水力式升船机的特点及关键技术
水力式升船机主机房钢立柱及其柱脚一期埋件施工工法
水力式升船机主机房钢立柱及其柱脚一期埋件施工工法一、前言水力式升船机主机房钢立柱及其柱脚一期埋件施工工法是水利建设中常用的技术之一。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点水力式升船机主机房钢立柱及其柱脚一期埋件施工工法具有以下特点：1. 采用钢立柱的结构，具有较高的抗震性和承载能力。
2. 利用水力式升船机主机房的特性，实现高效的升船作业。
3. 施工工艺简单，施工周期短。
4. 构件标准化，便于加工、运输和组装。
5. 柱脚一期埋件能够更好地保护钢结构。
三、适应范围水力式升船机主机房钢立柱及其柱脚一期埋件施工工法适用于各类水上交通工程，如船闸、码头、集装箱码头等，可以满足高强度、高稳定性、高承载能力和高效率的要求。
四、工艺原理施工工法与实际工程之间的联系主要在于选择合适的技术措施，以确保工法的实际应用效果。
钢立柱的设置和柱脚一期埋件的施工是该工法的核心原理。
五、施工工艺水力式升船机主机房钢立柱及其柱脚一期埋件施工工艺分为以下几个阶段：1. 地基预处理：对施工区域进行清理、测量和标志，确保施工的准确性和稳定性。
2. 钢立柱制作和安装：根据设计要求进行钢立柱的制作，并利用吊车等机具设备进行安装。
3. 柱脚一期埋件施工：根据设计要求进行柱脚一期埋件的设置，采用打地脚螺栓或混凝土浇筑方式进行固定。
4. 现浇梁的施工：根据设计要求进行现浇梁的浇筑，以固定钢立柱和柱脚一期埋件。
六、劳动组织水力式升船机主机房钢立柱及其柱脚一期埋件施工工法需要组织合理的劳动力，包括施工员、工人、机械师、安全员等。
根据施工进度和需要，合理分配人力资源，确保施工的高效性和安全性。
七、机具设备该工法需要使用吊车、挖掘机、混凝土搅拌站等机具设备。
吊车用于钢立柱和柱脚一期埋件的安装，挖掘机用于地基预处理和柱脚一期埋件的施工，混凝土搅拌站用于现浇梁的施工。
水力式升船机关键技术
水力式升船机关键技术
一、提名者
云南省
二、提名奖种
提名本项目为国家技术发明奖二等奖。
三、项目简介
升船机是大型水利水电水运枢纽的三大主体工程之一，是水资源综合利用的重要组成部份。
项目发明了一种利用水能作为提升动力和平安保障方法的全新升船机，实现了升船机进展史上真正意义的“全平稳”，适用于大吨位船厢、大水位变幅条件下升船机建设和运行，显著提升了升船机运行平安性、靠得住性和适用性。
项目在水力式升船机大体原理及三大核心部份---水力驱动系统、机械同步系统和运行操纵系统方面取得如下发明：
（1）制造性提出了以水力驱动取代传统电力驱动的水力式升船机的大体原理，创建了以水力驱动系统同步为基础、机械同步系统主动抗倾为运行保障、沿程导向系统极限锁定为平安储蓄的水力式升船机大体构架体系，构建了水力式升船机设计、制造、施工、运行成套理论方式和技术。
（2）发明了水力式升船机特有的水力驱动系统，为船厢起落运行提供了同步平稳的动力输出。
研发了以“等惯性+等阻力”输水系统为核心，结合多种流量均衡和平稳重稳固起落技术，成功解决了非线性、大流量、高流速条件下水力驱动系统多点驱动均衡出力关键技术难题。
景洪水力式升船机运行特性
ｌ ｉ ｆ ｔ （ ＨＦ Ｓ Ｌ ）ａ ｎ ｄ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｔ ｅ ｄ ｓ ｈ ｉ ｐ ｌ ｉ ｆ ｔ ， ａ ｎ ｄ ｓ ｕ ｍｍ ａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｎ ｏ ｎ ・ ｕ ｎ ｉ ￣ ｒ ｍ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｆ ｅ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ － ｌ ｆ ｏ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｈ ｉ ｐ ｌ ｉ ｆ ｔ ； ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ； ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｕ ｆａ ｒ ｃ ｅ ｌ ｆ ｕ ｃ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｓ ｈ ｉ ｐ ｃ ｈ ａ ｍｂ ｅ ｒ ； ｔ ｉ ｌ ｔ
