孫世威

摘要：構(gòu)皮灘水電站第一三級(jí)升船機(jī)為入水式升船機(jī)。該升船機(jī)沒(méi)有常規(guī)的滑輪組及安全卷筒，全部是提升卷筒。因此該升船機(jī)承船廂受力情況與常規(guī)鋼絲繩卷?yè)P(yáng)式全平衡升船機(jī)不同，該文建立了承船廂及鋼絲繩的聯(lián)合模型，并對(duì)其自由狀態(tài)下受載進(jìn)行分析，得到了入水式升船機(jī)承船廂整體的變形趨勢(shì)及鋼絲繩受力狀況，對(duì)后續(xù)承船廂的調(diào)平工作有重要指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：入水? 升船機(jī)?? 承船廂?? 調(diào)平

中圖分類號(hào)：O328??? TB535⁺．1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Analysis of the Calculation ofthe Carriage of the Water-Entry Ship Lift inGoupitan

SUN Shiwei

（Hangzhou State Power Machinery Research & Design Institute Co.， Ltd.， Hangzhou，Zhejiang Province，310000China）

Abstract：The first three-stage ship lift in Goupitan Hydropower Station is a water-entry ship lift. This ship lift has no conventional pulley blocks and safety drums， all of which are hoist drums， so the stress stateof the carriage of thiswater-entry ship lift is different from that of the conventional full-balanced ship lift with wire rope winch.This paper establishesa joint model of the carrier and the wire rope， analyzes its load in the freed state， and gets the overall deformation trend of the carriage of the water-entry ship lift and the stress state of the wire rope， which has important guiding significance for the subsequent leveling of the carriage.

Key Words： Water entry;Ship lift;Ship reception chamber;Leveling

1工程背景

構(gòu)皮灘水電站第一三級(jí)升船機(jī)為入水式升船機(jī)。該升船機(jī)沒(méi)有常規(guī)的滑輪組及安全卷筒，全部是提升卷筒。因此該升船機(jī)承船廂受力情況與常規(guī)鋼絲繩卷?yè)P(yáng)式全平衡升船機(jī)不同，該文建立了承船廂及鋼絲繩的聯(lián)合模型，并對(duì)其自由狀態(tài)下受載及模態(tài)進(jìn)行分析，得到了入水式升船機(jī)承船廂整體的變形趨勢(shì)及鋼絲繩受力狀況，對(duì)后續(xù)承船廂的調(diào)平工作有重要指導(dǎo)意義^[1-2]。鋼絲繩加承船廂模型如圖1所示。

2有限元模型建立

運(yùn)用有限元軟件，分析承船廂承受重力及靜水壓力+鋼絲繩情況下的結(jié)構(gòu)模態(tài)。模擬船廂在正常上下運(yùn)行時(shí)的工作狀態(tài)，鋼絲繩長(zhǎng)度為60m。

3計(jì)算工況及邊界條件

約束：鋼絲繩上端點(diǎn)全約束；

載荷：重力加速度，且對(duì)承船廂施加2.5m水深的靜水壓力。

在該強(qiáng)度計(jì)算的結(jié)果上再做預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析，得到鋼絲繩加承船廂結(jié)構(gòu)的整體模態(tài)及鋼絲繩在受載下的局部模態(tài)^[3-6]。

4計(jì)算結(jié)果

鋼絲繩加承船廂在正常運(yùn)行時(shí)的應(yīng)力及位移如圖4所示，可見(jiàn)最大應(yīng)力為194MPa，位移最大為98.55mm。

為同時(shí)從以上結(jié)果可看出承船廂受載后變形情況，如圖5所示。

從圖4和圖5可看出，鋼絲繩加承船廂結(jié)構(gòu)在正常運(yùn)行時(shí)船廂呈現(xiàn)兩頭低中間高的狀態(tài)，其中每組鋼絲繩之間下垂距離依次增大，該結(jié)果可作為入水式升船機(jī)承船廂后續(xù)調(diào)平重要參照^[7]。

