專利名稱：一種新的升船機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種新的升船機，特別是液壓升船機。
背景技術：
《機械工程手冊》第二版(1997.ISBN7-111-04513-0)第十三卷《物料搬運設備卷》第十四章介紹有一種水壓式垂直升船機，它利用承船廂下面的粗大活塞桿和密封井即相當于液壓缸來進行升降的，但其受承船廂長度、活塞桿長度和密封井深度即行程等因素限制，只適合用于船噸位不大升程不高的場合。還有平衡重式升船機，包括垂直式和斜面式，濕運和干運等類型。這種升船機采用了平衡重機構，所需驅動力較小，但其重量全部由鋼絲繩懸吊，安全性較差，另由于升船機是大型系統設備，其驅動機構也相應較大，難以制造安裝。據長江三峽工程叢書《三峽工程永久通航建筑物研究》介紹，其驅動的減速機是五級速比高達372.5，重達110噸，長達10米，寬、高各達3米多，國內尚未制造和使用過類似規模的減速器。

發明內容
本發明的目的是克服上述升船機的缺點，提供一個新的升船機即液壓升船機，特別是使用短行程液壓缸來完成大高度升降長距離運行的多種型式的步式液壓升船機。
本發明新的升船機，包括在通道中由驅動機構驅動運行的承船廂和平衡重機構，繞過塔柱頂部滑輪的兩組鋼絲繩分別懸吊承船廂的兩邊和兩平衡重機構。需指出的是驅動機構還包括至少兩組液壓缸的液壓系統。分別與液壓缸對應的各組支柱以階梯循環方式排列組合分布于通道周圍及之中，各組液壓缸均需平穩地支承承船廂運行且以豎排并聯方式設置于承船廂的周邊及下部，其連接方式可以是定位連接、活動連接、鉸接和間接連接之一及組合；液壓系統定位連接于承船廂之中。液壓缸和液壓系統也可以同樣的方式設置在支柱上。一液壓缸組作用于對應的一支柱組的一層面支柱上形成一步，不同組的液壓缸組順序交替循環作用于對應的階梯支柱組上而一步步地驅動承船廂在通道上運行；可以不設置滑輪，鋼絲繩和平衡重機構。
本發明新的升船機，包括在通道中由驅動機構驅動運行的承船車和平衡重機構，繞過頂部滑輪的鋼絲繩分別連接承船車和平衡重機構。需指出的是驅動機構還包括至少兩組液壓缸的液壓系統。分別與液壓缸對應的各組支柱以階梯循環方式排列組合分布于通道周圍及之中，各組液壓缸均需平穩地支承承船車運行且以縱向并聯方式設置于承船車的周邊及下部，其連接方式可以是定位連接、活動連接、鉸接和間接連接之一及組合；液壓系統定位連接于承船車之中。液壓缸和液壓系統也可以同樣的方式設置在支柱上。一液壓缸組作用于對應的一支柱組的一層面支柱上形成一步，不同組的液壓缸組順序交替循環作用于對應的階梯支柱組上而一步步地驅動承船車在通道上運行；可以不設置滑輪、鋼絲繩和平衡重機構。
所述的液壓缸采用移動式，各個液壓缸均連接一水平布置的活塞，而間接連接于承船廂、車周邊及下部，需要時活塞驅動其移動到對應的支柱上。液壓缸和活塞的連接和構造同汽車吊的H型伸縮支腿相似，參照汽車吊H型伸縮支腿制造安裝。也可以采用其他伸縮和擺動方式來完成液壓缸移動。支柱采用固定式，可在通道的基礎上直接做出也可是定位連接做出凸臺，孔洞，凹面和層面。
所述的液壓缸采用固定式，定置分布于承船廂、車的周邊及下部。支柱采用移動式，包括伸縮和擺動方式。每個支柱均連接一驅動裝置，需要時驅動裝置將其移動到對應的液壓缸下端面。
所述的通道可以是一個不閉合的單通道包括階梯式單道回路，也可以是雙道閉合回路及網絡回路。在雙道閉合回路和網絡回路上承船廂或承船車可實行也可不實行單方向運動；至少有一個承船廂或承船車在通道上運行。
所述的液壓缸組每組個數最少是1個，實際選用時根據情況選取每組的個數。
所述的縱列串聯式支柱個距小于液壓缸的行程×組數。
