2019水电工程启闭机设计规范+第1部分：固定卷扬式启闭机设计规范

水电工程启闭机设计规范第1部分：固定卷扬式启闭机设计规范CodeforDesignofHoistsforHydropowerProjectsPart1:CodeforDesignofFixedWireRopeHoistsNB/T10341.1—201910341.1-2019目次123456总则.......................................................................................................1术语.......................................................................................................2基本规定...............................................................................................4设计原则和要求...................................................................................7荷载.....................................................................................................材料.....................................................................................................12.1铸件.............................................................................................12.2锻件和轧件.................................................................................12.3结构件.........................................................................................13.4连接材料.....................................................................................13机械.....................................................................................................15.1起升机构设计计算.....................................................................15.2零部件的计算原则.....................................................................21.3零部件的设计.............................................................................22结构.....................................................................................................30.1计算原则.....................................................................................30.2荷载组合.....................................................................................30.3容许应力.....................................................................................30.4结构件和连接的强度计算.........................................................37.5稳定性计算.................................................................................44.6刚度要求.....................................................................................49.7构造要求.....................................................................................50电气.....................................................................................................54.1一般规定.....................................................................................54.2电源和供电.................................................................................54.3配电系统.....................................................................................5466667877788888889999III10341.1-2019.4电气保护.....................................................................................54.5电气控制.....................................................................................56.6电气设备的工作环境.................................................................60.7电线电缆及其敷设.....................................................................60999910安全...................................................................................................64111111110.1标记、铭牌、安全标志...........................................................640.2结构安全要求...........................................................................640.3机械安全要求...........................................................................650.4电气安全要求...........................