SL 41-2018 水利水电工程启闭机设计规范

SL 41-2018 水利水电工程启闭机设计规范
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标准编号:SL 41-2018
文件类型:.pdf
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标准类别:水利标准
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SL 41-2018标准规范下载简介

SL 4*-20** 水利水电工程启闭机设计规范

择计算公式中的符号Mmax为Mimax,见GB3***一*3第4.4.* 条中的公式(*2)。2007*人民交通出版社出版的《港口起重机 设计规范》、*******科学技术出版社出版的《起重机设计计 算》及***5*中国铁道出版社出版的《起重机计算实例》等都 采用了GB3***一*3的计算公式。由于联轴器需要满足频繁起 制动和正反转传递交变荷载等复杂工况,所以产品样本中给出的 许用转矩(公称转矩)一般为长期连续传递的转矩,因此需按第 I类荷载组合选取联轴器。另外,联轴器都具有一定的短时过载 能力,一般短时过载可达2~3倍公称转矩,再加上联轴器选择 时的安全系数,可确保在起动、堵转、突然制动等情况下电动机 发生短时较大荷载时联轴器不会发生破坏。 在闭式齿轮传动中要用到卷筒联轴器,目前常用的型号为 DC型和WJ型,DC型为齿轮传动结构,WJ型为渐开线花键传 动配球轴承结构。对于卷筒联轴器的选择计算,产品样本或产品 标准中都附有说明,一般按说明的方法计算选择即可,本标准不 做规定。 JB/T75**一*4《机械式联轴器选用计算》中联轴器的计算 转矩T。是由理论转矩T乘以动力机系数Kw、工况系数K、起 动系数K,及温度系数K,而得到,选择计算时除满足计算转矩 T≤公称转矩T,外,还需满足尖峰转矩Tmx(如起动转矩)≤ 许用最大转矩[Tmax]。但由于我国目前发布的联轴器标准或产 品样本中大多没有给出许用最大转矩上Tmx」值,使该标准的推 广应用受到一定限制,故本规范未予采用。 6.6.7原规范第6.5.7条。启闭机采用的轴承,除了经常浸水 的高扬程卷扬式启闭机的动滑轮组以外,其他部位通常采用滚动 轴承,但需定期灌注润滑油(脂),检修维护费用相对较高。滚 动轴承的选用,在已知荷载条件下,可参照现有机械设计手册中 有关滚动轴承计算方法进行选择。滑动轴承主要是验算压强 及其转动摩擦面的相对滑动线速度的乘积。滑动轴承的材料除 传统的铜合金外,目前尚有增强聚四氟乙烯材料、钢基铜塑复合

材料及铜合金镶嵌固体润滑材料等,这几种材料的轴承属于自润 滑轴承,近*来在启闭机上应用较多,可根据具体情况选用。但 由于目前自润滑轴承的性能参数尚无统一标准可循,各生产企业 在产品样本上给出的性能参数也不甚统一,故本标准暂不列人。 6.6.*原规范第6.5.*条。将原第4款内容改为:严寒、高海 拨地区的启闭机除设置电子式荷载限制器外,一般同时设置机械 式荷载限制器。 荷载限制器是起升机构必需的安全装置,常用的荷载限制器 有机械式(如杠杆式或偏心式)和电子式(如拉、压力传感器 等)。过去多采用机械式。随着电子技术的不断发展,电子式荷 载限制器产品日趋完善,除控制精度提高外,功能上也有所增 加,可兼有“超载”和“欠载”两种保护功能,目前已成为主要 采用型式,因此,本规范推荐选用电子式荷载限制器。但在严 寒、高海拨地区,电子式荷载限制器的故障率有所增加,故提出 除设置电子式荷载限制器外,同时设置机械式荷载限制器 6.6.*原规范第6.5.*条。将原第*款、第2款合并,将原第 3款分为2款。 扬程指示及位置控制是启闭机不可缺少的部分。当使用电子 显示时扬程指示的误差范围一般显示分辨率不大于*0mm,每 *00m内的测量误差不大于50mm。正常工作时,电子扬程指示 器控制闸门全开至全关过程中的各个位置(包括闸门充水阀位 置,闸门锁定位置等),机械式限位装置作为双重保护,一般控 制起升机构的上、下极限位置。 对于施工导流封堵闸门,由于下闸时需要将闸门沉放到底 槛,否则容易发生重大事故,所以启闭机扬程指示精度如果达不 到上述要求时,则需采取其他措施给予解决。 行走机构的端部行程限位和回转机构的回转限位,这些都关 乎启闭机设备的运行安全,需设置相应的位置保护,切勿疏忽大 意。对于高速运行或停车定位要求较严的情况,可根据需要装设 两级行程限位,第一级发出减速信号并按规定要求减速,第二级

YY/T *733-2020 医疗器械辐射灭菌 辐照装置剂量分布测试指南6.6.*原规范第6.5.*条。将原第4款内容改为:严寒

要自动断电并停车。 6.6.*0原规范第6.5.*0条。缓冲器虽然不经常使用,但在操 作失灵时就有可能使用。因此缓冲器壳体要按启闭机额定行走速 度碰撞时发生的最大撞击力作为设计依据。缓冲器型式最初(2C 世纪50*代)多为木质,后来较多采用弹簧缓冲器或液压缓冲 器。20世纪*0*代末,水利水电工程的启闭机,由于运行速度 相对较低,多采用橡胶缓冲器和聚氨酯泡沫塑料缓冲器,且橡胶 缓冲器多用于小车,聚氨酯缓冲器多用于大车运行机构。 6.6.**原规范第6.5.**条。车轮踏面的疲劳计算主要用于启 闭机携带走行荷载走行时的工况(计算见附录M.3),其中Pma 为携带额定走行荷载且小车在一侧位置时引起的大车(或小车) 最大轮压,Pmin为空载走行时的最小轮压。 关于轮压的计算,***0*机械工业出版社出版的《起重机 设计手册》采用的公式与GB3***一*3并不相同。经实际计算 验证,GB3***一*3的计算方法(欧州规范的轮压计算公式)更 为简便、安全。强度计算荷载为启闭机(小车)在启闭闸门时产 生的最大轮压。本计算方法适用于轨道安装与维护良好、车轮调 整正确、直径不超过*.25m的车轮。如需要采用更大直径的车 轮,则要降低车轮与轨道间的许用压力。 选用移动式启闭机轨道时,根据以往经验,轮压较小的要尽 量选用GB25*5中规定的铁路钢轨。这种钢轨自重轻,价格较 便宜。轮压大时可选用YB/T5055中规定的QU型起重机专用 钢轨。电动葫芦一般采用热轧工字钢。 启闭机的轨道基础多为混凝土,所以计算轨道时,混凝土的 承压强度要作为计算的主要内容。此外,轨道颈部的挤压应力、 轨道横断面的弯曲应力和轨道底板的弯曲应力也需计算,但在一 股的起重机设计资料中并无介绍。本规范附录M.4的计算公式 借鉴了SL74一20*3《水利水电工程钢闸门设计规范》附录L中 对闻门定轮轨道计算时所采用的公式。 电动葫芦用的工字钢轨道计算,可按一般起重机设计资料中

