刘家道口门机安装使用说明书.docx
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刘家道口门机安装使用说明书
刘家道口枢纽工程刘家道口节制闸
2×160kN单向门式启闭机
安装使用说明书
黄河勘测规划设计有限公司
YellowRiverEngineeringConsultingCo.,Ltd.
二〇〇八年四月
目录
1用途1
2主要技术参数1
2.1起升机构1
2.2大车运行机构2
2.3电源2
3组成及工作原理2
3.12x160kN起升机构3
3.2大车运行机构3
3.3门架3
3.4大车轨道4
3.5司机室4
3.8抓梁4
4运行方式5
5.闸门操作步骤5
5.1电气设备基本情况5
5.2操作前准备5
5.3大车操作6
5.3.1大车行走6
5.4起升机构操作6
5.4.1闸门提升7
5.4.2闸门下放8
5.4.3保护8
6安装8
6.1安装注意事项9
6.2安装程序及技术要求9
7试运转13
7.1无负荷试运转13
7.2静负荷试验13
7.3动负荷试验14
8.润滑14
8.1散点润滑14
8.2集中润滑14
9门机使用要求及注意事项16
9.1一般性使用要求16
9.2司机特别注意事项18
10门机的安全技术检查18
10.1运行环境的检验19
10.2行走部分的检查19
10.3金属结构的检查19
10.4各机构和零部件的检查19
11门机重要部件的检修24
11.1制动器的检修24
11.2减速器的检修27
11.3联轴器的检修28
11.4主要电器元件的检修28
12维护保养28
12.1台班保养28
12.2一级保养29
12.3二级保养30
12.4中修及大修30
13有关本说明书的说明31
刘家道口节制闸2×160kN单向门机
安装使用说明书
1用途
刘家道口枢纽工程刘家道口节制闸2×160kN单向门机共2台,布置在节制闸上游的检修桥64.31m平台上,用于启闭和吊运节制闸的4扇检修闸门。
为完成闸门在水下的自动挂脱,门机携有1套自如式机械自动抓梁。
2主要技术参数
2.1起升机构
额定起重量2×160kN
工作级别Q2
起升高度14m
轨上扬程2.6m
起升速度1.8m/min
吊点间距12.28m
滑轮组倍率2
卷筒直径0.45m
钢丝绳型号20ZAA6x19W+FC1670ZS
减速器QJRS-D335
制动器YWZ3-200/25
电动机型号YZ160L-6
功率13kW(S3-25%)
转速942r/min
限位开关BGD-400
测风仪WJ-1
2.2大车运行机构
运行荷载160kN
运行速度2.2~22m/min
工作级别Q2
轨道型号P50
轨距3m
轮距11m
车轮直径500mm
车轮数量4
主动轮数量2
减速器
型号GKAT87-YPE2.2-4P
输出转速14r/min
功率2.2kW
变频范围5~50Hz
行程限位开关LX10-11S
2.3电源
总电源交流380V,50Hz
供电方式电缆滑触线
3组成及工作原理
刘家道口节制闸2×160kN门机由起升机构、大车运行机构、门架、夹轨器、司机室、供电滑线等组成。
门机附属设备为一套机械式自动挂脱梁。
门机司机室布置在上游侧下横梁上,各机构均可在司机室内进行操作。
3.12x160kN起升机构
门机起升机构为双吊点,起重量2×160kN。
采用集中驱动方式,由一台电动机驱动,经减速器变速后,在低速端分别通过两套驱动轴经由开式齿轮带动卷筒旋转,通过缠绕在卷筒上钢丝绳的收放,操作抓梁及闸门上升或下降。
起升机构卷筒采用螺旋绳槽单层缠绕方式,材料为ZG270-500。
卷筒采用滚动轴承支承,卷筒轴材料为45钢。
起升机构变速系统由减速器和开式齿轮组成。
