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卷扬式启闭机

  • 卷扬式启闭机是专门用于操作快速闸门的一种启闭设备。快速闸门是用来保护机组或钢管的,平时悬挂在孔口上方,当发电机、水泵或钢管发生事故时,可以快速截断水流,避免事故扩大。快速闸门的关闭时间,应满足对机组和钢管的保护要求,一般要求启闭机能在2min内将快速闸门关闭。同时为防止闸门底缘和底槛因猛烈碰撞而损坏,快
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卷扬式启闭机是专门用于操作快速闸门的一种启闭设备。快速闸门是用来保护机组或钢管的,平时悬挂在孔口上方,当发电机、水泵或钢管发生事故时,可以快速截断水流,避免事故扩大。快速闸门的关闭时间,应满足对机组和钢管的保护要求,一般要求启闭机能在2min内将快速闸门关闭。同时为防止闸门底缘和底槛因猛烈碰撞而损坏,快速卷扬启闭机应设有限速装置,将闸门接近底槛时的下降速度限制在5m/min以内,但下降过程中的速度并无限制要求,只要不对启闭机零部件造成损害即可。


快速卷扬式启闭机是专门用于操作快速闸门的一种启闭设备。快速闸门是用来保护机组或钢管的,平时悬挂在孔口上方,当发电机、水泵或钢管发生事故时,可以快速截断水流,避免事故扩大。快速闸门的关闭时间,应满足对机组和钢管的保护要求,一般要求启闭机能在2min内将快速闸门关闭。同时为防止闸门底缘和底槛因猛烈碰撞而损坏,快速卷扬启闭机应设有限速装置,将闸门接近底槛时的下降速度限制在5m/min以内,但下降过程中的速度并无限制要求,只要不对启闭机零部件造成损害即可。

快速闸门在正常启闭时,对启闭速度并无特殊要求,因此快速卷扬式启闭机还应具备普通卷扬机的功能。快速闸门启闭机,应有就地操作和远方操作两套系统,并应配有可靠电源。远方操作系统可用来操作闸门的正常闭门和事故快速闭门,《钢闸门设计规范》(SL74-2013) 规定,从安全角度考虑不提倡远方启门,但有些泵站为了实现自动控制,也具备远方启门的功能。为保证电源供应,远方操作系统除采用交流电源控制正常启闭外,还应采用由蓄电池室内蓄电池组供应的直流电源控制事故快速闭门;机组或钢管发生事故时,故障信号应能激发远方操作系统直流电源自动控制闸门快速闭门;现地也可手动释放常闭式制动器的抱闸,控制闸门快速关闭。就地操作系统仅用来操作闸门的正常启闭,因此采用交流电源即可。就地操作和远方操作两套系统应相互闭锁。

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快速卷扬式启闭机结构型式及操作控制方式编辑

快速卷扬式启闭机通常是在普通卷扬式启闭机上增设离心调速器、直流电磁铁等设备,满足在无交流电源情况下能快速闭门的需要,其结构型式及操作控制方式较多。

1.直流电磁液压松闸制动器配硅整流器操作

正常启闭时采用交流电源,直流电磁铁由通过硅整流的交流电源供电,操作制动器。此时电动机正常接入交流电工作,电动机驱动圆柱齿轮减速器(开式传动通常为二级,闭式传动通常为四级) 和卷扬装置启闭闸门,而离心调速器由于转速较低,不参与工作。快速下降时,直流电磁铁直接从蓄电池室接入直流电源,操作制动器,此时电动机不通电,闸门自重及水柱、加重等竖直向下的力迫使卷扬装置、减速器和电动机旋转。当减速器高速轴达到一定转速时,安装于其上的离心调速器动作,控制闸门快速下降。在离底槛约0.3m时,主令控制器动作,自动切断直流电源,制动器抱闸,使闸门悬挂在底槛之上。过5S后,时间继电器动作,接通直流电源,使直流电磁铁继续工作,松开制动器而将闸门下降至底槛,闸门下降至底槛时的速度应控制在5m/min 以内,因此闸门悬挂位置不能离底坎太高;此时若交流电恢复供应,时间继电器也可接通交流电源,松开制动器后使电动机也投入工作,而将闸门下降至底槛。

闸门在快速下降过程中,速度并不局限在5m/min 以内,而是根据需要由离心调速器来进行控制。但离心调速器也是有最高转速限制的,调速器的最高转速受电动机或减速机最高转速的限制,同时也受调速器自身运行平稳和发热要求的限制。在走访中发现,有些工程由于闸门孔口高度不大,闸门在整个快速下降过程中的速度由离心调速器控制在5m/min以内,就可以满足2min内关闭孔口要求,因此不用在闸门接近底槛时断电,而是直接落至底槛。

在这种结构型式中,只有一个制动器,且只配备一种电磁铁,因此采用更加可靠的电磁液压制动器代替普通电磁铁制动器。电磁液压制动器动作平稳、噪音低、寿命长,还可以自动补偿自动闸瓦的磨损,制动力矩有保证。由于这种结构型式只需要一种电磁铁和一台二级圆柱齿轮减速器,布置紧凑,虽制动器价格稍高,但总体造价较低,是较常采用的一种结构型式。

2.长行程双电磁铁松闸制动器操作

这种操作型式的主要特点,是在长行程制动器上装交流和直流电磁铁各一个,并通过同一根操纵杆操作制动器。正常启闭时采用交流电源,交流电磁铁投入工作松开制动器,电动机接入交流电工作。快速下降时,交流电磁铁及电动机不通电,直流电磁铁在继电保护装置的作用下接入直流电源,松开制动器,进入快速闭门模式。这种操作型式中,只需要一个制动器,但需要安装两种电磁铁,因此采用制动力矩大、结构尺寸也较大的长行程电磁铁制动器。这种操作型式总体上布置较紧凑、投资较低,也较常采用。

3.差动圆锥齿轮减速机及行星联轴节传动

在差动圆锥齿轮减速机传动的快速卷扬式启闭机机构布置中,圆柱齿轮减速器不直接与电动机相连,而是由电动机通过一台单级差动圆锥齿轮减速器驱动。电动机端设交流制动器,差动圆锥齿轮减速器十字轴端设直流制动器,圆柱齿轮减速器高速轴悬臂端设离心调速器。正常启闭时采用交流电源,电动机端交流制动器松闸,电动机驱动差动减速器、圆柱齿轮减速器和卷扬装置而启闭闸门,此时直流制动器处于制动状态,差动减速器的十字轴不转动。快速下降时,电动机及交流制动器不通电,直流制动器的电磁铁在继电保护装置的作用下接入直流电源,将制动器松开,使闸门自行下降。

此时,圆柱齿轮减速器的高速轴及差动减速器的十字轴同时转动,进入快速闭门模式。行星联轴节传动的快速卷扬启闭机,就是用行星联铀节代替单级差动圆锥齿轮减速器,其余结构和传动原理都大致相同。

在这两种操作型式中,都是通过中间传动机构,使电动机在快速闭门时从传动机构中完全脱离,从而改善了电动机的工作状况。但这两种机型需增加中间传动机构,并需要配置两个制动器,安装占地面积较大,传动复杂,造价昂贵,在实际工程中很少采用。


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