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6.5 【 驱动?系统和安全机—构
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6》.5.1《 本条界定—。了驱动系统》的范围和组》成驱动系《统驱动齿《轮是指齿轮》。齿,条爬升式升船机中与!。齿条啮合驱动承船】厢升降运《行的开式齿轮
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6.5.—2 齿轮》齿条爬升《式,垂直升船机安装在】承船厢上不承受承】船厢:总重:和平衡?重总重仅在设备能】力允许的条件—下承受承船厢的【不平:。衡力这是齿轮—。齿条爬升式垂—直升船机驱动—系统荷载与钢丝绳卷!扬提:升式垂直升船—机,。的区:别驱动?齿,轮极限荷载》发生在表D.—0.2-3中—使驱:动系统运行超载【的工况?如,水漏空等且一旦齿】轮,荷载达到该值便【不,会继续增《加而该值是由设【计设定的在》该荷载?状态下驱动系统【处于:静止状态所以—除设备重力外该【荷载不再与任—何其他?荷载叠加
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6.5《.3 为安全起】见驱动?系,统设置了机》械过载保护》装置当驱动系统【超载到一《定程度时该》装置:应自动发令停机以】保护设备当荷—载继续?增加时应将》荷载柔性平稳—地,传,至安:全机构驱动》系统的?驱动齿轮托架机构设!置了液气弹簧油缸】以满足柔性传递荷载!的需:要为避免液气弹簧油!缸在驱?动系统尚未停止运】动时动作应在驱动】齿轮荷载继续增加】一定值?后液气弹《簧油缸开始动—作
【6.5.4 — ,出于运行安全考【虑对于垂直升船机】应避免在发》生故障时承船厢长】时间悬吊在承—。船厢室的半空中【为,此通常要求一台电动!机或电气传动—。系统:故障其余电动机仍】可,驱,动承船厢继》续完成本《。次运行但是发生主提!。升机两台电动—机同时失效的双重】故,障,则不:宜再考虑也有—工程考虑在发生上】述双重故障》时将:承船厢向轻载方【向,运行或利用电动机】过载能力使承—船厢回?到对接位置等应急】措施:
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6.5《.5 驱动系统除!驱动齿?轮,托架之外的传—。动零部件与本—规范第6.4.4条!。中主提升机传动零部!件疲劳强度计算【荷载标准是相同【的因为每套驱动【机构只有一套驱动齿!轮托架其荷》载均匀性较减速器】好另外根据》三峡升船机》和向家坝升船机的设!计经验偏于保—守的荷?载条件和承》载能力要求有可能影!响设:备,布置及驱动齿轮和齿!条,制造的可《行,性因此驱动》齿轮托架《疲劳强?度的荷载标准略低】。。于,其他传动部件—疲劳计算的荷载标】准另外驱动系统的最!大荷载为驱动齿轮】极限荷载应》以此:计,算驱动系统的—静,强度这也是与主提】升机不同的》地方
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6.5.6—。。 在三峡升船机】和向家坝升船机的设!计中驱动齿轮—和齿:条最小弯曲强度安全!系数为2接触强度最!。。小安全系数为1【.1但疲劳强度计】算,所取荷载为弯曲疲】劳等效计算》荷载和接触》疲劳等?效计算荷载这些荷】载按照5cm误【载水深出现概率为8!0%、?1,0cm误载水深【出现概率为2—。。0,%的假定《计算其?中,驱动齿?轮和齿?条因材料《不同弯曲疲劳等效】。计算荷载《还略有不同但—大致为按《10:cm误载水深计算】的,额定:提升力的8》0%左右本规范【考虑:到不同工程水位变率!不一样且《难以获得《准确的误载水—深,相关统计资料因【此以额定提升力作为!驱动齿轮与齿条的】计算荷载设计概【念更:加明确也便于在运】行中最?大,程度地利用额定提】升力驱动齿》。轮和齿条《的弯曲强度安—全系数应按现行国家!标准渐开线圆柱【齿轮承?载能力计《算方法?GB/T 34【。80-1997附录!A“最小安全系数参!考值”中的较—高可靠度标准取值1!.6接触强度安全】系,数按一般可靠—度标准取值1.1因!此综合考《。虑荷载和安全—系数本规范对—驱动齿轮和齿条承】载,能力的规《定弯曲?疲劳强度和》静接触强度与—三峡升船机和—向家:坝,升船机是《一致的;弯》曲静强度要求略【低但就其荷载而【言一般不是设—计控制条件;—接触疲劳强度—。要求则略高
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6《。.5.7 驱【动齿轮和齿条—的,精度受齿条的制【约齿:条一般采用调质钢感!应淬火处理感应淬火!后,硬度:较高加?工难度大因此不【宜过高地规定驱【动齿轮和齿条的精】度等级三《峡升船机驱动—齿轮和齿《条的精度等》级为D?IN标准的10a】27驱动齿轮与齿】条的精度等级则【为现行国《家标准渐开线圆柱】齿轮精度 》第1部分《轮齿同侧齿面偏差】的,定义:和允许值《GB/T 1009!5.1规定的9级由!于齿条安装》在塔柱结构上—万一发生损伤—维修和更换较为困难!因,此对材料的质量要求!较高以保证较—高,可靠度
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6.5—.8 《齿轮爬升式升船机由!于驱动机构驱动【齿轮安装在承—船厢上与之啮合【的齿条安装在塔柱结!构上承?。船厢:。结构和塔柱结—构均会受载变形因此!驱动机构的布—置和结?构适:应承船厢和塔柱【相对变位使驱—动齿轮?和齿条?按照设计给定的【精度啮合是齿轮【爬升式升船机—驱动:系统设?计,的,关键:问题解决《的方法就《是设置驱《动齿轮托架此外驱】动齿:轮,托,架还:应根据升船》。机的运行及安全要】求具备传递、—限制和卸除驱动荷载!的功能
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6:.5:.9 驱动系统】工作制?动器的功能要—。求与:安装部位与主—提升机?相同:安全制?动器由于布置的【限制难以布置在低速!轴通常也布置在高速!轴其作用是增加制】动的安全性而—不具备主《提升机安《全制动器保护—设备的功能因此【仅在驱动系统停机】后上闸可不》作分级上闸要求【安全:制动器?的荷载为驱动系【统的极限《荷,载结构形式和安【全系数则与主提【升机安全制动器一】致
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6.5《.10 由于驱】动系统设置》在承船厢《上因此不《。必如主提升》机,同步轴系统适应塔柱!相对变位但仍需【。适,应承船厢结》构的变形和》设备:的安:装误差齿《轮齿条爬升式升船】机的水平机械—同步轴设《。置在:。承船厢的底部—从巡视、《维护方便考虑—需设置检修维护走道!
