水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計規(guī)范方案

1、 水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計規(guī)SL4193條文說明序言為了提高我國水利水電工程啟閉機(jī)的設(shè)計水平，從總結(jié)建國以來啟閉機(jī)的選用、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(主編單位)和勘測負(fù)責(zé)編制水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計規(guī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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，在召開了啟閉機(jī)設(shè)計規(guī)(討論稿)第一稿小型審查會，會議邀請了部分水電系統(tǒng)、水工機(jī)械廠和高等院校的專家和代表參加，會上提出了不少有益的意見和建議。我們根據(jù)專家和代表的意見，對討論稿進(jìn)行修改和補(bǔ)充，并作為征求

2、意見稿于1989 年4 月寄發(fā)給水利水電系統(tǒng)、水工機(jī)械廠、研究所和高等院校等單位，請他們提出修改意見和建議，到1989 年10 月共收到25 個單位和個人寄來的意見。根據(jù)這些意見，我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)(送審稿)審查會。與會專家和代表一致肯定本規(guī)是符合我國國情并總結(jié)了我國多年來啟閉機(jī)設(shè)計、制造、安裝等多方面經(jīng)驗，同時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)部分專家在水工機(jī)械廠召開“啟閉機(jī)設(shè)計規(guī)統(tǒng)稿工

3、作會議”，對規(guī)進(jìn)行最后定稿，參加會議的專家有：(以姓氏筆畫排列)王守運(yùn)、盧希靜、行少阜、毓芬、元吉、德民、陸長生、文洪、志宏、達(dá)夫、志偉、輔鑫、薛瑞寶。本規(guī)是在不斷完善的過程中完成的。本規(guī)的編制工作遵循下列原則：(1)本規(guī)的容包含水利水電工程的啟閉機(jī)設(shè)計和布置。(2)本規(guī)的編寫盡量總結(jié)和反映水利水電行業(yè)啟閉機(jī)的布置和設(shè)計的經(jīng)驗及技術(shù)水平，也適當(dāng)吸取當(dāng)今世界的先進(jìn)水平。(3)本規(guī)積極采用國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)。(4)本規(guī)作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在水利水電行業(yè)中具有一定的約束力，今后啟閉機(jī)新產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)按照本規(guī)的要求進(jìn)行。本規(guī)容和編排既考慮了與鋼閘門設(shè)計規(guī)的協(xié)調(diào)，也考慮到啟閉機(jī)的特點。作為行業(yè)規(guī)，不但要有啟閉機(jī)設(shè)

4、計部分，也應(yīng)有啟閉機(jī)的布置和選用，這就便于啟閉機(jī)設(shè)計人員對設(shè)計規(guī)的使用。在國水利水電工程中投入運(yùn)行的啟閉機(jī)大量是固定式啟閉機(jī)，其機(jī)構(gòu)部分是啟閉機(jī)設(shè)計的主要部分；結(jié)構(gòu)部分主要是用于移動式啟閉機(jī)。荷載和材料均作為單獨一章列出，這和鋼閘門設(shè)計規(guī)相一致。由于各類零、部件和結(jié)構(gòu)件的許用應(yīng)力完全不同，同時為使規(guī)使用人員方便起見，某些許用應(yīng)力就列在有關(guān)零、部件和結(jié)構(gòu)的條文和附錄中?？紤]到我國和世界上的啟閉機(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，同時我國相當(dāng)一部分水利水電缺乏液壓啟閉機(jī)的設(shè)計經(jīng)驗，故我們將液壓啟閉機(jī)的有關(guān)布置和要求及資料編入本“規(guī)”的正文和附錄中。1 適用圍本規(guī)的適用圍主

5、要是：目前在水利水電工程中較多使用的各類啟閉機(jī)，對于有特殊要求的、新型結(jié)構(gòu)的則不包括在。電動葫蘆主要用于廠礦企業(yè)，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)就不再考慮其設(shè)計條件。2 引用標(biāo)準(zhǔn)本規(guī)主要引用標(biāo)準(zhǔn)是GB3811-83起重機(jī)設(shè)計規(guī)和SDJ1378水利水電工程鋼閘門設(shè)計規(guī)(試行)。前者為通用性規(guī)，后者則與啟閉機(jī)設(shè)計規(guī)配套使用。本規(guī)不違反起重機(jī)設(shè)計規(guī)中的規(guī)定，但又考慮了啟閉機(jī)的特殊性和專業(yè)要求；且和鋼閘門設(shè)計規(guī)配套，為水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)專業(yè)性設(shè)計規(guī)。3 基本符號由于本規(guī)涉及有關(guān)符號較多，同時為了表達(dá)方便，只把基本符號列在前面，其他則分別寫在有關(guān)章、條中。這是根據(jù)GB1.

6、187標(biāo)準(zhǔn)編寫的基本規(guī)定中6.3.2 條的規(guī)定表達(dá)的。4 總則4.0.1 本條說明本規(guī)對水利水電工程啟閉機(jī)的布置、設(shè)計有約束和指導(dǎo)作用。本規(guī)是根據(jù)建國以來各設(shè)計部門啟閉機(jī)的設(shè)計實踐和使用特點等編制的。在一般情況下都應(yīng)遵循本“規(guī)”。4.0.2 本條是說明機(jī)構(gòu)的工作級別。水利水電工程啟閉機(jī)的工作對象明確，使用條件相對穩(wěn)定。一般水電站啟閉機(jī)每年使用時間較少，水利工程使用時間較多。機(jī)構(gòu)的設(shè)計壽命較多的屬于輕級，僅極少數(shù)(如龍羊峽壩頂5000kN 門機(jī))屬于重級。為簡化工作級別起見，我們把工作級別和荷載狀態(tài)、設(shè)計壽命聯(lián)系起來，對于結(jié)構(gòu)一般就不考慮疲勞強(qiáng)度，所以機(jī)構(gòu)的工作級別即為啟閉機(jī)的工作級別。多機(jī)構(gòu)的

7、啟閉機(jī)的工作級別可以不同，其主起升機(jī)構(gòu)的工作級別作為啟閉機(jī)工作級別。水利水電工程中，由于各工程的自然條件、河流特性、安全可靠度要求等差別較大，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合適，這里僅按一般情況提出如下意見供參考。(1)啟閉檢修閘門的啟閉機(jī)可選用Q1輕。(2)啟閉事故閘門的啟閉機(jī)可選用Q2輕或Q1輕。(3)啟閉工作閘門的啟閉機(jī)可選用Q3中或Q2輕。(4)壩頂啟閉多孔閘門的移動式啟閉機(jī)和尾水高揚(yáng)程啟閉機(jī)一般可選用Q3中或Q2輕。(5)壩頂啟閉多孔的高揚(yáng)程移動式啟閉機(jī)可選用Q3中或Q4重。4.0.3 本條說明設(shè)計和布置啟閉機(jī)的有關(guān)資料。設(shè)計時應(yīng)考慮樞紐總布置對啟閉機(jī)的要求，