介绍的方法进行。对于多支承点的工字钢轨道,可以按连续梁计 算弯矩和反力,并对照电动葫芦产品样本上允许的工字钢型号 (主要是工字钢下翼缘能否支承电动葫芦走轮)进行选定,然后 验算稳定和刚度,计算支承点所需固定螺栓直径和数量。

据启闭机工作时可能发生的荷载而组合,启闭机荷载组合分为基 本组合和特殊组合,其中基本组合有5种工况,特殊组合有4种 工况,不同的荷载组合用来计算结构的不同部位。计算荷载组合 时要取最不利的工作状况。另外,如需要考虑温度荷载、冰雪荷 载、安装荷载、坡度荷载等时,可增加到荷载组合中。

6.7.3原规范第6.6.3条。调整了原条目下的几个表格中的内

螺栓、销轴连接的许用应力 单位:

6.7.7原规范第6.6.7条。早期设计制造的门架结构型式主要 是板梁截面和格子截面,20世纪50*代后期陆续开始设计为箱 形截面。目前启闭机门架主要采用箱形截面,特别是对大容量门 机更为合适。门架按运行要求可以设计成无悬臂门架、单悬臂门 架或双悬臂门架,还可设计成半门架以及带有悬臂吊的门架。这 些门架型式在我国已有水电站中都有应用实例。 门机的支腿型式主要取决于门机的跨度。***0*机械工业 出版社出版的《起重机设计手册》第557页指出:“当跨度L≤ 30m时,门架带有两个刚性支承腿,而跨度L>30m时,一般 都制成带一个刚性支承腿和一个柔性支承腿。”20*3*中国铁道 出版社出版的《起重机设计手册》第373页(****版第6*3页) 指出:“当跨度L≤35m时,门架可采用两个刚性支腿;而跨度 L>35m时,为补偿温差所造成的结构变形,可以制成一个刚性 支腿和一个柔性支腿。”本规范采用了20*3*中国铁道出版社出 版的《起重机设计手册》中的数据。由于水电站门机跨度均较 小,一般情况下不大于*6~25m,所以门架支腿与主梁均采用 刚性连接,实践证明这样的假设是合适的。 由于门式启闭机的荷载有启闭荷载和行走荷载两种,且启闭 荷载多数情况下大于行走荷载,所以在内力计算时,用启闭荷载 计算门架平面内和支腿平面内的内力。在门架平面内,主梁按静 定结构计算,支腿按一次超静定结构计算,这是考虑到这两种工 况均可能出现,按上述假定计算,主梁和支腿的内力均为最大, 是偏于安全的计算。在支腿平面内,采用三次超静定结构计算还 是按一次超静定结构计算则要根据支腿与下横梁连接处两者刚度 之比来决定,这主要是为了简化计算且将误差控制在允许范围之 内。在大多数情况下,上述两类计算的选择截面可以作为设计截 面,能满足强度、刚度等要求。由于门机行走时,有可能产生侧 向力,故将门机行走时的各种荷载组合作为对门架结构的验算条 件,以确定选择的门架结构是否满足要求。 对于大型门机和结构较复杂的门机,可采用计算机三维有限

元软件计算,其计算结果比平面体系计算更符合实际情况,但需 要准确确定计算模型和边界条件

6.*原规范第3.6节。自动挂脱梁多与移动式启闭机配合使用, 故放到卷扬式启闭机章节中更为合适

6.*.*原规范第3.6.*条。本条主要规定了自动挂脱梁的用途

.*.*原规池第3.6.*茶。本茶主安规定了目动挂脱案的用 和分类。自动挂脱梁发展到现在,形式已有很多种,但从挂脱装 置的传动方式来看,主要是机械传动和液压传动两种方式。液压 式自动挂脱梁是利用电动机一一油泵将压力油压向销轴,将销轴 推入或推出轴孔。这种型式的挂脱梁是20世纪60*代从苏联引 入的,首先使用在三门峡水利枢纽中。从使用情况看,液压式自 动挂脱梁多用于大、中型或水头和扬程较高的闸门。 从设备特征来看,挂脱梁并不是启闭机,而是具有独立功能 的另一类型的金属结构设备。虽然挂脱梁大体上分为两类,但其 结构形式已是多种多样,设计要求也不尽相同。因此,宜制定专 门的设计标准,本规范仅列出一些原则性要求

*原第2款,从中摘出导向支承装置单列一款。设置导向 支承装置可使挂脱梁能够在闸槽内顺利升降而不发生卡阻。导向 支承装置与门槽的配合间隙可与被操作闸门(拦污栅)的配合间 隙一致,一般配合间隙取为*0~*5mm。抓梁与闸门一起升降 时,如闸门有偏摆,由于钢丝绳的柔性作用,最先与门槽碰撞的 是闸门上最下面的导向支承装置。 2原第2款的修订,从中摘出定位装置单列一款。设置定 位装置可使挂脱梁与闸门准确对位,以保证挂、脱钩或穿、脱销 动作的准确可靠。定位装置一般采用定位销和定位套筒,设计时 套筒内径需比定位销的外径大6~*mm。定位销端头做成锥体, 斜面与轴线的夹角不能太大,目的是方便滑入套筒,不产生自 锁,一般不大于45°;锥体的大小头直径差值可根据导向支承装 置与门槽的配合间隙确定,一般可取不小于30mm。另外,如将 定位套筒设在闸门上时,套筒根部要开设漏水、排沙孔,以防止 套筒内集沙影响正常工作。 3自动挂脱梁经常下水,因此在有相对转动和滑动的配合 部位,要有合适的防腐措施和润滑措施,以防生锈后无法活动, 影响正常工作,特别是对于机械式挂脱梁尤为重要。另外,当工

