投标设计说明

1、.：.； 厄瓜多尔德尔西水电站工程液压启闭机及其附属设备招标设计阐明书溢洪道弧门及舌瓣门、泄洪排沙底孔、冲沙底孔液压启闭机概述设备组成本工程液压设备包含溢洪道弧形任务闸门及舌瓣门液压启闭机2套、泄洪排沙底孔弧形任务闸门液压启闭机2套、冲沙底孔弧形任务闸门液压启闭机1套。每套溢洪道弧门液压启闭机的组成包括：2套油缸总成含油缸、缸旁保压平安阀块、埋件总成、2套闸门开度行程检测安装、1套液压泵站设备及相应的液压管路系统、1套现地电气控制柜和动力柜及其附件、公用检修工具等。每套液压泵站设备包括1套油箱及其附件、2套液压泵电动机组1用1备，1套集中控制功能块等。油箱与该弧门上舌瓣门液压启闭机共用每套舌瓣

2、门液压启闭机的组成包括：2套油缸总成含油缸、缸旁保压平安阀块、铰座架、1套闸门开度行程检测安装、1套控制阀组及相应的液压管路系统等。油箱与溢洪道弧门液压启闭机共用每套泄洪排沙底孔弧门液压启闭机的组成包括：1套油缸总成含油缸、缸旁保压平安阀块、机架总成、1套闸门开度行程检测安装、1套液压泵站设备及相应的液压管路系统、1套现地电气控制柜和动力柜及其附件、公用检修工具等。每套液压泵站设备包括1套油箱及其附件、2套液压泵电动机组1用1备，1套集中控制功能块等。每套冲沙底孔弧门液压启闭机的组成包括：1套油缸总成含油缸、缸旁保压平安阀块、机架总成、1套闸门开度行程检测安装、1套液压泵站设备及相应的液压管路

3、系统、1套现地电气控制柜和动力柜及其附件、公用检修工具等。每套液压泵站设备包括1套油箱及其附件、2套液压泵电动机组1用1备，1套集中控制功能块等。设备供货范围阐明液压启闭机供货范围序号称号数量备注1溢洪道油缸总成22套成套供货，包括：油缸、油缸埋件、缸旁平安锁定阀块、行程极限位置和开度检测安装、吊轴及有关吊轴定位附件2舌瓣门油缸总成22套成套供货，包括：油缸、铰座架、缸旁平安锁定阀块、行程极限位置和开度检测安装、吊轴及有关吊轴定位附件3溢洪道+舌瓣门液压泵站2套成套供货，主要阀件采用国际知名品牌。包括：油泵-电动机组、泵站阀组、油箱及附件、端子箱、必要的机架、管路系统、必要的附件、公用检修工具

4、4泄洪排沙底孔油缸总成2套成套供货，包括：油缸、油缸机架、缸旁平安锁定阀块、行程极限位置和开度检测安装、吊轴及有关吊轴定位附件5泄洪排沙底孔泵站2套成套供货，主要阀件采用国际知名品牌。包括：油泵-电动机组、泵站阀组、油箱及附件、端子箱、必要的机架、管路系统、必要的附件、公用检修工具6冲沙底孔油缸总成1套成套供货，包括：油缸、油缸机架、缸旁平安锁定阀块、行程极限位置和开度检测安装、吊轴及有关吊轴定位附件7冲沙底孔泵站1套成套供货，主要阀件采用国际知名品牌。包括：油泵-电动机组、泵站阀组、油箱及附件、端子箱、必要的机架、管路系统、必要的附件、公用检修工具8电控设备5套每个泵站一套，包括动力柜和控制

5、柜和必要的机架和二期埋件9精细滤油车1套10公用检修工具11液压油按第一次运转所需油量的120%供货12备品备件备品备件与公用安装及检修根据详见报价表。设备的规格型号阐明溢洪道弧门液压启闭机型号为QHLY-2X1600 KN -6.13m。启门力为2X1600KN，闭门力闸门自重，油缸任务行程为5.93m，全行程为6.13m。舌瓣门液压启闭机型号为QSWY-2X250 KN -2.25。启门力为2X250KN，闭门力闸门自重，油缸任务行程为2.15m，全行程为2.25m。泄洪排沙底孔液压启闭机型号为QHSY-1250/400 KN -7.0m。启门力为1250KN，闭门力闸400KN，油缸任务

6、行程为6.8m，全行程为7.0m。冲沙底孔液压启闭机型号为QHSY-1000/320 KN -5.5m。启门力为1000KN，闭门力闸320KN，油缸任务行程为5.3m，全行程为5.5m。设备的主要构造阐明溢洪道、舌瓣门液压缸缸体上端支承采用知名品牌自光滑球面滑动轴承。液压启闭机活塞杆下端采用知名品牌自光滑球面滑动轴承，吊头上有耳孔，以便与闸门衔接。与油缸联接的液压管路采用高压软管，满足油缸摆动的要求。每台溢洪道弧门液压启闭机与该弧门上舌瓣门液压启闭机共用一套油箱。泄洪排沙底孔、冲沙底孔液压启闭机为单吊点，油缸竖式安装，中部支承，支承应采用自光滑滑动轴承，可以使油缸双向摆动。液压启闭机活塞杆下

