水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計規(guī)范樣本

水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計規(guī)范SL41—93條文闡明前言為了提高國內(nèi)水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計水平，從總結(jié)建國以來啟閉機(jī)選用、布置、設(shè)計、制造、科研和教學(xué)經(jīng)驗著手，由原水利電力部水利水電建設(shè)總局于1985年下達(dá)任務(wù)，由西北勘測設(shè)計院(主編單位)和成都勘測設(shè)計院負(fù)責(zé)編制水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計規(guī)范《行業(yè)原則》正文和附錄，1987年以水利水電(前期)科技項目專項合同又加以明確。1988年11月由水利水電規(guī)劃設(shè)計總院主持，在西安召開了《啟閉機(jī)設(shè)計規(guī)范》(討論稿)第一稿小型審查會，會議邀請了某些水電系統(tǒng)設(shè)計院、水工機(jī)械廠和高等院校專家和代表參加，會上提出了不少有益意見和建議。咱們依照專家和代表意見，對討論稿進(jìn)行修改和補(bǔ)充，并作為征求意見稿于1989年4月寄發(fā)給水利水電系統(tǒng)設(shè)計院、水工機(jī)械廠、研究所和高等院校等單位，請她們提出修改意見和建議，到1989年10月共收到25個單位和個人寄來意見。依照這些意見，咱們再一次修改了征求意見稿并作為送審稿提出。1990年11月水利水電規(guī)劃設(shè)計總院邀請45個單位55位專家和代表在四川夾江水工機(jī)械廠召開《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計規(guī)范》(送審稿)審查會。與會專家和代表一致必定本規(guī)范是符合國內(nèi)國情并總結(jié)了國內(nèi)近年來啟閉機(jī)設(shè)計、制造、安裝等多方面經(jīng)驗，同步提出了不少寶貴意見和經(jīng)驗，使之更加完善。1991年6月水利水電規(guī)劃設(shè)計總院，邀請了水利水電系統(tǒng)某些專家在三門峽水工機(jī)械廠召開“啟閉機(jī)設(shè)計規(guī)范統(tǒng)稿工作會議”，對規(guī)范進(jìn)行最后定稿，參加會議專家有：(以姓氏筆畫排列)王守運(yùn)、盧希靜、行少阜、李毓芬、李元吉、沈德民、陸長生、陳文洪、張志宏、楊達(dá)夫、趙志偉、趙輔鑫、薛瑞寶。本規(guī)范是在不斷完善過程中完畢。本規(guī)范編制工作遵循下列原則：(1)本規(guī)范內(nèi)容包括水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計和布置。(2)本規(guī)范編寫盡量總結(jié)和反映水利水電行業(yè)啟閉機(jī)布置和設(shè)計經(jīng)驗及技術(shù)水平，也恰當(dāng)吸取當(dāng)今世界先進(jìn)水平。(3)本規(guī)范積極采用國標(biāo)和國際原則。(4)本規(guī)范作為行業(yè)原則，在水利水電行業(yè)中具備一定約束力，此后啟閉機(jī)新產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)按照本規(guī)范規(guī)定進(jìn)行。本規(guī)范內(nèi)容和編排既考慮了與鋼閘門設(shè)計規(guī)范協(xié)調(diào)，也考慮到啟閉機(jī)特點。作為行業(yè)規(guī)范，不但要有啟閉機(jī)設(shè)計某些，也應(yīng)有啟閉機(jī)布置和選用，這就便于啟閉機(jī)設(shè)計人員對設(shè)計規(guī)范使用。在國內(nèi)水利水電工程中投入運(yùn)營啟閉機(jī)大量是固定式啟閉機(jī)，其機(jī)構(gòu)某些是啟閉機(jī)設(shè)計重要某些；構(gòu)造某些重要是用于移動式啟閉機(jī)。荷載和材料均作為單獨(dú)一章列出，這和鋼閘門設(shè)計規(guī)范相一致。由于各類零、部件和構(gòu)造件許用應(yīng)力完全不同，同步為使規(guī)范使用人員以便起見，某些許用應(yīng)力就列在關(guān)于零、部件和構(gòu)造條文和附錄中?？紤]到國內(nèi)和世界上啟閉機(jī)發(fā)展方向，液壓啟閉機(jī)愈來愈廣泛地被采用在各個水利水電工程中，同步國內(nèi)相稱一某些水利水電設(shè)計院缺少液壓啟閉機(jī)設(shè)計經(jīng)驗，故咱們將液壓啟閉機(jī)關(guān)于布置和設(shè)計院規(guī)定及資料編入本“規(guī)范”正文和附錄中。1合用范疇本規(guī)范合用范疇重要是：當(dāng)前在水利水電工程中較多使用各類啟閉機(jī)，對于有特殊規(guī)定、新型構(gòu)造則不涉及在內(nèi)。電動葫蘆重要用于廠礦公司，已定型化、系列化，水利水電工程需使用時可以選用定型產(chǎn)品，本規(guī)范就不再考慮其設(shè)計條件。2引用原則本規(guī)范重要引用原則是GB3811-83《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》和SDJ13—78《水利水電工程鋼閘門設(shè)計規(guī)范》(試行)。前者為通用性規(guī)范，后者則與啟閉機(jī)設(shè)計規(guī)范配套使用。本規(guī)范不違背起重機(jī)設(shè)計規(guī)范中規(guī)定，但又考慮了啟閉機(jī)特殊性和專業(yè)規(guī)定；且和鋼閘門設(shè)計規(guī)范配套，為水利水電工程金屬構(gòu)造專業(yè)性設(shè)計規(guī)范。3基本符號由于本規(guī)范涉及關(guān)于符號較多，同步為了表達(dá)以便，只把基本符號列在前面，其她則分別寫在關(guān)于章、條中。這是依照GB1.1—87《原則編寫基本規(guī)定》中6.3.2條規(guī)定表達(dá)。4總則4.0.1本條闡明本規(guī)范對水利水電工程啟閉機(jī)布置、設(shè)計有約束和指引作用。本規(guī)范是根據(jù)建國以來各設(shè)計部門啟閉機(jī)設(shè)計實踐和使用特點等編制。在普通狀況下都應(yīng)遵循本“規(guī)范”。4.0.2本條是闡明機(jī)構(gòu)工作級別。水利水電工程啟閉機(jī)工作對象明確，使用條件相對穩(wěn)定。普通水電站啟閉機(jī)每年使用時間較少，水利工程使用時間較多。機(jī)構(gòu)設(shè)計壽命較多屬于輕級，僅很少數(shù)(如龍羊峽壩頂5000kN門機(jī))屬于重級。為簡化工作級別起見，咱們把工作級別和荷載狀態(tài)、設(shè)計壽命聯(lián)系起來，對于構(gòu)造普通就不考慮疲勞強(qiáng)度，因此機(jī)構(gòu)工作級別即為啟閉機(jī)工作級別。多機(jī)構(gòu)啟閉機(jī)工作級別可以不同，其主起升機(jī)構(gòu)工作級別作為啟閉機(jī)工作級別。水利水電工程中，由于各工程自然條件、河流特性、安全可靠度規(guī)定等差別較大，故要完全按閘門工作性質(zhì)來對啟閉機(jī)工作級別分類有時不一定適當(dāng)，這里僅按普通狀況提出如下意見供參照。(1)啟閉檢修閘門啟閉機(jī)可選用Q1—輕。(2)啟閉事故閘門啟閉機(jī)可選用Q2—輕或Q1—輕。(3)啟閉工作閘門啟閉機(jī)可選用Q3—中或Q2—輕。(4)壩頂啟閉多孔閘門移動式啟閉機(jī)和尾水高揚(yáng)程啟閉機(jī)普通可選用Q3—中或Q2—輕。(5)壩頂啟閉多孔高揚(yáng)程移動式啟閉機(jī)可選用Q3—中或Q4—重。4.0.3本條闡明設(shè)計和布置啟閉機(jī)關(guān)于資料。設(shè)計時應(yīng)考慮樞紐總布置對啟閉機(jī)規(guī)定，擬定啟閉機(jī)型式，依照啟閉機(jī)型式擬定所需資料。如弧形閘門重要用在泄水系統(tǒng)，就沒有快速下門規(guī)定；啟閉機(jī)吊耳不進(jìn)入門槽普通就不存在鋼絲繩與門槽相干擾和水質(zhì)資料等問題。4.0.4由于啟閉機(jī)工作對象明確，基本參數(shù)變化不大，因而有也許逐漸達(dá)到原則化、系列化。本規(guī)范對啟閉機(jī)容量、揚(yáng)程、跨度、速度等基本參數(shù)作出規(guī)定，在普通狀況下規(guī)定盡也許按此規(guī)定執(zhí)行，對于個別有特殊規(guī)定則可另行考慮。4.0.5啟閉機(jī)和其她起重機(jī)械相比，對起升機(jī)構(gòu)安全保護(hù)特別重要。這重要是由于它工作對象大某些在水中，工作狀況不易摸清。為了安全可靠地工作，對安全辦法要注重，要強(qiáng)調(diào)其重要性。而其她起重設(shè)備吊物大多在陸地上，不安全狀況容易被人們發(fā)現(xiàn)。如果啟閉機(jī)發(fā)生意外，不但影響閘門啟閉，有時其后果不堪設(shè)想。除了起升機(jī)構(gòu)以外，其她機(jī)構(gòu)也應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)安全裝置。4.0.6由于啟閉機(jī)使用場合多處在深山峽谷或江河處，維護(hù)條件差，濕度大，因此這里專門提出防潮、防腐蝕和防風(fēng)沙等保護(hù)辦法，規(guī)定設(shè)計、使用單位注意。4.0.7啟閉設(shè)備中金屬構(gòu)造，對于固定式啟閉機(jī)其機(jī)構(gòu)直接安裝在構(gòu)造上，因此普通由撓度控制，強(qiáng)度應(yīng)力較低；對于移動式啟閉機(jī)(如門機(jī)、橋機(jī)等)，由于總使用頻繁率不高，并且季節(jié)性較強(qiáng)，有充裕檢修時間，普通不會導(dǎo)致疲勞破壞，其金屬構(gòu)造某些可不進(jìn)行疲勞強(qiáng)度驗算，如關(guān)于部門專門提出規(guī)定，則也可進(jìn)行驗算。4.0.8由于啟閉機(jī)制造和使用地點相隔較遠(yuǎn)，除了鐵路運(yùn)送外，諸多狀況下要有公路運(yùn)送，因此其解體尺寸和重量應(yīng)考慮工地狀況和條件。如龍羊峽水電站壩頂5000kN門機(jī)，其主梁長達(dá)33m，鐵路運(yùn)送滿足規(guī)定，但公路運(yùn)送無法轉(zhuǎn)彎，設(shè)計時分為兩段，在工地再拼裝為一根主梁。因此啟閉機(jī)解體尺寸和重量要滿足工地鐵路運(yùn)送和公路運(yùn)送規(guī)定。5設(shè)計原則和規(guī)定5.1.1本條是啟閉機(jī)設(shè)計基本原則，不論何種類型啟閉機(jī)，其布置選取和設(shè)計，都應(yīng)遵循這些原則。5.1.2本條針對各種用途閘門啟閉設(shè)備選型，提出了某些原則性意見。由于各個工程自然條件、水工建筑物使用條件等均不完全相似，因而在選用和設(shè)計啟閉機(jī)潮流需結(jié)合上述因素并進(jìn)行全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)論證才干擬定。