6.*.3原规范第3.6.3条

*本款为新增。本款规定了液压挂脱梁的防水密封要求, 以防止电气部分浸水失效。原规范只规定要有可靠的密封并通过 密封试验进行检验,但并未规定具体试验和检验指标,而是在条 文说明中提出了一些建议:将试验压力取为工作水深压力的两

倍,保压时间不少于30min。实际上很多挂脱梁都将此建议作为 密封试验技术要求写入图纸、技术文件或招标文件中,根据实践 检验结果来看基本上合理,故本次修订将条文说明中的建议整理 后纳入条文中。液压挂脱梁相对于液压启闭机的试验压力和保压 时间都要严格一些,主要是考虑到自动挂脱梁工作在水下,情况 不易摸清,防水密封一且失效可能导致严重后果。 2尽管已要求做防水密封试验,但密封件可能出现老化, 因此对密封漏水进行实时监测和及时报警是必要的。另外,设置 压力表和排气阀主要是方便安装调试和后期维护保养。 3防止电缆被拉断的措施一是选用具有过载打滑保护功能 的电缆卷筒,二是选用适宜卷绕的钢芯特制电缆。电缆插头不能 被直接拉拽,以避免破坏插头密封,可设置电缆夹或摩擦,由 接线盒引出的电缆先通过电缆夹或摩擦辊后再引入电缆卷筒,设 计时注意电缆的弯曲半径。 4本款主要考虑到液压挂脱梁在水下工作,为便于操作时 掌握挂、脱钩情况,避免出现穿、脱轴不到位或双吊点只有一边 挂钩等事故,需有穿脱轴到位的位置标志或信号显示。要求闸门 故成梨形吊耳孔主要是为了方便穿轴。 6.*.4原规范第3.6.4条。根据机械式挂脱梁的种类对其要求 进行了细化。 机械式自动挂脱梁发展到现在已有多种型式,本规范参照 *****水利电力出版社出版的《水电站机电设计手册金属结构 (一)》第5*3页所述,从大的方面提出常用的几种型式:①重锤 式自动挂脱梁;②挂钩自如式自动挂脱梁;③吊环式自动挂脱 梁。其中挂脱自如式自动挂脱梁可用于操作大、中型闸门。 *机械式挂脱梁活动部位相对较多,根据多*实践经验 这些部位不仅要防腐处理而且配合间隙要大一些,才能保持动作 的灵活性。 2本款针对挂脱自如式挂脱梁。参考了*****水利电力出 版社出版的《水电站机电设计手册金属结构(一)》,该手册中表

*0-4给出了挂体和卡体的系列尺寸,可供设计参考。需要注意 的是,实践中按此表设计的个别挂脱梁的卡体与挂体仍然发生了 卡阻,所以尺寸确定后最好通过纸板模型或其他方式(如计算机 图形动态模拟)试验检验并修正。 3本款针对重锤式挂脱梁。由于操作位置在门槽入口,搬 动重锤时多不能保持最佳施力姿势,锤的重量太大时操作困难 需要分解成小锤片分次搬动。锤片位置在操纵把手上要能调整 主要为方便调试,以得到挂、脱钩实际需要的平衡力矩;挂脱系 统的连杆长短可调,一般在杆间加正反扣,以适应制造、安装误 差。重锤式挂脱梁又有重锤吊钩式、重锤转钩式及其改进型等 此处不作一一规定,仅对共性问题提出要求。 4本款针对吊环式挂脱梁。这种挂脱梁的关键在于吊环长 度要合适,要满足在闻门吊耳上、下斜面的滑动长度要求,防止 吊环旋转到极限位置时闸门吊耳与挂脱梁发生干涉。要求闸门吊 耳上、下斜面与水平线的夹角不小于45°,主要是方便吊环下 滑,减小下滑压力,避免发生自锁。另外,这种挂脱梁要求闻门 采用带有上下两个斜坡的特殊吊耳型式。 5对机械式自动挂脱梁,为避免在下降中途发生意外脱钩 事故,可在挂脱梁升降机构上设置欠载限制器并与电气联锁,一 日失载立即停止下降并发出警报,促使司机查看高度指示器,如 果尚未下到底槛,就要提出闻门分析原因加以排除。也可设置专 门的防脱钩装置,只有当抓梁下放到底触发解锁机关、解开防脱 钩装置时才能实施脱钩。另外,双吊点机械式挂脱梁容易出现一 边挂上钩而另一边没挂上的现象,这在以往的几个工程中都发生 过,因此,要有应对此类情况的措施

7.*.*~7.*.*6原规范第3.3节。本节为液压启闭机的一般规 定,故放到液压启闭机章节中更为合适。 7.*.*本条为新增。本条明确了液压启闭机的设计内容,主要 包括:液压缸及其支承结构和埋件、液压系统与泵站、液压管 道、电气控制和安全保护等

7.*.2原规范第3.3.*条,取其前半部分内容单独列为一条。

本条根据不同闸门对操作要求的不同,对水电工程使用的液 压启闭机的液压缸的工况进行了分类,明确了液压启闭机的液压 缸可分为双向作用式和单向作用式。工况不同,其活塞密封结构 和活塞杆受力情况也不同。