同時(shí)對(duì)鋼絲繩加承船廂進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析，得到結(jié)果如圖6所示，1.0662～3Hz內(nèi)均表現(xiàn)為鋼絲繩的局部模態(tài)。

5結(jié)語(yǔ)

對(duì)鋼絲繩加承船廂的整體模型進(jìn)行了分析，得到了承船廂在正常運(yùn)行時(shí)的變形情況，該變形趨勢(shì)對(duì)于承船廂的調(diào)平具有重要意義。同時(shí)通過(guò)分析得到鋼絲繩在預(yù)載下的激振頻率范圍，以及此時(shí)承船廂的前8階固有頻率，可以幫助了解構(gòu)皮灘入水式承船廂的動(dòng)力特性，為后續(xù)更好的運(yùn)行管理維護(hù)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)[z1]?[z2]

[1]張陽(yáng)，石端偉，肖童，等.全平衡卷?yè)P(yáng)式垂直升船機(jī)液壓動(dòng)態(tài)調(diào)平下的縱傾穩(wěn)定特性研究[J].機(jī)電工程，2020（37）：758-763，830.

[2]陳創(chuàng).巖灘水力式升船機(jī)設(shè)計(jì)探討[J].西部交通科技，2021（12）：190-194.

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1. 曹佳雷，陶桂蘭，鄧運(yùn)倜.基于修正Housner模型的承船廂結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)研究[J].水運(yùn)工程，2021（1）：117-122，155.
2. 李倩，李宜燃，王敏.大型鋼絲繩入水式升船機(jī)承船廂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與有限元分析[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，2019（22）：46-50.
3. 張茂林.彭水水電站升船機(jī)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)對(duì)措施分析[J].電工技術(shù)，2021（24）：195-196，199.

.參考文獻(xiàn)必須同時(shí)滿足以下條件：

（1）參考文獻(xiàn)數(shù)量要求不低于6篇。

（2）參考文獻(xiàn)必須以作者親自閱讀過(guò)的全部為近年5年內(nèi)主要文獻(xiàn)為限，其中近兩年的文獻(xiàn)不少于3篇。

（3）含以下目錄中的參考文獻(xiàn)不少于2篇（為便于核查符合下面條件的參考文獻(xiàn)的刊名或整條用紅字標(biāo)注，各刊參考文獻(xiàn)自引不是符合要求條件之一，參考文獻(xiàn)中是不含本刊的，見(jiàn)附件）：

①當(dāng)代體育科技

②科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)

③文化創(chuàng)新比較研究

④汽車知識(shí)

⑤外文文獻(xiàn)

⑥碩士、博士學(xué)位論文

⑦影響因子為0.5及以上的期刊。（核查辦法見(jiàn)各刊網(wǎng)站）

近5年內(nèi)時(shí)間應(yīng)截止到2017年8月，近2年內(nèi)時(shí)間應(yīng)截止到2020年8月。

請(qǐng) 補(bǔ)充或替換以符合上述要求。

含以下目錄中的參考文獻(xiàn)不少于2篇（為便于核查符合下面條件的參考文獻(xiàn)的刊名或整條用紅字標(biāo)注，各刊參考文獻(xiàn)自引不是符合要求條件之一，參考文獻(xiàn)中是不含本刊的，見(jiàn)附件）：

①當(dāng)代體育科技

②科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)

③文化創(chuàng)新比較研究

④汽車知識(shí)

⑤外文文獻(xiàn)

⑥碩士、博士學(xué)位論文

⑦影響因子為0.5及以上的期刊。

只有1條符合要求，請(qǐng)?jiān)傺a(bǔ)充或替換1條。

參考文獻(xiàn)格式錯(cuò)誤，請(qǐng)參照如下格式進(jìn)行修改：

[1] 趙彤.輕質(zhì)油品裝車過(guò)程中靜電的產(chǎn)生、危害及預(yù)防[J].化工管理，2016（27）：163.

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[1] 趙彤.輕質(zhì)油品裝車過(guò)程中靜電的產(chǎn)生、危害及預(yù)防[J].化工管理，2016（27）：163.