在論證和比較時，除了考慮啟閉設(shè)備自身制造、安裝等費(fèi)用外，尚應(yīng)顧及相應(yīng)水工構(gòu)造和其她輔助設(shè)備。蘇聯(lián)《水工建筑物啟閉機(jī)械》一書中提出，“大體可以以為，當(dāng)設(shè)有主閘門和事故檢修閘門泄水孔等于或多于6個孔時，采用移動式啟閉機(jī)是適當(dāng)?！睂τ诜止?jié)啟閉分節(jié)式閘門(如迭梁閘門)或閘門扇數(shù)少于孔口數(shù)(如多孔口檢修閘門或事故檢修閘門)則必要采用移動式啟閉機(jī)。本條把水利水電工程中泄水、發(fā)電、導(dǎo)流、灌溉等各系統(tǒng)普通選型原則列出，但應(yīng)結(jié)合總體布置和自然條件等因素統(tǒng)一考慮，這樣選型才干比較切合實際。施工導(dǎo)流封孔閘門啟閉機(jī)重要特點為：①啟閉力要有一定富裕量；②要有對的揚(yáng)程批示裝置，但由于該機(jī)屬于暫時性質(zhì)(封孔后即拆卸搬走)，因此設(shè)計部門在設(shè)計時，應(yīng)考慮盡量在本工程中借用工程永久啟閉設(shè)備(如碧口水電站工程、寶珠寺水電站工程)或施工用起重設(shè)備(鹽鍋峽水電站工程)，也可對施工單位進(jìn)行理解，有無適合導(dǎo)流用啟閉設(shè)備進(jìn)行租借，這樣做法，比較經(jīng)濟(jì)。固然對于某些大型項目，由于啟閉容量較大，無法借用，只能另行設(shè)計、制造。5.1.3本條關(guān)于固定式啟閉機(jī)設(shè)立機(jī)房問題。由于國內(nèi)地區(qū)遼闊，南北條件差別較大。南方炎熱多雨，北方寒冷、多風(fēng)沙和冰雪。為了給啟閉機(jī)創(chuàng)造有利工作環(huán)境，如有也許，希望能設(shè)立機(jī)房。如果限于各方面條件(涉及布置和費(fèi)用)，也可加設(shè)活動保護(hù)罩?？傊还苣囊环N辦法，均應(yīng)考慮啟閉機(jī)工作條件。此外，依照咱們調(diào)查，當(dāng)啟動閘門時，機(jī)房內(nèi)風(fēng)力很大，有時給工作人員工作導(dǎo)致困難，這是由于①閘門通氣孔信位置不恰當(dāng)；②閘門通氣孔較小，因而機(jī)房也作為通氣孔一某些；③閘門通氣孔沒有和機(jī)房分開。前兩個因素重要在閘門設(shè)計中解決，后一種因素由于直接影響啟閉機(jī)操作，因此在本條中提出，以便在啟閉機(jī)房布置中引起注重。此外，還對在寒冷地區(qū)工作啟閉機(jī)提出了保溫、工作油和潤滑油防凍規(guī)定，重要是保證啟閉機(jī)能在冬季安全可靠投入運(yùn)營。5.1.4本條指出啟閉機(jī)最大揚(yáng)程除滿足啟閉閘門最大揚(yáng)程外，還應(yīng)留有恰當(dāng)富裕度，重要是考慮水工建筑物施工誤差和設(shè)備安裝誤差。對潛孔弧門啟閉機(jī)而言，其揚(yáng)程尚應(yīng)考慮更換側(cè)、頂水封需要。這是由于通過調(diào)查，理解到有些單位在設(shè)計中忽視了這一點，因此投入運(yùn)營后更換水封就比較困難。本《規(guī)范》提出上述規(guī)定，但愿在設(shè)計和布置時考慮。5.1.5高揚(yáng)程啟閉機(jī)在國內(nèi)自70年代開始逐漸得到推廣，這是由于改進(jìn)了工作人員勞動條件和便于操作運(yùn)營，因此在水利水電工程中比較受歡迎。有些初期設(shè)計低揚(yáng)程啟閉機(jī)，有條件也在修改為高揚(yáng)程，可以以為這是發(fā)展方向。但當(dāng)高揚(yáng)程下游止水潛孔閘門和自動掛脫梁(移動式啟閉機(jī))聯(lián)合使用，且其水下深度大于潛水員普通潛水深度時，需仔細(xì)研究，由于自動掛脫梁若發(fā)生問題時，解決就較困難。鑒于當(dāng)前國內(nèi)結(jié)識水平不一致，故在本規(guī)范中僅作為在一定條件下推薦意見。5.1.6本條提出在設(shè)計高揚(yáng)程啟閉機(jī)時，要注意動滑輪組、鋼絲繩與閘門槽干擾問題。這是由于高揚(yáng)程啟閉機(jī)取消了中間連接吊桿，動滑輪組和鋼絲繩都要進(jìn)入閘門門槽，特別是雙吊點閘門，由于按過去常規(guī)設(shè)計，閘門吊耳都設(shè)立在閘門邊柱上部，這樣門槽容易與鋼絲繩或動滑輪組發(fā)生干擾。因此必要要和閘門設(shè)計人員進(jìn)行配合，必要時規(guī)定閘門吊點向中間靠攏(如移動式啟閉機(jī)則可通過自動掛脫梁或平衡梁變化吊點間距)，但如果吊點間距過小則對啟閉機(jī)設(shè)計也許又帶來問題。至于單吊點閘門雖然不易產(chǎn)生上述問題，但在設(shè)計時也應(yīng)注意動滑輪組、鋼絲繩與閘門門槽干擾。5.1.7對于進(jìn)入水中動滑輪組，依照近年實踐經(jīng)驗推薦采用滑動軸承，而不用滾動軸承。蘇聯(lián)馬爾津遜等著《水工建筑物啟閉機(jī)機(jī)械》一書中提到：“普通滑輪組滑輪都采用滾動軸承，以減少鋼絲繩運(yùn)營阻力，并延長部件壽命。但是，當(dāng)滑輪浸沒于水中時，則應(yīng)采用BP·AЖ9—4Л號青銅(9—4鍛造鋁鐵青銅)，或дCп—B型層壓膠木滑動軸承。”但國內(nèi)尚有某些啟閉機(jī)(大多為門機(jī))采用滾動軸承，故本規(guī)范提出如采用滾動軸承則應(yīng)考慮密封裝置，防止水進(jìn)入軸承體內(nèi)。5.1.8本條指出啟閉機(jī)起吊平面閘門時，其起吊中心線應(yīng)與閘門起吊中心線一致。這重要是指卷揚(yáng)式啟閉機(jī)，由于自身布置關(guān)系，當(dāng)鋼絲繩通過動、定滑輪和平衡滑輪后，動滑輪組中心線不一定和定滑輪組中心線一致(重要取決于定滑輪組和卷筒間距離與定滑輪組和平衡滑輪間距離)，因而必要進(jìn)行計算。在過去設(shè)計中，咱們發(fā)現(xiàn)兩者中心不一，使啟閉閘門時又多一種側(cè)向力。故這一問題在本規(guī)范中提出以期引起注意。至于其她類型啟閉機(jī)(如液壓式、螺桿式)固然也有閘門起吊中心和啟閉機(jī)起吊中心一致問題，但普通不易疏忽，規(guī)范中提是對所有類型啟閉機(jī)，但愿引起設(shè)計者注意。5.1.9本條重要是針對啟閉力大移動式啟閉機(jī)和固定式啟閉機(jī)，當(dāng)其吊具與閘門(或吊桿)吊耳連接軸重量較大，操作困難時，對移動式啟閉機(jī)則宜采用自動掛脫梁或手搖聯(lián)軸裝置，其目是減少勞動量，便于經(jīng)常拆卸。當(dāng)卷揚(yáng)式啟閉機(jī)在動滑輪組吊耳上采用手搖聯(lián)軸裝置時，尚應(yīng)在裝聯(lián)軸裝置吊板另一側(cè)增長配重，以使動滑輪組在空載升降時保持平衡。對于液壓式或其她類型啟閉機(jī)，采用多節(jié)吊桿連接進(jìn)行工作時，也應(yīng)予以考慮。5.1.10啟閉機(jī)安裝高程應(yīng)控制在最高洪水沉沒位置以上，這是由于啟閉機(jī)具備較多電控設(shè)備和電動機(jī)、限位開關(guān)等電氣設(shè)備，如沉沒于水中則引起失靈。但對液壓啟閉機(jī)，由于自身缸體較長，若某些缸體浸水，在采用防腐蝕(涉及涂刷防油耐水油漆防腐)辦法后，依然可以照常工作，不至于引起失靈，同步也便于總體布置，因此本“規(guī)范”特別提出對立式缸體在布置上容許其某些缸體浸水。5.1.11對于危及水利水電工程安全啟閉機(jī)必要要有可靠備用電源。這是由于某些閘門(如泄水、溢洪系統(tǒng)工作閘門)啟閉直接影響水工建筑物甚至整個樞紐安全。國內(nèi)曾有因暴雨來臨，電源發(fā)生故障導(dǎo)致閘門不能啟動使洪水泛壩事故，應(yīng)吸取教訓(xùn)，故提出對這類啟閉機(jī)需要設(shè)立可靠備用電源。5.1.12選定啟閉機(jī)容量時，普通均應(yīng)不不大于或等于計算啟閉荷載。這是由于啟閉機(jī)工作對象在水下，狀況不易摸清，并且影響啟閉荷載因素較多，如摩擦系數(shù)變化等，因此在一般狀況下，啟閉容量選定期向上靠較為適當(dāng)。5.1.13由于電站進(jìn)水口迅速閘門其關(guān)閉孔口有時間規(guī)定(普通為2min)，因此操作快遞閘門啟閉機(jī)其下降速度應(yīng)依照規(guī)定擬定。但當(dāng)閘門接近底檻時，若其速度過大則易對閘門底檻引起沖擊甚至破壞。依照過去實踐經(jīng)驗，普通以為其下降速度在不不不大于5m/min時，不致導(dǎo)致破壞，這和SDJ13—78第34條相一致。5.1.14泵站出水口迅速閘門也需要迅速關(guān)閉孔口，而關(guān)閉時間有所不同。如湖北省湖區(qū)泵站出水口迅速閘門(拍門)孔口尺寸為4.5m×4.5m(寬×高)，規(guī)定關(guān)閉時間不大于15s，該門選用15/60t迅速油壓啟閉機(jī)，為減少拍門在迅速下降瞬時關(guān)閉撞擊力，在油缸下部設(shè)立了緩沖裝置。本條提出要控制接近全關(guān)閉時速度(不不不大于5m/min)，其目也是防止閘門出現(xiàn)大沖擊力。5.1.15雙吊點閘門啟閉機(jī)，如不保證兩個吊點同步升降速度則直接影響閘門運(yùn)營。同時各某些誤差(如卷筒直徑誤差、鋼絲繩張緊誤差等)，亦影響閘門兩吊點升降速度，使閘門傾斜(這在好幾種工程中發(fā)生過)甚至卡住，因此本條提請注意，特別在設(shè)計、制造和安裝過程中，要嚴(yán)格控制這些誤差，在調(diào)試過程中更應(yīng)注意兩吊點升降速度不一致也許因素，并進(jìn)行消除，防止因各某些誤差累積而影響閘門運(yùn)營。5.1.16雙吊點閘門啟閉機(jī)在正常工作中，雖然由于閘門重心位置偏差或左、右摩阻力不一致，左、右吊點啟閉荷載雖有不同，但依照過去運(yùn)營經(jīng)驗，每一吊點仍可按1/2啟閉荷載計算。但對于有淤沙等狀況閘門，則兩點有時荷載相差甚多，故在考慮左、右吊點啟閉荷載時應(yīng)恰當(dāng)加大，其值應(yīng)依照河流狀況、設(shè)立位置等擬定。5.1.17對于有小開度(或門體設(shè)充水閥)充水規(guī)定閘門，啟閉機(jī)要設(shè)立能滿足小開度精度行程開關(guān)或其她辦法。這是由于小開度范疇普通在200～300mm左右，而啟閉機(jī)揚(yáng)程至少在10m左右，對于高揚(yáng)程也許在50～80m甚至更大，其相對比例甚少，如用一套常規(guī)主令控制裝置如LK—4054，誤差太大，不易調(diào)節(jié)，容易導(dǎo)致過載，因此本條提出來，以引起設(shè)計人員注意，固然如果采用電子顯示和控制則容易達(dá)到所需精度。5.2.1卷揚(yáng)式啟閉機(jī)重要特點是靠持住力(閘門自重、加重、水柱等)關(guān)閉孔口閘門，一般為一機(jī)一門(也有一機(jī)二門)。并且在短時間內(nèi)可以啟閉閘門，因此在泄水、溢洪等工作閘門上使用較多。5.2.2水電工程除電站進(jìn)水口迅速閘門啟閉機(jī)外，普通狀況下啟閉機(jī)多為就地操作，這主要是考慮容易理解操作過程中也許浮現(xiàn)各種狀況以便于及時解決。