螺杆启闭机 说明书

本科毕业设计说明书

中型水电站电动螺杆启闭机设计

THE DESIGN OF MEDIUM HYDROPOWER STATION ELECTRIC SCREW HOIST

学院（部）：机械工程学院

专业班级：机设08-10班

学生姓名：

指导教师：

2012年5月28日

中型水电站电动螺杆启闭机设计

摘要

螺杆式启闭机是水利建设工程中用途广泛的重要机械设备，其工作原理是电动机通过带传动一级减速、蜗轮蜗杆传动二级减速，使承重螺母转动带动螺杆升降以启闭闸门。本设计是基于Pro/E三维建模的一种电动螺杆式启闭机的设计，主要包括蜗轮蜗杆、螺母螺杆、箱体等设计。此外本设计对现有的螺杆启闭机常出现的顶闸事故，做出了结构和电路上的改进，提高了启闭机的安全性能。

关键词：闸门启闭；电动螺杆式启闭机；顶闸事故；Pro/E三维建模

THE DESIGN OF MEDIUM HYDROPOWER STATION

ELECTRIC SCREW HOIST

ABSTRACT

Screw hoist is an important mechanical equipment which is widely used in water conservancy construction.Through the first slowdown of the belt transmi- ssion and the second slowdown of worm transmission ,the speed of the motor is decelerated to make the nut rotate and drive the screw up.This paper is about an electric screw hoist which is based on Pro/E, mainly includes the design of worm, nut, screw, box, etc.In addition, an improvement on mechanical structure and circuit structure about problem of the existing screw hoist is presented,all this enhancement can improve the safety of the hoist.

KEYWARDS：Gate crane; Screw hoist; Pro/E of 3d modeling

目录

摘要(中文) (Ⅰ)

摘要(外文) (Ⅱ)

1绪论 (1)

1.1引言 (1)

1.2我国水利工程发展状 (1)

1．3螺杆式启闭机的应用及分类 (1)

1．4设计背景及设计目的 (1)

1.5设计原理及设计方案 (2)

2启闭机机械部分设计 (2)

2.1工作原理及传动方案设计 (2)

2.2设计要求及设计参数 (3)

2.3螺旋传动设计 (3)

2.3.1螺杆设计 (3)

2.3.2 螺母设计 (6)

2.4 电动机选型 (7)

2.5 传动比分配 (8)

2.6 蜗杆传动设计 (8)

2.6.1 蜗轮蜗杆设计计算 (8)

2.6.2 蜗杆轴的结构设计 (11)

2.6.3 蜗轮的结构设计 (13)

2.7 普通V带传动设计 (14)

2.7.1 带传动参数设计 (14)

2.7.2 带轮的结构设计 (16)

3闸门连接设计 (16)

3.1 螺杆连接及连接套筒设计 (16)

3.2 连接杆与闸门连接处设计 (17)

4启闭机电路控制部分设计 (17)

4.1 顶闸事故分析与技术改进 (17)

4.2 电动机自动控制线路图 (17)

5启闭机安装与调试 (19)

5.1 启闭机附加手把设计 (19)

5.2 启闭机的安装及试车 (20)

总结 (21)

参考文献 (22)

致谢 (23)

1绪论

1.1 引言

螺杆式启闭机是用在各种水利工程的过水孔道上，起着控制水闸的一种中小型启闭机械设备，利用该机的升降使其配套水闸实现开启和封闭过水孔道、控制水位、调节流量的作用，它广泛应用于水利水电、市政建设、水产养殖及农田水利建设等工程中。

我国水力资源丰富，启闭机在水利工程中应用广泛，在一些闸重量不大又需要一定闭门力的场合，螺杆式启闭机以其结构简单、价格便宜、安装简便等优点被大量应用于灌区各级渠道上的涵闸及引水枢纽工程。

1.2 我国水利工程发展状况

我国的水资源丰富，河流总长42万千米，流域面积在1000千米以上的河流有1600条，大小湖泊2000多个。多年径流量27115万亿立方，水资源总量约2.8124万立方。

我国水利工程建设发展迅速，防洪蓄水工程修建水库8.61万座、堤防海塘22万千米、安全蓄滞洪区100多处、水闸3万座，引水灌溉面积1600hm3—4900hm3，城市引水工程有引滦入津、引碧入大、引黄济青、东深引水、南水北调等，水力发电工程有葛州坝271.5万千瓦、二滩330万千瓦三峡70×26=1820万千瓦，此外在工程建设方面，高坝、碾压混凝土坝、面板堆石坝、地基处理、土工织物、网络计算、施工技术、建设管理等都有很大的进步。

1.3 螺杆式启闭机的应用及分类

螺杆启闭机在中小型水利工程中应用广泛，有起到控制水位，调节流量的作用，应用于水利水电、市政建设、水产养殖及农田水利建设等工程，它可以分为：手电两用螺杆式启闭机、手推式螺杆式启闭机、侧摇式启闭机、手动螺杆启闭机等几种，用螺纹杆直接或通过导向滑块、连杆与闸门门叶相连接，螺杆上下移动以启闭闸门。螺杆支承在承重螺母内,螺母和传动机构（伞齿轮传动或蜗轮传动）固定在支承架上。接通电源或用人力手摇柄拖动传动机构，带动承重螺母旋转,使螺杆升降以启闭闸门。螺杆是受压受拉杆件,需要下压力迫使闸门下降时应计算压杆的稳定性。螺杆式启闭机结构简单，坚固耐用，造价低廉，适用于小型平面闸门和弧形闸门，其启闭力一般在200kN 以下。500kN、750kN大容量的螺杆启闭机也已生产,用于潜水孔平面闸门和弧形闸门的操作。

1.4 设计背景及设计目的

随着社会的发展和进步，水利工程建设的步伐日益加快，在各种水利工程设施中，对螺杆式启闭机的需求也不断增加，不同场合对启闭机的性能也有特殊要求，传统的启