8、確定啟閉機(jī)型式，根據(jù)啟閉機(jī)型式確定所需資料。如弧形閘門主要用在泄水系統(tǒng)，就沒有快速下門的要求；啟閉機(jī)吊耳不進(jìn)入門槽一般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)的工作對象明確，基本參數(shù)變化不大，因此有可能逐步達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。本規(guī)對啟閉機(jī)的容量、揚(yáng)程、跨度、速度等基本參數(shù)作出規(guī)定，在一般情況下要求盡可能按此規(guī)定執(zhí)行，對于個別有特殊要求的則可另行考慮。4.0.5 啟閉機(jī)和其他起重機(jī)械相比，對起升機(jī)構(gòu)的安全保護(hù)特別重要。這主要是因為它的工作對象大部分在水中，工作情況不易摸清。為了安全可靠地工作，對安全措施要重視，要強(qiáng)調(diào)其重要性。而其他起重設(shè)備的吊物大多在陸地上，不安全情況

9、容易被人們發(fā)現(xiàn)。如果啟閉機(jī)發(fā)生意外，不僅影響閘門的啟閉，有時其后果不堪設(shè)想。除了起升機(jī)構(gòu)以外，其他機(jī)構(gòu)也應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的安全裝置。4.0.6 由于啟閉機(jī)使用場所多處在深山峽谷或江河處，維護(hù)條件差，濕度大，所以這里專門提出防潮、防腐蝕和防風(fēng)沙等保護(hù)措施，要求設(shè)計、使用單位注意。4.0.7 啟閉設(shè)備中的金屬結(jié)構(gòu)，對于固定式啟閉機(jī)其機(jī)構(gòu)直接安裝在結(jié)構(gòu)上，所以一般由撓度控制，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)，由于總的使用頻繁率不高，而且季節(jié)性較強(qiáng)，有充裕的檢修時間，一般不會造成疲勞破壞，其金屬結(jié)構(gòu)部分可不進(jìn)行疲勞強(qiáng)度驗算，如有關(guān)部門專門提出要求，則也可進(jìn)行驗算。4.0.8 由于啟閉機(jī)的制造

10、和使用地點相隔較遠(yuǎn)，除了鐵路運(yùn)輸外，很多情況下要有公路運(yùn)輸，所以其解體尺寸和重量應(yīng)考慮工地的情況和條件。如龍羊峽水電站壩頂5000kN 門機(jī)，其主梁長達(dá)33m，鐵路運(yùn)輸滿足要求，但公路運(yùn)輸無法轉(zhuǎn)彎，設(shè)計時分為兩段，在工地再拼裝為一根主梁。所以啟閉機(jī)的解體尺寸和重量要滿足工地的鐵路運(yùn)輸和公路運(yùn)輸要求。5 設(shè)計原則和要求5.1.1 本條是啟閉機(jī)設(shè)計的基本原則，不管何種類型的啟閉機(jī)，其布置選擇和設(shè)計，都應(yīng)遵循這些原則。5.1.2 本條針對各種用途的閘門的啟閉設(shè)備的選型，提出了一些原則性的意見。由于各個工程的自然條件、水工建筑物的使用條件等均不完全相同，因此在選用和設(shè)計啟閉機(jī)時尚需結(jié)合上述因素并進(jìn)行全

11、面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)論證才能確定。在論證和比較時，除了考慮啟閉設(shè)備自身的制造、安裝等費(fèi)用外，尚應(yīng)顧及相應(yīng)的水工結(jié)構(gòu)和其他的輔助設(shè)備。聯(lián)的水工建筑物的啟閉機(jī)械一書中提出，“大體可以認(rèn)為，當(dāng)設(shè)有主閘門和事故檢修閘門的泄水孔等于或多于6 個孔時，采用移動式啟閉機(jī)是適宜的?！睂τ诜止?jié)啟閉的分節(jié)式閘門(如迭梁閘門)或閘門扇數(shù)少于孔口數(shù)(如多孔口的檢修閘門或事故檢修閘門)則必須采用移動式啟閉機(jī)。本條把水利水電工程中的泄水、發(fā)電、導(dǎo)流、灌溉等各系統(tǒng)的一般選型原則列出，但應(yīng)結(jié)合總體布置和自然條件等因素統(tǒng)一考慮，這樣選型才能比較切合實際。施工導(dǎo)流封孔閘門的啟閉機(jī)的主要特點為：啟閉力要有一定的富裕量；要有正確的揚(yáng)程指

12、示裝置，但由于該機(jī)屬于臨時性質(zhì)(封孔后即拆卸搬走)，所以設(shè)計部門在設(shè)計時，應(yīng)考慮盡可能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)行了解，有無適合導(dǎo)流用的啟閉設(shè)備進(jìn)行租借，這樣的做法，比較經(jīng)濟(jì)。當(dāng)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)置機(jī)房的問題。由于我國地域廣闊，南北條件差異較大。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)造有利的工作環(huán)境，如有可能，希望能設(shè)置機(jī)房。如果限于各方面的條件(包括布置和費(fèi)用)，也可加設(shè)活動保護(hù)罩?？傊?，不管哪一種措

13、施，均應(yīng)考慮啟閉機(jī)的工作條件。另外，根據(jù)我們的調(diào)查，當(dāng)開啟閘門時，機(jī)房風(fēng)力很大，有時給工作人員工作造成困難，這是因為閘門通氣孔信位置不恰當(dāng)；閘門通氣孔較小，因此機(jī)房也作為通氣孔的一部分；閘門通氣孔沒有和機(jī)房分開。前兩個因素主要在閘門設(shè)計中解決，后一個因素因為直接影響啟閉機(jī)的操作，所以在本條中提出，以便在啟閉機(jī)房的布置中引起重視。此外，還對在嚴(yán)寒地區(qū)工作的啟閉機(jī)提出了保溫、工作油和潤滑油的防凍要求，主要是確保啟閉機(jī)能在冬季安全可靠的投入運(yùn)行。5.1.4 本條指出啟閉機(jī)的最大揚(yáng)程除滿足啟閉閘門的最大揚(yáng)程外，還應(yīng)留有適當(dāng)?shù)母辉６?，主要是考慮水工建筑物的施工誤差和設(shè)備的安裝誤差。對潛孔弧門啟閉機(jī)而言，

