大型升船机主提升系统制造关键技术研究及应用

成果基本信息
关键词：	升船机;主提升系统;钢丝绳;水电站
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	9512018Y2843	资源采集日期：	2019-04-15

研究情况
单位名称：	中国水利水电夹江水工机械有限公司	技术水平：
评价证书号：		评价单位：	四川省科学技术厅
评价日期：	2018.10.18	评价证书号：

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
1研究背景　　水电工程通航构筑物中，大型钢丝绳卷扬提升式垂直升船机（以下简称升船机）具有过坝速度快、耗水少、运行成本低等优点，几乎所有带航运功能的内河水电站尤其是大型水电站基本都设计有这种大型升船机，作为中型吨位以下船只快速过坝的解决方案。大型升船机是典型的极端化、高强度、大跨度、超宽超大型的机械设备，是现代化大型水利枢纽工程的重大关键设备。随着其应用越来越向高吨位、大跨度发展，对制造企业技术能力要求提出了更高的要求。　　我国的大型升船机的建设起步较晚，但技术发展很快，目前，由本项目承担单位完成制造的升船机有：清江高坝洲300 t级扬程40.3m卷扬式完全平衡垂直升船机、红水河岩滩250t级扬程69.5m卷扬式部分平衡垂直升船机；丹江口工程300t级扬程62m卷扬式完全不平衡垂直移动+斜面/二级升船机。构皮滩500t级（三级）卷扬式完全平衡垂直升船机是目前同类型升船机中主提升机构最庞大的。　　水电装备制造业是四川省的重点产业，其中细分的升船机水电站建成后船只快速过坝的重要装备，提高其可靠性、实现智能化均需要创新发展。　　2主要创新点、先进性　　①进行了大型升船机主提升系统设计CAE技术的应用研究，构建了大型升船机主提升系统各关键受力部件的全数字化模型，并通过了有限元分析实现了大型升船机主提升系统的结构优化设计和轻量化设计，改变了传统的设计人员经验加上大安全余量的设计模式。　　②探索了复杂结构大型工程机械产品的多部门、多领域协同工作模式，建立了一个针对大型工程机械产品制造工艺流程的理论模型，并成功进行了大型工程机械产品制造信息管理平台的开发研究。　　③进行了大吨位、大跨度、超大型升船机主提升系统的关键制造工艺技术研究。开发了升船机超大型卷筒制造加工技术、超厚板焊接成型技术、超大型制动盘成型加工技术、高精度同步轴系统制造技术，提高了复杂结构大型工程机械的制造加工能力。　　④研究了升船机多吊点提升船厢受力（可控）均衡钢丝绳缠绕技术，采用特殊的钢丝绳缠绕方式，运用高精度的卷筒加工技术和电气同步技术，解决了升船机主提升系统中不确定的不均匀载荷的合理分配问题，提高了升船机运行安全性。　　⑤首次提出了将协同设计技术、有限元分析方法、数字化仿真技术应用于大型升船机工程项目中，并结合企业承担的构皮滩水电站升船机工程，将相关技术进行了实际应用，创新了大型工程机械的新技术应用方法。　　3成果应用转化情况　　本课题研究成果已成功应用到乌江构皮滩水电站升船机，为公司产生巨大的经济效益。　　①大型工程机械产品制造信息管理平台研究成果　　已成功应用于乌江构皮滩水电站升船机主提升系统，目前该项目已完成厂内制作并通过出厂验收，进入现场安装阶段。　　后期，该管理平台成果将为金沙江白鹤滩水电站坝顶10000kN双向门机、2×8000kN单向门机的厂内制造提供服务。　　②有限元分析及结构优化设计研究成果　　已成功应用于乌江构皮滩水电站升船机主提升系统，完成了卷筒和滑轮等关键受力部件的有限元分析，并在此基础上进行了结构优化。　　后期，该技术成果将为金沙江白鹤滩水电站坝顶10000kN双向门机、2×8000kN单向门机的有限元分析和结构优化提供技术支持，也将为龙滩升船机主提升机构的投标提供技术借鉴。　　③升船机超大型卷筒制造加工技术研究成果　　已成功应用于乌江构皮滩水电站升船机主提升系统16套带制动盘卷筒的制作加工。构皮滩升船机主提升系统项目目前已完成制造，处于现场安装阶段。　　后期，该技术成果将应用于金沙江白鹤滩水电站坝顶10000kN双向门机、2×8000kN单向门机的卷筒制造加工，也将为龙滩升船机主提升机构的投标提供技术借鉴，并可能继续应用。　　④超大型制动盘加工技术成果　　已成功应用于乌江构皮滩水电站升船机主提升系统16套带制动盘卷筒的制作加工。构皮滩升船机主提升系统项目目前已完成制造，处于现场安装阶段。　　后期，该技术成果将为龙滩升船机主提升机构的投标提供技术借鉴，并可能继续应用。　　⑤高精度同步轴系统制造技术研究成果　　已成功应用于乌江构皮滩水电站升船机主提升系统同步轴的制作加工。升船机主提升系统项目目前已完成制造，处于现场安装阶段。　　后期，该技术成果将为龙滩升船机主提升机构的投标提供技术借鉴，并可能继续应用。　　⑥多电机电气同步控制技术研究成果　　已成功应用于乌江构皮滩水电站升船机主提升系统的电气方案设计。　　该技术成果还可以应用到其他水电站门式启闭机和桥式起重机的多电机驱动机构，如大车行走机构、小车行走机构、多电机的起升机构等。

