一种超能高效节能湿式垂直升船机的制作方法

本发明涉及一种超能高效节能湿式垂直升船机，属江河升船机技术领域。

技术背景

当今中国是世界公认的水电及水利开发技术强国，甚至被誉为水电及水利技术一流技术强国，所以，世界上有很多国家都愿与中国合作，让中国帮忙开发水电技术，兴修水库、开发水电资源，中国的水电升船机制造能力被世界认可，国内的国家知名企业，如武船集团等，若能在开发制造出一种超能高效节能湿式垂直升船机，在世界升船机技术领域，中国将是名符其实的世界第一。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明又提出了一种超能高效节能湿式垂直升船机，其特征在于：左右两只“ii”字形、尺寸重量相等的承船箱对称相嵌在三排垂直承重墙的“日”字倒转90°形的升船骨架箱的两两竖垂、高矩形洞穴升降箱道内，两只承船箱被箱顶上平台所配装的三排组定滑轮及其上的奇、偶两组等长、四排组承重钢丝绳连接悬挂、驱动与控制；

两只承船箱各备装有相同规格性能的动力机械减速器群，每只承船箱中的2n只蜗杆螺母减速器分两排组并联相接于同一计转数输出电动机驱动高倍大功率减速器输出的同一动力轴、而被同步控制，n为自然数，每排减速器以相互等距间隔、一半同步正转、另一半同步反转的方式驱动两侧承船箱的每排滑杆式钢绳扣的管套内对应梯形齿左旋螺杆、右旋螺杆、左旋螺杆、右旋螺杆......的转动，继而同步微量调节着两排实接的滑杆长度调节装置等距伸长或缩短的量值，同一承船箱的减速机群按同一指令同步等转数地增加、或减少两只承船箱挂船点间的总长微距，进而保障承船箱适应于每天库顶及库底自然河道水位的不同水位实际变化，让升船机升降船只工作的一则下降承船箱被精准停在库底外侧辅助船坞箱的河道水面相平位置时，库顶承船箱内水位面稍低于库顶外辅助船坞箱的河道水位；

两部承船箱工作在库顶外侧的进出河道水位、库底外侧的进出河道水位及低于库底外侧的进出河道水位2.5倍承船箱高度的更低水位间；

升船机每次升降两部承船箱都是利用两承船箱合重力能驱动发电机发电的速度控制过程；

升船机工作包括了七项作业技术要求、十三项操作工作过程。

升船机包括了“日”字倒转90°形的升船骨架箱及其内的两只“ii”字形、尺寸重量相等可干可湿式的承船箱，两承船箱间的2n根钢丝绳连接动力驱动控制装置，库底下河侧、库顶上河侧进出船只的两对辅助船坞箱，四个船坞箱两两平行组对，每只“凵”字状船坞箱对应配装有一只“凵”字状密水连接器，其内还配装有上关下开的伸缩密水门，“凵”字状密水连接器可整体上下微量升降、适时跟随承船箱每天的停船高低位置，两只船坞箱升降船只所用的调节排水对应着一套特殊技术要求的三个蓄水池及相关的管道、阀门设施的相关技术要求。

升船骨架箱为倒90°“日”字形，是由三堵等长、等高、垂直光平的承重钢筋混凝土墙与其下的承力底座及顶部承力台面固成一体；顶部承力台面的长度等于三堵承力墙的长度，其两宽度外边线比两外墙间的内平面间距各小了一排钢丝绳上下矩形预留窄孔的宽度；在中承重墙的两侧各预留有一排钢丝绳上下矩形预留窄孔；即顶部平台共有四排矩形预留窄孔，为两排组钢丝绳上下穿通预留的矩形孔数为n只/排，n为自然数，均布于承力台面下的簿而较高的承力梁之间，四排共4n只矩形孔按奇数号钢丝绳、与偶数号钢丝绳前后错位一根簿承力梁的方式布置于左右升船骨架箱共四个侧墙面的左、右边侧，供奇数号钢丝绳、或偶数号钢丝绳的四排两组钢丝绳同步的左骨架箱内承船箱上升、右骨架箱内承船箱必下降的穿通使用，反之亦然；每排n只矩形孔的形态、大小间距都相等；顶部动力台面与下部的(2n+1)根簿式承重结构梁融为一体，两外墙内的两排矩形预留窄孔的内侧是两排窄式定滑轮底座安装位，其下台厚深至簿梁高度、与局部簿梁及侧承重墙融合成一个齿状长条厚实悬空承力梁，齿状长条厚实悬空承力梁搭压在下面两外墙向内侧伸出的(2n+1)条短臂簿牛腿支架梁上，得到短臂簿牛腿支架梁的有效辅助支撑；

升船骨架箱库底部为“匚”状，与外侧的“匚”状船坞箱形成“匚匚”，间距约1米左右，骨架箱“匚”与船坞箱“匚”的端部之间为隔断密闭相邻关系，骨架箱“匚”与船坞箱“匚”通过密水连接器收缩分离式隔开变成两个不同水位差的容水器、或伸长密闭相接承船箱成一个容水整体；船坞箱关闭密水门时，使升船骨架箱库底部为“口”状形成了低于河道水位2.5倍承船箱高度的更低水位，自身为“匚”接于河道的容水器，骨架箱供库底承船箱悬停和排水使用，承船箱、船坞箱各自打开密水门时，河道所接的船坞箱、密水连接器、承船箱三者成为一体容器，供船只进出；

