液压启闭机设计方法
液压启闭机设计方案
题目液压启闭机设计姓名余楠学号授课教师龚国芳魏建华专业机械电子专业(混合班)1.（1（2）本机操作闸门至上、下极限位置或设定的任一开度位置时，液压泵电动机应自动切断电源，特别是当闸门到达下极限位置时，应确保安全运行。
（3）闸门在全开或设定的任一局部开启位置时，启闭机的液压系统中的保压锁锭回路能可靠地将闸门固定在上极限或设定的位置处。
（4）闸门自全开位置或局部开启预置位置下滑150mm时，或双缸同步偏差超过20mm时，液压泵电动机自动投入运行，将闸门提升恢复原位。
若继续下滑至160mm，液压泵电动机尚未投入运行时，应自动接通另一组液压泵电动机，将闸门提升恢复原位；若继续下沉至200mm时，在集控室及现场均应有声光报警信号。
2.液压系统原理图该设计原理图由Eplan-fluent软件设计，如下图所示。
根据该图可以看出，本液压设计原理图可分为八部分，分别为，动力模块，总控模块，分流机构，阀门A启闭机构，阀门A锁紧机构，阀门B启闭机构，阀门B锁紧机构与极限位置保护机构。
3.设计功能说明首先对各模块依次说明，从左下角的动力模块开始，此模块包括主泵组，备用泵组，溢流阀，过滤器。
在正常运行时，主泵组的两个45KW电机运转，输出90KW功率，若压力表检测到系统失压，会通过电控模块开启备用泵组，并发出检修信号，提示检修主泵组。
动力模块提供的流量进入下面的总控模块，总控模块包括保护阀，总控制阀与节流分流机构。
保护阀供能在最后的极限位置保护机构部分会着重解释，总控阀实现油缸A、B的同步运行或异步运行。
总控模块后接分流机构，分流机构在此处着重说明，在初步设计时我查阅了相关的论文与设计，了解到了现今主流的同步回路主要有下面三种实现方法： 1、油路并联，且每路各接一个节流阀，实现各路流量一致。
2、利用伺服阀、传感器与电控系统，通过电控系统的控制算法实现精确分流。
3、使用分流集流阀，利用其机械结构按比例分流集流，实现同步。
对比上面三种方法，利用多节流阀的方法是最简单的方法，但是在实际应用中会遇到一定问题，多个节流阀之间往往很难保证一致性，故调试与安装较为复杂，且稳定性不高。
弧形闸门液压启闭机机构设计方法
，
即满足 约 束 条 件 的油 缸 行 程 。再 将 的 值 代 人
： ｖ ／ ｂ ￣
－
—
４ａ
—
—
， ￣ ｃ ，
一
（ ２ ）
（ ２ ） 或者（ ４ ） 便 可很 容 易得到 与其对 应 的机 架 Ｙ 。如
果 机架 Ｙ＞ ，则 说 明获得 的解 不符 合要 求 ，需 要 继续 搜 索更 大 的方程 根 ，当再 次 遇到 ＜０，说 明在 区间 （
机 油 缸 以及 负载 对 孤 门支 铰 轴 的 力 矩 表 达 式 ，从 而提 供 了完 整 的 该 类 型机 构设 计 方 法 。 文 章 给 出 了模 拟 ５ － 程 案 例
以资 借 鉴 。
关 键 词 ：启 闭机 ；机 构 ；约 束 条 件 ；油缸 ； 负 载
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｈ １ ３ ７
２ ０ １ ７年第２期
ＤＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ — ２ ４ ６ ９ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ ３ ２
水利规划与设计
设计 施工
弧 形 闸 门 液 压 启 闭机 机 构 设 计 方 法
刘 国 民 ，张 步 新 ，耿 长 兴 ，冀 振 亚
・
收 稿 日期 ：２ ｏ １ ５ — １ ２ — ３ ０
作 者 简 介 ：刘 国 民 （ １ ９ ５ ４年一 ） ，男 ， 高级 工 程 师 。
１ ０ ０・
设计 施工
水利规划与设计
２ ０ １ ７ 年第 ２期
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
将（ １ ） 式 改写 为
ｔ Ｉ： ２ ＋ ｙ２ ： — － ｂ
— — —
液压启闭机设计方案
题目液压启闭机设计姓名余楠学号 10 授课教师龚国芳魏建华专业机械电子专业(混合班)1.设计题目及要求设计题目：1600KN液压启闭机主要技术参数：型式：活塞式双缸液压启闭机最大启门力：2×1600kN工作行程：最大行程：液压缸计算压力：≥15MPa且≤20MPa液压缸内径：Φ400mm（推荐值）活塞杆直径：Φ180mm（推荐值）启闭速度：≥min液压泵电动机组单机功率：≤45kW液压泵电动机组应不少于两套，互为备用。
操作要求:（1）液压系统应有双缸同步及单缸动作回路（安装工况），双缸同步偏差≤20mm。
（2）本机操作闸门至上、下极限位置或设定的任一开度位置时，液压泵电动机应自动切断电源，特别是当闸门到达下极限位置时，应确保安全运行。
（3）闸门在全开或设定的任一局部开启位置时，启闭机的液压系统中的保压锁锭回路能可靠地将闸门固定在上极限或设定的位置处。
（4）闸门自全开位置或局部开启预置位置下滑150mm时，或双缸同步偏差超过20mm时，液压泵电动机自动投入运行，将闸门提升恢复原位。
若继续下滑至160mm，液压泵电动机尚未投入运行时，应自动接通另一组液压泵电动机，将闸门提升恢复原位；若继续下沉至200mm时，在集控室及现场均应有声光报警信号。