至于水利工程中，有時同類工作閘門數(shù)量較多，因此在閘門邊側(cè)設(shè)立集中控制室操作，這樣既能保護(hù)電器操作設(shè)備，也便于理解操作過程中發(fā)生問題。5.2.3本條重要強(qiáng)調(diào)機(jī)架上因設(shè)立傳動零部件，為保證正常運(yùn)營，因此應(yīng)有足夠剛度。其值見構(gòu)造某些。5.2.4當(dāng)啟閉機(jī)啟閉荷載方向傾斜時，則啟閉機(jī)某些零部件在計算時應(yīng)考慮傾斜力。對于鑄鐵件若有受拉狀況更應(yīng)進(jìn)行核算，必要時應(yīng)以鑄鋼來代替鑄鐵，以改進(jìn)受力狀況。5.2.5高揚(yáng)程啟閉機(jī)重要型式，就咱們所知已采用過型式有：①減少滑輪組倍率；②帶排繩裝置多層卷繞；③自由雙層卷繞；④雙雙聯(lián)滑輪組雙層卷繞；⑤折線繩槽卷筒多層卷繞。其中帶有排繩裝置多層卷繞和自由雙層卷繞多用于卷揚(yáng)式啟閉機(jī)；雙雙聯(lián)滑輪組雙層卷繞已在門機(jī)和橋機(jī)中采用；折線繩槽卷筒在龍羊峽水電站用于壩頂門機(jī)回轉(zhuǎn)吊上，北京院設(shè)計用于安康水電站卷揚(yáng)式啟閉機(jī)上，這在水利水電工程中剛開始采用，在煤礦卷揚(yáng)機(jī)中已較廣泛采用。由于各設(shè)計單位設(shè)計經(jīng)驗不一，對高揚(yáng)程卷揚(yáng)啟閉機(jī)型式也各有傾向，現(xiàn)均列出，供設(shè)計人員參照。5.2.5.1帶有排繩裝置高揚(yáng)程啟閉機(jī)，依照咱們經(jīng)驗，應(yīng)注意下列幾點：①在卷筒端部和鋼絲繩退回處要防止鋼絲繩互相擠壓；②排繩裝置導(dǎo)向螺桿螺旋角和鋼絲繩返回圓弧半徑要適當(dāng)；③作為螺母月牙板體形要選取恰當(dāng)。對于第一點當(dāng)前普通做法是加工時使端部和返回處有一種偏心凸緣，使鋼絲繩由第一層過渡到第二層時不互相擠壓；對于第二點因為導(dǎo)向螺桿是雙向螺紋，螺旋角選取大了則旋轉(zhuǎn)阻力大，滑塊(月牙板)到端部返回困難，如螺旋角太小則膽怯中部任一圈螺紋中會滑至反向螺紋中去，導(dǎo)致工作破壞，咱們在設(shè)計中曾采用18°，也可比這稍小，返回處圓弧半徑應(yīng)稍大些，在廠內(nèi)組裝試運(yùn)營時進(jìn)行修正，且應(yīng)光滑；對于第三點滑塊(月牙板)體形選取，應(yīng)考慮月牙板包角，以使其接觸應(yīng)力較小，同步要注意其體形，以保證其彎曲強(qiáng)度和順利返回，此外，滑塊(月牙板)要注意潤滑，防止因嚴(yán)重磨損后而折斷。5.2.5.2對于自由雙層或多層卷繞啟閉機(jī)，其第二層以上偏斜角推薦不不不大于2°，是按GB3811—83和起重機(jī)設(shè)計手冊中數(shù)值作為推薦值。蘇聯(lián)1977年版《起重運(yùn)送機(jī)械計算手冊》(Спавочникпорасчетаммеханизновптм1977)和蘇聯(lián)《起重機(jī)手冊》第二冊(Справочникпокранамтом2)提出繩索容許偏角：對于光卷筒γ≤2°。對于大容量啟閉機(jī)，由于鋼絲繩直徑大，僵性也大，因此多層卷繞時普通取2°較為適當(dāng)。原水電部水電總局曾組織過調(diào)查組對此問題進(jìn)行過調(diào)查，調(diào)查報告推薦為2.5°。在第一次本規(guī)范討論會上也曾討論過，但日后較多專家和代表意見采用2°，至于采用多少度適當(dāng)尚可進(jìn)一步研究，這里提出普通為2°。5.2.5.3雙雙聯(lián)滑輪組當(dāng)前用在橋機(jī)、門機(jī)較多，但定滑輪直徑普通較大，這是為了防止與定滑輪支承梁發(fā)中干擾。另一注意點是雙雙聯(lián)有2～4根鋼絲繩，因而倍率在2以上定滑輪要鉸接在滑輪組支架上，這樣便于鋼絲繩長度調(diào)節(jié)和受力均勻。由于雙雙聯(lián)做法是卷筒上第一層鋼絲繩作為第二層鋼絲繩導(dǎo)向，因此第一層要先于第二層2～3圈。5.2.5.4采用折線繩槽卷筒在國內(nèi)礦山卷揚(yáng)機(jī)上己經(jīng)用得較多，當(dāng)前在龍羊峽壩頂5000kN門機(jī)回轉(zhuǎn)吊上已采用。北京勘測設(shè)計研究院在安康水電站卷揚(yáng)式啟閉機(jī)中也開始采用，并在三門峽水工機(jī)械廠召開了評議會，基本得到必定。此外，減少滑輪組倍率辦法也可達(dá)到高揚(yáng)程規(guī)定。這種辦法比較簡樸，但由于鋼絲繩直徑增大引起卷筒外徑加大及壓力增長，因而設(shè)備自重有也許增長。5.2.6本條把表孔、潛孔弧門卷揚(yáng)式啟閉機(jī)在國內(nèi)使用過型式列出。吊點設(shè)在面板前表孔弧門卷揚(yáng)啟閉機(jī)、盤香式啟閉機(jī)，其起吊半徑大，受力明確，但鋼絲繩及吊具普通應(yīng)緊貼弧門面板，以達(dá)到閘門升降平穩(wěn)、鋼絲繩不致被水沖擊而引起抖動目。此外，由于吊具與閘門連接處經(jīng)常在水中，不易檢查，且局部鋼絲繩也常浸在水中，故必要鍍鋅。60年代末70年代初，廣東院、遼寧院等陸續(xù)采用吊點在面板下游卷揚(yáng)式啟閉機(jī)，其特點是可以用平面閘門卷揚(yáng)啟閉機(jī)改裝加滑輪組起吊，使啟閉機(jī)自重減少，但鋼絲繩纏繞較為復(fù)雜，當(dāng)前也廣泛應(yīng)用。盤香式啟閉機(jī)當(dāng)前在國內(nèi)尚屬試用階段，其重要特點是用盤香板代替卷筒，構(gòu)造緊湊，用多根鋼絲繩起吊一種吊點，由于鋼絲繩重疊擠壓，規(guī)定使用鋼芯鋼絲繩。使用時要注意調(diào)節(jié)一種吊點多根鋼絲繩承載，使各鋼絲繩盡量做到受載均勻。潛孔弧門卷揚(yáng)啟閉機(jī)共同問題是動滑輪組吊耳(或吊桿)與弧門吊耳連接部位有相對轉(zhuǎn)動，因而該處應(yīng)設(shè)有軸套和潤滑點。當(dāng)采用常規(guī)平面閘門卷揚(yáng)啟閉機(jī)時，由于吊點在升降過程中先后擺動，要注意防止鋼絲繩和定滑輪組支承梁干擾，特別是采用系列通用啟閉機(jī)時，有時需要對支承粱下翼緣進(jìn)行解決。當(dāng)將定滑輪組設(shè)立在定滑輪支承梁下部或在定滑輪組支承梁下部設(shè)立導(dǎo)向滑輪(如葛洲壩水利樞紐工程泄水閘門啟閉機(jī))時，要注意平衡滑輪及通過平衡滑輪上鋼絲繩與支承梁下部滑輪或鋼絲繩發(fā)生干擾。陜西省石砭峪水庫采用QPQ2×40t啟閉機(jī)啟閉泄洪洞7×7-36m弧門中發(fā)生支承梁下部滑輪與平衡滑輪干擾。此外，由于在支承下部設(shè)立滑輪，所以應(yīng)注意對其潤滑系統(tǒng)布置。此外，這種布置方式對定滑輪(或?qū)蚧?檢查、維護(hù)較為困難。至于弧門啟閉機(jī)其她型式：涉及液壓式，鏈?zhǔn)絾㈤]機(jī)等則在關(guān)于章條中簡介。5.2.7本條提出對于啟閉升臥式閘門卷揚(yáng)式啟閉機(jī)規(guī)定是依照河北省水利水電勘測設(shè)計院提供資料編寫。該院用此門型建閘40余座，其啟閉設(shè)備用過液壓式、臺車式和卷揚(yáng)式等啟閉機(jī)，用得最多是固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)。本條論述了啟閉機(jī)關(guān)于布置注意事項，以供設(shè)計人員在設(shè)計時參照。5.3螺桿啟閉機(jī)螺桿啟閉機(jī)重要用于小型水利水電工程中，其特點是造價低，制造技術(shù)較簡樸，地區(qū)和縣所屬水利機(jī)械廠均可生產(chǎn)，便于訂貨，因此容易得到推廣。在運(yùn)營中依照理解常有螺桿壓彎現(xiàn)象，這重要也許有下列因素導(dǎo)致，即：過載保護(hù)裝置沒有調(diào)節(jié)好，故未起作用；閘門摩阻力過大；行程開關(guān)未調(diào)節(jié)好，使閘門到達(dá)底檻后繼續(xù)下壓等。因而螺桿啟閉機(jī)安裝、調(diào)節(jié)和試運(yùn)轉(zhuǎn)甚為重要，關(guān)于人員應(yīng)引起注意。5.4.1單作用式液壓啟閉機(jī)如因維修、安裝等需要，也可在油路設(shè)計中考慮能對油缸上腔恰當(dāng)加壓。據(jù)理解重要是某些單作用式油壓啟閉機(jī)因活塞阻力較大，靠活塞桿自重?zé)o法外伸，因而影響安裝和檢修，但工作時活塞桿不承受壓力。此類活塞桿長細(xì)比可以按受拉計算而不必按受壓計算，這就可以加大長細(xì)比，減輕自重，簡化機(jī)構(gòu)。此外，如果僅由于安裝時需要，也可考慮采用暫時辦法解決。5.4.2依照華東勘測設(shè)計研究院在福建沙溪口水電站表孔濫洪道弧形閘門采用液壓啟閉機(jī)實踐運(yùn)營，證明雙缸液壓啟閉機(jī)操作弧門，普通不需專設(shè)同步系統(tǒng)。這是由于弧門具備足夠平面和空間剛度，不也許因吊點在啟閉過程中同步誤差而浮現(xiàn)卡死現(xiàn)象。蘇聯(lián)《水工建筑物啟閉機(jī)械》一書中也提及“非同步液壓啟閉機(jī)用以操作金屬構(gòu)造剛度大閘門(如弧形閘門)或孔口高跨比不不大于1平面閘門。這時將一對油缸油路同步接通這種辦法足以保證閘門無歪斜地運(yùn)動”。由于國內(nèi)這方面實踐經(jīng)驗尚不多，因此僅提及啟閉弧形閘門時，可以不設(shè)專門同步裝置。至于平面閘門啟閉，待實踐運(yùn)營總結(jié)后再進(jìn)行補(bǔ)充。5.4.3本條提出了油泵型式和規(guī)格選取根據(jù)。液壓啟|閉機(jī)油泵選用當(dāng)前逐漸趨向于要求壓力高、供油量較大油泵。在已設(shè)計工程中選用油泵重要是葉片泵和柱塞泵。葉片泵構(gòu)造緊湊，外形尺寸小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，輸油量均勻，脈動及噪音較小，耐久性好，使用壽命長，價格較柱塞泵便宜，重要用于中壓液壓系統(tǒng)中。柱塞泵壽命長，構(gòu)造緊湊、噪音小，但構(gòu)造復(fù)雜，價格較貴，可以得到高壓，大流量，且流量可調(diào)，故重要用于高壓液壓系統(tǒng)中。5.4.4由于國內(nèi)當(dāng)前液壓啟閉機(jī)造價較高，普通都是用在泄水系統(tǒng)或發(fā)電系統(tǒng)重要部位。油泵裝置占啟閉機(jī)總投資較少，為安全運(yùn)營起見，故宜設(shè)立兩套互為備用。此外，如系統(tǒng)流速，流量等允許，還可考慮并聯(lián)工作，加大流量，提高閘門啟閉速度。5.4.5插裝閥是一種新型液壓控制元件。這種閥具備組合機(jī)能強(qiáng)，集成度高，噪聲低，密封性好，構(gòu)造緊湊，便于維護(hù)等長處。選取不同構(gòu)造及型式先導(dǎo)控制閥，控制蓋及集成塊與插裝件相組合，便可獲得具備換向、調(diào)壓、調(diào)速等功能插裝閥組。在水利水電工程中，已逐漸開始使用，如葛洲壩1#船閘充、泄水閥門啟閉機(jī)液壓系統(tǒng)和廣西桂平船閘人字門及充、泄水閥門啟閉機(jī)液壓控制系統(tǒng)，據(jù)理解運(yùn)營狀況良好。