JTJ-309-2005船閘啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范

船閘啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范CodeforDesignofHeadstockGearsofShiplocks2005-10-17發(fā)布2006-03-01實(shí)施中華人民共和國(guó)交通部發(fā)布《船閘設(shè)計(jì)規(guī)范第五篇：?jiǎn)㈤]機(jī)設(shè)計(jì)》(JTJ265-87)(試行)自1987年頒布實(shí)施以來，對(duì)提高船閘設(shè)計(jì)水平起到了積極本規(guī)范是在總結(jié)建國(guó)50多年來船閘建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，特別是在總結(jié)近10年來船閘工程建設(shè)中的科研、設(shè)計(jì)、制作安 1 2 2.2啟閉機(jī)型式 22.3啟閉機(jī)布置 2.4啟閉機(jī)機(jī)房 33啟閉機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù) 43.1啟閉時(shí)間和速度 4 4 5 64.1啟閉機(jī)的工作級(jí)別 6 6 74.4鋼絲繩、卷筒和滑輪 95液壓傳動(dòng)啟閉機(jī)設(shè)計(jì) 附錄A推拉桿、活塞桿的強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算 附錄B本規(guī)范用詞用語說明 附加說明 2.2啟閉機(jī)型式 232.3啟閉機(jī)布置 3啟閉機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù) 3.1啟閉時(shí)間和速度 3.2啟閉機(jī)行程 4.1啟閉機(jī)的工作級(jí)別 25 264.4鋼絲繩、卷筒和滑輪 275液壓傳動(dòng)啟閉機(jī)設(shè)計(jì) 5.3油缸 1.0.1為統(tǒng)一船閘啟閉機(jī)設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，提高設(shè)計(jì)水平，1.0.2本規(guī)范適用于內(nèi)河I～VI級(jí)船閘工作閘門和工作閥門1.0.4船閘啟閉機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)積極慎重地采用新技術(shù)、新工藝和1.0.6船閘啟閉機(jī)設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本規(guī)范規(guī)定外，尚應(yīng)符合國(guó)3.1.1人字閘門、三角閘門和一字閘門的啟閉時(shí)間可按表3.1.1選取。于4m/min。4機(jī)械傳動(dòng)啟閉機(jī)設(shè)計(jì)4.1.1啟閉機(jī)的工作級(jí)別應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)壽命和荷載狀態(tài)劃分為四級(jí)，見表4.1.1。啟閉機(jī)的工作級(jí)別表4.1.1工作級(jí)別總設(shè)計(jì)壽命(h)荷載狀態(tài)經(jīng)常啟閉輕的荷載，很少啟閉額定荷載經(jīng)常啟閉額定荷載4.2.1啟閉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)選用交流電動(dòng)機(jī)。當(dāng)選用直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，必須經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。4.2.2啟閉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置宜采用Y系列異步電動(dòng)機(jī)。4.2.3電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)按電動(dòng)機(jī)靜功率和負(fù)荷持續(xù)率確定。4.2.4電動(dòng)機(jī)靜功率應(yīng)按下式計(jì)算：K——克服慣性的功率增大系數(shù)，平面閘門和工作閥門取1.0,人字閘門、三角閘門、一字閘門和橫拉閘門取1.1～1.2;F——最大工作荷載(N);軸靜力矩的1.2～1.5倍。工作級(jí)別安全系數(shù)n5Q?-中、Q?-重6按式(4.4.3)計(jì)算。平衡滑輪直徑不應(yīng)小于滑輪最小纏繞直徑的0.6倍。