液压启闭机设计方案

题目液压启闭机设计姓名余楠学号授课教师龚国芳魏建华专业机械电子专业(混合班)1.（1（2）本机操作闸门至上、下极限位置或设定的任一开度位置时，液压泵电动机应自动切断电源，特别是当闸门到达下极限位置时，应确保安全运行。

（3）闸门在全开或设定的任一局部开启位置时，启闭机的液压系统中的保压锁锭回路能可靠地将闸门固定在上极限或设定的位置处。

（4）闸门自全开位置或局部开启预置位置下滑150mm时，或双缸同步偏差超过20mm时，液压泵电动机自动投入运行，将闸门提升恢复原位。

若继续下滑至160mm，液压泵电动机尚未投入运行时，应自动接通另一组液压泵电动机，将闸门提升恢复原位；若继续下沉至200mm时，在集控室及现场均应有声光报警信号。

2.液压系统原理图该设计原理图由Eplan-fluent软件设计，如下图所示。

根据该图可以看出，本液压设计原理图可分为八部分，分别为，动力模块，总控模块，分流机构，阀门A启闭机构，阀门A锁紧机构，阀门B启闭机构，阀门B锁紧机构与极限位置保护机构。

3.设计功能说明首先对各模块依次说明，从左下角的动力模块开始，此模块包括主泵组，备用泵组，溢流阀，过滤器。

在正常运行时，主泵组的两个45KW电机运转，输出90KW功率，若压力表检测到系统失压，会通过电控模块开启备用泵组，并发出检修信号，提示检修主泵组。

动力模块提供的流量进入下面的总控模块，总控模块包括保护阀，总控制阀与节流分流机构。

保护阀供能在最后的极限位置保护机构部分会着重解释，总控阀实现油缸A、B的同步运行或异步运行。

总控模块后接分流机构，分流机构在此处着重说明，在初步设计时我查阅了相关的论文与设计，了解到了现今主流的同步回路主要有下面三种实现方法： 1、油路并联，且每路各接一个节流阀，实现各路流量一致。

2、利用伺服阀、传感器与电控系统，通过电控系统的控制算法实现精确分流。

3、使用分流集流阀，利用其机械结构按比例分流集流，实现同步。

对比上面三种方法，利用多节流阀的方法是最简单的方法，但是在实际应用中会遇到一定问题，多个节流阀之间往往很难保证一致性，故调试与安装较为复杂，且稳定性不高。

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即满足 约 束 条 件 的油 缸 行 程 。再 将 的 值 代 人
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以资 借 鉴 。
关 键 词 ：启 闭机 ；机 构 ；约 束 条 件 ；油缸 ； 负 载
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｈ １ ３ ７
２ ０ １ ７年第２期
ＤＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ — ２ ４ ６ ９ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ ３ ２
水利规划与设计
设计 施工
弧 形 闸 门 液 压 启 闭机 机 构 设 计 方 法
刘 国 民 ，张 步 新 ，耿 长 兴 ，冀 振 亚
・
收 稿 日期 ：２ ｏ １ ５ — １ ２ — ３ ０
作 者 简 介 ：刘 国 民 （ １ ９ ５ ４年一 ） ，男 ， 高级 工 程 师 。
１ ０ ０・
设计 施工
水利规划与设计
２ ０ １ ７ 年第 ２期
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
将（ １ ） 式 改写 为
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液压启闭机改造施工方案1. 引言液压启闭机是一种常见的用于管道、水利工程等领域的设备，用于控制管道或阀门的开启和关闭。

