第３０卷第４期 ２０１３年４月 机 电 工 程 Ｖｏｌ｜３０ Ｎｏ．４ Ａｐｒ．２０１３ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＤＯＩ：１０．３９６９６．ｉｓｓｎ．１００１—４５５１．２０１３．０４．０１８ 齿轮齿条爬升式升船机驱动系统的 电机功率计算方法 廖乐康，方 扬，林新志 （长江勘测规划设计研究院，湖北武汉４３００１０） 摘要：齿轮齿条爬升式升船机驱动系统是由４套驱动机构和１套同步轴系统组成的复杂机械系统，其电机驱动功率须满足其中任意 一台电机失效时升船机仍能继续运行的条件。目前的文献中尚无相关计算方法，也缺少相关的试验资料，基于此提出了计算电机功 率的逆向路径法、功率平衡法和总效率法，并根据机械传动的基本理论，推导了３种方法的计算公式。运用上述３种方法分别对三峡 升船机和向家坝升船机驱动系统的电机功率进行了计算。计算结果表明，这３种方法的计算结果较为接近。研究结果表明，通过比 较３种方法的适用性、简便性和计算精度，在驱动系统设备布置已确定的情况下应优先采用功率平衡法，而总效率法可在初步设计 阶段中使用。 关键词：齿轮齿条爬升式垂直升船机；驱动系统；电机功率；逆向路径法；功率平衡法；总效率法 中图分类号：ＴＨ１３２；ＴＨ３９ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１—４５５１（２０１３）０４—０４５９—０５ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｍｏｔｏｒ ｐｏｗｅｒ ｆｏｒ ．ｄｒｉ，＂Ｌｄｒｌｖｉｎ￣ｓｙｓｔｅｍ ＯＩ ｒａｃｋ ａｎａ ｐｉｎｉｏｎ ｓｌＲ ｓｙｓｌ ｏｆ ｒａｃｋ ａｎｄ ‘‘ ｓｈｉｐｌｌｉｐｌｉｆｉｔｌ－ｔ ＬＩＡＯ Ｌｅ—ｋａｎｇ，ＦＡＮＧ ｒａｎｇ，ＬＩＮ Ｘｉｎ—ｚｈｉ （Ｃｈａｎｇｊｉａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｕｒｖｅｙ Ｐｌａｎｎｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｗｕｈａｎ ４３００１０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｃｋ ａｎｄ ｐｉｎｉｏｎ ｃｌｉｍｂｉｎｇ ｔｙｐｅ ｓｈｉｐｌｉｆｌ ｉｓ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ｆｏｕｒ ｄｒｉｖｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ａｎｄ ａ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ａｘｉｓ ｓｙｓｔｅｍ，ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｍｏｔｏｒ ｐｏｗｅｒ ｍｕｓｔ ｓａｔｉｓｆｙ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈｉｐｌｉｉ，ＳＯ ｔｆｈａｔ ｔｈｅ ｓｈｉｐｌｉｉｆ ｃａｎ ｃｏｎｔｉｎｕｅ ｔｏ ｏｐｅｒａｔｅ ｉｆ ｔｈｅ ｍｏｔｏｒ ｆａｕｌｔｓ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｉｎ ａｎｙ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ．Ｔｈｅｒｅ ｈａｓｎ＇ｔ ｂｅｅｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ｏｐｅｎ ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｄａｔａ ｆｏｒ ｍｏｔｏｒ ｐｏｗｅｒ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｖｅｒｓｅ ｐａｔｈ ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｂａｌａｎｃｅ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｏｔｏｒ ｐｏｗｅｒ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ａｎｄ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｆｏｒｍｕｌａｓ ｗｅｒｅ ｄｅｒｉｖｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙ．Ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｅｒｅ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｐｏｗｅｒ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ ｓｈｉｐｌｉｆｔ ｎｄ ａｔｈｅ Ｘｉａｎｇｊｉａｂａ ｓｈｉｐｌｉｉｆ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｓｈｉｐｌｉｆｔ ａｒｅ ｒａｔｈｅｒ ｃｌｏｓｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｌｌｙ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｉｎ ａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ，ｓｉｍｐｌｉｃｉｔｙ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｉｔ ｉｓ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｂａｌａｎｃｅ ｍｅ￣ｏｄ ｃａｎ ｂｅ ｐｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｄｒｉｖｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｉｍａｒｙ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒａｃｋ ａｎｄ ｐｉｎｉｏｎ ｃｌｉｍｂｉｎｇ ｔｙｐｅ ｓｈｉｐ—ｌｉｆｔ；ｄｒｉｖｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ；ｍｏｔｏｒ ｐｏｗｅｒ；ｒｅｖｅｒｓｅ ｐａｔｈ ｍｅｔｈｏｄ；ｐｏｗｅｒ ｂａｌａｎｃｅ ｍｅｔｈｏｄ；ｔｏｔａｌ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ ｍｅ￣ｏｄ Ｏ引 言 平衡重式垂直升船机对于高坝水利枢纽通航具有 明显的优势。平衡重式垂直升船机包括全平衡钢丝绳 卷扬式升船机、下水式钢丝绳卷扬升船机和全平衡齿 收稿日期：２０１２—１０—２２ 轮齿条爬升式升船机３种形式［ 。齿轮齿条爬升式升 船机是最近１０年在我国发展起来的一种垂直升船机 型式，现已应用于三峡升船机和向家坝升船机中 ， 目前正在兴建之中。建于１９７４年的德国Ｌｕｅｂｕｒｇ １３５０ｔ升船机也采用该型式，但驱动系统布置形式有 作者简介：廖乐康（１９６２－），男，湖北武汉人，高级工程师，主要从事水利枢纽工程升船机方面的研究．Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｉａｏｌｅｋａｎｇ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ ・４６０・ 机 电 工 程 第３０卷 所区别 ］。德国另两座类似的升船机为新、老Ｎｉｅ． ｄｅｒｆｉｎｏｗ升船机 ］，前者正在兴建，后者建于上世纪 ３０年代，两者均采用齿轮齿梯驱动型式。