一种水力升降机制造技术

本发明专利技术公开了一种水力升降机，该水力升降机包括平衡体和动力组件及控制组件，平衡体被设置用于漂浮于竖井的水体上，且被设置用于承载通航船舶或其它物体；动力组件和平衡体相互连接，且动力组件被设置用于驱动平衡体，控制组件连接平衡体与动力组件，用于控制平衡体起停及上浮下沉的速度。本发明专利技术水力升降机应用于竖井中，通过平衡体使其漂浮于竖井的水体上后，再通过动力组件实现平衡体的运动，进而起到船闸或升船机或两者合一的功能，其具有设备投资少、能耗低，仅基于竖井和上下游水位既能实现船闸通行效率高和升船机省水的特点，能够最大限度省水节能。最大限度省水节能。最大限度省水节能。

【技术实现步骤摘要】
一种水力升降机


[0001]本专利技术属于升降
，适用于船舶升降，具体涉及一种水力升降机。

技术介绍

[0002]通常有通航要求的航道，在上下游存在水位差的情况下，需要建设船闸或升船机等通航设施来解决船舶通行需要；现有通航设施主要有船闸和升船机两种型式，但无论哪种型式，都需要在建设初期依据航道年流量大小做出选择和决策。如选择建设升船机，建成后即使发现上游水量充沛也不能以船闸模式运行；如选择建设船闸，运行中一旦出现没有足够可供消耗的水资源就可能断航，两者在建成后都不可能按航道流量变化做出运行模式上的切换。并且，在船闸模式下，上下游水位高差越大，通行一次耗水就越多，虽可外接省水池达到一定省水效果，但会增加征地面积及工程量、加长输水时间、降低运行效率；升船机虽不耗水，但通行效率低，通常一次只适合通行一艘船舶，且起升设备投资大，运行维护成本高。因此，无论哪种通航设施，在技术上都存在需要改进的地方，尤其有必要综合船闸和升船机的技术特点，达到省水节能、且通行效率高的效果，并使其建设决策及选择不再需要依赖通航水量的充沛与否，提高通航设施对水资源条件的适应性。
[0003]在交通运输部和科学技术部关于印发《交通领域科技创新中长期发展规划纲要(2021～2035年)》的通知中明确提出要突破国家重大战略通道建设技术，开展跨江越海通道、西部陆海新通道、运河连通工程等重大基础设施建设技术研究，突破高坝通航船闸、省水船闸等关键技术，提升复杂地质、水文、气候等自然环境条件下交通基础设施可靠性设计和智能建造技术水平。
[0004]据报道，2016年云南景洪水电站投运了一种水力升船机，该水力式升船机是我国原创并具有完全自主知识产权的新型升船机，在国内外升船机建设史上也尚属首创，其最大提升高度为66.86米，过船吨位500吨，升降时间全程约17分钟，年货运量124.5万吨。该升船机以水能提升动力，通过输水管道对竖井充泄水，驱动浮筒的升降，带动承船厢升降运行，即输水管道对竖井充水时，竖井中的浮筒升起，驱动承船厢从水库水位下降至下游水位；反之，输水管道泄水时，竖井中的浮筒下降，承船厢从下游水位升至水库水位，从而实现船舶在景洪电站高达近68米落差间的通行。与国内外传统升船机相比，景洪水力升船机首次采用水力驱动代替传统电机驱动方式，依靠水力驱动并自动适应荷载变化实现稳定平衡，不仅大大简化了传动机构及控制系统，还提高了运行的安全性、可靠性和适应性，同时避免了突然停电带来的隐患。但是，该水力升船机一次通行船舶数量有限，不及船闸通行效率高；虽简化了升船机固有的传动机构，但依然可能存在钢丝绳磨损问题，且省水效果也无升船机无需耗水的特点，耗水程度可能近似船闸。该水力升船机，只是用水力驱动取代了电力驱动，没有提升机械式升船机较低的通行效率，也没有实现省水船闸关键技术上的有效突破。

