水工液压式翻板闸门

1.1 对液压系统的要求 1、一次、二次安全调压保护，分别满足启门和闭门打开液控单向阀的压力控制要求，并起安全保护作用。 2、方向控制，实现启门和闭门动作，在此功能里设置了消除换向冲击的功能，使闸门启、停平稳。 3、任意位置锁定，在任何开度均通过装于油缸上的专用阀组实现安全锁定，防止任何意外事故对闸门系统产生影响。 4、双缸启、闭门同步功能，通过流量调速阀分别控制两只油缸的油量，如果两侧油缸在运行中产生了偏差，行程检测装置将发出偏差信号，相应的电磁铁得、失电，把相对快速的油缸的多余流量放掉一部分，从而控制两油缸的流量，进而消除偏差，此过程全程跟踪，保证两只油缸启、闭门同步，偏差≤10mm。 1.2 液压系统设计参数 1.2.1 主要技术参数 序号 名称 参数 备注 1 最大启门力 2×1000KN 2 最大闭门力 自重闭力 3 工作行程 6400mm 4 最大行程 6200mm 暂定 5 油缸内径 320mm 6 活塞杆直径 180mm 7 油泵 25MCY14-1B 邵液 8 电动机(满足SL41) Y180M-4-B5 18.5KW 1480rpm 9 有杆腔计算压力 18.2Mpa 10 闸门关闭时间 约13min 11 闸门开启时间 约13min 12 系统压力等级 25MPa 2 液压元件载荷计算 2.1 油缸的计算 2.1.1 油缸有杆腔作用面积 = （ - ） （2.1） = （ - ) = 0.054950 0.055 D—— 活塞或柱塞直径（m）。 ——活塞杆直径（m） = （2.2） 1000 = 1000= 0.054950 =18.1818 18.2 式中 ——液压缸拉力力（KN） ——工作压力 （ ）； 2.1.2 油缸无杆腔作用面积 =π× /4= =0.0804m2 本计算主要依据下列标准和手册 SL41-93水利水电工程设计规范和新版《机械设计手册》 2.2 液压油缸的缸径、杆径和工作压力确定 根据招标文件技术条款：确定液压缸径和杆径为： 缸径D=Φ320mm，杆径d=Φ180mm 由此计算出液压系统工作压力为： P= =（4×1000×103）/（π×（3202-1802）=18.2MPa 式中F为启门力，F=1000KN 2.3 缸筒壁厚计算 根据机械设计手册，在此启闭机系统中，3.2≤D/δ<16，故缸筒壁厚应用中等壁厚计算公式，此时： δ= +C ψ：强度系数，对无缝钢管，ψ=1 C：用来圆整壁厚数 Py:液压缸内工作压力。Py=23.2MPa D：缸筒内径 [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 故油缸缸筒外圆D1=377mm. 2.4 缸筒强度校核 根据SL41-93，缸体合成应力按下式计算： σ= ≤[σ] 式中：[σ]=120MPa σ1z：纵向应力：σ1z= =32.45 MPa σh1：环向应力：σh1= =115.9 MPa P：工作压力，P=18.2MPa D：油缸缸径，D=Φ320mm d：油缸杆径，d=Φ180mm D1：缸筒中心直径，DI=Φ320mm δ：缸筒壁厚，δ=28.5mm 终计算，σzh1= =97.57 MPa <120 MPa 即: σzh1<[σ],符合要求. 2.5 活塞杆柔度校核计算 根据SL41-93《水利水电工程启闭机设计规范》，活塞杆细比计算如下： λ= ≤[λ] 因液压缸最小支点距为Smin=L0+L1+L2+L3= L0+1020mm 此处：L为导向套中心至吊头尺寸，约7020mm 活塞杆直径d=180mm, [λ]活塞杆许用细长比，按设计规定拉力杆此处[λ]≤200。 计算得λ=4×7020/180=156 故满足要求。