船只在通过通航建筑物 (船闸或升船机 )时 ,不可避免的会碰撞通航建筑物 (船闸或升船机 )上的有关设施。在工程应用中 ,设置防撞装置的方法很多 ,但是 ,采用钢丝绳两端设置缓冲油缸的方式在国内工程应用中还很少见。这种防撞方式简单、可靠、安全 。

船舶驶入升船机承船厢时,若失速与承船厢厢头闸门发生撞击,将严重威胁升船机的安全运行。通过有限元法建立了防撞梁加缓冲油缸与塑性防撞梁两种常见防撞装置的船舶-防撞装置-水体整体有限元模型,并对不同工况下的船舶撞击引起的防撞装置受力变化进行数值模拟。结果表明两种防撞装置均能起到保护升船机运行安全的作用,但撞击位置以及船艏角对于撞击受力情况的影响在两种防撞装置上呈现不同规律,由于缓冲油缸的作用,防撞梁加缓冲油缸装置受撞击时产生的撞击合力与应力应变均小于塑性防撞梁装置。

在工程应用中,设置升船机防撞装置的方法很多,其中以"钢丝绳+缓冲油缸"方案最为普遍,但实际应用中这种防撞方案也存在一些问题,主要是不能适应具有球鼻艏的船型。以三峡升船机为例,提出了一种改进的防撞方案,虽然也是钢丝绳两端设置缓冲油缸,但根据不同的船型调节钢丝绳的位置,能够较好地解决此问题。该防撞方案原理简单、结构新颖,并且安全可靠,所需要的空间尺寸也较小,可为需要设置防撞装置的通航建筑物提供借鉴。

百色升船机防撞装置的设计防撞能力大且布置空间有限,参考已建升船机防撞装置的优劣性,结合百色升船机特点,充分考虑设备检修维护便利要求,研发了“弹性钢梁+缓冲油缸”形式的防撞装置,并对该装置的设备组成与布置、拦防系统和升降系统进行研究分析与优化设计,得出安全性和适用性均满足要求的防撞装置,可供类似工程设计参考。