Domin=e·d工作級(jí)別卷筒和滑輪系數(shù)Q?-輕、Q?-輕4.4.5鋼絲繩的偏斜角(圖4.4.5)的允許值應(yīng)滿足下列各式(1)當(dāng)系統(tǒng)最高工作壓力不大于16MPa時(shí)，系統(tǒng)試驗(yàn)壓(2)當(dāng)系統(tǒng)最高工作壓力大于16MPa時(shí)，系統(tǒng)試驗(yàn)壓力(1)當(dāng)油缸最高工作壓力不大于16MPa時(shí)，油缸試驗(yàn)壓(2)當(dāng)油缸最高工作壓力大于16MPa時(shí)，油缸試驗(yàn)壓力取泵規(guī)格和驅(qū)動(dòng)油泵功率應(yīng)根據(jù)油泵所需最高工作壓力和所需式中Pp——油泵最高工作壓力(MPa);Qs—液壓系統(tǒng)最大工作流量(m3/s);5.2.4驅(qū)動(dòng)油泵功率應(yīng)按下式計(jì)算：式中N——驅(qū)動(dòng)油泵功率(kW);Ps——液壓系統(tǒng)最高工作壓力(MPa);Qs—液壓系統(tǒng)最大工作流量(m3/s);η—油泵的總效率，按油泵產(chǎn)品樣本或表5.2.4選用，定量泵取大值，變量泵取小值。油泵的總效率表5.2.4油泵名稱齒輪泵葉片泵柱塞泵總效率5.2.5閥件應(yīng)滿足液壓系統(tǒng)運(yùn)行要求。閥件的壓力和流量應(yīng)留有一定的富裕量。5.2.6管道設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定。5.2.6.1管道尺寸應(yīng)根據(jù)液壓系統(tǒng)最高工作壓力、液壓油通過管道的最大流量和允許流速確定，并應(yīng)按下列公式計(jì)算：式中d——油管內(nèi)徑(mm);[o]——油管材料的容許應(yīng)力(MPa),不大于25MPa;管道種類允許流速(m/s)備注吸油管道流量大時(shí)取大值壓油管道油的粘度小時(shí)取大值總回油管道短管道和管道局部收縮處管外徑的10倍。5.2.7.3吸油管與回油管之間應(yīng)設(shè)置隔板。5.2.7.4油箱宜設(shè)置除濕空氣過濾器、熱交換器、油位計(jì)5.2.7.5油箱內(nèi)壁嚴(yán)禁涂刷油漆。5.2.8管道和油箱宜采用不銹鋼材料。5.3.1油缸壁厚可按下列公式計(jì)算：式中δ——油缸壁厚(mm);P——油缸最高工作壓力(MPa);D——油缸內(nèi)徑(mm);[o]——油缸材料的容許應(yīng)力(MPa);Ob——油缸材料的抗拉強(qiáng)度(MPa);Kk——安全系數(shù)，取5。5.3.2油缸的主要尺度應(yīng)符合下列規(guī)定。5.3.2.1油缸的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度(圖5.3.2)宜按下式確定：式中Hmin—最小導(dǎo)向長(zhǎng)度(mm),即活塞桿外伸至最大行程時(shí)，活塞支承中點(diǎn)至導(dǎo)向套滑動(dòng)面中點(diǎn)的距離；S——活塞最大行程(mm);圖5.3.2油缸導(dǎo)向結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖A.0.1推拉桿和活塞桿的強(qiáng)度應(yīng)按式(A.0.1)計(jì)算。式中σ——推拉桿或活塞桿的軸心壓桿應(yīng)力(MPa);A?——推拉桿或活塞桿截面凈面積(mm2);閘閥門設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ308)的有關(guān)規(guī)定選用。A.0.2推拉桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)按式(A.0.2)計(jì)算。式中σ——推拉桿軸心壓桿應(yīng)力(MPa);A?—推拉桿截面毛面積(mm2);[o]——材料的容許應(yīng)力(MPa),按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《船閘閘閥門設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ308)的有關(guān)規(guī)定選用；φ——推拉桿軸心壓桿穩(wěn)定系數(shù)，按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《船閘閘閥門設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ308)的有關(guān)規(guī)定選用。A.0.3活塞桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)滿足式(A.0.3)的要求。