一种重力平衡升船机承船箱
技术领域
本申请属于水利水电工程环境技术领域，具体地说，涉及一种重力平衡升船机承船箱。
背景技术
升船机，是指为船舶通过航道上集中水位落差而设置的一种“通航建筑物”。由上、下闸首，承船厢，支承导向结构和驱动装置等组成，可分为垂直升船机和斜面升船机两大类。承船箱作为升船机的最重要组成部分，也是升船机主要搬运的对象。
传统的升船机只设有单承船箱，工作效率低，且承船箱未设有调节水重的入口水箱和出口水箱，无法利用了水和承船箱的重力势能，无法形成互为配重的平衡系统，只能依靠电力直接驱动承船箱垂直运动，大大浪费了电力资源，
故，为了高效地利用了水和承船箱的重力势能，节约了电能，双船厢相互配合同时升降可满足两条船舶同时过坝，提高工作效率，需要提供一种重力平衡升船机承船箱。
实用新型内容
有鉴于此，本申请所要解决的是现有升船机单个承船箱无法灵活调节箱内水量从而利用水和承船箱重力势能驱动承船箱升降的技术问题。本实用新型提供了一种重力平衡升船机承船箱，相比于常规技术，可以利用水和承船箱的重力势能，大大节约电能；双承船箱相互配合同时升降可满足两条船舶同时过坝，提高工作效率。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案得以实现：
本实用新型提供了一种重力平衡升船机承船箱，包括：承船箱主体，所述承船箱主体的中部设有主船箱，所述主船箱的一侧设有入口水箱，所述主船箱的另一侧设有出口水箱，所述入口水箱的一侧设有入口第一翻转闸门，所述入口水箱的另一侧设有入口第二翻转闸门，所述出口水箱的一侧设有出口第一翻转闸门，所述出口水箱的另一侧设有出口第二翻转闸门，所述入口第一翻转闸门、入口第二翻转闸门、出口第一翻转闸门和出口第二翻转闸门的外侧均设有伸缩挡块，所述入口第一翻转闸门、入口第二翻转闸门、出口第一翻转闸门和出口第二翻转闸门的内侧均设有档条，所述入口水箱和出口水箱两侧的顶部均匀设有若干个进水管道口，所述入口水箱和出口水箱内壁两侧的底部均匀设有若干个出水管道口，所述主船箱内壁的两侧均设有防撞橡胶，所述承船箱主体外壁的两侧均匀设有若干个丝杆螺母，每相邻两个所述丝杆螺母的中部均设有直线滑块，若干个所述丝杆螺母均与梯形丝杆螺纹连接，若干个所述直线滑块的内部设有直线滑轨，所述承船箱主体顶端的两侧均匀设有若干个钢缆固定孔。
作为本实用新型的一种优选技术方案，在一种可能的实施方式中，两个所述承船箱主体对称设置在升船机内部两侧的竖井中，所述升船机内壁的两侧顶部均对称设有若干个第一定滑轮，两个所述竖井内侧顶部匀对称设有若干个第二定滑轮，若干个所述对称设置第一定滑轮的中部均设有第一张紧轮，若干个所述对称设置第一定滑轮的中部均设有第二张紧轮，若干个所述第一张紧轮均与第一张紧液压缸固定连接，若干个所述第二张紧轮均与第二张紧液压缸固定连接。
作为本实用新型的一种优选技术方案，在一种可能的实施方式中，所述入口第一翻转闸门、入口第二翻转闸门、出口第一翻转闸门和出口第二翻转闸门的底部均与同步轴的一端固定连接，所述同步轴的另一端与第一联轴器的一端固定连接，所述第一联轴器的另一端与减速器的输出轴固定连接，所述减速器的输入轴与第二联轴器的一端固定连接，所述第二联轴器的另一端与电机固定连接。
作为本实用新型的一种优选技术方案，在一种可能的实施方式中，若干个所述钢缆固定孔的底部均设有拉力传感器，若干个拉力传感器的顶部均设有钢缆。
作为本实用新型的一种优选技术方案，在一种可能的实施方式中，所述承船箱主体顶端的四个边角均设有速度传感器，四个所述速度传感器的一侧均设有加速度传感器，四个所述加速度传感器的一侧均匀设有激光雷达测距传感器，所述主船箱内部的四个边角均设有水位计，四个所述水位计的测量高度大于主船箱的最高液面高度。
作为本实用新型的一种优选技术方案，在一种可能的实施方式中，四个所述速度传感器、加速度传感器、激光雷达测距传感器、拉力传感器和电机均与外部中央控制计算机电性连接，所述电机与外部电源电性连接。
作为本实用新型的一种优选技术方案，在一种可能的实施方式中，若干个所述伸缩挡块的一端设有均液压缸，若干个所述液压缸均通过油路与外部油泵固定连接，若干个所述进水管道口和出水管道口均通过水管与外部水泵固定连接。