................................................670.5控制和操纵的安全与布置.......................................................670.6安全防护装置的设置要求.......................................................670.7消防...........................................................................................670.8使用维护文件...........................................................................68A启闭力、扬程、启闭速度系列参数.......................................69B电动机校验...............................................................................70C电动机使用环境的功率修正...................................................73D起升机构起动、制动时间和加减速度...................................75E零部件的计算...........................................................................78F常用滑动轴承材料的允许值...................................................91G导线载流量的校正...................................................................92本规范用词说明.......................................................................................95引用标准名录...........................................................................................97附：条文说明.........................................................................................100IV10341.1-2019Contents123456GeneralProvisions................................................................................12BasicRequirements...............................................................................4PrinciplesandRequirements....................................................7Loads...................................................................................................Materials..............................................................................................12.1Castings.......................................................................................12.2andRolledPieces.........................................................12.3StructuralMembers.....................................................................13.4ConnectingMaterials..................................................................13MechanicalDesign..............................................................................15.1andCalculationofHoistingMechanisms......................15.2CalculationPrinciplesforandComponents......................21.3ofandComponents................................................22StructuralDesign.................................................................................30.1CalculationPrinciples.................................................................30.2LoadCombinations.....................................................................30.3AllowableStresses......................................................................30.4StrengthCalculationforStructuralMembersandConnections.37.5StabilityCalculation....................................................................44.6StiffnessRequirements................................................................49.7ConstructRequirements..............................................................50ElectricalDesign.................................................................................54.1GeneralRequirements.................................................................54.2PowerSourceandPowerSupply................................................546666787778888888999V10341.1-2019.3PowerDistributionSystem.........................................................54.4ElectricalProtection....................................................................54.5ElectricalControl........................................................................56.6EnvironmentofElectricalEquipment.........................60.7CablesandTheirLaying...................................................60Safety.................................................................................................640.1Markings,NameplatesandSafetySigns..................................640.2StructuralSafetyRequirements................................................640.3MechanicalSafetyRequirements..............................................650.4ElectricalSafetyRequirements.................................................670.5SafetyandArrangementofControlandManipulation............670.6RequirementsforSettingProtectiveDevices...........................670.7Protection...........................................................................670.8OperationandMaintenanceManuals.......................................68999991011111111AppendixASeriesParametersofHoistingForce,andHoistingSpeed...............................................................................69AppendixBCheckofMotors................................................................70AppendixCMotorPowerCorrectionConsideringEnvironment....................................................................73AppendixDandSpeedforStartingandBrakingtheLiftingMechanism......................................................................75AppendixECalculationforandComponents..............................78AppendixFofCommonSlidingBearingMaterials.91AppendixGCorrectionofAmpacity............................................92ExplanationofThisCode.......................................................95ofQuotedStandards...........................................................................97Addition:ExplanationofProvisions.......................................................100VI10341.1-2019VII10341.1-20191总则11.0.1为了规范水电工程固定卷扬式启闭机设计，制定本规范。.0.2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的固定卷扬式启闭机设计。.0.3水电工程固定卷扬式启闭机设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。1110341.1-20192术语0.1固定卷扬式启闭机ropehoist实现闸门或拦污栅启闭的机械设备。0.2盘香式启闭机incensecoilhoist绕，形如盘香。0.3启门力liftingforce为了开启闸门需通过吊具施加于闸门的荷载。.0.4持住力holdingforce2门的荷载。.0.5支持制动器supportingbrake在减速器高速轴上设置的用于制动和停机的机械常闭式制动器。2222.0.6安全制动器safetybrake在卷筒装置上设置的起到制动作用的机械常闭式制动器。.0.7螺旋绳槽卷筒spiraldrum每一节距绳槽呈螺旋状分布的卷筒。.0.8折线绳槽卷筒brokenlinegroovedrum每一节距绳槽由与卷筒轴线垂直的平面平行的绳槽和与卷筒轴线垂直的平面成交角的绳槽交替分布的卷筒。0.9闭式齿轮传动closedgeartransmission电动机至卷筒轴之间的各级齿轮副均在密闭箱体内且有良好润滑的传动。.0.10工作级别dutyclass2210341.1-2019定的启闭机特性。310341.1-20193基本规定3.0.1启闭机的机构使用等级应符合表3.0.1-1构荷载状态应符合表3.0.1-23.0.的规定；启闭不同型式闸门启闭机的工作级别宜符合表0.1-4的规定。1表3.0.1-1机构使用等级使用等级设计总工作小时（h）备注800较少使用160032006300中等程度使用经常使用表3.0.1-2机构荷载状态荷载状态说明很少起吊最大工作荷载，一般起吊轻荷载有时起吊最大工作荷载，一般起吊中等荷载经常起吊最大工作荷载，一般起吊较重荷载表3.0.1-3工作级别使用等级荷载状态Q1Q1Q1Q1Q1Q2Q2Q3410341.1-2019Q1Q2Q3Q4表3.0.1-4启闭不同型式闸门启闭机的工作级别启闭不同型式闸门检修闸门扬程H（m）工作级别Q1＜≥＜≥＜≥404040404040～Q2Q2事故闸门工作闸门～Q3～Q3～Q43.0.2启闭机设计应主要收集下列资料：12闸门的启闭方式、充水方式等运行要求。启门力、持住力、起升高度、启门速度、闭门速度、双吊点同步偏差。3水工建筑物布置图、闸门及门槽的尺寸、闸门与启闭机连接的有关尺寸和要求。4567891电气传动、控制方式及接口要求。水文、气象、泥沙、水质、海拔高程等环境条件资料。闸门、拉杆、平衡梁等的自重资料。制造、运输和安装等方面的条件和要求。地震资料。动力电源、应急电源和控制电源要求。0合同文件和其他特殊要求。3.0.3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的规定。510341.1-20193.0.4启闭机应设置机械、电气等设备的安全保护和检测装置，对于重要的启闭机宜设置在线监测装置。.0.5启闭机应根据工作环境采取防高温、防雨、防冰冻、防潮、防腐蚀、防风沙、防雷、通风和除湿等保护措施。