成果名称：	大型升船机主提升系统制造关键技术研究及应用	关键词：	升船机;主提升系统;钢丝绳;水电站
成果类别：		一级分类名称：	装备制造
二级分类名称：	运输装备制造	三级分类名称：	水路运输装备
研究起止时间：	2016.01 至2018.06	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	中国水利水电夹江水工机械有限公司	学科分类2：
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	2016GZ0169
经费实际投入额（万元）：	300.00	评价单位：	四川省科学技术厅
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2018.10.18	转让范围：
评价证书号：		推荐单位：	乐山市科技局
推广形式：	无	成果登记号：	9512018Y2843
成果简介：	1研究背景　　水电工程通航构筑物中，大型钢丝绳卷扬提升式垂直升船机（以下简称升船机）具有过坝速度快、耗水少、运行成本低等优点，几乎所有带航运功能的内河水电站尤其是大型水电站基本都设计有这种大型升船机，作为中型吨位以下船只快速过坝的解决方案。大型升船机是典型的极端化、高强度、大跨度、超宽超大型的机械设备，是现代化大型水利枢纽工程的重大关键设备。随着其应用越来越向高吨位、大跨度发展，对制造企业技术能力要求提出了更高的要求。　　我国的大型升船机的建设起步较晚，但技术发展很快，目前，由本项目承担单位完成制造的升船机有：清江高坝洲300 t级扬程40.3m卷扬式完全平衡垂直升船机、红水河岩滩250t级扬程69.5m卷扬式部分平衡垂直升船机；丹江口工程300t级扬程62m卷扬式完全不平衡垂直移动+斜面/二级升船机。构皮滩500t级（三级）卷扬式完全平衡垂直升船机是目前同类型升船机中主提升机构最庞大的。　　水电装备制造业是四川省的重点产业，其中细分的升船机水电站建成后船只快速过坝的重要装备，提高其可靠性、实现智能化均需要创新发展。　　2主要创新点、先进性　　①进行了大型升船机主提升系统设计CAE技术的应用研究，构建了大型升船机主提升系统各关键受力部件的全数字化模型，并通过了有限元分析实现了大型升船机主提升系统的结构优化设计和轻量化设计，改变了传统的设计人员经验加上大安全余量的设计模式。　　②探索了复杂结构大型工程机械产品的多部门、多领域协同工作模式，建立了一个针对大型工程机械产品制造工艺流程的理论模型，并成功进行了大型工程机械产品制造信息管理平台的开发研究。　　③进行了大吨位、大跨度、超大型升船机主提升系统的关键制造工艺技术研究。开发了升船机超大型卷筒制造加工技术、超厚板焊接成型技术、超大型制动盘成型加工技术、高精度同步轴系统制造技术，提高了复杂结构大型工程机械的制造加工能力。　　④研究了升船机多吊点提升船厢受力（可控）均衡钢丝绳缠绕技术，采用特殊的钢丝绳缠绕方式，运用高精度的卷筒加工技术和电气同步技术，解决了升船机主提升系统中不确定的不均匀载荷的合理分配问题，提高了升船机运行安全性。　　⑤首次提出了将协同设计技术、有限元分析方法、数字化仿真技术应用于大型升船机工程项目中，并结合企业承担的构皮滩水电站升船机工程，将相关技术进行了实际应用，创新了大型工程机械的新技术应用方法。　　