库底承船箱通过排水至其下骨架箱的“口”状更低水位水的聚水池c中、减排水可调节库底承船箱的重量、使库底承船箱重量减成稍轻于库顶承船箱重量，聚水池c“口”状槽底装有抽排水管t及阀门z接于稍高于库底河道水面稍上方、密闭水池箱b的底面，与密闭水池b底部相接，密闭水池箱b底面还装接有排水管道h及阀门j、使水池箱b中的聚存水能自然地排入河道水面上，密闭水池箱b顶面向上接装有抽气管道s及阀门y，抽气管道s另一端口接于库顶稍低于辅助船坞箱下的密闭水池箱a的侧上方，密闭水池箱a的另一侧上方接有排水管道r及阀门x，用于接收船坞箱的工作补水，密闭水池箱a顶面向上接有短管式控气阀门q，密闭水池箱a底面向下接有适量长度的排水管道w及排水阀门k与库底河道水面相接；

升船骨架箱库顶中上部“冂”去角钩状之下为“||”与船坞箱“匚”的端部之间、也为隔断密闭相邻关系，间距约1米左右，骨架箱的“||”z轴旋转90°与船坞箱“匚”的端部之间为隔断密闭相邻关系，骨架箱与船坞箱通过密水连接器收缩分离式隔开变成一个河道水位的容水器、一个“||”两排承重墙，密水连接器伸长与“||”两排承重墙间悬挂承船箱相接成一个容水整体，船只可出入承船箱；密水连接器完全收缩回船坞箱时，船坞箱、承船箱便分开成两个容水器，当承船箱下降时，船坞箱不会影响承船箱的升降运行。

“ii”字形湿式承船箱为长条矩形“凵”槽状结构，在“凵”槽前后两端头各装有一扇上合下开式密水门，“长槽”加“两门”可构成一个大的存水容器、或干式长“凵”槽；在库顶、底对应的停船位置开门承船箱与船坞箱相对应的上合下开式密水门打开可进行注平水连接，让湿式承船箱中的船只出入，单独下开承船箱密水门，可使承船箱由“干式”变成“湿式”，湿式承船箱注平水状态下，能让船只在库顶、库底通过辅助船坞箱进出上下河道；承船箱、船坞箱的两对密水门只在库底或库顶的对应进出辅助船坞箱的端口位置开门、或关门；在船坞箱关门状态下，只打开承船箱的密水门，则湿式承船箱中的水只会对应排入水池a和水池c中，“湿式”承船箱排出水就变成了“干式”承船箱，一般地：升船机白天工作时承船箱为湿式，深夜不工作时应为干式，干式便于维修和第二天根据库坝上下两河道实际水位情况，微量调节承船箱的悬挂长度的变化值，即当天δli；

承船箱与船坞箱相对应的上合下开式密水门进行注平水连接，须在对应密水连接器连通承船箱与船坞箱状态下进行，没有密水连接器的连通，船坞箱的密水门是打不开的；

“湿式”承船箱排出水就变成“干式”承船箱，“干式”承船箱只存在于晚间收工后，密水连接器不连通承船箱、而使船坞箱密水门始终保持在上合关闭状态下；

升降船只工作在库顶或库底对应的停船位置时，承船箱、伸缩式密水连接器、辅助船坞箱三者才能组合成为一体容水器使用，伸长密水连接器相接承船箱，是为注平水让三容器水面相平、且只在相平时，承船箱密水门、船坞箱密水门才可按指令同时打开或关闭，两箱密水门打开时，可实现承船箱内船只与自然河道间的驶出、进入；关密水门后，又让密水连接器缩回到船坞箱密端头部，使承船箱与船坞箱保持一定间隔距离，以便后续无妨碍地升降两只承船箱及其内的船只；

升降船只前，承船箱、船坞箱的两道水密门被再次关闭，在密水连接器缩回辅助船坞箱后，下承船箱按指令开始适当排出承船箱中的部分多余水量，直至建立成所需的库顶承船箱的重量(即实际湿水线数值)稍高于库底承船箱的重量湿水线，即建立两船实际湿水线数值不等性的自由落体式升降船只的发电与控制工作状态；

承船箱备装有微调两只承船箱间挂绳总长距的功能和设备，两承船箱间可变的实际挂接总长li等于钢丝绳长度lo加2倍滑杆长度调节装置调节长度δli，即li＝lo+2*δli，以适应丰水、或涸水及平日时不同时期上下库区河道实际水位不断变化的自然条件，每天检查并根据上下河道实际水位信息、适时跟随性地调节干式承船箱的δli，便能常年保障升降船机安全地升降湿式承船箱、使库底承船箱能精准地停于承船箱水位线与其外辅助船坞箱的河道实际水位线相平一致的位置，库顶则是稍低于河道水位线位置；具体地：

“ii”字形湿式承船箱为钢筋混凝土结构，让其与三堵承力墙为相同材料物质体，有自然膨胀伸缩系数相同的好处，且超长超大的钢混承船箱也容易现场制作，这一小点很重要，但也可用不同材料物质体；

超大的承船箱的长条矩形“凵”槽，微观地看其左右及底部三侧基本结构单元，箱底剖面图为倒“日”90°形接“二”形、再接倒“日”90°形接“二”形......倒“日”90°形的多框架承力构件组合的大承力轻重量的钢筋混凝土箱框、包括其上下较厚的承力底板，两侧为高“冂”字去右下角钩形下框口的五面体与底板两侧端的边倒“日”外边口相拼接的“日”形融合体、相似于“凹”形的矩形内空槽的三个承力结构件固融相接、所组合成的承船箱基本承力单元，将这样的承力单元按承船箱长度轴心线，多个基本承力单元排队、对正平齐、拼接成一个硕大的整体矩形“凵”槽；