14、其揚(yáng)程尚應(yīng)考慮更換側(cè)、頂水封的需要。這是因為經(jīng)過調(diào)查，了解到有些單位在設(shè)計中忽略了這一點，所以投入運(yùn)行后更換水封就比較困難。本規(guī)提出上述要求，希望在設(shè)計和布置時考慮。5.1.5 高揚(yáng)程啟閉機(jī)在國自70 年代開始逐漸得到推廣，這是由于改善了工作人員的勞動條件和便于操作運(yùn)行，所以在水利水電工程中比較受歡迎。有些早期設(shè)計的低揚(yáng)程啟閉機(jī)，有條件的也在修改為高揚(yáng)程，可以認(rèn)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的通常潛水深度時，需仔細(xì)研究，因為自動掛脫梁若發(fā)生問題時，處理就較困難。鑒于目前國的認(rèn)識水平不一致，故在本規(guī)中僅作為在一定條件下推薦意

15、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、鋼絲繩與閘門槽的干擾問題。這是因為高揚(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，因為按過去常規(guī)設(shè)計，閘門吊耳都設(shè)置在閘門邊柱上部，這樣門槽容易與鋼絲繩或動滑輪組發(fā)生干擾。所以必須要和閘門設(shè)計人員進(jìn)行配合，必要時要求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改變吊點間距)，但如果吊點間距過小則對啟閉機(jī)設(shè)計可能又帶來問題。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、鋼絲繩與閘門門槽的干擾。5.1.7 對于進(jìn)入水中的動滑輪組，根據(jù)多年的實踐經(jīng)驗推薦采用滑動軸承，而

16、不用滾動軸承。聯(lián)馬爾津遜等著的水工建筑物的啟閉機(jī)機(jī)械一書中提到：“通常滑輪組的滑輪都采用滾動軸承，以減少鋼絲繩的運(yùn)行阻力，并延長部件的壽命。但是，當(dāng)滑輪浸沒于水中時，則應(yīng)采用BP·A94號青銅(94 鑄造鋁鐵青銅)，或CB 型層壓膠木滑動軸承?！钡珖杏胁糠謫㈤]機(jī)(大多為門機(jī))采用滾動軸承，故本規(guī)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。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。這主要是指卷揚(yáng)式啟閉機(jī)，由于自身布置的關(guān)系，當(dāng)鋼絲繩經(jīng)過動、定滑輪和平衡滑輪后，動滑輪組的中心線不一定和定滑輪組中心線一致(主要取決于定滑輪組和卷筒間的距離與定滑

17、輪組和平衡滑輪間的距離)，因此必須進(jìn)行計算。在過去的設(shè)計中，我們發(fā)現(xiàn)二者中心不一，使啟閉閘門時又多一個側(cè)向力。故這一問題在本規(guī)中提出以期引起注意。至于其他類型啟閉機(jī)(如液壓式、螺桿式)當(dāng)然也有閘門起吊中心和啟閉機(jī)起吊中心一致的問題，但一般不易疏忽，規(guī)中提的是對所有類型啟閉機(jī)，希望引起設(shè)計者注意。5.1.9 本條主要是針對啟閉力大的移動式啟閉機(jī)和固定式啟閉機(jī)，當(dāng)其吊具與閘門(或吊桿)吊耳的連接軸重量較大，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，其目的是減少勞動量，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)軸裝置吊板的另一側(cè)增加配重，以使動滑輪組

18、在空載升降時保持平衡。對于液壓式或其他類型啟閉機(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)的安裝高程應(yīng)控制在最高洪水淹沒位置以上，這是因為啟閉機(jī)具有較多的電控設(shè)備和電動機(jī)、限位開關(guān)等電氣設(shè)備，如淹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，若部分缸體浸水，在采取防腐蝕(包括涂刷防油耐水油漆防腐)措施后，仍然可以照常工作，不至于引起失靈，同時也便于總體布置，所以本“規(guī)”特別提出對立式缸體在布置上允許其部分缸體浸水。5.1.11 對于危及水利水電工程安全的啟閉機(jī)必須要有可靠的備用電源。這是因為某些閘門(如泄水、溢洪系統(tǒng)的工作閘門)的啟閉直接影響水工建筑物甚至整個樞紐

19、的安全。我國曾有因暴雨來臨，電源發(fā)生故障造成閘門不能開啟使洪水泛壩的事故，應(yīng)吸取教訓(xùn)，故提出對這類啟閉機(jī)需要設(shè)置可靠的備用電源。5.1.12 選定啟閉機(jī)容量時，一般均應(yīng)大于或等于計算啟閉荷載。這是因為啟閉機(jī)的工作對象在水下，情況不易摸清，而且影響啟閉荷載的因素較多，如摩擦系數(shù)的變化等，所以在一般情況下，啟閉容量選定時向上靠較為合適。5.1.13 由于電站進(jìn)水口快速閘門其關(guān)閉孔口有時間要求(一般為2min)，所以操作快遞閘門的啟閉機(jī)其下降速度應(yīng)根據(jù)要求確定。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。根據(jù)過去的實踐經(jīng)驗，一般認(rèn)為其下降速度在不大于5m/min 時，不致造成破壞

20、，這和SDJ1378 第34 條相一致。5.1.14 泵站出水口的快速閘門也需要快速關(guān)閉孔口，而關(guān)閉時間有所不同。如省湖區(qū)泵站出水口快速閘門(拍門)孔口尺寸為4.5m×4.5m(寬×高)，要求關(guān)閉時間小于15s，該門選用15/60t 快速油壓啟閉機(jī)，為減少拍門在快速下降瞬時關(guān)閉的撞擊力，在油缸下部設(shè)置了緩沖裝置。本條提出要控制接近全關(guān)閉時的速度(不大于5m/min)，其目的也是防止閘門出現(xiàn)大的沖擊力。5.1.15 雙吊點閘門的啟閉機(jī)，如不保證兩個吊點的同步升降速度則直接影響閘門運(yùn)行。同時各部分的誤差(如卷筒直徑的誤差、鋼絲繩的緊誤差等)，亦影響閘門兩吊點的升降速度，使閘門傾

