目錄
序一
序二
前言
第1章 升船機發(fā)展綜述 1
1.1 國內(nèi)外升船機發(fā)展概況 2
1.1.1 國外升船機發(fā)展概況 2
1.1.2 中國升船機發(fā)展歷程 3
1.1.3 升船機主要形式 5
1.1.4 世界上已建代表性的大中型升船機 6
1.2 齒輪齒條爬升式升船機構(gòu)造特點與運行原理 9
1.2.1 平衡重式全平衡垂直升船機基本組成 9
1.2.2 齒輪齒條爬升式升船機構(gòu)造特點 12
1.2.3 船廂失衡工況安全保護運行原理 13
1.3 齒輪齒條爬升式升船機安全性評析 15
1.3.1 防船廂失衡事故能力 15
1.3.2 失衡事故工況下的安全可靠性 16
1.3.3 船廂升降運行穩(wěn)定性 16
1.3.4 地震工況下的抗震減震措施 17
1.4 齒輪齒條爬升式升船機的主要技術(shù)難點 17
1.5 對關(guān)鍵技術(shù)問題的專題研究 19
1.5.1 國家科技攻關(guān)中的三峽升船機科研 19
1.5.2 升船機建設(shè)中的重點攻關(guān)研究 19
參考文獻 23
第2章 升船機總體設(shè)計關(guān)鍵技術(shù) 25
2.1 總體設(shè)計主要工作內(nèi)容 26
2.2 升船機規(guī)模及主要設(shè)計參數(shù)的確定 26
2.2.1 建設(shè)規(guī)模 26
2.2.2 主要設(shè)計參數(shù) 28
2.3 升船機線路位置選擇 30
2.3.1 線路位置選擇的一般原則 30
2.3.2 三峽升船機線路位置 31
2.4 升船機水力學條件 32
2.4.1 上下游引航道通航水流條件 32
2.4.2 船舶進出船廂過程水力學特性 36
2.5 升船機主體段布置 36
2.5.1 升船機主體段布置的一般原則 36
2.5.2 適應大水位變幅的上閘首布置 40
2.5.3 適應快水位變率的下閘首布置 44
2.5.4 承重塔柱結(jié)構(gòu)布置 46
2.5.5 船廂設(shè)備布置與選型 50
參考文獻 68
第3章 重要機械設(shè)備與金屬結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù) 69
3.1 自承載式船廂結(jié)構(gòu) 70
3.1.1 船廂結(jié)構(gòu)布置要點 70
3.1.2 船廂主要結(jié)構(gòu)構(gòu)造形式 73
3.1.3 船廂載荷組合與結(jié)構(gòu)應力、變形控制原則 78
3.1.4 船廂結(jié)構(gòu)特性分析 82
3.2 齒輪-齒條式驅(qū)動系統(tǒng) 94
3.2.1 驅(qū)動系統(tǒng)載荷與電機功率計算分析 94
3.2.2 適應各向變位的齒輪托架機構(gòu)設(shè)計 107
3.2.3 超載保護液氣彈簧系統(tǒng)設(shè)計 113
3.2.4 齒輪和齒條強度設(shè)計 115
3.2.5 安全制動系統(tǒng)柔性制動技術(shù) 119
3.3 短螺桿-長螺母柱式事故安全機構(gòu) 128
3.3.1 事故工況與載荷 128
3.3.2 旋轉(zhuǎn)螺桿機構(gòu)適應水平變位的技術(shù)措施 130
3.3.3 旋轉(zhuǎn)螺桿機械傳動系統(tǒng)設(shè)計 130
3.3.4 螺牙強度設(shè)計 132
3.3.5 撐桿設(shè)計 134
3.3.6 螺紋副合理間隙研究 137
3.4 對接鎖定機構(gòu) 141
3.4.1 對接鎖定機構(gòu)功能要求 141
3.4.2 對接鎖定機構(gòu)工作載荷的確定 142
3.4.3 摩擦撐緊式對接鎖定機構(gòu) 142
3.4.4 開合螺桿式對接鎖定機構(gòu) 147
3.5 船廂設(shè)備與塔柱之間相對變位分析 151
3.5.1 相對變位對船廂設(shè)備正常運行的影響 151
3.5.2 產(chǎn)生相對變位的主要因素 152
3.5.3 橫向相對變位分析 153
3.5.4 縱向相對變位分析 155
3.5.5 水平相對變位對豎向變位的影響 156
3.5.6 船廂設(shè)備需具有的對變位的適應能力 158
3.6 螺母柱支承傳力結(jié)構(gòu) 158
3.6.1 螺母柱支承傳力結(jié)構(gòu)特點及主要技術(shù)難點 158
3.6.2 螺母柱支承傳力結(jié)構(gòu)有限元分析 160
3.6.3 螺母柱支承傳力結(jié)構(gòu)物理模型試驗 164
3.6.4 齒梯間隙灌漿材料性能與工藝試驗 166
3.7 船廂防撞系統(tǒng) 168
3.7.1 防撞系統(tǒng)構(gòu)成與設(shè)備主要形式 168
3.7.2 船舶動能與防撞能力 168