ｖ ａ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ ｒ ｕ ｎｎ ｉ ｎｇ ｓ ｐｅ ｅ ｄ ａ ｒ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ． Ｔｈ ｅ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｏ ｆ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ｅ ｓ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｌｕ ｆ ｃ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｓ ｈｉ ｐ ｃ ｈ ａ ｍｂ ｅ ｒ ， ｔ ｉ ｌ ｔ ａ ｍｏ ｕ ｎ ｔ ｏ ｆ ｓ ｈ ｉ ｐ ｃ ｈａ ｍｂｅ ｒ ， ｔ ｏ ｒ ｑ ｕ ｅ ｏ ｎ ｓ ｙ ｎ ｃ ｈｒ ｏ ｎ ｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｆ ｔ ｓ ａ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ．
２ ０ １ ７年 ７ 月
水 运 工 程
Ｐｏ ｒ ｔ＆ Ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｗａ ｙ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ
景洪水力式升船机安装调试技术
作者 简介 ： 吉
勇（ １ ９ ７ ２ 一 ） ， 男， 高级工程 师 ， 研究 方 向 ： 水 电站通航
枢纽按 Ｖ级航道标准设计 。 升船机位于景洪水电站
右 岸 坝段 ，是 连接 思茅 港 与景洪 港 之间 内河 道 的唯
一
通 航 设 施 。景 洪 水 力 式升 船 机 于 ２ ０ ０ ８年 ４月 开
工， ２ ０ １ １ 年１ 月升船机主机设备安装完 ，开始升船 机 系统 联合 调试 ， 同年 ７月有 水联 合调 试 遇 阻暂停 ，
２ 景洪水力式升船机设备 安装 施工技 术
２ ． １ 输水 系统 设备 系统 安装 技术 要点 说 明 景 洪 升船 机 的 输 水 系 统 主 要 由贯 穿 景 洪 大 坝
或下降， 与上、 下游闸首设备对接 ， 连通承船厢与上 、 下 游航 道水 域 ， 实现 升船 机 载船过 坝 通航 。
景洪水 力式升船机 安装调试 技术
吉 勇
（ 中国葛洲坝集 团机 电建设有限公司 ， ｌ ￣Ｊ ｌ ｌ 成都 ６ １ ０ ０ ９ １ ） 摘 要： 景洪水 力式升船机是 目前世界上建成 的首 台水力式垂直升船机 ， 位于云南澜沧江 中下游景洪水电站右岸坝
段， 主要 由输水系统 、 浮筒平衡重 、 机械 同步 系统 、 承船厢总成、 计算机监控系统以及航道水工结构等组成。 本文全面
埋设安装 ， 即在任意水平断面 ， 埋管管 口中心 的平面 位置和相对高程保持一致 ，安装埋设主要考虑三通
管水 平 度 、 焊 接变 形 和收缩 量对 指标 的影 响 。 （ ２ ） 竖井 钢衬 群安 装工 艺考 虑仓 位配 筋设 计 、 浇
三峡升船机的使用原理
三峡升船机的使用原理三峡升船机是国家重大水利工程之一，位于中国湖北省宜昌市三峡大坝右岸。
它是世界上最大的升船机，由于其独特的设计和巨大的尺寸，成为了一项令人负重前行的技术成就。
那么，三峡升船机是如何工作的呢？下面我将详细解释其使用原理。
三峡升船机是一种水力升降装置，用于解决三峡大坝船舶通过的问题。
原本，三峡大坝的靠近公路和铁路只能通过传统的船闸进行船舶过闸，而且这种方式实际上只能容纳小型的船舶。
由于三峡地区海拔不同，船舶要进入下游需要通过一系列的船闸，耗时较长。
而三峡升船机的建成，彻底改变了这一状况，解决了三峡大坝船舶过闸的难题。
三峡升船机的工作原理类似于汽车升降机。
整个升船机的主要组成部分包括上下两个水池，也就是千吨级水箱。
水箱的底部有水密仓门，可以移动关闭。
并且，水箱的四个角上装有导轨，用于搭载船舶。
船舶要通过升船机经历四个主要步骤。
首先，船舶进入上游的水箱，然后，通过打开水密仓门来允许将水流引入水箱中，水流的压力将会抬升船舶。
接着，船舶通过导轨逐渐移入下游的水箱。
最后一步，通过排水泵将水释放出来，使水箱降下来，船舶顺利通过升船机，远离三峡大坝。