與普通滑閥液壓系統(tǒng)相比，閥組體積小、噪聲低，基本無泄漏，被控制閘門運(yùn)營平穩(wěn)可靠，動作敏捷，由于是無管路連接，檢修相稱以便，顯示了其明顯先進(jìn)性，特別是用于高壓大流量水利水電工程液壓系統(tǒng)中，更能充分發(fā)揮其特長。5.4.6液壓啟閉機(jī)安全(溢流)閥重要用于超載等方面因素引起泄流，為安全起見，因而在普通狀況下不應(yīng)動作。而行程限位則也許是經(jīng)常性動作，如閘門到達(dá)底檻，行程控制裝置就應(yīng)動作，切斷電源，使其處在設(shè)計規(guī)定位置上。因此本條提出行程限位應(yīng)設(shè)行程控制裝置，而不是采用安全(溢流)閥。5.4.7液壓系統(tǒng)實驗壓力，依照化學(xué)工業(yè)出版社出版《機(jī)械設(shè)計手冊》(下冊)規(guī)定：系統(tǒng)實驗壓力為最大工作壓力1.5倍；油缸耐壓實驗壓力當(dāng)工作壓力P≤16MPa時為工作壓力1.5倍，P＞16MPa時為1.25倍，保壓時間為2min。由機(jī)械工業(yè)出版社出版《機(jī)械工程手冊》補(bǔ)充本(二)中提出液壓缸耐壓實驗取額定壓力1.5倍，耐壓時間為2min。蘇聯(lián)《水工建筑物啟閉機(jī)械》一書中提出安裝完畢后全系統(tǒng)最大實驗壓力為額定壓力1.25倍；在《水工建筑物金屬構(gòu)造制造安裝及驗收規(guī)范》(SLJ201—80，DIJ201—80)中提到如圖紙無規(guī)定則油缸組裝后按額定壓力(啟門力)試壓10min，各類閥按1.25倍工作壓力試壓，在《水利水電工程啟閉機(jī)制造、安裝及驗收規(guī)范》(送審稿)5.1.6條中提出液壓缸耐壓實驗額定壓力P≤20MPa時，實驗壓力為1.5倍；P＞20MPa時，實驗壓力為1.25倍，保壓時間為2min以上。綜合上述意見，咱們采用了5.4.7條值，即液壓系統(tǒng)取系統(tǒng)最大工作壓力1.5倍，油缸最大工作壓力P≤16MPa時取1.5倍，P＞16MPa時取1.25倍，保壓時間為2min以上，其中壓力分級系按(JB824—66)原則劃分，即中壓P＞2.5～8.0MPa；中高壓P＞8.0～16MPa；高壓P＞16～32MPa；超高壓P＞32MPa。5.4.7條提法既考慮了油缸工作壓力劃分符合普通液壓系統(tǒng)壓力劃分，也考慮了液壓啟閉機(jī)詳細(xì)狀況。5.4.8本條關(guān)于液壓啟閉機(jī)活塞桿防腐蝕問題必要注重，由于活塞桿長期處在潮濕環(huán)境之中，有工作在水中，如果不防銹則液壓啟閉機(jī)壽命很短，腐蝕后引起密封破壞以至嚴(yán)重漏油到無法使用。因此本條規(guī)定必要遵循執(zhí)行。5.5.1鏈?zhǔn)絾㈤]機(jī)作為啟閉機(jī)一種型式，在西歐用得較多，在國內(nèi)雖然50～60年代己經(jīng)使用(如佛子嶺水庫)，但并不廣泛。這重要是大容量鏈條價格較貴，由于使用數(shù)量較少，鏈條制造廠就不肯生產(chǎn)(當(dāng)前較多用在冶金工廠鍛造起重機(jī))。鏈?zhǔn)絾㈤]機(jī)由于鏈輪直徑小，因此其載重部件可以布置得比較緊湊；在水下工作時，鏈條要比鋼絲繩耐久。但由于它造價比卷揚(yáng)式啟閉機(jī)貴，因此較少采用，只有當(dāng)布置上規(guī)定和綜合費(fèi)用比較便宜時，可以使用。作為一種機(jī)型，咱們?nèi)园阉腥胍?guī)范。5.5.2鏈?zhǔn)絾㈤]機(jī)起吊閘門提高速度規(guī)定不不不大于1m/min，重要是為了操作閘門能平穩(wěn)升降。由于鏈條通過鏈輪逮度是變動，由此產(chǎn)生動力荷載，為減少動力荷載，同步也可獲得緊湊構(gòu)造，以減少造價。5.5.3為保證鏈條啟閉機(jī)二個吊點同步升降，因而應(yīng)有可靠同步裝置。在條件允許下，最簡樸辦法就是機(jī)械同步(加同步軸)，但有時需要有工作橋。如無工作橋時也可考慮采用電氣同步(如采用繞線式電動機(jī)時，可再增長一種輔助電動機(jī)，以使其獲得同步轉(zhuǎn)速)?？傊徽撃欠N同步方式，只要實現(xiàn)同步以防止閘門歪斜而卡住都可采用。5.5.4鏈?zhǔn)絾㈤]機(jī)在啟閉閘過程中，應(yīng)盡量防止鏈條與水接觸，這一方面可以減少銹蝕，保護(hù)鏈條。同步又可防止水沖擊鏈條而引起不必要振動。5.5.5本條提出除了5.5.4條避免鏈條與水接觸外，還應(yīng)有防銹蝕辦法，用以防止鏈條每節(jié)之間銹蝕而不能轉(zhuǎn)動。5.6.1本條提出移動式啟閉機(jī)跨度擬定除了應(yīng)盡量滿足附錄A規(guī)定外，尚應(yīng)滿足跨內(nèi)、跨外啟閉閘門規(guī)定，即能在設(shè)計規(guī)定下，滿足操作各類閘門啟閉和吊運(yùn)。工作平臺(壩頂或尾水平臺等)以上揚(yáng)高，重要考慮某些閘門需吊出孔口(整體吊出或分節(jié)吊出)，固然在確定移動式啟閉機(jī)外形尺寸時，對于門機(jī)要考慮其高跨比，對于臺車啟閉機(jī)則應(yīng)考慮排架高度。5.6.2移動式啟閉機(jī)工作荷載分為啟閉荷載和走行荷載。在諸多狀況下，兩者值是不一致，有時相差諸多。因而在擬定最大啟閉荷載和最大走行荷載時，應(yīng)對所有工作對象(閘門和攔污柵)啟閉力進(jìn)行比較，以擬定其最大啟閉荷載；對所有工作對象自重(如閘門和攔污柵有分節(jié)吊運(yùn)，則按分節(jié)吊運(yùn)計算自重)進(jìn)行比較，以擬定其最大走行荷載。依照上述兩類荷載對關(guān)于零部件進(jìn)行計算。如走行輪輪壓當(dāng)進(jìn)行強(qiáng)度計算時應(yīng)以啟閉荷載為根據(jù)；當(dāng)進(jìn)行疲勞計算時應(yīng)以走行荷載為根據(jù)。在構(gòu)造荷載組合時同樣應(yīng)分別考慮這兩類荷載。5.6.3對于移動式啟閉機(jī)控制操作，國內(nèi)已建成投入運(yùn)營設(shè)備幾乎所有是在機(jī)上直接操作，這重要是由于操作閘門時，需要監(jiān)視與閘門連接以及有無其她事故發(fā)生，因此工作現(xiàn)場總是有人員在，普通不需采用無線電遙控或者遠(yuǎn)距離操作。固然有必要也可采用非機(jī)上操作。5.6.4依照國內(nèi)水電工程實踐，有時規(guī)定移動式啟閉機(jī)在一種曲線彎道上運(yùn)營，如龍羊峽、白山等水電站。此類設(shè)計從理論上說較為簡樸，只需變化在兩條軌道上走行輪直徑，同步將其布置垂直于軌道(即其走行臺車臺車架中心線與曲線軌道切線相平行)以及恰當(dāng)加寬走輪踏面，這樣布置普通不容易啃軌。李家峽水電站規(guī)定壩頂門機(jī)在壩頂(三心圓拱壩)二個彎道半徑上移動，咱們委托了上海交通大學(xué)起重運(yùn)送與工程機(jī)械教研室進(jìn)行了研究并作了1：10模型實驗，研究成果和實驗表白采用某些辦法(如走行臺車容許繞立軸轉(zhuǎn)動以及加上一定電氣辦法)是可以做到移動時不啃軌。這樣做法，可以節(jié)約工程投資和增長安全可靠性。由于國內(nèi)尚無實踐經(jīng)驗，因此規(guī)范條文提法比較原則，其詳細(xì)辦法也不再在規(guī)范條文中提及。5.6.5依照關(guān)于省設(shè)計院實踐，小容量移動式啟閉機(jī)選用電動葫蘆是比較經(jīng)濟(jì)，但由于電動葫蘆重要應(yīng)用在工廠，因此其起升速度和走行速度不一定能完全符合啟閉閘門規(guī)定，操作時要注意。此外，當(dāng)為兩吊點時，其同步升降比較困難。5.6.6關(guān)于移動式啟閉機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性驗算工況，依照啟閉機(jī)特點并參照《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》表10驗算工況提出啟閉機(jī)3種驗算工況。“荷載系數(shù)”表5.6.6-2是考慮到表5.6.6-1“驗算工況”及《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》表11荷載系數(shù)中起重機(jī)組別Ⅲ(場地固定橋式類型軌道起重機(jī)，如門式起重機(jī)和裝卸橋等)提出：自重系數(shù)為0.95；荷載(啟閉荷載和走行荷載)系數(shù)取1.4、1.2和0；風(fēng)力系數(shù)取0、1.0和1.15。5.6.7啟閉機(jī)防風(fēng)抗滑安全性按兩種工況進(jìn)行驗算，即按正常工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)，現(xiàn)分別論述如下。5.6.7.1在正常工作狀態(tài)時按本規(guī)范5.6.7.1條進(jìn)行計算。規(guī)范中表5.6.7“走行摩擦阻力系數(shù)”是摘錄《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》表12。這里是作為防風(fēng)抗滑安全性驗算，因此走行摩擦阻力系數(shù)應(yīng)理解為也許產(chǎn)生最小走行摩擦系數(shù)。當(dāng)制動力Pz1不不大于車輪與軌道粘著力時，Pz1用粘著力代替，此時粘著系數(shù)取0.12也是按也許發(fā)生最小粘著系數(shù)選用，而沒有區(qū)分室內(nèi)和室外。5.6.7.2非工作狀態(tài)時按本規(guī)范5.6.7.2款進(jìn)行驗算，此時軌道和夾軌鉗(表面有刻痕并經(jīng)淬火)摩擦系數(shù)取0.25，最大操作力不得不不大于200N，此值摘自《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》2.3.22條。《起重機(jī)設(shè)計手冊》提到：對于無齒紋未經(jīng)熱解決45、50號鋼鉗口，其摩擦系數(shù)取0.12～0.15；對有齒紋，65Mn、60Si2Mn鋼，齒面淬硬HRC≥55鉗口，其摩擦系數(shù)為0.3～0.35，齒峰不尖或變鈍后，也可減少(μ≈0.2)。比較兩者，考慮到移動式啟閉機(jī)和其她軌道式起重機(jī)相比，其工作頻繁限度較低，此外，由于啟閉機(jī)工作條件和工作對象相對穩(wěn)定，因此決定摘錄《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》所采用之值。5.7.1關(guān)于啟閉機(jī)制動裝置，特別是卷揚(yáng)式啟閉機(jī)起升機(jī)構(gòu)必要設(shè)立安全可靠制動裝置。60年代初期吉林云峰電站發(fā)生過臺車式啟閉機(jī)起升機(jī)構(gòu)制動失靈，使閘門墜落、啟閉機(jī)電動機(jī)飛逸事故。對于鏈?zhǔn)健⒈P香式啟閉機(jī)制動裝置，均應(yīng)予以注重。液壓啟閉機(jī)由于重要靠控制油量和油速操作閘門升降，因此普通狀況下就不存在閘門墜落問題。螺桿啟閉機(jī)普通靠螺桿傳動自鎖來控制閘門位置，如不能自鎖也應(yīng)設(shè)立制動裝置。此外，啟閉機(jī)其她機(jī)構(gòu)(如走行機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等)也應(yīng)有制動裝置，以便于控制位置和防止事故。