3.7.3 船舶附連水質(zhì)量研究 169
3.7.4 幾種常用的升船機防撞裝置 172
3.7.5 船廂側(cè)向防護技術(shù) 178
3.8 閘首大型工作閘門關(guān)鍵技術(shù) 180
3.8.1 適應上游大水位變幅的上閘首工作閘門關(guān)鍵技術(shù) 180
3.8.2 適應下游快水位變率的下閘首工作閘門關(guān)鍵技術(shù) 188
參考文獻 198
第4章 主要建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)鍵技術(shù) 199
4.1 高水頭上閘首結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù) 200
4.1.1 閘首結(jié)構(gòu)形式 200
4.1.2 閘首結(jié)構(gòu)分析 201
4.2 承重塔柱結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)鍵技術(shù) 216
4.2.1 結(jié)構(gòu)形式研究 216
4.2.2 塔柱結(jié)構(gòu)靜動力分析 218
4.2.3 變形、裂縫控制標準與結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計 222
參考文獻 228
第5章 升船機地震動力分析與抗震設(shè)計 231
5.1 船廂系統(tǒng)流固耦合動力分析 232
5.1.1 船廂系統(tǒng)動力學方程的建立與求解 232
5.1.2 船廂系統(tǒng)有限元模型 235
5.1.3 船廂系統(tǒng)地震動力分析 237
5.2 塔柱-船廂系統(tǒng)耦合動力分析 240
5.2.1 塔柱-船廂系統(tǒng)耦合動力學方程 240
5.2.2 塔柱-船廂系統(tǒng)耦合有限元模型 240
5.2.3 塔柱-船廂系統(tǒng)地震動力分析 242
5.3 塔柱整體結(jié)構(gòu)振動臺物理模型試驗 247
5.3.1 研究目的和內(nèi)容 247
5.3.2 三峽升船機振動臺物理模型試驗 248
5.4 三峽升船機抗震設(shè)計實例 253
參考文獻 258
第6章 電氣關(guān)鍵技術(shù) 259
6.1 供電技術(shù) 260
6.2 多電機同軸驅(qū)動同步控制技術(shù) 267
6.2.1 升船機電氣傳動系統(tǒng)技術(shù)特點 267
6.2.2 多電機機械同軸電氣行程同步控制技術(shù) 268
6.2.3 多電機機械同軸電氣出力均衡控制技術(shù) 277
6.2.4 船廂停位找點控制技術(shù) 282
6.2.5 同步軸扭振抑制 282
6.3 安全控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 283
6.3.1 安全控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 283
6.3.2 安全控制系統(tǒng)功能 284
6.3.3 安全控制系統(tǒng)閉鎖條件 284
6.3.4 安全控制系統(tǒng)信號輸入原則 286
參考文獻 287
第7章 施工關(guān)鍵技術(shù) 289
7.1 混凝土塔柱施工關(guān)鍵技術(shù) 290
7.1.1 塔柱施工特點與難點 290
7.1.2 高層薄壁塔柱混凝土施工技術(shù) 290
7.1.3 塔柱頂部聯(lián)系梁施工 301
7.2 施工測量與螺母柱、齒條安裝精度控制技術(shù) 303
7.2.1 建立高精度專用測量控制網(wǎng) 304
7.2.2 齒條、螺母柱及其二期埋件安裝測量 306
7.3 船廂結(jié)構(gòu)現(xiàn)場吊裝關(guān)鍵技術(shù) 313
7.3.1 船廂結(jié)構(gòu)現(xiàn)場安裝主要技術(shù)難題 313
7.3.2 結(jié)構(gòu)分段分塊現(xiàn)場吊裝技術(shù) 315
7.3.3 結(jié)構(gòu)分段分塊現(xiàn)場拼焊關(guān)鍵技術(shù) 319
7.4 平衡重吊裝關(guān)鍵技術(shù) 320
7.4.1 設(shè)備布置、組成與吊裝技術(shù)難點 320
7.4.2 主要設(shè)備吊裝關(guān)鍵技術(shù) 321
7.5 升船機調(diào)試試驗關(guān)鍵技術(shù) 323
7.5.1 調(diào)試試驗主要工作內(nèi)容與項目 323
7.5.2 關(guān)鍵試驗項目技術(shù)要求 325
7.5.3 重要調(diào)試項目技術(shù)要求 327
參考文獻 330
索引 331