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文档简介
NBP
T
10341.1-2019
5167-2002水电工程启闭机设计规范
部分：固定卷扬式启闭机设计规范Code
for
Design
of
Hoists
for
Hydropower
Projects
1:
Code
Design
of
Fixed
Wire
Rope
Hoists2019-12-30发布 2020-07-01 实施国家能源局 发布中华人民共和国能源行业标准
of
1:
of
5167-2002
2020
国家能源局公告2019
152）、《
and
》等39），1.
2.
20191230 前言200620061093号）的要求，规范编制组经
5167-2002利规划设总院址：北京西城六铺炕北
，邮编：100120)
目次
..................................................................................
126.
126.
................................................................................126.
136.
....................................................................................13
157.
.................................................................... 157.
.................................................................... 217.
............................................................................ 22
308.
.................................................................................... 308.
.................................................................................... 308.
.................................................................................... 308.
........................................................ 378.
................................................................................ 448.
....................................................................................498.
....................................................................................50
549.
.................................................................................... 549.
................................................................................ 549.
....................................................................................54 9.
....................................................................................549.
....................................................................................569.
................................................................ 609.
....................................................................6010
6410.
.......................................................... 6410.
.......................................................................... 6410.
.......................................................................... 6510.
.......................................................................... 6710.
...................................................... 6710.
...................................................... 6710.
6710.
..........................................................................68
......................................69
70
73
.................................. 75
78
91
..................................................................92
95
97........................................................................................
100 Contents
General
............................................................................... ....................................................................................................
..............................................................................
and
...................................................
Loads..................................................................................................
.............................................................................................126.
...................................................................................... 126.
and
........................................................ 126.
....................................................................136.
Connecting
................................................................. 13
.............................................................................157.
and
of
.....................
157.
and
.....................217.
of
and
Components...............................................
22
................................................................................ 308.
................................................................ 308.
.................................................................... 308.
.....................................................................
308.
Structural
and
Connections.378.
................................................................... 448.
............................................................... 498.
.............................................................
50
................................................................................ 549.
General
................................................................549.
and
...............................................
54 9.
........................................................ 549.
................................................................... 549.
....................................................................... 569.
of
Equipment........................609.
Cablesand
..................................................6010
................................................................................................ 6410.
and
................................. 6410.
...............................................6410.
.............................................
6510.
................................................6710.
and
of
and
...........
6710.
Devices.......................... 6710.
..........................................................................
6710.
and
Maintenance
...................................... 68
of
and
..............................................................................69
of
...............................................................70
...................................................................73
and
and
..................................................................... 75
and
............................. 78
of
Materials.
91
of
........................................... 92
of
...................................................... 95
of
..........................................................................97
of
...................................................... 100VI VII 1 总则1.
0.
1.
0.
本规范适用于水电工程以电力驱动，用以启闭闸门或拦污栅1.
0.
水电工程固定卷扬式启闭机设计，除应符合本规范外，尚应
2 术 语
0.
rope
0.
0.
0.
holding
0.
supporting
0.
0.
0.
距绳筒轴直的绳槽筒轴
0.
动机至卷轴之间的级齿轮副在密闭箱内且有良2.
0.
10
1600320063003基本规定3.
0.
3.
0.
3.
0.
3.
0.的规定；启闭不同型式闸门启闭机的工作级别宜符合表
0.
3.
3.
0.
1-1
机构使用等级
3.
0.
1-2 机构荷载状态
3.
0.
1-3 工作级别
404040404040
3.
0.
3.
0.
1-4启闭不同型式闸门启闭机的工作级别3.
0.
启门力、持住力、起升高度、启门速度、闭门速度、双吊点
水工建筑物布置图、闸门及门槽的尺寸、闸门与启闭机连接
闸门、拉杆、平衡梁等的自重资料。
10
3.
0.
启闭力、扬程和启闭速度系列参数的选取宜符合本规范附录
3.
0.
启闭机应设置机械、电气等设备的安全保护和检测装置，对3.
0.
启闭机应根据工作环境采取防高温、防雨、防冰冻、防潮、3.
0.
3.
0.
启闭机的运输单元不宜大于交通运输规定和现场安装条件限3.
0.
在抗震设防烈度Ⅶ度及以上地区工作的启闭机应进行抗震安
4设计原则和要求4.
0.
启闭机的设计应满足安全适用、运行可靠、技术先进、经济4.
0.
启闭机的选型应根据水工建筑物的布置、闸门型式、孔数及
孔口数量较少的事故闸门和检修闸门的启闭机，经过机型比
电站机组进水口快速闸门的启闭机，经过机型比较，可选用
4.
0.
固定卷扬式启闭机宜设置机房。机房内应留有检修空间，与0.8m4.
0.
启闭机安装高程应防止启闭机和电气设备被淹，并应便于闸4.
0.
4.
0.
启闭机的布置应防止钢丝绳、动滑轮组、吊具或拉杆与闸门4.
0.
启闭机起吊平面闸门时，其起吊中心线应与闸门起吊中心线
4.
0.
4.
0.
4.
0.
10
4.
0.
4.
0.
4.
0.
站进水口快速启闭应按闭孔口的求确4.
0.
4.
0.
15
4.
0.
4.
0.
4.
0.
折线绳槽卷筒应根据卷筒和钢丝绳的直径选定折线段和直线
100m
启闭机采用折线绳槽卷筒时，单吊点启闭机缠绕层数不宜大
4.
0.