其中减速器采用中硬齿面QJRS-D335减速器,传动比为80。
开式大齿轮材料为ZG340-640,小齿轮采用齿轮轴的形式,材料为40Cr,开式齿轮副的传动比为4.842。
起升机构滑轮采用焊接滑轮,滑轮轴承采用FZ-8型滑动轴承。
滑轮轴和吊具联接轴表面镀铬。
钢丝绳采用线接触、镀锌的钢丝绳。
3.2大车运行机构
大车运行机构用分散驱动方式,机构总轮数为4个,其中主动轮2个。
驱动装置采用常州国茂减速机集团有限公司生产的GKAT87减速电机,配套电机为YPE变频电动机。
变频范围为5-50Hz。
满载行走时(走行荷载作用下)调速范围1:
10(速度2.2-22m/min)。
大车运行机构配备有两套夹轨器,停车时夹轨器自动夹紧轨道,以防大风推动门机行走。
大车运行机构设有极限行程开关,以限制门机的行程。
3.3门架
门架由上部平台、门腿、下横梁等组成,采用箱形焊接结构,其中门腿为变截面箱形结构。
门架的上平台与门腿为焊接,下横梁与支腿及大车运行机构采用普通螺栓连接。
门架上、下游侧均设有梯子,上游侧梯子通往下横梁司机室平台上,下游侧梯子通往门架上平台,梯子上设有扶手。
上平台的四周设有栏杆,梯子、栏杆及内外走台与门架的连接为现场焊接。
3.4大车轨道
大车轨道铺设于64.36m平台上,轨道两端设有车档,靠近车档处设有限位开关撞尺,撞尺长度保证大车制动后有一定的滑行距离。
大车轨道型号为P50。
3.5司机室
门机司机室采用全封闭结构,设在门架上游侧下横梁上。
在司机室内可控制门机的起升、运行以及夹轨器等机构的操作。
门机的操作采用手柄和旋转开关控制,运行参数和各种状态在显示屏上显示。
3.8抓梁
本门机携有1套自如式机械自动抓梁,用于启闭和吊运节制闸的检修闸门。
抓梁由抓梁体、挂体和卡体组成,与门机上的闸门开度测量装置和荷载限制器配合使用,完成抓、脱动作。
抓梁体上装有与闸门相同的滑块和导轮,使其能在门槽中准确定位。
门机的吊头与抓梁的上部吊耳连接,两个卡体对称安装在抓梁体内,并与水流方向垂直,卡体可随抓梁体上下移动。
挂体垂直向上固定连接在闸门的顶部,整个挂体分为两个工作段,上宽部为挂钩工作段,下窄部为脱钩工作段。
当卡体随着抓梁体移至挂钩工作段时,挂体从两卡体中间穿过,卡体旋转扣在挂体上,即完成挂钩动作,当移至脱钩工作段时,卡体自然下垂脱离挂体,即完成脱钩动作。
4运行方式
门机的起升机构、大车运行机构之间均设有电气联锁装置,其中一机构工作时,另一机构闭锁。
门机大车运行时,主钩和小车同时携带的总荷重最大不超过160kN,当超载时,行走机构将自动断电。
5.闸门操作步骤
5.1电气设备基本情况
门机的供电电源为AC380V/AC220V电源,采用滑触线供电。
门机采用常规继电器控制方式。
在起升机构平台上设置1台控制柜,在司机室设置1个操作监视用联动台。
各机构电气回路主要设备布置在控制柜内,操作监视用主令控制器、按钮、信号灯、仪表等,布置在司机室联动台上。
在司机室设置安装有起升高度、荷重综合显控仪和风速仪的仪表箱和照明箱。
总电源断路器和各机构电气回路断路器、各控制回路开关均为手动操作跳合闸。
紧急和事故情况下,可在司机室操作SB1紧急按钮对动力回路总断路器QF1进行远方操作跳闸。
动力回路总接触器KM1的接通或断开均在司机室内操作钥匙开关SB2实现。
KM1的接通条件是:
各主令控制器(1S、3S)在“0”位、操作开关5SA在“失电夹紧”位。
若动力电源相序改变、缺相、断相、过压、低压,控制继电器K0动作,闭锁KM1不能接通或已接通时自动断开。
5.2操作前准备
门机操作前应将所有动力电源开关、动力电源总接触器、控制电源开关合闸。
各限位开关、行程开关调整到位,调整起升高度传感器的零位和荷载限制仪的零位。
5.3大车操作
