探秘目前世界上最大的斜面升船机

船舶新闻

先看视频，拍得很唯美。

为了不破坏叶尼塞河繁忙的航运势态,解决河上游的航运问题，1970年，克拉斯诺雅尔斯克水电站开始动工安装升船机，到1976年建成。在升船机试运行的几年内，研究弄清了所采用技术方案的优缺点，升船机工作可靠性和安全性问题也得到了解决。1982年，升船机所有的主要部件经过调试和运行可靠性检验后，经国家验收委员会批准正式投入运行。

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克拉斯诺雅尔斯克水电站位于俄罗斯叶尼塞河上游克拉斯诺雅尔斯克市附近。水电站工程于1955年开工，1963年3月截流，1967年第一台机组发电，1972年全部工程建成。混凝土重力坝，最大坝高124米，坝顶长1175米，水库面积2000平方公里，总库容733亿立方米，有效库容304亿立方米。水电站装机12台，单机容量50万kW，总装机600万kW，年平均发电量204亿kW·h。工程具有发电、航运和供水等综合经济效益。

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克拉斯诺雅尔斯克的升船机绝对是一个挑战，因此苏联政府确定由总设计单位，即列宁格勒水工建筑设计院与列宁格勒水工钢结构设计院特种结构设计局和其他设计单位共同协作完成。设计者们在这种情况下提出了靠船舶在自行式承船厢内浮动并沿斜坡道不停的升降向前移动来实现船舶的过坝。

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到克拉斯诺雅尔斯克升船机决定采用斜面升船机的主要方案时，很多涉及到流体动力学和升船机承船厢船舶浮运条件的问题，当时设计人员担心的是承船厢在充水和载船情况下允许的速度和加速度问题，特别是承船厢在突然停驶情况下的摆动问题。

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科研工作者们根据长波理论，并利用通航建筑物( 船闸) 设计理论中采用的船舶振动近似计算法解答了这些问题。同时对系住的船舶在浮运过程中的稳定条件也进行了评估，随后建立了斜面升船机浮运厢内船舶和水体相互振动这一较为通用的理论，它是以长波理论和船舶纵向和前后摆动理论作为依据的。

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莫斯科建筑工程学院与水运工程科学研究所共同研究了船舶在承船厢内不同运动状态时的系船条件。支承- 驱动装置液压系统液压工作状态的研究是与全苏液压自动化研究所共同完成的，所有的研究都是按理论和试验紧密结合的原则进行。

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在升船机试运行期间，对升船机一些水力学和力学演变过程曾作过原型研究，证明设计阶段完成的理论研究和试验工作成果是正确的。此外，根据超过设计原定尺寸的船舶准予运输的条件，还进行了补充的理论和原型研究，因为叶尼塞河航运曾出现过这种尺寸的船舶。

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斜面升船机布置在左岸，紧靠水边线。在上下游斜坡道接头处，即混凝土非溢流坝与岸边联接区，设承船箱转向设备和错船线。上下游斜坡道中心线平面夹角为142°23′。斜坡道总长1600米，其中转向设备长107米。从转向设备中心算起，上游坡长353米，下游坡长1240米，斜坡道坡度1∶10，坡道上铺设齿轨，轨距9米。

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升船机机械设备和金属结构安装工程量：斜坡道1750吨；转向设备2380吨；船箱及设备4800吨；共计8930吨，这绝对是一个钢铁庞然大物。

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充水和载船的叫做承船厢，也就是它要背负着过往的船只。承船厢由专门设计的驱动系统在轨道上传送。系统包括由156个液压驱动导向轮组合成的78辆支承驱动小车，这些就是蜈蚣脚般的支承驱动小车，靠着这些小车这个庞然大物才能移动起来。

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用作设计的过坝船舶是排水量1785吨的非自航式的干运驳船、664吨的内燃机干货轮和满载吃水深度为1.8~ 1.9米的1000吨客轮。

