平面定輪鋼閘門(mén)&平面滑動(dòng)鋼閘門(mén)&弧形鋼閘門(mén)主梁、面板、吊座計(jì)算參數(shù)：
1、一般說(shuō)明
本涵閘孔口尺寸 3×3m ，計(jì) 1 孔。采用平面鋼閘門(mén)，門(mén)高 3.3m，Q235 實(shí)腹式多主梁焊接結(jié)構(gòu)，焊條 E4303，懸臂式主滾輪支承。主滾輪材料 ZG310-570，主軸材料 45 號(hào)鋼，軸襯材料 ZQAl9-4 鑄鋁青銅，側(cè)向采用 MC油尼龍側(cè)滑塊，止水采用 P型及條形橡皮止水。采用QL-100KN 手電兩用螺桿式啟閉機(jī)啟閉，計(jì) 1臺(tái)。本工程閘門(mén)按遠(yuǎn)景行洪水位組合計(jì)算。水位組合：項(xiàng) 目 上游 下游
孔徑計(jì)算 2.67 2.54
穩(wěn)定（設(shè)計(jì)） 2.20 7.42（近期）
穩(wěn)定（校核） 2.20 9.37（遠(yuǎn)景）
消 能 2.67 1.67
啟閉門(mén)*水位差按近期水位組合計(jì)算。
2、面板計(jì)算
閘門(mén)所受總水壓力 P=733.4KN。
面板計(jì)算厚度 δ=11.4mm,考慮面板腐蝕等因素，取δ=12mm。
3、主梁計(jì)算
主梁計(jì)算線(xiàn)載 q=118.5kN/m， L0=3.3m， L=3.1m， Mmax=160.8KN.m，
Qmax=183.7KN。
斷面-10×372，-16×160，面板作用有效寬度B取 650mm。
Wmin=1302773mm3
Smax=1009111mm3
應(yīng)力 σmax=123.5N/mm2<[σ]=160N/mm2
τmax=52.1N/mm2<[τ]=95N/mm2
撓度 fmax=2.54mm
fmax/L0=1/1299.2<[f/L]=1/750 鋼閘門(mén)設(shè)計(jì)說(shuō)明 2
4、主滾輪設(shè)計(jì)
計(jì)算*輪壓 P=183.4kN（下滾輪） ，主輪半徑 R=265mm，輪緣寬度b=100mm，
軸套為 ZQAl9-4鑄鋁青銅。
主輪計(jì)算:
ZG310-570屈服點(diǎn) σs =310N/mm2
軌道 Q235鋼屈服點(diǎn)σs =235N/mm2，取 Q235 鋼 σs 值。
σmax=0.418[1.1×P×E/(b×R)]0.5
=523.5N/mm2<3.0σs =705N/mm2，滿(mǎn)足要求。
輪軸計(jì)算：材料45號(hào)鋼，輪軸直徑取d=150mm。
q=2017.4kN/m
Mmax=26.23kN.m，Qmax=201.8kN
σmax=79.21N/mm2<[σ]=145N/mm2
τmax=15.3N/mm2<[τ]=95N/mm2,均滿(mǎn)足要求。
軸套計(jì)算：材料 ZQAl9-4鑄鋁鐵青銅
σcg=Pl/dbl
=1.1×183400/(120×100)
=16.82N/mm2<[σcg]=145N/mm2
軸承板計(jì)算：選 14mm厚 Q235 鋼板 2 塊
σcj=N/dΣδ
=1.1×183400/(150×28)
=48.1N/mm2<[σcj]=80N/mm2，滿(mǎn)足要求。
5、啟閉力計(jì)算
為確保工程安全，及增強(qiáng)閘門(mén)調(diào)控能力，按近期水位計(jì)算啟閉力。遠(yuǎn)景水位時(shí)閘門(mén)處于關(guān)閉擋水狀態(tài)。
作用在閘門(mén)上總水壓力 W=533.9kN
作用在止水上總水壓力 Pzs=17.23kN
采用滑動(dòng)軸承，滾輪 R=265mm，輪軸 r=60mm。
滑動(dòng)摩擦系數(shù) f1=0.25（鋼對(duì)鑄鋁青銅）
滾動(dòng)摩擦系數(shù) fk=1mm。
Tzd=30.22kN 鋼閘門(mén)設(shè)計(jì)說(shuō)明 3
Tzs=12.06kN
啟門(mén)力 FQ=91.44KN，
閉門(mén)力 Fw=17.44kN，
持住力 Ft=-1.58kN。
采用 QL-100KN螺桿啟閉機(jī)啟門(mén)，利用螺桿壓力閉門(mén)。
6、吊座計(jì)算
吊軸 采用 Q235鋼，[τ]=65N/mm2 采用單吊點(diǎn)。
啟吊力： P=100KN
吊軸每邊剪力： V=P/2=50KN
需要吊軸截面積：
A=V/[τ]=50×103/65=769mm2
故吊軸直徑 d ≥(A/0.785)1/2= 31.3mm
取直徑d=50mm
吊耳板強(qiáng)度驗(yàn)算
按局部緊接承壓條件[σcj]=80N/mm2
t=P/d[σcj]
=100×103/50×80=25mm 取 t=28mm。
吊耳孔壁拉應(yīng)力：σk=σcj(R2+r2)/(R2-r2)
式中 σcj=P/td
=100×103/28×50=71.4N/mm2 <[σj]=80N/mm2
σk=71.4(752+252)/(752-252)
閘門(mén)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求
鑄鐵閘門(mén)主要由門(mén)框、門(mén)體、導(dǎo)軌、楔緊裝置、密封面等部件組成。電動(dòng)閘門(mén)可在現(xiàn)場(chǎng)控制，也可在控制室進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，將運(yùn)行信號(hào)和故障信號(hào)送到控制室。自動(dòng)控制時(shí)由PLC系統(tǒng)控制設(shè)備的運(yùn)行。所有鑄鐵部件經(jīng)過(guò)時(shí)效處理或高溫回火處理，重要零部件采用樹(shù)脂砂造型工藝。門(mén)框、門(mén)體按*工作水頭設(shè)計(jì)，其拉伸、壓縮和剪切強(qiáng)度的安全系數(shù)不小于5，撓度不大于構(gòu)件長(zhǎng)度的1/1500，導(dǎo)軌的拉伸、壓縮和剪切強(qiáng)度的安全系數(shù)不小于5。
1．門(mén)框
門(mén)框由球墨鑄鐵整體澆鑄而成，門(mén)框兩側(cè)自帶導(dǎo)槽，精加工之后作門(mén)體升降的導(dǎo)軌。門(mén)框平面經(jīng)龍門(mén)刨及立車(chē)精加工并分別加工一道槽，以便鑲?cè)肭嚆~密封面。
門(mén)框按規(guī)定的*設(shè)計(jì)水頭設(shè)計(jì)；抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度的安全系數(shù)至少為5。
2．門(mén)體
門(mén)體為整體鑄造的方形或圓形平板，并在迎水面自帶***筋，***筋的數(shù)量視閘門(mén)規(guī)格大小而定，一般間距為250-350mm之間，門(mén)體平面精加工并帶有鑲銅條的槽，以便鑲?cè)肭嚆~密封面，門(mén)體兩側(cè)精加工與門(mén)框側(cè)槽配合，形成上下滑軌。門(mén)體上端有吊耳，吊耳為鑄鋼，門(mén)體與吊耳的兩接觸面精加工之后用螺栓固定，吊耳的銷(xiāo)軸孔用鏜床加工。
3．導(dǎo)軌
門(mén)導(dǎo)軌用與門(mén)框同樣的材料制造，擰緊在門(mén)框上或門(mén)框整體澆鑄，所有的支承面及接觸面需經(jīng)機(jī)械加工。
導(dǎo)軌的長(zhǎng)度是當(dāng)門(mén)體處于全開(kāi)啟位置時(shí)，能支承門(mén)板垂直高度的一半，同時(shí)采取必要的措施以防止導(dǎo)軌上螺栓的橫向移動(dòng)。
螺栓的尺寸具有能承擔(dān)來(lái)水壓力和楔塊作用所產(chǎn)生的全部推力，安全系數(shù)為5。導(dǎo)軌上裝有鋁鐵青銅制成的***嵌條作為門(mén)體開(kāi)啟與關(guān)閉的滑動(dòng)面。導(dǎo)軌按*工作水頭設(shè)計(jì)，其拉伸、壓縮和剪切強(qiáng)度的安全系數(shù)不小于5，在閘門(mén)開(kāi)啟到*位置時(shí)，其導(dǎo)軌的頂端高于閘板的水平中心線(xiàn)。
4．鍥緊裝置