在司机室联动台上操作主令控制器3S。
主令控制器3S分为左行(以司机正常操作位置为基准)1挡和右行1挡,中间为0位(断开位,下同),共3挡。
大车操作前应首先松开大车夹轨器:
将5SA打在“带电松开”位置,待5HL1灯亮时方可操作大车行走3S。
操作大车时,大车行走声光报警器发声,将3SA打在断开位置可以使大车声光报警器失电无声。
5.3.1大车行走
3S在“0”位时,如果零压零位条件满足,且大车电动机正常,则3KM3闭合,大车控制电源接通。
将3S打在“向左”或“向右”1挡位置,大车电动机“向左”或“向右”接触器带电使大车电动机(3M1、3M2)启动运行。
当操作3S至中间0位时,或行走到限位位置时,断开大车电动机接触器而使大车停机,大车电动机短路或过载保护动作时,断开大车动力回路和控制回路电源,大车电动机停机。
大车的运行荷载如果大于或等于门机80%的额定起重量高度荷重综合显控仪的输出接点自动断电大车控制回路电源而使大车停机。
5.4起升机构操作
起升机构的升降操作采用安装在司机室联动台上的主令控制器1S进行。
主令控制器1S分为上升3挡和下降3挡,中间为0位(断开位),共7挡。
上升的1、2、3挡功能相同,下降的1、2挡为防止溜钩回路,第3挡为下降接触器通/断回炉。
如果闸门提升需要充水平压应将选择开关1SA2打在断开位置。
1S在“0”位时,如果零压零位条件满足,且起升电动机正常,则1KM5闭合,起升机构控制电源接通。
现场整定充水平压时间继电器1KT0和机械抓梁的合脱钩时间继电器1KT2。
5.4.1闸门提升
操作门机使抓梁对准闸门孔口,门机进入该孔闸门的操作状态。
操作主令控制器1S至“下降”3挡位置,抓梁空钩下降至预定的提门位置时,高度荷重综合显控仪的输出接点自动断电下降回路而停机,1HL2信号灯亮。
然后将“1S”拉回中点位置。
将控制开关1SA3打在“合/脱钩”位置,抓梁下降一段距离,自动挂住闸门,并通过时间继电器1KT2自动断开合/脱钩回路。
操作主令控制器1S至“上升”位置,抓梁携闸门上升,到锁定位置时将1S打回0位使起升机构停机。
起升机构上升至上限位置时,高度荷重综合显控仪的输出接点自动切断上升回路电源而自动停机。
然后将“1S”拉回中间0位置。
闸门锁定在检修平台上后,将控制开关1SA3打在“合/脱钩”位置,抓梁与闸门脱离,即完成提门全过程。
最后,将1SA3打到“切除”位置。
如果闸门需要充水平压,闸门提升到200mm高度时自动停机,充水平压信号灯1HL3亮,将“1S”拉回中间0位置。
经过一段时间充水平压完成后信号灯1HL3灭,方可继续提升闸门。
在闸门提升过程中,若闸门卡住,高度荷重综合显控仪输出接点的过载保护接点将自动切断提升机构电源。
5.4.2闸门下放
将充水平压选择开关1SA2打在接通位置,闭锁充水平压回路。
操作门机使抓梁吊钩对准闸门吊耳,进行合钩操作,吊钩挂住闸门,门机进入操作该孔闸门的状态。
首先操作主令控制器1S向“上升”位置,使闸门稍微提起,解除对闸门的锁定。
再将1S向“下降”位置逐点移动到头,抓梁携闸门下降。
下降到位后,高度荷重综合显控仪的输出接点自动切断下降回路接触器电源,信号灯1HL2亮。
然后进行“合/脱钩”操作,完成脱钩动作。
再将控制开关1SA3打在“空钩”位置,操作主令控制器1S向“上升”位置,将抓梁提升到位时,将“1S”拉回中间0位,使起升机构停机,闸门下放过程完成。
在闸门下降过程中,若闸门卡住,高度荷重综合显控仪输出接点的欠载保护接点将自动切断提升机构电源,但信号灯1HL2未亮,表示闸门还未下降到设定位置。
5.4.3保护
当起升机构电动机短路或过载保护动作时,或运行到限位位置时,自动断开起升机构动力回路和控制回路电源,使起升机构电动机停机。
6安装