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船舶从下游向上游调度，端部弧形闸门打开的承船厢停在下游引航道内，此时厢内水位与待运船舶的水位条件相符，船舶进入承舶厢内，关闭闸门。

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完全到水中后此时厢内水位与待运船舶的水位条件相符，船舶进入承舶厢内。船厢向上的运行速度为1米/秒，向下的运行速度为1.33米/秒，船厢在整个轨道上的运行时间（包括船舶进出厢的时间），需要45分钟。

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承船厢开始沿斜坡道向转向装置爬升，承船箱有效尺寸（长120米，宽18米，船箱水深3.5米），一次可以通过一条3000吨级的客货轮或一条895千瓦推轮顶推的1500吨级驳船。所有动力都来自于电力，就是图中看见的类似于电力机车的受电弓，从旁边的高压接触网上获取电流。

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承船厢轨道系统互换的转向装置由双跨倾斜的转向钢梁组成，钢梁长104.63 米，配有中心支架和多个端支架。也是同样由16辆双轮小车利用转向液压传动装置沿圆形轨道移动，转向装置装有一台工作泵和一台备用泵，用以保证钢梁的转动。

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与轨道啮合的齿轮由液压泵驱动。液压油从液压泵进入低压供油干管，并通过过滤器重新返回到主泵。驱动主泵的是SPH-16-41-20型电动机，和主泵一样也布置在承船厢的侧室内。液压系统的液压油耗量由主泵供油量的变化来控制。

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为使轨道上的载重荷载保持平衡稳定，承船厢楔形支承钢结构通过专门的液压系统由支承驱动小车传送载荷重量。传送机械采用的是功率1.45万kW 的液压传动装置，按封闭方式进行控制18台RBA-12型主泵( 或其中一部分) 是轴向活塞电动泵，通过高压供油干管系统给装设在78辆支承驱动小车上的156台MP16型径向活塞液压泵提供液压油。

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升船机具有最好的技术经济和运行指标，也能保证建筑物的最佳布置，使升船机路线与当地起伏不平的地形相适应。目前世界上已知和在建的大型垂直升船机的提升高度均在100米以内，承船箱带水重量也在9000吨以下，上下游通航水位变幅很小。

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转盘是由钢体支座组成的，在支座上铺设有轨道，轨道的倾斜度与斜面相同。在转盘上还铺设有付轨道，在付轨道上可以对船厢进行修理作业。从这个角度我们可以看见巨大承船厢的背影以及巨大的传动齿条。船厢向上的运动是通过齿轮来完成的, 齿轮与4条齿带衔接, 齿带以对称的方式安装在两条轨道的两侧。在每个轴上都安装有多层制动闸。

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承船厢沿上游斜坡道进入水库并停在应停的位置，这时厢内水位和库水位齐平，然后打开闸门，待运的船舶从厢内驶出。目前，克拉斯诺雅尔斯克升船机运行正常可靠，所有的货物过坝都有保证，也不误航期。这个20世纪80年代初完成的克拉斯诺雅尔斯克升船机至今仍是世界上最大的斜面升船机。

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1976年, 即试运行的第1年, 升船机共运送12条船。过船数逐年有所增加,过坝货运量也在增加。到90年代由于苏联解体,地区工业生产能力下降，致使货运量减少。升船机正常运行时年货运量可保证达到50万吨，如果设备达到现代化水平，年货运量可提高1倍多。在1985年通航期间，升船机货运量最大，共有535条船只过坝，往返河流和水库的船舶货运量达到17万吨以上。苏联辉煌的历史已经过去，但工程技术上的奇迹还将不断产生，我们期待着。

本文大部分内容来自：新浪博客kutu888，在此感谢。
            

hefengorange

环境真的不错。

孤单的快乐

和其正

船好小，不过很漂亮

tinteey

好厉害的，又长知识了

northwolfw

长知识了！

assass1982

好强大。

苍山夹乱流

好厉害！只有想不到，没有做不到！