2.液压系统原理图该设计原理图由Eplan-fluent软件设计，如下图所示。
根据该图可以看出，本液压设计原理图可分为八部分，分别为，动力模块，总控模块，分流机构，阀门A启闭机构，阀门A锁紧机构，阀门B启闭机构，阀门B锁紧机构与极限位置保护机构。
3.设计功能说明首先对各模块依次说明，从左下角的动力模块开始，此模块包括主泵组，备用泵组，溢流阀，过滤器。
在正常运行时，主泵组的两个45KW电机运转，输出90KW功率，若压力表检测到系统失压，会通过电控模块开启备用泵组，并发出检修信号，提示检修主泵组。
动力模块提供的流量进入下面的总控模块，总控模块包括保护阀，总控制阀与节流分流机构。
水利水电工程液压启闭机的设计、应用及发展
关键 词：水利水 电工程
船 闸
液压启 闭机
启 闭容量
持住力
行程
快速 闸门
弧 形 闸门
翻板 闸 门
１ ．前 言
在水利水 电工程 中，液压启闭机是指操作 闸 （ 阀）门的一种启闭设备 ，通常由液压泵站 、液压缸 、 液压阀组 、液压管道及 电气检测和控制装置组成 。液压启 闭机在我 国水利水 电工程 中应用最早的当属
官 厅水 库 高 压 闸 门启 闭机 ，很 长 时 间 以来 ， 由于受 国 内工业 技 术水 平 的 限制 ，液压 启 闭 机 的应 用 和发
展受 到了多种 因素的制约 ，其 中，造价昂贵成为最重要的制约因素 。２ Ｏ世纪 ７ Ｏ年代末 ，采用厚壁无 缝钢管作坯料 ，经拉镗滚压一次加工成形液压缸 内孔工艺的成功实践 ，使液压缸 总成的 自重大幅度减 轻 ，从而使液压启闭机方案的技术经济指标大大优化 ，在工程 中应用的优势骤增 ，工程实践经验的积 累又较大的促使 了该项技术 的发展 ，改革开放后 ，一方面 ，国内工业技术水平的快速发展 ，另一方面 ， 国外先进技术和液压元器件产品大量进入 国内市场 ，加速了液压启闭机技术 的发展 ，也更加拓宽 了其
３ ．液 压 启 闭机 的 应 用 ３ １快 速 闸 门液 压 启 闭机 ． 水 电站 机 组进 水 口快 速 闸 门液压 启 闭机 是 国 内 ６ Ｏ年代 已经 应用 的一种 机 型 ，它作 为 水 轮发 电机组 和 引 水 系统 的事故 保 护 设施 ，具有 动 作快 捷 、可靠 ，设 备 成 本低 廉 的 特点 ，在许 多大 中型 水 电站 中被 广 泛 应 用 。 年 来 ， 峡 、 滩 等超 大 型工 程 的建设 ， 该机 型 的 容量 达 到 了 １０ ０Ｎ， 程 超过 １ｍ， 近 三 二 使 ００ ｋ 行 ４ 显然 ，这 是其 它 机 种无 法 替代 的 。机 组 进水 口快 速 闸 门一 般 均设 置在 引水 系统首 部 ，为深 孔 平 面 钢 闸
三峡工程排漂孔液压启闭机设计
压泵站 ， 各设置一套现地控制站。
２ 启 闭机布置及特点
根据水工建筑物 布置和大坝运行 的总体要求 ， 大 坝共设有三个排漂孔 。左导墙坝段和右纵围堰坝段的
排漂孔为 、 ２ ｌ 排漂孔 ， ３ ＃ 排漂孔为三期工程右岸非
溢流 坝 段 。 ｌ
＃、 ２排 漂孔 的启 闭机选 型 ， ｌ 经方 案 比较选 用 ２ ２ ０ 液压启闭机。考虑到土建机房位置 ， × ０ｋ ０ Ｎ 在拉
收和执行监控站指令 ， 实现对液压启 闭机运行工况实 时全程监控。液压系统动作原理如下 ： （） 门动作 １启 启动油泵电机前 Ｗ １ 先得 电， 随后空载启动液压 泵站油泵电机 Ｍ 、 ２ Ｍ ， １Ｍ 、 ３ 电机启动后延 时 １ ， １ ５ｓＷ 断电系统 升压。启 门操作 时， ３ Ｗ ５ 电， Ｗ 、 带 系统压
李季川 夏铭佑
（ 长江水利委员会设计院， 湖北 武汉 ４０１） ３００
摘 要 在三峡工程排漂孔弧形工作门液压启闭机的操作系统中， 采用了双比例调速阀来控制同步和纠偏； 启闭机油缸 采用优质密封件， 使液压系统操作简便安全。 关键词 三峡工程 排漂孔 液压启闭机 设计
ｌ 概 述
三峡工程在纵向围堰坝段和厂坝问导墙坝段各设 有一个泄洪排漂孔 ， 用于排泄坝前的漂浮物并参与泄
门点的选择上采用非常规 的布置方式 ， 比较把拉 门 经 点设在工作 闸门的支臂上 ， 这样工作 闸门在挡水时 ， 液 压启闭机油缸的水平夹角 只有 ｌ．ｏ工作 闸门全开 ４ １； 时， 液压启闭机油缸接近垂直的位置 ， 油缸和活塞杆的
田 ｌ 启 闭机布置 圈 裹 １ 液压启 闭机 的技 术｛ 数 ＿ ｜
２０ ２ 。缸体材料为 ４ 号钢 ， ５ 锻造三段毛坯 ， 两道焊接环 缝连接 ， 壁厚 ４ ｉ 缸 ５ｒ 。需 要引起 重视 的是 活塞杆 ａ ｎ
苏北运河船闸启闭机液压系统的设计
启闭机系统实 现提阀门 、 自落 阀门 、 落阀 门、 闸 强 开
２０ ０ ８年第 １ 期 ２
液 压 与 气动
３ ３
２
＝ — —
阀 门
缸
：
团
一
Ｃ 、
困
Ｉ （ ＝
Ｙ
—
—
—
—
提。
落 ｒ］ ・ ｌ １ —
Ｉ Ｉ
圆
一
Ｙ、６ Ｋ
３ 船 闸液压 启 闭机 液压 系统 设计
用 来 开 启 或 关 闭 闸 门 与 阀 门 的 机 械 设 备 叫 做 船 闸启 闭机械 。 是一 种专 门用来启 闭水工 建筑 物 中 的 它 闸门 阀 门用 的起 重 机 械 。它 基本 相 当于起 重 机械 ， 但 它 与 一 般 的 起 重机 械 相 比 ， 具 有荷 载 变 化 大 、 闭 又 启 速度 低 、 可靠 性要 求 非常 高 的特点 。 近年 来 ， 由于 液 压具 有 缓 冲和 减 振 作 用 ， 以实 可 现无级调速 ； 操作简单 ， 便于实现 自动化 ； 易于实现过 载保护 ， 使用寿命较长 ； 液压元件 易于实现 系列化 、 标
