本發(fā)明涉及一種穩(wěn)壓減振箱,具體來說是一種抗傾覆水力式升船機輸水系統(tǒng)用穩(wěn)壓減振箱,屬于通航建筑領域。
背景技術(shù):水力式升船機是一種新型升船機,其在船閘室兩側(cè)塔柱結(jié)構(gòu)內(nèi)設置多個可充、泄水的豎井,每個豎井中設置浮筒,多個浮筒通過對應的鋼繩、卷筒、滑輪與承船廂多個部位相連(即在承船廂上形成多個吊點),向豎井充水時浮筒上升、承船廂下降,反之承船廂上升,從而完成水力驅(qū)動式升船或降船。向豎井內(nèi)充、放水是通過輸水系統(tǒng)完成的。該輸水系統(tǒng)包括豎井、設置在豎井中的浮筒、帶流量調(diào)節(jié)閥的輸水主管,下端與輸水主管相連的多根分支水管,多根分支水管由下部的直管、中部的轉(zhuǎn)角管和/或分叉管以及上部的直管構(gòu)成,且上部的直管出水端置于對應的豎井底部。升船機輸水系統(tǒng)的水流流量調(diào)節(jié)閥分別位于上、下游輸水主管上,升船機運行期間,輸水系統(tǒng)工況復雜,充、泄水頻繁,且布置空間有限。現(xiàn)有技術(shù)大多采用一般的岔管結(jié)構(gòu),岔管及其后的彎管內(nèi)水流急促,流態(tài)極不穩(wěn)定,匯合管附近會存在“螺旋流”,造成流量調(diào)節(jié)閥和管道較大的振動,在此工況下長期運行會導致流量調(diào)節(jié)閥和管道的疲勞破壞,且檢修費時,影響升船機運行的安全和通航效率。雖然也有采用穩(wěn)壓減振箱來代替岔管,但在實際運行過程中,由于結(jié)構(gòu)不理想而導致強度欠佳,不能有效降低輸水管道及其上的流量調(diào)節(jié)閥的振動問題。因此有必要對現(xiàn)有穩(wěn)壓減振箱進行改進。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明通過對水力式升船機傾覆問題的深入研究,結(jié)合水力式升船機基本原理及結(jié)構(gòu),尤其是針對現(xiàn)有升船機輸水系統(tǒng)存在的輸水管道及其上的流量調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生振動而影響承船廂平穩(wěn)運行的問題,提出了一種抗傾覆水力式升船機輸水系統(tǒng)用穩(wěn)壓減振箱。本發(fā)明通過下列技術(shù)方案完成:一種抗傾覆水力升船機輸水系統(tǒng)用穩(wěn)壓減振箱,包括:內(nèi)帶空腔、其上帶進水口和出水口的殼體,設置在殼體外壁的外梁系,其特征在于殼體空腔內(nèi)間隔設有內(nèi)梁系隔欄,所述內(nèi)梁系隔欄包括由縱、橫交錯的豎直桿和水平桿設置成與殼體空腔橫斷面形狀相適應的鏤空板,該鏤空板的鏤空中間隔設置斜拉桿,以便在滿足高強度要求的同時,盡量減少內(nèi)梁系隔欄對水流的干擾。所述縱、橫交錯的豎直桿和水平桿及斜拉桿均為實心圓桿或空心圓管。所述豎直桿與水平桿的縱、橫交錯位置處設有槽形加強板。所述內(nèi)梁系隔欄上與殼體空腔壁相連的部位設有墊板,以方便與殼體空腔壁相連接,減少其對水流的干擾,滿足水力學要求。所述殼體內(nèi)的后部設有集氣槽,集氣槽頂部設有排氣孔,該排氣孔與排氣管相連。所述穩(wěn)壓減振箱的殼體上還設有檢修用人孔。所述穩(wěn)壓減振箱的外梁系包設在殼體所有外壁上,該外梁系包括等高且間隔設置的主橫梁板組,及位于兩兩主橫梁板之間且高度低于主橫梁板組的次橫梁板組、與主橫梁板組和次橫梁板組相垂直的等高且間隔設置的縱梁板組及等寬、等長且間隔設置的水平梁板組,該三組梁板相互交織連接而成。