21、斜(這在好幾個工程中發(fā)生過)甚至卡住，所以本條提請注意，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的可能因素，并進(jìn)行消除，防止因各部分誤差累積而影響閘門運(yùn)行。5.1.16 雙吊點閘門的啟閉機(jī)在正常工作中，雖然由于閘門重心位置的偏差或左、右摩阻力不一致，左、右吊點啟閉荷載雖有不同，但根據(jù)過去運(yùn)行經(jīng)驗，每一吊點仍可按1/2 啟閉荷載計算。但對于有淤沙等情況的閘門，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)適當(dāng)加大，其值應(yīng)根據(jù)河流情況、設(shè)置位置等確定。5.1.17 對于有小開度(或門體設(shè)充水閥)充水要求的閘門，啟閉機(jī)要設(shè)置能滿足小開度精度的

22、行程開關(guān)或其他措施。這是因為小開度圍一般在200300mm 左右，而啟閉機(jī)的揚(yáng)程最少在10m 左右，對于高揚(yáng)程可能在5080m 甚至更大，其相對比例甚少，如用一套常規(guī)的主令控制裝置如LK4054，誤差太大，不易調(diào)整，容易造成過載，所以本條提出來，以引起設(shè)計人員注意，當(dāng)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)的主要特點是靠持住力(閘門自重、加重、水柱等)關(guān)閉孔口的閘門，一般為一機(jī)一門(也有一機(jī)二門的)。而且在短時間可以啟閉閘門，所以在泄水、溢洪等工作閘門上使用較多。5.2.2 水電工程除電站進(jìn)水口的快速閘門啟閉機(jī)外，一般情況下啟閉機(jī)多為就地操作，這主要是考慮容易了解操

23、作過程中可能出現(xiàn)的各種情況以便于及時處理。至于水利工程中，有時同類工作閘門數(shù)量較多，所以在閘門的邊側(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，也便于了解操作過程中發(fā)生的問題。5.2.3 本條主要強(qiáng)調(diào)機(jī)架上因設(shè)置傳動零部件，為保證正常運(yùn)行，所以應(yīng)有足夠的剛度。其值見結(jié)構(gòu)部分。5.2.4 當(dāng)啟閉機(jī)的啟閉荷載方向傾斜時，則啟閉機(jī)的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情況更應(yīng)進(jìn)行核算，必要時應(yīng)以鑄鋼來代替鑄鐵，以改善受力情況。5.2.5 高揚(yáng)程啟閉機(jī)的主要型式，就我們所知已采用過的型式有：減少滑輪組倍率；帶排繩裝置的多層卷繞；自由雙層卷繞；雙雙聯(lián)滑輪組雙層卷繞；折線繩槽卷筒的多層卷繞

24、。其中帶有排繩裝置的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，院設(shè)計用于水電站卷揚(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)計單位的設(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)計人員參考。5.2.5.1 帶有排繩裝置的高揚(yáng)程啟閉機(jī)，根據(jù)我們的經(jīng)驗，應(yīng)注意下列幾點：在卷筒的端部和鋼絲繩退回處要防止鋼絲繩相互擠壓；排繩裝置的導(dǎo)向螺桿螺旋角和鋼絲繩返回的圓弧半徑要合適；作為螺母的月牙板體形要選擇恰當(dāng)。對于第一點目前一般做法是加工時使端部和返回處有一個偏心凸緣

25、，使鋼絲繩由第一層過渡到第二層時不相互擠壓；對于第二點因為導(dǎo)向螺桿是雙向螺紋，螺旋角選擇大了則旋轉(zhuǎn)阻力大，滑塊(月牙板)到端部返回困難，如螺旋角太小則害怕中部任一圈螺紋中會滑至反向螺紋中去，導(dǎo)致工作破壞，我們在設(shè)計中曾采用18°，也可比這稍小的，返回處的圓弧半徑應(yīng)稍大些，在廠組裝試運(yùn)行時進(jìn)行修正，且應(yīng)光滑；對于第三點滑塊(月牙板)的體形選擇，應(yīng)考慮月牙板的包角，以使其接觸應(yīng)力較小，同時要注意其體形，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的啟閉機(jī)，其第二層以上的偏斜角推薦不大于2°，是按GB3

26、81183 和起重機(jī)設(shè)計手冊中的數(shù)值作為推薦值。聯(lián)1977 年版起重運(yùn)輸機(jī)械計算手冊(1977)和聯(lián)起重機(jī)手冊第二冊(2)提出繩索允許偏角：對于光卷筒2°。對于大容量啟閉機(jī)，由于鋼絲繩直徑大，僵性也大，所以多層卷繞時一般取2°較為合適。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)討論會上也曾討論過，但后來較多專家和代表的意見采用2°，至于采用多少度合適尚可進(jìn)一步研究，這里提出一般為2°。5.2.5.3 雙雙聯(lián)滑輪組目前用在橋機(jī)、門機(jī)較多，但定滑輪直徑一般較大，這是為了防止與定滑輪支承梁發(fā)中干擾。另一注意

27、點是雙雙聯(lián)有24 根鋼絲繩，因此倍率在2 以上的定滑輪要鉸接在滑輪組支架上，這樣便于鋼絲繩的長度調(diào)節(jié)和受力均勻。由于雙雙聯(lián)的做法是卷筒上第一層鋼絲繩作為第二層鋼絲繩的導(dǎo)向，所以第一層要先于第二層23 圈。5.2.5.4 采用折線繩槽卷筒在我國礦山卷揚(yáng)機(jī)上己經(jīng)用得較多，目前在龍羊峽壩頂5000kN門機(jī)回轉(zhuǎn)吊上已采用?？睖y設(shè)計研究院在水電站卷揚(yáng)式啟閉機(jī)中也開始采用，并在水工機(jī)械廠召開了評議會，基本得到肯定。另外，減少滑輪組倍率的方法也可達(dá)到高揚(yáng)程要求。這種方法比較簡單，但由于鋼絲繩直徑增大引起卷筒外徑加大及壓力增加，因此設(shè)備自重有可能增加。5.2.6 本條把表孔、潛孔弧門的卷揚(yáng)式啟閉機(jī)在國使用過的