２ ３０ ） ２ ０ ２
摘
要： 该丈介绍 了苏北运河船 闸启闭机液压 系统设计的工艺要求 、 计思想与工作原理。 设
关 键词 ： 液压 启 闭机 ； 液压 缸 ； 泵站 ； 装 阀； 门； 门 插 闸 阀
中图分 类号 ：Ｈ１７ 文献标 识码 ： 文 章编 号：０ ０４ ５ （ ０ ）２０ ３￣３ Ｔ ３ Ｂ １０ ～８８２ ８１—０ ２ ０
圃
一 １
Ｉ
Ｃ
Ｐ４
Ｉ
Ｉ
起 五
水电工程常用液压启闭机液压系统设计
首 先 ， 最 常 用 的 露 顶 式 弧 门 液 压 启 闭 机 和 机 从 组 进 水 口事 故 （ 速 ） 门液 压 启 闭机 人 手 ， 析 和 快 闸 分 阐 述 其 液 压 系 统 的设 计 。
２露 顶 式 弧 门 液 压 启 闭 机 液 压 系统 设 计
露 顶 式 弧 门 双 缸 液 压 启 闭 机 的 应 用 在 国 外 早 已 有 工 程 实 例 ， 国 内到 １ ８ ９ ７年 才 由我 院 在 沙 溪 口 工 程设 计 中首 次 使 用 。获 得 成 功 后 ， 相 继 在 石 塘 、 又 高 砂 、 竹 、 山 、 山 殿 、 溪 等 电 站 采 用 并 设 计 斑 金 青 珊 了 露 顶 式 弧 门 的液 压 启 闭机 。 同 时 ， 制 造 厂 及 兄 受 弟 设 计 院 的 委 托 ，还 承 担 完 成 了大 广 坝 、昭 平 、 二 滩、 白石 、 壁 庄 （ 二 期 ） 古 洞 口 、 龙 滩 等 电 站 黄 一 、 木 的 露 顶 式 弧 门 液 压 启 闭 机 的设 计 。 述 各 工 程 大 多 前 已投 入 运 行 多 年 ， 的 已运 行 超 过 十 年 ， 然 早 期 有 虽 产 品存 在 一 些 不 足 ， 总 体 运 行 情 况 良好 。 但 ２１双 缸 同步 控 制 系 统 ． 露 顶 式 弧 形 闸 门是 一 个 空 间结 构 ， 当其 支 铰 采
工 程 实践 的 不 断 摸索 、 结 和提 高 ， 各 类 液 压 启 闭 总 对
机 的设 计积 累 了一定 的经 验 ， 并正 在逐 步走 向成 熟 。 液 压 系 统 原 理 设 计 作 为 液 压 启 闭 机 的 关 键 技 术 ， 设 计 人 员 的 技 术 水 平 要 求 比较 高 。 为 了进 一 对 步 提 高液 压 启 闭 机 的 设 计 水 平 ，加 快 设 计 速 度 ， 本 文 将 对 我 院 已 完 成 的 大 量 工 程 项 目 的 液 压 启 闭 机 设 计 做 一 系 统 的 归 纳 、 结 和 比选 ， 求 使 液 压 系 总 力 统 原 理 设 计 近早 走 向标 准 化 。
(完整版)液压启闭机设计方案
题目液压启闭机设计姓名余楠学号 3120000110 授课教师龚国芳魏建华专业机械电子专业(混合班)1.设计题目及要求设计题目：1600KN液压启闭机主要技术参数：型式：活塞式双缸液压启闭机最大启门力：2×1600kN工作行程：5.5m最大行程：5.7m液压缸计算压力：≥15MPa且≤20MPa液压缸内径：Φ400mm（推荐值）活塞杆直径：Φ180mm（推荐值）启闭速度：≥0.6m/min液压泵电动机组单机功率：≤45kW液压泵电动机组应不少于两套，互为备用。
操作要求:（1）液压系统应有双缸同步及单缸动作回路（安装工况），双缸同步偏差≤20mm。
（2）本机操作闸门至上、下极限位置或设定的任一开度位置时，液压泵电动机应自动切断电源，特别是当闸门到达下极限位置时，应确保安全运行。
（3）闸门在全开或设定的任一局部开启位置时，启闭机的液压系统中的保压锁锭回路能可靠地将闸门固定在上极限或设定的位置处。
（4）闸门自全开位置或局部开启预置位置下滑150mm时，或双缸同步偏差超过20mm时，液压泵电动机自动投入运行，将闸门提升恢复原位。
若继续下滑至160mm，液压泵电动机尚未投入运行时，应自动接通另一组液压泵电动机，将闸门提升恢复原位；若继续下沉至200mm时，在集控室及现场均应有声光报警信号。
2.液压系统原理图该设计原理图由Eplan-fluent软件设计，如下图所示。
根据该图可以看出，本液压设计原理图可分为八部分，分别为，动力模块，总控模块，分流机构，阀门A启闭机构，阀门A锁紧机构，阀门B启闭机构，阀门B锁紧机构与极限位置保护机构。
3.设计功能说明首先对各模块依次说明，从左下角的动力模块开始，此模块包括主泵组，备用泵组，溢流阀，过滤器。
在正常运行时，主泵组的两个45KW电机运转，输出90KW功率，若压力表检测到系统失压，会通过电控模块开启备用泵组，并发出检修信号，提示检修主泵组。
动力模块提供的流量进入下面的总控模块，总控模块包括保护阀，总控制阀与节流分流机构。
液压启闭机计算说明书NEW