333.0.6启闭机的结构件可不进行疲劳强度计算。.0.7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制的最大外形尺寸和最重件重量的限制要求，并应具有必要的刚度。.0.8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全验算，并应采取抗震措施。3610341.1-20194设计原则和要求4.0.1启闭机的设计应满足安全适用、运行可靠、技术先进、经济界面友好等要求。4.0.2启闭机的选型应根据水工建筑物的布置、闸门型式、孔数及合下列规定：1泄水系统及排沙系统工作闸门的启闭机宜采用一门一机布置，经过机型比较，可选用固定卷扬式启闭机。孔口数量较少的事故闸门和检修闸门的启闭机，经过机型比较，可选用固定卷扬式启闭机。电站机组进水口快速闸门的启闭机，经过机型比较，可选用固定卷扬式启闭机。234施工导流封堵闸门的启闭机，宜选用固定卷扬式启闭机。4.0.3固定卷扬式启闭机宜设置机房。机房内应留有检修空间，与0.8m启闭机，机房可设置降温设施。4.0.4启闭机安装高程应防止启闭机和电气设备被淹，并应便于闸门、门槽及启闭机部件等正常检修。44.0.5.0.6启闭机的布置应防止钢丝绳、动滑轮组、吊具或拉杆与闸门门槽及水工结构干涉。.0.7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一致。4710341.1-2019444.0.8动滑轮组应布置在泥沙淤积高程以上。.0.9启闭机机房应与闸门通气孔出口分开布置。.0.10.0.控制接口和现地视频监视系统。.0.小开度要求的行程检测装置。.0.电站进水口的快速闸门启闭机应按关闭孔口的时间要求确44454444m/min。.0.启闭机传动宜采用闭式齿轮传动。.0.15启闭机宜设置安全制动器。.0.启闭机机架应满足强度、刚度和稳定性的要求。.0.荷载。.0.钢丝绳多层缠绕的启闭机应符合下列规定：4123多层缠绕的启闭机宜采用单吊点型式。3层及层以上缠绕的启闭机应采用折线绳槽卷筒。双双联滑轮组倍率大于2组支架上，并应防止钢丝绳与定滑轮组支承梁干涉。45多层缠绕钢丝绳应预拉处理。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段的长度。678扬程大于100m的双吊点启闭机宜设置平衡梁。多层缠绕的启闭机，在钢丝绳返回处应设置凸缘。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810341.1-20195层，双吊点启闭机缠绕层数不宜大于3.0.启闭弧形闸门的启闭机应满足下列要求：吊点设置在露顶式弧形闸门面板前的启闭机，钢丝绳应紧贴于弧形闸门面板上，并应避免吊具与闸门面板接触。露顶式弧形闸门面板后设置双吊点的启闭机，钢丝绳的缠绕和滑轮组的布置应满足双吊点同步运行要求。启闭潜孔式弧形闸门时，应防止钢丝绳与定滑轮组支承梁干4123条件。4盘香式启闭机应设置钢丝绳长度调节装置，钢丝绳出厂前应进行预拉处理，钢丝绳挡板间距应保证钢丝绳排列整齐。.0.20启闭升卧式闸门的启闭机应满足下列规定：412启闭机机架桥底部高程应高出闸门顶运行轨迹线0.3m以上。启闭过程中钢丝绳不得与门叶摩擦，闸门全开后吊耳中心与启闭机起吊中心连线与垂直线的夹角不应大于°。.0.21多层缠绕的双吊点启闭机应控制钢丝绳直径偏差和两个卷筒绳槽底径的相对偏差。.0.22步轴同步或电气同步。.0.444中的采用滑动轴承的动滑轮组，宜设置轴承密封装置。444.0.吊轴重量较大的动滑轮组宜设置带平衡重的移轴装置。.0..0.26启闭机的防腐蚀应符合下列要求：1启闭机应根据工作环境、环保要求、工作年限、使用工况等选用防腐蚀材料或工艺。910341.1-20192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结构设备防腐蚀技术规程》5358中的有关规定。3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4材质。1010341.1-20195荷载5.0.1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5.0.2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大启门力或最大持住力。55.0.3启闭机温度荷载可不考虑。.0.4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风荷载和雪荷载，其取值应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009中的规定。5.0.5抗震设计烈度大于或等于Ⅶ度时，应考虑地震荷载作用。10341.1-20196材料6.1铸件.1.1碳素钢铸件应采用现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件》中规定的ZG230-450ZG270-500ZG310-570ZG340-640等材料。..2合金钢铸件应采用现行行业标准《大型低合金钢铸件技术条件》6402中规定的ZG35Cr1Mo、ZG42Cr1Mo、ZG40Cr1、ZG65MnZG40Mn2、ZG50Mn2等材料。6.1.3灰铸铁件应采用现行国家标准《灰铸铁件》9439中规定的HT150、HT200、HT250等材料。..4球墨铸铁应采用现行国家标准《球墨铸铁件》GB/T1348中规定的QT450-10QT500-7等材料。.1.5铜合金铸件应采用现行国家标准《铸造铜及铜合金》66中规定的ZCuSn5Pb5Zn5、ZCuSn10P1、ZCuAl10Fe3、ZCuAl10Fe3Mn2ZCuZn38Mn2Pb2ZCuZn25A16Fe3Mn3等材料。6.2锻件和轧件.2.1碳钢锻件和轧制件应采用现行国家标准《优质碳素结构钢》69933083中规定的20、62、、、、65Mn等材料。..2合金钢锻件和轧制件应采用现行国家标准《合金结构钢》3077和《大型合金结构钢锻件技术条件》33084中规定的5CrMo、42CrMo、40Cr、40CrNi、35SiMn、42SiMn、40MnB等材..3不锈钢锻件和轧制件应采用现行行业标准《大型不锈、耐酸、耐热钢锻件技术条件》6398中规定的有关材料。361210341.1-20196.3结构件承载结构件材料应采用现行国家标准《碳素结构钢》700中的Q2351591中的Q355，当结构需1591中的Q390Q420符合表6.3.1的规定。表6.3.1承载结构件材料工作环境温度钢材牌号不低于℃Q235B、Q355B、Q235C、Q355C、Q235D、Q355D、Q390B、Q420BQ390C、Q420CQ390D、Q420D不低于-20℃低于-20℃注：工作环境温度按启闭机使用地点的年最低日平均温度确定。6.4连接材料.4.1焊接材料应符合下列规定：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61型号应与母材强度相适应。2埋弧焊的焊丝和焊剂应符合现行国家标准《埋弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合分类要求》293和《埋弧焊用热强钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合分类要求》12470中的规定，焊丝和焊剂型号应与母材强度相适应。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1495717493、不锈钢药芯焊丝》17853和《焊接用不锈钢丝》5092中的有关规定。.4.2紧固件材料应符合下列规定：531《61310341.1-20191普通螺栓、螺钉和螺柱的材料应符合现行国家标准《紧固件3098.13098.3固件机械性能螺母》3098.2中的规定。