为了提高设备的性能和可靠性，并满足新的需求，对液压启闭机进行改造施工是必要的。

本文将介绍液压启闭机改造施工方案，包括改进液压系统、更新控制系统以及安装辅助设备等内容。

2. 改进液压系统液压系统是液压启闭机的核心部件，模块化设计和先进的控制技术可以提高系统的性能和可靠性。

以下是改进液压系统的一些建议：•更换液压元件：根据实际需求和现有系统的性能，选择适当的液压元件进行更换。

例如，采用高性能液压缸、比例阀和高精度传感器等，以提升系统的响应速度和精度。

•增加滤清器和冷却系统：在液压系统中加入滤清器和冷却器，可有效防止液压元件的磨损和系统的过热。

滤清器可以过滤掉油中的杂质，冷却器可以降低油温，确保系统的工作稳定性和寿命。

•优化系统布局：对液压系统进行优化布局，使得油路短、管路中的压降小、流体速度快，提高系统的效率和响应速度。

3. 更新控制系统控制系统是液压启闭机实现精密控制的关键，采用先进的控制系统可以提高系统的自动化程度和可编程性。

以下是更新控制系统的一些建议：•采用PLC控制器：PLC控制器是一种常用的自动化控制设备，具有可编程性强、性能稳定的特点。

通过采用PLC控制器，可以实现复杂的控制逻辑、远程监控和数据采集等功能。

•使用触摸屏人机界面：触摸屏人机界面具有操作方便、界面友好的特点，可以实现对液压启闭机的图形化操作和实时状态显示。

•加入故障诊断功能：通过采用先进的诊断技术，实现对液压启闭机的故障自动检测和诊断，以提高系统的可靠性和维护性。

4. 安装辅助设备除了改进液压系统和更新控制系统，安装适当的辅助设备也可以提高液压启闭机的性能和功能。

以下是一些常见的辅助设备：•安装传感器：通过安装压力传感器、温度传感器、位移传感器等，可以实现对液压启闭机各种参数的实时监测和控制。

•加装远程通信模块：通过加装远程通信模块，液压启闭机可以与上位机或监控系统进行远程通信，实现远程监控、故障诊断和数据采集等功能。

题目液压启闭机设计姓名余楠学号 10 授课教师龚国芳魏建华专业机械电子专业(混合班)1.设计题目及要求设计题目：1600KN液压启闭机主要技术参数：型式：活塞式双缸液压启闭机最大启门力：2×1600kN工作行程：最大行程：液压缸计算压力：≥15MPa且≤20MPa液压缸内径：Φ400mm（推荐值）活塞杆直径：Φ180mm（推荐值）启闭速度：≥min液压泵电动机组单机功率：≤45kW液压泵电动机组应不少于两套，互为备用。

操作要求:（1）液压系统应有双缸同步及单缸动作回路（安装工况），双缸同步偏差≤20mm。

（2）本机操作闸门至上、下极限位置或设定的任一开度位置时，液压泵电动机应自动切断电源，特别是当闸门到达下极限位置时，应确保安全运行。

（3）闸门在全开或设定的任一局部开启位置时，启闭机的液压系统中的保压锁锭回路能可靠地将闸门固定在上极限或设定的位置处。

（4）闸门自全开位置或局部开启预置位置下滑150mm时，或双缸同步偏差超过20mm时，液压泵电动机自动投入运行，将闸门提升恢复原位。

若继续下滑至160mm，液压泵电动机尚未投入运行时，应自动接通另一组液压泵电动机，将闸门提升恢复原位；若继续下沉至200mm时，在集控室及现场均应有声光报警信号。

2.液压系统原理图该设计原理图由Eplan-fluent软件设计，如下图所示。

根据该图可以看出，本液压设计原理图可分为八部分，分别为，动力模块，总控模块，分流机构，阀门A启闭机构，阀门A锁紧机构，阀门B启闭机构，阀门B锁紧机构与极限位置保护机构。