在升降过程中，升船机通过调整水箱内的水位来平衡水压和船舶的重量，以确保水箱的平稳运行。
具体来说，当船舶进入水箱后，水箱泵会向内注水，调整水位，以平衡船舶的重量，并且船舶的下降速度可以控制。
这种平衡水压的作用，使得船舶的升降更加平稳、安全。
升船机所有的水力系统都由电脑控制，通过传感器和监控系统来实时监测水箱、泵和船舶的状态。
当船舶进入或离开水箱时，控制系统会自动调整水位，确保船舶的安全。
升船机还具有自动排水功能，通过排水泵将水排出，以调整水箱的高度。
总结起来，三峡升船机的使用原理是通过调整水箱内的水位来平衡船舶的重量，利用水流的压力将船舶抬升或降低，并通过导轨将船舶移动到下一个水箱。
整个过程由电脑控制系统自动完成，并实时监测和调整。
通过这种方式，三峡升船机成功解决了三峡大坝船舶过闸的难题，为船舶提供了高效、快速和安全的通过通道。
景洪水力式升船机运行特性
景洪水力式升船机运行特性胡亚安;薛淑;李中华;王新【摘要】This paper discusses the differences of running speed characteristics between hydro-floating ship lift (HFSL) and traditional electrically actuated ship lift,and summarizes the non-uniform operating speed feature of HFSL.Based on prototype observation tests of Jinghong HFSL project,the running characteristics under condition of various running speed are systematically introduced.The impact of indexes.including water surface fluctuation in ship chamber,tilt amount of ship chamber,torqueon synchronizing shafts are analyzed.%分析水力式升船机与常规电力驱动式升船机运行速度的差异,总结水力式升船机非匀速运行的特点,依托景洪水力式升船机原型观测试验,系统介绍升船机在不同速度下的运行特性,并分析其对船厢水面波动、船厢倾斜量、同步轴扭矩等特征指标的影响.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】5页(P12-16)【关键词】水力式升船机;运行特性;船厢水面波动;船厢倾斜量;同步轴扭矩【作者】胡亚安;薛淑;李中华;王新【作者单位】南京水利科学研究院,通航建筑物建设技术交通行业重点实验室,江苏南京210029;南京水利科学研究院,通航建筑物建设技术交通行业重点实验室,江苏南京210029;河海大学,江苏南京210098;南京水利科学研究院,通航建筑物建设技术交通行业重点实验室,江苏南京210029;南京水利科学研究院,通航建筑物建设技术交通行业重点实验室,江苏南京210029【正文语种】中文【中图分类】U642澜沧江—湄公河是我国连接东南亚的主要水运通道，战略地位十分重要，景洪水电站为澜沧江干流中下游河段梯级规划中的第6级，位于西双版纳州首府景洪市北郊约5 km处[1]。
升船机工作原理
升船机工作原理升船机是一种用于把船只从低水位移动到高水位的设备。
它是一种大型机械设备，通常由多个部件组成。
它的工作原理涉及到水力、机械和电气技术。
一、升船机的基本结构升船机主要由以下几个部分组成：1. 船闸：用于控制水流，使得升降池内的水位保持稳定。
2. 升降池：用于容纳船只，通过调节水位实现升降。
3. 升降机构：用于提升或降低船只，通常由钢丝绳和滑轮组成。
4. 引导轨道：用于引导船只进入和离开升降池。
二、升船机的工作原理1. 船只进入升降池首先，需要将闸门打开，让水流进入升降池。
然后，引导轨道会将船只引导进入升降池。
当船只完全进入后，闸门会关闭，并且开始泵出多余的水分，使得水位逐渐上升直到与高处的运河或河流相等。
2. 升降过程当水位达到所需高度时，升降机构开始工作。
通常，使用的是钢丝绳和滑轮组成的升降机构。
钢丝绳通过滑轮与电动机相连，电动机会提升或降低船只。
3. 船只离开升降池当船只到达所需高度后，闸门会被打开，船只可以离开升降池。
引导轨道会将船只引导到运河或河流中。
三、升船机的优点1. 提高了运输效率使用升船机可以大大提高运输效率。
