ЭЛЕКТРОЦИЛИНДР КАК ПЕРСПЕКТИВНЫЙ ТИП ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА ОСНОВНЫХ ДВУСТВОРЧАТЫХ ВОРОТ СУДОХОДНЫХ ШЛЮЗОВ РОССИИ

В статье выполнен анализ электроцилиндра как перспективного типа электромеханического привода для управления основными двустворчатыми воротами судоходных шлюзов на основании отечественного и зарубежного опыта. Показано, что по ряду причин в России находится в работе несколько различных типов электроприводов, отличающихся друг от друга кинематическими схемами, рабочими параметрами, габаритами и эксплуатационными затратами. Отмечается, что многообразие видов электроприводов снижает их ремонтопригодность, требует поиска запасных элементов, выполнения ремонтных работ сторонними организациями, что, в свою очередь, снижает производительность процесса шлюзования. Проанализированы эксплуатируемые электромеханические и электрогидравлические приводы основных двустворчатых ворот судоходных шлюзов с шириной камеры около 18 м. Показано, что результаты сравнения приводов позволяют уточнить расчеты требуемых мощности и грузоподъемности, способствуют разработке единого нормативного документа, регламентирующего процесс проектирования и выбора рабочих параметров электроцилиндра для конкретных условий эксплуатации. Получены данные, составленные на основе зарубежного и отечественного опыта эксплуатации разных типов привода двустворчатых ворот судоходных шлюзов, рассмотрены тенденции их развития, причины их замены на более современные приводы. Особое внимание уделено раскрытию причин замены штатных приводов на электроцилиндр при реконструкции шлюзов. Показано, что точный расчет фактически требуемых показателей рабочих характеристик и правильный выбор типа электропривода, исходя из условий будущей эксплуатации, ведет к заметному увеличению срока жизненного цикла судоходного шлюза и его механизмов.

судоходный шлюз, двустворчатые ворота, механическое оборудование, электропривод, кинематическая схема, электроцилиндр

1. Колосов М. А. Механическое оборудование судоходных шлюзов / М. А. Колосов, П. А. Гарибин. - СПб.: Изд-во «Лань», 2017. - 148 с.

2. Ярустовский А. А. Механическое оборудование шлюзов / А. А. Ярустовский. - М.: Транспорт, 1973. - 224 с.

3. Кузьмицкий М. Л. Анализ опыта эксплуатации и технического состояния эксплуатируемых гидроприводов ворот и затворов СГТС на внутренних путях России и систем их управления / М. Л. Кузьмицкий // Гидропривод ворот и затворов шлюзов судоходных гидротехнических сооружений: сб. науч.-техн. материалов технического совещания по оптимизации конструкции гидропривода. - Самара: Изд-во «АСГАРД», 2013. - С. 110-121.

4. Васильев Е. И. Разработка и исследования тиристорного электромеханического электропривода двухстворчатых ворот судоходного шлюза / Е. И. Васильев. - Л., 1988. - 243 с.

5. Полонский Г. А. Механическое оборудование гидротехнических сооружений / Г. А. Полонский. -2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1974. - 344 с.

6. Онохов П. П. Механическое оборудование шлюзов и судоподъемников: монография / П. П. Онохов. - М.: Транспорт, 1967. - 184 с.

7. Lee S. U. Control of a heavy-duty robotic excavator using time delay control with integral sliding surface / S. U. Lee, P. H. Chang // Control engineering practice. - 2002. - Vol. 10. - Is. 7. - Pp. 697-711. DOI: 10.1016/S0967-0661(02)00027-8.

8. Lang P. S. Hydraulic sealing due to pressure solution contact zone growth in siliciclastic rock fractures / P. S. Lang, A. Paluszny, R. W. Zimmerman // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. - 2015. - Vol. 120. - Is. 6. - Pp. 4080-4101. DOI: 10.1002/2015JB011968.

9. Mirza J. Joint seals for hydraulic structures in severe climates /j. Mirza // Journal of Civil Engineering and Management. - 2014. - Vol. 20. - Is. 1. - Pp. 38-46. DOI: 10.3846/13923730.2013.799092.

10. Zhou J. Analytical and experimental research on stability of large slenderness ratio horizontal hydraulic hoist /j. Zhou, D. W. Shi, Z. L. Sun, T. Bi, X. H. Cheng, D. Chen, Y. Lu // Advances in Mechanical Engineering. - 2018. - Vol. 10. - Is. 10. - Pp. 1687814018803472. DOI: 10.1177/1687814018803472.

11. McKinley B. F. Miter Gate Machinery, Design Options and State of the Art / B. F. McKinley // PIANC-World Congress Panama City. - 2018.

12. Gerritse A. Load Principles for Drive Mechanisms of Miter Gates: Master Thesis Report / A. Gerritse. - Delft university of Technology, 2016. - 206 p.

13. Кациева Е. Г. Применение электроцилиндров в управлении оборудованием ГЭС / Е. Г. Кациева, Г. Г. Магомедов // Современные проблемы электроэнергетики и пути их решения: материалы III Всероссийской научно-технической конференции. - Махачкала: ДГТУ, 2018. - С. 66-69.

14. Гаджиалиева И. В. Применение современных электроцилиндров в управлении оборудованием гидроэнергетики / И. В. Гаджиалиева, А. М. Любицкий, М. В. Любицкий, А. В. Топчиев, К. А. Чебанов // Sciences of Europe. - 2021. - № 69-1 (69). - С. 61-64. DOI: 10.24412/3162-2364-2021-69-1-61-64.

15. Ксенофонтов Н. М. Исследование рабочих характеристик электроприводов основных двустворчатых ворот судоходных шлюзов / Н. М. Ксенофонтов, А. В. Саушев, А. А. Темкин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2021. - Т. 13. - № 2. - С. 197-206. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-2-197-206.

16. Темкин А. А. О необходимости разработки единых требований к проектированию электроприводов ворот и затворов судоходных шлюзов / А. А. Темкин // Современные тенденции и перспективы развития водного транспорта России: Материалы ХII межвузовской научно-практической конференции для аспирантов, студентов и курсантов, 20 мая 2021 г. - СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2021. - Ч. 1. - С. 145-152.

17. Темкин А. А. Анализ проблем эксплуатации электрических приводов ворот и затворов судоходных шлюзов / А. А. Темкин // Современные тенденции и перспективы развития водного транспорта России, 01 октября 2020 года: Материалы ХI межвузовской научно-практической конференции для аспирантов, студентов и курсантов. - СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2020. - Ч. 1. - С. 225-230.