本發明的優點是使用包括短行程液壓缸的液壓系統作驅動機構，解決了短行程液壓缸不能進行大高度升降長距離運行的世界難題，其組成的液壓升船機，結構簡單、制造安裝容易，容易控制和運行平穩、定位準確，用途廣泛，可制成多種類型的升船機。其中的支柱和液壓缸及組合件可作安全裝置使用，大大的提高了升船機的安全性。


附圖1是液壓升船機的結構示意圖。
附圖2是一種垂直平衡重式濕運液壓升船機的結構示意圖。
附圖3是一種升船機本體的平面布置示意圖。圖中只示出液壓缸、支柱和承船廂三部件，由于液壓缸的組數和個數隨實際情況有較大的變化，其平面布置及對應的支柱也隨之變化，加上此布置是千千萬萬中的一種，所以此圖只能作為參考使用。
附圖4是液壓缸分布于承船廂中部的一種平面布置示意圖。此圖與附圖3一樣，只能作參考使用。
附圖5是支柱的一種布置示意圖，由于支柱需與液壓缸對應，所以此圖也只能作為參考使用。
附圖6是一種斜面升船機的平面布置示意圖，作為斜面升船機參考。
附圖7是一種移動式支柱的液壓升船機結構示意圖。
附圖8是雙通道閉合回路液壓升船機的示意圖。
附圖9是升船機的另一種平面布置示意圖。
附圖10是對應附圖9的支柱布置示意圖。
具體實施例方式
本發明包括有通道1，承船廂箱2或是承船車2，液壓缸組3、4、5，支柱6、7、8，其中支柱第一階層記為6-1、7-1、8-1，第二階層記為6-2、7-2、8-2，以此類推，活塞組9，驅動裝置10，滑輪11，鋼絲繩12，平衡重機構13。
在通道1中由驅動機構驅動運行的承船廂或承船車2和平衡承船廂、車的平衡重機構13，繞過塔柱頂部滑輪11的兩組鋼絲繩12分別懸吊承船廂或承船車2的兩邊和兩平衡重機構13。需指出的是驅動機構還包括至少兩組液壓缸3、4、5的液壓系統；只與液壓缸組3、4、5中同一液壓缸對應但不同在一層面的支柱組6、7、8的各個支柱，以縱列串聯方式和同在一層面且同組支柱組6、7、8中的各個支柱以橫行并列方式而不同組的支柱組6、7、8的各個支柱以階梯循環方式排列組合分布于通道1之中及周圍；各組液壓缸3、4、5均需平穩地支承承船廂或承船車2運行，液壓缸組3、4、5的各個液壓缸縱向并聯設置于承船廂或承船車2的周邊及下部，液壓缸3、4、5與承船廂或承船車2的連接可以是定位連接、活動連接、鉸結和間接連接的方式之一及其組合，液壓系統定位連接在承船廂或承船車2上；液壓缸3、4、5和液壓系統也可以同樣的方式設置于支柱6、7、8上。一液壓缸組3、4、5作用于對應的支柱組6、7、8的一層面支柱上形成一步，不同組的液壓缸組3、4、5順序交替循環作用于對應的支柱組6、7、8的各層面支柱階梯上而一步步地驅動承船廂或承船車2在通道1上運行。可以不設置滑輪11、鋼絲繩12、平衡重機構13。
所述的液壓缸3、4、5采用移動式，液壓缸3、4、5各個缸分別定位連接一水平布置的活塞9而間接連接并聯分布于承船廂或承船車2的周邊，需要時活塞9分別驅動液壓缸3、4、5移動到相對應的支柱6、7、8的一層面支柱上。液壓缸3、4、5和活塞9的連接和構造與汽車吊的H型伸縮支腿相似，可參照汽車吊H型伸縮支腿構造來制造安裝。也可以采用其他伸縮和擺動方式來完成液壓缸3、4、5的移動。支柱6、7、8采用固定式，可在通道1的基礎上直接做出，也可以定位連接做出的凸臺，孔洞，凹面和層面。
所述的液壓缸3、4、5采用固定式，并聯定置于承船廂或承船車2的周邊及下部。支柱6、7、8采用移動式，包括伸縮和擺動方式。支柱組6、7、8的各個支柱分別連接一驅動裝置10，需要時驅動裝置10將支柱組6、7、8移動到對應的液壓缸3、4、5下面。
所述的通道1可以是一個不閉合的單通道包括階梯式單道回路1，也可以是雙道閉合回路1和網絡通道1。在雙道閉合回路1和網絡通道1上承船廂或承船車可實行也可不實行單方向運動；至少有一個承船廂或承船車在通道上運行。
