ELECTRIC CYLINDER AS A PROMISING TYPE OF ELECTROMECHANICAL DRIVE OF THE MAIN DOUBLE-LEAF GATES OF SHIPPING LOCKS IN RUSSIA

The electric cylinder as a promising type of electromechanical drive for controlling the main miter gates is analyzed based on domestic and foreign experience. It is shown that, for a number of reasons, several different types of electric drives are in operation in Russia, differing from each other in kinematic schemes, operating parameters, dimensions and operational costs. Variety of electric drives types reduces their serviceability, requires the search for spare elements, the performance of repair work by third-party organizations, which, in turn, reduces the productivity of the gateway process. The operated electromechanical and electrohydraulic inputs of the main double-leaf miter gates of navigable locks with a chamber width of about 18 meters are analyzed. It is shown that the results of the drives comparison make it possible to clarify the calculations of the required power and load capacity, to contribute the development of a single regulatory document regulating the process of designing and selecting the operating parameters of an electric cylinder for specific operating conditions. The data compiled on the basis of foreign and domestic experience in the operation of different types of double-leaf miter gate drives, trends in their development, the reasons for their replacement with more modern drives are obtained. Special attention is paid to the disclosure of the reasons for replacing standard drives with an electric cylinder during the locks reconstruction. It is shown that the accurate calculation of the actually required performance indicators and the correct choice of the electric drive type, based on the conditions of future operation, lead to a noticeable increase in the life cycle of the shipping lock and its mechanisms.

shipping lock, miter gate, mechanical equipment, electric drive, kinematic scheme, electric cylinder

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.