孝感水利自控翻版闸门液压启闭机一般由液压系统和液压缸组成·在液压系统的控制下，液压缸内的活塞体内壁做轴向往复运动，从而带动连接在活塞上的连杆和闸门做直线运动，以达到开启、关闭孔口的目的。

液压缸是液压传动中的执行元件,把液压油的液压能转化为机械.液压缸由缸体、端盖、活塞、活塞杆、吊头等零件组成.根据液压缸内压力油的作用方向可分为单作用液压缸和双作用液压缸两类.单作用液压缸常是柱塞式或者套筒,也可以是活塞式.双作用液压缸形成两个油腔,两个油腔都可以进出压力油。

适用范围广泛。液压升降坝属于低水头挡水建筑物，广泛使用于水利灌溉，水力发电，城市美化环境等方面。特别对于城市河流梯级开发，可形成宽阔的水面，增加城市风光带，坝体上易于形成瀑布景观，可有效改善生态人文环境，提高城市的社会环境等级。

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，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 zui大启门力 2×1000KN

2 zui大闭门力 自重闭力

3 工作行程 6400mm

4 zui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zui高工作压力。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zui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。

 孝感水利自控翻版闸门控制调节装置是指液压控制阀组,包括节流阀、换向阀、溢流阀等阀组,其作用是对液压油的流量、方向、压力等方面各自起控制调节作用,以实现对液压系统的各种性能要求.启闭机上液压控制阀大多数是标准元件,并普通采用插装技术.插装阀具有组合机能强,集成度高,噪音低,密封性好,机构紧凑,维护等优点.选择不同结构及形式的先导控制阀、控制盖及集成块与插装件组合,便可获得具有换向、调压、调速等功能的插装阀组.双吊点的液压启闭机因不能像卷扬式启闭机一样采用机械同步,故控制阀组需考虑同步措施。

    辅助装置包括油箱、油管、管接头、压力表、滤油器等.油箱的用途是储油和散热,并能沉淀油中杂质,分离油中的空气和水分等.油管、管接头把动力装置、调节控制装置、液压缸连接起来,组成一个完整的液压回路,液压油中杂质会使运动零件磨损,增加泄露和减少元件的寿命,甚至堵塞阀组等,影响液压系统的使用,设置滤油器对液压油进行过滤是十分必要的。 水力自控翻板闸门，它由预制钢筋混凝土面板、支腿、支墩与滚轮、连杆等金属构件组装而成。该闸门不需任何外加动力和人工伺候，*由上游来水量增减，水位升降，作用在闸门上的压力大小变化，通过支腿、支墩与滚轮的配合，使支点随开度不断变化来实现闸门的开启和关闭。由于设计中采用了连杆滚轮结构等措施，有效地实现水力自控并减弱了拍打与失稳水力自控翻板闸门，它由预制钢筋混凝土面板、支腿、支墩与滚轮、连杆等金属构件组装而成。该闸门不需任何外加动力和人工伺候，*由上游来水量增减，水位升降，作用在闸门上的压力大小变化，通过支腿、支墩与滚轮的配合，使支点随开度不断变化来实现闸门的开启和关闭。由于设计中采用了连杆滚轮结构等措施，有效地实现水力自控并减弱了拍打与失稳水力自控翻板闸门，它由预制钢筋混凝土面板、支腿、支墩与滚轮、连杆等金属构件组装而成。该闸门不需任何外加动力和人工伺候，*由上游来水量增减，水位升降，作用在闸门上的压力大小变化，通过支腿、支墩与滚轮的配合，使支点随开度不断变化来实现闸门的开启和关闭。由于设计中采用了连杆滚轮结构等措施，有效地实现水力自控并减弱了拍打与失稳水力自控翻板闸门，它由预制钢筋混凝土面板、支腿、支墩与滚轮、连杆等金属构件组装而成。该闸门不需任何外加动力和人工伺候，*由上游来水量增减，水位升降，作用在闸门上的压力大小变化，通过支腿、支墩与滚轮的配合，使支点随开度不断变化来实现闸门的开启和关闭。由于设计中采用了连杆滚轮结构等措施，有效地实现水力自控并减弱了拍打与失稳水力自控翻板闸门，它由预制钢筋混凝土面板、支腿、支墩与滚轮、连杆等金属构件组装而成。该闸门不需任何外加动力和人工伺候，*由上游来水量增减，水位升降，作用在闸门上的压力大小变化，通过支腿、支墩与滚轮的配合，使支点随开度不断变化来实现闸门的开启和关闭。由于设计中采用了连杆滚轮结构等措施，有效地实现水力自控并减弱了拍打与失稳