细看承船箱长条“凵”槽的两侧向：均为n个细高“日”字形并靠、同形相接，且“日”上“口”高度远大于其下的“日”下“口”，两“口”间的“一”便为整个承船箱全重量的承力厚板，也是承船箱钢丝绳真正的悬挂承力水平面；螺母座滑槽箱被嵌装于承船箱“日”上“口”内、固紧于两“口”间的“一”字箱重承力厚板上，滑杆式钢绳扣部件装于螺母座滑槽箱内，可上下滑动式伸长或缩短、但不能转动；装有推力轴承式的十字螺杆组合件可穿“日”下“口”的两个“一”的预留孔向上旋转式装入滑杆式钢绳扣部件内的螺母上，并将固定端盖从下向上穿固接于箱重承力厚板下板面上；大扭矩动力的减速器竖轴通过花式键接于十字螺杆下轴端上，减速器横轴端的大蜗轮接于另一总减速器的输出螺杆上方或下方，上下位置不同，所获的转向就不同，总减速器的输入轴上串接有刹车器，正向棘轮装置，反向棘轮装置，光电计转速轮盘测转数装置，离合器，大功率电动机，如此便就完成了升船机一套滑杆长度调节装置的组配与安装，该动力配置能使定转数正向或反向转动蜗杆、十字螺杆，让滑杆式钢绳扣只在螺母座滑槽箱内定量同步上下伸高或缩低，进而改变两承船箱间的δli距离微定量变化；

两根钢丝绳悬接于左右承船箱的两基本悬挂承力单元的四只滑杆式钢绳扣上，滑杆长度调节装置又作用于日字中横线式承船箱的座板，形成了升船机的两承船箱与钢丝绳、四排定滑轮的基本吊挂相接方式，2n个基本吊挂相接组成了两承船箱的整船吊挂相接，2n个“十”字形螺杆底端并接于两承船箱的两部动力驱动装置，被一只计转数电机驱动两只高倍减速器的输出端轴所驱动，便能使两承船箱或其中一只承船箱滑杆式钢绳扣随“十”字形螺杆的同步定量正向或反向转动而使两承船箱间发生δli距离的定量变化；

让承船箱左右两侧排的1、3、5......左排绳中的1、5、9......对应的螺母螺杆为左旋时，3、7、11......应为右旋螺母螺杆，右侧排的2、4、6......左排绳中的2、6、10......对应的螺母螺杆为左旋时，4、8、12......应为右旋螺母螺杆，如此左、右、左、右......旋向相反的调节设计，能有效中和升降承船箱过程中的合扭矩副效应；进而更好地使两承船箱间实际线长距离的同步定量伸长或缩短；

承船箱被悬吊挂空在升船骨架箱的三堵承重墙间，升降船只的工作过程为利用两船的合重力势能发电的存储备用过程，升降船只所需的低于下河道河面的水池c低水位，可用库顶密水池a及库底河面之上的水池b的组合抽排水建立，但每天两承船箱间的精准停船位置需根据当天上下河道自然水位情况而调节承船箱与钢丝绳挂绳点间的变化δli距离变化进行用电力驱动调节，即需要被计转数电机驱动的高倍减速器同步驱动滑杆长度调节装置、控制δli满足hi、ii，所以，调节δli距离应尽可能在承船箱为干式箱的状态下进行；

承船箱与钢丝绳端头间的实际距离可同步伸长或缩减同一个间距δli，这一功能是实现超能高效节能的核心技术，假设滑杆式钢绳扣及承船箱两侧承力侧板的高度为10米，且通过计转数电机机驱动承船箱2n个滑杆长度调节装置工作群的定量同步正转或反转的同步调节而集体完成，则一只承船箱距钢丝绳端头间的距离调节伸长数为0～10米，若调节两只承船箱，则可使实际总长li＝lo+2*δli的长度调节范围可增实现δli的调节，本发明采用并给出了螺母十字螺杆方式，人们还可采用液压动力同步定量调节控制，及其它更多更好的动力方式驱动实现。

承船箱依靠自身“ii”字形的外端四直角面包裹其内对应的三堵垂竖墙的四外直角，使承船箱工作于有约束的上下轨道式平移运动状态，特别是库顶、库底密水连接器的伸长连接，承船箱须被约束限位的作用尤其重要；

承船箱的存水功能是由“凵”水槽与两端口的水密门组合而成的长槽式装水容器完成实现的，承船箱内的存水可让升降的船只漂浮在长槽式装水容器中，长槽式装水容器两侧是依靠长条“凵”两侧密水板及其后的两只伸缩式溢水板协同实现的，在每条密水板中上部的同一高度是一排均布的排水孔，左右排水孔等高、等直经，并被背面箱槽的溢水板控制，见图6，溢水板可上下伸缩变化，伸高时，承船箱总容水体积增大，缩低时就减小总容水量，承船箱的湿水线高低控制就是靠两侧溢水板同步伸高、或同步下降缩低实现的，伸高可多接受来自于船坞箱的更多注平水，进而使船只出进承船箱不托底、更安全，等量同步缩降溢水板、可调控库顶、库底两承船箱的合重力量值，使库顶待下降承船箱的湿水线稍大于库底湿水线而实现，进而使升降两承船箱的工作变成为有利用重力势能发电的速度控制过程；

本发明升船机如同现代高铁工作模式一样，多工作于白天，晚间特别是深夜需停机检查维护，在停机时，应通过承船箱的水密门的开门放水，库顶承船箱排于水池a、库顶承船箱排于水池c，使湿式承船箱变成干式承船箱状态，停机检查维护期间也是让悬挂钢丝绳在更低承重下“休息”的过程；