3.设计功能说明首先对各模块依次说明，从左下角的动力模块开始，此模块包括主泵组，备用泵组，溢流阀，过滤器。

在正常运行时，主泵组的两个45KW电机运转，输出90KW功率，若压力表检测到系统失压，会通过电控模块开启备用泵组，并发出检修信号，提示检修主泵组。

动力模块提供的流量进入下面的总控模块，总控模块包括保护阀，总控制阀与节流分流机构。

理 等 方 面 的共 同努 力 。
关键 词：水利水 电工程
船 闸
液压启 闭机
启 闭容量
持住力
行程
快速 闸门
弧 形 闸门
翻板 闸 门
１ ．前 言
在水利水 电工程 中，液压启闭机是指操作 闸 （ 阀）门的一种启闭设备 ，通常由液压泵站 、液压缸 、 液压阀组 、液压管道及 电气检测和控制装置组成 。液压启 闭机在我 国水利水 电工程 中应用最早的当属
官 厅水 库 高 压 闸 门启 闭机 ，很 长 时 间 以来 ， 由于受 国 内工业 技 术水 平 的 限制 ，液压 启 闭 机 的应 用 和发
展受 到了多种 因素的制约 ，其 中，造价昂贵成为最重要的制约因素 。２ Ｏ世纪 ７ Ｏ年代末 ，采用厚壁无 缝钢管作坯料 ，经拉镗滚压一次加工成形液压缸 内孔工艺的成功实践 ，使液压缸 总成的 自重大幅度减 轻 ，从而使液压启闭机方案的技术经济指标大大优化 ，在工程 中应用的优势骤增 ，工程实践经验的积 累又较大的促使 了该项技术 的发展 ，改革开放后 ，一方面 ，国内工业技术水平的快速发展 ，另一方面 ， 国外先进技术和液压元器件产品大量进入 国内市场 ，加速了液压启闭机技术 的发展 ，也更加拓宽 了其
３ ．液 压 启 闭机 的 应 用 ３ １快 速 闸 门液 压 启 闭机 ． 水 电站 机 组进 水 口快 速 闸 门液压 启 闭机 是 国 内 ６ Ｏ年代 已经 应用 的一种 机 型 ，它作 为 水 轮发 电机组 和 引 水 系统 的事故 保 护 设施 ，具有 动 作快 捷 、可靠 ，设 备 成 本低 廉 的 特点 ，在许 多大 中型 水 电站 中被 广 泛 应 用 。 年 来 ， 峡 、 滩 等超 大 型工 程 的建设 ， 该机 型 的 容量 达 到 了 １０ ０Ｎ， 程 超过 １ｍ， 近 三 二 使 ００ ｋ 行 ４ 显然 ，这 是其 它 机 种无 法 替代 的 。机 组 进水 口快 速 闸 门一 般 均设 置在 引水 系统首 部 ，为深 孔 平 面 钢 闸

精心整理题目液压启闭机设计姓名余楠学号授课教师龚国芳魏建华专业机械电子专业(混合班)1.操作要求（1）液压系统应有双缸同步及单缸动作回路（安装工况），双缸同步偏差≤20mm。

（2）本机操作闸门至上、下极限位置或设定的任一开度位置时，液压泵电动机应自动切断电源，特别是当闸门到达下极限位置时，应确保安全运行。

（3）闸门在全开或设定的任一局部开启位置时，启闭机的液压系统中的保压锁锭回路能可靠地将闸门固定在上极限或设定的位置处。

（4）闸门自全开位置或局部开启预置位置下滑150mm时，或双缸同步偏差超过20mm时，液压泵电动机自动投入运行，将闸门提升恢复原位。

若继续下滑至160mm，液压泵电动机尚未投入运行时，应自动接通另一组液压泵电动机，将闸门提升恢复原位；若继续下沉至200mm时，在集控室及现场均应有声光报警信号。

2.液压系统原理图该设计原理图由Eplan-fluent软件设计，如下图所示。

根据该图可以看出，本液压设计原理图可分为八部分，分别为，动力模块，总控模块，分流机构，阀门A启闭机构，阀门A锁紧机构，阀门B启闭机构，阀门B锁紧机构与极限位置保护机构。