式中nw——活塞桿的穩(wěn)定安全系數(shù)；pk——活塞桿臨界荷載(N);p——活塞桿承受的最大軸向荷載(N);容許穩(wěn)定安全系數(shù)表A.0.3654A.0.4活塞桿的臨界荷載可根據(jù)活塞桿長(zhǎng)細(xì)比按下列公式計(jì)算：式中λ——活塞桿長(zhǎng)細(xì)比；Pk——活塞桿臨界荷載(N);A?—活塞桿截面毛面積(mm2);時(shí)取0.7;I活塞桿計(jì)算長(zhǎng)度(mm);A?——活塞桿截面毛面積(mm2)。附加說明主要起草人：張國(guó)維(中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院)黃潼(中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院)陳銀鋒(中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院)袁克忠(四川省交通廳交通勘察設(shè)計(jì)研究院)總校人員名單：李永恒(交通部水運(yùn)司)何文輝(交通部水運(yùn)司)吳敦龍(中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院)張國(guó)維(中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院)黃潼(中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院)龍友(中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院)董方(人民交通出版社)劉洪波(中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院)龍友(中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院)吳立新(中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院)2.1.1推薦同一條河流上相同門型采用同一種型式啟閉機(jī)，2.1.2大中型船閘和工作繁忙的小型船閘，設(shè)一臺(tái)動(dòng)力設(shè)備2.1.4設(shè)置同步裝置是為了保證上述工作閘門和工作閥門在2.1.5要求啟閉機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)是為了保證工作閘門運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，2.1.6啟閉機(jī)設(shè)置制動(dòng)裝置，主要是為了能控制工作閘門、2.1.7工作閘門和工作閥門啟閉機(jī)設(shè)行程限位裝置，是為了2.1.8由于常用液壓油的粘度隨著溫度的降低而升高，所以2.2.3～2.2.4大行程平面閘門和橫拉閘門，開關(guān)門行程較3.1.1～3.1.4條文規(guī)定的內(nèi)容是根據(jù)國(guó)內(nèi)外多座船閘資料3.2.1本條規(guī)定啟閉機(jī)行程留有適當(dāng)?shù)母辉６仁菫榱诉m應(yīng)閘4機(jī)械傳動(dòng)啟閉機(jī)設(shè)計(jì)4.1.1船閘啟閉機(jī)用于不同門型、機(jī)型和航道，彼此工作狀荷載狀態(tài)表明啟閉機(jī)受載的輕重程度。表4.1.1中“經(jīng)常計(jì)最高通航水位出現(xiàn)的天數(shù)較少，經(jīng)常在中等通航水位下工4.2.1由于我國(guó)的船閘多建于環(huán)境溫度較高，氣候潮濕，且動(dòng)機(jī)靜功率時(shí)，克服慣性的功率增大系數(shù)K取為1.0;人字閘所選鋼絲繩的破斷拉力應(yīng)滿足式4.4.2的要求。該方法比較簡(jiǎn)關(guān)于輕級(jí)工作制的鋼絲繩安全系數(shù)不小于5,中級(jí)工作制不小于5.5;前蘇聯(lián)《起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械圖集》提出對(duì)于機(jī)動(dòng)的鋼絲繩其輕級(jí)的安全系數(shù)不小于5。所以本規(guī)范中鋼絲繩安全系數(shù)取Q?-輕為5,Q?-輕為5.5,Q?-中、Q?-重為6。4.4.3關(guān)于卷筒和滑輪的最小纏繞直徑，本規(guī)范與《起重機(jī)輪與鋼絲繩直徑之比為20;中級(jí)工作制為25;因此本規(guī)范取4.4.5限制鋼絲繩偏斜角的目的，是防止偏斜角過大時(shí)，造其船閘液壓?jiǎn)㈤]機(jī)液壓系統(tǒng)的最高工作壓力大部分在12.0~5.1.3～5.1.4對(duì)系統(tǒng)試驗(yàn)壓力和液壓缸試驗(yàn)壓力的要求是5.2.2～5.2.3油泵的最高工作壓力是