每只滑杆长度调节装置的“十”字形螺杆的下端头通过花键接头与一只四级齿轮减速器的垂直输出轴相连接，输入长轴的大蜗轮并接于横轴蜗杆下侧u或蜗杆上侧v，v与u上下位置不同，可使驱动减速器的工作螺杆转向不同，若v下接啮合为正向，则上u啮合就必为反向，相邻的两个滑杆长度调节装置，要求u、v、u、v...式上下错开，有利于中和扭力副效应，与四级齿轮减速器输入长轴大蜗轮相并接的横轴蜗杆，被接于计转数电机驱动减速器的低速输出端；

减速器的计转数输出：减速器的高速输入轴上并接了刹车器、一套正向棘轮装置、一套反向棘轮装置、一套光电计转速轮盘测转数装置、离合器，离合器又与大功率电动机相接，电动机正向转动工作时，刹车盘、正向棘轮装置的棘爪为打开状态，电动机正向转动输出动力，通过离合器使高速轴转动计量其转数，假如滑杆长度调节装置需伸长的δli折算高速输入轴的转数为正向28754转时，看计转速的数值达到近28000转时，开始进行离合器的点离、点合电机动力输出模式，直到将实际转数同步定格在28754正负10个转数内、甚至更精准转数点，确认所输出的转数满足要求后，关扣正向棘轮齿装置的棘爪、刹紧刹车盘；若是需缩短的δli，则是让刹车盘、反向棘轮装置为打开状态，电动机反向......，确认后关扣反向棘轮齿装置的棘爪、刹紧刹车盘，输够转数后，因减速器的高速输入轴上的正向棘轮扑、反向棘轮扑的同时锁扣，又有刹车盘的协助控制，使滑杆长度调节装置总是被定格在一个固定位置点，不能变动，除非人为再次调节另一个δli，升船机执行湿式升降船只的工作过程，必须是滑杆长度调节装置处在被定格的一个固定位置点，不能变动状态；

承船箱的钢丝绳间距的长短调节有全智能控制和半智能半人工控制两种模式，两只承船箱的总重量调节也有全智能控制和半智能人工两种模式；

库底承船箱的工作排水重量调节是依靠承船箱底之下更低的负水位实现的，而更低的负水位的生成建立须靠高、低、更低的三个不同高度密闭水池abc及相关的管道、阀门的协同工作完成，人们可通过排出库顶水池a内高势能水，释放能量而产生很强的空气负压、将最低水池c的存水吸抽到稍高于河面的水池b中，抽完水池c中的存水后，又关闭水池c与水池b间的管道t的阀门z，打开排放水池b的存水的阀门j，又排尽水池b中的存水，如此一次又一次地维持建立库底超低的水位的协同配合工作，利用库顶水池a中的高势能排水抽取库底水池c中的存水，使其上升到高于库底河面的底水池b的循环过程，具体地：

库顶的高势能水通过管道r、打开阀门x、阀门q进入一个密闭的水池a中，水池a又通过抽气管道s、开关阀门y与库底稍高于河道水面的密闭水池b顶面相接，水池b底面又通过开关管阀门z、抽水管道t与河底下的库底聚水池c的底部相贯通；密闭的水池a顶部通过空气阀门接于池外大气、水池a底接于管道w通过阀门k与库底河道水面相通，水池b的底部接于管道h通过阀门k与库底河道水面上的空气相通；

关闭水阀门k，打开阀门x与空气阀门q，将库顶承船箱的工作余水量或船坞箱的补水先通过管道r、排存于水池a内，排尽承船箱的工作余水量后，关闭水阀门x、空气阀门q，再有序打开抽气阀门y、水阀门z、阀门k，高势能水便经管道w、阀门k排入库底河面，随高势能水的能量释放，水池a上部产生高负压真空，而使聚水池c中的蓄水通过管道t自然抽吸进入水池b中，直至抽尽聚水池c中的所有聚水、排尽水池a中的存水，再随后又同时关门阀门z、打开水池b的排水阀门j，空气通过管道w、阀门k，经水池a、阀门y、管道s进入水池b，排空水池b存水之后，又关闭阀门k、阀门j、阀门y，如此往复不断地利用库顶高势能余水量排入水池a，又利用水池a的高势能水抽排水池c中的存水于水池b中，再次排尽水池b中的存水，为库底承船箱创造良好的低位水条件，持续维持一种超能高效节能湿式垂直升船机的绿色节能升船工作的正常运行。

装在升船骨架箱顶平台上的动力驱动装置及三排组、共4n只定滑轮及2n根钢丝绳的布置与安装：中排2n只宽式定滑轮沿中承重墙的中心线均布、共轴安装，宽大定滑轮与绳啮合的槽宽稍大于钢丝绳2倍直径、与绳啮合的内圆工作面直径稍大于中部承力墙厚度；

中排宽式定滑轮的径向两外侧下是(n+1)根簿承力梁、墙面与平台内边组成的两排各n只矩形预留窄孔，与两外墙侧各一排矩形预留窄孔的共四排矩形预留窄孔按左箱左排与右箱左排、右箱右排与左箱右排组对，错位使用1、3横排孔、4、2横排孔矩形预留窄孔各自组对；按中承重墙线上的定滑轮1、2、3、4、5......编序对钢丝绳进行奇偶钢丝绳号编组，左墙1排1孔、中墙右3排1孔为1号钢丝绳穿用，右墙4排1孔、中墙右2排2孔为2号钢丝绳穿用，如此错位交替；中墙轴向排序为1、3、5......奇数号钢丝绳对应的预留孔位，与中墙轴向排序为2、4、6......偶数号钢丝绳对应的预留孔位间相互平行错位、各自穿用四排孔的1、3排孔和2、4排孔，形成1号钢丝绳穿(1、3)排1号孔、2号钢丝绳穿(2、4)排1号孔、3号钢丝绳穿(1、3)排2号孔、4号钢丝绳穿(2、4)排2号孔、5号钢丝绳穿(1、3)排3号孔、6号钢丝绳穿(2、4)排3号孔......交替错位；

