船閘啟閉機設計規范CodeforDesignofHeadstockGearsofShiplocks2005-10-17發布2006-03-01實施中華人民共和國交通部發布《船閘設計規范第五篇：啟閉機設計》(JTJ265-87)(試行)自1987年頒布實施以來，對提高船閘設計水平起到了積極本規范是在總結建國50多年來船閘建設的實踐經驗，特別是在總結近10年來船閘工程建設中的科研、設計、制作安 1 2 2.2啟閉機型式 22.3啟閉機布置 2.4啟閉機機房 33啟閉機設計參數 43.1啟閉時間和速度 4 4 5 64.1啟閉機的工作級別 6 6 74.4鋼絲繩、卷筒和滑輪 95液壓傳動啟閉機設計 附錄A推拉桿、活塞桿的強度和穩定性計算 附錄B本規范用詞用語說明 附加說明 2.2啟閉機型式 232.3啟閉機布置 3啟閉機設計參數 3.1啟閉時間和速度 3.2啟閉機行程 4.1啟閉機的工作級別 25 264.4鋼絲繩、卷筒和滑輪 275液壓傳動啟閉機設計 5.3油缸 1.0.1為統一船閘啟閉機設計的技術要求，提高設計水平，1.0.2本規范適用于內河I～VI級船閘工作閘門和工作閥門1.0.4船閘啟閉機設計應積極慎重地采用新技術、新工藝和1.0.6船閘啟閉機設計除應符合本規范規定外，尚應符合國3.1.1人字閘門、三角閘門和一字閘門的啟閉時間可按表3.1.1選取。于4m/min。4機械傳動啟閉機設計4.1.1啟閉機的工作級別應根據設計壽命和荷載狀態劃分為四級，見表4.1.1。啟閉機的工作級別表4.1.1工作級別總設計壽命(h)荷載狀態經常啟閉輕的荷載，很少啟閉額定荷載經常啟閉額定荷載4.2.1啟閉機的驅動裝置應選用交流電動機。當選用直流電動機時，必須經過技術經濟論證。4.2.2啟閉機的驅動裝置宜采用Y系列異步電動機。4.2.3電動機的額定功率應按電動機靜功率和負荷持續率確定。4.2.4電動機靜功率應按下式計算：K——克服慣性的功率增大系數，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。工作級別安全系數n5Q?-中、Q?-重6按式(4.4.3)計算。平衡滑輪直徑不應小于滑輪最小纏繞直徑的0.6倍。Domin=e·d工作級別卷筒和滑輪系數Q?-輕、Q?-輕4.4.5鋼絲繩的偏斜角(圖4.4.5)的允許值應滿足下列各式(1)當系統最高工作壓力不大于16MPa時，系統試驗壓(2)當系統最高工作壓力大于16MPa時，系統試驗壓力(1)當油缸最高工作壓力不大于16MPa時，油缸試驗壓(2)當油缸最高工作壓力大于16MPa時，油缸試驗壓力取泵規格和驅動油泵功率應根據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—液壓系統最大工作流量(m3/s);5.2.4驅動油泵功率應按下式計算：式中N——驅動油泵功率(kW);Ps——液壓系統最高工作壓力(MPa);Qs—液壓系統最大工作流量(m3/s);η—油泵的總效率，按油泵產品樣本或表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閥件應滿足液壓系統運行要求。閥件的壓力和流量應留有一定的富裕量。5.2.6管道設計應符合下列規定。5.2.6.1管道尺寸應根據液壓系統最高工作壓力、液壓油通過管道的最大流量和允許流速確定，并應按下列公式計算：式中d——油管內徑(mm);[o]——油管材料的容許應力(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取大值壓油管道油的粘度小時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設置隔板。5.2.7.4油箱宜設置除濕空氣過濾器、熱交換器、油位計5.2.7.5油箱內壁嚴禁涂刷油漆。