大型齿轮齿条垂直升船机止水检修及运行保障关键技术研究与应用
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完成单位:中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-2-240
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
郭棉明、曹 毅、程 航、吴 凡、杨 化、王 建、王玮玉、吕彩红
升船机具有提升高度大、过船时间短、基本不耗水、以及运行耗能较低的优点,自上世纪90年代以来,随着我国水电建设事业的迅速发展,特别是对西部河流大规模的梯级开发,升船机在我国的水电工程上正得到越来越广泛的应用。本文以三峡升船机为例,结合7年多的工程实践,探索并逐步掌握了大型齿轮齿条垂直升船机止水检修及运行保障关键技术。三峡升船机是我国第一座齿轮齿条爬升式垂直升船机,执行机构众多、运行工艺复杂、闭锁关系严格,其操作、维护、检修、突发事件应急处理等均处于空白领域。止水在水电行业也称水封,是升船机在提门、关门、开门等运行工况重要设备,价值虽小,但作用极大,运用场景包括船厢弧门、工作大门、船厢间隙密封框、闸首工作门及卧倒小门等。因其运行工况及安装环境复杂,导致水封的使用寿命较低,且检修难度大。本文结合三峡升船机闸门止水运行维护实践经验,在如何实现止水快速检修,如何保证升船机运行过程中做到“滴水不漏”,如何进一步提升止水的使用寿命等方面开展技术研究。主要采取的主要措施:一是结合工程实例,研制了三种快速检修工装,提高了检修效率;二是通过试验和数值分析手段,改进和提高止水使用寿命;三是研制了智能清理装置,改善了止水的运行环境,并将研究成果成功运用在三峡升船机上,效益显著,具有极大的推广价值。
在止水检修方面,充分结合应用场景及工程实例,研制出大型平板式闸门充气型止水高效更换装置、升船机间隙密封C型止水橡皮用快速推拉平台和升船机船厢门快速检修平台,并取得专利,分别在2021-2023年升船机计划性停航检修时机得到较好应用,每年可节省直线工期约10天,为其他项目的开展创造了有利条件,不仅提高了检修效率,也为三峡升船机的航运效益发挥了一定作用。在提升止水寿命方面,一是通过对三峡升船机间隙密封止水、船厢门止水和下闸首工作大门充压止水运行中发现问题的分析、研讨,结合国内外同类项目技术经验,采用止水材料试验研究方法和仿真计算分析方法,得出最优的改进方向及具体措施;二是为改善止水运行环境,研制智能清理装置,避免了因漂浮物进入止水运行区域,造成对止水的破坏,也间接的提高可止水的使用寿命。