1、3、5......号钢丝绳中的1、5、9.....对应下接左承船箱左侧的滑杆长度调节装置中的螺杆为右旋时，3、7、11.....对应下接左承船箱左侧的滑杆长度调节装置中的螺杆为左旋，有利于中和扭力；同法对应地2、4、6......号钢丝绳中的2、6、10.....对应下接左承船箱左侧的滑杆长度调节装置中的螺杆为右旋时，4、8、12.....对应下接左承船箱左侧的滑杆长度调节装置中的螺杆为左旋；

长度为l的左n根奇数号钢丝绳一端固接于左承船箱的左侧船壁对应的滑杆式钢绳扣孔上，垂直向上穿对应的钢丝绳矩形预留窄孔及左上窄式定滑轮，再向右绕转90°，与对应的中排宽式定滑轮顺时针绕转450°、向右下穿对应的钢丝绳矩形预留窄孔，与右承船箱的左侧船壁对应的滑杆式钢绳扣孔相接；

长度为l的右n根偶数号钢丝绳一端固接于右承船箱的右侧船壁对应的滑杆式钢绳扣孔上，垂直向上穿对应的钢丝绳矩形预留窄孔及右上窄式定滑轮，再向左绕转90°，与对应的中排宽式定滑轮逆时针绕转450°、向左下穿对应的钢丝绳矩形预留窄孔，与左承船箱的右侧船壁对应的滑杆式钢绳扣孔相接；

钢丝绳悬接于滑杆式钢绳扣上，滑杆长度调节装置又作用于日字中横线式承船箱的座板，且滑杆长度调节装置总是被定格在一个固定位置点，不能变动，如此便形成了升船机的承船箱与钢丝绳、四排定滑轮的吊挂相接方式；

滑杆长度调节装置的“十”字形螺杆底端并接于同一动力驱动装置，并受同一部计转数电机所驱动高倍减速器的输出端轴的驱动，使钢丝绳悬接于滑杆式钢绳扣可上下微量伸高、或缩低，使承船箱满足库坝上下水位的承船箱间δli微量伸缩调节就成为一项常规易行之事了，δli微量伸缩调节与调节后的被牢靠地定格在一个固定位置点，即“能调”又“锁紧牢靠”，二者相互结合支持，充要地支撑升船机，使其既能适应库坝上下河道自然水位变化，又能保障升降船只工作始终处在安全、可靠、稳定的技术保障之中。

库顶或库底船只出进的四个辅助船坞箱也为长条矩形“凵”槽状结构，其端口串装有密水连接器、水密门，船坞箱端口距库顶或库底的承船箱的两个外端平面间距约50cn左右，长条矩形“凵”槽船坞箱的远端一侧与自然河道相通，船坞箱内的水位高度也就是河道自然水位，辅助船坞箱依靠密水连接器与承船箱外端面实现连接或脱离断开，密水连接器处在连接状态时，船坞箱可通过密水连接器向承船箱内适量注水，直到两水面相平，随后分别打开承船箱及船坞箱的水密门，就可让船只的出进承船箱；

又分别关闭两对水密门，再次缩回密水连接器，使承船箱及船坞箱完全脱离，断开距离为50cn时，便可实施升降承船箱及其内船只的相关水位调节、升降船只、同步建立水池c更低水位的工作。

船坞箱的四只密水连接器被各自被嵌装于库顶及库底的两组辅助船坞箱靠近承船箱的端口中，密水连接器自身与辅助船坞箱密水，其形状也是矩形“凵”状，稍簿的“凵”状密水连接器的外侧为软质密水材料，内部为硬质可变形的支架，支架一端固定于辅助船坞箱的端口内，另一端朝向承船箱可伸可缩、并能与承船箱的“凵”状端口面相接而密水，伸长密水连接器与承船箱相接，则承船箱、密水连接器、辅助船坞箱可融合组成同一条直线上的一体容水器，这为船只出进承船箱创造了必要条件，密水连接器缩回至辅助船坞箱端口内，则承船箱、辅助船坞箱便成为分开，成为两个不同的装水容器，分隔开是为湿式承船箱湿载着船只、进行一侧升船、另一侧降船工作创造无任何妨碍的必要条件；

密水连接器均可与辅助船坞箱保持向上或向下的微量调节的自动升降跟踪功能，以适应保障河道实际水们变化，使其始终能外内侧承船箱停止的端头对应进行密水相接。

所述一种超能高效节能湿式垂直升船机，其工作需有特用调节库底承船箱排水所需的更低于河道水面的低水位(ii-h)的支持，所建立的(ii-h)水位只为库底承船箱专用，ii为库底船坞箱及其外下河道的自然水位，h为承船箱高度值，更低的海拔(ii-h)、甚至是(ii-2.5h)的更低蓄水池c水位ji，该低海拔水位可用库顶的高势能水及其相关的管道和阀门控制自由落体的能量释放、而进行排水-抽气-抽水-再排水来建立，具体参见图7：

两个密闭存水池a、b与水池c分别是库顶稍低于船坞箱下方、库底最高河道水面ii之上、比ii至少低一个承船箱高度h、甚至更低的2.5h位置；最低蓄存水池c、密闭存水池a分别用于蓄存库底、库顶承船箱中的工作排存水量，库底承船箱溢流排水被汇存于更低的蓄水池c内；

