2020(2):1-5.
摘要:随着三峡枢纽的建成,上游库区航道明显改善,过闸货运量快速增多,船闸通过能力和过闸需求间的矛盾日益突出,三峡通航成为制约长江航运进一步发展的节点。从船闸快速检修技术、船闸运行组织、升船机运行维护等方面提出技术研究方案,以进一步提高三峡、葛洲坝船闸、升船机通过能力,开创三峡通航新局面。
2020(2):6-8.
摘要:依据新形势下交通运输发展对长江航运信用建设的新要求,分析长江航运信用管理的现状,找出存在的问题,指出现阶段长江航运信用管理与交通运输行业发展要求的不适应性。提出长江航运信用体系建设的总体思路及建立统一的长江航运信用平台的构想,并以率先在三峡河段建设“一中心三库”的信用档案体系为突破,逐步完善长江航运信用体系建设。
2020(2):9-13.
摘要:葛洲坝船闸水工建筑物的质量直接影响水利枢纽的使用寿命。葛洲坝船闸运行38年以来,严格执行国家、部颁法律法规及标准对其水工建筑物进行运行维护管理,建立科学规范的维护管理体系,加强日常巡查、仪器监测、日常维护和监测数据管理,采取船闸监测设施自动化改造、结构缝渗漏处理等工程处理措施,创新船闸检修施工方法、工艺和技术,构建船闸快速检修体系,组建专业船闸检修队伍,不断提升运行维护的管理能力和水平,从而确保葛洲坝船闸水工建筑物安全、稳定运行。
2020(2):14-17.
摘要:做好极端天气通航条件研究,是保障三峡枢纽通航及运行安全的重要基础。通过观测大风气象条件下船舶通航原型,归纳了6级以上大风条件下近坝水域的航道适航性能,即不同航段风力场、风速、风向与避风区分布规律;通过数值模拟耐波性关键指标,即船舶遇风风压倾侧力矩与风压复原力矩对比值,归纳了不同类型船舶的适航性能及抗风能力差异性。计算结果表明:三峡船闸上引航道在其连接段水域出现6级以上大风时,船闸及引航道水域风力可能小于6级;因风向与引航道轴线夹角小,进出闸船舶受大风影响也较小;在近坝其他水域因大风禁航时,船闸及引航道封闭式、控制性通航是可行的。研究结论为三峡通航机构积极解决大风气象条件下应急通航难题提供了依据。
2020(2):18-22.
摘要:为提高三峡河段船舶过闸信用管理工作的针对性和科学性,通过对三峡河段船舶过闸诚信管理现状进行分析,基于船舶申报过闸流程中信用管理分工,分别从船舶、船员、船公司3大分类细化度量指标,构建船舶过闸信用的模糊综合评价模型,并选取常年过闸船舶“民恒”轮对模型进行验证。结果表明,模糊综合评价模型计算的信用分值与实际信用等级评定相符。
2020(2):23-26.
摘要:对三峡河段船舶安检效率的提升技术进行研究,针对目前三峡河段船舶安检现状,对长江三峡区域过闸船舶实施100%安检一周年以来取得的成绩及存在的问题进行剖析,提出进一步提高三峡河段船舶过闸安检效率的对策:通过加强船舶过闸安检信息化技术应用、提高航运企业和船方对安检工作的认识、提高船方配合度以及完善船舶靠检基地建设等措施,可提高船舶安检效率,促进三峡通航信息化发展,对于“智慧安检”平台的搭建具有重要意义。
2020(2):27-30.
摘要:针对三峡枢纽因能见度不良严重影响过闸效率的难题,通过实船测试等原型观测手段,分析阵雾条件下过闸船舶单向控制性通航操纵特点,并实测制动冲程数据,借鉴同类船舶测试应用的经验公式,计算代表性船舶的制动冲程。从偏安全角度,分析三峡枢纽船闸水域规定的安全航速对应的最小能见度。结果表明,阵雾条件下200 m的能见度,能够满足船闸水域控制性通航要求,为进一步提高三峡枢纽通过能力提供参考。
2020(2):31-34.
摘要:受三峡升船机船厢结构强度的限制以及防止船舶发生触底,通过升船机的船舶排水量不能超过3 000 t,但目前行业内暂无相应的船舶排水量快速校验方法。通过分析不同类型船舶三维尺度与排水量的对应关系,以船舶方形系数为关键点,得出快速计算船舶总排水量的经验公式,并通过实例验证,从而提出校验三峡过坝船舶排水量的校验方法。结果表明,船舶排水量计算经验公式精度符合要求,提出的校验方法快速、准确。
2020(2):35-38.
