湘潭水利自控翻版閘門液壓啟閉機一般由液壓系統和液壓缸組成·在液壓系統的控制下，液壓缸內的活塞體內壁做軸向往復運動，從而帶動連接在活塞上的連桿和閘門做直線運動，以達到開啟、關閉孔口的目的。

液壓缸是液壓傳動中的執行元件,把液壓油的液壓能轉化為機械.液壓缸由缸體、端蓋、活塞、活塞桿、吊頭等零件組成.根據液壓缸內壓力油的作用方向可分為單作用液壓缸和雙作用液壓缸兩類.單作用液壓缸常是柱塞式或者套筒,也可以是活塞式.雙作用液壓缸形成兩個油腔,兩個油腔都可以進出壓力油。

適用范圍廣泛。液壓升降壩屬于低水頭擋水建筑物，廣泛使用于水利灌溉，水力發電，城市美化環境等方面。特別對于城市河流梯級開發，可形成寬闊的水面，增加城市風光帶，壩體上易于形成瀑布景觀，可有效改善生態人文環境，提高城市的社會環境等級。

1.1 對液壓系統的要求

1、一次、二次安全調壓保護，分別滿足啟門和閉門打開液控單向閥的壓力控制要求，并起安全保護作用。

2、方向控制，實現啟門和閉門動作，在此功能里設置了消除換向沖擊的功能，使閘門啟、停平穩。

3、任意位置鎖定，在任何開度均通過裝于油缸上的閥組實現安全鎖定，防止任何意外事故對閘門系統產生影響。

4、雙缸啟、閉門同步功能，通過流量調速閥分別控制兩只油缸的油量，如果兩側油缸在運行中產生了偏差，行程檢測裝置將發出偏差信號，相應的電磁鐵得、失電，把相對快速的油缸的多余流量放掉一部分，從而控制兩油缸的流量，進而消除偏差，此過程全程跟蹤，兩只油缸啟、閉門同步，偏差≤10mm。

1.2 液壓系統設計參數

1.2.1 主要技術參數

序號 名稱 參數 備注

1 zui大啟門力 2×1000KN

2 zui大閉門力 自重閉力

3 工作行程 6400mm

4 zui大行程 6200mm 暫定

5 油缸內徑 320mm

6 活塞桿直徑 180mm

7 油泵 25MCY14-1B 邵液

8 電動機(滿足SL41) Y180M-4-B5 18.5KW 1480rpm

9 有桿腔計算壓力 18.2Mpa

10 閘門關閉時間 約13min

11 閘門開啟時間 約13min

12 系統壓力等級 25MPa

2 液壓元件載荷計算

2.1 油缸的計算

2.1.1 油缸有桿腔作用面積

= （ - ） （2.1）

= （ - )

= 0.054950 0.055

D—— 活塞或柱塞直徑（m）。

——活塞桿直徑（m）

= （2.2）

1000 =

1000= 0.054950

=18.1818 18.2

式中 ——液壓缸拉力力（KN）

——工作壓力 （ ）；

2.1.2 油缸無桿腔作用面積

=π× /4= =0.0804m2

本計算主要依據下列標準和手冊

SL41-93水利水電工程設計規范和新版《機械設計手冊》

2.2 液壓油缸的缸徑、桿徑和工作壓力確定

根據招標文件技術條款：確定液壓缸徑和桿徑為：

缸徑D=Φ320mm，桿徑d=Φ180mm

由此計算出液壓系統工作壓力為：

P= =（4×1000×103）/（π×（3202-1802）=18.2MPa

式中F為啟門力，F=1000KN

2.3 缸筒壁厚計算

根據機械設計手冊，在此啟閉機系統中，3.2≤D/δ<16，故缸筒壁厚應用中等壁厚計算公式，此時：

δ= +C

ψ：強度系數，對無縫鋼管，ψ=1

C：用來圓整壁厚數

Py:液壓缸內zui高工作壓力。Py=23.2MPa

D：缸筒內徑

[σ]= [σs]/ 5=600/5=120MPa

δ=23.2×320/(2.3×120-3×18.2)×1+C=(19.95+C)mm

得：Φ320+28.5×2=Φ377mm

故油缸缸筒外圓D1=377mm.

2.4 缸筒強度校核

根據SL41-93，缸體合成應力按下式計算：

σ= ≤[σ]

式中：[σ]=120MPa

σ1z：縱向應力：σ1z= =32.45 MPa

σh1：環向應力：σh1= =115.9 MPa

P：工作壓力，P=18.2MPa

D：油缸缸徑，D=Φ320mm

d：油缸桿徑，d=Φ180mm

D1：缸筒中心直徑，DI=Φ320mm

δ：缸筒壁厚，δ=28.5mm

終計算，σzh1= =97.57 MPa <120 MPa

即: σzh1<[σ],符合要求.

2.5 活塞桿柔度校核計算

根據SL41-93《水利水電工程啟閉機設計規范》，活塞桿細比計算如下：

λ= ≤[λ]

因液壓缸zui小支點距為Smin=L0+L1+L2+L3= L0+1020mm

此處：L為導向套中心至吊頭尺寸，約7020mm

活塞桿直徑d=180mm,

[λ]活塞桿許用細長比，按設計規定拉力桿此處[λ]≤200。

計算得λ=4×7020/180=156

故滿足要求。

 湘潭水利自控翻版閘門控制調節裝置是指液壓控制閥組,包括節流閥、換向閥、溢流閥等閥組,其作用是對液壓油的流量、方向、壓力等方面各自起控制調節作用,以實現對液壓系統的各種性能要求.啟閉機上液壓控制閥大多數是標準元件,并普通采用插裝技術.插裝閥具有組合機能強,集成度高,噪音低,密封性好,機構緊湊,維護等優點.選擇不同結構及形式的先導控制閥、控制蓋及集成塊與插裝件組合,便可獲得具有換向、調壓、調速等功能的插裝閥組.雙吊點的液壓啟閉機因不能像卷揚式啟閉機一樣采用機械同步,故控制閥組需考慮同步措施。

    輔助裝置包括油箱、油管、管接頭、壓力表、濾油器等.油箱的用途是儲油和散熱,并能沉淀油中雜質,分離油中的空氣和水分等.油管、管接頭把動力裝置、調節控制裝置、液壓缸連接起來,組成一個完整的液壓回路,液壓油中雜質會使運動零件磨損,增加泄露和減少元件的壽命,甚至堵塞閥組等,影響液壓系統的使用,設置濾油器對液壓油進行過濾是十分必要的。 水力自控翻板閘門，它由預制鋼筋混凝土面板、支腿、支墩與滾輪、連桿等金屬構件組裝而成。該閘門不需任何外加動力和人工伺候，*由上游來水量增減，水位升降，作用在閘門上的壓力大小變化，通過支腿、支墩與滾輪的配合，使支點隨開度不斷變化來實現閘門的開啟和關閉。由于設計中采用了連桿滾輪結構等措施，有效地實現水力自控并減弱了拍打與失穩水力自控翻板閘門，它由預制鋼筋混凝土面板、支腿、支墩與滾輪、連桿等金屬構件組裝而成。該閘門不需任何外加動力和人工伺候，*由上游來水量增減，水位升降，作用在閘門上的壓力大小變化，通過支腿、支墩與滾輪的配合，使支點隨開度不斷變化來實現閘門的開啟和關閉。由于設計中采用了連桿滾輪結構等措施，有效地實現水力自控并減弱了拍打與失穩水力自控翻板閘門，它由預制鋼筋混凝土面板、支腿、支墩與滾輪、連桿等金屬構件組裝而成。該閘門不需任何外加動力和人工伺候，*由上游來水量增減，水位升降，作用在閘門上的壓力大小變化，通過支腿、支墩與滾輪的配合，使支點隨開度不斷變化來實現閘門的開啟和關閉。由于設計中采用了連桿滾輪結構等措施，有效地實現水力自控并減弱了拍打與失穩水力自控翻板閘門，它由預制鋼筋混凝土面板、支腿、支墩與滾輪、連桿等金屬構件組裝而成。該閘門不需任何外加動力和人工伺候，*由上游來水量增減，水位升降，作用在閘門上的壓力大小變化，通過支腿、支墩與滾輪的配合，使支點隨開度不斷變化來實現閘門的開啟和關閉。由于設計中采用了連桿滾輪結構等措施，有效地實現水力自控并減弱了拍打與失穩水力自控翻板閘門，它由預制鋼筋混凝土面板、支腿、支墩與滾輪、連桿等金屬構件組裝而成。該閘門不需任何外加動力和人工伺候，*由上游來水量增減，水位升降，作用在閘門上的壓力大小變化，通過支腿、支墩與滾輪的配合，使支點隨開度不斷變化來實現閘門的開啟和關閉。由于設計中采用了連桿滾輪結構等措施，有效地實現水力自控并減弱了拍打與失穩