79-新型斜面水力运输机

1、第三届河海大学“水工创新杯”竞赛作品79-新型斜面水力运输机朱方园（06033101）1 ， 缪海萍（06162105）1 ， 杨波（06011323）21水利水电学院 水利水电工程 2土木工程学院 土木工程关键字：运输机， 闸室， 水力1、 概述新型斜面水力运输机，是充分利用水重、滑轮的动力特性和传统过水建筑物中的斜面提升式和多级闸室式的特点，以达到运物有效过水的目的。其简要分块概述如下： （1） 设计思路：对需要过物的水利枢纽，常需设置船闸或升船机以满足过船的要求，筏道和漂木道以满足过筏、过木的要求。对中小型水利枢纽，通过运用具有多种过物功能的斜面水力运输机，能够达到经济节约的目的。（2）

2、设计运行条件：1）承物箱运行方式：湿运式 2）坝型：土石坝 3) 水头：30m 4）运物：小型船只、木筏、散漂原木（3）特点：1）斜面提升式与闸室的有效结合。该传输方式采用下部斜面升降机和上部一级闸室的模式，可以减少闸室的级数，解决传统多级闸室水的大量消耗问题，并相对于传统的斜面提升式在相同的斜面长度下能够适用较高的上下游水头差。2）水力牵引代替机械动力驱动。该传输方式充分利用坝址取、用水方便的特点，通过滑轮与钢索的机械连接，利用两侧水箱的自重牵引承物箱，可以减少卷扬机、液压马达等的动力消耗。3）闸室排水的循环利用。该传输方式在上部闸室的两侧对称设置蓄水装置，与船闸通过排水孔相连。蓄水装置内的

3、水，可通过引水管将水引入两侧水箱，供水力提升使用，达到循环利用传输系统水量的目的，进一步解决过物建筑物中水的大量消耗问题。（4）适用场合1）水头：当水头较大时，由于斜面长度的要求加大，其经济性并不合理，故该传输方式适用于水头较小的中、小型水电站。2）坝型：对与较宽厚的坝型，如土石坝，下游坡度较缓，能更好适用斜面运行方式的要求。2、 原理（1）组成部分：承物箱、斜坡轨道、上部闸室、蓄水装置（2个）、水箱(2个)、滑轮（4只）（2）操作程序（以传输小型船只为例）：1）船由下游到上游： 船入承物箱 从蓄水装置引水，调节水箱水位 承物箱沿轨道向上游侧行驶 上侧闸门开启 进入闸室 上游输水阀门开启 闸室

4、水位与上游水位相平 上侧闸门开启 船驶入上游2）船由上游到下游：上游输水阀门开启 闸室水位与上游水位相平 上侧闸门开启 进入闸室 向两侧蓄水装置放水 船进入承物箱水内 调节水箱水位 下侧闸门开启 承船箱沿轨道向下游侧行驶 船离开承船箱，驶入下游（3）原理分析：通过对水箱水位的控制从而调节对承物箱的牵引力，以达到平稳行进的目的，可建立在一定的力学分析和模型资料的统计基础上。统计出在不同行进方向下承物箱水位与水箱水位间平稳行进的相关关系，以便于实际调节时的水量控制。3、 结语（1）总结新型斜面水力运输机是在传统上下游运输过水方式为基础的创新，具有设计巧，能耗小、水利用率高、过坝时间较短等优点。但是

5、存在如下问题：1）以水力提升代替机械动力提升，在提升的过程中对承物箱的牵引力由水箱水量控制，难以调节，事故率高，此外，提升平稳度难保证。改进设想：将机械动力与水力并行，通过合理的结合方式，在机械动力牵引的基础上进行适当的水力牵引。2）向闸室注水时，承物箱的稳定性差，在水位低于承物箱水位时，易造成车身的晃动，当运输船只时，对船的运行稳定性不好。改进设想：在闸室内设置系柱改善输水系统在闸室内的出流形式，如底孔缓慢出流，使出流更加平稳。 （2）体会参加本次“创新杯”竞赛，让我们感受很多。在制作模型的过程中，边动手边思考，大大锻炼了我们的思维和动手能力，让我们学会利用已学的力学知识发现问题、思考问题、

6、解决问题，是一次极好的锻炼机会。此次活动让我认识到：1）自身能力的局限性。在专业知识和动手能力等各个方面，我们还存在很多的缺陷。专业知识的积累不够深厚，动手能力还有待提高等等这些问题在进行过程中均严重影响了我们的制作进程和作品质量。2）创新思维的重要性。在模型制作和在参赛过程中对以往作品的了解，发现在生活和专业领域中存在很多可以改进和完善的地方，需要我们善于去发现不足，并用创新的观点去完善不足。3）科学规划与合理分配的重要性。在模型的制作过程中，成员之间合作显得十分重要，每个人充分发挥自身的优势才会有相得益彰之效。并且在整个构思设计到制作完成的过程都必须又有一个严格的规划和安排，否则整个过程会显得杂乱无章。4）要谨防眼高手低。由一理论构想到制成模型，并不是