吊点设置在露顶式弧形闸门面板前的启闭机，钢丝绳应紧贴
露顶式弧形闸门面板后设置双吊点的启闭机，钢丝绳的缠绕
启闭潜孔式弧形闸门时，应防止钢丝绳与定滑轮组支承梁
盘香式启闭机应设置钢丝绳长度调节装置，钢丝绳出厂前应4.
0.
20
启闭过程中钢丝绳不得与门叶摩擦，闸门全开后吊耳中心15°。4.
0.
21
层缠双吊启闭应控丝绳径偏和两4.
0.
22
4.
0.
4.
0.
4.
0.
4.
0.
26
启闭机应根据工作环境、环保要求、工作年限、使用工况等
启闭机金属结构件所有外露非工作表面及未封闭的内腔应进
5358
启闭机的起吊轴、滑轮轴及铰接轴表面应进行镀铬防腐蚀处
浸入水中的紧固件表面应进行镀锌防腐蚀处理或采用不锈钢
105荷载5.
0.
自重荷载应包括启闭机的结构、机械设备和电气设备等的重5.
0.
启闭荷载应为作用到启闭机与闸门或拉杆连接的吊耳上的最5.
0.
5.
0.
启闭机自身可不考虑风荷载和雪荷载，但机罩设计时应考虑
5.
0.
6材料6.
铸件
中规定的ZG230-450ZG270-500ZG310-570ZG340-640
合金钢铸件应采用现行行业标准《大型低合金钢铸件技术
灰铸铁件应采用现行国家标准《灰铸铁件》
9439中规
用现球墨
等材料。
铜合金铸件应采用现行国家标准《铸造铜及铜合金》ZCuSn5Pb5Zn56.
锻件和轧件
699
20253545
合金钢锻件和轧制件应采用现行国家标准《合金结构钢》
和《大型合金结构钢锻件技术条件》
中规定的
不锈钢锻件和轧制件应采用现行行业标准《大型不锈、耐
6398
122020Q235BQ355BQ390BQ420BQ235CQ355CQ390CQ420CQ235DQ355DQ390DQ420D6.
结构件
700中的Q235
中的Q355，当结构需
中的Q390Q4206.
3.
6.
3.
6.
3.
承载结构件材料6.
4.
焊条电弧焊的焊条应采用现行国家标准《非合金钢及细晶粒
埋弧焊的焊丝和焊剂应符合和《埋弧焊用热强钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝焊剂组合分类
气体保护用焊丝应符合国家现行标准《气体保护电弧焊用碳
《不锈钢药芯焊丝》
和《焊接用不锈钢丝》
50926.
4.
13
普通螺栓、螺钉和螺柱的材料应符合现行国家标准《紧固件
不锈钢螺栓、螺钉、螺柱的材料应符合现行国家标准《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》
中的规定，不锈螺母材料符合行国标准紧固机械能不钢螺
3098.15
高强度螺栓、螺母、垫圈的材料应符合现行国家标准《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》
和《钢结构用高强度大六
12316.
4.
699
45
3077
14 7 机械7.
起升机构设计计算
1.
10
150.900.920.920.940.960.980.900.920.920.940.950.970.950.970.970.990.940.960.960.980.950.980.98
M
N=
(PQ
q)D2ai
）。）。
）。）。
7.
1.
7.
1.
机械传动效率的概略值
160.980.9850.970.990.970.920.970.940.880.950.910.840.930.88100.800.910.85120.760.890.82
7.
1.
7.
1.
cP
c
7.
1.
）。）。）。）。
为加速起升额定荷载，以及补偿电源电压和频率变化所导致
对直接起动的笼型异步电动机，应满足公式（7.
1.
Md≥1.6MN）。
17）。
对绕线转子异步电动机，应满足公式（7.
1.
）计算的M
d≥1.9M
N
7.
1.
7.
1.M
d≥1.4
M
N
7.
1.
1.
6406
7685
7020
18
Z
Z
zP
z
7.
1.
）。）。）。）。
1.75
1.25
1.25按总制动力矩计算不应低于
1.1；对于采用行星差动减速
1.75
7020
19
1s2s
1.5
A
A
P
7.
1.
）。
1.501.75）。）。）。
1.
0.3
采用交流变频调速、电气制动时，起升机构的加减速度可
20
1.
启闭机的减速装置可由标准起重机用减速器和开式齿轮传动
6.37.
零部件的计算原则7.
2.
7.
2.
应用工作最大荷载计算零部件的静强度，起升机构的工作最
1.1
倍～1.2倍，
2.0
2.5
起升机构零部件所承受的疲劳计算基本荷载根据闸门类别和工作性质按启闭力传递至计算零部件承受的力矩或力的0.6倍～1.0作为计算依据，对于高速轴上的零部件按电动机额定力矩的1.3倍～1.47.
2.
0.7
0.7
m
7.
2.
21
7.
7.
2.
3）。）。）。τ）。7.
2.
机械传动零件应进行强度验算，但对于荷载作用时间短、次
进行强度验算时，零件的计算应力值应不大于该零件材料的
7.
2.
7.
2.
7.
零部件的设计7.
3.
轴的材料宜选用现行国家标准《优质碳素结构钢》
699中的3545
3077中的
轴应按最不利情况考虑，其计算荷载应为工作最大荷载，其
22nmax≤ crnnmax≤ cr
7.
3.
122122
22
7.
3.
）。）。
）。）。
1/3000
采用机械式同步轴的双吊点启闭机，同步轴应能传递一个吊7.
3.
吊板的计算宜符合本规范第
节的规定；材料应选用力学
700
中的
Q235
1591
Q355
6.
3.