5.7.2起升荷載限制器在大多數(shù)啟閉機(jī)械中是需要裝設(shè)也是可以裝設(shè)，但其規(guī)定可不一致，有規(guī)定在提高時起作用，有則規(guī)定下降時起作用，有規(guī)定在上升和下降容量不同狀況下分別起作用，這些均可通過和起升荷載限制器聯(lián)通電氣控制回路達(dá)到目。起升荷載限制器也是啟閉機(jī)重要特點之一，因此普通均應(yīng)安裝，如有特殊工況(無法安裝或者安裝后易引起啟閉事故)經(jīng)關(guān)于部門充分論證后也可以不裝設(shè)。5.7.3啟閉機(jī)起升機(jī)構(gòu)、走行機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等運(yùn)動行程，普通狀況下均應(yīng)有所限制，故要安裝相應(yīng)行程限制器。對起升機(jī)構(gòu)來講，應(yīng)考慮控制上、下極限位置，如在上、下極限位置之間尚有規(guī)定，也應(yīng)予以滿足。裝設(shè)在門機(jī)支腿上回轉(zhuǎn)吊，其回轉(zhuǎn)行程無法超過270°，因此也應(yīng)設(shè)回轉(zhuǎn)行程限制器。同佯對于在軌道上行走移動式啟閉機(jī)，其端部應(yīng)裝設(shè)行程限制器。5.7.4在普通移動式啟閉機(jī)中兩端除了安裝行程限制器外，尚應(yīng)裝設(shè)緩沖裝置。但對于大容量移動式啟閉機(jī)(如門機(jī))，其設(shè)立緩沖裝置位置較高，重量既大，又不美觀。特別是壩頂門機(jī)兩端撞頭，有時達(dá)數(shù)米之高，且妨害交通。因此咱們在某些電站壩頂門機(jī)設(shè)計中取消了緩沖器撞頭，將端部軌道向上傾斜并連接圓弧形軌道，使啟閉機(jī)動能轉(zhuǎn)變?yōu)閯菽堋＿@種做法不但有助于交通，還可節(jié)約鋼材，并達(dá)到緩沖目。因此在本規(guī)范中予以推薦。5.7.5室外移動式啟閉機(jī)應(yīng)安裝風(fēng)速儀，這是由于水利水電工程大多在深山峽谷之間，風(fēng)大、門機(jī)自身易于擋風(fēng)，因此規(guī)定當(dāng)風(fēng)速不不大于工作極限風(fēng)速時，能發(fā)出停止作業(yè)警報，并切斷走行機(jī)構(gòu)電源。當(dāng)為電動夾軌器時也可和夾軌器聯(lián)動。5.7.6《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》提出：對塔式、造船用門式或門座起重機(jī)，當(dāng)非工作風(fēng)壓超過600N/m2時，她起重機(jī)超過800/m2時，必要裝設(shè)牽纜或其她型式錨定裝置。考慮到水利水電工程用移動式啟閉機(jī)普通比前者低，相對穩(wěn)性較好，和后者相比所處位置易承受風(fēng)壓，所以選定非工作風(fēng)壓超過700N/m2時，必要裝設(shè)牽纜或錨定裝置。5.7.7關(guān)于電氣保護(hù)裝置詳見本規(guī)范電氣某些。5.8.1液壓穿軸式自動掛脫梁是運(yùn)用電動機(jī)——油泵將壓力油壓向銷軸，將銷軸推入軸孔或推出軸孔。這種型式是60年代從蘇聯(lián)引入，一方面使用在三門峽水利樞紐中，合用于操作大、中型閘門，但必要有可靠密封裝置和防水插座，防止電氣某些浸水失效。此外，也應(yīng)注意電纜強(qiáng)度，當(dāng)揚(yáng)程較高時，電纜強(qiáng)度應(yīng)能承受電纜自身重量，否則在升降過程中，電纜遭受破壞，而使掛脫梁失效。5.8.2機(jī)械式自動掛脫梁型式較多，近年來由于各水利水電工程投入運(yùn)營后局部改造，依照各工程運(yùn)營規(guī)定，對原有抓梁作了不少改進(jìn)，并不斷刨造出新型式。本規(guī)范僅從大方面提出三種型式，即：①重錘式自動掛脫梁；②掛鉤式自動掛脫梁；③掛脫自如式自動掛脫梁。5.8.3自動掛脫梁有諸多長處，因而當(dāng)前在大、中、小型工程中都廣泛使用。但設(shè)計時必要注意使用條件，否則容易引起失敗。如閘門為下游止水，且水深超過潛水員普通潛水深度時要特別注意其可靠性，否則發(fā)生事故時解決相稱困難。對于多泥沙河流，要注意泥沙有無也許將吊耳或門頂淤住，以至于無法自動穿軸。對操作多孔閘門或攔污柵，應(yīng)恰當(dāng)提高門槽或柵槽施工安裝精度等等。總之在設(shè)計自動掛脫梁時：①是要注意使用條件；②是要提出對閘門(攔污柵)及其門(柵)槽施工安裝精度；③對自動掛脫梁本體設(shè)計應(yīng)予以充分注重，否則易導(dǎo)致失敗。6荷載6.1自重荷載啟閉機(jī)自重荷載重要用來計算啟閉機(jī)不同部位。如卷揚(yáng)式啟閉機(jī)在計算起升機(jī)構(gòu)時，除了啟閉荷載外尚應(yīng)涉及動滑輪組及吊具重量，對于不不大于50m高揚(yáng)程還應(yīng)增長鋼絲繩重量，計算機(jī)架時則要把設(shè)立在機(jī)架上機(jī)械設(shè)備(如有電氣設(shè)備也應(yīng)加上)和機(jī)架自重予以計入。計算門機(jī)時，對于大車架主梁活動荷載，按小車輪壓計入；當(dāng)計算大車輪壓時，則應(yīng)把大車架、小車和大車上各類設(shè)備自重(也涉及壓重)均按自重荷載計入。6.2啟閉荷載由于啟閉力在啟閉過程中是變化，因此這里所指為在啟閉過程中也許發(fā)生最大計算啟閉力?？紤]了各種類型啟閉機(jī)，故明確將其作用荷載位置統(tǒng)一到啟閉機(jī)與閘門(如有吊桿、自動掛脫梁，則為吊桿或自動掛脫梁與啟閉機(jī)下吊耳連接處)連接吊耳上。對于卷揚(yáng)式啟閉機(jī)即指動滑輪組吊耳與下部連接處。液壓啟閉機(jī)、螺桿啟閉機(jī)則指活塞桿下部吊耳和螺桿下部吊耳。鏈?zhǔn)絾㈤]機(jī)則指與閘門吊耳或固定在閘門上滑輪所承受荷載。如某些移動式啟閉機(jī)在編制設(shè)計任務(wù)書時，其啟閉荷載中沒有涉及自動掛脫梁自重，那么應(yīng)當(dāng)在任務(wù)書中注明，以便設(shè)計部門可以把該某些重量計算進(jìn)去。6.3走行荷載水利水電工程中啟閉荷載和走行荷載其值往往不一致，有時可以相差一倍以上，這一特性是啟閉機(jī)所特有。因此在設(shè)計移動式啟閉機(jī)時，應(yīng)單獨(dú)作為一種荷載因素提出，以便在使用荷載進(jìn)行強(qiáng)度計算(如走行輪)或在荷載組合中加以考慮，使啟閉機(jī)設(shè)計更加符合使用情況，同步還能節(jié)約鋼材。6.4.1走行慣性力等于啟閉機(jī)自身質(zhì)量和行走時容許攜帶荷載(走行荷載)和走行加速度乘積1.5倍，系數(shù)1.5是參照西德原則DIN15018規(guī)定：是考慮動力對構(gòu)造產(chǎn)生效應(yīng)。《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》中也乘以系數(shù)1.5。6.4.2回轉(zhuǎn)吊回轉(zhuǎn)運(yùn)動時水平力，其吊重繩偏擺角αⅠ、αⅡ系參照《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》附錄D中關(guān)于數(shù)值。系數(shù)1.5也是參照西德原則DIN15018規(guī)定。《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》中也乘以系數(shù)1.5。6.4.3移動式啟閉機(jī)由于制造、安裝上因素，事實上在走行時不也許是一條直線或規(guī)定曲線，而是不規(guī)則折線或曲線。因而在走行時必然有偏斜現(xiàn)象浮現(xiàn)，也就是發(fā)生水平側(cè)向力，其計算可參照本規(guī)范附錄B。6.5碰撞荷載碰撞荷載值取決于設(shè)備自身質(zhì)量、走行荷載和走行速度?！镀鹬貦C(jī)設(shè)計手冊》提到對于橋式類型起重機(jī)，可取V0=(0.3～0.7)V額，對于高速走行裝卸橋小車或所有是驅(qū)動輪起重機(jī)，可取V0≈V額(V額——額定走行速度)?！镀鹬貦C(jī)設(shè)計規(guī)范》則提出不不大于額定走行速度50%。據(jù)理解“不不大于0.5倍額定走行速度”是依照國內(nèi)歷年起重機(jī)經(jīng)驗和產(chǎn)品實際狀況提出。考慮到水利水電工程用移動式啟閉機(jī)，作為工程永久設(shè)備其走行限位開關(guān)均應(yīng)齊全，且走行速度普通在20m/min左右，和其她起重機(jī)相比速度較低，但其重要限度較高。因此本規(guī)范取不不大于50%額定運(yùn)營速度作為碰撞速度，這也和《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》相一致。6.6風(fēng)荷載計算風(fēng)壓q基準(zhǔn)面，按照國內(nèi)關(guān)于規(guī)定是按空曠平地，離地10m高處計算風(fēng)速來擬定。工作狀態(tài)計算風(fēng)速按陣風(fēng)風(fēng)速(即瞬時風(fēng)速)考慮，非工作狀態(tài)計算風(fēng)速按2min時距平均風(fēng)速考慮。蘇聯(lián)《水工建筑物啟閉機(jī)械》一書中q基準(zhǔn)面按最低水位算起，但這種狀況甚少浮現(xiàn)，而最低運(yùn)營水位浮現(xiàn)狀況也許較多。咱們以為在水利水電工程中，如按離地10m高(如壩頂門機(jī)按壩頂高程，尾水門機(jī)按尾水平臺高程)作為計算風(fēng)壓q基準(zhǔn)面，似乎并不安全。按最低運(yùn)營水位(如壩頂門機(jī)按上游最低運(yùn)營水位，尾水門機(jī)按尾水最低運(yùn)行水位)也許比較接近實際狀況。因此在本規(guī)范中制定為：移動式啟閉機(jī)按最低運(yùn)營水位為基準(zhǔn)面進(jìn)行計算。表6.6.3風(fēng)壓計算值是摘錄《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》表4，其中臺灣省及海南省原為臺灣省及南海諸島，由于國內(nèi)行政區(qū)變動，海南島及南海諸島劃為海南省，故改為當(dāng)前名稱。各國使用工作風(fēng)壓值如下：國別內(nèi)陸風(fēng)壓(N/m2）沿海風(fēng)壓(N/m2）西德250250蘇聯(lián)150250日本170170英國250250美國250250法國250250中華人民共和國《起重機(jī)設(shè)計手冊》150250中華人民共和國《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》150250從上面風(fēng)壓值可以懂得各國工作風(fēng)壓大體上比較接近。本規(guī)范使用工作風(fēng)壓大體上可以概括為：內(nèi)陸工作狀態(tài)計算風(fēng)壓相稱于5～6級風(fēng)(風(fēng)速為15.6m/s)，沿海工作狀態(tài)計算風(fēng)壓相稱于6～7級風(fēng)(風(fēng)速為20.19m/s)。