7.1.3原规范第3.3.3条。本条对弧形闸门液压启闭机布置要

3原规范第3.3.3条。本条对弧形闸门液压启闭机布置要 的因素作了明确规定,有利于设计人员在启闭机布置时全面

7.1.4原规范第3.3.2条,明确了双吊点液压启闭机闭环同步

双吊点液压启闭机需要考虑同步问题,具体采用何种同步方 式需要根据闸门型式、孔口尺寸、结构刚度、侧导向支承情况 工作行程的大小、安装精度及同步精度要求等因素确定。对有良 好侧向支承及抗扭刚度和宽度相对不大的弧形闸门可采用节流调 速这种比较简单的同步措施,也可采用开环同步控制措施;对宽 高比大于1.0的平面闸门和弧形闸门,可采用闭环同步控制措 施。采用油缸油路对称布置而实现同步的方法,在工程实践中几 乎难以做到,不推荐采用,但在管路布置上,仍建议尽量向对称 布置靠拢。

单作用式的液压启闭机如因维修、安装等需要,也可在油路 设计中考虑对油缸上腔适当加压,压力值一般可控制在0.5~ 1.OMPa。据了解主要是某些单作用式的液压启闭机因活塞阻力 较大,靠活塞杆自重无法外伸,因而影响安装和检修,但工作时 活塞杆不承受压力。这类活塞杆的长细比可以按受拉计算而不必 按受压计算,这就可以加大长细比,减轻自重,简化机构。此 外,如果仅由于安装时需要,也可考虑采取临时措施解决。 7.1.6原规范第3.3.12条。快速闻门对关闭孔口都有时间要求 (见第3.1.13条说明),为防止闸门高速撞击门槽底槛或活塞冲 击油缸下端盖,需要采取限速、缓冲措施,一般在液压缸有杆腔 中设置缓冲套等缓冲装置,液压回路设计也要满足快速闸门的工 作特点。 7.1.7、7.1.8同原规范第3.3.13条、第3.3.14条。单作用液 压启闭机闭门时,尤其是快速闻门闭门时,要充分考虑无杆腔的 补油,如吸程不够,布置上可采用补油箱等办法。 7.1.9原规范第3.3.15条。为了避免液压缸由于系统泄漏而产 生的下滑,防止因油管破裂而产生坠门事故,因此除进水口快速 闸门液压启闭机外,须在液压缸下腔油口处设置液压安全锁定 装置。

单作用式的液压启闭机如因维修、安装等需要,也可在油路 设计中考虑对油缸上腔适当加压,压力值一般可控制在0.5~ 1.0MPa。据了解主要是某些单作用式的液压启闭机因活塞阻力 较大,靠活塞杆自重无法外伸,因而影响安装和检修,但工作时 活塞杆不承受压力。这类活塞杆的长细比可以按受拉计算而不必 按受压计算,这就可以加大长细比,减轻自重,简化机构。此 外,如果仅由于安装时需要,也可考虑采取临时措施解决

7.1.6原规范第3.3.12条。快速闻门对关闭孔口都有

(见第3.1.13条说明),为防止闸门高速撞击门槽底槛或活塞冲 击油缸下端盖,需要采取限速、缓冲措施,一般在液压缸有杆腔 中设置缓冲套等缓冲装置,液压回路设计也要满足快速闸门的工 作特点。

7. 1. 7、7. 1. 8

压启闭机闭门时,尤其是快速闸门闭门时,要充分考虑无杆腔的 补油,如吸程不够,布置上可采用补油箱等办法。 7.1.9原规范第3.3.15条。为了避免液压缸由于系统泄漏而产 生的下滑,防止因油管破裂而产生坠门事故,因此除进水口快速 闸门液压启闭机外,须在液压缸下腔油口处设置液压安全锁定 装置。

7.1.10原规范第3.3.4条,明确了液压泵站最少要配备的液压

液压启闭机油泵站数量需根据闸门的数量及操作运行要求确 定,可采用一机(对双吊点来说为一机两缸)一站或多机一站: 主要是由于同一功能的闸门数量较多,如水闸的多孔泄水闸门, 当只要求所有闸门在较短的时间开启,而不是要求全部同步开启 时,可减少泵站数量,便于布置及降低造价。 由于液压启闭机一般都是用在泄水系统或发电系统的重要部 位,且油泵装置占启闭机总投资较少,为保证安全运行,故设置 备用油泵电机组。设计中具体选用哪种备用方式,要与整个工程 运用方式统筹考虑

7.1.11原规范第3.3.8条,细化了试验压力分档。

根据液压启闭机的特点和目前工作压力实际制造、应用情 况,提出液压系统工作压力一般小于25MPa,液压泵额定压力 一般大于28MPa。快速门液压启闭机,由于其最高压力由持住 力产生,可高于25MPa。将液压启闭机的试验压力进一步细化, 液压缸、液压阀组及压力管路的试验压力,当工作压力力≤ 16MPa时取1.5,当16MPa 19.2MPa时取1.25p,回油管、排油管目前在液压系统设计时通 常带有一定的背压,但压力值一般较小,故按1.5倍管内压力取 值。保压时间不小于10min,与SL381一2007一致。

根据液压启闭机的特点和目前工作压力实际制造、应用情 况,提出液压系统工作压力一般小于25MPa,液压泵额定压力 般大于28MPa。快速门液压启闭机,由于其最高压力由持住 力产生,可高于25MPa。将液压启闭机的试验压力进一步细化, 液压缸、液压阀组及压力管路的试验压力,当工作压力力≤ 16MPa时取1.5p,当16MPa 19.2MPa时取1.25p,回油管、排油管目前在液压系统设计时通 常带有一定的背压,但压力值一般较小,故按1.5倍管内压力取 值。保压时间不小于10min,与SL381一2007一致。 7.1.12原规范第3.3.9条,细化了活塞杆防腐要求。 本条关于液压启闭机活塞杆的防腐蚀问题要重视,由于活塞 杆长期处在潮湿的环境之中,有的在淡水中工作,有的在海水中 工作,腐蚀后会引起密封破坏以至严重漏油到无法使用,因此要 根据使用环境条件采取相应的防腐蚀措施。 7.1.13原规范第3.3.10条。根据多年工程实践经验,为更好 地适应闸门在制造、安装中产生的误差,减少支承阻力,液压缸 两端的支承采用铰接结构是很好的解决办法,实践证明,采用球 面自润滑轴承能较好地满足这种铰接结构要求,因此推荐采用。 7.1.14原规范第3.3.11条。弧形闸门液压启闭机全关位置的 液压缸自重引起的活塞杆挠度问题,自沙溪口弧门液压启闭机问 题出现以来引起了足够的重视,为减小液压缸自重引起的活塞杆 挠度过大问题,除增加液压缸在全关位置的活塞杆导向距离外 (见附录.4),可在闸门全关状态液压缸下部设置防挠托架。 7.1.15原规范第3.3.5条、第3.3.6条。原规范第3.3.5条 第3.3.6条均为液压启闭机的安全保护问题,故进行合并。 本条规定了液压启闭机在液压、机械和电气等方面需设置的 安全保护和检测措施。根据GB/T3766一2001《液压系统通用 技术条件》的要求,为保证人员安全和事故发生时设备损失最 小,系统中需有过压保护。另外在采用“无人值班(少人值守)”