所述進水口處的外梁系上設有下凹的變截面梁板組,變截面梁板組的外側(cè)與法蘭端面平齊。所述進水口設置三個,出水口設置一個,且三個進水口上分別通過對應的輸水閥與輸水主管入口端相連,其中位于中間的輸水閥為主閥,兩側(cè)的輸水閥為輔閥,出水口與輸水主管出口端相連,以便通過輸水流量較小且抗空化能力較優(yōu)的輔閥控制承船廂低速運行(對接時),又通過輸水流量較大的主閥提高承船廂正常升降階段的運行速度,消除穩(wěn)定均衡水力驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生的非恒定流對承船廂運行速度穩(wěn)定性帶來的影響。本發(fā)明具有下列優(yōu)點和效果:采用上述方案,有效改善輸水系統(tǒng)內(nèi)部水流流態(tài),使輸水管道及其上的流量調(diào)節(jié)閥振動大幅減小,穩(wěn)壓減振箱箱體內(nèi)水流平順,沒有氣蝕,水流平穩(wěn),降低水力空化對輸水閥及輸水管路的破壞。為升船機的平穩(wěn)運行提供可靠的技術(shù)支持,提高升船機運行效率。附圖說明圖1為升船機側(cè)視結(jié)構(gòu)圖;圖2為圖1的A-A斷面圖;圖3為圖1中穩(wěn)定均衡水力驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖;圖4為圖3的B部放大圖;圖5為穩(wěn)壓減振箱正面軸側(cè)圖;圖6為穩(wěn)壓減振箱頂面軸側(cè)圖;圖7為穩(wěn)壓減振箱橫斷面結(jié)構(gòu)圖;圖8為穩(wěn)壓減振箱中內(nèi)梁系隔欄結(jié)構(gòu)圖;圖9為圖7中的F-F視圖;圖10為圖9的俯視圖。圖中:1為船閘室,11為承船廂,12為船舶;2為主動抗傾覆機械同步系統(tǒng),21為鋼繩,22為滑輪,24為卷筒;3為穩(wěn)定均衡水力驅(qū)動系統(tǒng),31為豎井,311為浮筒,32為輸水主管,321為分支水管下端的直管,322為分支水管的分叉管,323為分支水管的轉(zhuǎn)角管,324為分支水管上端的直管,325為消能工,326為水位平衡廊道,33為輸水閥,34為環(huán)向強迫通氣機構(gòu),35為穩(wěn)壓減振箱,351為殼體,3511為進水口,3512為出水口、3513為人孔,3514為排氣孔,3515為集氣槽,352為外梁系,3521為主橫梁板,3522為次橫梁板,3523縱梁板,3524為水平梁板,3525為變截面梁板,353為內(nèi)梁系隔欄,3531為豎直桿,3532為水平桿,3533為槽形加強板,3534為加強筋,3535為墊板,3536為斜拉桿,3537為墊條板,3538為鏤空,354為法蘭,36為第一阻力均衡件,37為第二阻力均衡件;4為自反饋穩(wěn)定系統(tǒng)。具體實施方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步描述。本發(fā)明提供的抗傾覆水力升船機包括本發(fā)明提供的具有抗傾覆能力的水力式升船機,包括船閘室1、設置在船閘室1中的承船廂11、置于承船廂中的載水船舶12,與承船廂11相連的機械同步系統(tǒng)2、輸水系統(tǒng)3,自反饋穩(wěn)定系統(tǒng)4。所述機械同步系統(tǒng)2包括與船閘室1中的承船廂11兩側(cè)的多個部位相連的多根鋼繩21,多根鋼繩21的另一端分別繞過對應的設置在頂部的卷筒24以及設置在豎井31中的浮筒311上的滑輪22固定在豎井31的頂部,如圖1、圖2。