6、4 主提升机和牵引绞车6.4 1.本条界定了主提升机和牵引绞车的组成、对于下水式垂直升船机主提升机,可不设置滑轮组。6 4.2。本条规定了主提升机和牵引绞车的工况和荷载,荷载的计算一方面基于针对具体结构的力学分析。另一方面可遵循现有的专业规范，如现行国家标准 起重机设计规范.GB.T。3811，机构惯性力由于未作用于主提升机和牵引绞车低速级、不便于与其他荷载直接叠加、因此不计入额定提升力中，这样便于不同参数和不同构件的计算根据实际情况有所区分.目前已建或在建全平衡钢丝绳卷扬升船机的额定提升力均按最大允许误载水深计算.并考虑表D，0。2,1和表D。0 2.3的其他相关荷载,对于下水式垂直升船机,主提升机的特征之一是空气中的提升力远大于同规模全平衡升船机的提升荷载.特征之二是每一个运行循环均发生一次水下短时尖峰负荷，根据上述特点,考虑到低速级齿轮副的弯曲疲劳强度是制约下水式升船机主提升机设计的关键因素，本规范对于下水式升船机主提升机以减速器低速级驱动齿轮的等效弯曲疲劳荷载作为额定提升力，该荷载根据主提升机在承船厢一次工作循环中水上运行和水下运行两个过程的最大荷载以及相应的驱动齿轮的循环次数。按疲劳累计损伤理论计算。承船厢一次工作循环中水上运行和水下运行两个过程的最大荷载则按表D、0。2。2的相关荷载进行组合计算。对于双坡式斜面升船机。承船车在过驼峰时牵引绞车存在换向冲击。此外斜面升船机运行平稳程度不如垂直升船机,因此应考虑适当的冲击系数,6，4、3、在垂直升船机中。考虑一台电动机或电气传动系统失效.其余电动机驱动承船厢继续运行 是出于安全考虑,避免承船厢长时间悬吊在承船厢室半空中.对于斜面升船机的牵引绞车。电动机数目较少。考虑一台电动机失效继续运行既不经济 也无必要，因为当电动机发生故障时。承船车停留在斜坡道是比较安全的、不需要在电动机故障下继续运行、主提升机如果发生两台电动机同时失效的故障。可根据设备实际能力采用承船厢向轻载方向运行及利用电动机过载能力使承船厢回到对接位置，6，4,4.现行行业标准 水利水电工程启闭机设计规范，SL，41规定。对于高速轴上的零件按电动机额定力矩的1，3倍,1、4倍作为计算依据.对于斜面升船机牵引绞车，电动机额定功率按额定提升力计算。高速轴的计算原则与启闭机相同，钢丝绳卷扬式垂直升船机的主提升机。由于电动机功率的计算已经考虑了一台电动机失效的情况，相对于正常运行的额定荷载,电动机功率有一定富裕、因此其系数有所降低，但实际荷载标准仍等同于,对8台电动机，或略高于.对4台电动机。启闭机的高速轴零部件荷载标准，非高速级的传动部件的疲劳计算荷载按额定提升力并考虑荷载不均系数、则是考虑主提升机和牵引绞车的荷载特点和运行可靠度要求、6。4，5、开式齿轮接触强度的安全系数符合现行国家标准 渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法,GB，T,3480 1997附录A中的一般可靠度、其余强度的安全系数符合较高可靠度,这与升船机对减速器和开式齿轮的可靠度要求是相符的，综合考虑已建或在建升船机的荷载与安全系数。本规定与大多数升船机齿轮的实际承载能力是相符的 6。4.6 闭式传动齿轮的工作条件较好.有利于保证机械传动设备的寿命和运行人员安全。齿轮精度等级的确定基于已建或在建升船机的设计经验.其减速器采用硬齿面齿轮,其精度按照现行国家标准,圆柱齿轮、精度.第1部分,轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值,GB T，10095,1规定确定的,6 4 7,各主提升机和牵引绞车。或卷扬机.采用同步轴系统实现机械同步。是垂直升船机避免承船厢倾斜 保证升船机在一台电动机故障时到达对接位置的重要安全技术措施.为国内外大中型升船机普遍采用,斜面升船机由于牵引绞车布置的特点.采用开式齿轮及惰轮啮合的方式简单易行,同步轴系统在升船机正常运行过程中在理想情况下不存在内力矩，但由于各主提升机和牵引绞车外载及电动机出力不均匀。加之动力影响.在设计中仍需考虑一定的扭矩。