本门机安装与试车应符合《水利水电工程启闭机制造、安装及验收规范》(DL/T5014-94)的规定和安装图纸及本说明书的要求。
电气设备安装应符合《电力建设施工及验收暂行技术规范(电气装置篇)》中的有关规定。
6.1安装注意事项
(1)安装前,应根据现场安装使用的起重设备确定其安装方案,制定安装技术措施。
(2)安装前,应做好各结构件和设备的清点及检查工作。
(3)在起重设备的起重能力允许的条件下,尽量扩大地面拼装工作,以加快安装速度,减少高空作业。
(4)吊装时,必须正确选择吊点,选用适当的吊索及吊具。
(5)对于易变形的结构件,可采用简单可靠的临时加固措施。
(6)高空作业必须严格遵照国家安全操作规程。
(7)普通连接螺栓(如卷筒上固定钢丝绳的压板螺栓)可参考下表确定拧紧力矩:
螺纹公称
直径
(mm)
有效截
面积
(mm)
级别分类
8.8级
4.8级
屈服
荷载
初期
紧固力
紧固
扭矩
屈服
荷载
初期
紧固力
紧固
扭矩
Kgf
Kgf
Kgf-cm
Kgf
Kgf
Kgf-cm
M5×0.8
14.2
927
649
47
493
345
25
M6×1
20.1
1313
919
80
697
488
43
M8×1.25
36.6
2390
1673
195
1270
889
104
M10×1.5
58
3787
2651
386
2013
1409
205
M12×1.75
84.3
5505
3853
674
2925
2048
358
M14×2
115
7510
5257
1070
3991
2793
570
M16×2
157
10252
7176
1670
5448
3814
889
M18×2.5
192
12922
9045
2370
6662
4664
1220
M20×2.5
245
16489
11542
3360
8502
5951
1730
M22×2.5
303
20392
14274
4580
10514
7360
2360
M24×3
353
23757
16630
5820
12249
8574
3000
6.2安装程序及技术要求
6.2.1钢丝绳安装
6.2.1.1钢丝绳装卸
钢丝绳卸装时,禁止从高处直接推下。
正确的方法是在绳盘轮的轴孔中穿入一根钢管,两端系上吊索,用吊车或类似机械将钢丝绳起吊装卸。
在地面滚动钢丝绳时,撬杠只能施加在绳盘轮法兰部位,严禁直接与钢丝绳接触。
同时,地面应平整,不允许钢丝绳从锋利或坚硬的物体上通过。
6.2.1.2钢丝绳的存放
钢丝绳应存放在通风干燥的地方,防雨并避开热源、酸、碱等危及钢丝绳性能的介质环境。
在保管期间,对钢丝绳应进行定期检查,及时清理粘附的砂子、泥土,并涂保护油脂。
6.2.1.3钢丝绳的展开
(1)解卷时应将绳盘放在专用支架上,也可用一根铁管穿入绳盘孔,两端套上绳索吊起,将绳盘缓缓转动;
(2)展开过程中,如果出现制造、运输或保管方面的较大缺陷,不得继续展开;
(3)钢丝绳的端部在展开过程中必须防止松散;
(4)在展开过程中,必须防止钢丝绳受到磨损、擦伤、弯折、打结、裂咀、松散等意外损伤;
(5)在展开过程中,钢丝绳不得在土壤、岩石、树桩、钢结构或钢筋混凝土构筑物上拖牵;
(6)端部及每隔一定距离,应设置专人监视,并配备与指挥人员联系的通讯工具。
(7)绳盘损坏、钢丝锈蚀、铭牌或证书不符合设计要求的不得展开;
6.2.1.4钢丝绳在承载前应详细检查表面的涂油情况,受到破坏的涂油层应进行补涂;
6.2.1.5钢丝绳在卷筒上固定应牢固,吊具在最低位置时,卷筒上预留的安全圈不应少于2圈。
6.2.1.6多余的钢丝绳端头应剪掉,剪切前应在切割处需保留的一侧的10-20mm用铁丝扎紧,捆扎长度为绳径的1-4倍,再用切割工具切断。