7.
3.
启闭机用钢丝绳应采用国家现行标准《重要用途钢丝绳》
8918
5359
钢丝绳宜采用镀锌钢丝绳，经常浸入水中工作的钢丝绳应采
单层缠绕的钢丝绳，宜采用合成纤维芯钢丝绳；多层缠绕的
23
∑
∑
7.
3.
P
7.
3.
）。）。）。绕入卷筒钢丝绳分支数；双联卷筒取
2.0，单联卷筒取1.0∑
7.
1.
D
7.
1.
F0≥nS
7.
3.
）。
7.
3.
）。
24
4.55.05.5182022
7.
3.
7.
3.
钢丝绳安全系数7.
3.
D
7.
3.
）。7.
3.
0.60.8
7.
3.
7.
3.
铸铁件》
9439
中的
ZG270-500
700
中的
Q235
25
1591
中的Q355
6.
3.
的规定。
3.5
0.5
26
1.50.5
1.50.5°。
钢丝绳采用压板螺栓固定时，钢丝绳固定处拉力、压板螺栓压紧力和压板螺栓拉应力计算应符合本规范第
节的相关规定。圆
59757.
3.
小齿轮宜选用优质碳素钢或合金结构钢，大齿轮宜选用铸造
当为软齿面或中硬齿面齿轮副时，小齿轮齿面硬度应大于大30
50
齿轮传动应进行齿面接触强度计算和齿轮弯曲强度计算。闭计算符合现行国标准开线柱齿承载力计方法
34807.
3.
选用标准型减速器时，工作级别应与启闭机的工作级别相适
大型减速器箱体宜采用焊接或铸造结构，齿轮宜采用中硬齿
减速器宜采用油池润滑。大型减速器应采用喷油强制润滑，7.
3.
27
启闭机上采用的联轴器，可按工作条件确定其型式，再按联
7.
3.
7.
3.
'LL'LL
7.
3.
7.
3.
）。安全系数；对于减速器高速端联轴器取2.5；对于同步1.51.25'
L
'N·m）。7.
3.
滑动轴承一般用于启闭机低速重载传动中，应选用自润滑滑
应根据下列条件计算当量动荷载或当量静荷载，由此计算出
28
2.0、滚子轴承应计入不小于3.0、推力调心滚子轴承应4.07.
3.
每套起升机构应设置由荷载传感器、二次仪表及相应附件等组成的荷载限制器，其综合误差不应大于；当启闭荷载达到启闭95%
闸门的启门力和持住力的标定值应根据闸门的启闭需要进行7.
3.
10
启闭机应设有高度指示器，应同时装设电气型和机械型两种
启闭机为双吊点并采用电气同步时，在每个吊点处均应设置
操作小开度充水平压闸门或设有充水阀闸门的启闭机，其高
29√√√√√√√ 8结 构8.1
计算原则8.
1.
8.
1.
结构应按两类荷载情况进行计算。第Ⅰ类荷载应按工作时的8.
荷载组合
8.
2.
8.
2.
计算荷载组合8.8.
2.
计算荷载组合8.
容许应力
小于
0.7
[
]
ReH
/
n）。
8.
3.
30n1.481.22ReH
Rm[
ReH
Rm[
]
8.
3.
[
]
8.
3.
）。）。8.
3.
3.
1-1强度安全系数
当钢材的屈强比
大于
0.7
n）。）。8.
3.
[]3）。钢材的容许应力（）。
[
cd]=1.4[
]）。）。
[]
8.
3.
8.
3.
31Q35595908585
Q235Q355
161616401640406040636063）。）。
常用结构材料的尺寸分组及屈服强度应符合表
8.
3.
的规8.
3.
8.
8.
3.
1-2常用结构材料的尺寸分组及屈服强度
3.
1-3 第Ⅰ类荷载常用结构材料的容许应力值（
3.
32Q2359590858580757070
0.8[0.8
在焊接连接的设计中，焊缝应具有与母材同等的综合力学性
根据焊接条件、焊接方法和焊缝分类，焊缝的容许应力应符合表
8.
3.
8.
3.
8.
3.
2-1
8.
3.
2-1
焊缝的容许应力（
8.
3.
2-2第Ⅰ类荷载常用结构材料焊缝的容许应力（
33
0.80.61.8[
0.80.61.4[0.6[1.4[ NB/T
8.
3.
2-2
0.8
8.
3.
2-2
0.9
0.85
3.
8.
3.
8.
3.
8.
3.
3-1 螺栓和销轴连接的容许应力（
8.
3.
3-1 螺栓和销轴连接的容许应力（
8.
3.
1-1
8.
3.
34
35Q235
9535
80
8.
3.
3-2
类荷载常用结构材料螺栓和销轴连接的容许应力（
36C15C20C25C30C40148.
3.
埋设件一、二期混凝土的承压容许应力应符合表
8.3.
的规
8.
3.
8.
3.
混凝土的承压容许应力（8.
结构件和连接的强度计算
结构件在受拉、压、弯、扭情况下，可按一般强度计算公式
8.
4.8.
4.
8.
4.
m≤[]
8.
4.
）。）。）。）。）。）。
当构件的同一计算点上受有两个方向的正应力和剪应力时，该点的复合应力8.
4.
8.
4.
d≤
]
8.
4.
8.
4.
37）。8.
3.
3.
）。
时，该点的复合应力应按公式（8.
4.
）计算，8.
4.
d≤
]
8.
4.
8.
4.
）。），），）。）。
应按8.
4.
8.
4.
d≤
]）。）。剪应力（）。）。
8.