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算：式中δ——油缸壁厚(mm);P——油缸最高工作壓力(MPa);D——油缸內徑(mm);[o]——油缸材料的容許應力(MPa);Ob——油缸材料的抗拉強度(MPa);Kk——安全系數，取5。5.3.2油缸的主要尺度應符合下列規定。5.3.2.1油缸的最小導向長度(圖5.3.2)宜按下式確定：式中Hmin—最小導向長度(mm),即活塞桿外伸至最大行程時，活塞支承中點至導向套滑動面中點的距離；S——活塞最大行程(mm);圖5.3.2油缸導向結構簡圖A.0.1推拉桿和活塞桿的強度應按式(A.0.1)計算。式中σ——推拉桿或活塞桿的軸心壓桿應力(MPa);A?——推拉桿或活塞桿截面凈面積(mm2);閘閥門設計規范》(JTJ308)的有關規定選用。A.0.2推拉桿的穩定性驗算應按式(A.0.2)計算。式中σ——推拉桿軸心壓桿應力(MPa);A?—推拉桿截面毛面積(mm2);[o]——材料的容許應力(MPa),按現行行業標準《船閘閘閥門設計規范》(JTJ308)的有關規定選用；φ——推拉桿軸心壓桿穩定系數，按現行行業標準《船閘閘閥門設計規范》(JTJ308)的有關規定選用。A.0.3活塞桿的穩定性驗算應滿足式(A.0.3)的要求。式中nw——活塞桿的穩定安全系數；pk——活塞桿臨界荷載(N);p——活塞桿承受的最大軸向荷載(N);容許穩定安全系數表A.0.3654A.0.4活塞桿的臨界荷載可根據活塞桿長細比按下列公式計算：式中λ——活塞桿長細比；Pk——活塞桿臨界荷載(N);A?—活塞桿截面毛面積(mm2);時取0.7;I活塞桿計算長度(mm);A?——活塞桿截面毛面積(mm2)。附加說明主要起草人：張國維(中交水運規劃設計院)黃潼(中交水運規劃設計院)陳銀鋒(中交水運規劃設計院)袁克忠(四川省交通廳交通勘察設計研究院)總校人員名單：李永恒(交通部水運司)何文輝(交通部水運司)吳敦龍(中交水運規劃設計院)張國維(中交水運規劃設計院)黃潼(中交水運規劃設計院)龍友(中交水運規劃設計院)董方(人民交通出版社)劉洪波(中交水運規劃設計院)龍友(中交水運規劃設計院)吳立新(中交水運規劃設計院)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，2.1.2大中型船閘和工作繁忙的小型船閘，設一臺動力設備2.1.4設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要求啟閉機運轉平穩是為了保證工作閘門運轉平穩，2.1.6啟閉機設置制動裝置，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設行程限位裝置，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，開關門行程較3.1.1～3.1.4條文規定的內容是根據國內外多座船閘資料3.2.1本條規定啟閉機行程留有適當的富裕度是為了適應閘4機械傳動啟閉機設計4.1.1船閘啟閉機用于不同門型、機型和航道，彼此工作狀荷載狀態表明啟閉機受載的輕重程度。表4.1.1中“經常計最高通航水位出現的天數較少，經常在中等通航水位下工4.2.1由于我國的船閘多建于環境溫度較高，氣候潮濕，且動機靜功率時，克服慣性的功率增大系數K取為1.0;人字閘所選鋼絲繩的破斷拉力應滿足式4.4.2的要求。該方法比較簡關于輕級工作制的鋼絲繩安全系數不小于5,中級工作制不小于5.5;前蘇聯《起重機運輸機械圖集》提出對于機動的鋼絲繩其輕級的安全系數不小于5。所以本規范中鋼絲繩安全系數取Q?-輕為5,Q?-輕為5.5,Q?-中、Q?-重為6。4.4.3關于卷筒和滑輪的最小纏繞直徑，本規范與《起重機輪與鋼絲繩直徑之比為20;中級工作制為25;因此本規范取4.4.5限制鋼絲繩偏斜角的目的，是防止偏斜角過大時，造其船閘液壓啟閉機液壓系統的最高工作壓力大部分在12.0~5.1.3～5.1.4對系統試驗壓力和液壓缸試驗壓力的要求是5.2.2～5.2.3油泵的最高工作壓力是