7、端采用球面滑动轴承，吊头上有耳孔，以便与闸门衔接。与油缸联接的液压管路应满足油缸摆动的要求。运转操作阐明溢洪道、舌瓣门每套液压泵站设两台油泵电动机组，正常任务时一台运转，一台备用。当闸门在全开或局开运转时，由于液压系统走漏，闸门下滑200mm时，液压启闭机能自动将闸门提升至原开启位置。如下滑200mm，液压启闭机未能启动，那么闸门继续下滑，当下滑量达300mm时，液压启闭机自动接通另一组油泵电动机电源，将闸门提升至原开启位置，同时发出报警信号。闸门下滑速率控制：在48小时内，闸门的下滑量不大于200mm。每台液压启闭机两套油缸同步运转，在全行程范围内，两台油缸同步运转误差不大于10mm。泄洪排

8、沙底孔、冲沙底孔每套液压泵站设两台油泵电动机组，正常任务时一台运转，一台备用。当闸门在全开或局开运转时，由于液压系统走漏，闸门下滑200mm时，液压启闭机应能自动将闸门提升至原开启位置。如下滑200mm，液压启闭机未能启动，那么闸门继续下滑，当下滑量达300mm时，液压启闭机应自动接通另一组油泵电动机电源，将闸门提升至原开启位置，同时发出报警信号。闸门下滑速率控制：在48小时内，闸门的下滑量不应大于200mm。设备的构造和机构系统，包括油缸、液压系统等的描画油缸总成活塞杆强度、稳定性计算及油缸内径与外径、活塞宽度、导向套长度等确定应符合SL41规范有关条款规定。溢洪道油缸主要技术参数序号项 目

9、参 数单位备注1型号QHLY-2X1600-6.132额定启门力2X1600kN3额定闭门力自重kN4任务行程5.93m5最大行程6.13m6启闭速度0.5m/min7油缸缸径400mm8活塞杆直径200mm9杆腔计算压力17.0MPa10无杆腔计算压力0/0.5MPa11杆腔实验压力21.2MPa12操作条件动水启闭13型 式双吊点、单作用舌瓣门油缸主要技术参数序号项 目参 数单位备注1型号QSWY-2X250-2.252额定启门力2X250kN3额定闭门力自重kN4任务行程2.15m5最大行程2.25m6启闭速度0.5m/min7油缸缸径220mm8活塞杆直径150mm9无杆腔计算压力6.

10、6MPa10无杆腔实验压力9.9MPa11操作条件动水启闭12型 式双吊点、单作用泄洪排沙底孔油缸主要技术参数序号项 目参 数单位备注1型号QHSY-1250/400-7.02额定启门力1250kN3额定闭门力400kN4任务行程6.8m5最大行程7.0m6启闭速度0.5m/min7油缸缸径380mm8活塞杆直径220mm9杆腔计算压力16.6MPa10无杆腔计算压力3.6MPa11杆腔实验压力20.8MPa12操作条件动水启闭13型 式单吊点、双作用冲沙底孔油缸主要技术参数序号项 目参 数单位备注1型号QHSY-1000/320-5.52额定启门力1000kN3额定闭门力320kN4任务行程

11、5.3m5最大行程5.5m6启闭速度0.5m/min7油缸缸径340mm8活塞杆直径200mm9杆腔计算压力16.9MPa10无杆腔计算压力3.6MPa11杆腔实验压力21.1MPa12操作条件动水启闭13型 式单吊点、双作用油缸主要零部件缸体资料：缸体资料采用45钢，产品为无缝钢管。缸体粗加工后均进展正火处置。到达的加工精度要求：缸体内径尺寸公差不低于GB1800中的H9。缸体内径圆度公差不低于GB1184中9级。内外表母线的直线度公差不大于1000:0.2。缸体法兰端面圆跳动公差不低于GB1184中9级。缸体法兰端面与缸体轴线垂直度公差应不低于GB1184中7级。缸体内外表粗糙度不大于Ra

12、0.4，缸体内外表珩磨。活塞杆资料：活塞杆资料采用45钢，并正火处置。防腐方式：活塞杆外表喷涂金属氧化陶瓷层TCT1.0。附：陶瓷活塞杆外表涂层TCT1.0主要技术参数列表。主要陶瓷活塞杆外表涂层TCT1.0主要技术参数列表序号工程参数、性能1母材材质452设计寿命和保证运用寿命50年3底层资料及厚度NiCr，50100um4表层资料及厚度Cr2O3+TiO2，200um5外表硬度750HVS6外表粗糙度Ra0.357运用环境温度范围40808盐雾实验时间2000h9与母材结合强度35N/mm210弯曲极限强度30MPa11抗冲击值2J到达的质量目的为：到达的加工精度要求：活塞杆导向段外径公差