4.
8.
4.
38Q235Q355
0.450.450.400.400.300.350.350.408.
4.
摩擦型高强度螺栓连接的轴心受拉和轴心受压结构构件的8.
4.
）、
8.
4.
8.
4.
＇j＇
1
8.
4.
8.
4.
8.
4.
）。N）。）。）。8.
4.
所计算结构件截面连接接头一侧的最外列螺栓处的高强在节点或拼接处连接接头一侧结构构件上的高强度螺栓）。8.8.
4.
摩擦面的抗滑移系数
39
8.
4.
Sa2.5
608.
4.
应小于本规范表8.
3.
中规定的焊缝横向拉、压容许应
应力不应大于本规范表8.
3.
中规定的焊缝横向拉、容许应力，最大剪应力不应大于本规范表
3.
中规定
位，复合应力应按公式8.
4.
）计算，并应满足公式8.
4.
.1
8.
4.
）。）。）。
8.
3.
40 h
8.
4. h
8.
4.
焊缝长度方向的正面角焊缝应力8.
4.
8.
4.
Nhelwh≤
[h]
8.
4.
h
h
8.
4.
焊缝长度方向的侧面角焊缝应力8.
4.
8.
4.
Nhelw
h≤
[
h]
8.
4.
8.
4.
22h
h
h22
8.
4.
按焊缝有效截面计算，垂直于焊缝长度方向的应力）。）。8.
4.0.7）。8.
3.41hfhehfhehfhehfhehfhehfhe
等边直角焊缝截面
不等边直角焊缝截面
等边凹形直角焊缝截面
8.
4.
直角角焊缝截面
对于侧面角焊缝，当受动荷载时，最大计算长度为40608.
4.
级螺栓连接时螺栓直径与螺栓孔的配合间隙较大，只能
gm
g
8.
4.
42M16M20M24M27M308.8S80）。
8.
4.
），按表
8.
4.
8.
3.
8.
8.
4.
一个高强度螺栓的预拉力设计值Z
8.
4.
式（8.
4.
计算，但应以1.25代替式中的为每个高强度螺栓在其轴线方向所受的外拉力，
0.7
，应按下式计算：N[P]）。8.
4.
）。
82
8.
4.
机架的基础埋设件采用一期或二期混凝土埋设时，应按埋设
8.
3.
43 8.
稳定性计算8.
5.
的比值不大于
接工字形截面的受弯构件，其受压翼缘的侧向支承间距
5.
8.
5.5.
8.
5.
8.
5.
8.
5.
）。
不符合上述要求的受弯构件的整体稳定性应按现行国家标准
8.
5.
8.
5.
44h1h2hh0 h1h2hh0 123a
8.
5.
组合梁腹板加劲肋布置
8.
5.
0
w
8.
5.
）。
8.
5.
0
w
235
8.
5.
的比8.
5.
与腹
8.
5.
0
w150
8.
5.
450
w170
8.
5.
250
梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处，应设置支8.
5.
当工字形截面受压翼缘板自由外伸宽度
与其厚度δ的比值8.
5.
8.
5.
）。
当箱形截面两腹板中心之间距离
8.
5.
0
y
8.
5.
）。8.
5.
应按满足公式8.
5.
8.
5.
≤8.
5.
46
100
1.021.031.051.061.081.10
100
1.131.161.191.241.291.35
100
1.431.531.671.852.142.65
ww8.
5.
1
8.
5.
8.
5.
）。）。
8.
5.
）。）。）。）。）。）。
8.
5.
8.
5.
考虑σ影响的增大系数2
0
w
247
劲肋间距仍按公式（8.
5.
）确定，但应以代替1.0
0.5
满足公式（8.
5.
）的要求，横向加劲肋的厚度
满足8.
5.
ss
0
8.
5.
15
eHeH
8.
5.
）。）。）。）。
8.
5.
1.2
8.
5.
）。）。）。
48
与腹板高
的比值不大于
0.85
时，其纵向加劲肋的截面惯性矩应满足公式（8.
5.
）的要求；当腹板的横向加劲肋间
0.85
8.
5.1.5
8.
5.
)(
)
ht)(
)
ht
a
a
h
h
8.
5.
e
8.
6.e
8.
6.
）。）。）。
腹板侧成置的劲肋其截惯性应按中心
短加劲肋的最小间距为
0.75
0.7
1.0
8.
刚度要求8.
6.
卷筒与减速器通过开式齿轮副传动的启闭机机架梁系刚度应
）。）。
49
ey
≤8.
6.
ey
≤8.
6.
ey
≤8.
6.
e
8.
6.
e
8.
6.
e
8.
6.
L8.
6.
减速器低速端与卷筒的连接采用球铰式卷筒联轴器、球面滚L
减速器低速端与卷筒的连接采用其他型式，机架结构主承重8.
6.
卷筒上设置有盘式安全制动器启闭机机架梁系刚度应符合下
8.7
构造要求8.
7.
主要承载结构的构造力求简单、受力明确，尽量降低应力集
50t1b2b1t2 t1b2b1t2
主要承载结构件在不同连接处允许采用不同连接方式，但同
焊接梁的腹板和翼缘板的对接焊缝不宜处在同一截面上，其间距不应小于
8.
7.
熔敷金属应与母材相适应，当不同强度的钢材焊接时，可采
对接焊缝的坡口型式应符合现行国家标准《气焊、焊条
985.2
主要承载结构中不等板厚或板宽的对接，对接焊缝过渡型式（图
8.
7.
）均应从一侧或两侧制成不大于
不等板厚对接焊缝过渡型式
不等板宽对接焊缝过渡型式
8.
7.
2-1
对接焊缝过渡型式
8.
7.
51
101020203010
8.
8.
7.
角焊缝焊脚的最小高度
对于一般角焊缝，焊脚尺寸不应大于较薄焊件厚度的1.2
对于杆件边缘的角焊缝，角焊缝焊脚（图8.
7.
）还应时，
大于
7.
2-2角焊缝焊脚
侧焊缝直角边的比例为1:1.58.
7.
对于需要在使用现场进行整体拼接的大型结构，宜采用高强
52
1216
2412
1816
24
1.51.2M16M20M22M24M2717.52224263033
级螺栓连接只允许用在次要构件的连接中或作暂时性连接。
采用高强度螺栓连接时，应在螺母及螺栓头部设置高强度垫
8.
7.
8.
7.
3-1
8.
7.
3-1高强度螺栓连接孔径（
高强度螺栓连接的孔应符合现行行业标准《钢结构高强度螺
8.
7.
8.
7.
8.
7.
3-2螺栓布置的极限尺寸
53 9 电气9.
一般规定备应合现家标电气电气
5226.32
9.
电源和供电9.
2.
电源应为不高于
1000
的低压三相
交流9.
2.
在正常工作条件下，供电系统在启闭机馈电线接入处的电压10%9.
2.
9.
配电系统9.
3.
9.
3.
总电源回路应设置总断路器。总断路器的控制应具有电磁脱9.
3.
9.
3.
启闭机应设置急停按钮，在紧急情况下能断开总动力电源和9.
3.
各动力、控制及辅助电源分支线路应具备过电流保护功能，9.
电气保护9.
4.
电动机应具有以下一种或几种保护功能，应根据电动机及其54
瞬动或反时限动作的过电流保护，其瞬时动作电流整定值约
1.25
9.
4.
启闭机外部供电线路应具有短路或接地引起的过电流保护功9.
4.
9.
4.
启闭机传动机构应设有零位保护。运行中若因故障或失压停9.
4.
启闭机应设置失压保护。当启闭机供电电源中断后，凡涉及9.
4.
对于重要的、负载超速会引起危险的起升机构应设置超速开
1.25
倍～1.4
1.5
9.
4.
启闭机应设有电动机定子异常失电保护。当调速装置或正反9.
4.
启闭机所有电气设备的金属外壳、金属导线管、金属支架及55
接地线及用作接地设施的电导，不宜小于本线路中最大的相
9.
4.
对于安装在野外且相对周围地面处在较高位置的启闭机，应9.
4.
10
9.
4.
9.
4.
12
50V9.
4.
13
7.3.
7.
3.
10
9.
电气控制9.
5.
14048.4
可编程序控制器可根据开关量的输入输出点数和电压等级、
56
电阻阻选算值差应为±10%总电阻选用允许偏差应为±
个循环周期时间定为
60s
100%70%50%35%25%17.5%12.5%8.8%
4.4%
持续率应按
选用，电阻器的功率值不应小于下降时
4208
中的
箱及
箱以下的电阻器可直接
箱时在保证散热及温升稳定的情况下可增9.
5.
现地控制的启闭机是由控制盘门上的按钮、开关等操作元件
控制装置外壳的材料宜采用完全绝缘的或者是有绝缘保护层57
户外型启闭机控制屏柜应采用防护式结构；在无遮蔽的场所
4208
中的
设备的金属壳体，需焊有保护接地螺钉或螺母，并在明显处
9.
5.
110%
在供电系统电压波动为额定值的-10%时起升额定荷载，
250V9.
5.
启闭机可采用交流传动控制系统，当启闭机采用交流传动控
1058其额定输出电流不应小于电动机在额定负载时的工作电
采用控制屏控制的绕线转子异步电动机驱动的起升机构，下
9.
5.
对设置了安全制动器的起升机构，在支持制动器动作后，安
9.
5.
59
电气同步时，每个吊点应分别采用一套变频调速装置或其他
9.
电气设备的工作环境9.
6.
任何润滑系统、液压系统或其他含油装置在运行和安装时应9.
6.
启闭机电气设备应能保证在启闭机运行场所的环境温度和湿9.
6.
围空气温度在最高温度时，其相对湿度不应大于50%偶然发生的凝露现象。周围空气温度在不大于℃时，相对湿度允
9.
6.
启闭机若用于海拔
9.
6.
9.
电线电缆及其敷设9.
7.
9.
7.
60
启闭机外部连接用电线电缆截面选择：对于多股单芯导线，单根芯线截面不应小于
；对于多股多芯电缆，单根芯线截面不应小于
；对于电子装置、油压伺服机构、检测与传感元件的9.
7.
对于供电给电动机的导线，其负载电流为电动机的额定工作
IW=IN+IAUXI9.
7.
）。）。）。
9.
7.
交流供电系统中，在尖峰电流时，自供电变压器的低压母线启闭任何台电机端上的源总压降大不大于
15%
忽略导线单位长度的电感时，交流启闭机导线电压降按下列61M M
9.
7.
IM
Imax
IAUXI
9.
7.
）。）。）。cos
）。），铜取
启闭机最大工作电流（）。辅助电气设备主回路和控制回路的工作电流（）。
2.2倍～1.5倍～1.8
倍，对于直接起动的笼型电动机应按电动机产品样本
I
KIN
9.
7.
）。）。
cos
cosφ
0.65
cosφ
0.80.82
cosφ
0.5629.
7.
9.
7.
在有机械损伤的地方，导线应敷设于金属线槽、金属管中；
电缆固定敷设时，弯曲半径不应小于电缆外径的
倍，且不
导线的连接及分支点处应设置接线盒，其防护等级应适合周
对于控制屏柜、接线箱等电气设备的接线端子，若接线端子
不同供电电压等级的导线，若各导线的绝缘耐压都大于其中
变频器输出的动力电缆，敷设时宜与控制电缆分开，条件允
除直接连接到压接式端子的导线外，导线两端应采用铜质冷63 安全10.
标记、铭牌、安全标志10.
1.
10.
1.
闭机启门和持住力永久标明容易清的10.
1.
10.
1.
2894
总则》
的规定。安全标志的颜色，应符合现行国家标准
2893
10.
结构安全要求10.
2.
操作室应有足够的空间保证操作人员能在良好的人类工效学
操作室应有安全出入口；当操作室设置了门时，应防止启闭
64
重要的操作指示器应有醒目的显示，并安装在操作人员方便10.
2.
启闭机上所有操作部位以及要求经常检查和保养的部位，都
1.8m
0.5m10.
2.
凡高度差超过
斜梯的倾斜角不宜超过
65°，梯级净宽度不应小于
单个梯级的高度宜取
0.18m，梯级的进深不应小于梯级的高
1.0m
0.4m
宜为
0.23m
高度
高度开始安装，护圈直径宜取
0.6m；护圈之间应由纵向板条联接，并保证有一根板条正对直梯的垂直中心线；护圈在任何一个
范围内应能
10.
机械安全要求10.
3.
65
单个吊点荷载由多根钢丝绳承受时，应设置能有效地保证各
10.
3.
用于多层缠绕的卷筒，宜提供便于钢丝绳自动转层缠绕的凸
多层缠绕的卷筒，应有防止钢丝绳从卷筒端部滑落的凸缘，1.5
当动滑轮组处于下极限时，卷筒上缠绕的钢丝绳，除固定绳
卷筒上钢丝绳尾端的固定装置应安全可靠并有防松或自紧的
当卷筒筒体内采用无贯通支承轴的结构时，筒体应采用钢板10.
3.
动滑轮组应有防止钢丝绳脱出绳槽的装置或结构，在滑轮罩
GB/T
0.5
10.
3.
66
10.
3.
10.
电气安全要求
4.
4.
10.
控制和操纵的安全与布置10.
5.
制和系统设计布置避免生误作的10.
5.
9.3.4
10.
5.
10.
安全防护装置的设置要求
6.
7.
3.
10.
6.
上下极限位置限位器应符合本规范第
7.
3.
10
条第
款的规
6.
6.
10.
消防67
10.
使用维护文件10.
8.
10.
8.
685063801000125016001800200022002500280032003600400045005000560063007000800090001012131415161820222426283032343638404550556065707580900.20.30.81.01.22.02.55.06.38.010.012.5 附录
A 启闭力、扬程和启闭速度系列参数
0.
0.
0.
0.
启闭力系列参数（
0.
0.
0.
扬程系列参数（
0.
0.
0.
启闭速度系列参数（
1.0
附录
B电动机校验
0.
起升机构的电动机按下式进行过载校验满足下式计算要求：
P
1000
0.
）；系数；按有电压损失（交流电动机-15%，直流电动机）、（绕线转子异步电动机-10%15%
2.5
2.2
1.4
提供；对于直接全压起动的笼型电动机，堵转转矩倍
2.2）。吊具和钢丝绳的重量（）。）。
0.
机构的接电持续率
值用于在工作循环时间不小于
100%
100%
0.
C
0.
C
0.
2 eGDd
GD2 e2GDd270FC152540602d
）。2e2
e）。
Z
d
0.
0.25
0.25
惯量增加率
与折合的每小时全启动次数
的乘积
值，
0.
启闭起升机构电动稳态负载平均系数，应根据实际荷载情况计算。如无法获得荷载情况的详细资料，可参考表B.
0.
0.
0.
电动机稳态负载平均系数
0.
P
1000
0.
）。71稳态负载平均系数，
0.7
0.8
0.9
0.
）。吊具和钢丝绳的重量（）。）。
0.
系列绕线型异步电动机在不同接电持续率
应根据电动机产品样本选取。当
72附录
C电动机使用环境的功率修正
0.
用地
温度NN'
N
0.
'
N
'）。）。
0.
73
ABCDABCD0
10
20
30
40
50
60
0.
以环境温度和海拔为函数变量的修正值
3000m
0.
修正系数
大于
0.
74 附录
D 起升机构起动、制动时间和加减速度
0.
n[k(n[k(J1
J2)
9.55(M
dq
M
N)
J3
]
0.
Q
Q
23
0.
M=M
0.
）。）。其他传动件的转动惯量折算到电动机轴上的影响系数，
1.051.20）。）。）。）。）。）。
）。
D.
0.
751.51.5）。稳态起升额定荷载时电动机轴上的转矩（）。
0.
0.
电动机平均起动转矩倍数
0.
t）。）。起升机构的起动时间（
0.
）。
0.
z
'J1
J2
J3'Z
j
'
0.
M
M
0.
2ai
起升机构的制动时间（）。n'），取
1.1
0.
）。
1.051.2076
0.
）。电动机轴上制动轮和联轴器的转动惯量（）。
0.
）。机械式制动器的计算制动转矩（）。j'M
稳态下降额定荷载时电动机制动轴上的转矩（N·mj'）。）。）。
）。'q
满载下降且制动器开始有效制动时的下降速度（），'
1.1
0.