1#泄洪排沙洞液压启闭机液压系统设备设计、计算说明书1、设备技术参数及技术要求额定启门力：F1=4500KN额定闭门力：F2=1200KN启门速度：V1≥0.6m/min油缸内径：D=680mm 活塞杆直径：d=380mm油缸工作行程：L=11100mm 油缸最大行程：L0=11500mm2、油缸控制回路设计、计算说明2.1主机控制回路压力、流量的计算：油缸有杆腔面积S1=π×（D２-d２）/4=0.25dm２油缸无杆腔面积S2=π×D２/4=0.363dm２油缸无杆腔与有杆腔面积比λ=S2/S1=1.45油缸启门油压P1=F1/S1=4.5/（0.25×10－２）=18MPa油缸闭门油压P2=F2/S2=1.2/（36.3×10－２）=3.3MPa油缸启门时有杆腔流量Q1=6×0.25=150L/min油缸启门时无杆腔流量Q1′=1.45×150=217.5L/min油缸提升时有杆腔流量Q1=7.4×34.34=254L/min油缸下降时无杆腔流量Q1′=1.46×254=370.8L/min油缸闭门时无杆腔流量Q2=5×50.24=251L/min2.5控制组件的设置压力继电器SP2----------------用于主机启门超压保护，当系统启门压力超过额定启门工作压力时，压力继电器向主控系统发出信号，主控报警。
压力继电器SP3---------------用于主机有杆腔失压保护，当闸门启门过程中，因管路破裂等原因而引起的系统压力下降时，压力继电器向主控系统发出信号，主控报警停机。
压力继电器SP4---------------用于主机闭门超压保护，当系统闭门压力超过额定闭门工作压力时，压力继电器向主控系统发出信号，主控报警。
压力继电器SP5--------------用于副机提升超压保护，当系统启门压力超过额定工作压力时，压力继电器向主控系统发出信号，主控报警。
闸门液压启闭机电气控制系统设计
的形式提醒在场工作人员．以免发生事故； 第二，电机过载保护可以避免闸门启闭机 系统由于工作电流过大而被烧毁；第三， 限位保护，保证闸门启闭机在启闭高度范 围内运行，避免其超出工作范围后所发生 的事故；第四，过力矩保护，主要针对闸 门启闭机在上升或下降过程中有可能发生 的受阻现象而设置，监测闸门在上升和下 降的力矩数据，保证闸门在正常的启闭范 围内运行。避免因超载而对闸门及启闭设 备带来损害；第五，过电压保护，主要是 指系统对电机三相供电电压进行实时监测。
２．３系统软件设计 为了能够实现对闸门启闭机的直观控 制，系统采用了组态软件进行软件设计。 组态软件设置在监控中心的计算机上。对 控制单元的数据进行实时采集与处理，并 根据控制需求跟地面控制单元发送闸门的 相关控制指令，推动执行机构进行控制。 软件要能够以数据作为中心。向上位机提 供数据处理结果，并对下位机发送指令。 组态软件的功能主要有以下几个方面：首 先就是各个闸门的位置采集；其次是闸门 开光量的采集；最后就是闸门启闭机的保 护以及电源等状态的采集。在组态软件界 面中要能够实现对各个控制对象的图形化 控制，方便操作人员的使用。 三、结语 闸门启闭机的工作状态对于保证闸门 的有效控制，实现对水资源的最优化处理 具有重要的意义。基于ＰＬＣ进行了闸门启 闭机的控制以及监控实现了对于闸门控制 的实时化与智能化的控制效果。主要实现 了系统安全系数的提升，通过对状态的监 控，当有误操作的时候，能自动禁止并报警， 并实现相关电气设备的自锁，有效保证了 控制系统的安全稳定工作。 参考文献： 【１】陶佳．闸门液压启闭机电气控制系 统设计卟现代制造，２０１７（３０）：１１５—１１７．
关键词：水利闸门；液压启闭机；电气控制；系统设计
闸门是水利工程调度运行工作中的重 要环节，而闸门自动化控制是当今水利工 程调度运行中不断探索的研究方向。设计 合理的闸门自动化控制系统不但能大大提 高水利工程调度运行的工作效率，而且可 以降低工程运行成本，具有极高的研究价 值、应用价值及经济效益。随着自动化水 平的日益提高及机电设备性能的不断完善， 闸门自动化控制的安全性、可靠性也得到 了极大的改善和进步。
启闭机液压系统_一站控二门_设计
py D ( D − d 0 )[ ]
d 0 —缸底油孔直径 m
p y —试验压力 MPa
D —液压缸内径 m
[ ] —缸底材料的许用应力，取安全系数 n=5，则 [ ] =
b
5
= 140 MPa 。
由于缸的额定压力 Pn = 25MPa > 16MPa ，所以取 Py = 1.5 Pn = 37.5MPa 。 37.5 × 10 6 h = 0.433 × 0.1× m (0.1 − 0.02)140 × 10 6
最大行程查机械设计手册，选取最大行程 L = 1300 mm [3] 液压缸的有杆腔工作压力：
F = p1 70kN = p
4
(D 2 − d 2 ) (0.12 − 0.07 2 )
4
p1 = 17.5MPa
1.2.2 活塞杆稳定性验算
因为活塞杆长为 1300 mm ，而活塞直径为 70mm ， L d = 1300 70 = 18.57 > 10 ，需要对活塞杆进行稳定性验算。
目录 前 言………………………………………………………………3 第 1 章 液压缸的设计…………………………………… 3 1.1 1.2 1.3 1.4 工况分析……………………………………………… 4 液压缸主要几何尺寸的计算………………………… 4 液压缸结构参数的计算……………………………… 6 液压缸主要零件的结构、材料及技术要求………… 12