楔緊裝置由楔座、楔塊組成，楔座牢固地連接在門(mén)框兩側(cè)的適當(dāng)位置上，當(dāng)門(mén)體全閉時(shí)，與門(mén)體上的楔面完全接觸。
楔座采用鑄鐵或更好的材料加工，楔塊采用錫青銅制作，并應(yīng)經(jīng)精加工，以保證二斜面*面積的接觸。
楔緊裝置緊固件及定位螺絲牢固地與門(mén)框?qū)к壓烷T(mén)體連接，并有足夠的可調(diào)性，經(jīng)***終調(diào)整后予以固定，楔緊裝置的可調(diào)部分設(shè)在門(mén)框上。配對(duì)楔塊的傾斜度按下列要求選擇，只需在桿上施加***小的作用力就可在閘門(mén)支撐面上產(chǎn)生*的壓緊力、從而達(dá)到*的水密性。
5．密封面
門(mén)體和門(mén)框的支承面用軋制或擠壓的鋁鐵青銅條制成，并應(yīng)牢固地安裝在經(jīng)加工的門(mén)框和門(mén)體的槽中，以保證在門(mén)框與門(mén)體的使用期間保持原位而不發(fā)生變形、松動(dòng)現(xiàn)象。門(mén)體和門(mén)框上經(jīng)加工的凹槽在安裝支承條之前涂一層防水粘結(jié)劑，以保證水密性，支承面經(jīng)精加工。
6．推力螺母
每座閘門(mén)的推力螺母要求足夠的設(shè)計(jì)余量，?以承受在*運(yùn)行水頭下開(kāi)啟或關(guān)閉閘門(mén)時(shí)所產(chǎn)生的推力，***小安全系數(shù)為5。
6．推力螺母
每座閘門(mén)的推力螺母要求足夠的設(shè)計(jì)余量，?以承受在*運(yùn)行水頭下開(kāi)啟或關(guān)閉閘門(mén)時(shí)所產(chǎn)生的推力，***小安全系數(shù)為5。
7．絲桿
絲桿由圓鋼制成梯形螺紋，其精度達(dá)到7e級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，螺紋長(zhǎng)度比門(mén)體行程高度加長(zhǎng)200mm，閘門(mén)處于關(guān)閉位置時(shí)，螺紋超出啟閉機(jī)50mm，絲桿總長(zhǎng)度超過(guò)5000mm時(shí)，需作分段加工，其接頭采用圓鋼加工成內(nèi)圓孔，并用圓鋼鉸制螺栓將絲桿和接頭固定。接頭用固定工裝加工，可與相同規(guī)格的絲桿互換配合。絲桿總長(zhǎng)度超過(guò)4000mm時(shí)，需增設(shè)軸導(dǎo)架，軸導(dǎo)架由鑄鐵襯套管安裝在鑄鐵托架上組成，鑄鐵托架固定在池壁上，導(dǎo)管與托架都可在兩個(gè)方向進(jìn)行調(diào)節(jié)，絲桿下部焊有圓鋼銷(xiāo)套，用銷(xiāo)軸與門(mén)體相連。
8.手電二用啟閉裝置
驅(qū)動(dòng)機(jī)為三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓380V，頻率50HZ。電動(dòng)機(jī)的額定功率大于*實(shí)耗功率15%。
電機(jī)軸承壽命不少于10萬(wàn)小時(shí)。
電機(jī)有過(guò)載保護(hù)，其信號(hào)的類(lèi)別明確，能滿(mǎn)足自控或電氣***接線(xiàn)要求。?電機(jī)表面防護(hù)能長(zhǎng)期適應(yīng)于各種氣候條件、各種工況和電機(jī)的*溫升要求。?電機(jī)的絕緣等級(jí)為E級(jí)以上。?電機(jī)的防護(hù)等級(jí)為IP65.
電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)指示式開(kāi)度計(jì)、雙向過(guò)力矩保護(hù)裝置及螺桿的護(hù)罩，采用手輪操作時(shí)，手操作力不得大于150N。
電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的*輸出轉(zhuǎn)矩大于額定轉(zhuǎn)矩的3倍，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不低于15分鐘。采用AUMA、ROTORK、SIPOS等類(lèi)似品牌。