技术实现思路

[0005]鉴于上述，本专利技术提供了一种水力升降机，只要在有水位差的地方，即可成为一台由水力直接驱动的巨型升降梯；该升降机用于通航设施，能综合船闸和升船机技术特点，仅基于竖井和上下游水位落差，既能实现船闸通行效率高和升船机省水的特效，还能在船闸模式和升船机模式之间方便地选择切换。
[0006]一种水力升降机，包括：
[0007]平衡体，其设置漂浮于竖井的水体上，用于承载通航船舶或其它物体；
[0008]动力组件，与平衡体相互连接，用于驱动平衡体上浮下沉；
[0009]控制组件，连接平衡体与动力组件，用于控制平衡体起停及上浮下沉的速度。
[0010]进一步地，所述控制组件包括节流箱、管道、气道以及阀门，所述节流箱通过气道与外界大气连通。
[0011]进一步地，所述平衡体包括相互连接的承船池和浮性件，所述浮性件的密度小于水体的密度，所述承船池内设置有承载流体，用以供通航船舶在流体上浮动(承船池也可承载除流体以外的其它物体)。
[0012]进一步地，所述动力组件包括蓄水槽、管道、气道以及阀门，所述蓄水槽通过气道与外界大气或浮性件连通，所述蓄水槽的设置位置可以为上置式、下置式或双蓄水槽夹置式，所述上置式即蓄水槽位于节流箱上方，下置式即蓄水槽位于节流箱下方，双蓄水槽夹置式即节流箱位于两蓄水槽之间。
[0013]进一步地，所述控制组件中管道的一端接节流箱的进出水口，另一端与竖井内水体相互连通，阀门即设置在管道上，使得节流箱可向竖井排出水体或自竖井中注入水体。
[0014]进一步地，所述动力组件中管道的一端接蓄水槽的进出水口，另一端与上游水位、下游水位或竖井内水体相互连通，阀门即设置在管道上，使得蓄水槽可选择地向上游、下游、竖井排出水体或自上游、下游、竖井中注入水体。
[0015]进一步地，所述浮性件内部分隔设置有气体存储腔体，该腔体通过气道从蓄水槽顶部引入与蓄水槽连通。
[0016]进一步地，所述动力组件中的管道上还连接有水泵。
[0017]进一步地，所述承船池内有流体时，其两端设有闸门，闸门可以升降方式向下开启。
[0018]本专利技术提供的新型节水节能的水力升降机综合船闸和升船机技术特点，能够按通航水量大小灵活选择不同的运行模式，模拟船闸或升船机通航功能，尤其能以升船机模式、以船闸通航效率应用于船舶通航天桥，地下通航隧道等任何需要船舶升降实现高效通航的地方，甚至还可以取消下游侧闸门的设置，简化通航设施建设规模。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益技术效果：
[0019]1.本专利技术水力升降机利用浮力与自重的平衡与再平衡，实现升降，从运行机制分析，在升降机本身物理极限及通航设施结构可接受的升降行程范围内，采用升降机作为通航设施理论上是可行的，相比现有通航设施，具有较广泛的通用性和适用性，可最大限度省水、节能是其最大优点。
[0020]2.本专利技术水力升降机综合了船闸和升船机的功能和特点，可具备船闸或升船机或兼具两者的运行模式，能根据航道通航水量的充沛与否选择运行，既可以以船闸模式独立
运行，也可以以升船机模式独立运行，且选择方便、可靠，可适用于船舶通航天桥，船舶地下通航隧道等任何需要船舶升降实现高效通航的地方。
[0021]3.在必要条件下，本专利技术水力升降机采用双蓄水槽布置，且其中一个下置，还可以取消下游侧一端的闸门，下游船舶可直接进出承船池，简化通航设施构成。
附图说明
[0022]图1为本专利技术蓄水槽上置式水力升降机的结构示意图。
[0023]图2为本专利技术蓄水槽下置式水力升降机的结构示意图。
[0024]图3为本专利技术双蓄水槽夹置式水力升降机的结构示意图。
[0025]图4(a)为本专利技术上置式水力升降机的横断面布置示意图。
[0026]图4(b)为本专利技术上置式水力升降机的纵断面布置示意图。
[0027]图5为本专利技术上置式水力升降机在下游位置示意图。
[0028]图6为本专利技术水力升降机应用于船舶通航天桥场景下的示意图。
[0029]图7为本专利技术水力升降机应用于地下船舶通航隧道场景下的示意图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水力升降机，其特征在于，包括：平衡体，其设置漂浮于竖井的水体上，用于承载通航船舶或其它物体；动力组件，与平衡体相互连接，用于驱动平衡体上浮下沉；控制组件，连接平衡体与动力组件，用于控制平衡体起停及上浮下沉的速度。2.根据权利要求1所述的水力升降机，其特征在于：所述控制组件包括节流箱、管道、气道以及阀门，所述节流箱通过气道与外界大气连通。3.根据权利要求2所述的水力升降机，其特征在于：所述平衡体包括相互连接的承船池和浮性件，所述浮性件的密度小于水体的密度，所述承船池内设置有承载流体，用以供通航船舶在流体上浮动。4.根据权利要求3所述的水力升降机，其特征在于：所述动力组件包括蓄水槽、管道、气道以及阀门，所述蓄水槽通过气道与外界大气或浮性件连通，所述蓄水槽的设置位置可以为上置式、下置式或双蓄水槽夹置式，所述上置式即蓄水槽位于节流箱上方，下置式即蓄水槽位于节流箱下方，双蓄水槽夹置...

【专利技术属性】
技术研发人员：易坚浩，易煊恺，
申请(专利权)人：易坚浩，
类型：发明
国别省市：