相比传统的水闸系统，它更加快速和方便。
2. 节约了空间传统的水闸系统需要很长一段距离才能调节水位。
而升船机可以在较小的空间内完成同样的任务。
3. 减少了对环境的影响由于使用升船机可以更快地完成任务，因此减少了对环境造成的影响。
同时，它也减少了能源消耗和排放量。
四、总结升船机是一种非常重要的设备，在现代化运输中发挥着非常重要的作用。
它通过使用先进技术，提高了运输效率，节约了空间，并减少了对环境的影响。
在未来，升船机将继续发展和完善，为人们的生活和工作带来更多的便利。
水力驱动式垂直升船机在水利枢纽工程中的应用
水力驱动式垂直升船机在水利枢纽工程中的应用水力驱动式垂直升船机在水利枢纽工程中的应用摘要：在水利枢纽工程中，利用垂直升船机搭建通航过坝的通道，节省运营本钱，在高水头的通航建筑物中，水力驱动式垂直升船机具有突出的节能、平安等特点，本文以景洪水电站水力式垂直升船机进行探讨。
关键词：水力驱动式垂直升船机水利工程1.工程概况景洪水电站枢纽工程坝面高程EL612m，上游水库正常蓄水位为EL602m，下游正常通航水位为EL540.23m，在右岸纵向坝段设置通航建筑，主要由上游引渠、下游引航道及中间的左侧塔楼和右侧塔楼结构构成，总长200.9m；其中，塔楼高82.5m，宽40m，长76.2m，两侧塔楼中间为承船厢室，即承船厢垂直的运行空间，塔楼顶部由砼梁结构搭设升船机主提升机房；主机房地面高程EL614m。
景洪升船机根本设计资料见下表1。
2.水力驱动式升船机的结构2 . 1景洪水力式升船机的组成景洪水力驱动式升船机是我国首创的水力浮动转矩平衡式垂直升船机，是一种承船厢可入水的全平衡升船机。
景洪水力式升船机主要由上闸首挡水对接工作闸门、升船机主提升系统、水力驱动输水系统、上闸首检修闸门、下闸首检修闸门、承船厢池检修排水设备、计算机监控系统、以及升船机其他辅助设备等组成；见景洪水力式升船机布置图1。
2 . 2升船机主提升系统主提升系统主要由16组浮筒及动滑轮组、64根钢丝绳、16套卷筒及同步轴、16个卷筒制动器、同步轴润滑系统、同步轴扭矩监测系统、钢丝绳均衡系统、承船厢及调平系统、64套浮筒锁定装置、6套承船厢锁定装置等设备组成。
升船机承船厢两端设置平板闸门，与承船厢结构铰轴连接，双启闭机油缸同步操作，卧倒开启，平铺于船厢卧倒门门槽内；承船厢载水上行与上闸首挡水对接工作闸门对接，承船厢下行入水与下游航槽水位相平；承船厢上游端设置Ω型橡胶充压密封装置；64根承船厢调平油缸分别对称布置在承船厢两侧，连接承船厢与钢丝绳，在承船厢悬挂状态下，通过调平系统使承船厢保持水平；承船厢上下游两侧分别设置夹紧装置机和导向装置，承船厢中间设置顶紧装置，夹、顶紧装置作用于夹、顶紧轨道埋件，在承船厢对接及船舶通行过程中保持承船厢稳定和对接密封严密性；导向装置在升船机运行中使承船厢保持一定的水平度；承船厢设置有防撞梁、系缆桩，在承船厢两侧甲板下面舱室内，对称布置各装置的液压泵站系统设备。
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2017年12月第12期总第537期水运工程Port & Waterway EngineeringDec . 2017No . 12 Serial No . 537水力式升船机的特点及关键技术马仁超，李自冲，曹以南，王处军(中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，云南昆明650051)摘要：介绍水力式升船机的特点，对水力式升船机的关键设计技术进行论述。
水力式升船机具有安全可靠、适应下游 水位变幅大的特点。
重点对水力式升船机的输水系统、机械系统、船厢出入水等关键技术进行探讨。
认为输水系统重点要 解决竖井水位同步和水流控制的问题，机械系统重点要解决无间隙传动和适应基础变形的问题，船厢出入水重点要解决出 入过程中不平衡荷载的影响。