第 4 章 液压元件的选择与专用件设计…………………… 23 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 液压泵和电动机的选择……………………………… 23 油箱容积的计算……………………………………… 24 液压启闭机用油量的计算…………………………… 24 油管管径的计算……………………………………… 24 其它液压元件的选择………………………………… 25
南水北调中线工程液压启闭机系统设计研究
南水北调中线工程液压启闭机系统设计研究摘要：南水北调中线工程液压闭机主要用于各种控制门。
起动机组运行由调度中心远程控制，调整闸门开度，稳定总水量和水位，保证供水安全。
根据国内外先进的液压结算机设计经验，设计了南北调水中心线工程液压结算机系统，分析了其设计方案和液压系统，实践表明液压结算机系统稳定、可靠、耐用，并且可以符合工程要求。
关键词：液压启闭机；节制闸；远程控制；南水北调中线工程；前言河南省南水北调一期干渠北段是南水北调重点控制工程。
总断面长度为195 249公里。
共有9个设计单位，有335座不同类型的建筑物，按职能划分为控制、控制、维护、取水口和配水口。
南北主要输水渠道全年供水，全线供水调控、自动化和保障率较高。
液压启闭机液压驱动结合电气控制实现自动控制，缓冲性能好，调速方便，能更好地满足工程运行管理要求。
因此，节制闸、控制闸、分水口门工作闸门的启闭设备均选用液压启闭机。
一、液压启闭机设计1.设计原则液压闭机设备应符合本工程四季运行要求、液压工程后的丛式机组设计规范以及水工建筑物的线形截面和布置要求。
设备必须美观，线条流畅，表面光滑，颜色协调一致。
启闭机的结构装配类型应符合国家铁路和公路运输法规、施工、吊装和运输的刚度要求以及设备现场最大吊装单位的要求。
2.运行操作要求弧形闸门分节制闸和控制闸，故有两种运行操作要求。
节制闸液压启闭机。
节制闸的运行方式分为小开度（调水）流量调节和大区间局部开启/关闭运行，其中大于1m范围的运行区域为大区间运行。
大间隔模式根据给定的多阶V-t曲线工作，根据控制门的工作情况，液压启闭机的工作方式如下:全开和全关调速工作、全开或全开和小开。
每个液压泵站配备两个手动可变油泵电机单元。
当小型开口(供水)调整流量时，一个单元工作并相互预留；当本地操作间隔打开/关闭时，两个组同时运行。
任意开门时，油缸活塞杆因泄漏滑动20毫米以上时，电气控制系统应发出声光信号，自动启动油泵，使门恢复到规定高度。
250kn液压启闭机液压缸毕业设计说明书论文[管理资料]
![250kn液压启闭机液压缸毕业设计说明书论文[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/8ae003d9f111f18582d05a42.png)
本文主要介绍了液压启闭机液压缸毕业设计。
液压缸设计包括了系统工作压力的确定、液压活塞直径的确定和活塞杆直径的确定、液压缸壁厚和外径计算、缸盖厚度的确定、缸体长度的确定以及活塞杆稳定性的验算。
本文结合传统设计和计算机辅助工程技术，先依据经验公式计算，确定了液压缸安装方案，设计了液压缸活塞及活塞杆参数，校核了匹配连接螺栓，销轴等；完成了液压缸的设计计算。
然后利用AutoCAD，Pro/Engineer辅助设计平台，完成液压缸所有零件的二维及三维建模。
通过分析的数据校核了先前的设计，同时进一步优化设计和系列化设计提供了依据。
关键词：液压缸 AutoCAD Pro/EngineerThis paper mainly introduces the hydraulic hoister hydraulic cylinder graduation design. The hydraulic cylinder design including the system work pressure determination, the determination of hydraulic piston diameter and determination of the diameter of piston rod and hydraulic cylinder wall thickness and outer diameter of the cylinder head thickness calculation, sure, the length of cylinder block and piston rod stability of determined checked. Combining with the traditional design and computer aided engineering technology, first on the basis of experience formula hydraulic cylinders, determine the installation, and designs the hydraulic cylinder piston and piston rod parameters, checked matching connecting bolts and pin shaft, etc.; Completed the design of hydraulic cylinder is calculated. Then use AutoCAD, Pro/e aided design platform, complete all parts of hydraulic cylinder is two-dimensional and three-dimensional modeling. Through the analysis of data checked the previous design, and further optimization design and serialized design to provide the basis.Keywords: hydraulic cylinder AutoCAD Pro/Engineer毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