与全平衡钢 丝绳卷扬式垂直升船机不同的是，该类型升船机在国 峡升船机电气主传动控制系统采用位置和速度同步 控制原则，因此驱动系统相应地采用ｘ形开放式同步 轴系统，４套驱动机构位于同步轴系统四角，三维效果 图如图１所示。单台驱动机构的设备布置网如图２所 示。图２中右下角部分为同步轴与驱动机构的连接结 内尚未开展系统性的科研工作，特别是缺乏相关的模 型试验或现场测试研究资料。主提升机或驱动系统 电机功率是升船机的重要技术指标，钢丝绳卷扬式垂 直升船机主提升机电动机的功率计算沿用水利电力 行业启闭机的设计标准ｎ ，采用总效率法，即将主提 升机减速器和同步轴等设备的机械摩擦阻力简约为 一构，左上角部分为安全机构。驱动系统设备效率分布 图如图３所示，当一台驱动机构的两台电机同时失效 时，可以近似地认为其余ｊ台电机的功率经各自的路 个总效率。依据该设计思路，在三峡全平衡钢丝绳 径汇聚到同步轴中心点Ｂ，然后沿单一路径传递到失 效电机所在的驱动机构。所谓逆向路径法是指在一 台或两台电动机失效的工况下，从失效电动机所在的 卷扬式垂直升船机的“七五”科技攻关中，有关单位对 三峡升船机主提升机进行了模型试验，并采用理论和 试验相结合的方法确定主提升机效率值为０．８５ｎ 。该 效率值与岩滩下水式钢丝绳卷扬升船机原型试验实 测结果值（０．８７）相近ｎ 。该方法及其效率值成为钢丝 绳卷扬垂直升船机主提升机电机功率计算的普适方 法。齿轮齿条爬升式升船机驱动系统的电动机功率计 算原则与钢丝绳卷扬式升船机相同，但由于驱动系统 与主提升机的结构形式完全不同，传动设备种类和数 量较多，且与安全机构相连；在一台或两台电机发生故 障时，因向故障电动机所在驱动机构传递动力而损失 的功率远比主提升机大，且功率传递路径较为复杂。 由于目前国内尚未开展对驱动系统总效率的研究，缺 少总效率取值的试验依据；国外升船机相关文献均没 有电机功率计算的介绍；德国有关规范 川也没有升 船机驱动系统电机功率计算原则和方法的规定，因此 在三峡升船机和向家坝升船机总布置阶段的设计中， 根据驱动系统机械传动链中常规机械设备的效率，采 用机械原理的基本分析方法，确定电动机的功率。 本研究结合三峡和向家坝齿轮齿条爬升式垂直 升船机的设计，提出齿轮齿条驱动系统电机功率计算 的３种计算方法，以供相关设计人员参考。 １ 电机功率计算的原则 在已建垂直升船机的设计中，主提升机或驱动系 统电机功率计算和确定一般采用３／４原则，即在最不 利情况下，一个吊点区的主提升机或驱动系统电机全 部失效后，其余吊点区的驱动电机功率应在不过载的 情况下驱动承船厢完成当次运行 。本研究依据该 原则对驱动系统电机功率计算方法进行研究。 ２电机功率的计算方法 ２．１ 逆向路径法 驱动系统由４套驱动机构和同步轴系统组成。三 驱动机构出发，沿着与功率传递路径相反的方向，分 步骤地计算机械传动链关键节点的功率以及向故障 电动机所在驱动机构传递动力时的功率损失，进而计 算电动机计算功率。该方法在三峡升船机驱动系统 电机功率计算中采用。 图１驱动系统ｘ形同步轴系统布置三维效果图 图２单台驱动机构及安全机构布置图 本研究现以同一驱动机构的两台电机失效为例， 对该方法的步骤及计算方法进行介绍： （１）计算失效电机所在驱动机构所需功率。当某 台驱动机构的两台电动机同时失效时，由其它驱动机 构的电动机通过同步轴系统向失效电机所在驱动机 构输送功率。该功率包括４部分：驱动小齿轮的提升 力所需功率Ｐ ，安全机构重量产生的摩阻力矩消耗的 功率Ｐ 和两台电机的惯性力矩产生的电机功率Ｐ ， 第４期 廖乐康，等：齿轮齿条爬升式升船机驱动系统的电机功率计算方法 图３驱动系统设备效率分布图 和Ｐ ：。注意到由其他三台正常驱动机构输送来的功 率由图２右下角朝向开式齿轮传递，之后少量的功率 输送至安全机构及另一侧的电机，由于路径不同，驱 叼 ｌ＝叼，。７７Ｒ （４） ＇７ 为右侧减速器高速轴至右侧电机传动链的效 率，由于电动机轴与减速器高速轴为同一根轴，该效 率为１。 （２）计算驱动系统中点Ｂ处的功率。从失效电机 动两台电机转动的功率是不同的。