但諸多狀況下，水利水電工程各類資料較完整，因而可以參照本地近年氣象資料進(jìn)行計算，擬定計算風(fēng)壓。工作狀態(tài)計算風(fēng)壓不考慮高度變化，重要是使計算工作簡樸化和偏于安全，咱們規(guī)定在門機(jī)頂部裝設(shè)風(fēng)速儀來限制工作時風(fēng)速不超過工作規(guī)定極限值。計算非工作狀態(tài)風(fēng)壓時，按照習(xí)慣，沿高度劃提成20m高等風(fēng)壓區(qū)較適當(dāng)，由于劃分過細(xì)使計算繁瑣，劃分過粗則誤差太大。表6.6.5所示風(fēng)力系數(shù)C摘自《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》表6。風(fēng)壓高度變化系數(shù)Kh見下表。風(fēng)壓高度變化系數(shù)Kh離地(海)面高度h(m)≤1020304050607080陸地3.0)10(h1.001.231.391.511.621.711.791.86海上及海島2.0)10(h1.001.151.251.321.381.431.471.52離地(海)面高度h(m)90100110120130140150200陸地1.931.992.052.112.162.202.252.453.0)10(h海上及海島2.0)10(h1.551.581.611.641.671.691.721.82注：計算風(fēng)荷載時，可沿高度提成20m高等風(fēng)壓區(qū)段，以各段中點高度系數(shù)Kh乘以計算風(fēng)壓。6.7溫度荷載溫度荷載普通不考慮，這是由于啟閉機(jī)支承跨度普通均較小，溫度變化影響不大。6.8安裝荷載安裝荷載應(yīng)考慮，這是由于在安裝過程中，一方面要把風(fēng)荷載予以考慮，同步要考慮安裝時要起吊部件、構(gòu)件吊點位置強(qiáng)度和對其自身也許產(chǎn)生變形，這些在設(shè)計時應(yīng)加以考慮。6.9雪荷載國內(nèi)地區(qū)曠大，南方炎熱，北方和西北方寒冷，因而雪荷載應(yīng)依照本地狀況考慮。6.10坡度荷載坡度荷載在《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定為：當(dāng)坡度為0.5%如下時可不計算坡度荷載。歐洲關(guān)于規(guī)定：軌道端面與理論位置相比，其縱向和橫向傾斜量不應(yīng)超過0.3%，在軌道總長度內(nèi)，最大側(cè)向允差為±10mm，在2m軌道長度范疇內(nèi)，不應(yīng)超過±1mm?！端そㄖ锝饘贅?gòu)造制造、安裝及驗收規(guī)范》(SLJ201—80，DLJ201—80)表9.1.3中規(guī)定遠(yuǎn)較《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》嚴(yán)格，如軌道縱向不平度不大于1/1500且全行程不超過10mm，軌道橫向不平度為1/100軌寬。在本《規(guī)范》中擬定坡度不超過0.3%時可不計算坡度荷載，也就是在普通狀況下可以不計算坡度荷載，如有需要也可按0.3%計算。6.11地震荷載依照關(guān)于資料簡介，由于水庫形成有時誘發(fā)地震，因此在啟閉機(jī)設(shè)計中，應(yīng)依照本地關(guān)于資料以決定考慮與否。蘇聯(lián)《水工建筑物啟閉機(jī)械》一書中提出，“當(dāng)啟閉機(jī)所在地區(qū)震級不不大于6級時，應(yīng)考慮地震荷載，并按建筑法規(guī)(CHиП)Ⅱ—69計算”。蘇聯(lián)1971年出版《起重機(jī)手冊》中提到：“在地震區(qū)安裝高架起重機(jī)應(yīng)考慮水平地震荷載作用。水平地震荷載P=K·G，式中：G——起重機(jī)自重或所考慮某些重量；K——與地震烈度有關(guān)地震系數(shù)，7度區(qū)：0.025，8度區(qū)：0.05；9度區(qū)：0.1”。在日本工業(yè)規(guī)范JISB8821—1976《起重機(jī)鋼構(gòu)造某些計算原則》中提到：“對運(yùn)營起重機(jī)、固定起重機(jī)均按20%自重水平荷載考慮。但不考慮用鋼絲繩懸掛物品水平荷載?！笨紤]了上述狀況，本規(guī)范規(guī)定：“當(dāng)啟閉機(jī)工作地區(qū)地震烈度不不大于或等于7°時，應(yīng)考慮地震水平荷載。6.12實驗荷載為防止啟閉機(jī)調(diào)試和安裝中存在問題發(fā)生，故在正式使用前，應(yīng)進(jìn)行動載和靜載實驗。普通狀況下，應(yīng)盡量使用試重塊進(jìn)行實驗(龍羊峽5000kN門機(jī)采用試重塊實驗)，不要采用閘門自身進(jìn)行實驗，這是為了防止發(fā)生意外。對于機(jī)構(gòu)自身實驗，可以考慮單股繩取消滑輪組辦法進(jìn)行。但對于構(gòu)造某些這種實驗辦法，無法直接達(dá)到實驗?zāi)?。對于大容量移動式啟閉機(jī)如各方面條件限制實在無法采用試重塊進(jìn)行實驗，也可考慮采用液壓測力計進(jìn)行實驗，但無法進(jìn)行動載實驗。為達(dá)到實驗?zāi)浚瑢嶒灡匾贫ㄔ敿?xì)實驗規(guī)程，明確加載位置、加載順序、加載時間和辦法等。液壓啟閉機(jī)實驗分為系統(tǒng)實驗和缸體實驗，按實驗壓力進(jìn)行，不按本實驗荷載進(jìn)行試驗。7材料7.1、7.2這兩條為啟閉機(jī)慣用鑄、鍛件材料，涉及鑄鋼件、鑄鐵件、鑄銅件和鍛鋼等。由于啟閉機(jī)材料使用品種較多，同步材料品種發(fā)展也較快，因此在《規(guī)范》中所列出僅為慣用各種材料，依照國內(nèi)新材料發(fā)展?fàn)顩r，對于未列出或者其她新型材料，也可依照不同狀況使用。7.3金屬構(gòu)造材料在本規(guī)范中列出為當(dāng)前啟閉機(jī)慣用構(gòu)造材料：Q235和16Mn，至于其她材料如15MnTi和15MnV等因過去使用不多，因此在本規(guī)范中未予列出，如有需要也可使用。7.4連接材料連接材料分為焊接、鉚接和螺栓連接三某些。焊接用焊條應(yīng)選取與主體金屬強(qiáng)度相適應(yīng)牌號，對于Q235則選取GB5117《碳鋼焊條》中E43焊條系列，對于16Mn鋼則選取E50焊條系列，當(dāng)Q235與16Mn鋼焊接時，從連接韌性和經(jīng)濟(jì)方面考慮宜用E43系列焊接材料。鉚接連接當(dāng)前在啟閉機(jī)設(shè)計中已很少采用，考慮到過渡階段尚有采用，因此鉚釘材料本規(guī)范也予列出。螺栓連接涉及普通螺栓、不銹鋼螺栓和高強(qiáng)度螺栓3種，其材料性能都按關(guān)于國標(biāo)規(guī)定列出。8機(jī)構(gòu)8.1.1起升機(jī)構(gòu)電動機(jī)選取，重要是考慮：①按荷載值及啟閉速度擬定功率；②依照啟閉機(jī)類型選取電動機(jī)型式。由于閘門在啟閉過程中，啟閉荷載是隨著不同開度而變化。如果采用最大啟閉荷載作為計算電動機(jī)容量根據(jù)，則普通可不校驗過載和發(fā)熱。當(dāng)荷載按等效啟閉荷載(如采用分段計算啟閉荷載)作為計算電動機(jī)容量根據(jù)時，特別是高揚(yáng)程啟閉機(jī)，則應(yīng)校驗其過載和發(fā)熱。除液壓啟閉機(jī)外，普通啟閉機(jī)起升機(jī)構(gòu)電動機(jī)選用，應(yīng)考慮滿載啟動、短時或斷續(xù)工作制，因此選取冶金及起重用電動機(jī)。液壓啟閉機(jī)系為空載啟動，因此可選用普通類型(如Y型)、不規(guī)定調(diào)速、可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動機(jī)。啟閉機(jī)起升機(jī)構(gòu)速度普通均不太大(除有迅速下門規(guī)定啟閉機(jī)外)，大多數(shù)在1～2.5m/min范疇內(nèi)，因而平均加速度普通狀況下不會太大。平均加速度如果太大則易導(dǎo)致過大沖擊，參閱《起重機(jī)設(shè)計手冊》，可以以為機(jī)構(gòu)平均加速度，在普通狀況下不大于0.3m/s2是適當(dāng)，對啟閉機(jī)而言也是可以達(dá)到。至于迅速閘門啟閉機(jī)，由于其迅速下降速度由孔口高度和關(guān)閉時間決定，應(yīng)在滿足關(guān)閉時間規(guī)定下，盡量加長起動時間，以求得運(yùn)營平穩(wěn)。啟閉機(jī)起升機(jī)構(gòu)電動機(jī)選取，還應(yīng)考慮其工作方式及閘門工作性質(zhì)?，F(xiàn)按普通狀況提出如下意見供參照，(1)按最大啟閉荷載計算低揚(yáng)程啟閉機(jī)，其電動機(jī)可考慮按FC=15%或按10min短期工作進(jìn)行選取。(2)按最大啟閉荷載計算高揚(yáng)程啟閉機(jī)，其電動機(jī)可考慮按FC=25%或按30min短期工作選用。(3)按等效啟閉荷載計算啟閉機(jī)，其電動機(jī)普通可按FC=25%或按30min短期工作選用。如其工作較為頻繁，則可上提一級即按FC=40%或按60min短期工作選用。(4)對于海拔高于1000m使用場地，則應(yīng)考慮恰當(dāng)加大電動機(jī)容量。(5)當(dāng)啟閉機(jī)工作級別為Q1時，普通可按FC=15%或按10min短期工作選用；為Q2時普通可按FC=25%或30min短期工作選用；為Q3時普通可按FC=40%或按60min選用；當(dāng)為Q4時，普通可按FC=60%或90min短期工作選用。但如何選用，應(yīng)視詳細(xì)狀況而定，不能完全照套。8.1.2除液壓啟閉機(jī)和螺桿啟閉機(jī)外其她起升機(jī)構(gòu)，制動器是必要設(shè)立安全裝置，其型式應(yīng)是常閉式支持制動器，這是保證在停電狀態(tài)下，機(jī)構(gòu)始終處在制動狀態(tài)，使荷載不會自動墜落。由于制動裝置選取普通是以最大外荷載為根據(jù)，因此制動安全系數(shù)是比較安全。8.1.3減速裝置。對于啟閉重載啟閉機(jī)普通均有減速器(一臺或二臺)和開式齒輪傳動組成。由于減速器專業(yè)原則已有如“起重機(jī)減速器”、“ZQ型減速器”等，因此選用原則減速器便于設(shè)計制造和減少成本。對于開式齒輪單級傳動比i依照咱們實踐普通都不超過6，同步查閱了已制造過二級和三級減速器，其傳動比分派，推薦采用i≤6.3。固然實際設(shè)計中也有不不大于6.3，但僅是很少數(shù)而已。8.2.1走行靜阻力涉及摩擦阻力、坡道阻力和風(fēng)阻力。由于移動式啟閉機(jī)普通狀況下為有軌移動，因此其摩擦阻力涉及帶載走行時車輪軸承中摩擦阻力，車輪踏面沿軌道滾動阻力和由于走行時偏斜(總是不可避免)引起輪緣沿軌道側(cè)面附加摩擦阻力3某些，這3種摩擦阻力之和可如下式表達(dá)。FQGdkDCf=+×+()走02μ式中Ff——三種摩擦阻力之和；Q走——走行荷載；G0——啟閉機(jī)(或小車)自重；D——車輪直徑；μ——軸承摩擦系數(shù)：滑動時μ=0.08；滾動時μ=0.015；d——軸承內(nèi)徑；k——車輪沿軌道滾動摩擦力臂，可取k=0.5mm；C——側(cè)向附加阻力系數(shù)，C=1.2～1.8。