盘锦市辽滨水城内外海通航建筑物采用中国首创的部分平衡液压式垂直升船机型式,也是国内第一台入海式升船机,其规模按通过35.0 m×7.4 m×2.41 m(长×宽×吃水深度)的游艇尺寸设计。升船机由对称分布在承船厢两侧的4×300 t液压油缸提供升降动力,在承船厢两侧均匀对称布置12组平衡重,承船厢加载水总重2050 t,平衡重总重1200 t。介绍了该升船机的基本工作原理和结构型式,重点阐述了各部件的设计方案及升船机运转、控制程序。相关经验可供我国同类型升船机的设计工作借鉴。

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。

文中分析了大型升船机承船厢的整体下水过程,建立了承船厢下水静力学模型,得到承船厢下水过程中力和力矩平衡方程。以构皮滩电站通航工程第一级升船机承船厢下水为例,根据下水参数和力学方程,得到承船厢下水过程中的力和力矩,计算得到首浮状态和终浮状态。通过承船厢下水静力学研究,为大型升船机承船厢整体下水提供了很好的技术依据。