7.1.12原规范第3.3.9条,细化了活塞杆防腐要求。

本条关于液压启闭机活塞杆的防腐蚀问题要重视,由于活塞 杆长期处在潮湿的环境之中,有的在淡水中工作,有的在海水中 工作,腐蚀后会引起密封破坏以至严重漏油到无法使用,因此要 根据使用环境条件采取相应的防腐蚀措施,

地适应闸门在制造、安装中产生的误差,减少支承阻力,液压缸 两端的支承采用铰接结构是很好的解决办法,实践证明,采用球 面自润滑轴承能较好地满足这种铰接结构要求,因此推荐采用。

7.1.14原规范第3.3.11条。弧形闸门液压启闭机全关

液压缸自重引起的活塞杆挠度同题,自沙溪口弧门液压启闭机同 题出现以来引起了足够的重视,为减小液压缸自重引起的活塞杆 挠度过大问题,除增加液压缸在全关位置的活塞杆导向距离外 (见附录().4),可在闸门全关状态液压缸下部设置防挠托架

7.1.15原规范第3.3.5条、第3.3.6条。原规范第3.

第3.3.6条均为液压启闭机的安全保护问题,故进行合并。 本条规定了液压启闭机在液压、机械和电气等方面需设置的 安全保护和检测措施。根据GB/T3766一2001《液压系统通用 技术条件》的要求,为保证人员安全和事故发生时设备损失最 小,系统中需有过压保护。另外在采用“无人值班(少人值守)

的工程中,为防止由于个别元件(如油泵电机组)故障使启闭机 不能正常工作时,要有欠压保护装置发出信号进行系统自动切换 操作并事故报警。 根据自动化控制的要求,当采用自动化元件控制液压启闭机 工作时,液压启闭机的相关运行状态及参数要同步检测反馈至自 动化元件中,这些检测装置要根据控制和监控的要求进行选择。 液压缸行程检测装置需为控制系统提供闸门开度和双缸同步 偏差检测信号,其输出信号的连续性、稳定性、可靠性对控制系 统的正常工作极为重要。从抗外界干扰、抗电磁干扰要求考虑, 一般情况下优先采用内置式结构的检测装置,包括传动钢丝绳内 置于液压缸中采用恒力自卷弹簧回收的型式和行程检测信号源内 置于陶瓷涂层下的型式;从闸门开启运行工况考虑,由于泄洪系 统闸门一般有局部开启运行要求,且泄洪运行的可靠性要求极 高:因此行程检测装置要采用不受电源断电影响的绝对型输出信 号的传感器,

7.2.T原规范第7.1.1条。对液压系统要求进行了细化和补充。 本条为液压系统设计的基本要求,参考了GB3766一2001 和JB/T6996一2007《重型机械液压系统通用技术条件》的规 定,使液压系统要做到安全可靠、合理简单、环保卫生、维修方

便、寿命长、噪声低、经济性能女

便、寿命长、噪声低、经价性能好 7.2.2原规范第7.1.2条。若将液压启闭机全部设备安装在室 内,既做不到,也无必要,但液压泵站、控制阀组及电气控制设 备要布置在机房内。机房除要有通风、防潮、保温和排水措施 外,还要设置必要的消防设施以确保设备和操作人员的安全。对 液压元器件、阀门、指示表以及需要调整或监视的液压元器件提 出布置要求主要为了操作、维护和管理方便。 7.2.3原规范第7.1.3条。在设计液压系统时,选定油压要考 虑系统的压力损失,否则会出现启闭力不足的情况。当液压系统 工作较频繁时(一般此类情况很少碰到)可能会引起油温升高 需要进行发执计算。规定液压泵吸入口的油温不得超过60℃

内,既做不到,也无必要,但液压泵站、控制阀组及电气控制设 备要布置在机房内。机房除要有通风、防潮、保温和排水措旗 外,还要设置必要的消防设施以确保设备和操作人员的安全。对 液压元器件、阀门、指示表以及需要调整或监视的液压元器件提 出布置要求主要为了操作、维护和管理方便

备要布置在机房内。机房除要有通风、防潮、保温和排水宿施 外,还要设置必要的消防设施以确保设备和操作人员的安全。对 液压元器件、阀门、指示表以及需要调整或监视的液压元器件提 出布置要求主要为了操作、维护和管理方便。 7.2.3原规范第7.1.3条。在设计液压系统时,选定油压要考 虑系统的压力损失,否则会出现启闭力不足的情况。当液压系统 工作较频繁时(一般此类情况很少碰到)可能会引起油温升高: 需要进行发热计算。规定液压泵吸入口的油温不得超过60℃, 是参照了JB/T6996一2007的第3.5.2条,超过规定温度时需考 慧冷却措施。 7.2.4原规范第7.1.4条。配备滤油机、油液检测仪等液压辅 助设备,主要为方便滤油和油液检测,便于设备维护和管理,最

7.2.3原规范第7.1.3条。在设计液压系统时,选定油

虑系统的压力损失,否则会出现启闭力不足的情况。当液压系统 工作较频繁时(一般此类情况很少碰到)可能会引起油温升高 需要进行发热计算。规定液压泵吸入口的油温不得超过60℃ 是参照了JB/T6996一2007的第3.5.2条,超过规定温度时需未 虑冷却措施

