专利名称:双线连续循环水坡的制作方法
本发明涉及一种水运工程中的双线连续循环水坡型过船建筑物。
在国内外航运方面，影响航运发展的因素之一是过船建筑物不够理想，目前过船建筑物有船闸、升船机和水坡。船闸耗水大，升船机结构复杂，并且都存在通过能力小，船舶过坝不够平稳、舒适、安全，对水文条件适应性差等缺点。法国的蒙特斯水坡的出现，使航运工程有了大大改善。该水坡是利用一段倾斜的，上端设有闸门，下端敞开的矩形坡槽将上下游连通，借助于推进机推动坡槽中的闸门，闸门推动楔形水体，将水体上的船舶从上游运往下游，或从下游运往上游。采用推进机推动闸门往复运动，不仅结构复杂，而且能量消耗大。美国专利3656305报导了水坡航运动力平衡装置，是采用双坡槽的水力平衡原理，主、辅坡槽的闸门由同一柔性物件相连，通过往辅助坡槽的闸门内放水，从而拖动主航槽的闸门推动水体，将水体上的船舶运往上游。该水坡利用双坡槽的平衡原理，大大节省了能源，但是，它同蒙特斯水坡一样是往返式、断续、单向的过船方式，其过船能力受到了限制，远远满足不了水运动脉上的需要。
作为交通运输之一的水运要发展，就要寻求一种连续，省时，高效，低耗，结构简单，经济实用的过船建筑物。
本发明的目的就是针对目前世界水运工程中的问题，为满足上述需要而设计出的一种水坡型过船建筑物。
本发明的内容简要说明如下在上下游之间设有两航槽，梯度相同，两端相互连通，并位于同一水平面内。在航槽内相隔一定距离(船长十一定裕量)设有若干个挡板，挡板由内外循环链拖动，内外循环链由主从动轮驱动，挡板在航槽内循环运行，从而推动梯形水体上的船舶不断地从上游到下游，从下游到上游，在两航槽之间设有若干个止逆联锁安全装置，从而保证发生故障时的安全和进行事故处理及装修等。
下面结合附图详细描述。
参见图1、图2，具有上行航槽(5)和下行航槽(2)的双线水坡，在航槽内有若干个挡板(1)，挡板(1)由内循环链(4)和外循环链(3)拖动在航槽内循环运行，从而推动梯形水体上的船只不断从上游到下游，从下游到上游。航槽两端相互连通，以三角形排列的轮(3A)、(3B)、(3C)及(3A′)、(3B′)、(3C′)为内循环链的导向轮。
图(3)、图(4)和图(6)、图(7)为两航槽连通处的局部放大图。内循环的每个导向轮分别由夹板(7)加以固定，轮(3A)为主动轮，由动力装置(8)驱动。与主动轮(3A)及轮(3A′)分别同轴装有从动轮(3a)和轮(3a′)，与轮(3C)和(3C′)分别同轴装有轮(3C)和(3C′)。与轮(3A)、(3A′)，(3C)、(3C′)上下游端相切的平面内设有轴线垂直于槽侧壁的轮(3D)、(3D′)，(3E)、(3E′)，及轴线平行于槽侧壁的轮(3d)、(3d′)、(3e)、(3e′)作为外循环链的导向轮。同时，在轮(3d)和(3e)及(3d′)和(3e′)之间的外循环链(3)分别内切于轮(3a)和(3c)及(3a′)和(3c′)，参见图(5)。在航槽的内外侧壁上开有凹槽(9)、(10)，故内外循环链是在链槽内运行的，节省了链在航槽中占据的体积。内循环链(4)为套筒滚子链，外循环链(3)为园环链，并且在内外循环链的链槽底部设置有若干个托辊(12)，如图(8)、(9)所示，内外循环链在托辊(12)上运行，从而改善了链在链槽内滑动摩擦的不利条件。
图(10)、(11)、(12)分别表示了挡板(1)的三视图。挡板(1)为平面矩形闸门，在挡板(1)内侧底部以上的 1/3 处与内循环链(4)的链节(14)固接，在挡板(1)外侧的相应处有一弹性活动销(15)，平时插入外循环链(3)的链节孔内，当挡板(1)运行到航槽出口处的一定位置，自动脱离链孔，挡板(1)运行到航槽出口处的一定位置，自动进入链孔。为保持挡板(1)在运行中有正确的位置，在内循环链一侧有两组轮(17)，共4个，在挡板(1)底部靠近内循环链的一半以内有两组轮(16)，共4个，每组轮分别由三角架(13)与挡板(1)相连。同时，在航槽内及其连通处沿挡板(1)上每组轮子的运行轨迹铺设有导轨，使挡板(1)在运行中不仅保持与航槽侧壁及底部垂直，而且能沿固定导轨运行以绕过航槽的连通区。