6.2.1.7新钢丝绳不要立即在高速、重载下直接使用,而要在低速、中载条件下运行一段时间,使新绳适应使用状态后,再逐步提高钢丝绳运行速度和加大提升载荷,即新钢丝绳在进行高速、重负荷作业前必须经过初期磨合阶段。
6.2.2轨道安装
钢轨如有弯曲、歪扭等变形,应按下列规定矫形,经检验合格后,方可进行安装。
⑴钢轨上、下及侧面的弯曲度不大于1/1500,全长不应大于2mm,钢轨两端面应平直,其倾斜值不应大于1mm。
⑵钢轨基础螺栓对轨道中心线距离的偏差不应超过±2mm,轨道安装后,螺纹应露出2~5扣,全部螺栓的顶面应平齐,高差不大于2mm。
⑶轨道安装的允许偏差如下:
·轨道实际中心线对轨道设计中心线的位置允许偏差为3mm;
·大车轨距允许偏差为±5mm;小车轨距允许偏差为±3mm;
·轨道纵向弯曲度为1/1500,且全行程不超过2mm。
·轨道横向倾斜度为1/100轨宽;在每根轨道的两端和中间测量,同一断面上,两根轨道的标高相关不应大于5mm。
⑷轨道接头应符合下列要求:
·接头左、右、上三面的错位均不应大于1mm。
·两平行轨道的接头位置应错开,其错开距离不应等于门机前后车轮的轮距。
·接头间隙应符合图纸规定,其偏差不应超过±1mm。
6.2.3门架安装
将左右门腿分别和各边的横梁相连接,借助于辅助支承,保证门腿中心线与轨面垂直,然后将门架的上部结构与门腿上平面相焊,焊缝必须可靠。
⑴吊装过程中应防止梁的变形和局部损害。
⑵四条门腿的安装中心线(轨距和基距)偏差应分别5mm,两对角线偏差5mm。
⑶门腿中心线垂直度偏差1/2000H(H为门腿的测量高度)。
⑷四条门腿与主梁的连接平面标高差8mm。
⑸主梁上小车轨道的轨面高差,在同一横截面上5mm,轨道纵轴线方向的坡度2‰。
6.2.4安装夹轨器、电缆卷筒及电气设备
将大车的夹轨器、电缆卷筒及电气设备依次按照其使用说明书和图纸上的具体要求就位安装。
6.2.5各限位装置的安装
各限位装置按照图纸上规定的极限位置要求,试车时安装并进行精确定位和调整。
各闸门的底坎由于施工时地基下沉,其实际高程可能与理论值存在差别,应按现场实测值进行修正。
确定各孔闸门的下限时,各起升机构的下极限(最低点)
6.2.6门机电气设备安装
门机电气设备安装应符合《电气装置安装工程施工及验收规范》(GB232-82)第八篇门机电气装置篇的规定。
7试运转
7.1无负荷试运转
进行无负荷试运转时,起升机构和大、小车运行机构应分别在全行程内往返三次,检查结果应符合以下要求:
(1)电动机运行应平稳,无异常响声,三相电流应平衡。
发现异常,非专业技术人员不得随意拆解内部元件。
(2)电气设备应无异常发热现象。
(3)限位开关、保护装置及联锁装置等动作应准确可靠。
(4)控制器的触头应无烧损现象。
(5)大车滑触线滑动应平稳,不应有卡阻、跳动及严重的冒火花现象。
(6)所有机械部件运转时,均不应有冲击和其它异常声音。
(7)钢丝绳与机架、门槽等无任何擦碰。
(8)制动器闸瓦与轮面的间隙应合适,停机时抱闸可靠、平稳。
(9)轴承和齿轮的润滑应良好,轴承温升不超过65℃。
电机温升不应超过产品样本的规定。
7.2静负荷试验
7.2.1静负荷试验,应按其额定负荷的75%、100%和125%分级进行。
7.2.2静负荷试验时,门机应停在靠近闸墩处。
7.2.3起吊1.25倍额定负荷,在离地面约100mm处,停留10分钟,然后卸去负荷,检查门架和梁的永久变形,反复三次后,测量梁的实际上拱度和门架跨度尺寸变化,测量值应符合规范规定。
7.2.4起吊额定负荷,检查梁的挠度值及门架尺寸变化,测量值应符合规范规定。
7.3动负荷试验
动负荷试验时,应起吊1.1倍额定运行负荷,进行升降和往返走行试验。