6.】5.11 》。 齿条是驱动系统传!动设备的重要—组成部分《由于装设在塔柱【上因此?齿,条及其支《承结构?的设:计既要?保证向塔柱传力的】可靠性又《要便于保证运行【所,要求的安《装精度每根齿—条由较多的单节【齿条组成控制齿【条节间节距》偏差:是保证升船机运【行可靠的基本要求应!予,以重视?
—6,.5.12 要】求“与安全机构相】。连的驱动系统减【。速器输出轴与—减速器低速》轴转速应相差整数】倍”是为了消除该】传动部分《的传动比累计—误差控制安全机构】旋转:螺,杆和螺母柱的螺【牙,间隙在驱动》机构:和安全机构》之间设置扭》矩检测装《置是为了避免安全】机,构摩擦扭矩因润【滑不良、螺牙间隙消!失等:原因增?大而损?坏驱动?。系统要求安》。。全,机构:适应塔柱和承—船厢:之间的相对》变位:是,因为与安全机构配合!使用的螺母柱安装】在塔柱?。结构上
!6.5.13 承!船厢水体全》排空对?应于安全《机构撑杆受拉—状态既?是一种可能发生的】事故工况也是承船】。厢检修需考虑—的工况水满厢和沉船!工况对应于安—全机构?撑杆受拉状态可选】两者中荷载较大的】工况进?行,计算承船《厢室进水后承船厢】被淹以及平衡重井】进水后平衡》重被淹的特殊工【。况可根据船舶的类】型,及用户的要求等因】。。素予以?考虑
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6.5.—14 安》全,机构的受力撑杆【。是其传力的关—键构件考虑到其重要!性受压撑杆按承船厢!特殊工况条件进【行稳定性校核—根据三峡升船机【和向:家坝升船机的设计经!验安全机《构受力?撑杆应按弹塑性范围!计算按照机械工业出!版社2000年【出版的机《械设计手册第4篇】“机械力学基础【”第五?章“构件《的,稳定性”《对,于压杆采《用安全系《数法安?全系数按表4.【5-1?0“中心压杆的【规定稳定安》全系数”《。取值
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6.5.》15 增加螺【纹,圈数即?增加:了螺牙承载长度【考,虑,到制造?及安装误差为安【全起见不应考—虑所有螺杆》的,螺纹同时承载
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?6.5.1》6 齿《轮齿条爬升式升船机!是靠:。。安全螺?杆和螺母柱的螺纹】自锁:作为安全机》构可靠承载》。的必要?条件当承船厢出现漏!水等事故时安—全机构将对》其进行保《护以确保承船厢不发!生失衡此时》巨大的不《平衡事故载荷是通过!螺母:柱与旋转《螺杆螺纹《副的斜面向基—础传递?。。当最大螺《纹升角大于螺纹副】螺牙材料的自锁角时!由竖:直载荷引起的沿斜】面分力大于螺纹副之!间的:。摩擦力安《全机构螺纹副之【间的:摩擦力不《足,以使全部外载荷通过!螺纹副传递到基础】而有部分载荷形成】对万向联轴节等【传动部件的扭矩【造成该部件的破坏】从而:使安全机构最—终,失,去对事故载》荷的传递能力—因此设计《时应校核《螺母:柱和旋转螺杆的最大!螺纹升角《且必须保证小—于螺牙材料的自【。锁角
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《 本条文是强—制性条?文,必须严?格执行
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6.5.—。17 由于—安装和制造误差【。等原:。因4套?安全机构同时—受力时不均匀性【是客观存在的应予以!考虑鉴于《安全机构的额定【荷载发生《在极:端工况因此不—均匀系?数不必取较大—值对于?同一套安全》机构的螺母柱的两片!。。也,是如此
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《6.5.18 】安全机构《仅在事故《工,况受力?因此仅校核》静强度在考》虑了一定的》。荷,载不均系《数后在极端工况下】可取较高的》许,用应力
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6.5】.19? 保证安全机【构螺杆和螺母—柱的:螺纹:副间隙是齿轮齿条爬!升式:升船机安全运行【的基本?条件应予以充分【的重视
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6.5.2【0 当事故荷【载发生在螺》。母柱节间《时应:保证螺牙的》均匀受力《条件避免发》生塑性变形
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