28、型式列出。吊點設(shè)在面板前的表孔弧門卷揚(yáng)啟閉機(jī)、盤香式啟閉機(jī)，其起吊半徑大，受力明確，但鋼絲繩及吊具一般應(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的目的。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，故必須鍍鋅。60 年代末70 年代初，院、院等陸續(xù)采用吊點在面板下游的卷揚(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)自重降低，但鋼絲繩纏繞較為復(fù)雜，目前也廣泛應(yīng)用。盤香式啟閉機(jī)目前在國尚屬試用階段，其主要特點是用盤香板代替卷筒，結(jié)構(gòu)緊湊，用多根鋼絲繩起吊一個吊點，由于鋼絲繩重疊擠壓，要求使用鋼芯鋼絲繩。使用時要注意調(diào)節(jié)一個吊

29、點的多根鋼絲繩承載，使各鋼絲繩盡量做到受載均勻。潛孔弧門卷揚(yáng)啟閉機(jī)的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，因此該處應(yīng)設(shè)有軸套和潤滑點。當(dāng)采用常規(guī)的平面閘門卷揚(yáng)啟閉機(jī)時，由于吊點在升降過程中前后擺動，要注意防止鋼絲繩和定滑輪組支承梁的干擾，特別是采用系列通用的啟閉機(jī)時，有時需要對支承粱下翼緣進(jìn)行處理。當(dāng)將定滑輪組設(shè)置在定滑輪支承梁下部或在定滑輪組支承梁下部設(shè)置導(dǎo)向滑輪(如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的鋼絲繩與支承梁下部的滑輪或鋼絲繩發(fā)生干擾。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)

30、生支承梁下部的滑輪與平衡滑輪干擾。另外，由于在支承下部設(shè)置滑輪，所以應(yīng)注意對其潤滑系統(tǒng)的布置。此外，這種布置方式對定滑輪(或?qū)蚧?的檢查、維護(hù)較為困難。至于弧門啟閉機(jī)的其他型式：包括液壓式，鏈?zhǔn)絾㈤]機(jī)等則在有關(guān)章條中介紹。5.2.7 本條提出的對于啟閉升臥式閘門的卷揚(yáng)式啟閉機(jī)的要根據(jù)省水利水電勘測提供的資料編寫的。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)，用得最多的是固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)。本條敘述了啟閉機(jī)的有關(guān)布置注意事項，以供設(shè)計人員在設(shè)計時參考。5.3 螺桿啟閉機(jī)螺桿啟閉機(jī)主要用于小型的水利水電工程中，其特點是造價低，制造技術(shù)較簡單，地區(qū)和縣所屬水利機(jī)械廠均

31、可生產(chǎn)，便于訂貨，所以容易得到推廣。在運(yùn)行中根據(jù)了解常有螺桿壓彎現(xiàn)象，這主要可能有下列因素造成，即：過載保護(hù)裝置沒有調(diào)整好，故未起作用；閘門摩阻力過大；行程開關(guān)未調(diào)整好，使閘門到達(dá)底檻后繼續(xù)下壓等。因此螺桿啟閉機(jī)的安裝、調(diào)整和試運(yùn)轉(zhuǎn)甚為重要，有關(guān)人員應(yīng)引起注意。5.4.1 單作用式的液壓啟閉機(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適當(dāng)加壓。據(jù)了解主要是某些單作用式的油壓啟閉機(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。這類活塞桿的長細(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

32、考慮采取臨時措施解決。5.4.2 根據(jù)華東勘測設(shè)計研究院在沙溪口水電站表孔濫洪道弧形閘門采用液壓啟閉機(jī)的實踐運(yùn)行，證明雙缸液壓啟閉機(jī)操作弧門，一般不需專設(shè)同步系統(tǒng)。這是由于弧門具有足夠的平面和空間剛度，不可能因吊點在啟閉過程中的同步誤差而出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。聯(lián)水工建筑物的啟閉機(jī)械一書中也提及“非同步液壓啟閉機(jī)用以操作金屬結(jié)構(gòu)剛度大的閘門(如弧形閘門)或孔口的高跨比大于1 的平面閘門。這時將一對油缸的油路同時接通這種措施足以保證閘門無歪斜地運(yùn)動”。由于我國這方面實踐經(jīng)驗尚不多，所以僅提及啟閉弧形閘門時，可以不設(shè)專門的同步裝置。至于平面閘門的啟閉，待實踐運(yùn)行總結(jié)后再進(jìn)行補(bǔ)充。5.4.3 本條提出了油泵型

33、式和規(guī)格的選擇依據(jù)。液壓啟|閉機(jī)的油泵選用目前逐漸趨向于要求壓力高、供油量較大的油泵。在已設(shè)計的工程中選用的油泵主要是葉片泵和柱塞泵。葉片泵結(jié)構(gòu)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，主要用于中壓液壓系統(tǒng)中。柱塞泵壽命長，結(jié)構(gòu)緊湊、噪音小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較貴，可以得到高壓，大流量，且流量可調(diào)，故主要用于高壓液壓系統(tǒng)中。5.4.4 由于我國目前液壓啟閉機(jī)造價較高，一般都是用在泄水系統(tǒng)或發(fā)電系統(tǒng)的重要部位。油泵裝置占啟閉機(jī)總投資較少，為安全運(yùn)行起見，故宜設(shè)置兩套互為備用。此外，如系統(tǒng)的流速，流量等許可，還可考慮并聯(lián)工作，加大流量，提高閘門的

34、啟閉速度。5.4.5 插裝閥是一種新型的液壓控制元件。這種閥具有組合機(jī)能強(qiáng)，集成度高，噪聲低，密封性好，結(jié)構(gòu)緊湊，便于維護(hù)等優(yōu)點。選擇不同結(jié)構(gòu)及型式的先導(dǎo)控制閥，控制蓋及集成塊與插裝件相組合，便可獲得具有換向、調(diào)壓、調(diào)速等功能的插裝閥組。在水利水電工程中，已逐步開始使用，如洲壩1#船閘的充、泄水閥門啟閉機(jī)液壓系統(tǒng)和某桂平船閘人字門及充、泄水閥門啟閉機(jī)的液壓控制系統(tǒng)，據(jù)了解運(yùn)行情況良好。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，被控制閘門的運(yùn)行平穩(wěn)可靠，動作靈敏，由于是無管路連接，檢修相當(dāng)方便，顯示了其明顯的先進(jìn)性，特別是用于高壓大流量的水利水電工程的液壓系統(tǒng)中，更能充分發(fā)揮其特長

