|
钢丝绳卷扬平衡重式垂直升船机的承船厢与厢内水体的质量和平衡重质量直接关系到主机强度设计计算与主驱动电机容量选择，是主机设计重要参数。由于存在着承船厢与水体的质量计算误差、制造误差及承船厢受力以后变形引起水体质量误差等多种因素，因此，有必要在现场对承船厢与水体的质量进行测试并根据测试结果调整平衡重质量，使其符合设计要求。
1 油缸压力测试法
钢丝绳卷扬平衡重式垂直升船机的主机结构与布置特点之一是：卷筒内侧出绳依次下连调节螺杆、调平油缸并与承船厢吊耳相连，卷筒外侧出绳与力矩平衡重相连，滑轮内侧出绳与承船厢吊耳相连，滑轮外侧出绳与静力平衡重相连，卷筒内外侧出绳分别称作船厢力矩绳与平衡力矩绳，滑轮内外侧出绳分别称作船厢静力绳与平衡静力绳。
由于测试时，承船厢与厢内水体均处于静止状态或匀速率升降状态，因此，承船厢与水体的重力在数值上等于船厢力矩绳与船厢静力绳的拉力之和。船厢静力绳拉力可进行实测，也可由静力平衡重的重力通过计算求得，船厢力矩绳拉力可由调平油缸上下腔压力与油缸摩阻力或调节螺杆拉力或串连在调平油缸上部的拉力传感器测出。
调平油缸通常分为4组，每组测试2套油缸即可，但由于各缸的摩阻力数值不同，所以，油缸出厂前应对各缸按设定拉力进行摩阻力测试。
本方法及下述方法2、方法3均以岩滩升船机的测试仪器设备的精度与有关参数作误差分析：
静力平衡重质量260 t，采用50 t地磅测试，其精度±2%；船厢静力绳拉力2525 kN，精度±2%；调平油缸压力采用压力传感器测试，精度±1%，油缸摩阻力采用拉力传感器测试，精度±1%；船厢力矩绳与船厢静力绳的拉力之和为14028.3 kN，误差±1.18%；承船厢与水体的质量为1 430 t，其误差为±1.18%。
2 应变片测试法
将应变片按测试要求贴在调节螺杆的光段上，通常调节螺杆的数量较多，如全部调节螺杆贴片，一则贴片工作量大，另则测试所需的仪器设备数量也很多，因此，仍按调平油缸分组方式将调节螺杆分为4组，按每组2件调节螺杆贴片为宜，贴片与未贴片的调节螺杆拉力差值应据相关油缸摩阻力差值确定，因此，油缸出厂前需对各缸摩阻力进行测试。
误差分析：静力平衡重260 t，精度±2%；船厢静力绳拉力2525 kN，精度±2%；调节螺杆拉力为11601.4 kN，考虑到贴片方式误差，应变仪误差，贴片处零件的几何形状与尺寸偏差，其综合误差约为上偏差+3%，下偏差0；船厢力矩绳与船厢静力绳的拉力之和为14028.3 kN，误差为上偏差+2.82%，下偏差-0.36%；承船厢与水体的质量为1430 t，其误差为上偏差+2.82%,下偏差-0.36%。
3 拉力传感器测试法
测试前需将测试部位的调节螺杆拆卸，装上拉力传感器，由于拉力传感器长度与调节螺杆长度不一致，其上下端需通过过渡连接件才能与钢丝绳锥套及调平油缸进行连接。由于测试点不宜太多，可按调平油缸分为4组方式，每组设置2套拉力传感器进行测试，设置与未设置拉力传感器的测点拉力差值，应按相关油缸摩阻力差值确定，因此，油缸出厂前应对各缸摩阻力进行测试。
误差分析： 由于油缸压力传感器精度与拉力传感器精度数值一样，故承船厢与水体的质量为1430 t，误差±1.18%。
4 综合测试法(浮力法+流量法)
将承船厢置于船厢池水中，为防止下游引航道水流干扰，关闭下闸首检修闸门或下闸首工作闸门，待船厢池水面平静后，根据厢外水面线可确定浮托力，此浮托力数值等于承船厢重力，从而求得承船厢质量。确定浮托力需对淹没在水中的厢外钢结构体积进行计算与厢外水面线以下承船厢槽形体积进行计算与测试，承船厢的质量误差取决于上述计算误差与测试误差。
然后，对厢内充水至额定水深，充水设备中设置流量计，其精度±1%，根据充水的流量与时间即可求得厢内水体的质量。两项合成即可求得承船厢与水体的质量。
5 电流测试法
承船厢厢内水深为额定水深，测试时承船厢设定位置为卷筒与滑轮的内侧钢丝绳质量之和等于卷筒与滑轮的外侧钢丝绳质量之和，从设定位置算起上下各3 m为测试行程，采用增减平衡重质量的方法，使承船厢上升与下降过程经过设定位置时刻4台主驱动电机的电枢电流值或转子电流值之和相等，此时的平衡重质量即为承船厢与水体的质量。
本方法仅适用于不下水型式升船机承船厢与水体的质量测试。
6 计算法
根据承船厢与水体的质量计算值可初步确定平衡重的质量，承船厢与水体的质量误差可分项按相对值或绝对值进行估算，实际误差不应大于估算误差，如有必要可进行少量项目测试，并对承船厢与水体的质量计算值与误差进行修正。
仍以岩滩升船机有关参数进行误差估算：机械设备质量50.121 t，误差±10%，液压设备质量36.418 t，误差±8%，结构件质量357.037 t，误差±5%，电源、电控与检测设备质量21.424 t，误差±4 t，厢内水体质量965 t，误差±2%，则承船厢与水体的质量为1430 t，误差±3.47%。
7 结语
(1)承船厢与水体的质量应进行现场测试，通过测试调整平衡重质量，使承船厢与水体的质量和平衡重质量的差值限定在设定范围内，从载荷力矩这一角度满足主机正常安全运行要求。
(2)应对承船厢与水体的质量误差进行分项分析与估算并求得计算误差，任何一种测试方法其误差如超出或接近计算误差，则这种测试方法是没有实际意义与实用价值的。
(3)油缸压力法误差较小，但需对各缸进行摩阻力测试；应变片法误差较前者稍大，而现场贴片，测试工作量较大，也需对各缸进行摩阻力测试，故不宜采用；拉力传感器测试法误差较小，但也需对各缸进行摩阻力测试，还需增加过渡连接件，但如在各船厢力矩绳均设置拉力传感器进行测试，则不需对油缸摩阻力进行测试；综合法与电流法没有测试经验，其误差不宜置评。
(4)承船厢与水体的质量可采用多种方法测试，本文只介绍几种，抛砖引玉。各工程具体选用哪种方法要根据测试误差大小、现场测试工作量、现场条件及安装调试进度等因素综合考虑作出选择。
(5)设计单位应超前考虑承船厢与水体的质量测试方法，才有可能取得满意的测试成果。
|
网友评论：（只显示最新10条。评论内容只代表网友观点，与本站立场无关！）