所述的液壓缸組3、4、5每組個數最少是1個，實際選用時根據情況選取每組的個數。
所述的支柱6、7、8縱列串聯式時個距小于液壓缸3、4、5的行程×組數。
實施例一是一種液壓升船機，結構示意圖如圖1所示，支柱6、7、8采用固定式由通道1基礎塔做出的凸臺支柱，液壓缸采用移動式的伸縮支腿型式，液壓缸3、4、5共三組，每組最少4個，總共不少于12個液壓缸，將其分別布置于承船廂或承船車2的兩側，每邊3組×2個，對應于液壓缸的支柱組6、7、8共12列分設于承船廂兩外側、通道1的基礎塔柱上，平面布置如圖3所示。支柱的個數除決定于液壓缸的組數和行程外，還與運行的總距離或高度有關。如升程為108米，液壓缸3、4、5的行程為6.1米，組數為3組，則縱列串聯排列的支柱個距為3×6.1＝18.3米，而支柱個數為108÷18.3＝6個，總個數是12×6＝72個。支柱組6、7、8的中36個即一側支柱布置如圖5所示，另一側的36個支柱布置方式相同。運行時以承船廂在底部為起點，液壓缸3的各個缸由連接的活塞9同時把液壓缸組3推出到對應的支柱組6的第一層的各個支柱上，各個液壓缸推桿伸出作用于支柱的端面上，從而使液壓缸的缸套及與之連接的承船廂上升，當包括液壓缸4在內的承船廂升到支柱組7的第一層面即7-1高度時，完成第一步，此時各個連接液壓缸組4的活塞9把液壓缸組4推出到對應的支柱組7的第一層各個支柱上，液壓缸組4的推桿開始伸長，此時連接液壓缸3的活塞收縮把液壓缸組3收回，包括液壓缸5在內的承船廂2上升到支柱組8的第一層各個支柱高度時，完成第二步。連接液壓缸5的各個活塞9把液壓缸組5推出到對應的支柱組8的第一層各個支柱上，液壓缸推桿伸出作用在支柱組8的第一層各個支柱上，包括液壓缸組3在內的承船廂再上升，此時連接液壓缸組4的各個活塞9把液壓缸組4收回，而承船廂再上升到支柱組6的第二層的各個支柱高度時，完成第三步，也完成了第一個循環。以后液壓缸組3、4、5分別順序交替循環作用于支柱組6、7、8的各層支柱，直至完成上升到頂部為止。下降時，液壓缸組3、4、5的動作相反，作用也以頂層支柱為起點，順序向下作用在各層支柱上。下降的驅動力常用重力，液壓力可作調速用。
本實施例的特點是如果承船廂設計成一種帶車輪的承船車，并裝有水平方向的驅動裝置時，其通道可以是階梯式曲線通道，可以使承船廂階梯式運行和直接翻過壩頂和用于修造船的船廠使用。
實施例二是一種垂直平衡重式濕運液壓升船機，結構示意圖如圖2所示，支柱組6、7、8也是采用固定式由通道1的基礎塔柱做出的凹槽作支柱6、7、8。液壓缸組3、4、5采用移動式，用油缸來完成移動，其結構和連接方法與汽車吊的H型伸縮支腿相似。繞過塔柱頂部滑輪組11的兩組鋼絲繩12分別懸吊承船廂2的兩邊和兩平衡重機構13。液壓缸組3、4、5豎排并聯分布設置于承船廂的兩邊下側面，平面布置示意圖如圖9所示，支柱的分布設置示意圖如圖10所示。其運行及液壓缸3、4、5的動作同例一相同，不再重述。
特別指出的是，此例的鋼絲繩發生斷裂承船廂向下墮落時，支柱和液壓缸及組合件能托住承船廂，防止承船廂繼續下墮，另當承船廂發生漏水從而使承船廂在平衡重的拉力下往上沖時，支柱組6、7、8和液壓缸3、4、5同樣能卡住承船廂防止上沖。因此，支柱6、7、8和液壓缸3、4、5的組合是平衡重式升船機理想的安全裝置。
另外，此例為防止承船廂漏水及由于重量小于平衡重的意外情況，需設置由閥門、增減水管路、水泵等組成增減重機構，增水管路上端與高位水池定位連接，硬性管路下端活動連接在承船廂邊上，軟性管路定位連接在承船廂上。