3.设计功能说明首先对各模块依次说明，从左下角的动力模块开始，此模块包括主泵组，备用泵组，溢流阀，过滤器。

在正常运行时，主泵组的两个45KW电机运转，输出90KW功率，若压力表检测到系统失压，会通过电控模块开启备用泵组，并发出检修信号，提示检修主泵组。

动力模块提供的流量进入下面的总控模块，总控模块包括保护阀，总控制阀与节流分流机构。

保护阀供能在最后的极限位置保护机构部分会着重解释，总控阀实现油缸A、B的同步运行或异步运行。

总控模块后接分流机构，分流机构在此处着重说明，在初步设计时我查阅了相关的论文与设计，了解到了现今主流的同步回路主要有下面三种实现方法： 1、油路并联，且每路各接一个节流阀，实现各路流量一致。

2、利用伺服阀、传感器与电控系统，通过电控系统的控制算法实现精确分流。

启闭机系统实 现提阀门 、 自落 阀门 、 落阀 门、 闸 强 开
２０ ０ ８年第 １ 期 ２
液 压 与 气动
３ ３
２
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阀 门
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３ 船 闸液压 启 闭机 液压 系统 设计
用 来 开 启 或 关 闭 闸 门 与 阀 门 的 机 械 设 备 叫 做 船 闸启 闭机械 。 是一 种专 门用来启 闭水工 建筑 物 中 的 它 闸门 阀 门用 的起 重 机 械 。它 基本 相 当于起 重 机械 ， 但 它 与 一 般 的 起 重机 械 相 比 ， 具 有荷 载 变 化 大 、 闭 又 启 速度 低 、 可靠 性要 求 非常 高 的特点 。 近年 来 ， 由于 液 压具 有 缓 冲和 减 振 作 用 ， 以实 可 现无级调速 ； 操作简单 ， 便于实现 自动化 ； 易于实现过 载保护 ， 使用寿命较长 ； 液压元件 易于实现 系列化 、 标
２ ３０ ） ２ ０ ２
摘
要： 该丈介绍 了苏北运河船 闸启闭机液压 系统设计的工艺要求 、 计思想与工作原理。 设
关 键词 ： 液压 启 闭机 ； 液压 缸 ； 泵站 ； 装 阀； 门； 门 插 闸 阀
中图分 类号 ：Ｈ１７ 文献标 识码 ： 文 章编 号：０ ０４ ５ （ ０ ）２０ ３￣３ Ｔ ３ Ｂ １０ ～８８２ ８１—０ ２ ０
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起 五

案设 备 的利 用 率 高 ， 比较 经 济 划 算 。 同时 运 行 安 全 可 靠 ， 只
收 稿 日 期 ：０ —２ １ ２ ０１１ —２
作者简 介 ： 子球 ， ， 东清远 人 ， 黎 男 广 主要 从事水 利水 电工 程金属 结构 设计 工作 。
３ ２
维普资讯
确 定 系 统 工 作 压 力 时 ， 常 需 要 考 虑 价 格 、 能 、 靠 通 性 可
次 的 时 间 仅 延 长 了 ４ｒｉ 右 。 况 且 ， ｎ左 ａ 目前 国 产 柱 塞 泵 的
质 量较 好 ， 其 使 用 寿命 期 内 ， 用得 当故 障很 少 。这 种 备 在 使
用 泵 方 案 比 较 合 适 ， ２ 液 压 系统 设计
为一 线 单 级 形 式 ， 室 有 效 尺 度 （ × 宽 × 门槛 水 深 ） 闸 长 为 １０ ｍ ×１ ×３ｍ ， 闸设 计 最 大 通 航 能 力 为 ５ ０ｔ 船 队 。 ６ ６ｍ 船 ０ 级
飞来 峡 船 闸液 压 启 闭 机 包 含 两 种 不 同 型 式 ， 在 上 、 即 下 闸首 两侧 均 设有 开 关 人 字 门的 卧 式 液 压 启 闭 机 和 开 关 廊 道 门的垂 直式 液压 启 闭机 。根 据船 闸的具 体 情 况 ， 这两 种 液 压
启 闭 机 共 用 一 个 泵 站 ， 共 设 ４个 泵 站 ， 别 布 置 在 上 、 闸 即 分 下
控 制船 只过 坝 的 主 要 设 备 为 上 、 闸 首 人 字 闸 门 ， 水廊 道 下 输
充 水 工 作 闸 门 和 泄 水 工 作 闸 门 ， 及 操 作 这 些 闸 门 的 液 压 启 以 闭机 械 。
首 两侧 的机 房 内 ， 站 的布 置 见 图 １ 泵 。这 种 布 置方 式 容 易 实 现 船 只过 坝整 个 过 程 各 动作 问 的互 锁 功 能 ， 免 误 操 作 ， 避 同 时也 方便 系统 集 中操 作 和 控 制 程 序 化 。从 目前 的使 用 情 况 来看 ， 这种 布置 是合 适 的 。