13、不低于GB1801中的e8，圆柱度公差不低于GB1189中的9级，母线直线度公差不大于10000.1；与活塞杆接触之活塞杆端面对轴心心线垂直度公差不低于GB1184中的7级；导向段外表粗糙度不低于Ra0.4m。活塞杆两端螺纹公差采用GB/T197中6级精度。缸盖缸盖资料采用45号钢。缸盖与相关件配合处的圆柱度公差不低于GB1184中9级，同轴度公差应不低于7级。缸盖与缸体配合的端面与缸盖轴线垂直度公差不低于GB1184中7级。端面圆跳动公差不低于GB1184中8级。活塞活塞资料采用45钢。活塞外径公差不低于GB1800中e8。活塞外径对内孔的同轴度公差不低于GB1184中8级。活塞外径圆柱度公

14、差应不低于GB1184中9级。活塞端面对轴线的垂直度公差不低于GB1184中7级。活塞外圆柱面粗糙度不低于GB1031中Ra0.4。吊头一切油缸吊头资料均采用ZG310-570,采用自光滑关节轴承与闸门销轴衔接。油缸密封件和导向油缸中一切动、静密封件采用性能优良的进口件。动密封件采用德国MERKEL公司消费的夹布橡胶密封，活塞杆处的密封沟槽设计成轴向可调式，以实现最正确密封效果和最小摩擦力的优点。油缸的动密封在01.5倍任务压力时，具有良好的密封性能和较低的起动压力。动密封件具有足够的抗撕裂强度，耐油、耐水、抗老化、摩阻小、无粘着等良好特性，耐压40MPa。静密封采用进口PARKER公司 “O

15、形密封圈，其产品耐油、耐水、抗老化。油缸导向采用德国MERKEL公司KB、SB型非金属导向套系列，该产品承载才干高，安装简便，维护费用低，具有准确的导向作用，极好的耐磨性能和良好的干运转性。同时，保证了液压缸内滑动部件无金属接触。一字门油缸的活塞杆导向缸盖上设置一道铝青铜环。一切油缸活塞杆出口端部设防尘圈和青铜刮污圈。行程检测安装及限位安装陶瓷活塞杆配套运用的内置式行程检测传感器CIMS是在活塞杆基体上加工沟槽，其检测长度不受限制，也不存在累积误差。其检测精度1mm，最大丈量误差2mm。CIMS行程检测传感器采用不锈钢防护罩和O形圈径向密封，其防护等级到达IP68。CIMS行程检测传感器由于其

16、构造紧凑、体积小，只需直接安装于液压缸的下端盖上，因此其安装、维护及检修都非常方便。行程检测安装具备对行程闸门全开、全关极限位置控制进展控制、维护，并有至少二个开度位置预置的功能，同时设有机械控制的上、下极限作为备用。油缸机架、埋件机架和埋件采用钢板焊接构造。机架和埋件整体加工。液压系统总成溢洪道、舌瓣门液压系统主要技术参数序号项 目参 数单位备注1溢洪道舌瓣门2泵站控制类型一站两孔一孔溢洪道，一孔舌瓣门3泵站数量2套4额定启门力2X16002X250kN5额定闭门力自重自重kN6任务行程5.932.15m7最大行程6.132.25m8启闭活塞速度0.50.5m/min可调10油缸缸径4002

17、20mm11活塞杆直径200150mm12杆腔计算压力17.00/0.5MPa13无杆腔计算压力0/0.56.6MPa14油泵排量71ml/rev15电机功率45KWSIEMENS16电机转数、电压1780 r/min AC480V 60Hz17油箱容积2500L泄洪排沙底孔液压系统主要技术参数序号项 目参 数单位备注1型号QHSY-1250/400-7.02额定启门力1250kN3额定闭门力400kN4任务行程6.8m5最大行程7.0m6启闭速度0.5m/min7油缸缸径380mm8活塞杆直径220mm9杆腔计算压力16.6MPa10无杆腔计算压力3.6MPa11杆腔实验压力20.8MPa1

18、2油泵排量41ml/rev13电机功率30KW14电机转数、电压1760 r/min AC480V 60Hz15油箱容积1200L冲沙底孔液压系统主要技术参数序号项 目参 数单位备注1型号QHSY-1000/320-5.52额定启门力1000kN3额定闭门力320kN4任务行程5.3m5最大行程5.5m6启闭速度0.5m/min7油缸缸径340mm8活塞杆直径200mm9杆腔计算压力16.9MPa10无杆腔计算压力4.0MPa11杆腔实验压力21.1MPa12油泵排量33ml/rev13电机功率22KW14电机转数、电压1760 r/min AC480V 60Hz15油箱容积1000L主要液压

19、元件和液压油的选型油泵电动机组液压启闭机油泵选用国际优质品牌手动变量柱塞泵。电动机选用知名优质品牌产品。油泵电动机采用KTR规范钟形罩和联轴器衔接。主要阀件液压系统中的主要阀件均选用进口优质产品。阀组功能先进，构造紧凑，调试维护方便。油箱油箱材质为不锈钢，采用全封锁构造，设检修人孔盖，可以方便地改换油液和去除杂质。并配有液位液温计、液位传感器、油温传感器、优质精细回油滤油器、吸湿式空气滤清器来保证系统对油液的各项控制要求。液压附件液压系统中压力传感器、高压球阀、测压软管、测压接头、高压软管等液压附件也均选用优质进口产品，因此足以确保系统的质量优良，性能可靠和经久耐用。主要进口检测元件一览表工程

