按其传动方式的不同,可分为机械式启闭机和液压式启闭机。常用的机械式启闭机有卷扬式、螺杆式和链式。
水工建筑物中,专门用以操作闸门及拦污栅,达到启闭目的的起重机械设备。
按其传动方式的不同,可分为机械式启闭机和液压式启闭机。常用的机械式启闭机有卷扬式、螺杆式和链式。
由卷扬装置、传动装置、机架等部件组成,用钢丝绳作为承载构件,多由电动机提供动力,经机械传动装置驱动卷筒旋转,将钢丝绳缠绕在卷筒上来启闭闸门的机械。卷扬式启闭机有固定卷扬式和移动卷扬式之分。
①固定卷扬式启闭机:将起升机构安装在固定机架上的卷扬式启闭机,见图1。分单吊点和双吊点两种形式,双吊点启闭机多在两点传动装置间设刚性同步轴,使启闭速度同步(图1)。固定卷扬式启闭机构造简单,易于制造,维护检修方便,广泛应用于平面闸门和弧形闸门上。通常一台启闭机只用于操作一扇闸门,安装在高出闸门槽顶部的闸墩上。
②移动卷扬式启闭机:将起升机构安装在可移动的门架(桥架、台车架)上的卷扬式启闭机(图2)。机型包括门式、台车式、桥式等。启闭机由起升机构、行走机构、门架(桥架、台车架)、馈电装置、司机室和机械房等组成,门架上还可设回转吊或单梁电动葫芦作为副钩。按移动范围可分为单向和双向两种。单向移动卷扬式启闭机的主提升机构直接紧固在台车或门形构架的上平面上;双向移动卷扬式启闭机的主提升机构设置在台车或门形构架上平面的小车上,小车沿轨道行走的方向与台车或门形构架的移动方向垂直。移动卷扬式启闭机可实现一机多门的操作方式,多用于操作多孔共用的检修闸门。行走机构已普遍采用变频调速技术,以满足不同工况的调速及准确停位要求。起升机构的动滑轮组常通过自动挂脱梁与闸门连接。
通过螺杆直接或通过导向滑块、连杆与闸门门叶相连接,利用螺杆传力原理,驱动承重螺母旋转,带动起重螺杆上下移动以启闭闸门的机械(图3)。由起重螺杆、承重螺母、传动机构、机架及安全保护传动机构装置等部分组成。螺杆支承在承重螺母内,螺母和传动机构(伞齿轮传动或蜗轮传动)固定在支承架上。接通电源或用人力手摇柄拖动传动机构,带动承重螺母旋转,使螺杆升降以启闭闸门。螺杆式启闭机为固定安装,结构简单、操作方便、造价低廉,但机械效率低,多用于小型水利水电工程,启闭力一般为30~200千牛,单螺杆最大容量可达750牛,扬程通常在5米以内,最大不超过7~8米。
采用片式链条传动,早期主要用于露顶式工作闸门上。为防止链条在启门过程中与水接触,需设置收链装置。中国于20世纪50年代建成的安徽西部的佛子岭水库,其溢洪道工作闸门使用这种启闭机,但因其机构复杂,自重大,未能广泛应用。
利用液压传动原理,由液压泵电动机组把机械能转换成油液的压力能,推动液压缸内活塞及活塞杆作往复运动来启闭闸门的机械。
液压启闭机主要由泵站设备、液压缸及其支承结构、液压管路系统3部分组成。泵站设备设于机房内,包括液压泵电动机组、液压控制阀组、电气控制柜、油箱及附件等。液压缸是将液压能转变为机械能的执行元件,由缸体、端盖、活塞、活塞杆、吊头等零件组成。泵站与液压缸之间用液压管路连接,活塞杆与闸门连接,以液体压力作动力推动活塞杆实现闸门升降。
按活塞杆受力状况分为单向作用液压启闭机与双向作用液压启闭机。闸门能依靠自重下降实现关闭,可选用单向作用液压启闭机;闸门依靠自重不能顺利下降,需在门体上部加压力才能关闭时,选用双向液压启闭机。双向液压启闭机各部件受力状况、液压操作系统均较复杂,但布置较紧凑,可省去闸门下降所需的另加重量(如加重块),多用于潜孔高压闸门的操作。双吊点启闭的闸门可用两台同型液压启闭机同步操作。
液压启闭机机体结构简单,占地面积小,传动平稳,控制方便,制造精度高,广泛用于启闭各类形式的闸门。