因此输入至失效 电机所在驱动机构的功率为： 尸ｒ＝Ｐ ＋Ｐ ＋Ｐ １＋Ｐ ２＝ ０９ ．．Ｊ…Ｏｔ ０９Ｊ Ｏｔ 。（１） 所在驱动机构靠近同步轴一侧减速器地高速轴端，沿 着与功率传递路径相反的方向到达同步轴中心点Ｂ， 如图３所示。该段传动链上的机械设备包括５台锥齿 轮箱，６段由联轴器连接、由轴承座支承的轴段。从右 侧减速器高速轴至中心点Ｂ的机械传动效率叼 为： 叩胎＝，ｒ／Ｂ５叼ｃ （５） ４叼Ｄ。叼ｓ，。２ ０００＂０Ｍ１ ２ ０００叼Ｍ２ 式中：Ｆ一驱动系统额定提升力； 一船厢额定升降 速度；Ｍ 一单台安全机构旋转螺杆与推力轴承端面 的的摩擦力矩；６０ 一旋转螺杆的正常旋转角速度； ．，，一单台驱动机构转动设备转换到电动机轴上的惯 性矩；０９ ，Ｏｔ 一电动机的额定角速度和角加速度； 叼。一右侧减速器高速轴至开式齿轮传动链的效率。 该传动链包括一套开式齿轮及齿轮导向装置、一 套万向联轴节和一台减速器等机械设备，因此： 叼Ｄ＝叼Ｐ Ｇ－ｑＪ＇ｒ／Ｒ （２） 因此，向失效电机所在驱动机构传递功率路径中 Ｂ点所需的功率为： （６） （３）计算其他驱动机构每个电机的功率。Ｂ点的 式中： 一开式齿轮效率， 。一开式齿轮导向装置效 率， ，一万向联轴节效率，７７ 一减速器效率。 叼 ，为右侧减速器高速轴至安全机构的效率。该 功率由其余３条路径所通向的３个驱动机构分担。由 于３条路径至Ｂ点的距离等长，且每一路径的设备布 置完全相同，理论上Ｂ点的功率可由３台驱动机构均 分。但考虑实际电动机的出力不均，考虑其余３台驱 动机构按分配系数厶＝０．４来共同提供Ｐ 。因此，其 他驱动机构每个电机除分担失效电机所在驱动机构 的功率外，还须承担自身驱动机构的功率需求Ｐ ，单 台正常驱动机构的功率为： 传动链包括３台锥齿轮箱、旋转锁定螺杆输出轴和万 向轴之间的齿轮联轴器和安全离合器、２套万向联轴 节以及减速器等设备，因此： ｒ／ Ｆ＝７７ ３叼ｓＪ叼Ｊ ＇７Ｒ （３） 式中：叼 一锥齿轮效率，叩 ，一旋转锁定螺杆输出轴 和万向轴之间的联轴器传动效率。 叼 为右侧减速器高速轴至左侧电动机传动链的 效率。该传动链上包括两台减速器和两套万向联轴 节，因此： Ｐ 式中： 动链的效率。 ＋等＋ （７） 一正常工况下安全机构至驱动机构电机传 该传动链机械设备包括３台锥齿轮箱、旋转锁定 ・４６２・ 机 电 螺杆输出轴和减速器中间轴之间的联轴器和安全离 合器以及减速器中间轴至电机的齿轮等设备。因此： ７７ ＝７７ ’７阳叼 （８） 式中：叼 。一安全机构至减速器中间轴的传动效率， 一减速器中间轴至高速轴的传动效率。 驱动机构单台电机的计算功率为： １ ｎＣ Ｐ ＝ （尸。 ＋Ｐ ）＝ 厶 ／，、、 １．Ｏ５， ． ．Ｍ ．．， （ｃＪ 、 ２、叼Ｂ 叼ｒ 。４叼Ｄ。叼ｓⅣ。１ ０００ 从上述分析过程可以看出，逆向路径法计算其相 对严谨，但计算过程复杂，且通用性不强。该计算方 法仅适用于功率分配较为明确的开放式同步轴系统， 如ｘ形或工字形同步轴；对于升船机使用最广泛的矩 形同步轴系统，由于其超静定性质，其分配系数 无 法确定。因此有必要发展加适用性更广的齿轮齿条 爬升式升船机驱动系统电动机计算功率的计算方法。 ２．２ 功率平衡法 在向家坝升船机总布置阶段设计中，由于驱动系 统电气传动系统采用在我国升船机建设中应用并得 到运行实践检验的电机出力均衡控制原则，其同步轴 系统的布置亦采用大中型升船机中普遍采用的具有 较高可靠度的矩形机械轴同步方案（三维效果图如图 ４所示），无法应用三峡升船机驱动系统设计所采用的 逆向路径法，因此，较为简单实用且适用于各种同步 轴形式和电气控制方式的功率平衡法得到了发展。 功率平衡法的基本思想是利用驱动系统在一台或两 台电机失效的情况下运行时的功率守恒关系，即未失 效电机所在驱动机构的电机输出功率应等于所有驱 动机构的负载功率、驱动系统在向失效电机所在驱动 机构传递动力时的功率损失以及变频调速器所需驱 动功率。设驱动系统共有ｎ台电动机，单台电机计算 功率为Ｐ 。根据设计原则规定，在运行过程中有ｉ台 图４驱动系统矩形同步轴布置三维效果图 工 程 第３０卷 电动机失效时在电动机不过载的情况下继续运行。 