20、压力液位温度丈量软管球阀过滤器选择回油过滤器选择进口国际优质品牌产品。液压管路油管和接头等的资料除接头螺母采用45钢外，资料均选用不锈钢，油管均采用无缝不锈钢钢管。油管与阀组和油压缸的衔接采用管接头衔接，接头符合相关规范。由于液压振动，在相应的位置设置管夹固定，管夹采用防震性，且强度到达要求。液压油根据规范要求和设备运用环境，选用L-HM46液压油。适用于中、高压液压系统。液压元件的选型详见液压原理图。 双缸同步控制原理引见旁路纠偏溢洪道和舌瓣门液压系统具有双缸启、闭门同步闭环纠偏功能，以满足弧门同步运转的要求。液压系统经过两组调速回路将主油路分成两路进入闸门两侧的两只油缸，依托控制两油缸有杆

21、腔舌瓣门为无杆腔的进出油量来控制两侧油缸的根本同步。由于闸门在运转过程中存在不确定要素，呵斥闸门两侧油缸的不同步，这时需求依托旁路纠偏系统来调整两侧油缸的进出油量，从而坚持两侧油缸的同步。经过闸门开度检测安装，自动检测出上下运转过程中左右两侧油缸的行程即闸门的启闭高度，并将检测出的信号传送至PLC。根据闸门开度检测安装传送的信号，PLC将两侧油缸不同步误差信号大小和极性进展比对，当不同步误差超出程序设定值时，PLC输出开关量控制信号控制旁路纠偏系统。当旁路纠偏系统接纳到PLC发出的纠偏信号后，旁路纠偏系统将闸门启闭运转过程中相对高的一只油缸放油，从而控制两油缸的行程差，进而消除偏向。放油后，当

22、两侧油缸的行程闸门高度到达设定值时，PLC发出信号停顿纠偏。这时，整个纠偏程序完成。此过程全程跟踪，保证两只油缸启、闭门同步，偏向在设定范围内。电气控制系统另设置纠偏点动按钮，在自动同步纠偏超差大于最大设定值，呵斥停机情况下，由操作人员在现地控制单元采用“点动控制功能，实施手动纠偏，到达同步。液压系统压力维护溢洪道、舌瓣门 当SP1发讯时，阐明液压系统任务压力过高，应有声光报警，停泵检修。当SP2发讯时，阐明液压泵任务异常，应有声光报警，启动备用泵或停泵检修。当 SP3发讯时,阐明溢洪道弧门无杆腔压力过高,应有声光报警，停泵检修。当SP4i发讯时,阐明舌瓣门无杆腔压力过高,应有声光报警，停泵检

23、修。泄洪排沙底孔、冲沙底孔当SP1发讯时，阐明液压系统任务压力过高，应有声光报警，停泵检修。当SP2发讯时，阐明液压泵任务异常，应有声光报警，启动备用泵或停泵检修。当SP3发讯时，阐明有杆腔压力过低，应有声光报警，停泵检修。当SP3发讯时，阐明无杆腔闭门压力过低，应有声光报警，停泵检修。 油箱部分电气控制溢洪道、舌瓣门、泄洪排沙底孔、冲沙底孔当LS1CS1发讯时，阐明滤油器已堵塞，应有声光报警，提请清洗或改换滤芯。当LL1发讯时，阐明油箱液位过高，应有声光报警，停泵检修。当LL2发讯时，阐明油箱液位过低，应有声光报警，停泵检修。当TS1发讯时，阐明油箱油温过高，超越60应有声光报警。当TS2发

24、讯时，阐明油箱油温低于0，应有声光报警。设备的计算阐明设计、制造规范和规范在设备的施工设计、制造、运输、安装、调试、验收过程中，遵照以下的规范和规范，以及机构、协会和组织的相应规范和规程的相应条款。在合同执行过程中如有新版本公布，那么按新版本执行。SL41水利水电工程启闭机设计规范DL/T5167下称SL381GB/T3766GB/T7935GB/T3818JB3915GB/T2346GB/T2347GB/T2348GB/T 2349GB/T 2350GB/T 2876GB/T 2877GB/T 2880GB/T 6578GB/T 7934JB/JQ20301JB/JQ20302GB/T 79

25、37GB/T 7938ZBJ22002JB/ZQ4396JB/ZQ4397JB/ZQ4264JB/ZQ4265HG433GB985GB/T 986GB/T 3323GB/T 6402JB1152JB3144JB3092GB/T 699GB/T 700GB/T 12GB/T 4942.2GB/T 8923GB/T 9286SDZ014GB/T 191GB/T 4879JB8设备主要技术参数溢洪道、舌瓣门液压启闭机主要技术参数序号项 目参 数单位备注1溢洪道舌瓣门2泵站控制类型一站两孔一孔溢洪道，一孔舌瓣门3泵站数量2套4额定启门力2X16002X250kN5额定闭门力自重自重kN6任务行程5.9

26、32.15m7最大行程6.132.25m8启闭活塞速度0.50.5m/min可调10油缸缸径400220mm11活塞杆直径200150mm12杆腔计算压力17.00/0.5MPa13无杆腔计算压力0/0.56.6MPa14油泵排量71ml/rev15电机功率45KWSIEMENS16电机转数、电压1780 r/min AC480V 60Hz17油箱容积2500L泄洪排沙底孔液压启闭机主要技术参数序号项 目参 数单位备注1型号QHSY-1250/400-7.02额定启门力1250kN3额定闭门力400kN4任务行程6.8m5最大行程7.0m6启闭速度0.5m/min7油缸缸径380mm8活塞杆直

27、径220mm9杆腔计算压力16.6MPa10无杆腔计算压力3.6MPa11杆腔实验压力20.8MPa12油泵排量41ml/rev13电机功率30KW14电机转数、电压1760 r/min AC480V 60Hz15油箱容积1200L冲沙底孔液压启闭机主要技术参数序号项 目参 数单位备注1型号QHSY-1000/320-5.52额定启门力1000kN3额定闭门力320kN4任务行程5.3m5最大行程5.5m6启闭速度0.5m/min7油缸缸径340mm8活塞杆直径200mm9杆腔计算压力16.9MPa10无杆腔计算压力4.0MPa11杆腔实验压力21.1MPa12油泵排量33ml/rev13电机

28、功率22KW14电机转数、电压1760 r/min AC480V 60Hz15油箱容积1000L溢洪道液压启闭机油缸计算根据主要技术参数来确定液压启闭机油缸缸体的缸径D，活塞杆直径d，缸筒壁厚等。本油缸在启闭闸门过程中，提供启门力，为单向作用工况。本计算次序为：先根据规范要求，初步选定活塞杆直径，并校核其强度，再选取适宜的油缸缸径，然后再计算缸筒壁厚，并校核。参考液压启闭机系列油缸及招标文件的要求，初步选定活塞杆直径为200mm，缸体直径为400mm，下面对其进展校核：油缸启门压力计算计算输入启门力F1=2X1600KN缸径D=400mm杆径d=200mm计算公式P1=4 F1/【D2-d2】

29、计算结果启门压力P1=17.0MPa油缸闭门压力计算计算输入闭门力F2=0缸径D=400mm计算公式P2=4F2/(D2计算结果闭门压力P2=0备注溢洪道弧形任务闸门靠自重封锁，无杆任务压力仅思索活塞杆伸出所需求的推力。2、油缸无杆腔压力思索0.5 MPa油缸壁厚计算计算输入缸体资料45#缸体屈服强度S280MPa资料平安系数n=2.5缸体许用应力112MPa缸内最大压力：启门压力Pmax=17.0MPa缸径D=400mm计算公式=PmaxD/【2.3- Pmax】计算结果缸体要求最小壁厚=28.3mm备注参考无缝钢管规格，选择缸体外径为473mm。加工后，缸体净壁厚为36.5mm。所以油缸壁

30、厚满足要求。4缸体强度校核计算输入缸内最大压力：启门压力P=17.0MPa缸径D=400mm杆径d=200mm缸体中心直径D1=436.5mm缸体壁厚=36.5mm计算公式zh1=z12+h12-z1h10.5z1= PD2-d2/4D1h1=PD1/2计算结果纵向应力z1=32.0Mpa环向应力h1=101.7Mpa合成应力zh1=90.0Mpa缸体许用应力112MPa计算结论zh1，强度满足要求。活塞杆强度校核计算输入活塞杆资料45 活塞杆屈服强度S280MPa活塞杆螺纹M1806活塞杆最危险断面：退刀槽do=173.5mm活塞杆所接受的拉力F1=1600kN平安系数k=1.1轴承半径r=

31、100mm轴承摩擦系数f=0.1计算公式=F1/A+M/0.1do3A=/4do2M= kF1rf计算结果活塞杆最危险截面积A=23642.3mm2活塞杆危险断面计算弯矩M=17600kNmm活塞杆计算应力=101.4MPa活塞杆许用应力=S/ 2.5112MPa计算结论，强度满足要求。活塞杆长细比校核计算输入油缸全关时的安装尺寸L=14235mm缸径D=400mm缸外径D0=473mm杆径d=200mm计算公式=4L0/dL0=L=I1+ I2/2 I20.5I1=d4/64I2=D04- D4/64计算结果折算系数=0.73活塞杆计算长细比=207.8计算结论=207.8250，活塞杆长细

32、比满足要求备注按照设计规范要求：拉杆活塞杆许用长细比250；压杆活塞杆许用长细比 200。所以本油缸活塞杆满足要求。活塞杆稳定性校核计算输入末端条件系数，此处为两端铰接n=1活塞杆资料的弹性模数E2.11011N/m2油缸全关时的安装尺寸L=14235 mm活塞杆直径d=200mm活塞杆稳定性平安系数NK =5计算公式PK =n2EJ/ NK L2 J=d4/64计算结果活塞杆截面的转动惯性矩J=7.85107mm4活塞杆可以接受的闭门载荷PK =160.4KN备注1、平安系数要求3.56，思索油缸全关形状下挠度较大，取为5。2、油缸闭门载荷为自重，稳定性可以满足要求。活塞杆端承重螺纹计算计算

33、输入活塞杆资料45活塞杆屈服强度S280MPa螺纹受力不均匀系数Kz=0.56螺纹旋合圈数Z= L/P=25活塞杆螺纹M1806内径d1=173.5mm螺纹牙根宽b=0.75P=4.5mm螺纹实践高度H1=0.54P=3.24螺纹中径d2=176.1mm活塞杆所接受的拉力F1=1600kN计算公式=F1/( Kzd1 bZ)w=3F1H1/( Kzd1 b2Z)p=F1 /( Kzd2H1Z)计算结果螺纹计算剪应力=38.8MPa螺纹许用剪应力=0.120.2s33.656MPa螺纹计算弯应力w=83.9MPa螺纹许用弯应力w=0.240.4s67.2112MPa螺纹计算挤压应力p=53.1M

34、Pa螺纹许用挤压应力p=0.50.62s140173.6MPa计算结论强度满足要求。端盖衔接螺栓计算计算输入螺栓型号M20120螺栓性能等级10.9级螺栓屈服强度S900MPa螺栓所接受的拉力F1=1600kN螺栓预紧力系数K1= 1.3螺栓不平衡系数K2=1.2螺栓最小内径d0=17.3mm螺栓数量z=35计算公式=4 F1K1 K2/zd02 计算结果螺栓计算应力=303.4MPa螺栓许用应力=s/2.5360MPa计算结论，强度满足要求备注螺栓布置圆直径为436mm，共布置35个M20120的螺栓，性能等级为10.9级。吊头设计计算计算输入吊头资料ZG310-570吊头屈服强度S310M

35、Pa吊头所接受的载荷F=1600kN吊头轴孔直径d=290mm吊头厚度=200mm吊头宽度 B=560mm应力集中系数a=2.2吊头外形最小半径R=280mm计算公式m=F/d1=Fa/B-d/e=FR2+0.25d2/ 【dR2-0.25d2】计算结果吊头孔壁承压应力m=27.6MPa吊头孔壁许用承压应力m=s/6551.762MPaA-A截面拉应力1=65.2MPaA-A截面许用拉应力1=s/1.7182.4MPaB-B截面拉应力e=47.8MPaB-B截面许用拉应力e=s/3103.3MPa计算结论强度满足要求舌瓣门液压启闭机油缸计算根据主要技术参数来确定液压启闭机油缸缸体的缸径D，活塞

36、杆直径d，缸筒壁厚等。本油缸在启闭闸门过程中，提供启门力，为单向作用工况。本计算次序为：先根据规范要求，初步选定活塞杆直径，并校核其强度，再选取适宜的油缸缸径，然后再计算缸筒壁厚，并校核。参考液压启闭机系列油缸及招标文件的要求，初步选定活塞杆直径为150mm，缸体直径为220mm，下面对其进展校核：油缸启门压力计算计算输入启门力F2=250 KN缸径D=200mm计算公式P2=4F2/(D2计算结果启门压力P2=6.6 MPa油缸闭门压力计算计算输入闭门力F1=0KN缸径D=220mm杆径d=150mm计算公式P1=4 F1/【D2-d2】计算结果闭门压力P1=0MPa备注舌瓣门弧形任务闸门靠

37、自重封锁，无杆任务压力仅思索活塞杆伸出所需求的推力。2、油缸无杆腔压力思索0.5 MPa油缸壁厚计算计算输入缸体资料45#缸体屈服强度S280MPa资料平安系数n=2.5缸体许用应力112MPa缸内最大压力：启门压力Pmax=6.6MPa缸径D=220mm计算公式=PmaxD/【2.3- Pmax】计算结果缸体要求最小壁厚=5.8mm备注参考无缝钢管规格，选择缸体外径为273mm。加工后，缸体净壁厚为26.5mm。所以油缸壁厚满足要求。4缸体强度校核计算输入缸内最大压力：启门压力P=6.6MPa缸径D=220mm杆径d=150mm缸体中心直径D1=246.5mm缸体壁厚=26.5mm计算公式z

38、h1=z12+h12-z1h10.5z1= PD2-d2/4D1h1=PD1/2计算结果纵向应力z1=12.2Mpa环向应力h1=30.7Mpa合成应力zh1=26.8Mpa缸体许用应力112MPa计算结论zh1，强度满足要求。活塞杆强度校核计算输入活塞杆资料45 活塞杆屈服强度S280MPa活塞杆螺纹M1003活塞杆最危险断面：退刀槽do=96.8mm活塞杆所接受的推力F1=250kN平安系数k=1.1轴承半径r=50mm轴承摩擦系数f=0.1计算公式=F1/A+M/0.1do3A=/4do2M= kF1rf计算结果活塞杆最危险截面积A=7359.4mm2活塞杆危险断面计算弯矩M=5kNmm

39、活塞杆计算应力=49.1MPa活塞杆许用应力=S/ 2.5112MPa计算结论，强度满足要求。活塞杆长细比校核计算输入油缸全关时的安装尺寸L=5783mm缸径D=220mm缸外径D0=473mm杆径d=150mm计算公式=4L0/dL0=L=I1+ I2/2 I20.5I1=d4/64I2=D04- D4/64计算结果折算系数=0.76活塞杆计算长细比=117.3计算结论=117.3200，塞杆长细比满足要求备注按照设计规范要求：拉杆活塞杆许用长细比250；压杆活塞杆许用长细比 200。所以本油缸活塞杆满足要求。活塞杆稳定性校核计算输入末端条件系数，此处为两端铰接n=1活塞杆资料的弹性模数E2

40、.11011N/m2油缸全关时的安装尺寸L=5783活塞杆直径d=150活塞杆稳定性平安系数NK =5计算公式PK =n2EJ/ NK L2 J=d4/64计算结果活塞杆截面的转动惯性矩J=2.48107mm4活塞杆可以接受的启门载荷PK =307.1KN备注1、平安系数要求3.56，思索油缸全关形状下挠度较大，取为5。2、油缸启门载荷250KN，稳定性可以满足要求。活塞杆端承重螺纹计算计算输入活塞杆资料45活塞杆屈服强度S280MPa螺纹受力不均匀系数Kz=0.56螺纹旋合圈数Z= L/P=25活塞杆螺纹M1003内径d1=96.6mm螺纹牙根宽b=0.75P=2.25mm螺纹实践高度H1=

41、0.54P=1.62螺纹中径d2=98.1mm活塞杆所接受的推力F1=250kN计算公式=F1/( Kzd1 bZ)w=3F1H1/( Kzd1 b2Z)p=F1 /( Kzd2H1Z)计算结果螺纹计算剪应力=32.6MPa螺纹许用剪应力=0.120.2s33.656MPa螺纹计算弯应力w=70.5MPa螺纹许用弯应力w=0.240.4s67.2112MPa螺纹计算挤压应力p=44.7MPa螺纹许用挤压应力p=0.50.62s140173.6MPa计算结论强度满足要求。端盖衔接螺栓计算计算输入螺栓型号M1485螺栓性能等级8.8级螺栓屈服强度S640MPa螺栓所接受的拉力F1=250kN螺栓预

42、紧力系数K1= 1.3螺栓不平衡系数K2=1.2螺栓最小内径d0=11.8mm螺栓数量z=23计算公式=4 F1K1 K2/zd02 计算结果螺栓计算应力=155MPa螺栓许用应力=s/2.5256MPa计算结论，强度满足要求备注螺栓布置圆直径为246mm，共布置23个M1485的螺栓，性能等级为8.8级。吊头设计计算计算输入吊头资料ZG310-570吊头屈服强度S310MPa吊头所接受的载荷F=250kN吊头轴孔直径d=150mm吊头厚度=120mm吊头宽度 B=300mm应力集中系数a=2.2吊头外形最小半径R=150mm计算公式m=F/d1=Fa/B-d/e=FR2+0.25d2/ 【d

43、R2-0.25d2】计算结果吊头孔壁承压应力m=13.9MPa吊头孔壁许用承压应力m=s/6551.762MPaA-A截面拉应力1=30.6MPaA-A截面许用拉应力1=s/1.7182.4MPaB-B截面拉应力e=23.2MPaB-B截面许用拉应力e=s/3103.3MPa计算结论强度满足要求泄洪排沙底孔液压启闭机油缸计算1液压启闭机主要技术特性参数QHSY-1250/400kN-7.0m启门力F启1250kN闭门力400kN油缸全行程7000 mm油缸任务行程6800 mm2液压缸活塞杆直径的计算 式中：F 液压缸的持住力拉力 1250KN 活塞杆资料的许用应力，按45钢材取=120MPa

44、 d 活塞杆直径 m计算结果：d = 0.115 m 结论：思索到油缸的长细比、压杆稳定性等要素，圆整后取d=220mm 。 活塞杆强度计算t=4Fd02 式中：t活塞杆危险断面拉伸应力，N/mm2；F活塞杆拉力，F=1250KNd0活塞杆断面最小直径(M180X4螺纹退刀槽处)，d0=173mm计算结果：t =53MPa=280MPa/2.5=112MPa油缸总成的长细比 4 L/d 式中L=L0 =I1+I22I2式中：I1 活塞杆的惯性模量 mm4I2 缸体的惯性模量 mm4D1 缸体的外径 450 mm D 缸体的内径 380 mm d 活塞杆的直径 220 mm L 油缸的折算长度