孟洲坝船闸液压启闭机电气控制系统设计
孟洲坝船闸液压启闭机电气控制系统设计摘要：本船闸控制系统采用了基于施耐德 Modicon M580 ePAC结构的远程I/O系统。
PLC系统主机与远程I/O之间采用与PLC系统相适应的专用光纤双环网连接。
PLC由主机架、远程I/O机架、电源模块、CPU模块、I/O模块、存储器、网络接口模块等配置。
船闸现地单元通信采用Ethernet TCP/IP标准协议，采用光纤介质通讯接口。
船闸控制系统PLC提供2个光纤数字通信接口，用于与船闸主控级计算机监控系统进行通信，通信采用以太网技术，通信介质采用光缆。
并遵循“安全、可靠、实用、先进”的原则进行系统设计，实现对船闸液压启闭机闸门操作主设备的采集、监视和控制的功能，使能完成交互监控功能，设备的实时状态和运行参数示，报警、事故记录和运行报表的显示，报表和报警记录的打印等。
关键词：远程I/O;数据采集;人机接口;通讯功能;自诊断;故障监视1.概述孟洲坝船闸为孟洲坝水利枢纽的组成部分，新建的孟洲坝二线船闸规模为220×23×4.5（m）（闸室长×口门宽×槛上最小水深），为III级通航建筑物，设计最大船型为1000吨级船舶。
孟洲坝船闸上下左、右两侧的液压启闭机房各设1套液压泵站，分别用于闸首本侧人字闸门和输水阀门的启闭运行。
船闸监控系统主要通过对船闸上、下游闸阀门实现控制，保证船只安全、快速通航。
整个船闸管控系统采用集中控制。
通过对船闸的机电设备、控制设备、网络设备等监控，实现船闸运行的自动化、信息化的控制和管理。
每套泵站设置两台互为备用的电动机-泵组及1套主现地控制站+从控制站组成，每套现地控制站均由1个动力柜和1个控制柜、液压启闭机控制采用PLC进行控制，PLC系统主机为双机热备型，PLC系统主机与远程I/O之间采用与PLC系统相适应的专用光纤双环网连接。
PLC主机架、远程I/O机架、电源模块、CPU模块、I/O模块、存储器、网络接口模块等配置，构成主从站形式。
定稿液压启闭机安装施工组织设计
1、工程概况：黄河公伯峡水电站发电机组进水口液压启闭机用于快速工作闸门的启闭，1#~5#机的5扇快速工作闸门启闭分别由5台2500KN/2000KN液压启闭机控制，液压启闭机由泵站、液压缸、液压缸机架等设备组成。
机架安装高程2006.50m，5台液压缸机架埋件、地脚螺栓安装均为二期砼埋设，液压缸最大行程10m、工作行程9.8m ，启门力2000KN、持住力2500KN。
5台液压启闭机共设2台泵站，其中在1#、2#快速工作闸门门槽之间设两孔一泵站和在4#、5#快速工作闸门门槽之间设三孔一泵站，液压启闭机泵站安装高程2007.00m，泵站内设有油箱、电控柜和相应的控制阀组台。
2、液压启闭机安装工程量：液压启闭机安装主要工程量表：3、设备及人员配置：设备及机具配置：人员配置：4、液压启闭机安装进度计划：2004年5月20日开始安装两台泵站。
待坝顶门机2004年5月底形成后，将依据“下闸蓄水前金属结构施工计划”液压启闭机安装工作在2004年8月10日完成，1#~2#机液压启闭机的安装调试工作于2004年7月20日前完成，3#~5#机液压启闭机的安装调试工作于2004年8月10日前完成。
液压启闭机安装开竣工时间表：5、施工依据：液压启闭机及管路布置图：（图号GBS-M1-0-1~2）液压启闭机安装图纸：《液压启闭机使用说明、安装及维护手册》《水利水电工程启闭机制造、安装及验收规范》（DL/T5019-94）6、液压启闭机安装方案：6.1、施工准备：机架埋件、机架、泵站、油缸运至坝顶安装工作面及零部件清点，设置安装控制点线。
6.2、液压启闭机安装工艺流程：液压启闭机安装工艺流程图：6.3、机架埋件安装：安装控制点线设置，安装前由测量单位设置安装控制点线，放出机架埋件在门槽内的中心线、高程及里程的控制点线，各控制点线用红铅油作明显标志并保护好。
沿孔口轴线方向铺设2根轨道，轨道采用20#工字钢，轨道下面做支腿固定，并与预埋的插筋焊牢，轨道顶面高程应低于埋件底平面10~20mm。
闸门液压启闭机电气控制系统设计
闸门液压启闭机电气控制系统设计摘要:水利闸门调度是我国水利机电工程闸门调度管理运行控制工作管理中的重要环节,进行自动化调度控制系统是当今我国水利机电工程闸门调度控制运行中不断努力探索的科学研究发展方向。
一套设计合理的水利闸门进行自动化调度控制管理系统不但能大大提高我国闸门调度控制运行的管理工作效率,而且还可以大大降低运行管理成本,随着工业自动化技术水平的日益逐步提高及水利机电设备应用性能的不断完善,闸门进行自动化调度控制的系统安全性、可靠性也随之得到了极大的应用改善和技术进步。