所述輸水系統(tǒng)3包括豎井31、設置在豎井31中的浮筒311、帶流量調(diào)節(jié)閥33的輸水主管32,下端與輸水主管32相連的多根分支水管,多根分支水管由下部的直管321、中部的轉(zhuǎn)角管323和分叉管322以及上部的直管324構(gòu)成,且上部的直管324出水端置于對應的豎井31底部,且下部的直管321、中部的轉(zhuǎn)角管323和分叉管322以及上部的直管324設為上、下兩級,下級的下端直管321與輸水主管32相連,上級的上端直管324出水端置于對應的豎井31底部,并在上端直管324出水端設置消能工325,各個豎井31之間通過水位平衡廊道326連通;所述輸水系統(tǒng)3還包括設置在分支水管的轉(zhuǎn)角管323轉(zhuǎn)角處的第一阻力均衡件36和分叉管322處的第二阻力均衡件37、分別設置在輸水主管32輸水閥33閥前的環(huán)向強迫通氣機構(gòu)34和閥后的穩(wěn)壓減振箱35,如圖3、圖4。所述穩(wěn)壓減振箱35包括:內(nèi)帶空腔、其上帶進水口3511和出水口3512的殼體351,設置在殼體351外壁的外梁系352,殼體351空腔內(nèi)間隔設有內(nèi)梁系隔欄353,所述內(nèi)梁系隔欄353包括由縱、橫交錯的豎直桿3531和水平桿3532設置成與殼體351空腔橫斷面形狀相適應的鏤空板,該鏤空板的鏤空處間隔設置斜拉桿3536,以便在滿足高強度要求的同時,盡量減少內(nèi)梁系隔欄對水流的干擾;所述穩(wěn)壓減振箱35內(nèi)的縱、橫交錯的豎直桿3531和水平桿3532及斜拉桿3536均為空心圓管,且豎直桿3531和水平桿3532的縱、橫交錯位置設有槽形加強板3533;并在內(nèi)梁系隔欄353與殼體351空腔側(cè)壁、底壁相連的部位設有墊板3535,同時在墊板3535與豎直桿3531和水平桿3532之間設置加強筋3534,在內(nèi)梁系隔欄353與殼體351空腔頂壁相連的部位設有墊條板3537,如圖5、圖6、圖8、圖9、圖10,以方便與殼體空腔壁相連接,減少其對水流的干擾,滿足水力學要求;所述穩(wěn)壓減振箱35的殼體351上還設有檢修用人孔3513,殼體351內(nèi)的后部設有集氣槽3515,集氣槽3515頂部設有排氣孔3514,該排氣孔3514與排氣管相連,如圖6、圖7;所述穩(wěn)壓減振箱35的外梁系352包設在殼體351所有外壁上,該外梁系352包括等高且間隔設置的四塊主橫梁板3521,及位于兩兩主橫梁板3521之間且高度低于主橫梁板3521的多塊次橫梁板3522、與四塊主橫梁板3521和多塊次橫梁板3522相垂直的等高且間隔設置的多塊縱梁板3523及等寬、等長且間隔設置的多塊水平梁板3524,多塊梁板相互交織連接而成;所述進水口3511處的外梁系上設有下凹的多塊變截面梁板3525,變截面梁板3525的外側(cè)與法蘭354端面平齊,如圖5;所述穩(wěn)壓減振箱35入水側(cè)設有三個進水口3511,出水側(cè)設有一個出水口3512,如圖5、圖6;所述穩(wěn)壓減振箱35入水側(cè)的三個進水口3511上分別通過輸水閥33與輸水主管32相連,其中位于中間進水口的輸水閥為主閥,位于兩側(cè)的進水口的輸水閥為輔閥,且一個主閥和兩個輔閥的閥前輸水主管32上均分別設置有環(huán)向強迫通氣機構(gòu)34,以便通過輸水流量較小且抗空化能力較優(yōu)的輔閥控制承船廂低速運行(對接時),又通過輸水流量較大的主閥提高承船廂正常升降階段的運行速度,消除穩(wěn)定均衡水力驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生的非恒定流對承船廂運行速度穩(wěn)定性帶來的影響。