在挡板(1)的侧面和底部装有止水装置，如图(13)所示。圆柱形止水橡皮滚筒(18)装在装有弹簧(26)的支架(25)上，在弹簧(26)作用下，使橡皮滚筒(18)压在航槽的侧壁和底部，在边板(19)所限定的范围内，形成滚动止水。
在两航槽之间设置有若干个止逆联锁安全装置(36)，如图(14)所示。每个止逆联锁安全装置(36)与航槽内的各个挡板(1)相对应。该机构是由联动机构构成，固定杆(27)与联动杆(28)在十字中心绞接，杆(28)的两端分别铰接有杆(29)、(30)，杆(29)、(30)的端部又分别铰接有刀状杆(31)和杆(32)，并由夹板(33)在中心加以固定，刀状杆(31)转出航槽侧壁而伸进航槽，杆(32)与航槽侧壁相一致。在杆(30)上装有弹性伸缩杆(35)，图(15)为其放大示意图，弹性伸缩杆(35)是作为长度补偿器而用，运行过程中，挡板(1)压缩弹簧伸缩杆(35)而过，之后，伸缩杆(35)恢复原状，又使刀状杆(31)伸进航槽。在固定杆(27)与连动杆(28)之间装有复位弹簧(34)，故障时，挡板(1)后退，刀状杆(31)带动各动杆转到虚线位置，将挡板(1)拦住，事故排除后，在复位簧(34)的作用下，通过联动杆(28)，使整个机构又处于正常位置，保证挡板正常运行。
参照附图，整个机构的运行过程是这样的
动力装置(8)驱动主动轮(3A)，并带动从动轮(3a)转动，从而使内外循环链(4)、(3)开始运行。内外循环链(4)、(3)拖动挡板(1)，挡板(1)推动梯形水体处于运行状态。当挡板(1)运行到航槽出口处，挡板(1)上的弹簧销(15)逐渐从外循环链孔中脱开，同时，外循环链(3)绕过导向轮(3D)及(3D′)，开始在航槽连通区的运行。挡板(1)则由内循环链(4)拖动，绕过内循环导向轮，又进入航槽。从连通区来的外循环链(3)绕过轮(3E)及(3E′)又进航槽，此时，挡板(1)上的活动销(15)自动进入外循环链(3)的链孔内，内外循环链又拖动挡板(1)在航槽内运行。这样内外循环链拖动挡板在航槽内循环运行。
上行船只可以不断进入上行挡板前的梯形水体上，下行船只可以不断进入下行挡板前的水体上，从而将上行船只不断运往上游，下行船只不断运往下游。如果在运行过程中，某一链断开，为防止上游船只垮向下游及进行故障处理，两航槽之间的止逆联锁安全装置就能起作用，只要挡板(1)后退，就使刀状杆(31)逆时针旋转，使整个机构处于虚线位置，将上下行船只挡住，整个机构停止运行。
本发明由于链、挡板、水体连续循环运行在上下行航槽内，使两航槽处于相对平衡状态，动力仅仅用于起动和使整个机构克服摩擦阻力而正常运行，所需动力仅为一般水坡动力的很少部分，大大节省了能源。采用连续循环运行，上下行同时过船，效率高，过船能力是同等规模水坡的15倍左右。
本发明只有简单的链、板传动机构，结构简单，制造、安装、维修容易，投资少。
本发明没有不能停船的三角水体，止水水头仅为一般水头的 1/3 左右，止水容易。
本发明适用性强，高低水头都适用，高水头可多级设置，双向水头可双向设置。
本发明还设有止逆联锁安全装置，可保证安全及故障处理等。
图1表示双线连续循环水坡的示意图。
图2表示图1上的A-A剖面 (1)挡板 (2)上行航槽 (3)外循环链 (4)内循环链 (5)上行航槽 (6A)上行船舶 (6B)下行船舶。
图3表示图1中下游端的放大示意图。
图4表示图3上的B-B剖面 (3A)主动轮 (3B)、(3C)、(3c)导向轮 (7)夹板 (8)动力装置。
图5表示内外循环链在上游端的航槽连通区的运行示意图。(3A′)、(3B′)、(3C′)为内循环链导向轮(3D′)、(3d′)、(3a′)、(3c′)、(3e′)、(3E′)为外循环链导向轮 (9)内循环链槽 (10)外循环链槽。
图6表示图1中上游端的放大示意图。
图7表示图6上的C-C剖面。
图8表示外循环链在链槽中的示意图 (4)为套筒滚子链 (12)为托辊。
图9表示内循环链在链槽中的示意图 (3)为圆环链 (12)为托辊。
图10表示挡板的正面示意图。
图11表示图10的俯视图。
图12表示图10的左视图 (13)三角架 (14)链节 (15)弹性活动销(16)挡板底轮 (17)挡板侧轮 (18)橡皮滚筒。
图13表示滚动止水装置示意图 (18)橡皮滚筒 (19)边板 (25)支架 (26)弹簧。