7.2.4原规范第7.1.4条。配备滤油机、油液检测仪等液压辅 助设备,主要为方便滤油和油液检测,便于设备维护和管理,最 终都是为启闭机的安全运行服务

7.2.4原规范第7.1.4条。配备滤油机、油液检测仪等液压辅

7.3.1原规范第7.2.1条。限定油缸的长细比主要是为了控制 油缸活塞杆伸出时的整体稳定性。双向作用油缸的长细比要小于 单向作用油缸,主要是为防止双向作用油缸的活塞杆受压时出现 失稳问题。单向作用油缸虽然不存在失稳问题,但入值也不可取 得过大,以避免过于柔软,导致加工制造困难和安装运输不便 或使用中发生严重的抖动、振动,影响启闭机正常工作。1985 年水利电力出版社出版的《水工建筑物的启闭机械》一书提出 “活塞杆的最大柔度:双作用油缸入≤160;单作用油缸入≤250” 我国早期使用的油缸曾规定双作用油缸入≤200,单作用油缸入≤ 250。与苏联相比,对双作用油缸的入取值已有所放大,主要是 基于当时国内液压启闭机的设计、制造和使用情况。近些年来 随着国内液压启闭机在设计、制造和安装等方面的技术发展和进

步,一些超长、细长的油缸在制造加工方面也取得了突破。虽然 如此,为防止使用中活塞杆伸出后产生较大变形引起振动,结合 以往油缸的使用经验,本规范对活塞杆的许用长细比仍规定为: 双向作用油缸入≤200,单向作用油缸入≤250。对于启闭船闸 “人”字门和高压滑动闸阀的启闭机,由于拉、压值基本相同,入 值可适当减小。

7.3.2原规范第7.2.2条。补充了焊缝检测要求,

7.3.5原规范第7.2.5条。补充了2形密封圈的使用。

合理选择液压缸的密封件并正确设计其密封结构,对液压缸 的安全可靠工作极其重要。液压缸的密封有动密封和静密封,活 塞与缸体内壁、活塞杆与导向套之间为动密封,端盖与缸体、活 塞与活塞杆之间为静密封。动密封可采用Y形密封圈或V形组 合密封圈,由于液压启闭机的液压缸大都行程较长、缸径较大, 根据多年实践观察,活塞与缸体内壁、活塞杆与导向套之间的动 密封采用V形橡胶夹织物组合密封圈效果更好,使用寿命可达 8~10年。液压缸的静密封基本都采用(形密封圈,但设计时需 注意高压情况下端盖连接螺钉(栓)的弹性伸长或松动可能影响 密封效果的情况。高压工况一般尽量采用径向密封式结构,只有 在压力低于5N/mm²时方可采用平面密封式结构。0形密封圈 对沟槽的加工精度要求较高,高压工况时还可能出现密封圈挤压 受损的情况,为此,可在形密封圈的承压面设置挡圈。 7.3.6原规范第7.2.6条。液压缸活塞杆伸出端设置防尘圈 刮污圈主要为了防止灰尘或污物等进入缸体内部。 7.3.7原规范第7.2.7条。增加柱塞缸设计要求,主要是减小 杜宝妊缩回时对缸体的撞击

刮污圈主要为了防止灰尘或污物等进入缸体内部。

7.4.1原规范第7.3.1条。本条明确了选择液压阀时,其最大 工作压力及额定流量需满足的工况条件。 7.4.2原规范第7.3.2条。插装阀与普通滑阀相比,具有组合 机能强、集成度高、阀组体积小、噪声低、密封性好、结构紧凑 和便于维护等优点,选择不同结构及型式的先导控制阀,控制盖 及集成块与插装件相组合,便可获得具有换向、调压、调速等功 能的插装阀组。特别是用于高压大流量的水利水电工程的液压系 统中,更能充分发挥其特长,故推荐采用。但在流量较小时,插 装阀的优越性并不明显,因此,本标准规定对于公称通径大于或 等王25mm的液压阀宜采用二通插装阀件。

7.4.3原规范第7.3.3条。作为液压缸的安全阀,为防止先导

节流阀主要用在负载变化不大或对速度稳定性要求不高的液 压系统中,在定量泵液压系统中,与溢流阀配合可组成进油、回 油和旁路节流调速系统;行程节流阀配合溢流阀组成的节流调速 系统,在定量泵液压系统中可用于运动部件的缓冲和减速。 调速阀能准确地调节和稳定油路的流量,适用于执行元件负 载变化大、运动速度稳定性要求高的液压系统。单向调速阀可以 使执行元件获得正反两方向不同的速度;电磁调速阀的调节量可 通过遥控传感器或使用传感电位计进行控制。 7.4.5原规范第7.3.5条。补充规定了电磁阀一般采用的工作 电压值。电磁换向阀的电磁铁按使用电源的不同,可分为交流和 直流两种。按衔铁工作腔是否有油液又可分为“干式”和“湿 式”。油浸式电磁铁,衔铁和激磁线圈都浸在油液中工作,它具 有寿命更长、工作更平稳可靠等特点。鉴于工程中电磁铁烧毁情 兄时有发生,建议采用工作电压为DC24V的直流湿式结构 .4.6原规范第7.3.6条。压力表可直观反映油路压力大小, 更于现场观察以及维护管理,可根据液压系统实际需要设置。有 大按要时

电压值。电磁换向阀的电磁铁按使用电源的不同,可分为交流和 直流两种。按衔铁工作腔是否有油液又可分为“干式”和“湿 式”。油浸式电磁铁,衔铁和激磁线圈都浸在油液中工作,它具 有寿命更长、工作更平稳可靠等特点。鉴于工程中电磁铁烧毁情 况时有发生,建议采用工作电压为DC24V的直流湿式结构。 7.4.6原规范第7.3.6条。压力表可直观反映油路压力大小, 便于现场观察以及维护管理,可根据液压系统实际需要设置。有

7.5.1、7.5.2原规范第7.4节。补充了高海拔地点和使用环境 温度与其额定环境温度不一致时输出功率计算的修正;提出液压 泵现场试验要求。 启闭机液压泵型式的选择是一个比较重要的问题,根据目前 的发展趋势,需要提高压力和减小缸体尺寸,以减轻缸体自重。 国外曾进行此方面的研究工作,认为压力在25MPa左右较为经 济。我国生产的叶片泵压力为7MPa,双级叶片泵为14MPa,口