2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》3098.6中的规定，不锈钢螺母的材料应符合现行国家标准《紧固件机械性能不锈钢螺母》3098.15中的规定。3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》3632和《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》1231中的规定。6.4.3主要承载连接销轴的材料宜采用符合现行国家标准《优质碳素结构钢》699中规定的45钢及《合金结构钢》3077中规定的35CrMo、42CrMo等材料，并宜进行必要的热处理。1410341.1-20197机械7.1起升机构设计计算1.1电动机的选择应符合下列规定：1应根据下列因素选择电动机：）类型及结构型式。）供电型式。123456789）功率。）工作制、接电持续率。）额定转矩、堵转转矩和最大转矩。）额定转速。）调速方式。）防护等级。）环境温度及湿度。1）海拔高程。2电动机的参数和型式选择应满足下列要求：12）电动机、自制动异步电动机或交流变频电动机。）机构的静功率，根据机构的静功率、电动机工作方式和接电持续率或负载持续时间选择电动机，电动机可不校验过载和发热。3）B的规定。1510341.1-2019稳态起升额定起升荷载时电动机轴上的转矩应按下式计算：(Qq)D37.1.1-1）M=N2ai式中：MN——稳态起升额定起升荷载时电动机轴上的转矩（N·mQ——额定起升荷载（Nq——吊具和钢丝绳的重量（ND——按钢丝绳中心计算的卷筒卷绕直径（ma——钢丝绳滑轮组的倍率。i——由电动机轴到卷筒轴的总传动比。η——械传动效率的概略值按表7.1.1选取。表7.1.1机械传动效率的概略值效率传动零部件滑动轴承滚动轴承0.92～0.940.96～0.980.92～0.940.95～0.970.97～0.990.96～0.980.98开式圆柱齿轮副(脂润滑)闭式圆柱齿轮副(油润滑)开式圆锥齿轮副(脂润滑)闭式圆锥齿轮副(油润滑)中间轴0～0.920～0.920.95～0.970.94～0.960.95卷筒滑轮齿轮联轴器0.98减速器中硬齿面每级齿轮传动1610341.1-20197.1.1硬齿面每级齿轮传动0.98～0.985倍率滑动轴承0.97滚动轴承滑、滚混联24680.990.970.950.930.910.890.970.940.910.880.850.820.92滑轮组0.880.8411020.800.764额定持住荷载时电动机轴上的转矩应按下式计算：(cq)DMN=（7.1.）2ai式中：MN——额定持住荷载时电动机轴上的转矩（N·mc——额定持住荷载（Nq——吊具和钢丝绳的重量（N——按钢丝绳中心计算的卷筒卷绕直径（ma——钢丝绳滑轮组的倍率。——由电动机轴到卷筒轴的总传动比。5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的转矩损失，电动机起动转矩应满足下列要求：）对直接起动的笼型异步电动机，应满足公式（7.1.1-3）计算的最低要求：1Md1.6M7.1.1-3）N式中：Md——起动转矩（N·m1710341.1-2019——稳态起升或持住荷载时电动机轴上的转矩（N·m2）对绕线转子异步电动机，应满足公式（7.1.1-4）计算的最低要求：（7.1.））对采用变频控制的所有类型的电动机，应满足公式（7.1.）计算的最低要求：Md≥1.9MN31Md1.4M（7.1.）N6电动机防护等级应符合下列规定：1）结构的防护等级（代码）分级》4942.1的规定。）户内使用时，不应低于IP44。23）IP54要确保冷凝水出水孔畅通。4）7当电动机使用地点的海拔大于1000m或使用环境温度与其额C的规定。1.2制动器应符合下列规定：1支持制动器应符合下列规定：12）64067685式制动器》7020选用。）相关部件进行复核计算。1810341.1-2019））支持制动器的制动转矩不应小于制动轴上所需的计算制动转矩，制动轴上的计算制动转矩应按下式计算的：34(zq)'MZKZ（7.1.）2式中：M——制动器轴上的计算制动转矩（N·m——制动安全系数。——启闭过程中最大制动荷载（Nq——吊具和钢丝绳的重量（ND——按钢丝绳中心计算的卷筒卷绕直径（'——闸门下降时起升机构传动装置和滑轮组的总效率。a——钢丝绳滑轮组的倍率。——由制动器轴到卷筒轴的总传动比。5）按总制动力矩计算不应低于1.75；由一套驱动装置驱动，算不应低于1.25动力矩计算不应低于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动器的制动安全系数按总制动力矩计算不应低于1.75。安全制动器应符合下列规定：21）器》7020选用。1910341.1-2019）动作，延时动作时间为1s2s。23）1.5倍规定速度时安全制动器应能自动起制动作用。））安全制动器的制动转矩不应小于按下式计算的制动盘上所需的计算制动转矩：45(A)DMAKA（7.1.）a式中：M——制动盘上的计算制动转矩（N·mK——安全制动器制动安全系数，K取值为1.501.75。AA——闸门启闭过程中单个卷筒的最大制动荷载（Nq——单个卷筒上吊具和钢丝绳的重量（ND——按钢丝绳中心计算的卷筒卷绕直径（a——钢丝绳滑轮组的倍率。3减速制动应满足下列要求：1）减速制动用来将正在向下运动的闸门减速到停机或到一个较低的下降速度时实施停机制动。23）起升机构的减速制动可以由支持制动器来完成，也可以由电气制动来完成。）电气制动只能用于减速制动，电气制动应在机械制动之前作用。7.1.3起升机构起动、制动时间和加减速度应符合下列规定：起升机构起动、制动时间和加减速度应符合本规范附录D的规定，起动平均加减速度应小于0.3m/s。采用交流变频调速、电气制动时，起升机构的加减速度可不作计算。122010341.1-20191.4减速装置的选择应符合下列规定：123按起升机构的计算荷载和总传动比来选定相应的减速装置。启闭机宜采用卷筒装置直接与减速器相连的闭式齿轮传动。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组成，开式齿轮的单级传动比不宜大于6.3。.2零部件的计算原则.2.1零部件的计算应满足下列要求：7712345强度计算应包括静强度计算和疲劳强度计算。强度计算方法可采用容许应力法和安全系数法。对于卷筒等零部件应进行刚度和稳定计算。对于较长的高速传动轴应验算其临界转速。零部件的计算应符合本规范附录E的规定。7.2.2零部件的计算荷载应符合下列规定：1应用工作最大荷载计算零部件的静强度，起升机构的工作最大荷载取启闭力传递至计算零部件承受的力矩或力的1.1倍～1.2倍，对于高速轴上的零部件按电动机的额定力矩乘以2.0倍～2.52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倍作为计算依据，对于高速轴上的零部件按电动机额定力矩的1.3倍～1倍作为计算依据。7.2.3零部件的屈服强度限应符合下列规定：1R与抗拉强度之比小于0.72当材料的下屈服强度R与抗拉强度R之比大于0.7m列公式计算假想屈服点：RmR（7.2.）22110341.1-2019R（7.2.）3式中：——计算假想屈服强度（N/mm——材料的下屈服强度（N/mm2m——材料的抗拉强度（N/mmτsF——计算假想剪切强度（N/mm7.2.4零件的强度验算应符合下列规定：机械传动零件应进行强度验算，但对于荷载作用时间短、次数少而不会导致疲劳损坏的零件，可不进行疲劳的验算。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屈服点或疲劳强度限除以强度安全系数后的数值。