升船機，是指為船舶通過航道上集中水位落差而設定的一種“通航建築物”。由上、下閘首，承船廂(承船車），支承導向結構和驅動裝置等組成。可分為垂直升船機和斜面升船機兩大類。以垂直升船機為例，說明船舶通過升船機的程式。如船舶向上遊行駛，首先承船廂停靠在下閘首，船舶由下游航道進人船廂，然後關閉閘首和船廂閘門，泄去廂頭門與閘首工作門之間縫隙水，在驅動裝置作用下，承船廂隨即上升，並停靠在上閘首，待完成承船廂與上閘首拉緊、密封、充縫隙水後，打開船廂與閘首閘門，船舶隨即駛進上游航道。等待下行船舶隨即可進人承船廂，依次上述程式反向操作，船舶即可由上游航道進人下游航道。
基本介紹
- 中文名：升船機
- 外文名：ship lift
- 又名：舉船機
- 類型：機械裝置
- 功能：克服航道上集中水位落差
歷史發展,工作原理,驅動方式,組成部分,類型,垂直升船機,斜面升船機,水坡式升船機,優缺點,
歷史發展
升船機作為一種升降船舶的機械設施，其原始雛型為粘土滑道上用人工木絞盤作為動力工具，拖運小型船舶過壩的設備。最早的機械化升船機是1788年在英國開特里建造的斜面乾運升船機。此後法國、德國、比利時等國也繼起建造。18～19世紀的升船機，提升高度大都在15米以下,船舶噸位一般在100噸以下。這一時期不僅出現多種形式的升船機，而且已廣泛採用平衡系統，以減小提升功率。
升船機
升船機現代化大型升船機出現在20世紀。自1934年在德國建造了尼德芬諾垂直升船機以來，升船機發展到一個新階段，提升的船舶噸位顯著增大，提升高度增加，類型不斷增多。現代各種類型升船機示例見表。升船機中國現有升船機60多座，主要分布於浙江、湖南、湖北等12個省。大多數為提升50噸以下船舶的小型斜面升船機，多用高低輪或高低軌來保持承船廂的水平位置。
2015年12月，三峽升船機成功完成實船過三峽大壩試驗，為這座世界上最大的“升船電梯”2016年投入試運行奠定了基礎。其中由武船集團製造的三峽升船機承船廂可載3000噸級船舶，最大爬升噸位高達1.55萬噸，最大爬升高度113米。而三峽升船機主體工程土建與部分設備安裝工程，由葛洲壩集團三峽建設工程有限公司歷時6年半建成。
工作原理
船隻上行時，從下游引航道駛入承船廂，關閉閘門和下游端廂門後，泄去這兩門之間縫隙內的水體，鬆開承船廂與下閘首的拉緊和密封裝置，在驅動裝置作用下，承船廂上升並停靠與上閘首對接的位置；鬆開承船廂與上閘首間的拉緊和密封裝置，給閘門之間空隙內灌水；開啟上閘首的工作閘門及承船廂上游端的船廂門，船隻即駛進上游引航道。下行時則相反。
升船機
升船機船舶自下遊河段向上遊河段的提升過程是：通過控制系統啟動機械傳動機構，使承船廂停放在廂中水位與下游水位相齊平的位置，開啟廂門和連線建築物的閘門，船舶進入承船廂，關閉閘門和廂門，將承船廂升至廂內水位與上游水位相齊平的位置，開啟廂門與連線建築物的閘門，船舶自承船廂駛入上游引航道。船舶自上遊河段下降至下遊河段，按上述程式反向進行。
船舶在升降過程中的支承方式，有乾運和濕運兩種。乾運是船舶停放在不盛水的承船架或承船車上；濕運是船舶載於盛水的承船廂內。乾運比濕運可減少升船機傳動機構的功率，但船體受力不利。
驅動方式
組成部分
升船機的基本組成部分包括：承船廂（或承船架、承船車）,用於停放船舶；斜坡道或垂直構架,前者供斜面升船機運行，後者為垂直升船機承船廂的支承和導行設備；連線建築物，設定在上下游引航道與承船廂的連線處，使船舶自承船廂進入引航道或自引航道進入承船廂；機械傳動機構，用於啟閉承船廂的廂門和驅動承船廂升降；電氣控制系統，用於操縱升船機的運行。
升船機
升船機類型
升船機按承船廂運行的線路，分為垂直式和斜面式兩類。
垂直升船機
垂直升船機承船廂沿垂直方向升降的升船機，主要有平衡重式、浮筒式和水壓式。平衡重式垂直升船機在垂直構架上部裝設有繞以鋼絲繩的滑輪,鋼絲繩的一端連線承船廂,另一端裝有平衡重，組成一個平衡系統，一上一下，彼此作方向相反的運動。浮筒式垂直升船機建有浮筒井，井內裝設浮筒。浮筒頂部與承船廂底部相連，利用浮筒的浮力平衡和支持承船廂的重量。水壓式垂直升船機是利用水壓機的活塞支承承船廂。
升船機
升船機斜面升船機
斜面升船機 承船廂沿斜坡軌道上下的升船機，有縱向斜面式和橫向斜面式兩種。縱向斜面升船機在升降過程中，船體縱軸線與斜坡道方向一致。橫向斜面升船機在升降過程中，船體縱軸線垂直於斜坡道方向。如果上下游斜坡道不能成直線布置，可在壩頂設定轉盤，待船舶過壩時，用以調換不同的運行斜坡道。
水坡式升船機
水坡式升船機 水坡式升船機就其運行線路來說，實際上是斜面升船機的一種特殊形式。目前僅在法國蒙特施和楓斯拉諾各建有一座水坡式升船機。水坡式升船機的斜坡道為斜坡水槽，擋水閘門可以沿槽移動，閘門間楔形水體相當於承船廂水體。用牽引設備移動閘門，推動水體上升或下降，從而把船舶從一河段送至另一河段。
優缺點
平衡重式垂直升船機可以大幅度地降低系統的升船功率，維修方便，所以套用廣泛。現在世界上最大的平衡重式垂直升船機建在聯邦德國易北河支運河的沙爾貝內克。目前已不發展水壓式升船機。浮筒式升船機由於浮筒井的建造和維護比較困難也未繼續建造。斜面升船機多使用縱向的，只是在水域和陸域的特殊情況下才建造橫向斜面升船機。現在世界上最大的縱向斜面升船機建在蘇聯葉尼塞河的克拉斯諾亞爾斯克。乾運只是在升船機發展的初期和船舶噸位不大的情況下使用，且多為小型斜面式。現代建造的數百噸以上船舶的升船機均為濕運。
升船機
升船機與垂直升船機相比，斜面升船機易於管理和維護，沒有高空建築產生的複雜技術問題和營運問題。主要缺點是在提升高度大的情況下，線路長，影響通過能力；變速行駛，影響廂內停泊的穩定性。
升船機比船閘節省水或幾乎不耗水，在少水的河流或人工運河上，這是一個重要的優點。在高水頭的通航建築物中，升船機的造價通常低於船閘。