3成果应用转化情况　　本课题研究成果已成功应用到乌江构皮滩水电站升船机，为公司产生巨大的经济效益。　　①大型工程机械产品制造信息管理平台研究成果　　已成功应用于乌江构皮滩水电站升船机主提升系统，目前该项目已完成厂内制作并通过出厂验收，进入现场安装阶段。　　后期，该管理平台成果将为金沙江白鹤滩水电站坝顶10000kN双向门机、2×8000kN单向门机的厂内制造提供服务。　　②有限元分析及结构优化设计研究成果　　已成功应用于乌江构皮滩水电站升船机主提升系统，完成了卷筒和滑轮等关键受力部件的有限元分析，并在此基础上进行了结构优化。　　后期，该技术成果将为金沙江白鹤滩水电站坝顶10000kN双向门机、2×8000kN单向门机的有限元分析和结构优化提供技术支持，也将为龙滩升船机主提升机构的投标提供技术借鉴。　　③升船机超大型卷筒制造加工技术研究成果　　已成功应用于乌江构皮滩水电站升船机主提升系统16套带制动盘卷筒的制作加工。构皮滩升船机主提升系统项目目前已完成制造，处于现场安装阶段。　　后期，该技术成果将应用于金沙江白鹤滩水电站坝顶10000kN双向门机、2×8000kN单向门机的卷筒制造加工，也将为龙滩升船机主提升机构的投标提供技术借鉴，并可能继续应用。　　④超大型制动盘加工技术成果　　已成功应用于乌江构皮滩水电站升船机主提升系统16套带制动盘卷筒的制作加工。构皮滩升船机主提升系统项目目前已完成制造，处于现场安装阶段。　　后期，该技术成果将为龙滩升船机主提升机构的投标提供技术借鉴，并可能继续应用。　　⑤高精度同步轴系统制造技术研究成果　　已成功应用于乌江构皮滩水电站升船机主提升系统同步轴的制作加工。升船机主提升系统项目目前已完成制造，处于现场安装阶段。　　后期，该技术成果将为龙滩升船机主提升机构的投标提供技术借鉴，并可能继续应用。　　⑥多电机电气同步控制技术研究成果　　已成功应用于乌江构皮滩水电站升船机主提升系统的电气方案设计。　　该技术成果还可以应用到其他水电站门式启闭机和桥式起重机的多电机驱动机构，如大车行走机构、小车行走机构、多电机的起升机构等。
联系人：	夏理	成果登记日期：	2018-10-31
联系人email：	491286624@qq.com	单位代码：	95103445
邮政编码222：	614100	联系人电话：	13981366002
单位传真：	0833-5672451	单位通讯地址：	四川省乐山市夹江县漹城镇西河路40号
单位所在省市：		单位电话：	0833-5672502
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：	四川大学	已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2018	知识产权形式：
成果完成人：	李启江;郭峰;闫军;江健炜;李谦;蒋从军;杜强;杨芳;吴思够;沈继红;夏理;范如谷;赵硕勇;李泽军;鲁旭辉;张慧芳;邹玉英;姚刚;辜建儒;蔺会见;贺诚;裘伟;王渝;胡晓兵;熊瑞平;孙雁;邓聪颖;徐兴伟;李毅;李现春	资源采集日期：	2019-04-15

大型升船机主提升系统制造关键技术研究及应用

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