材料工艺等因素综合确定。.2.5疲劳强度的计算应符合现行国家标准《起重机设计规范》的有关规定。.2.6对于在运行中处于经常磨损的零部件，应验算其截面的单位12377面积压力pp与摩擦面相对运动速度v的乘积pv许值。7.3零部件的设计.3.1轴应符合下列规定：轴的材料宜选用现行国家标准《优质碳素结构钢》699中的、等碳素结构钢和《合金结构钢》3077中的35CrMo、2CrMo40Cr、40CrNi、35SiMn42SiMn、40MnB等合金钢。轴应按最不利情况考虑，其计算荷载应为工作最大荷载，其工作状态可按静荷载进行，轴的计算应符合本规范第1传动轴转速大于400r/min算其临界转速，并应符合下列公式的要求：714232210341.1-2019n≤（7.3.）12d22（7.3.）2式中：n——轴的实际最大转速（r/minn——临界转速（r/mind——轴的内径（mmd取0。11d——轴的外径（mm——轴的支点间距（m轴的刚度计算宜符合下列规定：41234）最大挠度不宜大于支点间距离的1/3000。）带齿轮的轴的最大挠度不宜大于齿轮模数的0.03）支点处由挠曲而引起的最大偏转角不宜大于0.001rad。）许用扭转角不宜大于0.5°/m。5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点所需的扭矩。.3.2吊板的计算宜符合本规范第2节的规定；材料应选用力学7性能不低于现行国家标准《碳素结构钢》700中的Q235，或力1591Q355，且应符合本规范表6.3.1的规定。7.3.3钢丝绳应符合下列规定：启闭机用钢丝绳应采用国家现行标准《重要用途钢丝绳》8918和《压实股钢丝绳》5359中规定的钢丝绳。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用镀锌钢丝绳。123单层缠绕的钢丝绳，宜采用合成纤维芯钢丝绳；多层缠绕的钢丝绳，应采用金属芯钢丝绳。2310341.1-20194钢丝绳的选择计算应符合下列规定：1）钢丝绳的最大工作静拉力按下列公式计算：Pq∑S（7.3.）11a（7.3.）∑aD11式中：S——钢丝绳最大工作静拉力（NP——额定起升荷载或额定持住荷载（Nq——吊具和钢丝绳的重量（Nx——绕入卷筒钢丝绳分支数；双联卷筒取2.0，单联卷筒取。a——滑轮组的倍率。——钢丝绳系统的总传动效率。1∑1——单个滑轮的效率，按本规范表7.1.1选取。D——7.1.1。2）丝绳的整绳最小破断拉力应满足下式的要求：0≥nS（7.3.）式中：F——钢丝绳的整绳最小破断拉力（n——7.3.3提高。S——钢丝绳最大工作静拉力（N2410341.1-2019表7.3.3钢丝绳安全系数n机构工作级别安全系数nQ1Q24.55.05.5、Q47.3.4滑轮和卷筒应符合下列规定：1滑轮和卷筒的底径应符合下列规定：）按钢丝绳公称直径计算的滑轮和卷筒的底径按下式计算：1D（7.3.）式中：D——滑轮和卷筒的底径（mme——卷筒和滑轮的底径与钢丝绳直径的比值，不小于表.3.的值。d——钢丝绳公称直径（mm72）平衡滑轮的底径宜取0.6D～0.8D。表7.3.4e的值机构工作级别卷筒和滑轮、Q2Q3182022Q42滑轮和卷筒的材质应符合下列规定：12）9439中的HT200国家标准《一般工程用铸造碳钢件》11352中的ZG270-500。）700中的Q235，或力学性能不低2510341.1-20191591中的Q355，且应符合本规范表6.3.1的规定。3）钢板卷制焊接卷筒或铸钢卷筒。3滑轮和卷筒的结构型式宜符合下列规定：123）7546中规定的型式。29006规定的型式。）对于焊接卷筒采用短轴式结构型式时可采用卷筒联轴器与减速器连接。4卷筒的强度计算和稳定性验算应符合下列规定：1）当卷筒长度尺寸小于或等于3倍的卷筒绳槽底径尺寸时，可只计算卷筒壁表面最大压应力。2）当卷筒长度尺寸大于3倍的卷筒绳槽底径尺寸时，除应计算压应力外，还应验算由弯矩和扭矩产生的合成应力。3）当卷筒绳槽底径尺寸不小于1200mm或卷筒长度尺寸大于2卷筒壁进行稳定性验算。4）卷筒的计算应符合本规范第E.3节的相关规定。钢丝绳偏斜角应符合下列规定：512）钢丝绳绕进或绕出滑轮槽时的最大偏斜角不应大于5）两侧的角度不应大于3.53）垂直平面的角度不应大于°，也不宜小于0.52610341.1-2019）垂直平面的角度不应大于1.5°，也不宜小于0.5）面的角度不应大于1.5°，也不宜小于0.5°。456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3节的相关规定。圆5975的规定。7.3.5齿轮传动应符合下列规定：小齿轮宜选用优质碳素钢或合金结构钢，大齿轮宜选用铸造碳钢或铸造合金钢；材料选择和热处理硬度应考虑齿轮配对的要求。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齿轮的齿面硬度，硬度差应按30HBW～50HBW取值。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123力计算应符合现行国家标准《渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法》3480的规定。7.3.6减速器应符合下列规定：1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要时还应对减速器输出轴端的最大径向荷载进行验算。2大型减速器箱体宜采用焊接或铸造结构，齿轮宜采用中硬齿面或硬齿面。3减速器宜采用油池润滑。大型减速器应采用喷油强制润滑，应在启动前对高速级啮合齿轮进行喷射润滑。7.3.7联轴器应符合下列规定：2710341.1-20191启闭机上采用的联轴器，可按工作条件确定其型式，再按联选用。27.3.7.3.）的要求：ML='L（7.3.）M≤M（7.3.）LL式中：M——联轴器的计算扭矩（N·m）。——安全系数；对于减速器高速端联轴器取2.5；对于同步轴联轴器取1.5器取不小于1.25。M'L——按电动机额定扭矩计算的联轴器所连接轴传递的扭矩（N·mM]——联轴器的许用扭矩（N·m）。.3.8轴承应符合下列规定：滑动轴承一般用于启闭机低速重载传动中，应选用自润滑滑动轴承；常用的滑动轴承材料的允许值应符合本规范附录的规定。应根据下列条件计算当量动荷载或当量静荷载，由此计算出所需额定动荷载和额定静荷载值，然后对滚动轴承进行选择：[71212345）轴承的总设计寿命宜取与启闭机工作级别一致。）对于转速低于10r/min的滚动轴承，只作额定静荷载计算。）径向作用荷载。）轴向作用荷载。）方法。6）轴承的结构型式及其外形尺寸。2810341.1-2019）于2.0、滚子轴承应计入不小于3.0、推力调心滚子轴承应计入不小于4.0的安全系数。77.3.9荷载限制器应符合下列规定：1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5%；当启闭荷载达到启闭机额定荷载95%快速闸门或事故闸门在事故闭门过程中，超载不受限制。23启闭机宜设置欠载保护。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调整，如有需要也可对启门力和持住力分别限制。.3.10高度指示器及位置限制器应符合下列规定：712高度指示器宜采用电气型，宜选配绝对型传感器。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3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高度指示及控制装置，其检测精度，应满足同步运行要求。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4位置设定值时，应能自动切断动力电源，但应允许进行反向操作。2910341.1-20198结构8.1计算原则.1.1计算时可不考虑材料的塑性影响，也不进行疲劳强度计算。.1.2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88最大荷载或工作时的特殊荷载进行强度和稳定性的验算。8.2荷载组合计算荷载组合应符合表8.2.1现有的组合中增加。表8.2.1计算荷载组合第Ⅱ类荷载荷载名称第Ⅰ类荷载ⅡaⅡb√√——√——√√—√√自重荷载启闭荷载闸门重量地震荷载8.3容许应力8.3.1结构材料的容许应力应符合下列规定：11）当钢材的屈强比R/R小于0.7m[]ReH/n（8.3.）式中：[σ]——钢材的容许应力（N/mm3010341.1-2019——钢材的上屈服强度（N/mmR——钢材的抗拉强度（N/mm2n——与荷载组合类别相关的强度安全系数，其值应符合表8.3.的规定。表3.1-1强度安全系数n荷载组合第Ⅰ类荷载第Ⅱ类荷载安全系数n1.481.222）当钢材的屈强比R/R大于0.7m0.50.35R]m（8.3.）n式中：——钢材的上屈服强度（N/mm——钢材的抗拉强度（N/mmn——与荷载组合类别相关的强度安全系数，其值应符合表.3.的规定。剪切容许应力应按下式计算：]82[]（8.3.）3式中：[]——钢材的剪切容许应力（N/mm[σ]——钢材的容许应力（N/mm3端面承压容许应力应按下式计算：]=1.4[]（8.3.）cd式中：[σ]——端面承压容许应力（N/mmσ]——钢材的容许应力（N/mm2局部紧接承压容许应力应按下式计算：][4[（8.3.）3110341.1-2019式中：[σ]——局部紧接承压容许应力（N/mm2σ]——钢材的容许应力（N/mm常用结构材料的尺寸分组及屈服强度应符合表8.3.的规[58.3.1-3的规定。表8.3.1-2常用结构材料的尺寸分组及屈服强度Q235钢材厚度）Q355组别钢材厚度（（N/mm2）（mm）（N/mm2）第一组第二组第三组第四组≤16235≤16355＞16～40＞40～60＞60～100225215215＞16～40＞40～63＞63～345335325表3.1-3第Ⅰ类荷载常用结构材料的容许应力值（N/mm2）Q235Q355第一第二第三第四第一第二第三第四应力种类符号组组组组组组组组抗拉、抗压和抗弯[σ]16015014514524023522522095908585140135130125σ]225210200200335325315305[σ]120180175170165抗剪τ]局部承压[（磨平顶紧）局部紧接承压注：1局部承压是指构件腹板的小部分表面受局部荷载的挤压或端面承压的情况。2局部紧接承压是指可动性小的铰在接触面的投影平面上的压应力。3.2焊缝的容许应力应符合下列规定：3210341.1-20191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2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.的规定。表8.3.2-1焊缝的容许应力（N/mm2）横向拉、压容许应力[剪切容许应力τ]焊缝形式焊缝分类σ]h一类、二类三类[σ]0.8[σ]—]/0.8]/]/3对接焊缝角焊缝3自动焊、手工焊2注：1NB/T35051的规定。23表中σ]为母材的容许应力。施工条件较差的焊缝或受横向荷载的焊缝，表中焊缝容许应力宜适当降低。表8.3.2-2第Ⅰ类荷载常用结构材料焊缝的容许应力（N/mm2）焊缝种类Q235Q355应力种类符号第一第二第三第四第一第二第三第四组组组组组组组组[σh]160150145145240235225220拉对接焊缝三类[σh]130120190185180175[τ]三类[τ]9580907585708570140135130125105100抗剪角焊[τ]105100100170165160155缝注：13310341.1-2019NB/T35051的规定。234仰焊焊缝的容许应力按表8.3.2-2中数值乘0.8。安装焊缝的容许应力按表8.3.2-2中数值乘0.9。单角钢焊件用一个边连接时，等边角钢用任一边，不等边角钢用短边，其连接焊缝的容许应力乘以0.85。8.3.3螺栓和销轴连接的容许应力应符合下列规定：螺栓的容许应力分别按A、B级精制螺栓连接或C级普通螺栓连接选取。12螺栓和销轴连接的容许应力应符合表8.3.的规定，第I类荷载常用结构材料螺栓和销轴连接的容许应力应符合表8.3.3-2的规定。表8.3.3-1螺栓和销轴连接的容许应力（N/mm2）接头种类应力种类拉伸螺栓和销轴容许应力被连接构件容许应力AB级螺0.8p/n0.6p/n——————1.8[σ]————1.4[σ]栓连接剪切（Ⅰ类孔）承压拉伸0.8p/n0.6p/n——C级螺栓剪切连接承压弯曲剪切承压[σ]————1.4[σ]销轴连接0.6[σ]——注：1Sp——与螺栓性能等级相应的螺栓保证应力，按现行国家标准《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1规定选取。23n——安全系数，按本规范表8.3.1-1取值。[]——8.3.取值。4当销轴在工作中产生微动时，其承压容许应力宜适当降低。3410341.1-20195孔壁质量属于下列情况者为I的孔；在单个零部件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔；在单个零部件上先钻成或冲成较小孔径，然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径的孔。3510341.1-2019表8.3.3-2第I类荷载常用结构材料螺栓和销轴连接的容许应力（N/mm2）构件钢号螺栓性能等级Q235Q355应力连接种类符号种类第一组第二组第三组第四组第一组第二组第三组第四组4级4.8级5.6级8.8级拉伸剪切承压拉伸剪切承压弯曲剪切承压σ]τ]————155—315235—————————————————、B级螺栓连接（I类孔）[σc]σ]τ]——290—270—260—260—430—420—40539512595165125———————C级螺栓连接————————[σc]σ]τ]———225—210—205—205—335—325—31530513580————销轴连接——————（35号钢）[σc]—2252102052003353253153053610341.1-20198.3.4埋设件一、二期混凝土的承压容许应力应符合表8.3.4的规表8.3.4混凝土的承压容许应力（N/mm）混凝土强度等级承压容许应力C155C207C259C30C40148.4结构件和连接的强度计算.4.1结构件计算应符合下列规定：结构件在受拉、压、弯、扭情况下，可按一般强度计算公式进行强度计算，计算应力应小于容许应力。8.4.8121）计算，并应满足公式（8.4.1-2）的要求：p=（8.4.）m(a2hy)m]（8.4.）式中：σ——局部压应力（N/mm——集中荷载（N——腹板厚度（mma——集中荷载作用长度（mmh——自构件顶面至腹板计算高度上边缘的距离（mmσ]——钢材容许应力（N/mm[3复合应力计算应符合下列规定：1）当构件的同一计算点上受有两个方向的正应力σ、σ和剪xy应力τ时，该点的复合应力σ应按公式（8.4.1-3）计算，xyd并应满足公式（8.4.）的要求：d=x2y22（8.4.）xy1]（8.4.）d3710341.1-2019式中：σ——复合应力（N/mmσσ——构件同一计算点上所受的两个方向的正应力，带各自的xyN/mm28.3.中的容许应力[σ]。——N/mm本规范表3.中的剪切容许应力[τ。σ]——钢材容许应力（N/mm22）当构件在同一计算点上受有正应力σ和局部压应力σ时，该点的复合应力σ应按公式（8.4.1-5）计算，md并应满足公式（8.4.）的要求：d=22mm2（8.4.）1]（8.4.）d式中：σ——复合应力（N/mmσ——正应力（N/mm2σ带正负号。