北海液壓翻版閘門液壓啟閉機一般由液壓系統(tǒng)和液壓缸組成·在液壓系統(tǒng)的控制下，液壓缸內(nèi)的活塞體內(nèi)壁做軸向往復運動，從而帶動連接在活塞上的連桿和閘門做直線運動，以達到開啟、關閉孔口的目的。

液壓缸是液壓傳動中的執(zhí)行元件,把液壓油的液壓能轉(zhuǎn)化為機械.液壓缸由缸體、端蓋、活塞、活塞桿、吊頭等零件組成.根據(jù)液壓缸內(nèi)壓力油的作用方向可分為單作用液壓缸和雙作用液壓缸兩類.單作用液壓缸常是柱塞式或者套筒,也可以是活塞式.雙作用液壓缸形成兩個油腔,兩個油腔都可以進出壓力油。

適用范圍廣泛。液壓升降壩屬于低水頭擋水建筑物，廣泛使用于水利灌溉，水力發(fā)電，城市美化環(huán)境等方面。特別對于城市河流梯級開發(fā)，可形成寬闊的水面，增加城市風光帶，壩體上易于形成瀑布景觀，可有效改善生態(tài)人文環(huán)境，提高城市的社會環(huán)境等級。

1.1 對液壓系統(tǒng)的要求

1、一次、二次安全調(diào)壓保護，分別滿足啟門和閉門打開液控單向閥的壓力控制要求，并起安全保護作用。

2、方向控制，實現(xiàn)啟門和閉門動作，在此功能里設置了消除換向沖擊的功能，使閘門啟、停平穩(wěn)。

3、任意位置鎖定，在任何開度均通過裝于油缸上的閥組實現(xiàn)安全鎖定，防止任何意外事故對閘門系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

4、雙缸啟、閉門同步功能，通過流量調(diào)速閥分別控制兩只油缸的油量，如果兩側(cè)油缸在運行中產(chǎn)生了偏差，行程檢測裝置將發(fā)出偏差信號，相應的電磁鐵得、失電，把相對快速的油缸的多余流量放掉一部分，從而控制兩油缸的流量，進而消除偏差，此過程全程跟蹤，兩只油缸啟、閉門同步，偏差≤10mm。

1.2 液壓系統(tǒng)設計參數(shù)

1.2.1 主要技術參數(shù)

序號 名稱 參數(shù) 備注

1 zui大啟門力 2×1000KN

2 zui大閉門力 自重閉力

3 工作行程 6400mm

4 zui大行程 6200mm 暫定

5 油缸內(nèi)徑 320mm

6 活塞桿直徑 180mm

7 油泵 25MCY14-1B 邵液

8 電動機(滿足SL41) Y180M-4-B5 18.5KW 1480rpm

9 有桿腔計算壓力 18.2Mpa

10 閘門關閉時間 約13min

11 閘門開啟時間 約13min

12 系統(tǒng)壓力等級 25MPa

2 液壓元件載荷計算

2.1 油缸的計算

2.1.1 油缸有桿腔作用面積

= （ - ） （2.1）

= （ - )

= 0.054950 0.055

D—— 活塞或柱塞直徑（m）。

——活塞桿直徑（m）

= （2.2）

1000 =

1000= 0.054950

=18.1818 18.2

式中 ——液壓缸拉力力（KN）

——工作壓力 （ ）；

2.1.2 油缸無桿腔作用面積

=π× /4= =0.0804m2

本計算主要依據(jù)下列標準和手冊

SL41-93水利水電工程設計規(guī)范和新版《機械設計手冊》

2.2 液壓油缸的缸徑、桿徑和工作壓力確定

根據(jù)招標文件技術條款：確定液壓缸徑和桿徑為：

缸徑D=Φ320mm，桿徑d=Φ180mm

由此計算出液壓系統(tǒng)工作壓力為：

P= =（4×1000×103）/（π×（3202-1802）=18.2MPa

式中F為啟門力，F=1000KN

2.3 缸筒壁厚計算

根據(jù)機械設計手冊，在此啟閉機系統(tǒng)中，3.2≤D/δ<16，故缸筒壁厚應用中等壁厚計算公式，此時：

δ= +C

ψ：強度系數(shù)，對無縫鋼管，ψ=1

C：用來圓整壁厚數(shù)

Py:液壓缸內(nèi)zui高工作壓力。Py=23.2MPa

D：缸筒內(nèi)徑

[σ]= [σs]/ 5=600/5=120MPa

δ=23.2×320/(2.3×120-3×18.2)×1+C=(19.95+C)mm

得：Φ320+28.5×2=Φ377mm

故油缸缸筒外圓D1=377mm.