在此情况下，驱动系统向失效电机所在驱动机构传递 的正常运行所需功率近似为： Ｐ。： Ｐ （１０） 传递动力时的功率损失Ｐ，包括同步轴系统的损 失Ｐ 以及驱动机构的额外损失Ｐ ，即： Ｐｆ＝Ｐｆ０＋Ｐ （１１） 其中，同步轴系统的损失为： ｐ ：Ｐ （１一叼 ）一（ｎ－／）ｉ （１－ｎｏ）ｐ （１２） 式中： 一同步轴系统传递功率的效率。 对于所有同步轴形式，在计算中动力传递路径均 取故障电机所在的驱动机构与对角布置的驱动机构之 间（起止点为减速器与同步轴系统连接的输出轴）的任 一传递路径。同步轴系统传递功率的效率为： 。＝ 叼 （１３） 式中：Ｊ一功率传递路径（从驱动系统减速器与同步轴 连接部位开始）中所有锥齿轮的数量。 对于双边驱动机构，驱动机构的额外损失为： ＪｒＯｔｍＯＪｍ一 一 ＋ （１４） 对于单边驱动机构，驱动机构无额外损失。 根据功率平衡关系，并考虑变频器所需功率的系 数１．Ｏ５，得： 一ＯＰ ＝１．０５（４Ｐ ＋Ｐ ）＝１．０５（４Ｐ ＋Ｐ ＋Ｐ ）（１５） 将式（７、９、１３、１４）代人式（１５），可得单台电机的 计算功率为： Ｐ ：１．： ０５釜二． 壶二 一｝ 三 二 １（）６ 一 一 （１一ｒｉｏ） 对于单边驱动形式的驱动系统，考虑一台电动机 失效时其余电动机在不过载的情况下驱动船厢完成 当次运行，则由 ＝４，ｉ＝１，可得单台电机计算功率为： Ｆ１ｊ Ｍ ｓ∞ｓ Ｊｒｏｌｍｔ１）ｍ ｉ－ －ｉ－ １．０５ ７ 对于双边驱动形式的驱动系统，考虑两台电动机 失效时其余电动机在不过载的情况下驱动船厢完成 当此运行，则由ｎ＝８，ｉ＝２，可得单台电机计算功率为： 攀 第４期 廖乐康，等：齿轮齿条爬升式升船机驱动系统的电机功率计算方法 ・４６３・ ２．３ 总效率法 由于齿轮齿条爬升式升船机驱动机构布置的类 似性，考虑到“升船机驱动机构电动机功率计算中一 台或两台电动机失效，其余电动机在不过载的情况下 驱动船厢完成当次运行”的原则，电动机功率本身有 一定的富余，因此，在前两种方法计算结果的基础上， 研究者可采用与钢丝绳卷扬式升船机主提升机电动 机功率计算公式形式相同的方法，即用驱动系统机构 在一台或两台电机失效工况下的总效率来描述总的 机械损失。该方法称为总效率法，其计算公式为： 。 ｎ— （ ＂ ＋ ｌ ＵＵＵ ＋ 钾 ）（２０） 式中：叼 一机械传动系统克服外载的总效率。其余符 号含义同前。 本研究利用上述讨论的３种方法以及对应的公 式，对三峡升船机驱动系统的功率值进行了计算。对 于向家坝升船机，只能采用功率平衡法和总效率法进 行计算，其计算结果均十分接近。各设备机械传动效 率值如表１所示。三峡升船机和向家坝升船机驱动系 统的基本设计参数如表２所示。两台升船机运用不同 计算方法的计算结果如表３所示。 表１驱动系统各相关设备机械传动效率 表２三峡升船机和向家坝升船机基本设计参数 三峡４ ４００ ３．５ ０．２ ４５ 向家坝 ３ ４００ ４．５ ０．２ ４１ 三峡 ５．２４ １０４．７ ２．８ １０ 向家坝 ５．２４ １０４．７ ４．１９ ９ 表３三峡和向家坝升船机不同计算方法的计算功率（ｋＷ） 三峡升船机 ２２９ ２３１ ２３３ 向家坝升船机 不适用 １８９ １９ｌ ３结束语 计算结果表明，采用３种方法得到的计算结果非 常接近，因此研究者可根据其适用性和简便性选择电 机驱动功率计算公式。由于逆向路径法仅限于对称开 放式同步轴系统的计算，且计算过程过于繁复，笔者不 推荐使用。功率平衡法在概念上是清晰的，计算结果 与逆向路径法一致，具有足够的准确度，且计算较为简 单；在驱动系统设备布置已经确定的情况下应优先采 用。总效率法是根据上述两种方法的计算结果衍生的 一种计算方法，计算过程更加简单；但由于该方法不能 利用驱动系统机械设备布置的信息，其计算准确度稍 差，可在升船机初步设计阶段驱动系统设备布置尚未 最终确定的情况下应用。接下来，本研究拟考虑在三 峡升船机和向家坝升船机开展原型试验，对一台驱动 机构的电动机失效工况下升船机驱动系统的运行效率 进行研究，为应用简单的总效率法提供依据。