图14表示止逆联锁安全装置示意图 (27)固定杆 (28)联动杆 (29)、(30)杆 (31)刀状杆 (32)杆 (33)夹板 (34)复位弹簧 (35)弹性伸缩杆。
图15表示弹性伸缩杆的放大示意图。
实施例根据本发明的设计方案，按西欧300吨级船型，船长38.5米，型宽5.5米，吃水2.2米，过船水体尺寸39米×6米×(3.75米～2.55米)，选择3%梯度的航槽，水头9.6米，全长327米，每坡槽内投挡板10个，选择发动机功率400KW，最高牵引速度可达每分钟45米左右。
权利要求
1.双线连续循环水坡，其组成为水级上下游之间两倾斜航槽(2)、(5)，两航槽梯度相同，两端相互连通，并位于同一水平面内，其特征是(1)在两航槽(2)、(5)内设置有若干个相隔一定距离，可推动梯形水体移动的挡板(1)；(2)两航槽(2)、(5)的内外侧壁上分别设有凹槽(9)、(10)，内外循环链(4)、(3)设置在凹槽内；(3)在挡板(1)内侧一定高度与内循环链(4)的链节(14)固接，挡板(1)外侧的相应处装有插在外循环链(3)的链节孔内，并可自动脱离链节孔的弹性活动销(15)；(4)在航槽两端的连通处设置有若干个导向轮，并以轮(3A)，为主动轮，由动力装置(8)驱动；(5)在两航槽之间设有若干个止逆联锁安全装置(36)。
2.按照权利要求
1的水坡，其特征是两航槽的梯度为2%-3%。
3.按照权利要求
1的水坡，其特征是挡板(1)为矩形闸门，在内循环链一侧有两组轮(17)，共4个，在挡板(1)底部靠近内循环链的一半以内有两组轮(16)，共4个，每组轮分别由三角架(13)与挡板(1)相连。
4.按照权利要求
1和3的水坡，其特征是在航槽内及其连通处沿挡板(1)上每组轮子的运行轨迹铺设有导轨。
5.按照权利要求
1的水坡，其特征是在挡板(1)内侧底部以上的 1/3 处与内循环链(4)的链节(14)固接。
6.按照权利要求
1的水坡，其特征是内循环链为套筒滚子链，外循环链为园环链。
7.按照权利要求
1的水坡，其特征是在内外循环链的链槽(9)、(10)的底部设置有若干个托辊(12)。
8.按照权利要求
1的水坡，其特征是以三角形排列的轮(3A)、(3B)、(3C)和(3A′)、(3B′)、(3C′)为内循环导向。
9.按照权利要求
8的水坡，其特征是与主动轮(3A)和轮(3A′)分别同轴装有从动轮(3a)和轮(3a′)，与轮(3B)和(3B′)分别同轴有导向轮(3b)和(3b′)。
10.按照权利要求
1、8的水坡，其特征是在两航槽连通处与轮(3A)、(3A′)、(3C)、(3C′)上下游端相切的平面内设有轴线垂直于槽侧壁的轮(3D)、(3D′)、(3E)、(3E′)及轴线平行于槽侧壁的轮(3d)、(3d′)、(3e)、(3e′)，作为外循环导向。
11.按照权利要求
9、10的水坡，其特征是在导向轮(3d)和(3e)及(3d′)和(3e′)之间的外循环链分别内切于轮(3a)和(3c)及(3a′)和(3c′)。
12.按照权利要求
1的水坡，其特征是止逆联锁安全装置(36)是由连动机构构成，固定杆(27)与联动杆(28)在十字中心绞接，杆(28)的两端分别绞接有杆(29)和(30)，杆(29)、(30)端部又分别绞接有刀状杆(31)和杆(32)，并由夹板(33)在中心加以固定，刀状杆(31)转出航槽侧壁，伸进航槽，杆(32)与航槽侧壁相一致。
13.按照权利要求
12的水坡，其特征是在杆(30)上装有作为长度补偿器的弹性伸缩杆(35)。
14.按照权利要求
12的水坡，其特征是在固定杆(27)与连动杆(28)之间装有复位弹簧(34)。
专利摘要
双线连续循环水坡，是采用在上下游之间设置两梯度相同，两端相互连通的航槽，航槽内设有若干个挡板，内外循环链拖动挡板，挡板推动梯形水体连续不断循环运行，从而将水体上的船舶不断运往上游和下游。该发明连续省时，高效低耗，结构简单，特别适用于水运动脉上的需要。
文档编号E02B5/06GK86102899SQ86102899
公开日1987年2月11日 申请日期1986年4月16日
发明者朱国轩 申请人:朱国轩导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan