双向门机使用说明书.docx
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双向门机使用说明书
四川省雅砻江官地水电站
进水口2500kN/500kN/500kN双向门机
安装使用说明书
黄河勘测规划设计有限公司
葛洲坝集团机械船舶有限公司
二○一一年六月
目录
1用途1
2主要技术参数2
2.1主起升机构2
2.2小车运行机构3
2.3大车运行机构3
2.4回转吊起升机构4
2.5回转吊回转机构5
2.6主机房检修吊6
2.7电源6
3组成及工作原理6
3.1主小车7
3.1.1主起升机构7
3.1.2小车运行机构8
3.1.3小车架9
3.1.4机房9
3.2回转吊9
3.2.1回转吊起升机构9
3.2.2回转吊回转机构11
3.3大车运行机构11
3.4门架12
3.5单双吊点变换12
3.6大车轨道13
3.7电缆卷筒13
3.8司机室14
3.9大车定位系统14
3.10抓梁14
3.11液压清污抓斗15
4运行方式15
4.1机构间的联锁15
4.2有关速度的选择15
5．电控操作与设备安装16
5.1概述16
5.2电源操作17
5.3大车操作17
5.3.1大车行走18
5.3.2大车支轨器和电缆卷筒19
5.3.3闭锁与保护20
5.4主起升操作20
5.4.1提升21
5.4.2下降22
5.4.3单吊点/双吊点切换22
5.4.4闭锁与保护23
5.5小车23
5.5.1小车行走23
5.5.2小车停机24
5.5.3闭锁与保护24
5.6自动抓梁操作24
5.6.1穿销25
5.6.2退销25
5.6.3闭锁与保护25
5.7回转吊26
5.7.1起升机构26
5.7.2回转机构28
5.8清污机操作29
5.8.1清污抓斗闭合29
5.8.2清污抓斗打开29
5.9电控设备安装29
6安装30
6.1安装注意事项30
6.2安装程序及技术要求31
6.2.1钢丝绳安装31
6.2.2轨道安装33
6.2.3大车运行机构安装33
6.2.4门架安装34
6.2.5小车安装34
6.2.6安装支轨器、电缆卷筒及电气设备35
6.2.7各限位装置的安装35
6.2.8门机电气设备的安装36
7.润滑36
7.1散点润滑36
7.2集中润滑38
8试运转40
8.1无负荷试运转40
8.2静负荷试验41
8.3动负荷试验41
9门机使用要求及注意事项42
9.1一般性使用要求42
9.2司机特别注意事项43
10门机的安全技术检查44
10.1运行环境的检验44
10.2行走部分的检查45
10.3金属结构的检查45
10.4各机构和零部件的检查45
11门机重要部件的检修50
11.1制动器的检修50
11.1.1电动推杆50
11.1.2制动轮51
11.1.3闸瓦52
11.1.4制动器架52
11.1.5制动器的调整53
11.2减速器的检修53
11.3联轴器的检修54
11.3.1卷筒联轴器的检修54
11.3.2弹性柱销联轴器的检修55
11.4主要电器元件的检修55
12维护保养55
12.1台班保养56
12.2一级保养56
12.3二级保养57
12.4中修及大修57
13有关本说明书的说明58
四川省雅砻江官地水电站工程
进水口2500kN/500kN/500kN双向门机
安装使用说明书
1用途
本门机安装在电站进口1334.0m平台，主要用于：
（1）操作电站进水口检修闸门；
（2）操作电站进水口拦污栅；
（3）快速闸门及液压启闭机的安装与检修；
（4）进水口平台零星物品的吊运；
2500kN/500kN/500kN双向门机主起升机构设一套液压自动抓梁用于操作电站进水口检修闸门，同时还承担快速闸门及液压启闭机的安装与检修。
门机上游左、右两侧各设一套500kN回转吊，设一平衡梁用于操作电站进水口拦污栅；同时还承担进水口平台零星物品的吊运。
2主要技术参数
2.1主起升机构
额定起重量2500kN
工作级别Q2
起升高度43m
轨上扬程22m
起升速度
重载0.25～2.5m/min
轻载0.25～5.0m/min
滑轮组倍率6
卷筒直径1.5m
钢丝绳型号46ZAB6×36SW+IWR1770ZS
总传动比240.91
减速器QJS-D710
工作制动器SKP50-09
安全制动器SKP50-09
电动机型号YZPBF355L2-8
功率160kW
转速742r/min
变频范围5～100Hz
限位开关BGD-400
高度指示器EAM58CR10系列（德国ELCO）
荷载传感器PR6201/3430t
测风仪WJ-1
2.2小车运行机构
运行荷载1250kN
运行速度0.5～5m/min
行走距离～9.5m
工作级别Q2
轨距6.1m
轮距4.9m
轨道型号QU100
车轮直径700mm
车轮数量8
主动轮数量4
减速器型号LHYM3-3E170B-B-Y2（日本住友）
传动比578
电动机型号FA100L-4（日本住友）
功率4×2.2kW
转速1410r/min
变频范围5～50Hz
行程限位开关LX10-11S
防爬器NLIFPⅡ型
2.3大车运行机构
运行荷载1250kN
运行速度
满载（携闸门）2～20m/min
行走距离～132m
工作级别Q2
轨道型号QU120
轨距15m
轮距10m
车轮直径700mm
车轮数量16
主动轮数量8
减速器型号LHYM10-3E175-B-Y2（日本住友）
传动比151
电动机型号F132S-4（日本住友）
电动机功率8×7.5kW
电动机转速1420r/min
变频范围5～50Hz
行程限位开关LX10-11S
支轨器QDZ-C-A
2.4回转吊起升机构
额定起重量500kN
工作级别Q2
起升高度20m
轨上扬程17m
起升速度5.0m/min
滑轮组倍率2
卷筒直径0.7m
钢丝绳型号34ZAB6×36SW+FC1770ZS
总传动比186.08
减速器QJRS-D450
工作制动器SKP50-05
安全制动器SKP50-05
电动机型号YZR280S-8
功率52kW（S3-25%）
转速712r/min
限位开关BGD-400
高度指示器EAM58CR10系列（德国ELEC）
荷载传感器轴销式（30t）
2.5回转吊回转机构
回转荷载500kN
工作级别Q2
回转半径10.5m
回转速度0.4m/min
回转角度〜180°
减速器DVF-1140PR（日本住友）
总传动比2375.623
减速器389
开式齿轮6.107
限位开关LX10-11S
缓冲器HX-160
2.6机房检修吊
型号MD1-3-30D
额定起重量30kN
起升高度30m
起升速度8/0.8m/min
运行速度20m/min
轨距5.44m
起升电机功率4.5kW
运行电机功率0.4kW
工作级别Q2
2.7电源
总电源三相交流，380V，50Hz
供电方式门机磁滞式电缆卷筒JZD500-70-4P
抓梁磁滞式电缆卷筒JZA20-43-15K小车移动滑车
3组成及工作原理
四川省雅砻江官地水电站工程进水口2500kN/500kN/500kN双向门机主要由2500kN主小车、两套500kN回转吊、大车运行机构、门架、电缆卷筒、支轨器、司机室、大车轨道、小车供电装置、电气设备、1套液压自动抓梁、1套平衡梁等组成（见下图）。
3.1主小车
主小车主要由主起升机构、小车运行机构、小车架、机房、检修吊、防爬器等组成。
移动方向与门机大车运行方向垂直。
3.1.1主起升机构
门机主起升机构为单吊点，采用一套传动机构进行驱动，传动机构包括卷筒装置、减速器、电动机、制动器、联轴器和动、定滑轮组等。
主起升机构的卷筒与开式大齿轮通过剪力套筒连接，开式小齿轮固定于减速器低速轴上。
钢丝绳在卷筒上采用3层缠绕。
减速器为QJS系列中硬减速器，在减速器高速轴上，设有两套制动器，一套工作制动器，一套安全制动器。
主起升机构的传动路线是：
YZPBF355L2-8电动机→QJS-D710减速器→开式齿轮→卷筒装置→滑轮组→液压抓梁→闸门（升、降）。
主起升机构安装有限位开关、高度指示器和荷载限制器，其中高度指示器预置起吊、关闭闸门过程中所需控制的各个位置，限位开关控制起升机构的上、下极限位置，起辅助保护作用。
荷载限制器具有超载和欠载保护功能，以防止起升机构超负荷运行。
当起升荷载达到90%额定荷载时，荷载限制器发出报警信号，当起升荷载达到110%额定荷载时，自动切断起升机构电源。
当起升机构带闸门下降过程中，出现卡阻（欠载）时，荷载限制器发出报警信号，并自动切断起升机构电源。
当抓梁不带闸门下降时，荷载限制器不投入工作。
卷筒采用焊接结构，两端通过卷筒轴支承在轴承支座上。
卷筒上设有左、中、右3种挡环，绳槽为代表当今先进技术水平的折线绳槽。
电动机采用变频电动机，变频范围5-100Hz，5-50Hz为恒转矩，50-100Hz为恒功率。
在工频和标准接电持续率（S3-40%）下，额定功率为160kW。
通过变频调速，主起升机构在重载工况下（0.6-1倍额定荷载段内）起升速度控制在0.25-2.5m/min，轻载工况下速度可超过2.5m/min，空钩情况下最大可达5.0m/min。
动滑轮组采用全封闭护罩，吊板上装有手摇移轴装置及平衡配重块。
3.1.2小车运行机构
小车运行机构采用分散驱动方式，机构总轮数为8个，主动轮4个。
即采用对半驱动方式。
驱动装置采用日本住友公司生产的“三合一”减速电机全封闭驱动装置，配套电机为FA系列变频电机，变频范围为5-50Hz。
小车运行机构配备有四套电动防爬器，停车时防爬器铁楔自动落下阻止车轮转动，以防大风推动小车行走。
小车运行机构设有极限行程开关，以限制小车的行程，并起保护作用。
3.1.3小车架
小车架主要受力构件为焊接箱型梁结构，主车架分二节，节与节之间采用高强螺栓连接。
走台为工地焊接。
车架上设有吊物孔和通往门架上平台的梯子，吊物孔设有活动盖板门。
·3.1.4机房
小车机房采用型钢骨架外贴彩色夹芯板的结构形式。
为便于采光，四周墙壁上开有多扇固定或活动有机玻璃窗户。
小车机房设有空气调节设备和一台起重量30kN、跨度5.44m的检修桥吊。
小车避雷和测风设备与主起升机构共用。
3.2回转吊
回转吊主要由回转吊起升机构、回转机构、机架、臂架、拉杆、机房、司机室等组成。
门机共设置两套回转吊，上游左右两侧各一套。
3.2.1回转吊起升机构
回转吊起升机构为单吊点，采用集中驱动方式。
传动机构包括卷筒装置、减速器、电动机、制动器和动、定滑轮组等。
回转吊起升机构的卷筒与开式大齿轮通过剪力套筒连接，开式小齿轮固定于减速器低速轴上。
钢丝绳在卷筒上采用单层缠绕。
减速器为QJRS系列中硬减速器，在减速器高速轴上，设有两套制动器，一套工作制动器，一套安全制动器。
主起升机构的传动路线是：
YZR280S-8电动机→QJRS-D450减速器→开式齿轮→卷筒装置→滑轮组→平衡梁→拦污栅（升、降）。
回转吊起升机构安装有限位开关、高度指示器和荷载限制器，其中高度指示器预置起吊、关闭闸门过程中所需控制的各个位置，限位开关控制起升机构的上、下极限位置，起辅助保护作用。
荷载限制器具有超载和欠载保护功能，以防止起升机构超负荷运行。
当起升荷载达到90%额定荷载时，荷载限制器发出报警信号，当起升荷载达到110%额定荷载时，自动切断起升机构电源。
当起升机构带闸门下降过程中，出现卡阻（欠载）时，荷载限制器发出报警信号，并自动切断起升机构电源。
当抓梁不带闸门下降时，荷载限制器不投入工作。
卷筒采用铸钢铸造，两端通过卷筒轴支承在轴承支座上。
卷筒采用螺旋绳槽。
电动机采用绕线电动机，频率50Hz。
在接电持续率（S3-25%）下，额定功率为52kW。
动滑轮组采用全封闭护罩。
机房采用型钢骨架外贴彩色夹芯板的结构形式，四周墙壁上开有多扇固定或活动有机玻璃窗户。
3.2.2回转吊回转机构
回转吊回转机构由电动机、制动器、力矩联轴器、减速器、开式齿轮等组成。
回转机构电动机通过带制动轮的力矩联轴器与减速器相联接，再经一级开式齿轮减速后，驱动回转吊旋转。
减速器为日本住友公司生产的DVF系列垂直轴行星齿轮减速器。
在减速器高速轴上，设有一套制动器。
高速轴端的力矩联轴器起过载保护作用。
回转吊回转机构的传动路线是：
YZRE160L-6电动机→DVF-1140PR减速器→开式齿轮→回转吊（旋转）。
回转吊回转机构安装有限位开关和缓冲器，当左旋或右旋90°时，限位开关动作，回转吊停止旋转。
当限位开关失灵时，缓冲器起保护作用。
3.3大车运行机构
大车运行机构采用分散驱动方式，机构车轮总数16个，其中主动轮8个，即采用对半驱动方式。
驱动装置采用日本住友公司生产的LHYM系列减速电机全封闭驱动装置，配套电机为F系列变频电机，变频范围为5-50Hz。
大车运行机构配备有两套QDZ支轨器，停车时支轨器支住轨道，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。
3.4门架
门架由主梁、端梁、门腿、下横梁、中横梁等组成，采用箱形焊接结构，其中门腿为变截面箱形结构。
门架的拼接方式除主梁与门腿为焊接外，其余均为螺栓连接。
上部结构的梁体接头、中横梁与支腿的接头采用高强度螺栓连接，下横梁与支腿及大车运行机构采用普通螺栓连接。
门架上部结构的主梁设有小车运行轨道，轨道型号为QU100。
轨道两端设有车挡缓冲装置，靠近车档处设有限位开关撞尺，以确保小车在有效范围内安全运行。
门架上游侧均设有梯子，上游侧梯子除通向回转吊机房、司机室外，还通向上部结构。
上部结构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。
3.5大车轨道
大车轨道安装于电站进口1334.0高程平台，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Q120。
3.6电缆卷筒
门机采用一台磁滞式电缆卷筒供电。
电缆卷筒安装于门架下游侧的下横梁上，并配有电缆导向装置（夹线器），其具体位置由现场调整好后焊接。
门机供电采用中部出线形式，即电缆从轨道的中部引至电缆卷筒。
在坝顶高程1334.0m平台电缆出线部位设有电缆定位夹紧装置。
3.7司机室
门机共设3个司机室，一个主司机室，另外两个为副司机室。
司机室均采用全封闭结构，主司机室设在门架上游侧的中横梁上，两个副司机室分别设在两套回转吊的回转机架上。
主司机室可控制门机主起升机构、小车起升机构、小车运行机构、大车运行机构、支轨器等机构。
副司机室可控制门机回转吊起升机构、回转机构、大车运行机构、支轨器等机构。
司机室内设空气调节装置。
3.8抓梁
本门机携有1套液压自动抓梁。
1套液压自动抓梁用于操作电站进水口检修门。
液压自动抓梁可对闸门进行水下自动挂、脱，主要包括梁架、液压泵站、液压穿轴装置及信号装置等。
液压泵站主要由阀件、齿轮油泵、电动机、油箱、管路和密封罩等组成；液压穿、脱轴装置实际是一个活塞杆固定而缸筒移动的油缸。
信号装置用于抓梁吊耳轴与闸门吊耳孔的中心对准和穿脱轴的极限位置显示。
3.9集中润滑
门机安装美国林肯集中润滑系统五套，主起升小车一套，回转吊两套，大车运行二套。
润滑系统采用电控器，递进式分配器，程序控制，定时定量润滑，具有超压报警与油位报警等功能，并能在司机室操作与显示。
4运行方式
4.1机构间的联锁
门机的主起升机构、小车运行机构、大车运行机构、回转吊起升机构和回转吊回转机构之间均设有电气联锁装置，当其中任一机构工作时，其它机构均闭锁。
门机大车运行时，主钩携带的总荷重最大不超过1250kN，当超载时，行走机构将自动断电。
4.2有关速度的选择
本门机起升机构和运行机构均采用了变频调速技术，提高了门机使用的机动灵活性。
根据本门机的实际使用工况，门机使用时速度段的选择推荐如下：
（1）起升机构
起升机构重载（额定或接近额定荷载）或开启闸门冲水阀时以及短行程运行时，推荐采用慢速运行，但最低不要低于0.25m/min。
随闸门上升，荷载逐渐减小，速度可适当加快，但在闸门孔口范围内，建议最快不超过2.5m/min，即重载运行时，起升速度不允许超过2.5m/min。
超过孔口以上，荷载大幅下降（一般荷载可减少50%），起升速度可适当放大。
当为空钩上升时，速度最大可为5.0m/min。
闸门闭门时，速度调整与启门时相反。
（2）运行机构
大车运行机构在门机满载时（主起升带有闸门），推荐速度范围为2.0-20m/min，即满载时最大运行速度不超过20m/min；轻载（仅携带抓梁或空钩）运行时，推荐速度范围为2.0～20.0m/min，即轻载时最大行走速度不大于20.0m/min。
不论轻载还是满载，距离近时速度可低些，距离远时，速度应适当放快，以提高作业效率。
5电控操作与设备安装
5.1概述
门机的电源进线为380V三相不接地交流电源，从电站厂用高压盘经过门机大车电缆卷筒接线器引至门机上的箱式变电站。
变压器低压侧中性点接地（采用扁钢或35mm2铜芯电缆与门架焊接）。
箱式变电站低压侧AC380V/AC220V电源分为2路（1路动力、1路照明）引至总电源控制屏（A1），分别与总电源进线开关QF1、QF2的电源侧连接。
门机的控制系统核心是可编程控制器—PLC，采用西门子S7-300系列PLC，设主机与远程I/O。
主起升、大、小车均采用PLC-变频器控制，回转吊由PLC控制，电动机采用转子回路串接起动电阻的方式起动。
其他机构均采用PLC控制
司机室内人机界面采用LCD触摸屏加少量信号灯和仪表的方式。
PLC主机与远程I/O、LCD、变频器通过Profibus-DP现场总线进行通信。
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。
PLC的程序正确无误，LCD的画面完整，满足操作和显示的要求。
5.2电源操作
手动操作闭合箱式变电站内高压负荷开关和低压侧出线断路器。
手动操作闭合动力电源断路器QF1以及QF2、QF101、QF102，和各机构电气回路断路器或开关和各控制回路开关。
QF1可在各司机室操作SB1x紧急按钮进行远方操作跳闸。
KM0的接通或断开均在各司机室内操作钥匙开关SB2x实现。
若动力电源相序改变、缺相、断相，控制继电器K0动作，通过PLC使KM0不能接通或断开。
同时LCD“相序改变、缺相、断相保护动作”模拟信号灯闪烁、综合报警蜂鸣器发声报警。
当端梁电气室温度、湿度超过整定值时，LCD“温度、湿度高”模拟信号灯闪烁、综合报警蜂鸣器发声报警，运行人员应将空调及排风扇打开。
变频调速控制的各机构操作之前，按下联动台上“变频器上电”按钮1SB1，门机退出操作时，按下“变频器断电”按钮1SB2。
变频器故障复位时按下LCD上设置的“变频器复位”按钮。
5.3大车操作
在LCD上将大车行走信号显示画面调出。
在各司机室联动台上操作主令控制器3Sx。
主令控制器3Sx分为左行（以司机正常操作位置为基准）4挡（1、2、3、4）和右行4挡（1、2、3、4），中间为0位（断开位，下同），共9挡。
大车操作前应首先松开大车支轨器，待5HL2x、5HL3x灯亮时方可操作。
操作大车时，大车行走声光报警器发声，将3SA打在断开位置可以断开大车声光报警器发声。
大车设置了1套绝对值编码器，信号输入PLC，以轨道端头设定为0位，在LCD上设置每孔闸的中心线距轨道端头的距离。
5.3.1大车行走
欲操作某扇闸门时，在LCD上首先选定操作对象，在大车运行至距此扇闸门2米左右距离时开始减速，到达此扇闸门中心线位置时自动缓慢停机。
将3Sx打在“向左”或“向右”1挡位置，PLC接收到信号后首先松开大车支轨器，大车支轨器松开信号灯5HL2x、5HL3x亮，同时使大车制动器带电松闸，然后向大车变频器发出“向左”或“向右”行走命令，变频器输出转矩，使大车电机（3M1~3M8）运转，然后将3Sx打在“向左”或“向右”2、3、4挡位置，大车加速运行。
当操作3Sx至中间0位时，或保护动作时，或到达选定的某扇闸门时，PLC向变频器发出停机指令，变频器收到后使其输出为0，大车电机停机，同时使大车制动器、支轨器失电夹紧。
自动（保护动作）停机时LCD上“自动停在××闸门”或“××保护动作”模拟信号灯闪烁，停机后应将3Sx打向“0”位。
5.3.2大车支轨器和电缆卷筒操作
大车支轨器和电缆卷筒均由PLC控制。
大车支轨器及电缆卷筒的控制开关5SA和4SA安装在主司机室，设有手动控制和联动控制，手动控制仅在大车支轨器及电缆卷筒调试和检修时采用。
门机正常工作运行状态时，4SA和5SA控制开关应打在“联动”位置，如果在“手动”位置，PLC闭锁大车操作（操作3S×无效），在LCD上“4SA和5SA在手动位置”提示语句上的模拟信号灯闪烁。
同时综合报警蜂鸣器HA2发声3秒，以提示操作人员。
无论是手动控制还是联动控制，均需要通过PLC实施。
·手动控制
将4SA打在“手动”位置，PLC使电缆卷筒电机运转，可对其进行调试。
打在“切断”位置，PLC使电缆卷筒停止运转。
将5SA打在“松开”位置，PLC输出信号使支轨器松开，“上、下游侧支轨器松开”信号灯（5HL2、5HL3）亮时，表示支轨器已松开可以操作大车行走。
此时支轨器油泵电动机失电，电磁阀仍带电保压。
将5SA打在“夹紧”位置，PLC控制支轨器电磁阀失电夹紧，“上、下游侧支轨器松开”信号灯（5HL2、5HL3）灭时，说明支轨器已夹紧。
在大车行走过程中，如果误操作将5SA打在“夹紧”位置，PLC不执行支轨器“夹紧”命令，LCD上的“支轨器误操作”提示性语句模拟信号灯闪烁，同时PLC综合报警蜂鸣器HA2发声3秒，以提示操作人员。
·联动控制
将4SA和5SA控制开关打在“联动”位置，当操作大车行走时，PLC首先输出信号自动控制打开支轨器，然后按照5.3.1要求的顺序控制大车行走，PLC联动电缆卷筒运转。
当操作大车停止行走时，PLC控制电缆卷筒停止运转、支轨器失电夹紧。
5.3.3闭锁与保护
a）闭锁
大车运行时，PLC闭锁主起升、回转吊、自动抓梁、清污机等操作无效。
当主起升、回转吊荷重之和超过1200kN时闭锁大车运行。
b）保护
大车运行时，若大车变频器故障、大车的限位保护动作、电缆卷筒行程保护动作、大车及电缆卷筒电机过流保护、主回路短路保护动作时PLC作用于停机并驱动LCD使“XXX保护动作”模拟信号灯闪烁（故障消失时停止闪烁），同时PLC输出信号使综合报警蜂鸣器HA2发声10~30秒报警。
5.4主起升操作
由于不均匀沉陷造成依靠进口门机主起升操作的电站44扇闸门和12扇拦污栅各下限位置存在差异，在LCD上设置选门软按键，操作某扇闸门时应首先在LC
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