2.4 缸筒強度校核

根據(jù)SL41-93，缸體合成應力按下式計算：

σ= ≤[σ]

式中：[σ]=120MPa

σ1z：縱向應力：σ1z= =32.45 MPa

σh1：環(huán)向應力：σh1= =115.9 MPa

P：工作壓力，P=18.2MPa

D：油缸缸徑，D=Φ320mm

d：油缸桿徑，d=Φ180mm

D1：缸筒中心直徑，DI=Φ320mm

δ：缸筒壁厚，δ=28.5mm

終計算，σzh1= =97.57 MPa <120 MPa

即: σzh1<[σ],符合要求.

2.5 活塞桿柔度校核計算

根據(jù)SL41-93《水利水電工程啟閉機設計規(guī)范》，活塞桿細比計算如下：

λ= ≤[λ]

因液壓缸zui小支點距為Smin=L0+L1+L2+L3= L0+1020mm

此處：L為導向套中心至吊頭尺寸，約7020mm

活塞桿直徑d=180mm,

[λ]活塞桿許用細長比，按設計規(guī)定拉力桿此處[λ]≤200。

計算得λ=4×7020/180=156

故滿足要求。

 北海液壓翻版閘門控制調(diào)節(jié)裝置是指液壓控制閥組,包括節(jié)流閥、換向閥、溢流閥等閥組,其作用是對液壓油的流量、方向、壓力等方面各自起控制調(diào)節(jié)作用,以實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的各種性能要求.啟閉機上液壓控制閥大多數(shù)是標準元件,并普通采用插裝技術.插裝閥具有組合機能強,集成度高,噪音低,密封性好,機構緊湊,維護等優(yōu)點.選擇不同結構及形式的先導控制閥、控制蓋及集成塊與插裝件組合,便可獲得具有換向、調(diào)壓、調(diào)速等功能的插裝閥組.雙吊點的液壓啟閉機因不能像卷揚式啟閉機一樣采用機械同步,故控制閥組需考慮同步措施。

    輔助裝置包括油箱、油管、管接頭、壓力表、濾油器等.油箱的用途是儲油和散熱,并能沉淀油中雜質(zhì),分離油中的空氣和水分等.油管、管接頭把動力裝置、調(diào)節(jié)控制裝置、液壓缸連接起來,組成一個完整的液壓回路,液壓油中雜質(zhì)會使運動零件磨損,增加泄露和減少元件的壽命,甚至堵塞閥組等,影響液壓系統(tǒng)的使用,設置濾油器對液壓油進行過濾是十分必要的。 水力自控翻板閘門，它由預制鋼筋混凝土面板、支腿、支墩與滾輪、連桿等金屬構件組裝而成。該閘門不需任何外加動力和人工伺候，*由上游來水量增減，水位升降，作用在閘門上的壓力大小變化，通過支腿、支墩與滾輪的配合，使支點隨開度不斷變化來實現(xiàn)閘門的開啟和關閉。由于設計中采用了連桿滾輪結構等措施，有效地實現(xiàn)水力自控并減弱了拍打與失穩(wěn)水力自控翻板閘門，它由預制鋼筋混凝土面板、支腿、支墩與滾輪、連桿等金屬構件組裝而成。該閘門不需任何外加動力和人工伺候，*由上游來水量增減，水位升降，作用在閘門上的壓力大小變化，通過支腿、支墩與滾輪的配合，使支點隨開度不斷變化來實現(xiàn)閘門的開啟和關閉。由于設計中采用了連桿滾輪結構等措施，有效地實現(xiàn)水力自控并減弱了拍打與失穩(wěn)水力自控翻板閘門，它由預制鋼筋混凝土面板、支腿、支墩與滾輪、連桿等金屬構件組裝而成。該閘門不需任何外加動力和人工伺候，*由上游來水量增減，水位升降，作用在閘門上的壓力大小變化，通過支腿、支墩與滾輪的配合，使支點隨開度不斷變化來實現(xiàn)閘門的開啟和關閉。由于設計中采用了連桿滾輪結構等措施，有效地實現(xiàn)水力自控并減弱了拍打與失穩(wěn)水力自控翻板閘門，它由預制鋼筋混凝土面板、支腿、支墩與滾輪、連桿等金屬構件組裝而成。該閘門不需任何外加動力和人工伺候，*由上游來水量增減，水位升降，作用在閘門上的壓力大小變化，通過支腿、支墩與滾輪的配合，使支點隨開度不斷變化來實現(xiàn)閘門的開啟和關閉。由于設計中采用了連桿滾輪結構等措施，有效地實現(xiàn)水力自控并減弱了拍打與失穩(wěn)水力自控翻板閘門，它由預制鋼筋混凝土面板、支腿、支墩與滾輪、連桿等金屬構件組裝而成。該閘門不需任何外加動力和人工伺候，*由上游來水量增減，水位升降，作用在閘門上的壓力大小變化，通過支腿、支墩與滾輪的配合，使支點隨開度不斷變化來實現(xiàn)閘門的開啟和關閉。由于設計中采用了連桿滾輪結構等措施，有效地實現(xiàn)水力自控并減弱了拍打與失穩(wěn)