与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：
1)本申请中的重力平衡式升船机承船箱，通过外部中央控制计算机对两个承船厢的重量的动态调节，使升船机平稳匀速运行，高效地利用了水和承船箱的重力势能，大大节约了电能；双船厢相互配合同时升降可满足两条船舶同时过坝，过坝速度快。
2)本申请的重力平衡式升船机承船箱，电机的输出轴通过第二联轴器与减速器连接，可以保证电机的扭矩顺利传递到减速器，减速器通过第一联轴器与同步轴连接，可以保证将电机传递过来的扭矩顺利传递给翻转闸门。
3)本申请的重力平衡式升船机承船箱，通过承船箱主体顶端的四个边角均设有速度传感器、加速度传感器、激光雷达测距传感器可以实时监控承船箱运动过程中速度、高度、加速度，进而调节进水管道口和出水管道口的流量，使得两个承船箱在运动过程中保持动态平衡，保证承船箱运动的安全。
4)本申请的重力平衡式升船机承船箱，通过承船箱主体外壁的两侧均匀设有的若干个丝杆螺母，可以保证在出现承船箱超速、钢缆受力过大或断裂时，梯形丝杆停止转动，保证承船箱可以立即停止运行，增加了承船箱的安全性。
5)本申请的重力平衡式升船机承船箱，通过相邻两个丝杆螺母的中部均设有的直线滑块，可以保证承船箱在直线滑轨上平稳的运行，减少了承船箱的晃动，增加了承船箱运行的稳定性。
6)本申请的重力平衡式升船机承船箱，通过第一张紧液压缸和第二张紧液压缸的调节作用，可以使得升船机适应不同季节时上下游变化的高度差，提升了升船机的适用范围
当然，实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本申请实施例的一种重力平衡升船机承船箱的结构示意图；
图2是本申请实施例的一种重力平衡升船机承船箱的俯视图；
图3是本申请实施例的一种重力平衡升船机承船箱的剖视图；
图4是本申请实施例的一种重力平衡升船机承船箱的工作过程示意图；
图5是本申请实施例的一种重力平衡升船机承船箱的局部结构示意图；
图6是本申请实施例的一种重力平衡升船机承船箱的局部剖视图之一；
图7是本申请实施例的一种重力平衡升船机承船箱的局部剖视图之二。
图中：1、承船箱主体；2、主船箱；3、入口水箱；4、出口水箱；5、入口第一翻转闸门；6、入口第二翻转闸门；7、出口第一翻转闸门；8、出口第二翻转闸门；9、伸缩挡块；10、挡条；11、进水管道口；12、出水管道口；13、防撞橡胶；14、丝杆螺母；15、直线滑块；16、梯形丝杆；17、直线滑轨；18、钢缆固定孔；19、拉力传感器；20、钢缆；21、速度传感器； 22、加速度传感器；23、激光雷达测距传感器；24、同步轴；25、第一联轴器；26、减速器；27、第二联轴器；28、竖井；29、第一定滑轮；30、第一张紧轮；31、第二定滑轮；32、第二张紧滑轮；33、升船机；34、电机；35、液压缸；36、水位计；37、第一张紧液压缸；38、第二张紧液压缸。
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
如图1-7所示，本实用新型一种重力平衡升船机承船箱，包括：承船箱主体1，承船箱主体1的中部设有主船箱2，主船箱2的一侧设有入口水箱3，主船箱2的另一侧设有出口水箱4，入口水箱3的一侧设有入口第一翻转闸门5，入口水箱3的另一侧设有入口第二翻转闸门6，出口水箱4的一侧设有出口第一翻转闸门7，出口水箱4的另一侧设有出口第二翻转闸门8，入口第一翻转闸门5、入口第二翻转闸门6、出口第一翻转闸门7和出口第二翻转闸门8的外侧均设有伸缩挡块9，入口第一翻转闸门5、入口第二翻转闸门6、出口第一翻转闸门7和出口第二翻转闸门8的内侧均设有档条10，入口水箱3和出口水箱4两侧的顶部均匀设有若干个进水管道口11，入口水箱3和出口水箱4内壁两侧的底部均匀设有若干个出水管道口12，主船箱2 内壁的两侧均设有防撞橡胶13，承船箱主体1外壁的两侧均匀设有若干个丝杆螺母14，每相邻两个丝杆螺母14的中部均设有直线滑块15，若干个丝杆螺母14均与梯形丝杆16螺纹连接，若干个直线滑块15的内部设有直线滑轨17，承船箱主体1顶端的两侧均匀设有若干个钢缆固定孔18。
