过程中可能发生接触，使螺杆旋转卡阻；预留间隙值过大，将会加大爬升驱动机构和安全锁锭机构的设备规模，并且加大船厢受力不均和倾斜。因此，间隙设计值的合理选取非常重要。船厢升降运行过程中，造成螺纹副间隙变化的因素很多，设备的制造误差、安装误差、变形，船厢和塔柱的变位等因素，都将造成螺纹副间隙变化，而且有些因素在设计阶段难以准确计算和预测。根据对各种影响因素的分析计算，按照各因素在同一方向上叠加的原则，螺纹副间隙设计值取60mm。应当指出，实际运行时某些因素的影响是相互抵消的。同时螺杆的螺牙厚度预留20mm的加工余量，作为加大间隙量的预留措施，在升船机试运行阶段，可视实际间隙变化量的大小，决定是否需要将其拆下重新加工。

船厢安全机构及其重要性

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