由于构成同步轴荷载的因素复杂 难以进行准确的理论分析 因此同步轴的疲劳强度和静强度按偏于安全的荷载假定进行、机械同步轴系统的水平变位值根据土建专业的相关计算确定,一般通过联轴器的轴向间隙或轴向可移动万向联轴节来适应.6，4 8,同步轴系统应设置扭矩传感器监测同步轴内扭矩 是升船机运行的安全措施.主提升机同步轴系统距地面的高度远大于人体高度一般、因此有必要设置检修走道和楼梯，6、4、9、本条规定是为了使钢丝绳在卷筒上的缠绕结构尽量简单,从而保证运行可靠性,安全圈的规定是基于已建或在建升船机的设计经验 6 4 10。本条对主提升机和牵引绞车卷筒组的荷载进行了规定，在卷筒组所受的荷载中,转矩平衡绳的拉力。制动器荷载和设备自重对于同一主提升机都是相同的,提升绳的拉力在误载水深为零时由于已经在调试阶段初始均衡、可认为相等。当有误载水深时.所产生的不平衡力由于承船厢悬吊的超静定性质.会在各提升绳之间不均匀地分配，不均匀系数对于正常工况偏安全考虑取较大值、对非正常工况和特殊工况下、由于发生概率较小。考虑取较小值，对于牵引绞车,由于承船车横向刚度很大。因此钢丝绳拉力不均匀性较小。因此不均匀系数取较小值。6.4.11 主提升机卷筒直径较大、可靠性要求高。采用焊接结构.可减轻重量 减小安装运输难度、由于卷筒是转动件,为保证卷筒的疲劳强度 一般不在筒体内壁设支承环。以免产生应力集中，卷筒一般属超大件,壁厚较大，且可靠性要求高。又是转动部件、因此正常工况和事故工况许用静应力宜取较低值 筒体受压稳定性计算可按圆柱壳壳体表面受均匀外压的稳定性理论进行计算.卷筒轴为转轴 既承受由钢丝绳拉力和卷筒自重引起的弯曲应力，又传递减速器的扭矩,弯曲应力具有对称循环的特点、扭转应力具有脉动循环的特点。由于卷筒缺乏现场检修条件，可靠性要求高.因此轴的疲劳安全系数偏高取值，轴的挠度略小于现行行业标准 水利水电工程启闭机设计规范 SL。41中对卷筒轴的挠度要求3。10000.6.4 12、目前钢丝绳卷扬升船机均采用压板螺栓进行固定，升船机提升绳张力很大，即使经安全圈减载后 通常每根钢丝绳仍需8个.10个压板将绳尾固定,考虑到升船机的安全性要求及单根钢丝绳多压板固定的特点，钢丝绳与绳槽和压板槽的摩擦系数取较低值，安全系数则与现行行业标准。水利水电工程启闭机设计规范、SL。41的要求是一致的。6,4，13。液压盘式制动器易实现调压上闸的功能，且具有惯性小，结构紧凑简单等优点.升船机系统的惯性较大.主传动系统失效时。一般由主提升机工作制动器进行制动、为控制制动加速度。避免紧急制动对主提升机和牵引绞车的冲击与损伤、工作制动器应采用调压上闸。额定制动力只是在系统静止之后才施加.因此不会在制动过程中产生大的惯性力。这样工作制动器的安全系数可高于一般起重机及启闭机设计中的取值 这种设计方法在我国钢丝绳卷扬升船机及斜面升船机中得到普遍应用.对于钢丝绳卷扬升船机和斜面升船机,安全制动器一般布置在卷筒端部的制动盘上.可保护传动设备、同时安全制动器按可能出现的最大荷载设计。以发挥安全制动器的安全保护功能.当发生机械故障及承船厢漏水事故时.为保护主提升机或牵引绞车设备。一般安全制动器上闸先于工作制动器上闸,为避免冲击 宜采用分级上闸 6。4.14，工作制动器和安全制动器及液压泵站作为安全制动系统这一有机的整体参与升船机的正常运行和事故控制,对运行的可靠性和功能的完备性有较高的要求、同时对制动器上闸的同时性有较高的要求,采用液压泵站集中控制有利于保证安全制动系统的可靠性和性能要求 设置上闸和松闸到位检测装置是保证安全制动系统正常工作的基本措施,6，4 16.本条为特殊级全平衡钢丝绳卷扬式垂直升船机水漏空事故设防的要求，安全制动器的有效制动力为转矩平衡重的重力和可控平衡重的重力 6、4,17，升船机承船厢与平衡重的钢丝绳支撑滑轮属于大型滑轮结构,宜采用有限元计算.此外由于升船机布置条件的限制、滑轮结构具有直径大,宽度窄的特点。需对结构稳定性进行有限元论证。当滑轮组最外侧钢丝绳断裂时。由于平衡重组安全梁的杠杆作用 与断裂钢丝绳相邻的钢丝绳荷载最大。