优选的，两个承船箱主体1对称设置在升船机33内部两侧的竖井28中，升船机33内壁的两侧顶部均对称设有若干个第一定滑轮29，两个竖井28内侧顶部匀对称设有若干个第二定滑轮31，若干个对称设置第一定滑轮29的中部均设有第一张紧轮30，若干个对称设置第一定滑轮29的中部均设有第二张紧轮32，若干个所述第一张紧轮30均与第一张紧液压缸37固定连接，若干个所述第二张紧轮32均与第二张紧液压缸38固定连接，两个承船箱通过滑轮组相连后在运动过程中可以互为配重，降低能耗，且双承船箱设置可以提高工作效率。
优选的，入口第一翻转闸门5、入口第二翻转闸门6、出口第一翻转闸门7和出口第二翻转闸门8的底部均与同步轴24的一端固定连接，同步轴 24的另一端与第一联轴器25的一端固定连接，第一联轴器25的另一端与减速器26的输出轴固定连接，减速器26的输入轴与第二联轴器27的一端固定连接，第二联轴器27的另一端与电机34的输出轴固定连接，电机34的输出轴通过第二联轴器27与减速器26连接，可以将电机34的扭矩传递到减速器26，减速器26通过第一联轴器25与同步轴24连接，可以将电机34 输出的扭矩分别传递到入口第一翻转闸门5、入口第二翻转闸门6、出口第一翻转闸门7和出口第二翻转闸门8，从而实现入口第一翻转闸门5、入口第二翻转闸门6、出口第一翻转闸门7和出口第二翻转闸门8的开启与关闭。
优选的，若干个钢缆固定孔18的底部均设有拉力传感器19，若干个拉力传感器19的顶部均设有钢缆20，可以通过拉力传感器19检测钢缆20的受力，避免因受力过大造成钢缆20出现断裂，造成安全隐患。
优选的，承船箱主体1顶端的四个边角均设有速度传感器21，四个速度传感器21的一侧均设有加速度传感器22，四个加速度传感器22的一侧均匀设有激光雷达测距传感器23，主船箱2内部的四个边角均设有水位计36，四个所述水位计36的测量高度大于主船箱2的最高液面高度，通过承船箱主体1顶端的四个边角均设有速度传感器21、加速度传感器22、激光雷达测距传感器23可以实时监控承船箱运动过程中速度、高度、加速度，进而调节进水管道口11和出水管道口12的流量，使得两个承船箱在运动过程中保持动态平衡，保证承船箱运动的安全，通过主船箱2内部的四个边角均设有水位计36可以实时监测主船箱2内部水位变化，防止水位过低导致船舶触底。
具体工作时，本申请中的重力平衡式升船机承船箱，工作人员首先将两个承船箱主体1分别设置升船机33内部的两个竖井28中部，然后将其中一个承船箱主体1顶部外侧设置的若干根钢缆20，依次对应穿过第一定滑轮 29和第二张紧轮30与另一个承船箱主体1顶部外侧设置的钢缆固定孔18连接，将其中一个承船箱主体1顶部内侧设置的若干根钢缆20，依次对应穿过第二定滑轮31和第二张紧轮32与另一个承船箱主体1顶部外侧设置的钢缆固定孔18连接。当船舶行驶到升船机33前方时，工作人员操作外部中央控制计算机，控制液压缸35收缩，从而带动伸缩挡块9一起收缩，然后工作人员操作外部中央控制计算机打开电机34，电机34的电机轴通过第二联轴器27将扭矩传递到减速器26，然后减速器26通过第一联轴器25将扭矩再传递给同步轴24，同步轴24再将扭矩传递给入口第一翻转闸门5，使得入口第一翻转闸门5向外打开，然后依次打开入口第二翻转闸门6、出口第一翻转闸门7、出口第二翻转闸门8，待水流进承船箱，水流稳定后，将船舶行驶至主船箱2的中部，然后依次关闭入口第一翻转闸门5、入口第二翻转闸门6、出口第一翻转闸门7、出口第二翻转闸门8。通过控制进水管道口 11与出水管道口12的流量，从而调节竖井28内部的两个承船箱重量，进而使得上游的承船箱下降，下游的沉船箱上升，等待承船箱停止运动后，依次打开出口第二翻转闸门9、出口第一翻转闸门7、入口第二翻转闸门6和入口第一翻转闸门5。水流稳定后，将船舶行驶离开承船箱。在承船箱运动过程中，外部中央控制计算机会实时检测19拉力传感器、速度传感器21、加速度传感器22、激光雷达测距传感器23、水位计36的相关参数，进而实时调节进水管道口11和出水管道口12的流量，保证承船箱运动的安全。在承船箱运动过程中，梯形丝杆16在外部电机的驱动下转动，保证丝杆螺母14 与承船箱主体1具有相同的运动速度，当电缆20出现事故时，梯形丝杆16 与丝杆螺母14之间通过螺纹自锁从而达到保护承船箱的目的。
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