摘要:船舶在通过船闸和升船机等通航设施时因超吃水会导致安全事故,目前常见的船舶吃水检测方法均存在弊端,无法满足检测需求。结合超声波衍射原理,设计一种基于侧扫单波束阵列的吃水检测系统,详细介绍该系统的组成及功能,并在葛洲坝船闸进行安装和测试。结果表明,该系统具有水质适应性强、易于安装、维护方便等优点,能够有效检测船舶动态吃水,测量值与实际核实吃水值的标准差小于0.086 m,对过闸船舶具有一定的预警作用。
2020(2):39-41.
摘要:三峡船闸人字门开度仪的正常工作是三峡船闸安全、高效运行的重要保障。三峡船闸人字门在用的开度仪存在备件因停产无法采购、检修施工程序较为复杂且耗时较长、维护更换成本较高以及运行状态不稳定等一系列的问题。针对这些情况,采用可编程逻辑控制技术与计算机监控技术,进行了激光雷达开度仪在三峡船闸的应用性研究。实践表明,激光雷达开度仪测量数据与在用的内置式开度仪测量数据较为一致,激光雷达开度仪满足三峡船闸人字门“同步启闭”“对中合拢”核心控制工艺的要求。
2020(2):42-44.
摘要:针对如何提高三峡船闸上行五级运行闸次过闸效率的问题,研究了三峡船闸上行五级运行闸次排序与过闸效率之间的内在联系。结合三峡船闸上行五级运行过闸规律,建立理想化模型,得出移泊迟滞时间和设备迟滞时间是影响三峡船闸上行过闸效率的两个主要因素。通过等效模型推演出应用“同船集中,梯形分布”排布法优化闸次排序可有效减少移泊迟滞时间,从而提高三峡船闸上行五级运行闸次过闸效率。
2020(2):45-47.
摘要:为了更好地落实交通运输部关于长江三峡-葛洲坝水利枢纽过闸船舶100%安检工作要求,进一步提高过闸安检效率,打造安全、绿色、高效的长江三峡通航综合服务区,针对靠检基地的运行方案进行研究。采用试验设计的方法,选定干散货船制订不同的试验方案,通过对不同的靠泊安检组织方式进行统计分析,选出耗时少、效率高、操作简便的几个方案,探索和突破了传统的安检形式,是对传统船舶安检区功能的创新和延伸,并对过闸船舶100%安检工作的开展发挥了重要的作用。
2020(2):48-51.
摘要:针对日益增长的船舶过坝需求与船闸通过能力不足的问题,对葛洲坝船闸船舶出闸方式进行优化研究,提出“全同步出闸”和“半同步出闸”的船舶出闸方式。分析葛洲坝船闸船舶出闸现状、通航建筑设施布局和航道条件,得出船舶在葛洲坝船闸开展“同步出闸”的基本运行组织方案。建立“全同步出闸”“半同步出闸”和“逐一出闸”3种船舶出闸方式的数学模型,计算得出结论:选取合适的方案开展同步出闸可以缩短葛洲坝船闸船舶的出闸时间。结论为后期葛洲坝船闸开展同步出闸实船试航提供理论支持。
2020(2):52-56.
摘要:针对目前三峡船闸、葛洲坝船闸运行管理所采用的远程图像监控和人工监护引泊的现状,进行基于船舶在闸室内精确定位和计算机视觉技术应用的研究,包括闸室水工建筑对定位的影响、闸墙槽内系船柱的运行检测、智能引泊系统的架构等。结果表明:通过上述技术的应用可基本实现船舶在整个过闸过程中的位置和轨迹近实时的、连续的跟踪显示,对船舶的系缆情况、靠泊位置进行有效的检测和判断,通过管理终端的仿真界面、信息推送等功能基本实现船舶过闸的智能监管,对提高船闸运行的管理水平、提高过闸效率具有重要的意义。
2020(2):57-61.
摘要:通过研究分析影响过闸效率的变量与不变量,总结出待闸船舶进入闸室的移泊时间作为变量的内在规律性,即进闸移泊时间的差异性是由闸室外待闸级数的多少决定的。论证了将现行五级船闸运行两级停泊待闸改变为五级运行五级待闸通航组织模式的必要性,以及在三峡枢纽原设计通航设施基础上增建必要工程措施的可行性。为三峡通航管理机构适时开展待闸与过闸无缝衔接的通航组织工作、大幅提高三峡枢纽过闸运量(在2017年水平年基础上约提高1200万t)、服务长江经济带发展提供参考性依据。
2020(2):62-66.