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）： ［１］钮新强，宋维邦．船闸与升船机设计［Ｍ］．北京：中国水利 水电出版社，２００７． ［２］钮新强，覃利明，于庆奎．三峡工程齿轮齿条爬升式升船 机设计［Ｊ］．中国工程科学，２０１１，１３（７）：９６—１０３． １３ Ｊ ＡＫＫＥＲＭＡＮＮ Ｊ，ＲＵＮＴＥ Ｔ，ＫＲＥＢＳ Ｄ．Ｓｈｉｐ ｌｉｔｆ ａｔ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｄａｍ，Ｃｈｉｎａ－ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ［Ｊ］．Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，２００９，２（２）：６ｌ一７１． ［４］黄文利．向家坝水电站一级垂直升船机设计［ｃ］．水工机 械技术，２００８年论文集，２００８：１５—２３． ［５］李天碧．德国吕内堡双船槽垂直升船机工程探讨［Ｊ］．南 昌水专学报，１９９６，１５（２）：３卜３６． １６ Ｊ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ－ ｅｓ．Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ Ｉ，Ｓｈｉｐ Ｌｉｔｆｓ：Ｒｅｐｏ￣ｏｆ ａ Ｓｔｕｄｙ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｏｆ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ Ｉ ＥＲ］．Ｂｒｕｓｓｅｌｓ，Ｂｅｌｇｉｕｍ：Ｇｅｎｅｒａｌ Ｓｅｃ． ｒｅｔａｒｉａｔ ｏｆ ＰＩＡＮＣ，１９８９． ［７］ＳＣＨＩＮＫＥＬ Ｅ．Ｓｃｈｉｆｆｓ Ｌｉｔｆ［Ｍ］．Ｗｅｓｔｆ￣ｉｌｉｓｅｈｅｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｍｕ． ｓｅｕｍ，２００１． ［８］ ＡＲＥＮＳ Ｈ．Ｓｈｉｐｌｉｆｔ Ｎｅａｒ Ｂｅｄｉｎ：Ｆｏｒ ６５ Ｙｅａｒｓ，Ｓｔｉｌｌ Ｇｏｉｎｇ Ｓｔｒｏｎｇ［Ｊｊ．Ｅｌｅｖａｔｏｒ ｗｏｒｌｄ，１９９８（１２）：９４—９６． ［９］ＨＥＲＷＩＧ Ｂ．Ｔｈｅ ｎｅｗ Ｓｈｉｐ＇ｓ ｈｏｉｓｔ Ｎｉｅｄｅｆｆｉｎｏｗ［ＥＢ／ＯＬ］． ［Ｅｔ期不详］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗｎａ—ｂｅｒｌｉｎ．ｄｅ． ［１０］ＤＵＴ ５１６７—２００２水电水利工程启闭机设计规范ｔｓ７．中华 人民共和国水利部，２０１１． ［１ １］周子荣，官志强．三峡升船机传动系统静动态受力的研究 ［Ｊ］．矿山机械，１９９３（６）：１２—１６． ［１２］长江勘测规划设计研究院，广西岩滩水电站工程建设公 司．“九五”国家重大技术装备研制和国产化项目：三峡升 船机关键技术研究一主提升设备性能试验研究报告一主 机传动效率测试ＪＲ］．长江勘测规划设计研究院，广西岩 滩水电站工程建设公司，１９９９． １１３ｊ ＤＩＮ １５０２０—１９７４，Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ Ｒｅｌｍｉｎｇ ｔｏ Ｒｏｐｅ Ｄｒｉｖｅｓ［Ｓｊ． ［１４Ｊ ＤＩＮ １９７０４－１，Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｓｔｅｅｌ Ｓｔｕｒｃｔｕｒｅｓ，ｐａｒｔ １ Ｃｒｉｔｅｒｉａ ｆｏｒ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ［Ｓ￣． ［１５］ＤＩＺＦ ５３９９—２００７水电水利工程垂直升船机设计导则［Ｓ］． 中华人民共和国发展和改革委员会，２００７． ［１６］ＳＬ／Ｔ ６６０—２０１３升船机设计规范［ｓ］．中国水利水电出版 社，２０１３． ［编辑：洪炜娜］