坡道阻力按本規(guī)范6.10節(jié)規(guī)定：其坡度不超過0.3%時，普通可以不加考慮，這是由于電動機(jī)有一定超載能力緣故。風(fēng)阻力按本規(guī)范6.6節(jié)規(guī)定執(zhí)行。8.2.2由于電動機(jī)選取是由走行荷載時產(chǎn)生摩擦阻力、坡道阻力、風(fēng)阻力和走行速度、機(jī)構(gòu)效率等決定，因此在普通狀況下，電動機(jī)應(yīng)校驗過載和發(fā)熱，如行程較短，也不一定非要驗算。8.2.3走行機(jī)構(gòu)制動器選取，既要能滿足在一定期間或一定距離內(nèi)停住，又要滿足盡量減少沖擊力以及避免驅(qū)動輪與軌道間打滑。據(jù)咱們理解，有些運(yùn)營單位由于啟閉機(jī)走行制動沖擊力較大，因而把制動器完全松開，這樣做法也是不適當(dāng)。對的做法應(yīng)恰當(dāng)調(diào)節(jié)制動力矩以滿足上述規(guī)定。8.2.4打滑驗算粘著系數(shù)，其值取自《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》和《起重機(jī)設(shè)計手冊》。8.3回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)因回轉(zhuǎn)吊多設(shè)立在門機(jī)上起吊攔污柵或其她較小荷載，因而回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速度不規(guī)定太高，重要是考慮回轉(zhuǎn)時平穩(wěn)。參照《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》中提出推薦值，即：“對于回轉(zhuǎn)速度較低安裝用起重機(jī)，此值依照起重量大小為0.1～0.3m/s2”。荷載大者可取小值，荷載小者可取大值。制動器選取，國內(nèi)外較多選取可操縱常開式制動器，以使制動平穩(wěn)精確。但常閉式制動器在啟閉機(jī)中比較習(xí)慣使用，啟閉機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)普通速度低，沒有工作效率規(guī)定(如需兼作施工起重設(shè)備用，則另當(dāng)別論)，因此也可使用常閉式制動器，但應(yīng)控制其減速度在0.1～0.3m/s2范疇內(nèi)。極限力矩聯(lián)軸器重要應(yīng)用在有自鎖也許傳動機(jī)構(gòu)中，如蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)，這是由于當(dāng)緊急制動時，如果沒有極限力矩聯(lián)軸器，而機(jī)構(gòu)自鎖，制動器與制動盤不能打滑，傳動機(jī)構(gòu)就要承受特大沖擊荷載，甚至引起破壞。但對非自鎖傳動機(jī)構(gòu)，如齒輪傳動機(jī)構(gòu)，當(dāng)緊急制動時，力矩超過制動力矩，制動器打滑，即可起到保護(hù)作用，如果回轉(zhuǎn)臂架在回轉(zhuǎn)過程中磁到障礙物，無法繼續(xù)回轉(zhuǎn)，此時傳動機(jī)構(gòu)所承受為電動機(jī)最大力矩，傳動機(jī)構(gòu)應(yīng)驗算這一工況(即事故狀態(tài)下)靜強(qiáng)度，保證傳動機(jī)構(gòu)不至破壞。8.4.1液壓系統(tǒng)普通布置，重要是依照水利水電工程實踐提出。液壓啟閉機(jī)普通安裝在潮濕地帶，局部設(shè)備有也許被水沉沒；有泵站和油缸需分開布置(如一種泵站操縱多臺油缸)，因而管道較長，有些需要調(diào)節(jié)或監(jiān)視液壓件應(yīng)布置明顯位置并便于操作等；此外還應(yīng)考慮通風(fēng)、保溫和排水辦法等。8.4.2油箱是設(shè)計時需要注意事項。普通狀況下油箱設(shè)計強(qiáng)度均可滿足，但運(yùn)營規(guī)定容易被忽視，故本條把應(yīng)當(dāng)滿足運(yùn)營規(guī)定列出，供設(shè)計者設(shè)計時注意。8.4.3液壓油重要依照使用規(guī)定提出，特別是對于油純凈應(yīng)引起注意，當(dāng)液壓油具有機(jī)械雜質(zhì)和水份時，有也許導(dǎo)致閥組漏油或者密封破壞，甚至局部銹蝕。表8.4.3液壓油推薦粘度范疇是摘錄機(jī)械工業(yè)出版社1989年1月出版《機(jī)械設(shè)計師手冊》關(guān)于液壓油粘度表。8.4.4表8.4.4摘自《機(jī)械設(shè)計師手冊》表4-5-1。8.4.5在設(shè)計液壓系統(tǒng)時，選定油壓應(yīng)考慮系統(tǒng)壓力損失，否則會浮現(xiàn)啟閉力局限性狀況。當(dāng)液壓系統(tǒng)工作較頻繁時(普通狀況很少遇到)則應(yīng)計算發(fā)熱。8.4.6普通狀況下可以不進(jìn)行泄漏和液壓沖擊計算。8.5.1零件計算辦法，本規(guī)范采用普通通用辦法，即靜強(qiáng)度計算和疲勞強(qiáng)度計算兩種。靜強(qiáng)度計算對于大多數(shù)啟閉機(jī)零件來說是需要，但由于啟閉機(jī)某些零件為高速傳動(如高速軸)，其總循環(huán)應(yīng)力次數(shù)往往超過疲勞循環(huán)次數(shù)107，因此對某些零件來說要進(jìn)行疲勞計算。由于啟閉機(jī)零件較多，除了上述兩類計算外，有零件還需進(jìn)行剛度計算，有要進(jìn)行穩(wěn)定計算，這些將在關(guān)于零件計算中提出?？傊煌慵溆嬎阋?guī)定也不同。8.5.2.1(1)起升機(jī)構(gòu)疲勞計算基本荷載按閘門類別和工作性質(zhì)擬定啟閉力傳遞至計算零件承受力矩或力乘以0.6～1.0值為計箕根據(jù)。當(dāng)啟閉水柱下門“動下靜起”事故閘門時，由于下門力為最大啟閉力，起門力則較小，因而以最大下門力作為計算根據(jù)較為適當(dāng)；當(dāng)為檢修閘門或工作閘門時，普通狀況下是起門力為控制值。值0.6～1.0重要考慮了最大啟閉力不是發(fā)生在啟閉全過程，普通僅是在較短時間(如起門開始或接近閉門)，水壓力為全壓狀況，因此應(yīng)考慮閘門工作性質(zhì)。對于高速軸上零部件，考慮了動載因素和設(shè)計上習(xí)慣，故按電動機(jī)額定力矩乘以1.3～1.4。(2)運(yùn)營和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)計算荷載，由于其低速運(yùn)營質(zhì)量慣性比機(jī)構(gòu)高速軸上回轉(zhuǎn)件慣性大得多。依照《起重機(jī)設(shè)計計算》一書(胡宗武、顧迪民編著)簡介橋機(jī)運(yùn)營小車低速慣量與高速軸上回轉(zhuǎn)件慣性之比為α=2～5；大車運(yùn)營機(jī)構(gòu)，α=5～15。剛體動載系數(shù).與計算軸兩側(cè)慣性比α及電動機(jī)起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)β關(guān)于。當(dāng)β=1.6～2.1，α=5～30時，可直接從下圖中選用。圖8.5.2鋼體動載系數(shù)8.5.2.2(1)起升機(jī)構(gòu)最大荷載擬定，由于荷載限制器在起升機(jī)構(gòu)中作用時，普通均調(diào)節(jié)在110%基本荷載左右，加之荷載限制器自身誤差及相應(yīng)安全度，故選用最大啟閉力1～1.2倍作為計算根據(jù)，該值選用應(yīng)與8.5.2.1款(1)選用相應(yīng)，即大者選大值、小者選小值。對于高速軸上零部件考慮到動載因素可按電動機(jī)額定力矩乘以1.3～1.4。如果啟閉機(jī)自身無荷載限制器或為遙控操作啟閉機(jī)，其零部件強(qiáng)度計算應(yīng)考慮以電動機(jī)最大力矩作為計算根據(jù)，這作為特殊狀況來考慮。蘇聯(lián)《水工建筑物啟閉機(jī)械》一書中提出起升機(jī)構(gòu)要能在超載達(dá)25%狀況下工作，這和本條擬定值大體相似。此外，為計算簡化起見，不再考慮其她動載系數(shù)。(2)式(8.5.2-2)摘自《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》。8.5.2.3本條重要合用在室外工作啟閉機(jī)，特別是移動式啟閉機(jī)，對于某些經(jīng)常發(fā)生大風(fēng)區(qū)更不應(yīng)當(dāng)忽視。8.5.2.4特殊荷載涉及緩沖器碰撞荷載、安裝荷載、實驗荷載，上述荷載在普通狀況下是不產(chǎn)生，因此作為特殊荷載對待。8.5.3～8.5.58.5.3條應(yīng)力循環(huán)次數(shù)；8.5.4條強(qiáng)度極限；8.5.5條疲勞強(qiáng)度極限是參照起重機(jī)設(shè)計規(guī)范編寫。8.5.6強(qiáng)度驗算中強(qiáng)度安全系數(shù)表8.5.6摘自《起重機(jī)設(shè)計手冊》。由于啟閉機(jī)工作場合和工作對象較差(工作場合較潮濕、維護(hù)質(zhì)量差、工作對象在水下狀況不清)，因而不選用《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》中強(qiáng)度安全系數(shù)。8.5.7磨損計算對于在運(yùn)營中處在經(jīng)常摩擦零件是很重要，因此本規(guī)范予以列上。至于磨損計算普通早有規(guī)定，即驗算覆蓋面單位面積壓力強(qiáng)度p及其與速度v乘積pv值。8.6.1吊鉤、吊叉與吊軸在啟閉機(jī)中慣用，特別是吊軸用得較多，本條敘明這些零件慣用材料選取和計算辦法。8.6.2.1本款提出普通宜采用鍍鋅鋼絲繩，重要由于啟閉機(jī)多使用在潮濕地區(qū)，為防止或減緩鋼絲繩銹蝕，采用選用鍍鋅鋼絲繩辦法，但據(jù)關(guān)于方面反映鍍鋅鋼絲繩訂貨困難，故本條意見為“普通采用”而不用“必要采用”。采用石棉芯也基于潮濕浸水這一因素。鋼絲繩強(qiáng)度計算，咱們采用習(xí)慣通用辦法即F0≥Sn，由于這種辦法比較簡樸。另一種計算辦法即國際原則ISO4308—1981中提到，國內(nèi)起重機(jī)設(shè)計規(guī)范中也予以推薦dCS=。式中d——鋼絲繩直徑，mm；C——與機(jī)構(gòu)工作級別和鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度及鋼絲繩構(gòu)造關(guān)于系數(shù)；S——鋼絲繩最大靜拉力。上述辦法雖為ISO原則，但計算較為繁瑣，故本規(guī)范未予推薦。鋼絲繩安全系數(shù)和《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》(GB3811—83)中相比，本規(guī)范相對地提高了一級。這是由于閘門荷載在水下，鋼絲繩也比較潮濕，蘇聯(lián)《水工建筑物啟閉機(jī)械》一書中提到關(guān)于輕級工作制鋼絲繩安全系數(shù)不不大于5，中級工作制不不大于5.5；蘇聯(lián)《起重運(yùn)送機(jī)械圖集》提出對于機(jī)動鋼絲繩其輕級安全系數(shù)不不大于5。