连江西牛航运枢纽工程双向门式启闭机设计.docx

连江西牛航运枢纽工程双向门式启闭机设计陆海军杨美洁（中水珠江规划勘测设计有限公司广东广州510610）【摘要】本文介绍了应用于连江西牛航运枢纽工程23800kN双向门式启闭机的主要技术参数、总体设计、工作原理、设计计算、运行和设计特点。【关键词】技术参数双向门式启闭机主起升机构走行机构运行和设计特点【DOI编码】10.3969/j.issn.1672-2469.2014.10.025【中图分类号】TV34【文献标识码】B【文章编号】1672-2469(2014)10-0077-03工程概况随着启闭机技术的大力推广及应用，门式启闭机在水利、水电建设，火电建设，航运建设，港口运输上的应用越来越广。连江西牛航运枢纽工程地处广东省连江下游，位于西牛镇上游3km处，上距架桥石枢纽12.3km，下距连江口35.4km。电站厂房为挡水建筑物的一部分，厂房进水口在约90m长度的大坝范围内布置有3台3.3MW灯泡贯流式机组，呈一列式布置，3台机组共设3扇进水口检修闸门和3扇拦污栅。在电站厂房进水口平台顶部38.5m高程，设置了一台23800kN双向门式启闭机（以下简称门机），运行在整个厂房段约88m长度范围内。门机主小车起升机构设有高低两种起升速度，高速用于启闭液压清污耙斗进行清污，低速用于启闭进水口检修闸门和拦污栅。闸门、拦污栅在水下的自动挂脱分别通过进水口检修闸门液压自动抓梁、拦污栅液压自动抓梁来完成。厂房机电设备的卸车和吊运安装通过主起升机构配平衡梁来进行。1夹轨器、小车供电装置、液压自动抓梁、平衡梁、液压清污耙斗、轨道、电气设备等，如图1所示。2.2主小车主起升机构、小车走行机构、小车架、小车罩、检修吊、小车锚定装置、夹轨器等组成主小车。主小车移动方向平行于水流向并与门机大车总体设计22.1主要组成部分门机主要由以下部分组成：主小车、大车走行机构、门架、副起升机构、司机室、电缆卷筒、图1门机总图作者简介：陆海军（1979年—），男，工程师。2772设计施工水利规划与设计2014年第10期轨道垂直。2.2.1主起升机构主起升机构采用双卷筒同轴线分别驱动布置方案，两套起升机构各自有一台电动机通过高速轴带动减速器，减速器低速轴驱动开式齿轮，通过开式齿轮变速后，驱动卷筒旋转，收放缠绕在卷筒上的钢丝绳，带动动滑轮装置、液压自动抓梁及闸门上升或下降。起升减速器采用中硬齿面起重机用底座式减速器传动，齿轮齿面接触强度较传统软齿面减速器大有提高。在启闭机重载运行时，能够有效避免减速器齿轮点蚀和胶合破坏的产生，设备的安全和可靠性得到提高。两套起升机构在减速器低速轴处用联轴器刚性联接，保证双吊点在运行过程中机械同步。减速器高速轴上，设置了一套工作制动器，采用电力液压块式制动器。主起升机构主要技术参数见表1。动大。最终采用了变频电机加变频器控制设计，既能满足多级调速要求，又能确保机构运行平稳。变频电动机1～50Hz时为恒转矩调速，启闭闸门，50～100Hz时为恒功率调速，启闭清污耙斗清污。主起升机构的钢丝绳采用了螺旋绳槽卷筒单层缠绕的方式。主要考虑以下因素：（1）总起升扬程30m，属于中低扬程；（2）门机承担厂房机电设备的安装任务，对双吊点的同步要求高，采用螺旋绳槽卷筒单层缠绕能更有效保证双吊点的同步性。双吊点启闭机影响吊点同步因素包括：卷筒的转速、卷筒直径误差、钢丝绳缠绕的不均匀性和钢丝绳直径允许偏差等。其中钢丝绳缠绕的均匀性是关键因素。当卷筒采用多层缠绕时，起升机构双吊点只有在缠绕第一层钢丝绳时在绳槽的约束和导向下能保持可靠同步。在第二层及以上各层缠绕时，由于没有了绳槽，不能保证钢丝绳会缠绕均匀，有可能在某个位置上或在某时出现钢丝绳跳槽乱绳，两卷筒出现该现象的位置和时机不一样，当两卷筒同时旋转一圈，两卷筒上缠绕的钢丝绳的长度是会有差异的，误差较大时就会引起两个吊点升降不同步。钢丝绳缠绕越多层数，出现不同步的机率和程度就越大，所以为了保证钢丝绳缠绕均匀应选用单层缠绕。同时设计中还要求对钢丝绳采取预拉伸处理措施，目的是消除钢丝绳内部间隙,使其结构趋于稳定，提高2根钢丝绳缠绕时的同步精度。2.2.2小车走行机构小车走行机构采用分别驱动，共设4个走行轮，2个主动轮，2个从动轮。主动轮采用〝三合一〞减速装置全封闭传动，电动机、制动器、减速机三合一体，电机带防雨罩。小车走行机构中设置有行程限位装置、当小车行走至极限位置时，可自动切断小车走行机构的电源来进行限位保护。小车走行机构主要技术参数见表2。2.3副起升机构采用CD110-24D电动葫芦作为副起升机构，可启吊坝面上零星物品，启闭力100kN，总扬程为24m，启闭速度7m/min。电动葫芦布置在门机上游左侧，可沿门架主梁方向行走，行走速度20m/min。门架上部设有副起升检修平台。2.4大车走行机构大车走行机构共四