检查传动机构、制动系统、保护装置工作情况以及振动情况,试验项目和要求应符合规范规定。
8.润滑
8.1散点润滑
8.1.1定期检查减速器的轴承润滑是否良好,及时补充润滑油。
要求轴承工作时的温升不得超过65℃。
8.1.2定期检查减速器的油位及密封情况,及时排除漏油、补充新油。
发现润滑油变质时应及时更换,换油时必须先将减速器零件、壳体用煤油清洗干净。
8.1.3定期对轴承添加润滑油脂,滚动轴承选用1~4号钙基润滑脂,冬季宜用1、2号,夏季宜用3、4号;每半年上一次,每隔一年至一年半清洗一次。
用量自定。
滑动轴承选用1~4号钙基润滑脂,冬季宜用1、2号,夏季宜用3、4号,3~6个月上一次,用量自定。
8.1.4钢丝绳应定期润滑,选用ZG-S石墨钙基润滑脂(ZBE36002-88),不加热涂抹,初期3~6个月一次,1年后,半年~1年一次,用量约每米30~60g。
8.2集中润滑
8.2.1根据集中润滑系统说明书进行定期维护和保养。
8.2.2集中润滑系统采用递进式分配器,使用时应注意下列事项:
(1)接头和管线的连接要牢靠,不得有泄漏;
(2)安装分配器时,柱塞必须确保处于水平位置。
安装后分配器动作必须准确、灵活,无泄漏。
(3)确保使用的润滑脂合格。
分配器内柱塞与油腔之间的配合比较精密,间隙配合公差一般为3μm。
若使用劣质润滑脂,则润滑脂在润滑周期间隙内会在高压(3~4MPa)作用下产生离析现象,即原油同皂基分离,如果时间足够长,如7天以上,皂基就会凝固在柱塞导环槽中以及供油腔中,这就导致分配器即使在30MPa的压力下也处于堵塞状态。
建议根据不同工作环境使用不同的润滑脂:
-30℃~-10℃,使用000号锂基脂;
-10℃~10℃,使用1号锂基脂;
〉10℃,使用2号锂基脂。
8.2.3故障监测与排除
8.2.3.1故障检测
(1)分配器堵塞检测:
配有行程指示器的分配器很容易检测。
将柱塞锁紧螺钉拆下,拧进行程指示器,如果指示销钉弹出,则表明由此出口内柱塞运动自如,不存在堵塞。
反之,则可认定该分配器存在故障。
(2)如果没有安装指示器则可按照下述方法检测:
1)拆下主管线,启动润滑泵确定是否可正常出油;
2)拧上主管线,将三通换向阀置于润滑侧,然后把分配器出油口下方对应的螺堵逐个取出,且每次都将泵启动,螺堵打开后,若润滑脂大量溢出,则表明该片存在堵塞。
将故障分配器拆下,并对该片做好标记。
3)如果主分配器无故障,则将次级分配器按上述方法进行检查。
8.2.3.2故障排除
检测到故障时,应取出故障分配器,按下述方法排除故障:
(1)松开出油口下方对应的螺堵,往复推动柱塞(注意不要推出),如果柱塞运动自如,可将螺堵拧回,依次检查其它分配器块。
(2)将已确定的运动困难的柱塞取出,检查分配器内孔及表面是否有划伤,如划伤严重,需将此片分配器进行更换(注意:
各柱塞不可互换)。
(3)如果柱塞及内孔表面有硬油脂的痕迹,表明整块分配器都需要清洗,此时用手动油枪将分配器加压到20MPa,然后浸入大约90℃的热水中。
压力降至0MPa后,再次用油清洗,以便彻底清除残余油脂。
相应的输油管线也应彻底清洗。
(4)检测并清洗完所有的分配器块后,按以前标好的顺序安装好,注意密封圈的正确安装位置,不允许缺损或突出,检查首块、中间块和末块之间的密封应完好。
为避免柱塞阻塞,安装螺栓时应使用供货商推荐的拧紧转矩。
(5)最后,用油枪向分配器内注油,检测分配器动作正常后装入系统,启动检查整个系统。
9门机使用要求及注意事项
9.1一般性使用要求
(1)门机司机必须经过培训、考核合格,并持有操作证才准予操作。
(2)司机接班时,应检查制动器、吊钩、钢丝绳和安全装置。
发现性能不正常,应在操作前排除。
(3)开车前,必须鸣铃或报警。
操作中接近人时,亦应给予继续铃声或报警。
(4)操作