35、。5.4.6 液壓啟閉機(jī)的安全(溢流)閥主要用于超載等方面原因引起的泄流，為安全起見，因此在一般情況下不應(yīng)動作。而行程限位則可能是經(jīng)常性的動作，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)計要求的位置上。所以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)的試驗壓力，根據(jù)化學(xué)工業(yè)出版的機(jī)械設(shè)計手冊(下冊)規(guī)定：系統(tǒng)的試驗壓力為最大工作壓力的1.5 倍；油缸的耐壓試驗壓力當(dāng)工作壓力P16MPa 時為工作壓力的1.5 倍，P16MPa 時為1.25 倍，保壓時間為2min。由機(jī)械工業(yè)出版的機(jī)械工程手冊補(bǔ)充本(二)中提出液壓缸的耐壓試驗取額定壓力的1.5

36、 倍，耐壓時間為2min。聯(lián)水工建筑物的啟閉機(jī)械一書中提出安裝完畢后全系統(tǒng)最大試驗壓力為額定壓力的1.25 倍；在水工建筑物金屬結(jié)構(gòu)制造安裝及驗收規(guī)(SLJ20180，DIJ20180)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)(送審稿)5.1.6 條中提出液壓缸的耐壓試驗的額定壓力P20MPa 時，試驗壓力為1.5 倍；P20MPa 時，試驗壓力為1.25 倍，保壓時間為2min 以上。綜合上述意見，我們采用了5.4.7 條的值，即液壓系統(tǒng)取系統(tǒng)最大工作壓力的1.5 倍，油缸的最大工作壓力P16M

37、Pa 時取1.5 倍，P16MPa 時取1.25 倍，保壓時間為2min 以上，其中壓力分級系按(82466)標(biāo)準(zhǔn)劃分，即中壓P2.58.0MPa；中高壓P8.016MPa；高壓P1632MPa；超高壓P32MPa。5.4.7 條的提法既考慮了油缸工作壓力劃分符合一般液壓系統(tǒng)的壓力劃分，也考慮了液壓啟閉機(jī)的具體情況。5.4.8 本條關(guān)于液壓啟閉機(jī)活塞桿的防腐蝕問題必須重視，由于活塞桿長期處在潮濕的環(huán)境之中，有的工作在水中，如果不防銹則液壓啟閉機(jī)的壽命很短，腐蝕后引起密封破壞以至嚴(yán)重漏油到無法使用。所以本條要求必須遵照執(zhí)行。5.5.1 鏈?zhǔn)絾㈤]機(jī)作為啟閉機(jī)的一種型式，在西歐用得較多，在國雖然50

38、60 年代己經(jīng)使用(如佛子嶺水庫)，但并不廣泛。這主要是大容量的鏈條價格較貴，由于使用數(shù)量較少，鏈條制造廠就不愿生產(chǎn)(目前較多的用在冶金工廠的鍛造起重機(jī))。鏈?zhǔn)絾㈤]機(jī)由于鏈輪直徑小，所以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。但由于它的造價比卷揚(yáng)式啟閉機(jī)貴，所以較少采用，只有當(dāng)布置上的要求和綜合費(fèi)用比較便宜時，可以使用。作為一種機(jī)型，我們?nèi)园阉腥胍?guī)。5.5.2 鏈?zhǔn)絾㈤]機(jī)起吊閘門的提升速度要求不大于1m/min，主要是為了操作閘門能平穩(wěn)升降。由于鏈條經(jīng)過鏈輪的逮度是變動的，由此產(chǎn)生動力荷載，為減少動力荷載，同時也可獲得緊湊的結(jié)構(gòu)，以降低造價。5.5.3 為保證鏈條啟閉

39、機(jī)的二個吊點同步升降，因此應(yīng)有可靠的同步裝置。在條件許可下，最簡單的辦法就是機(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，可再增加一個輔助電動機(jī)，以使其獲得同步轉(zhuǎn)速)。總之，不管那種同步方式，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。同時又可防止水沖擊鏈條而引起不必要的振動。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)有防銹蝕措施，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)的跨度確定除了應(yīng)盡量滿足附錄A 的

40、規(guī)定外，尚應(yīng)滿足跨、跨外的啟閉閘門要求，即能在設(shè)計要求下，滿足操作各類閘門的啟閉和吊運(yùn)。工作平臺(壩頂或尾水平臺等)以上揚(yáng)高，主要考慮某些閘門需吊出孔口(整體吊出或分節(jié)吊出)，當(dāng)然在確定移動式啟閉機(jī)的外形尺寸時，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)的工作荷載分為啟閉荷載和走行荷載。在很多情況下，二者值是不一致的，有時相差很多。因此在確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)的啟閉力進(jìn)行比較，以確定其最大啟閉荷載；對所有工作對象的自重(如閘門和攔污柵有分節(jié)吊運(yùn)的，則按分節(jié)吊運(yùn)計算自重)進(jìn)行比較，以確定其最大走行荷載。根據(jù)上述兩類

41、荷載對有關(guān)零部件進(jìn)行計算。如走行輪的輪壓當(dāng)進(jìn)行強(qiáng)度計算時應(yīng)以啟閉荷載為依據(jù)；當(dāng)進(jìn)行疲勞計算時應(yīng)以走行荷載為依據(jù)。在結(jié)構(gòu)的荷載組合時同樣應(yīng)分別考慮這兩類荷載。5.6.3 對于移動式啟閉機(jī)的控制操作，國已建成投入運(yùn)行的設(shè)備幾乎全部是在機(jī)上直接操作，這主要是因為操作閘門時，需要監(jiān)視與閘門的連接以及有無其他事故發(fā)生，所以工作現(xiàn)場總是有人員在，一般不需采用無線電遙控或者遠(yuǎn)距離操作。當(dāng)然有必要也可采用非機(jī)上操作。5.6.4 根據(jù)國水電工程的實踐，有時要求移動式啟閉機(jī)在一個曲線彎道上運(yùn)行，如龍羊峽、白山等水電站。這類設(shè)計從理論上說較為簡單，只需改變在兩條軌道上的走行輪直徑，同時將其布置垂直于軌道(即其走行臺

42、車的臺車架中心線與曲線軌道的切線相平行)以及適當(dāng)加寬走輪踏面，這樣布置一般不容易啃軌。家峽水電站要求壩頂門機(jī)在壩頂(三心圓拱壩)的二個彎道半徑上移動，我們委托了交通大學(xué)起重運(yùn)輸與工程機(jī)械教研室進(jìn)行了研究并作了1：10 的模型試驗，研究結(jié)果和試驗表明采取一些措施(如走行臺車允許繞立軸轉(zhuǎn)動以及加上一定電氣措施)是可以做到移動時不啃軌的。這樣做法，可以節(jié)約工程投資和增加安全可靠性。由于國尚無實踐經(jīng)驗，所以規(guī)條文的提法比較原則，其具體措施也不再在規(guī)條文中提及。5.6.5 根據(jù)有關(guān)省的實踐，小容量移動式啟閉機(jī)選用電動葫蘆是比較經(jīng)濟(jì)的，但由于電動葫蘆主要應(yīng)用在工廠，所以其起升速度和走行速度不一定能完全符合