库顶辅助船坞箱水可通过管道r、阀门x和阀门q的打开、阀门k的关闭，将适当存水流于水池a中；

抽出水池c的存水进入水池b并积存之后，又被排入河道的工作过程：

有序关闭阀门x、阀门q、阀门j和打开阀门y和阀门z、阀门k，水池a中的存水通过垂直竖排管道w、阀门k排到库底自然河道水面以上的某一高度点，排水的势能释放必在密闭存水池a产生超低的负气压，该负气压通过管道s、阀门y、水池b、管道t、阀门z，使存水池c中的蓄水进入密闭水池b中存留，直到抽空水池c中的所有蓄水，再关闭阀门z，打开阀门j，则空气通过管道w、阀门k，经密水池a、管道s、阀门y向密闭存水池b中补入空气，使水池b中的所有存水排空排尽于库底河面上，再次关闭阀门k、阀门j如此一次轮回的抽排水建立更低水位的工作就完成了，随着每次升降船只工作过程的进行，此种抽排水建立更低水位的工作也在同时进行，如此一次又一次地升降船只、抽排水建立更低水位条件，有效地维持了升船机的升降船只工作。

升船机工作的七项作业技术要求，具体地：

(1)两承船箱的标记停船刻度线的位置高度相同，且可被人为地同步调高与高低，以满足各轮次船只吃水深度的实际情况，物别是某些特殊船只吃水深度较大的船只；

(2)升船机工作中承船箱的减排水须兼顾下一轮次被升降船只的吃水深度情况，既使两承船箱湿式重量尽可地小，又能保证船只出入承船箱“不触底”的安全问题；

(3)升降船只前库底承船箱的减水动平衡：因升船机工作是自由落体微量发电过程，两承船箱合重量应尽可能满足发电机每次能多发电的要求，还要兼顾保证船只出入承船箱的安全问题；

(4)升船机为特种设备，升船机须多工作于白天，晚间特别是深夜需停机检查维护，在停机时，应通过承船箱的水密门进行开门放水，使承船箱变为干式承船箱状态，每天升降船只前，应适时检查两承船箱间的总悬挂线的实际长度li，看其是否满足当天上下河道水面海拔高度hi，id的实际情况；li＝lo+2*δli，lo为钢丝绳定长度，δli为承船箱当前所调悬挂长度值，若实际δli不符合当天hi，id的实际情况，就应及时微量调节δli，将当天的δli调在0到稍大于[2(hi-ii)-c]范围内；

(5)升船骨架箱底部的下凹空间只允许位于库底的承船箱调重排水使用，库底蓄水池c的积水拔高为ji，规定要求ji不大于(ii-1.5h)；

(6)两承船箱始终工作于升船骨架箱内悬挂空间内，两承船箱各自悬停于库顶、库底出入船只的工作位置时，库底承船箱内的水面应与船坞箱河道水面相平齐，承船箱底面不允许触及船坞箱底钢筋混凝土底面，库顶承船箱内船只顶部不得触碰升船骨架箱顶部结构梁及任何硬质物件；

(7)库底辅助船坞箱不允许直接向升船骨架箱内开水门排水，只允许向升船骨架箱内的承船箱内注平水。

升船机的工作过程与性能，具体地：

1)打开升船机总电源，先启用半智能人工操作模式，检查当前库顶、库底河道水位hi、ii及对应的当前承船箱滑杆长度调节装置的δli伸缩数值，若δli在0到稍大于[2(hi-ii)-c]范围内，c为库名常数，勿需调节δli，若δli为负数、或大过[2(hi-ii)-c]的正数，则需开启承船箱的调长操作，使δli回到0到稍大于[2(hi-ii)-c]的数值范围内，调节δli须在承船箱无水的干式承船箱状态下进行；

2)检查库底低位水池c的当前ji的情况，若小于(ii-1.5h)即可进行升船工作，若过大，需让库顶船坞箱给水池a补水给水池a，再进行水池a排水式抽水，将水池c中的低水位ji降到小于(ii-2.5h)；

3)δli、ji均确认合格无误后，将库顶承船箱停在标记线稍低于河道水位位置，即库顶承船箱内水面拔高ih稍稍低于船坞箱河道水们hi位置时，以便适当接收河道进出船只的注平水作业准备，库底承船箱标记线须在库底河道水位相平位置，即id≈ii位置，以便再次升降船只前，适当排出库底承船箱的排水减重；

4)查看刹车器有效工作后，库底、库顶相继让辅助船坞箱开启外端密水连接器，确认触承船箱并与密水连接接通密水后，再执行库底辅助船坞箱向密水连接器、库底承船箱注水、平水作业，待三者水面等高一致时，再各自打开承船箱、船坞箱的密水门，确认其完全打开后，再让船只驶入承船箱；

5)确认船只驶入承船箱停稳后，各自关闭承船箱、船坞箱的密水门，随后收回密水连接器，此时库顶、库底承船箱内的水位分别与外侧河道水位相等；

6)确认两只密水连接器完全缩回，再按指令对承船箱进行减水，库底承船箱减水排到水池c中；

7)当减水达到库顶承船箱湿水线稍高于库底承船箱的指令数值时，升船机便开始自由落体驱动定滑轮、定滑轮又通过中心轴、高倍机械增速器、带动励磁发电机发电的有效速度控制过程；

8)接近停车末端前，增大励磁电流，控制承船机减速，直到借用刹车器将下上承船箱又一次停在与下河道水位相平的位置、稍低于上河道水位的位置处；

9)承船箱停稳后，稍停片会儿，库顶、库底船坞箱按指令伸出密水连接器与承船箱相接，再是注水、平水，合格后、上下各自打开对应的密水门，放船出、入承船箱，随后又再次关闭对应的密水门、收缩回密水连接器；