关键词：通航建筑物；水力式升船机；特点；关键技术中图分类号：U 642文献标志码：A文章编号：1002-4972(2017)12-0038-04Characteristics and key technology of hydraulic ship liftMA Ren -chao , LI Zi -chong , CAO Yi -nan , WANG Chu-jun(China Power Kunming Engineering Co ., Ltd ., Kunming 650051, China )Abstract: This article introduces the characteristics of the hydraulic ship -lift , and discusses the keytechnology for hydraulic ship lift design . The hydraulic ship lift is safe and reliable , and can adapt to the large variation range of the downstream water level.This article focuses on the key technology of the filling and emptying system , mechanical system , and the status when the tank entering or leaving the water . It is pointed out that the filling and emptying system should focus on the synchronization of vertical shaft water level and the water flow control , the mechanical system should focus on the no-gap transmission and adaptation to the base deformation , and when the tank enters or leaves the water , the unbalanced loads need to be focused .Keywords : navigation structure ; hydraulic ship lift ; characteristic ; key technology水力式升船机采用水力驱动升船机的运行， 与传统采用电力驱动的钢丝绳卷扬式升船机和齿 轮齿条爬升式升船机比较有其独有的特点，在实 施过程中面临一些关键技术问题。
水力式升船机 由输水系统、机械系统、上下闸首、电气系统、 土建结构、辅助系统等组成，具有安全可靠、适 应下游水位变幅大的特点。
输水系统是水力式升 船机独有的系统，在实施过程中需重点解决竖井 水位同步和水流控制的问题；机械系统无电力驱 动，需重点解决无间隙传动和适应基础变形的问题；水力式升船机船厢采用下游人水式，以充分 发挥水力式升船机适应下游水位大幅快速变化的 特点，针对船厢人水需重点解决人水过程中不平 衡荷载的影响。
1水力式升船机的特点水力式升船机采用水力驱动升船机的运行，其基本原理是将平衡重做成重力和体积合适的浮 筒，浮筒重力大于承船厢重力，通过调节浮筒的 淹没深度改变浮筒浮力的大小，再利用浮力变化收稿日期：2017-09-20作者简介：马仁超（1975—），男，教授级高级工程师，从事升船机及水工机械设计第12期马仁超，等：水力式升船机的特点及关键技术• 39 •导致的船厢侧与平衡重侧的重力差值驱动升船机运行[1]。
根据水力式升船机的原理，其运行速度、加速度、平稳性、安全性等主要特点与输水系统密切相关。
与传统采用电力驱动的钢丝绳卷扬式升船机和齿轮齿条爬升式升船机比较，有以下主要特点：1)安全可靠。
水力式升船机的平衡重布置在 竖井中，每个平衡重的下部淹没于水体内，平衡重淹没深度可随升船机的运行状况自行调整，是真正意义的可控平衡重。
在升船机运行过程或停运状态，由于船厢漏水等原因导致的船厢侧重力发生变化后，能通过浮筒淹没深度的自动改变予以适应，实现在任意位置船厢侧的载荷与浮筒侧的载荷保持整体平衡。
通过合理的设计，能做到即使船厢侧的水体全部漏空，船厢侧的载荷与浮筒侧的载荷也能保持整体平衡，不会出现系统崩溃的问题。
在景洪水力式升船机调试阶段，开展了船厢漏水运行试验。
试验过程中，船厢动态漏水流量为0.275 m3/s，船厢水深由2.30 m变为2.05 m，船厢失重20 975 kN。
通过与不漏水运行工况下同步轴扭矩、船厢倾斜量对比可知，该漏水量对水力式升船机的运行特性几乎没有影响[2]。
传统全平衡电力驱动式升船机，如钢丝绳卷扬式、齿轮齿条爬升式升船机在船厢漏水情况下无法正常运行。
水力式升船机平衡重自适应船厢因漏水产生的重力变化，能够随时保持升船机系统的平衡，与传统全平衡电力驱动式升船机相比，在船厢漏水事故工况下安全性更高。
2)适应下游水位变幅大。
与上游库区水位不 同，升船机下游水位受电站出力、泄洪或气候的影响往往变幅较大。