摘要:三峡升船机下游引航道具有水位波动大、变化快的特点。为减少水位变动对三峡升船机船厢下游对接运行操作的影响,采用最小二乘拟合的方法,建立船厢下游对接时船厢水深、船厢与下游偏差拟合数学表达式,得出结论:船厢下游对接时船厢水深、船厢与下游偏差是线性对应的。根据三峡升船机现阶段运行操作现状,结合船厢水深、船厢与下游偏差变化,提出船厢下游对接不同时段的运行操作应对策略,为三峡升船机运行操作提供经验。
2020(2):67-70.
摘要:针对三峡升船机防撞桁架下降速度异常的问题,分析有杆腔回油口节流面积、桁架摩擦阻力、桁架下降行程减速点3种因素对防撞桁架下降速度变化的影响规律。通过建立防撞桁架下降动作的力学模型,结合防撞桁架的液压系统、机械机构、电气控制等原理,采取数学方程建模和AMESim仿真的分析方法,从理论上得出3种因素对防撞桁架下降速度的影响规律。结果表明,有杆腔回油口节流面积、桁架摩擦阻力、桁架下降行程减速点这3种因素均会明显造成防撞桁架下降速度异常。研究成果可为类似工程提供参考。
2020(2):71-75.
摘要:三峡升船机通航水位变化大、变动快一直是运行管理的焦点问题,设计时为保证安全,严格控制船厢准确停位条件,但也导致频发停位不准的故障而重新对位,严重影响效率。针对准确停位效率低的问题,研究对接停位机理,基于船厢跟随水位校准目标位的自动控制方式,采取优化船厢位置与航道水位的偏差控制值和补充人工干预的措施,改善准确停位控制条件,提高对接效率。分析对接停位中航道水位变动及船厢位移、驱动电机转速变化规律,得出下游与上游对接停位运行的差异,提出降低下行停位的速度控制曲线斜率,提高运行的平滑性,为升船机运行安全及提升效率提供参考。
2020(2):76-79.
摘要:自三峡升船机试通航以来,由于其准确停位系统工作状态不稳定,偶尔导致升船机船厢无法准确停位于上、下游水位的情况。为改善三峡升船机准确停位系统的工作性能,计算并分析其在静态和动态条件下的检测精度,根据理论分析和试验数据提出优化改造方案。结果表明,采用脉冲宽度调制(PWM)调速和调压调速的改造方案,能够提高浮子的跟随速度,满足现阶段三峡升船机稳定运行的要求。
2020(2):80-84.
摘要:为减少三峡升船机因闭锁入口条件不满足而引发的停机,对三峡升船机常见的闭锁故障进行分析,形成一套科学的应对闭锁停机影响的操作方法。从集控操作、调度方式、流程优化等方面研究降低闭锁停机故障率的方法,减小闭锁停机带来的影响,提高运行效率。
2020(2):85-89.
摘要:结合信息管理技术的发展和三峡升船机故障信息管理的现状,分析目前故障信息管理体系中存在的信息采集程序繁琐、信息共享性差、数据安全保密功能不完备、信息检索复杂、数据分类统计与分析效果不好等问题。以填写录入、分类统计、信息检索、故障跟踪为主要需求,提出基于局域网络的故障信息管理系统平台,进行故障信息多周期、多维度的统计分析,为智能运行管理体系奠定基础。
2020(2):90-93.
摘要:针对如何提高三峡升船机运行中的过机效率问题,利用一年的试运行数据进行统计分析,发现不足后对上游关门方式、泄间隙水、船厢水深启停数值进行调整,经过对新流程使用一年后,采用数据对比、理论结合实际的方法,从安全、稳定运行和过机效率方面综合分析优化后的工艺流程。结果表明,3个方案均有效地缩短了机构运行时间,具有可行性,但仍有优化空间。在此基础上提出相应建议,以充分发挥三峡升船机快速过坝通道的作用。
2020(2):94-97.
摘要:闸室水位检测是船闸正常运行的一项重要检测工艺。在三峡船闸目前闸室水位计布设的基础上,以南线船闸1#、2#闸室作为试验对象,在相邻两个闸室的4个水位计井中各增设2支水位计,根据奇数表决法的原理,每个水位计井中的3支水位计形成自动判断机制,增加单点水位检测的可靠性,并实现单点水位计跳变在线故障检测、异常预警和不停航条件下的故障水位计更换等功能,解决了原单支水位计无法实现自校准判断的难题。
2020(2):98-102.