10)确认进入承船箱中船只停位稳定正确后，便又开始下一轮次的升降船只前的库底承船箱的减排水工作，继而是库顶承船箱开始重力拖动下降、库底承船箱开始合重力拖动上升；

11)与每轮次升降船只工作的同时也进行水池a的排水而抽守水池c的相关工作，为下一轮次的升降船只排水进入水池c建立低水位做条件准备，水池a中的存水引自于船坞箱河道水，也可以是承船箱的排水，水池a存水通过管道r、阀门x能确保排水池a之水量能抽尽水池c之存水的水量；

12)如此第一轮次、第二轮次......，往复不断地进行着升降船只、排水池a水抽尽水池c存水的超能高效节能垂直升降船只的工作过程；

13)完成当天所有升船工作后，排空上下承船箱中的存水，交由设备维护人员详细维护检查升船机；

本发明升船机只所以超能、高效，一是升船机的升降船只工作是自由落体的发电控制过程，因钢筋混凝土结构的承船箱与钢筋混凝土结构承力墙间的热冷膨缩系数相同，其承力墙、承船箱均可以制做的更长更大，这是超能之其一；本发明的升船机为两只承船箱的同时工作，且两承船箱间的动态平衡很容易调节实现，只要保障每次下降一侧承船箱重量稍大于上升一侧承船箱的重量，则可同时实现升一侧库底船只，也同时降另一侧库顶船只，双程工作升降比当前单程升或单程降的升降能力、效率均增长一倍！这既是超能之其二，也是明显的高效之道理；

本发明升船机只所以节能，是因为两只承船箱均为湿式船箱，假设两只承船箱的干重量都是p，且承船箱内容水空间为同一长条正六面体，据阿基米德定理可知，两只承船箱内各自承载的船只的总吨位重量便可简单地用浸水湿水线高度值来表达和衡量计算，特别在当今电脑智能技术非常成熟的年代，采用智能计算自动控制，每轮次升降，可通过调控两箱的水位高度，轻而易举地做到让库顶待下降一侧承船箱的水位高度略大于库底待上升侧承船箱水位高度的一个最佳计算指定值，即可保证两承船箱整体系统处在一个利用地球自由落体驱动发电机发电量大小的控制工作状态，人们只需通过调节控制发电机的励磁电流大小，就可控制两只承船箱的速度大小，再适当借用刹车器控制升降起始及末端的加速、减速，采用这种驱动控制方式的节能道理也是显尔易见的，这是节能其一；事先引库顶船坞箱水量存入水池a中，再放排水池a到库底河面，借水势能释放在水池a顶部产生的较大负压、作用于库底河道水面上的水池b的中继作用，将库底河道底部之下的水池c中的聚水量抽排于库底河道水面，这是节能其二；

一种超能高效节能湿式垂直升船机只有承船箱间极短时间的适应库顶、库底实际河道水位条件的δli伸缩数值调节、自动化控制需用电能、晚间照明用电外，其它都是发电储能过程，所以本发明升船机的电能储备是远远高过δli伸缩数值调节、自动化控制需用电能、晚间照明用电总能量，真是绿色、环保。

附图说明

图1是一种超能高效节能湿式垂直升船机形态结构主视图；

图2是一种超能高效节能湿式垂直升船机形态结构俯视图；

图3是一种超能高效节能湿式垂直升船机的滑杆式钢绳扣组件装配示意图；

图4是承船箱左右两承力侧板的多“日”字形结构示意图；

图5是滑杆式钢绳扣装入承船箱侧板的“日”字形示意图；

图6是承船箱存水与溢排水结构示意图；

图7是库底排水低水位条件的建立方式示意图；

图8是滑杆长度调节装置动力连接示意图；

上述多图中包括了：承重墙(1)，承船箱(2)，船只(3)，支承牛腿梁(4)，宽式定滑轮(5)，库顶台面(6)，窄式定滑轮(7)，钢丝绳孔(8)、承力簿梁(9)，偶数号钢丝绳(10)，奇数号钢丝绳(11)，船坞箱关水门(12)，船坞箱(13)，河下蓄水池c(14)，池底抽水管t(15)，箱底排水管(16)，密水连接器(17)，密水门(18)，螺母座滑槽箱(19)，滑杆式钢绳扣(20)，装轴承式十字螺杆(21)，推力轴承(22)，船箱中座承重板(23)，承重螺母(24)，滑杆长度调节装置(25)，“日”字形下短口(26)，“日”字形上长口(27)，溢水排管(28)，溢水调节板(29)，溢水口(30)，库项承船箱排水管道r(31)，库顶进水阀门x(32)，库上密闭水池a(33)，长闭空气阀门q(34)，抽气阀门y(35)，抽气管道s(36)，排水管道w(37)，a池排水阀门k(38)，b池排水阀门j(39)，密闭存水池b(40)，b池排水管h(41)，抽水阀门z(42)，聚存水池c(43)，抽水管道t(44)，横垂式四级减速器(45)，大蜗轮(46)，蜗杆(47)，高速级减速器(48)，刹车器(49)，正向棘轮装置(50)，反向棘轮装置(51)，光电计转速轮盘测转数装置(52)，离合器(53)，大功率电动机(54)。