关键词：闸门液压；启闭机电气控制；系统设计1启闭机概述在各种水利水电起重工程中,启闭机主要是辅助启动关闭进水闸门、拦污栅和污水清污处理装置等重要机械设备。
启闭机是一种专门属于用来辅助启动关闭有利水电站各种进水闸门的一种大型专用水力起重机械。
按照液压启闭机其结构综合的性能特征的不同,启闭机大致可以再细分为液压螺杆式自动启闭机、链式自动启闭机、卷扬式自动启闭机、液压启闭机等。
由于利用液压启闭机的诸多技术优点,诸多大型水利、水运运输工程中都会选择使用液压启闭机,以下将具体介绍：液压启闭机主要是专门利用一种液体驱动压力系统来直接驱动整个液压缸进行运动,从而直接带动液压闸门装置进行启闭运动的一种液压启开关闭传动机械,液压启闭机主要结构是由液压控制闸门装置、液压缸、液压阀和泵站等一系列重要零部件综合组成。
2液压闸门启闭机的组成在水利闸门工程当中,液压启闭机具有特别重要的作用,也是水利工程经常采用的启闭方式。
液压启闭机主要由两部分组成,分别是液压系统与电气控制系统,液压系统在运行的过程中,液压缸作为系统执行设备,并与油泵、电动机与油箱构成一个整体。
除此之外,液压启闭机中的电气控制系统在运行的过程中,需要大量继电器与传感器,继电器与传感器能够有效减小外界环境对系统的影响,从根本上保证电气控制系统的稳定运行。
继电器与电压传感器在日常运行的使用过程中,一旦电线出现接触不良好的现象,很容易就会发生各种安全事故。
带滑轮组的顶升式液压启闭机设计要点
３７ 门顶无需设 支承 座 ， 门和 启闭机 由坝 顶双 向 门机 ．２ｍ， 闸
摘
要： 液压启 闭机是水利水 电工程 中普遍 采用的 闸门启闭机 ， 布置方 式灵 活、 其 多样 ， 一种新 型的 带滑轮组 的 对
顶 升 式 液 压 启 闭机 设 计 作 了简 要 介 绍 ， 结 合 具 体 工 程 对 其 应 用 情 况 和 设 计 要 点作 了重 点 分 析 。 并 关 键 词 ： 轮 组 ； 压 启 闭 机 ； 计 滑 液 设
间启闭机不泡水 。安 装高程 设在 闸墩 顶部 时对 于启闭 机 的 检修 、 护很 方便 ， 由于滑轮组露 出坝顶 ， 维Байду номын сангаас但 对坝面 景观有一 定影响 ； 若安装高程下 沉在 闸墩 内 ， 坝面无建 筑物 出露 ， 则 但 给启闭机的检修 、 维护 带来 不便 。
１２ 工作原理 ．
压能， 在液压 系统 的控 制下 ， 压油 推动 活塞杆 沿液 压缸 内 液 壁 做轴向往 复运 动 ， 而 开启 和关 闭闸 门。水利 水 电工程 从 中， 液压启闭机主要 分 为平 面闸 门液压 启闭机 、 面快 速 闸 平 门液压启闭机 、 顶弧 形 闸门液压 启 闭机 、 露 潜孔 弧形 闸 门液
ｄｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ —２ ５ ２ １． ４ ０ ５ ｏ：０ ３ ６／．ｓ ． ０ １９ ３ ．０ １０ ．２ ｓ
２１ ０ １年第 ４期 ・ Ｅ Ｒ Ｉ Ｅ 人 民珠 江 Ｐ Ａ ＬＲ Ｖ Ｒ
占 带 滑轮 组 的顶 升 式液压 启 闭机设 计要
、
陆 伟
（中水珠 江规划勘测设计有 限公 司， 东 广州 ５ ０ １ ） 广 １６ ０
液压 启闭机 是近年 来水利 水 电工程启 闭机 中发展最 快
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
精心整理题目液压启闭机设计
姓名余楠
学号
授课教师龚国芳魏建华
专业机械电子专业(混合班)
1.
操作要求
（1）液压系统应有双缸同步及单缸动作回路（安装工况），双缸同步偏差≤20mm。
（2）本机操作闸门至上、下极限位置或设定的任一开度位置时，液压泵电动机应自动切断电源，特别是当闸门到达下极限位置时，应确保安全运行。
（3）闸门在全开或设定的任一局部开启位置时，启闭机的液压系统中的保压锁锭回路能可靠地将闸门固定在上极限或设定的位置处。
（4）闸门自全开位置或局部开启预置位置下滑150mm时，或双缸同步偏差超过20mm时，液压泵电动机自动投入运行，将闸门提升恢复原位。
若继续下滑至160mm，液压泵电动机尚未投入运行
时，应自动接通另一组液压泵电动机，将闸门提升恢复原位；若继续下沉至200mm时，在集控室及现场均应有声光报警信号。
2.液压系统原理图
该设计原理图由Eplan-fluent软件设计，如下图所示。
根据该图可以看出，本液压设计原理图可分为八部分，分别为，动力模块，总控模块，分流机构，阀门A启闭机构，阀门A锁紧机构，阀门B启闭机构，阀门B锁紧机构与极限位置保护机构。
3.设计功能说明
首先对各模块依次说明，从左下角的动力模块开始，此模块包括主泵组，备用泵组，溢流阀，过滤器。
在正常运行时，主泵组的两个45KW电机运转，输出90KW功率，若压力表检测到系统失压，会通过电控模块开启备用泵组，并发出检修信号，提示检修主泵组。
动力模块提供的流量进入下面的总控模块，总控模块包括保护阀，总控制阀与节流分流机构。
保护阀供能在最后的极限位置保护机构部分会着重解释，总控阀实现油缸A、B的同步运行或异步运行。
总控模块后接分流机构，分流机构在此处着重说明，在初步设计时我查阅了相关的论文与设计，
了解到了现今主流的同步回路主要有下面三种实现方法： 1、油路并联，且每路各接一个节流阀，实现各路流量一致。