摘要:三峡船闸通过系统是一个以时间为基准轴的伺服过闸时间过程系统。从系统工程的角度探讨三峡船闸过闸作业过程,分析三峡船闸通过系统智能化的核心需求,提出该系统的智能运行平台的技术框架与主要功能,为三峡船闸及类似船闸的智能运行平台建设提供理论支撑。
2020(2):103-106.
摘要:针对三峡升船机试运行期间闸首卧倒门油缸支铰连接螺栓断裂的问题,在满足闸首工作门结构力学性能的前提下,对不同工况下的螺栓进行强度分析,利用Solidworks Simulation有限元软件,建立螺栓和连接板的本构模型,对螺栓和连接板应力场进行数值模拟,得出螺栓断裂的原因,并提出油缸支铰的优化方案。结果表明,原螺栓强度预紧力小于螺栓最大工作荷载而导致螺栓断裂,更换的10.9级高强度螺栓可以满足实际工况需求,增加的两个筋板保证了油缸支铰螺栓连接板的强度,可供类似工程提供参考。
2020(2):107-111.
摘要:卧倒小门止水座板具有隔离闸首与船厢水体的作用,其密封程度将直接影响三峡升船机的安全运行。使用《铁路桥涵设计基本规范》中船舶对墩台撞击力公式计算出一般工况下船舶正面撞击卧倒小门止水座板的等效撞击力,利用Solidworks和ANSYS Workbench软件分别对卧倒小门止水座板进行建模和应变分析,并提出小板封闭和整板封闭两种优化改造方案,并对改造方案的施工工艺难度和结构强度进行对比。结果表明,整板封闭方案为优选方案,适用于现场一般工况。
2020(2):112-116.
摘要:针对三峡升船机平衡重框架润滑难度大、安全风险高、作业时间长的问题,根据三峡升船机平衡重框架的结构形式、运行特点以及润滑点的分布,设计一种便携式单线递进干油集中润滑系统。分析平衡重框架润滑点的摩擦类型、运行参数,确定合适的润滑剂,计算各润滑点的需油量、管路压力损失,确定管路的规格、路径、系统工作压力,以选择合适的分配器和润滑脂泵。结果表明,改造后的平衡重框架干油集中润滑系统操作简单、作业方便,同时降低了施工劳动强度和油脂损耗。
2020(2):117-123.
摘要:针对船闸人字闸门机械式启闭机减速器中滚动轴承振动的不平稳性及其故障信号中存在噪声和干扰的问题,提出了一种基于小波阈值算法的小波包分解与功率谱分析的故障诊断方法。该方法通过对故障信号进行小波分解且对其系数作阈值处理,并利用处理后的分解系数进行小波逆变换得到降噪后的信号,然后对降噪后的信号进行小波包分解,找到能量集中的节点,对其进行Hilbert包络解调并求其Hilbert包络线的功率谱,从而提取故障特征信息。应用实例表明:仿真信号与某船闸人字闸门机械式启闭机减速器故障诊断方法能降低信号噪声以及干扰,并能提取故障特征信息。
2020(2):124-128.
摘要:为服务长江黄金水道、发挥通航效益,船闸须快速检修、缩短因船闸检修的停航时间。在分析葛洲坝船闸大修中黏土围堰挡水现状的基础上,提出一种适用于船闸检修、营造局部干区施工的挡水围堰的浅水域折叠储水式挡水墙。与传统黏土围堰相比,储水式挡水墙搭设效率提升20倍,具有快速简单、挡水效果好、能同时实现挡排水功能、对基础无破坏、运输方便、环保可回收利用等特点;能较好地适应船闸快速检修挡水的需求,提高船闸检修效率和质量,改善施工环境,进一步挖潜船闸通过能力。
2020(2):134-138.
摘要:船闸输水廊道是完成闸室充泄水的主要设备设施。为满足船闸排干检修需要,葛洲坝船闸在输水廊道设有平板检修门,落放后可以临时挡水,再通过抽排水实现闸室或阀门井的排干检修。因此,平板检修门落放后的止水效果异常重要,它直接关系到船闸停航检修时间。以葛洲坝船闸输水廊道平板检修门落放后的漏水问题为研究对象,分析导致漏水的原因,提出门体落放及工艺改进建议和措施,为今后门体的改造、落放及检测工艺改进等提供参考。
2020(2):139-142.