实施例一：一种超能高效节能湿式垂直升船机库底特用低水位条件的建立方式，见图1、图7。

库顶承船箱(2)、船坞箱(13)之部分调节余水可通过管道r(31)、阀门x(32)、阀门q(34)的排气，使高势能水存入水池a中；库底承船箱(2)中的排水经箱底排水管16聚存于河下蓄水池c(14)中，有序关闭阀门x(32)、阀门q(34)、b池排水阀门j(39)，打开抽气阀门y(35)、抽水阀门z(42)、排水阀门k(38)，水池a中的高势能水通过高竖排水管道w(37)、排水阀门k(38)流入库底河面的同时，在水池a(33)产生大负压，经抽气阀门y(35)、抽气管道s(36)、水池b(40)、抽水阀门z(42)、抽水管道t(44)，使聚存水池c(43)的存水进入水池b(40)，直至抽干吸尽聚存水池c(43)存水于水池b(40)中，随后关闭抽水阀门z(42)、打开b池排水阀门j(39)，则空气经排水阀门k(38)、管道w(37)、库上密闭水池a(33)、抽气阀门y(35)，抽气管道s(36)，排尽密闭存水池b(40)中的所有存水，又关闭b池排水阀门j(39)、a池排水阀门k(38)，如此一个轮次的特用低水位条件的建立就完成了。

实施例二：一种超能高效节能湿式垂直升船机滑杆长度调节装置的组装与安装，见图1、图3、图4、图5。

将图3b的滑杆式钢绳扣(20)机件套进图3a的螺母座滑槽箱(19)中，再将其组合件套装于承船箱的“日”字形上长口(27)中，与船箱中座承重板(23)及“日”字形上长口(27)周边固紧；取一只推力轴承(22)从十字螺杆螺线端头套装于十字螺杆螺线十字横圆台的上端头往下至十字处，便组成了装轴承式十字螺杆(21)，将装轴承式十字螺杆(21)从下“日”字形下短口(26)向上旋转接于滑杆长度调节装置(25)的承重螺母(24)，旋紧后，装上下端盖，将偶数号钢丝绳10或奇数号钢丝绳11的端头接在滑杆式钢绳扣(20)上，便就完成了一种超能高效节能湿式垂直升船机滑杆长度调节装置的组装与安装。

实施例三：一种超能高效节能湿式垂直升船机的工作过程，见图1、图2、图3、图4、图5、图6。

先将升船机的两承船箱(2)停在库顶、库底的准确位置；

1)打开升船机总电源，先启用半智能人工操作模式，检查当前库顶、库底河道水位hi、ii及对应的当前承船箱(2)的滑杆长度调节装置(25)的δli伸缩数值，若δli在0到稍大于[2(hi-ii)-c]范围内，c为库名常数，勿需调节δli，若δli为负数、或大过[2(hi-ii)-c]的正数，则需开启承船箱(2)的调长操作，使δli回到0到稍大于[2(hi-ii)-c]的数值范围内，调节δli须在承船箱(2)无水的干式承船箱(2)状态下进行；

2)检查库底低位聚存水池c(43)的当前ji的情况，若小于(ii-2.5h)即可进行升船工作，若过大，需让库顶船坞箱(13)给水池a(33)补水给水池a(33)，再进行水池a(33)排水式抽水，将水池c(43)中的低水位ji降到小于(ii-2.5h)；

3)δli、ji均确认合格无误后，将库顶承船箱(2)停在标记线与河道水位相平，即ih≈hi位置时，库底承船箱(2)标记线也能在库底河道水位相平位置，即id≈ii位置；

4)查看刹车器(49)有效工作后，库底、库顶相继让辅助船坞箱(13)开启外端密水连接器，确认触承船箱(2)并与密水连接器(17)接通密水后，再执行库底辅助船坞箱(13)向密水连接器(17)、库底承船箱(2)注水、平水作业，待三者水面等高一致时，再各自打开承船箱(2)、船坞箱(13)的密水门(18)，确认其完全打开后，再让船只驶入承船箱(2)；

5)确认船只驶入承船箱(2)停稳后，各自关闭承船箱(2)、船坞箱(2)的密水门(18)，随后收回密水连接器(17)；

6)确认两只密水连接器(17)完全缩回，再按指令对承船箱(2)进行减水，库顶承船箱(2)减水排到水池a(33)中，库底减水排到水池c(43)中；

7)当减水达到库顶承船箱(2)湿水线稍高于库底承船箱(2)的指令数值时，升船机便开始自由落体驱动定滑轮、定滑轮又通过中心轴、高倍机械增速器、带动励磁发电机发电的有效速度控制过程；

8)接近停车末端前，增大励磁电流，控制升船机减速，直到借用刹车器(49)将上下承船箱(2)又一次停在与上下河道水位相平的位置处；

9)承船箱停稳后，稍停片会儿，库顶、库底船坞箱(13)按指令伸出密水连接器(17)与承船箱(2)相接，再是注水、平水，合格后、上下各自打开对应的密水门(18)，放船出、入承船箱，又再次关闭对应的密水门(18)、收缩回密水连接器(17)；

10)确认进入承船箱(2)中船只(3)停位稳定正确后，便又开始下一轮次的升降船只(3)的工作；

11)每轮次升降船只工作的同时也进行水池a(33)的排水而抽守水池c(43)的相关工作，为下一轮次的升降船只(3)排水进入水池c(43)建立低水位做条件准备，水池a(33)中的水不够用，可通过管道r(31)、阀门(32)从库顶船坞箱(13)补引少量水注入水池a(33)，确保排水池a(33)之水能抽尽水池c(43)之存水；

12)如此第一轮次、第二轮次......，往复不断地进行着升降船只(3)、排水池a(33)水抽尽水池c(43)存水的超能高效节能垂直升降船只(3)的工作过程；

13)完成当天所有升船工作后，排空上下承船箱(2)中的存水，交由设备维护人员详细维护检查升船机。