實例3是一種斜面液壓升船機。與垂直式液壓升船機不同的是通道1是有軌道的斜面通道，其承船機構是帶有車輪和斜架的承船車，其平面布置示意圖如圖6所示。其結構形式和支柱及液壓缸的設置與上述二例相同，運行方式相同，不再陳述。
權利要求
1.一種新的升船機，包括在通道(1)上由驅動機構驅動運行的承船廂(2)和平衡承船廂(2)的平衡重機構(13)，繞過塔柱頂部滑輪(11)的兩組鋼絲繩(12)分別懸吊承船廂(2)的兩邊和兩個平衡重機構(13)，其特征是驅動機構還包括至少兩組液壓缸(3、4、5)的液壓系統，分別與液壓缸(3、4、5)對應的支柱(6、7、8)以階梯循環方式排列組合分布于通道(1)之中及周圍，液壓缸組(3、4、5)均需平穩地支承承船廂(2)運行，各個液壓缸豎排并聯設置于承船廂(2)的周邊及下部，液壓缸與承船廂連接可以是定位連接、活動連接、鉸接、間接連接的方式之一及組合，液壓系統定位連接于承船廂(2)上，液壓缸和液壓系統也可以同樣的方式設置于支柱上；可以不設置滑輪(11)、鋼絲繩(12)、平衡重機構(13)。
2.一種新的升船機，包括在通道(1)上由驅動機構驅動運行的設置車輪的承船車(2)和平衡承船車(2)的平衡重機構(13)，繞過頂部滑輪(11)的鋼絲繩(12)分別連接承船車(2)和平衡重機構(13)，其特征是驅動機構還包括至少兩組液壓缸(3、4、5)的液壓系統，分別與液壓缸(3、4、5)對應的支柱(6、7、8)以階梯循環的方式排列組合分布于通道(1)之中及周圍；各組液壓缸(3、4、5)均需平穩地支承承船車(2)運行，各個液壓缸縱向并聯設置于承船車的下部及周邊，液壓缸與承船車的連接可以是定位連接、活動連接、鉸接、間接連接的方式之一及組合，液壓系統定位連接于承船車(2)上，液壓缸和液壓系統也可以同樣的方式設置于支柱(6、7、8)上；可以不設置滑輪(11)、鋼絲繩(12)、平衡重機構(13)。
3.根據權利要求1或2所述新的升船機，其特征是液壓缸(3、4、5)采用移動式，各個缸分別定位連接一活塞(9)而間接連接并聯分布于承船廂(2)周邊或承船車(2)的下部及周邊，移動式包括伸縮和擺動方式；支柱(6、7、8)采用固定式，可在通道(1)的基礎上直接做出也可定位連接做出的凸臺、孔洞、凹面和層面。
4.根據權利要求1或2所述新的升船機，其特征是通道(1)可以是一個不閉合的單通道包括階梯式單道回路，也可以是雙道閉合回路及網絡回路。在雙道閉合回路和網絡回路上承船廂(2)或承船車(2)可實行也可不實行單方向運動。
5.根據權利要求1或2所述新的升船機，其特征是液壓缸組(3、4、5)每組個數最少是1個。
6.根據權利要求1或2所述新的升船機，其特征是支柱(6、7、8)和液壓缸(3、4、5)及其組合件是一種升船機的安全裝置。
7.根據權利要求1或2所述新的升船機其特征是還設置有由閥門、管路、水泵組成增減水重裝置，管路上端與水泵或高位水池定位連接，硬性管路下端活動連接在承船廂(2)的周邊，軟性管路定位連接在承船廂(2)上。
全文摘要
一種新的升船機，特別是液壓升船機，其特點是驅動機構是包括至少兩組液壓缸的液壓系統，與液壓缸對應的階梯式支柱排列組合分布于通道之中及周圍。其工作原理是步式的，兩組液壓缸與支柱順序交替循環作用而升降運行。其優點是發明了使用短行程液壓缸的液壓升船機，解決了短行程不能進行大高度升降長距離運行的世界難題。該液壓升船機，結構簡單，制造安裝容易，控制容易和運行平穩，定位準確，可用于高壩升船，也可用于修造船廠使用。特別是其支柱和液壓缸及組合件可作安全裝置使用，大大地提高了升船機的安全性。
文檔編號E02C5/00GK1532345SQ0315589
公開日2004年9月29日 申請日期2003年8月26日 優先權日2003年3月25日
發明者黃祖文 申請人:黃祖文