2、利用伺服阀、传感器与电控系统，通过电控系统的控制算法实现精确分流。
3、使用分流集流阀，利用其机械结构按比例分流集流，实现同步。
对比上面三种方法，利用多节流阀的方法是最简单的方法，但是在实际应用中会遇到一定问题，多个节流阀之间往往很难保证一致性，故调试与安装较为复杂，且稳定性不高。
接下来第二种方法中，使用电控闭环控制，实现了很高的精度，但是在大型系统中，电控的可靠性往往不及纯机械结构，当电控出现故障时往往会造成一定事故，故最终我选择了第三种方法，分流集流阀以纯机械结构的方式实现了油液的1:1输入/输出，可靠性十分良好，虽然在实际应用中会有3%-5%的误差，但是配合一定电控措施可以让误差保持在可接受范围之内。
由于本设计中油缸启闭需要油缸能够双向运行，故在设计中我使用的比例节流阀接分流集流阀的方法，油液首先被比例节流阀控速，后进入分流集流阀，被调速的油液按1:1的比例输入油缸，实现油缸的同步运动。
此外，在电控模块装有红外对管测距传感器(若精度要求很高也可使用激光测距传感器)，实现用闭环的方式监控闸门的位置，当液压模块产生较大误差时，对系统进行电控矫正，保证系统安全。
下面介绍阀门启闭机构由于A 、B 结构对称，在此处只介绍其中一组即可，阀门启闭机构实现了阀门同步异步运动可控，在阀A-1，A-2，B-1，B-2均处于左位时，显然油缸A 、B 进行同步运动。
在需要异步运动时,比如将A 锁紧，B 单独运动，只需要将A-1，A-2设定至右位，此时油缸与油路断开，流量绕过油缸通过溢流阀，这保证了另一路的正常运转，分流集流阀上不会产生过大压力突变。
且溢流阀产生的液控信号被导入阀门锁紧机构的先导液控阀。
与很多其他设计不同的是，本设计中增加了阀门锁紧机构，通过简单的理论力学计算可知，Y 向很小的力往往能对X 向的运动产生很大阻尼(比如防盗门)，在A 锁紧使能阀处于左位时，锁紧有效，当锁紧阀被压力触发时，顶出锁紧油缸，锁紧油缸连接锁紧机构，提供了对闸门的双保护。
在不适用锁紧时，将锁紧使能阀设定到右位，由于弹簧的作用，锁紧油缸会自动弹回原位，即实现了可控的锁紧/使能状态控
制。
最后是极限位置保护机构,在上面的介绍中知道，本系统已经设计了红外对管测距器实现闸门
同步的闭环精确控
[图]错误!未指定顺序。
阀门启闭机构、锁紧机构
[图]错误!未指定顺序。
极限位置保护机构
制，但是为了防止电控出现故障，在系统中添加了极限位置保护机构，此机构利用纯机械液压结构，在电控失效时依然可以正常运转。
如图，当闸门处于上极限报警位置或下极限报警位置时，极限阀被推开，一方面继电器发出报警信号，同时保护阀通过液压方式被推开，动力系统与执行系统被切断，防止进一步的破坏，保证安全。
在恢复时，在保证检修完毕的条件下，利用电磁阀让保护机构卸荷，保护阀回到右位，动力系统与执行系统连接，恢复至正常工作位置。
以上即为本设计的功能说明，由于是首次单独进行液压系统设计，若有不足疏忽之处，还望老师指点。
4.设计计算
4.1系统最高控制压力确定
参阅主要技术参数，由于系统需要最大单缸启闭力为1600kN，液压缸内径400mm,带入公式计算可得：
考虑到系统损耗与辅助元件分压，最高控制压力应该富余10%左右。
故系统的最高控制压力应为：
4.2泵的最大输出流量确定
系统要求启闭速度大于等于0.6m/min，取Vmax=1.0m/min，通过计算可知在双缸同步运动时：考虑到系统对油液有一定损耗，在流量损耗3%且留出10%富余量的条件下，得到：
4.3主油缸校核
由4.1的结果可以看出，在液压缸压力为12.73Mpa时油缸即可输出1600kN启门力，在系统控制压力为15Mpa时，液压缸能够输出足够推力/拉力。
又活塞杆直径为180mm，通过简单材料力学计算可知，在1600kN载荷下，活塞杆承受62.87Mpa 单向应力，参考常用钢材Q235的屈服极限235Mpa，安全系数n=3.7，校核安全。
4.4液压泵功率计算
通过上述计算可知，液压泵最大控制压力p
max 为14Mpa，最大流量q
max
为4.76L/s，液压泵效率
取常用值0.85，带入公式可以求出：
故若要达到最快1.0m/min的启闭速度，需要输出功率78.4kW，在液压泵单机功率为45kW且需要有备用泵组的条件下，整个系统需要4台泵，分为两组使用。
4.5保护溢流阀计算
参阅设计要求，单门启动力为1600kN，对应油缸压力12.73Mpa，保护溢流阀溢流压力设置可比油缸最大压力高出20%，取整后取16Mpa。
对于系统总溢流阀，参考系统控制压力14Mpa，溢流阀压力高出20%，取整后取17Mpa。
5.主要元件参数与参考选型
5.1液压泵选型要求
液压泵共需要4台，分为两组即主泵组与备用泵组，要求正常工作功率45KW，最大输出流量可达到143L/min，最大工作压力170bar，工作稳定，可以承受变载荷。
在此条件下，定量柱塞泵可以满足设计要求。
具体型号需根据不同供货公司提供的产品名录查找符合以上要求的产品。
5.2主液压缸选型要求
主液压缸一共需要2台，要求内径Φ400mm，活塞杆直径Φ180mm，允许最大运动速度≥1m/min，工作行程：5.5m，最大行程：5.7m。
具体型号需根据不同供货公司提供的产品名录查找符合以上要求的产品。
6.参考文献
[1]液压传动/王积伟-机械工业出版社
[2]机械设计手册/闻邦椿主编-机械工业出版社
[3]机械工程师设计手册-电子版/北京英科宇科技开发中心。