有柱塞泵压力可到达32MPa以上。故启闭机液压泵目前一般选 用柱塞泵。其工作压力和工作流量要根据需要确定,并考虑留有 一定的裕度。 液压启闭机为空载启动,通常选用一般类型(如Y型)、不 要求调速的、可连续运转的异步电动机。

7.6.1原规范第7.5.1条。本条规定了油箱设计时需要注意的 事项。一般情况下油箱设计的强度均可满足,但运行要求容易被 忽略,故本条列出了要满足的运行要求,供设计者设计时注意。 油箱和油管采用不锈钢材料对保证油的清洁度有很大好处,故本 规范规定油箱要采用不锈钢材料。 7.6.2原规范第7.5.2条。本条规定了油管设计需要注意的事 项。油路钢管要采用不锈钢材料,液压管道又增加了两款内容 对管路接口和管线固定作了要求,方便运行维护。

7.7.2原规范第7.6.2条

1提高过滤精度可以提高液压系统工作可靠性和元件寿命 但过滤精度越高,滤芯堵塞越快,滤芯清洗或更换周期就越短, 成本也越高。所以,在选择过滤器时要根据具体情况合理地选择 过滤精度,以达到所需的油液清洁度。一般要使杂质颗粒尺寸小 于液压元件运动表面间隙(一般为间隙的一半)或油膜厚度,或 小于系统中节流孔或缝隙的最小间隙,以免造成堵塞。 2过滤器根据使用要求可安装在油泵吸油口、回油口或油

箱加油口等。液压启闭机多布置在回油口,以保证回油箱的油液 是清洁的。布置在油泵吸油口时要求通油能力为油泵流量的2倍 以上,其阻力在0.01~0.02MPa,一般多用于粗过滤器(网式 或线隙式)。

7.8.1、7.8.2新增条文。规定了液压启闭机行程检测装置需具 备的技术性能要求。 行程检测装置是液压启闭机必需设置的安全保护装置,为能 准确控制闸门开度、双缸同步纠偏等,其输出信号要求连续、稳 定和可靠,同时还要有良好的抗外界干扰、抗电磁干扰的能力。 在此方面,内置式检测装置要优于外置式,但检修维护不方便 内置式检测装置常见型式有恒力自卷弹簧、钢丝绳内置于液压缸 中和检测信号源内置于陶瓷涂层下等。另外,闻门有局部开启要 求时,行程检测装置要采用不受电源断电影响的绝对型输出信号 的传感器。

螺杆启闭机和链式启闭机

8.1.2增加了对电动螺杆启闭机的减速器齿面硬度要求

螺杆启闭机主要用于小型的水利水电工程,其特点是造价 低,制造技术较简单,一些县、市属水利机械厂都可生产,目前 已有系列化产品,便于订货。驱动方式有手动、电动和手电两用 三种,可根据闸门型式、启门力和电源情况选用。手动的只用于

无法供电的场合,手电两用的用于配电不能完全保证的场合。

8.1.3对过载和限位要求适当进行了调整。

据了解,螺杆启闭机在运行中常有螺杆压弯现象,主要可能 由下列因素造成:过载保护装置没有调整好,未起作用,或运行 后由于泥沙淤积等原因使下压力发生变化;闸门摩阻力过大;行 程开关未调整好,或运用中行程开关动作发生偏移,使闸门到达 底槛后继续下压等。因此螺杆启闭机的安装、调试和运行维护甚 为重要,有关人员要引起注意。

8.2.1链式启闭机作为启闭机的一种型式,在西欧用得较多, 在国内虽然20世纪5060年代已经投人使用(如佛子岭水库), 但应用并不广泛。这主要是由于大容量的链条价格较贵,在用量 较少时,链条制造厂不愿生产(目前较多的用在冶金工厂的锻造 起重机)。链式启闭机由于链轮直径小,其载重部件布置比较紧 凑;在水下工作时,链条要比钢丝绳耐久性好。但由于其造价比 卷扬式启闭机高,所以较少采用。尽管如此,在某些特殊场合下 仍有可能被使用,故作为启闭机的一种机型仍将其列入本规范。

8.2.3将有关链条材料的内容移到了8.2.4条,增加了公式

通常为u<1m/min,但因使用中经常入水,链条对尘污及锈蚀 较敏感,所以本规范中链条的安全系数n,取5~5.5。链式启闭 机的容量一般较小,目前在国内应用较少,因此本规范不做过多 的规定,

8.2.4合并了8.2.3中关于链条材料的部分

本条主要规定了片式起重链的链条和链轮常用材料以及链轮 的常用齿数,参照了1985年水利电力出版社出版的《水工建筑 物的启闭机械》一书41~42页中有关链式启闭机载重部件的计 算内容。另外,下部链轮需要经常在水下工作,所以要采用滑动 轴承,并要有相应的防腐措施

8.2.5为保证链式启闭机的两个吊点同步升降、因此要有可靠

为保证链式启闭机的两个吊点同步升降,因此要有可靠

的同步装置。在条件许可时,最简单的办法就是机械同步(加同 步轴),但有时需要设置工作桥。如无工作桥时也可考虑采用电 气同步(如采用绕线式电动机时,可再增加一个辅助电动机,以 使其获得同步转速)。总之,不管何种同步方式,只要实现同步 以防止闸门歪斜而卡住都可采用