）。），计算同本规范公式（
0.
）。77附录
E 零部件的计算
1.
1.
1.
44
4
1.
Ww
w
1.
1.
1.
（D4（D4
-d4）
1.
nn
n
1.
1.
1.
22h
w
22h
w
1.
1.
）。mm）。
）。τ）。78 ）。τ）。）。
1.
w w
=
Rn
1.
2.5
3.0
4.0
n
w
1.
吊板
E.
2.
79 m
2. m
2.
m
2.
）；）；δ）；
2.
2.
eH）。）。）。）。80 ）。
5.0
3.0
2.
2.
1
E.
2.
eH1
E.
2.
eH）。）。）。）。）。
2.
）。）。
2.
1-2
应力集中系数81
2.
2.
d
(Rd
(R
0.25d
)
E.
2.
P(
0.25d
)ee
E.
2.
）。）。
）。）。）。
卷筒
3.
3.
3.
采用钢板或铸钢材料时，应满足公式（E.
3.
）的要求。当卷筒采
3.
p
A
St
E.
3.
≤[]
E.
3.
pp
cc
E.
3.
E.
3.
）。）。82
1.0
1.8卷筒壁的压应力（）。E.
3.
）。），对铸铁
12
）。）。N/mm）。）。
3.
多层卷绕系数
3.
多层卷绕系数
大于
E.
3.
3.
F
M
F
/W2 2F
w2 2
F≤[]
E.
3.
E.
3.
E.
3.
2.5m
E.
3.
E.
3.
）。N/mm）。83 卷筒断面抵抗矩（）。卷筒所受的弯矩（）。）。）。）。）。
当卷筒直径
大于或等于
，或卷筒长度
大于
卷筒直径
1-10）和（E.
3.
3.
3.
1-13
1-14
w
1-10
3.
K≥
1-12ww
1-13w
1-143
33稳定性系数。稳定性临界应力（）。），对铸铁
12
），
）。）。84 ）。
转轴式带开式齿轮双联卷筒长卷筒轴，应根据带开式齿轮双
3.
（a）卷（a）卷）轴结筒轴布置构力置示受图意力示意图
）侧视计算受力示意图（b）侧视计算受力示意图）算受简图力简图（c）计算受力图3.
2-1
带开式齿轮双联卷筒轴计算受力示意图
简布力（a筒
卷
构
结
受 意示
图））侧视计示示意（b（b））侧视计示示意（c
计 力（c）计算受力简图
P
b1
闭式齿轮传动双联卷筒，采用焊接短卷筒轴连接方式，应根据焊接短卷筒轴连接方式计算受力示意图（图
E.
）给出的荷载85
）计算受力简图
（b）卷
接
轴受 力 计短（b）卷
接
轴受 力 计短
（b）卷
3.
2-2 焊接短卷筒轴连接方式计算受力示意图
闭式齿轮传动双联卷筒，采用套筒方式连接短卷筒轴，应根据套筒方式连接短卷筒轴计算受力示意图（图
E.
）给出的荷载
套装短构布置示意图
（a）计算简图受力
（b）卷
3.
2-3 焊接短卷筒轴连接方式计算受力示意图
卷筒和大齿轮通过套管联接（图
E.
3.
86
8Mn(d
d)D
E.
3.
E.
3.
套管剪应力（）。套管传递的扭矩（）。）。）。套管间的中心圆直径（）。套管许用剪应力（
45
号钢套
85
12
E.
3.
E.
3.
卷筒和大齿轮之间通过铰制孔用螺栓直接传递扭矩，同时也起联接作用。铰制孔用螺栓剪应力按公式（
3.
）计算，并应满
8MndD87
E.
3.
3.
）。）。）。N/mm）。
3.
3.
2MndLD
cm≤
[
cm]
3.
）。）。）。）。）。）。
E.
3.
括由压力引的拉力和圈与板之的摩力使栓弯88
3.
压板和螺栓固定钢丝绳
zmax
E.
3.
nSN
nSN
E.
3.
1.01.1
1.11.2）。
2.718282
）；安全圈为
2Z）。
1.589
E.
3.
）。）。
E.
3.
3.
23
E.
3.
）。），
E.
3.
）。）。
3.
）。）。），按本规范表
8.
3.
90
.s)ZCuSn10P1151015ZCuSn5Pb5Zn530122015ZCuPb301560 附录
F常用滑动轴承材料的允许值
0.
0.
0.
铜合金轴承材料的最大允许值
0.
钢基铜塑复合材料、铜合金镶嵌自润滑材料、工程塑料合料等
0.
铜合金轴承材料的最大允许值
0.
钢基铜塑复合材料、铜合金镶嵌自润滑材料、工程塑料合91 附录
G导线载流量的校正
0.
0.
0.
25℃或
45℃。
0.
tIz=KaKKjIgt
0.
1e11e1e
600T600FCT
0.
）。
0.9
0.8G.
0.
）。
0.
电线电缆载流量基准值，由电缆厂家提供，其常用值可
G.
0.
G.
0.
92+25+30+35+40+45+50+55+60+65+70+75+25+60+65+70+45+65+70+80+85
1.5253595150BXR
25%1.3131.4171.4771.5501.6781.7541.8491.87640%1.2121.3771.4251.4861.503CFR
25%1.3041.5201.6041.7421.78440%1.1431.2771.3301.4171.444CFR
25%1.5311.7501.8081.8651.87740%1.2841.4221.4601.4951.510
0.
导线载流量的温度校正系数
0.
2-1 重复短时工作制的接电持续率校正系数
BVRCFRCFR1.52718241841523072.5352481793471793474513829519041919041958172368235497235497212453282613282613267571336774336774100370791148438105010543810501224429451835061421020135506102015457312302266261761270165626120127019364113702897462241540205746145154023579717003539172731870250917180187012027082017504151040316218029010402052180150310980209033512002402450
0.
2-2导线载流量基准值及导线发热时间常数94本规范用词说明
为了便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不
95 96引用标准名录
699
700
985.1
1231
1348
1591
2893
2894
3077
3098.15
3480
4208
5117
97 电气电气备第32起重条件
5226.32《埋弧焊非合及细粒钢心焊、药焊丝
8918
《埋弧焊热强心焊、药焊丝焊丝剂组分类
《低压开关设备和控制设备第部分：接触器和电动机起动器
14048.4
部分：总则》
17909.1
98
5358
6406
6398
7020
7685
9006
82
5092
535999中华人民共和国能源行业标准水电工程启闭机设计规范
部分：固定卷扬式启闭机设计规范
代替
5167-2002条文说明 修
订
说
明《水电工程启闭机设计规范第
范》
，经国家能源局
2019
12
30
日以第
5167-2002
5167-2002
的主编单位是国家电力公《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-2002
用本
部分：固定卷扬式启闭目次
104
..........................................................................107
6.
6.
6.
6.
7.
..............................................................7.
..............................................................7.
......................................................................121
1278.
.............................................................................. 1278.
..............................................................................1278.
.................................................. 1288.
..........................................................................1298.
..............................................................................1308.
.............................................................................. 131
1329.
.............................................................................. 1329.
.............................................................................. 1329.
..............................................................................1329.
.............................................................................. 1349.
.............................................................. 13510
13710.
................................................ 137 3 基本规定3.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
作小时划分为
3.
0.
电水利工程启闭机设计规范》
5167-2002附录中的部分内容，
改为扬程小于40m时可选用40m时可选用；启闭机扬程小于40m的事故闸门可选用3.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
计需收集的主要资料。在第
10
3.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
电站1# 导流洞封堵闸门固定卷扬式启闭机容量达到了删除了小容量的启闭力，启闭力系列从开始，并适当对系列参扬程系列参数增加了160m这一系列参数。由于高水头电站越来经超过140m，如四川立洲水电站调压井事故闸门启闭机，启闭容量，扬程。同时本规范中删除了小的扬程，扬程系列参数3.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20024.0.5
条文内容进行了简化。闸门大多在水中运行，3.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20024.0.63.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20024.0.83.
0.
新增条款。当地震烈度大于Ⅶ度时，地震对启闭机结构安全4设计原则和要求4.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20025.1.24.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20025.1.3规范》
对是否设4.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20024.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20025.1.64.
0.
本条为新增条文。闸门通气孔设置在启闭机房内，由于启闭
4.
0.
10
《水电水利工程启闭机设计规范
洞封闸门闭机可能用临电源且有程发启闭4.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20025.2.2
中并未严格要4.
0.
12
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20024.
0.
13
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-2002
5167-2002中的4.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20025.1.3
5167-20024.
0.
15
4.
0.
16 《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20025.2.34.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20025.2.5
本款为新增内容。多层缠绕的启闭机其扬程一般较高，若采
线卷是斜槽和绳槽替出的卷，斜槽约圆周20%30%，直绳槽约占80%。此绳槽形式使缠绕在卷筒上的
本款为新增内容。多层缠绕钢丝绳通过预拉处理后减小了钢 15%，第二次预拉力为钢丝绳破断拉力的30%，第三次预拉力为钢50%3030
100m
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20025.2.5款均提到凸缘问题，故将其归纳在一起。在卷筒钢丝绳返
本款为新增内容。对于采用折线绳槽卷筒的启闭机，其缠绕4.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20025.2.6
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20025.2.6款的修订。吊点设置在露顶式弧形闸门面板前的启闭机，其起吊
《水电水利工程启闭机设计规范》
5.2.6
《水电水利工程启闭机设计规范》
5.2.6款的修订。盘香式启闭机的主要特点是用盘香板代替卷筒，结构4.
0.
20《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20025.2.7
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20025.2.7款的修订。本规范提高了安全要求，要求“启闭机机架桥底部高4.
0.
21
4.
0.
22
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20024.
0.
5.1.7条进行修订。
中内容“动滑设置钢丝槽的施”在规范4.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20025.1.9
4.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20025.1.34.
0.
本款为新增内容，明确启闭机选用防腐材料及工艺的基本要
本款为新增内容，明确启闭机金属结构件所有外露非工作表
本款为新增内容，明确启闭机的起吊轴、滑轮轴及铰接轴表
本款为新增内容，明确浸入水中的紧固件表面需进行镀锌防5荷载5.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20026.0.15.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-20026.0.6GB50009-20125.
0.
《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-2002
5167-2002仅要求地烈度于或于Ⅶ度时，震水荷载”而本范要 6 材料6.
铸件
1.
《水电水利工程启闭机设计规范》
JB/T6402
4297
5167-2002”、“”、“”、“”、“”。6.
锻件和轧件
2.
《水电水利工程启闭机设计规范》
2.
《水电水利工程启闭机设计规范》
的修订。新增《大型合金结构钢锻件技术条件》
标准。新增
2.
《水电水利工程启闭机设计规范》
JB/T6398
6.
结构件《水电水利工程启闭机设计规范》
5167-2002
7.3
Q390
Q420
1591
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