43、啟閉閘門要求，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)定性的驗算工況，根據(jù)啟閉機(jī)的特點并參照起重機(jī)設(shè)計規(guī)表10 的驗算工況提出啟閉機(jī)的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的“驗算工況”及起重機(jī)設(shè)計規(guī)表11 荷載系數(shù)中起重機(jī)組別(場地固定的橋式類型的軌道起重機(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)的防風(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)分別敘述如下。5.6.7.1 在

44、正常工作狀態(tài)時按本規(guī)5.6.7.1 條進(jìn)行計算。規(guī)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)表12。這里是作為防風(fēng)抗滑安全性的驗算，所以走行摩擦阻力系數(shù)應(yīng)理解為可能產(chǎn)生的最小走行摩擦系數(shù)。當(dāng)制動力Pz1 大于車輪與軌道的粘著力時，Pz1 用粘著力代替，此時的粘著系數(shù)取0.12 也是按可能發(fā)生的最小粘著系數(shù)選取，而沒有區(qū)分室和室外。5.6.7.2 非工作狀態(tài)時按本規(guī)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)淬火的)的摩擦系數(shù)取0.25，最大操作力不得大于200N，此值摘自起重機(jī)設(shè)計規(guī)2.3.22條。起重機(jī)設(shè)計手冊提到：對于無齒紋未經(jīng)熱處理的45、50 號鋼的鉗口，其摩擦

45、系數(shù)取0.120.15；對有齒紋，65Mn、60Si2Mn 鋼，齒面淬硬HRC55 的鉗口，其摩擦系數(shù)為0.30.35，齒峰不尖或變鈍后，也可降低( 0.2)。比較兩者，考慮到移動式啟閉機(jī)和其他軌道式起重機(jī)相比，其工作頻繁程度較低，此外，由于啟閉機(jī)的工作條件和工作對象相對穩(wěn)定，所以決定摘錄起重機(jī)設(shè)計規(guī)所采用之值。5.7.1 關(guān)于啟閉機(jī)的制動裝置，特別是卷揚(yáng)式啟閉機(jī)的起升機(jī)構(gòu)必須設(shè)置安全可靠的制動裝置。60 年代初期云峰電站發(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)的制動裝置，均應(yīng)予以重視。液壓啟閉機(jī)由于主要靠控制油量和油速操作閘門升降，所以一般

46、情況下就不存在閘門墜落問題。螺桿啟閉機(jī)一般靠螺桿傳動的自鎖來控制閘門位置，如不能自鎖也應(yīng)設(shè)置制動裝置。此外，啟閉機(jī)的其他機(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)的，但其要求可不一致，有的要求在提升時起作用，有的則要求下降時起作用，有的要求在上升和下降容量不同的情況下分別起作用，這些均可通過和起升荷載限制器聯(lián)通的電氣控制回路達(dá)到目的。起升荷載限制器也是啟閉機(jī)的主要特點之一，所以一般均應(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)有關(guān)部門充分論證后也可以不裝設(shè)。5.7.3 啟閉機(jī)的起升機(jī)構(gòu)

47、、走行機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等的運(yùn)動行程，一般情況下均應(yīng)有所限制，故要安裝相應(yīng)的行程限制器。對起升機(jī)構(gòu)來講，應(yīng)考慮控制上、下極限位置，如在上、下極限位置之間還有要求的，也應(yīng)予以滿足。裝設(shè)在門機(jī)支腿上的回轉(zhuǎn)吊，其回轉(zhuǎn)行程無法超過270°，所以也應(yīng)設(shè)回轉(zhuǎn)行程限制器。同佯對于在軌道上行走的移動式啟閉機(jī)，其端部應(yīng)裝設(shè)行程限制器。5.7.4 在一般移動式啟閉機(jī)中兩端除了安裝行程限制器外，尚應(yīng)裝設(shè)緩沖裝置。但對于大容量的移動式啟閉機(jī)(如門機(jī))，其設(shè)置的緩沖裝置位置較高，重量既大，又不美觀。特別是壩頂門機(jī)的兩端撞頭，有時達(dá)數(shù)米之高，且妨害交通。所以我們在某些電站的壩頂門機(jī)設(shè)計中取消了緩沖器的撞頭，將端部軌

48、道向上傾斜并連接圓弧形軌道，使啟閉機(jī)的動能轉(zhuǎn)變?yōu)閯菽?。這種做法不但有利于交通，還可節(jié)約鋼材，并達(dá)到緩沖目的。所以在本規(guī)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，這是因為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)，所以要求當(dāng)風(fēng)速大于工作極限風(fēng)速時，能發(fā)出停止作業(yè)的警報，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)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，他起重機(jī)超過800/m2時，必須裝設(shè)牽纜或其他型式錨定裝置?？紤]到水利水電工程用移動式啟閉機(jī)一般比前者低，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

49、定非工作風(fēng)壓超過700N/m2 時，必須裝設(shè)牽纜或錨定裝置。5.7.7 有關(guān)電氣保護(hù)裝置詳見本規(guī)的電氣部分。5.8.1 液壓穿軸式自動掛脫梁是利用電動機(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 年代從聯(lián)引入，首先使用在水利樞紐中，適用于操作大、中型的閘門，但必須有可靠的密封裝置和防水插座，防止電氣部分浸水失效。此外，也應(yīng)注意電纜的強(qiáng)度，當(dāng)揚(yáng)程較高時，電纜的強(qiáng)度應(yīng)能承受電纜自身的重量，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)械式自動掛脫梁的型式較多，近年來由于各水利水電工程投入運(yùn)行后的局部改造，根據(jù)各工程的運(yùn)行要求，對原有的抓梁作了不少改進(jìn)，并不斷刨造