8.2.6链式启闭机在启闭闸门过程中,要尽防止链条与

2.6链式启闭机在启闭闸门过程中,要尽量防止链条与水接

触,这样可以减少锈蚀,保护链条,并可防止水冲击链条而引起 不必要的振动;除此之外,还要有防锈蚀措施,以防止链条节间 锈蚀而影响转动。

9.1.1本条为新增。电气是启闭机设计的内容之一,王要分为 电气一次和电气二次设计,电气一次包括供配电系统,电气二次 包括控制保护系统。 9.1.2本条为新增。启闭机电气设计要满足水工闸门运行和启 闭机型式要求。根据闻门在工程运行中的作用确定负荷等级,如 泄洪闸门除设置正常供电电源外,还需要设置应急备用电源。根 据启闭机型式及运行要求确定控制方式,通常工作闸门除在启闭 机旁操作外,还需在集中控制室或远方调度中心控制;固定式启 闭机操作的事故闸门也可设置远方控制,但是事故闸门在实际运 行中经常有机械锁定,在远方控制投入时需退出锁定装置;快速 闸门关闭需与水轮发电机组或水泵联动控制;移动式启闭机采用 现场操作方式。 9.1.4原规范9.2.3条,增加了高扬程卷扬式启闭机变频调速 内容。移动式启闭机,尤其是大型门式启闭机或大跨度桥式启闭 机,大车行走机构采用变频调速可使启动平稳、变速平滑,提高 设备运行的安全可靠性。近年来,高扬程卷扬式启闭机越来越多 采用变频调速,原因是高扬程卷扬式启闭机大多启闭容量大,采 用变频调速可使启动平稳、防止冲击,且可满足调速运用的

内容。移动式启闭机,尤其是大型门式启闭机或大跨度桥式启闭 机,大车行走机构采用变频调速可使启动平稳、变速平滑,提高 设备运行的安全可靠性。近年来,高扬程卷扬式启闭机越来越多 采用变频调速,原因是高扬程卷扬式启闭机大多启闭容量大,采 用变频调速可使启动平稳、防止冲击,且可满足调速运用的 要求。

9.2.3本条为原规范第9.2.2、第9.2.3条的修订启闭机供

电系统电压波动主要由电动机启动导致,当电压波动大于10% 时,可能造成电动机启动失败,并对同一供电母线上其他设备运 行造成不利影响,设计时需验算复核。对于卷扬式启闭机,不能 采用可能降低电机输出扭矩的启动方式。通常只有当卷扬启闭机 需要变频调速时,电动机才用变频启动。 9.2.4原规范9.4.2条的修订。移动式启闭机常用供电方式有 两大类,即软电缆供电和硬滑线供电,电缆卷筒、悬挂电缆小 车、拖电式软电缆均属软电缆供电方式。对于大型工程的门式启 闭机,操作设备多,移动距离长,启闭容量大,需要计算供电线 路电压降,低压供电不满足要求时可以采用高压供电方式

9.3.1新增。启闭机电源进线回路设置总断路器的主要作用 是过载和短路保护,总断路器下分设动力回路和控制回路,动 力回路接电动机换向接触器,控制回路用于启闭机控制设备 供电。

9.3.2本条为新增。启闭机控制电源和辅助电源设置断路器或 熔断器保护是为及时分断故障回路,避免事故扩大。辅助电源分 支线路主要用于闸门开度仪、荷载控制器、加热除湿装置等的 供电。 9.3.3本条为新增。当启闭机供配电系统功率因素不满足电力 系统要求时,需要设置无功补偿或谐波吸收装置进行补偿,通常 采用变配电装置室集中补偿方式

9.3.3本条为新增。当启闭机供配电系统功率因素不满足电力 系统要求时,需要设置无功补偿或谐波吸收装置进行补偿,通常 采用变配电装置室集中补偿方式。

9.4.1本条为新增。可编程序控制器(PIC)通常为模块化设 计,主要有CPU模块、电源模块、通信模块、开关量输入/输 出模块、模拟量输入/输出模块等,开关量、模拟量输入/输出模 块配置数量要根据启闭机控制点数确定。余系统有PILC或 CPU双重化配置,要根据实际需求设计。极限位置、超速限制 信号除作用于PIC外DB32T 3821-2020 公路养护工程排水沥青路面技术规范,还需直接作用于停机,确保启闭机运行 安全。

9. 4. 2~9. 4. 4 摘自 GB/T 3811。

1启闭机现地控制是基本要求。设有现地和远方两种控制 方式时需要相互闭锁,以确保控制命令的唯一性,为保证操作安 全,控制权要在现地切换,越靠近启闭机现场控制权限等级 越高。 2移动式启闭机操作时周边环境限制条件比较多,只能采 用现场控制方式,确保启闭机运行在操作人员的视线范围内。 9.4.6本条引用GB/T3811有关要求。某些卷扬式启闭机除工 作制动器外,还另设置安全制动器,这种情况下,正常操作停机 时断开工作制动器电源,延时断开安全制动器电源;紧急停机 时,同时断开总动力电源和工作制动器、安全制动器电源。

9.5.2液压启闭机油压、油位保护要根据启闭机械设计要求设 置。采用液压启闭机时,闸门全开以后依靠启闭机活塞杆腔内压 力油锁定,少许漏油可能致使活塞杆伸出,造成闸门下滑,通常 下滑200mm时要接通闸门自动提升回路,使闸门提至全开。如 果闸门继续下滑,通常下滑300mm时发报警信号,说明启闭机 液压系统故障,同时接通备用泵组提升回路使闸门复位。 9.5.3移动式启闭机设置零位保护,即起升机构动作期间突然失 去电源,恢复供电后重新启动时要先将操作手柄置于零位,再进行 起升机构的操作;对于按钮操作的启闭机需要设计为断电自动复位 变频电机驱动的起升机构,变频器启动自检时间可能长于制动器抱 闸打开时间,导致恢复电源后抱闸先行打开,而电动机尚无输出扭 矩,发生闸门跌落事故,在设计和产品选型时需要特别注意。 9.5.5控制柜、监测装置防护等级要根据工作环境确定,室内 布置需满足防尘要求,室外布置还需满足防水要求

.6.1摘自GB/T3811和SL344

9.7.1此条为防雷接地要求。布置在户外的移动式门机、固定 式卷扬机和螺杆启闭机,在空旷野外处于较高位置时容易受到雷 电影响,启闭机的金属结构部件与基座要连接成电气通路,基座 要可靠接地

9.7.2、9.7.3为启闭机保护接地要求DB37T 4303-2021 工业用地集约利用评价技术规范,对原规范中相关内容进 行归纳、修订。

9.7.4本条增加了移动式启闭机的照明要求。水利水电工程设

计消防规范要求移动式启闭机司机室设置移动式灭火器

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