45、mm L0油缸全伸两铰间隔 按中间尺寸 10280 mm 计算长度折减系数，经计算得：0.75 4 L/d=40.7512050/220=140.2计算结果阐明：200，满足设计规范的要求。活塞杆压杆稳定性计算： 按欧拉公式计算：FK=2E1I106/L2=2253682N 机械设计手册 FK 活塞杆弯曲失稳临界紧缩力，N E1 实践弹性模数 2.1105 I 活塞杆横载面惯性矩， 0.000114990m4 L 活塞杆全伸时两铰点之间间隔 , 取10.28m 在油缸可接受400KN的闭门压力情况下,平安系数为5.63,满足设计规范的要求。3液压缸缸体直径的计算式中:F液压缸的拉力1250KN

46、Pmax液压缸的任务压力，取18MPad活塞杆直径0.22mD缸体直径m计算结果：D=0.370 m 结论：根据规范圆整和进口密封圈配套情况，选用D=380mm。4液压缸的实践任务压力计算 式中： F 液压缸的启门力1250KN d 活塞杆直径 0.22m D 缸体直径 0.38m P 启门额定任务压力MPa计算结果：P启 = 16.6MPa 5缸体壁厚计算 d=DP2.3-P+C式中：P 液压缸的额定任务压力；取16.6MPa D 液压缸内径0.38m = 120MPa 缸体壁厚m计算结果：= 0.025m 结论：圆整或规范系列，取=35mm缸壁强度计算距法兰和支承凸缘足够远的断面D/10，

47、缸壁的折算应力Zh1，按式H8计算。Zh1= 2Z1+2H1-Z1h1AA式中Z1 纵向应力，h1 环向应力，P 缸内额定压力； z1=27.4MPa ； h1=98.4MPa ；Zh1=88.0MPa结论：取壁厚=35mm满足启闭机设计规范要求。6承重螺母的强度计算螺母的任务高度H，应满足螺纹接触外表的承压应力要求， q=4Ftd2-d12Hq螺纹根部的抗弯强度：w=3hFdZ b2w螺纹根部的抗剪强度：=Fdbz式中： F启门力，1250000 N t螺距 4mm d螺纹外径180mm d1螺纹内径 175.67mm H螺母高度 180mm h螺纹高度 h=0.5t=2mm b螺纹根部厚度

48、 3mm Z螺纹任务牙数，约取2/3，H/t=180/4=45，b=30计算得，q=34.45 MPa w=43.16 MPa =25.17 MPa7端盖厚度的计算 式中：1 端盖最小厚度 m D0 计算厚度处的直径 0.38m Pn 液压缸额定任务压力 16.6MPa 资料的许用应力，=120MPa计算结果：1= 0.0684m 结论：圆整取1=80mm。8吊头计算资料为GB699中的45号钢，正炽热处置，要求按照GB/T6402进展100%超声波探伤，等级应到达II级以上。A截面轴孔内侧拉应力 a= =67.7MPaS/1.7=164.7MPaB截面轴孔内测压应力=52.3MPaS/3=9

49、3.3MPa孔壁承压应力=30.0MPaS/5=56MPa9吊轴强度的计算吊轴资料采用40Cr，调质热处置，其弯曲应力和剪应力计算如下：弯曲应力：=MWz=8FLD3w剪应力：=8F3D2式中： F 液压缸的启门力KN，F=1250KND 吊轴直径m，D=0.18mL 吊轴支承长度m，L=0.24m(暂定)s 吊轴资料的屈服强度MPa，对于40Cr钢调质热处置，s=490MPaw吊轴资料的许用弯应力MPa，w=s/2.5=196MPa 吊轴资料的许用剪应力MPa，=s/5=98MPa M 吊轴的最大弯矩Nm,M=FL/4 WZ 吊轴的抗弯截面系数m3, WZ=D3/32计算结果：w =131.

50、0 MPa =32.7 MPa结论：吊轴强度满足要求。10缸体端部螺栓强度计算 缸体两端与端盖的衔接选用了10.9级高强度螺栓，每端有30个M20内六角螺钉。Fn=Fn*K*K1F启门力1250000Nn螺钉个数 30K1实验压力系数1.25K拧紧系数 1.4结果:Fn= 72917 N结论：Fn=72917 NFn=203000 N，平安系数为2.78，因此螺钉强度满足运用要求。冲沙底孔液压启闭机油缸计算1液压启闭机主要技术特性参数QHSY-1000/320kN-5.5m启门力F启1000kN闭门力320kN油缸全行程5500 mm油缸任务行程5300 mm2 液压缸活塞杆直径的计算 式中：

51、F 液压缸的持住力拉力 1000KN 活塞杆资料的许用应力，按45钢材取=120MPa d 活塞杆直径 m计算结果：d = 0.103 m 结论：思索到油缸的长细比、压杆稳定性等要素，圆整后取d=200mm 。 活塞杆强度计算t=4Fd02 式中：t活塞杆危险断面拉伸应力，N/mm2；F活塞杆拉力，F=1000KNd0活塞杆断面最小直径(M140X4螺纹退刀槽处)，d0=133mm计算结果：t =72MPa=280MPa/2.5=112MPa油缸总成的长细比 4 L/d 式中L=L0 =I1+I22I2式中：I1 活塞杆的惯性模量 mm4I2 缸体的惯性模量 mm4D1 缸体的外径 402 mm D 缸体的内径 340 mm d 活塞