σ——局部压应力（N/mmσ带正负号。mmτ——剪应力（N/mmσ]——钢材容许应力（N/mm[3）当仅有拉伸或压缩应力σ和剪切应力时，复合应力σ应按8.4.1-78.4.1-8d=22（8.4.）1]（8.4.）d式中：σ——复合应力（N/mmσ——拉伸或压缩应力（N/mm——剪应力（N/mmσ]——钢材容许应力（N/mm3810341.1-20198.4.2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强8.4.2-18.4.2-28.4.2-3）的要求：N＇（8.4.）j1ZN＇N)（8.4.）]（8.4.）式中：σ——高强度螺栓连接的构件的拉应力或压应力（N/mm2N——高强度螺栓连接的构件的验算轴向力（N——所验算结构件截面的净面积（mm2——作用于连接处的轴向力（Nμ——摩擦面的抗滑移系数，其值按表8.4.的规定选取。Z——所计算结构件截面连接接头一侧的最外列螺栓处的高强度螺栓数。——在节点或拼接处连接接头一侧结构构件上的高强度螺栓的总数。σ]——钢材容许应力（N/mm表8.4.2摩擦面的抗滑移系数μ构件钢号Q355及其以上在连接处构件接合面的处理方法Q2350.450.400.300.35喷硬质石英砂或铸钢棱角砂抛丸（喷砂）0.450.400.350.40钢丝刷清除浮锈或未经处理的干净轧制面喷砂后涂无机富锌漆注：1钢丝刷除锈方向应与受力方向垂直。3910341.1-201923当连接构件采用不同钢材牌号时，μ按相应较低强度者取值。喷砂后涂无机富锌漆处理时钢材的表面处理要求达到Sa2.5，涂层厚度为60～80μm。4采用其他方法处理时，其处理工艺及抗滑移系数值均需经试验确定。8.4.3焊接连接的强度计算应符合下列规定：对接焊缝的计算应力按连接中最薄的板厚t1焊板施焊时，每条焊缝的计算长度为其实际长度减去t计算有以下几种情况：1）应小于本规范表8.3.2-1中规定的焊缝横向拉、压容许应2）应力不应大于本规范表8.3.2-1中规定的焊缝横向拉、压容许应力，最大剪应力不应大于本规范表3.2-1中规定的焊缝剪切容许应力。3）位，复合应力应按公式（8.4.3-1）计算，并应满足公式8.4.）的要求：2+2（8.4.）=h≤1.1h（8.4.）h式中：σ——对接焊缝复合应力（N/mmσ——拉应力或压应力（N/mm——剪应力（N/mm[σh]——N/mm8.3.的规定选取。2角焊缝的计算应符合下列规定：1）4010341.1-2019焊缝长度方向的正面角焊缝应力σh8.4.3-3算，并应满足公式（8.4.）的要求：N（8.4.）helwh≤h]（8.4.）2）焊缝长度方向的侧面角焊缝应力8.4.算，并应满足公式（8.4.）的要求：N（8.4.）hhelw≤h]（8.4.）h3）在各种力综合作用下，στ共同作用处应力应满足公式hh（8.4.）的要求：2hh≤h]2（8.4.）式中：σ——按焊缝有效截面计算，垂直于焊缝长度方向的应力N/mm2——角焊缝上的作用力（Nh——角焊缝的计算高度（mm8.4.3）计算，角焊缝的计算高度取0.7h，h为较小的焊脚ff尺寸。——角焊缝的计算长度。h——按焊缝有效截面计算，平行于焊缝长度方向的应力N/mmτ]——N/mm28.3.选取。（[24110341.1-2019fff1f等边直角焊缝截面不等边直角焊缝截面(c)等边凹形直角焊缝截面图8.4.3直角角焊缝截面3焊缝的计算长度应符合下列规定：1）实际长度减去2h。23）角焊缝的最小计算长度为h。）对于侧面角焊缝，当受动荷载时，最大计算长度为h；当受静荷载时，最大计算长度为h；若焊缝长度大于上述规定，超长部分在计算中不予考虑。8.4.4螺栓连接的强度计算应符合下列规定：1普通螺栓连接应符合下列规定：1）A、级螺栓连接可以用于受动载的结构中。）级螺栓连接时螺栓直径与螺栓孔的配合间隙较大，只能用于受拉力的连接或作安装临时固定用。23）载力，并校验螺栓孔抗承压破坏的承载力。摩擦型高强度螺栓连接应符合下列规定：2）式计算：ZmPg[P]（8.4.）n4210341.1-2019式中：[P]——单个标准孔摩擦型高强度螺栓的许用承载能力（kN——传力的摩擦面数。μ——摩擦面的抗滑移系数，其值按本规范表8.4.2选取。g——kN8.4.4选n——安全系数，其值按本规范表8.3.选取。表8.4.4一个高强度螺栓的预拉力设计值（kN）螺栓的承载性能等级螺栓公称直径（mm）M1680M20125155M22150190M24175225M27230290M302803558.8S11002）摩擦型高强度螺栓连接同时承受摩擦面的剪切和沿螺栓轴公式（8.4.4-1）计算，但应以（P-1.25P）代替式中的gtP，P为每个高强度螺栓在其轴线方向所受的外拉力，Ptgt不应大于0.7g。）摩擦型高强度螺栓连接中的螺栓数目，应按下式计算：NZ（8.4.）[P]式中：——摩擦型高强度螺栓连接中的螺栓数目。——连接所传递的内力（kN[P]——同本规范公式（8.4.4-14）JGJ82的规定。8.4.5机架的基础埋设件采用一期或二期混凝土埋设时，应按埋设件有效承压面积计算混凝土的承压应力，其值应符合本规范表8.3.44310341.1-2019的规定。8.5稳定性计算8.5.1受弯构件的整体稳定性应符合下列规定：1凡符合下列情况之一的受弯构件，可不验算其整体稳定性：）有刚性较强的走台和铺板与受弯构件的受压翼缘牢固相连，能阻止受压翼缘侧向位移。12）箱形截面受弯构件的截面高度h与两腹板外侧之间的翼缘板宽度b的比值不大于3性，如空间桁架。3）两端简支且端部支承不能扭转的等截面轧制H型钢或焊接工字形截面的受弯构件，其受压翼缘的侧向支承间距l与其受压翼缘的宽度b5.无侧向支承且荷载作用在受拉翼缘上同时满足公式（8.5.15-2.）的要求。l//l//l//（8.5.）（8.5.）（8.5.）式中：——受压翼缘的侧向支承间距。——受压翼缘的宽度。——材料的上屈服强度（N/mm2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钢结构设计标准》GB50017进行计算。.5.2组合梁腹板加劲肋布置（图8.5.）应符合下列规定：《84410341.1-2019a1a1a1123a图8.5.2组合梁腹板加劲肋布置1—横向加劲肋；—纵向加劲肋；3—短加劲肋1当腹板高度h与腹板厚度t的比值满足公式（8.5.2-10w可不配置加劲肋。h/t80235/R（8.5.）0w式中：h——腹板高度。——腹板厚度。R——材料的上屈服强度（N/mm2当腹板高度h与腹板厚度t的比值满足公式（8.5.2-20w应配置横向加劲肋。h/t80235/ReH（8.5.）0w3当受压翼缘扭转未受到约束且腹板高度h与腹板厚度t的比0w8.5.h0与腹板厚度w8.5.2-4在弯曲应力较大区格的受压区增加配置纵向加劲肋。h/t150235/R（8.5.）0w4510341.1-2019h/t170235/R（8.5.）0w456h与腹板厚度t的比值均不应大于250。0w局部压应力很大的梁，必要时宜在受压区配置短加劲肋。梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处，应设置支承加劲肋。.5.3受压翼缘板的局部稳定计算应符合下列规定：当工字形截面受压翼缘板自由外伸宽度b与其厚度δ的比值满足公式（8.5.）时，可不计算受压翼缘板的局部稳定。81b//式中：b——工字形截面受压翼缘板自由外伸宽度。——工字形截面受压翼缘板厚度。（8.5.）R——材料的上屈服强度（N/mm2当箱形截面两腹板中心之间距离b与其受压翼缘板厚度δ的0y8.5.3-20.8[σ]计算受压翼缘板的局部稳定。b//R（8.5.）0y式中：b——箱形截面两腹板中心之间距离。——箱形截面受压翼缘板厚度。R——材料的上屈服强度（N/mm8.5.4加劲肋的构造尺寸应符合下列规定：横向加劲肋的配置应符合下列规定：）a应按满足公式8.5.