下游水位的大幅、快速变化，给升船机下游对接带来很大的困难，对接不成功的情况时有发生。
为应对下游水位的大幅变化，传统电力驱动升船机需要在下游引航道末端设置一道挡水闸门，以隔离下游水位波动对升船机对接的影响。
这不仅增大了工程投资，更大大降低了升船机的整体运行效率。
水力式升船机采用船厢下游人水的形式，能很好地应对下游水位的大幅变化。
下游人水式升船机在船厢与下游对接时，随 着船厢淹没深度的增加，船厢侧重力将迅速减少。
为应对这种工况，传统电力驱动升船机只能通过 加大电机容量克服船厢侧与平衡侧的重力差，而 水力式升船机浮筒侧能自动调整淹没深度，适应 船厢侧重力的变化，随时保持船厢侧与平衡重侧 的重力平衡。
水力式升船机船厢下游人水过程中 或人水后，如遇下游水位发生变化，可通过浮筒 侧淹没深度的自动改变或实时调整竖井水位以适 应下游水位的变化，因此水力式升船机具有适应 下游水位变化能力强的特点。
升船机采用船厢下 游人水方式，不仅节省下闸首工作大门及引航道 末端闸门的投资，还极大简化了下游对接流程，提高升船机运行效率和可靠性。
2水力式升船机的关键技术水力式升船机由输水系统、机械系统、上下 闸首、电气系统、土建结构、辅助系统等组成。
输水系统是水力式升船机独有的系统，输水系统 设计主要面临竖井水位同步和水流控制问题。
与 传统电力驱动升船机不同，水力式升船机机械系 统无电力驱动，不能通过预加载的方式消除传动 间隙的影响，设计过程面临无间隙传动与适应基 础变形的问题。
为发挥水力式升船机适应下游水 位大幅变化的优势，水力式升船机通常采用下游 人水式，设计过程中需解决船厢人水带来的技术 问题。
2.1输水系统关键技术输水系统由输水管道、水流控制设备、等惯 性管路、竖井等组成（图1)。
与其他类型升船机 最大的不同，水力式升船机是通过水流驱动升船 机的运行，通过水流为升船机提供安全保障，所 以水力式升船机首先要解决的是输水系统的水力 学技术问题。
• 40 •水运工程2017 年图1输水系统布置首先，要解决大流量高流速下的竖井水位同 步问题。
水力式升船机通过竖井水流驱动升船机 的运行，竖井内的水位在满足运行速度等指标要 求的前提下，应尽量平稳，各竖井水位差应尽量 小，为水力式升船机的平稳运行提供基本保障。
竖井水位同步技术主要包括输水系统等惯性布置 技术、等惯性垂直分水管技术、等阻力设计技术、设置竖井底部消能工等技术，以及在竖井底 部设置水位同步连通廊道的技术。
其次，要解决 水流的控制问题。
水力式升船机的运行速度、加 速度、平稳性等运行特性由竖井中的水流特性决 定，通过对水流特性的控制实现对水力式升船机 运行特性的控制。
电气控制技术具有应用广泛、技术成熟的特点。
升船机水流控制技术是一项新的技术课题，在研究水流控制问题时，需解 决水流控制设备的非掺气防空化技术，高流速 下其开启方式对升船机运行特性的影响等复杂的水力学技术问题。
这些技术问题直接影响水流控制设备的选择，是采用水工闸门还是采用工业阀门，是水力式升船机设计时需要解决的技术问题。
2.2机械系统关键技术机械系统包括升船机的承载装置、传动系统、制动系统、调平均衡系统、浮筒等装置，其中传 动系统是机械系统的主要核心部件（图2)。
机械传动系统由卷筒、同步轴、联轴器等组成。
在水 力式升船机上，机械传动系统不仅具有传动运行 实现升船机运行的功能，还具有解决升船机纵向 倾斜问题的功能。
图2机械系统布置升船机承船厢是一个细长的条状结构，在 运行过程中承船厢需要装载水体，由于水体具 有流动特性，一旦承船厢发生倾斜将直接导致承船厢水体荷载发生转移，因此各种类型升船 机的承船厢带水后都是不稳定的荷载状态，如 卷扬式升船机和齿轮齿条式升船机，都存在抗 倾斜的问题，这也是升船机科研、设计的工作重点。
水力式升船机在理论上可以设计成具备自适应抗纵向倾斜的全平衡式升船机，但是受 船厢尺寸及整体布置的限制需要付出巨大的代价。
水力式升船机的纵向倾斜问题主要通过机械传动系统解决。
承船厢装载水体后，一旦受到外界的扰动将 出现倾斜，水体将往倾斜船厢的底端流，船厢底 端的荷载增加，导致船厢底端进一步下沉，形成 一种导致船厢倾覆的恶性循环[3]。
为解决这一问 题，通过机械传动系统限制承船厢倾斜和设置承 船厢自反馈稳定系统是两种可靠的工程技术路线。
通过机械传动系统解决船厢的倾斜问题，机械同步系统需要实现无间隙传动，做到一旦承船厢受第12期马仁超，等：水力式升船机的特点及关键技术• 41 •到不平衡荷载后，能迅速将不平衡荷载传递到同 步轴上，通过同步轴的强制同步将船厢的倾斜限 制在合理的设计范围内。