摘要:葛洲坝船闸浮式检修门(以下简称浮门)是葛洲坝船闸检修设备设施的重要组成部分,在停航期检修中起下游挡水作用,为闸室廊道、下游人字门等检修项目提供无水环境。葛洲坝船闸浮式检修门快速精准对位,是提高葛洲坝船闸停航期检修效率的基础。浮门快速精准对位主要分为3个步骤:浮门门体入槽、门体对位、快速沉浮。通过分析葛洲坝船闸浮式检修门对位现状,从浮门影响因素入手分析研究葛洲坝船闸浮门快速精准对位。
2020(2):143-147.
摘要:为解决船闸人字门长期工作过程中形成的结构损伤及积累损伤,提出了一种基于光纤布拉格光栅(fiber bragg grating,简称FBG)的船闸人字门健康状态远程实时监测技术方案。依据船闸人字门实际受力状况及特殊水域环境工作状态,布设FBG传感器网络对船闸状态进行远程监控,经信号解调、数据处理与分析、损伤识别与安全评定系统综合评定船闸人字门的整体健康状态,解决了定期停航进行人工检修方式存在的影响航道运输、无法实时监测及预警等弊端。对提高安全通航效率、保障设备设施运行安全具有重要意义。
2020(2):148-151.
摘要:人字门顶门施工中人工机械保顶不仅使施工存在安全风险,而且施工效率不高。研究机械保顶的使用要求和控制需求,提出可行的自动保顶方案:利用成熟的PLC技术和驱动技术实现机械保顶的自动化。同时,总结分析自动控制方案和配套机械顶设计方案,为人字门顶门施工中人工机械保顶升级改造为自动化控制提供参考。
2020(2):152-156.
摘要:人字门是三峡船闸重要设备之一,其运行频次高,加速了底枢故障率的发生,必须定期实施顶升进行底枢检查与修理。目前,人字门检修通常是在计划性停航检修期间,采用高位顶门检修工艺,须实施拆除顶枢及启闭机构、固门等工序,适合工期较长的计划性大修项目。针对人字门底枢日常运行中可能存在的突发故障,提出在不拆除顶枢时对人字门低位顶门、应用底枢移出装备及配套工装实施底枢移出的检修方案。研究表明,该底枢检修低位顶门方案具有可行性,可为三峡船闸人字门顶门检修提供备选方案。
2020(2):157-163.
摘要:为了分析三峡升船机试通航期间发现的齿条缺陷对运行的影响,采用Ansys Workbench有限元分析软件建立了含有夹杂物及蚀坑的齿轮齿条接触三维有限元模型。通过解析解及非线性有限元计算,分析了不同缺陷对齿轮齿条运行的影响。结果表明,齿条内夹杂物及齿面蚀坑对齿条受力有不同影响。该方法对齿条内夹杂物含量控制、齿轮齿条运行维保提供了科学的理论依据。
2020(2):164-168.
摘要:针对三峡升船机船厢补排水系统在使用过程中存在操作繁琐、安全隐患多和效率低下问题,进行了船厢补排水系统结构特点及补排水工艺的研究。设计了补排水系统对接装置,分析装置的受力情况,为装置的设计校核提供理论指导。提出了两种对接装置的安装布置方案,并对比得出了两种方案的优缺点,同时优化了三峡升船机船厢补排水工艺。结果表明:设计的对接装置可提高船厢补排水效率和人员操作的安全性,实现升船机船厢补排水一体化操作,为三峡升船机安全运行提供保障。
2020(2):169-171.
摘要:通过对三峡升船机船厢水深与锁定机构设定特定的研究条件,分析锁定机构单个驱动点保压失效状态下小齿轮受力变化和船厢水深对锁定机构受力的影响,通过研究不同条件下小齿轮的受力特点、动作规律,使用数学方程核算船厢倾斜状态对锁定机构受力的影响,从理论上得出此研究条件下小齿轮受力的定性和定量变化规律。结果表明,锁定机构的保压性能失效会引起船厢驱动机构的受力变化;船厢倾斜对锁定机构动作的允许偏载水深是有影响的,但此影响较小。
2020(2):172-176.
摘要:针对船闸人字门检修时传统的顶落门施工工艺复杂情况,设计了机械液压连锁同步升降装置,分析了装置的结构原理及受力工况。采用解析计算和有限元分析相结合的方法对装置中主要受力件螺纹活塞杆和安全齿形螺母进行理论强度校核,并基于Ansys软件分析装置在载荷物以重力下坠极限工况下的情况。结果表明:装置的理论强度满足要求,有限元分析的局部区域存在最大等效应力接近材料屈服极限情况。结合分析结果和装置的结构特点提出了改造建议,进一步优化了装置的设计。
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