因此本規(guī)范中鋼絲繩安全系數(shù)除Q1為4.5外，取Q2為5，Q3、Q4為5.5可以以為是適當(dāng)。鋼絲繩與滑輪偏角在國外關(guān)于設(shè)計規(guī)范中提出了詳細(xì)數(shù)值，如英國1974年出版《工業(yè)和民用建筑塔式起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》BS2799和《電動橋式起重機(jī)規(guī)范》BS466—1960和BS3579中均提到鋼絲繩與滑輪軸相垂直平面之間導(dǎo)角，在規(guī)定繩輪比狀況下不超過1/12。蘇聯(lián)《起重運(yùn)送機(jī)械構(gòu)造圖冊》中提出鋼絲繩對于滑輪面允許偏斜角為6°，蘇聯(lián)《水工建筑物啟閉機(jī)械》一書中提出鋼絲繩與滑輪中面容許偏角γ，依照鋼絲繩不壓住滑輪輪緣條件來決定：[]tgtgγβσ=2KdDkΠ式中β——滑輪槽開口夾角之半為35°；K——鋼絲繩剛性系數(shù)，取K=1.7；dk/Dбп——120125~。則[tgγ]≈0.10417～0.08334，即γ=5.947°～4.764°。《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》4.4.2.1條提出，鋼絲繩繞進(jìn)或繞出滑輪槽時偏斜最大角度推薦不不不大于5°。綜合上述各類規(guī)定，同步為簡化計算起見，本《規(guī)范》提出偏斜角普通不不不大于5°(1/12)。鋼絲繩繞入或繞出卷筒時，鋼絲繩偏離螺旋兩側(cè)角度普通不不不大于3.5°，這是參閱《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》推薦值，蘇聯(lián)《起重運(yùn)送機(jī)械構(gòu)造圖冊》提出鋼絲繩中心線對于卷筒繩槽允許偏斜角為3°。對于光卷筒和多層纏繞卷筒，鋼絲繩與卷筒軸垂直平面夾角，考慮到直徑較大鋼絲繩其僵性較大，《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》和《起重機(jī)設(shè)計手冊》推薦不不不大于2°，原水電部啟閉機(jī)調(diào)研組調(diào)查報告推薦不不不大于2.5°，本規(guī)范考慮到多層纏繞多用于高揚(yáng)程且啟閉荷載也較大。即鋼絲繩直徑較大，僵性也大，鑒于這一狀況，推薦采用2°。8.6.2.2關(guān)于卷筒和滑輪最小纏繞直徑，本《規(guī)范》與《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》相比較均有適當(dāng)加大，這是考慮到在條件允許狀況下，恰當(dāng)加大直徑可以延長鋼絲繩使用壽命，同時考慮到工作場地較為潮濕且維護(hù)條件較差。蘇聯(lián)《水工建筑物啟閉機(jī)械》中提到輕級制工作取卷筒(或滑輪》與鋼絲繩直徑之比為20；中級工作制取25；平衡滑輪直徑容許小20%。本規(guī)范取Q1時為18；Q2時為20；Q3～Q4時取25，平衡滑輪直徑為D0min0.6～0.8倍。8.6.2.3滑輪材料多用鑄鐵、球墨鑄鐵和鑄鋼鍛造。鑄鐵滑輪(如HT200)工藝好，易于切削加工，并且對鋼絲繩損傷小，但因強(qiáng)度低且較脆，使用時易引起輪緣破裂。球墨鑄鐵(如QT40—17)滑輪工藝性較好，且有一定強(qiáng)度和沖擊韌性，使用時不易碎裂。鑄鋼(如ZG230—450或ZG270—500)滑輪強(qiáng)度和沖擊韌性均較高，但工藝性較差，且由于繩槽表面硬度高，鋼絲繩較易磨損。用Q235鋼制造焊接滑輪，在啟閉機(jī)設(shè)計中很少使用，其特點是重量較輕，其性能和鑄鋼滑輪相似。80年代國際上浮現(xiàn)了熱軋滑輪，國內(nèi)在1987年12月對熱軋滑輪進(jìn)行了鑒定，并已批量生產(chǎn)，其重要特點是：構(gòu)造合理、強(qiáng)度高、重量輕，比同規(guī)格鑄鋼滑輪輕40%，切削量比鍛造滑輪減少約90%，焊接加工比全焊接滑輪減少約70%，使用壽命比普通滑輪提高1～2倍。因而熱軋滑輪很也許是此后發(fā)展趨勢。卷筒材料普通不低于HT200鑄鐵，對于大荷載啟閉機(jī)采用ZG230—450、ZG270—500鑄鋼或Q235，16Mn鋼板卷焊而成。從當(dāng)前實踐來看，鋼板卷焊制造多用于大荷載啟閉機(jī)中，其特點是強(qiáng)度高、重量輕，當(dāng)前有傾向于鋼板卷焊制造卷筒趨勢，據(jù)理解西德多用鋼板卷筒。8.6.2.4本條列出卷筒強(qiáng)度計算和穩(wěn)定性驗算控制條件和計算(驗算)內(nèi)容。計算辦法見附錄G。8.6.3齒輪與蝸桿傳動中要注意如下各項。(1)材料選?。号鋵X輪，其采用材料應(yīng)不同，以避免因使用同類材料引起膠合。(2)齒輪傳動齒面類型，大體上可以分為三種狀況，即大、小齒輪均為軟齒面齒輪傳動，此時其齒面硬度應(yīng)有所差別；兩者均為硬齒面時，則大、小齒輪齒面硬度大體相似；當(dāng)軟、硬齒面配對時，則大、小齒輪齒面硬度相差很大。齒輪工作面硬度及其組合應(yīng)用舉例見表8.6.3。(3)除了上述3種齒面類型外，尚有稱為“中硬齒面”齒輪傳動，中硬齒面硬度目前尚無統(tǒng)一值。其區(qū)別是以普通刀具能否加工為準(zhǔn)，因而各研究所和制造廠依照各自狀況確定硬度HB值，如洛礦研究所擬定中硬齒面硬度為302～362HB，且大小齒輪齒面硬度差為30HB。(4)齒輪計算辦法：當(dāng)前國內(nèi)慣用辦法有兩種，一為由蘇聯(lián)資料中所簡介，在《起重機(jī)設(shè)計手冊》等資料中予以推薦使用，這種辦法自50年代就在中華人民共和國使用，基本上是經(jīng)過考驗。另一種辦法是《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》附錄中推薦辦法，即ISO原則齒輪強(qiáng)度計算法，此辦法重要是和國際原則相聯(lián)系，便于國際上交流，但計算較為繁瑣，此兩種辦法均可用電算程序進(jìn)行計算，咱們在這里不作詳細(xì)規(guī)定。8.6.4軸材料在本規(guī)范中提出為慣用軸材。由于材料工業(yè)發(fā)展較快，因此不限于提出那些材料。對于初步計算轉(zhuǎn)軸和心軸，其許用彎曲應(yīng)力值可按《機(jī)械設(shè)計手冊》中列出軸某些材料牌號、強(qiáng)度限等選用。表8.6.3熱解決工作齒面硬度組合舉例齒面類型齒輪種類小齒輪大齒輪兩輪工作齒面硬度差小齒輪大齒輪備注軟齒面直齒調(diào)質(zhì)正火20～25≥(HB)(HB)＞HB240～270HB180～210用于重載中低速調(diào)質(zhì)(HB)1min-(HB)2max＞0HB260～290HB220～250低速固定式傳動裝置正火HB240～270HB160～190正火HB260～290HB180～210(HB≤350)斜齒及人字齒調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)(HB)1min-(HB)2max≥20～30HB270～300HB220～250調(diào)質(zhì)HRC45～50HB270～300表面淬火調(diào)質(zhì)HRC45～50HB200～230軟硬組合齒面HB1＞350(HB2≤350)斜齒及人字齒滲碳調(diào)質(zhì)齒面硬度差很大HRC56～62HB200～230用于負(fù)荷沖擊及過載都不大重載中低速固定式傳動裝置表面淬火表面淬火HRC45～50硬齒面(HB＞350)直齒斜齒及人字齒滲碳滲碳齒面硬度大體相似HRC56～62用在傳動尺寸受構(gòu)造條件限制和運(yùn)送機(jī)械上傳動裝置啟閉機(jī)工作小時，按表4.0.2規(guī)定由800～6300h，經(jīng)初步核算其高速軸零件循環(huán)數(shù)已超過107次，如高速軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，則800h高速軸循環(huán)次數(shù)n=1000×60×800=4.8×107次。因此對稱循環(huán)許用彎曲應(yīng)力[σ.1]在啟閉機(jī)設(shè)計中有必要加以定值。軸剛度計算控制數(shù)值：最大撓度不超過支點間距0.0003；支點處由撓曲引起最大偏轉(zhuǎn)角不超過0.001弧度，此二值摘自蘇聯(lián)《起重機(jī)構(gòu)和起重運(yùn)送機(jī)械零件計算》一書提出數(shù)值。咱們對照了化工出版社出版《機(jī)械設(shè)計手冊》(中冊)軸容許撓度[y]及偏轉(zhuǎn)角[θ](表8-374)，其規(guī)定普通用途軸[ymax]=(0.0003～0.0005)l，金屬切削機(jī)床主軸為0.0002l(l—支承間距)；至于偏轉(zhuǎn)角容許值[θ]，滑動軸承和安裝齒輪處用0.001弧度。兩者對比結(jié)果，咱們以為選用當(dāng)前控制值是適當(dāng)。許用扭轉(zhuǎn)角按《機(jī)械設(shè)計手冊》(表8.349)注2：“許用扭轉(zhuǎn)角選用，對于規(guī)定精密、穩(wěn)定傳動，可取[φ]=0.25～0.5°/m；對于普通傳動，可取[φ]=0.5～1°/m”。綜合上述狀況，咱們選用[φ]≤0.5°/m。軸臨界轉(zhuǎn)速計算摘自《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》4.3.9條。8.6.5啟閉機(jī)使用減速器，其特點是短時斷續(xù)工作，直接滿載啟動(起升機(jī)構(gòu)經(jīng)常是帶載啟動)。依照使用經(jīng)驗，這種工作方式，容易使齒輪齒面干接觸工作而引起嚴(yán)重磨損和膠合。因而依照使用特點提出可另設(shè)專用油泵，在機(jī)器啟動前短時投入運(yùn)營，對各對嚙合齒輪進(jìn)行噴射潤滑，用以改進(jìn)工作狀態(tài)。當(dāng)前減速器殼體由鍛造向焊接發(fā)展，據(jù)理解西德生產(chǎn)減速器殼體多用鋼板焊接，其特點是重量輕、強(qiáng)度高，由于啟閉機(jī)制造廠家當(dāng)前很少有此條件，故這里不提殼體制造焊接規(guī)定。起重機(jī)用減速器除了ZQ型尚在使用外(將逐漸被裁減)，當(dāng)前已有專業(yè)原則ZBJ19“起重機(jī)底座式減速器”、“起重機(jī)減速器”等，當(dāng)使用能滿足規(guī)定期，應(yīng)盡量選用原則型減速器。8.6.6啟閉機(jī)中使用聯(lián)軸器，當(dāng)前大多為齒輪聯(lián)軸器(涉及全齒輪聯(lián)軸器和半齒輪聯(lián)軸器)和彈性銷柱聯(lián)軸器，本條所列安全系數(shù)n值與《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》4.4.8條相比，稍有加大。8.6.7啟閉機(jī)中所采用軸承，除了經(jīng)常浸水高揚(yáng)程啟閉機(jī)動滑輪組以外，當(dāng)前愈來愈多地在其她部位采用滾動軸承。滾動軸承選用，在