50、出新的型式。本規(guī)僅從大的方面提出三種型式，即：重錘式自動掛脫梁；掛鉤式自動掛脫梁；掛脫自如式自動掛脫梁。5.8.3 自動掛脫梁有很多優(yōu)點，因此目前在大、中、小型工程中都廣泛使用。但設(shè)計時必須注意使用條件，否則容易引起失敗。如閘門為下游止水，且水深超過潛水員通常的潛水深度時要特別注意其可靠性，否則發(fā)生事故時處理相當(dāng)困難。對于多泥沙河流，要注意泥沙有無可能將吊耳或門頂淤住，以至于無法自動穿軸。對操作多孔閘門或攔污柵，應(yīng)適當(dāng)提高門槽或柵槽的施工安裝精度等等?？傊谠O(shè)計自動掛脫梁時：是要注意使用條件；是要提出對閘門(攔污柵)及其門(柵)槽的施工安裝精度；對自動掛脫梁本體設(shè)計應(yīng)予以充分的重視，否則易造成

51、失敗。6 荷載6.1 自重荷載啟閉機(jī)的自重荷載主要用來計算啟閉機(jī)的不同部位。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)包括動滑輪組及吊具的重量，對于大于50m 的高揚(yáng)程還應(yīng)增加鋼絲繩重量，計算機(jī)架時則要把設(shè)置在機(jī)架上的機(jī)械設(shè)備(如有電氣設(shè)備也應(yīng)加上)和機(jī)架的自重予以計入。計算門機(jī)時，對于大車架主梁的活動荷載，按小車輪壓計入；當(dāng)計算大車輪壓時，則應(yīng)把大車架、小車和大車上的各類設(shè)備自重(也包括壓重)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的，所以這里所指的為在啟閉過程中可能發(fā)生的最大計算啟閉力?？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、

52、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)連接的吊耳上。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的滑輪所承受的荷載。如某些移動式啟閉機(jī)在編制設(shè)計任務(wù)書時，其啟閉荷載中沒有包括自動掛脫梁的自重，那么應(yīng)該在任務(wù)書中注明，以便設(shè)計部門可以把該部分的重量計算進(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)所特有的。所以在設(shè)計移動式啟閉機(jī)時，應(yīng)單獨作為一個荷載因素提出，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

53、閉機(jī)設(shè)計更加符合使用情況，同時還能節(jié)約鋼材。6.4.1 走行慣性力等于啟閉機(jī)自身質(zhì)量和行走時允許攜帶的荷載(走行荷載)和走行加速度乘積的1.5 倍，系數(shù)1.5 是參照西德標(biāo)準(zhǔn)DIN15018 規(guī)定：是考慮動力對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效應(yīng)。起重機(jī)設(shè)計規(guī)中也乘以系數(shù)1.5。6.4.2 回轉(zhuǎn)吊回轉(zhuǎn)運(yùn)動時的水平力，其吊重繩偏擺角、系參照起重機(jī)設(shè)計規(guī)附錄D 中有關(guān)數(shù)值。系數(shù)1.5 也是參照西德標(biāo)準(zhǔn)DIN15018 規(guī)定。起重機(jī)設(shè)計規(guī)中也乘以系數(shù)1.5。6.4.3 移動式啟閉機(jī)由于制造、安裝上的原因，實際上在走行時不可能是一條直線或規(guī)定的曲線，而是不規(guī)則的折線或曲線。因此在走行時必然有偏斜現(xiàn)象出現(xiàn)，也就是發(fā)生水平側(cè)向

54、力，其計算可參考本規(guī)附錄B。6.5 碰撞荷載碰撞荷載的值取決于設(shè)備的自身質(zhì)量、走行荷載和走行速度。起重機(jī)設(shè)計手冊提到對于橋式類型起重機(jī)，可取V0=(0.30.7)V 額，對于高速走行的裝卸橋小車或全部是驅(qū)動輪的起重機(jī)，可取V0V 額(V 額額定走行速度)。起重機(jī)設(shè)計規(guī)則提出不小于額定走行速度的50%。據(jù)了解“不小于0.5 倍的額定走行速度”是根據(jù)我國歷年起重機(jī)的經(jīng)驗和產(chǎn)品的實際情況提出的。考慮到水利水電工程用的移動式啟閉機(jī)，作為工程的永久設(shè)備其走行限位開關(guān)均應(yīng)齊全，且走行速度一般在20m/min 左右，和其他起重機(jī)相比速度較低，但其重要程度較高。所以本規(guī)取不小于50%的額定運(yùn)行速度作為碰撞速度

55、，這也和起重機(jī)設(shè)計規(guī)相一致。6.6 風(fēng)荷載計算風(fēng)壓q 的基準(zhǔn)面，按照我國有關(guān)規(guī)定是按空曠平地，離地10m 高處的計算風(fēng)速來確定。工作狀態(tài)的計算風(fēng)速按陣風(fēng)風(fēng)速(即瞬時風(fēng)速)考慮，非工作狀態(tài)的計算風(fēng)速按2min時距平均風(fēng)速考慮。聯(lián)水工建筑物的啟閉機(jī)械一書中q 的基準(zhǔn)面按最低水位算起，但這種情況甚少出現(xiàn)，而最低運(yùn)行水位出現(xiàn)情況可能較多。我們認(rèn)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 的基準(zhǔn)面，似乎并不安全。按最低運(yùn)行水位(如壩頂門機(jī)按上游最低運(yùn)行水位，尾水門機(jī)按尾水最低運(yùn)行水位)可能比較接近實際情況。所以在本規(guī)中制定為：移動式啟閉機(jī)按最低運(yùn)

56、行水位為基準(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)表4，其中省及省原為省及南海諸島，由于我國行政區(qū)變動，島及南海諸島劃為省，故改為現(xiàn)在名稱。各國使用的工作風(fēng)壓值如下：國別陸風(fēng)壓(N/m2） 沿海風(fēng)壓(N/m2）西德250 250聯(lián)150 250日本170 170英國250 250美國250 250法國250 250中國起重機(jī)設(shè)計手冊150 250中國起重機(jī)設(shè)計規(guī)150 250從上面風(fēng)壓值可以知道各國的工作風(fēng)壓大體上比較接近。本規(guī)使用的工作風(fēng)壓大體上可以概括為：陸的工作狀態(tài)計算風(fēng)壓相當(dāng)于56 級風(fēng)(風(fēng)速為15.6m/s)，沿海的工作狀態(tài)計算風(fēng)壓相當(dāng)于67 級風(fēng)(風(fēng)速為20.19m/s)。但很多情況下，水利水電工程各類資料較完整，因此可以參照當(dāng)?shù)囟嗄隁庀筚Y料進(jìn)行計算，確定計算風(fēng)壓。工作狀態(tài)計算