首 先 ， 最 常 用 的 露 顶 式 弧 门 液 压 启 闭 机 和 机 从 组 进 水 口事 故 （ 速 ） 门液 压 启 闭机 人 手 ， 析 和 快 闸 分 阐 述 其 液 压 系 统 的设 计 。
２露 顶 式 弧 门 液 压 启 闭 机 液 压 系统 设 计
露 顶 式 弧 门 双 缸 液 压 启 闭 机 的 应 用 在 国 外 早 已 有 工 程 实 例 ， 国 内到 １ ８ ９ ７年 才 由我 院 在 沙 溪 口 工 程设 计 中首 次 使 用 。获 得 成 功 后 ， 相 继 在 石 塘 、 又 高 砂 、 竹 、 山 、 山 殿 、 溪 等 电 站 采 用 并 设 计 斑 金 青 珊 了 露 顶 式 弧 门 的液 压 启 闭机 。 同 时 ， 制 造 厂 及 兄 受 弟 设 计 院 的 委 托 ，还 承 担 完 成 了大 广 坝 、昭 平 、 二 滩、 白石 、 壁 庄 （ 二 期 ） 古 洞 口 、 龙 滩 等 电 站 黄 一 、 木 的 露 顶 式 弧 门 液 压 启 闭 机 的设 计 。 述 各 工 程 大 多 前 已投 入 运 行 多 年 ， 的 已运 行 超 过 十 年 ， 然 早 期 有 虽 产 品存 在 一 些 不 足 ， 总 体 运 行 情 况 良好 。 但 ２１双 缸 同步 控 制 系 统 ． 露 顶 式 弧 形 闸 门是 一 个 空 间结 构 ， 当其 支 铰 采
工 程 实践 的 不 断 摸索 、 结 和提 高 ， 各 类 液 压 启 闭 总 对
机 的设 计积 累 了一定 的经 验 ， 并正 在逐 步走 向成 熟 。 液 压 系 统 原 理 设 计 作 为 液 压 启 闭 机 的 关 键 技 术 ， 设 计 人 员 的 技 术 水 平 要 求 比较 高 。 为 了进 一 对 步 提 高液 压 启 闭 机 的 设 计 水 平 ，加 快 设 计 速 度 ， 本 文 将 对 我 院 已 完 成 的 大 量 工 程 项 目 的 液 压 启 闭 机 设 计 做 一 系 统 的 归 纳 、 结 和 比选 ， 求 使 液 压 系 总 力 统 原 理 设 计 近早 走 向标 准 化 。

题目液压启闭机设计姓名余楠学号 3120000110 授课教师龚国芳魏建华专业机械电子专业(混合班)1.设计题目及要求设计题目：1600KN液压启闭机主要技术参数：型式：活塞式双缸液压启闭机最大启门力：2×1600kN工作行程：5.5m最大行程：5.7m液压缸计算压力：≥15MPa且≤20MPa液压缸内径：Φ400mm（推荐值）活塞杆直径：Φ180mm（推荐值）启闭速度：≥0.6m/min液压泵电动机组单机功率：≤45kW液压泵电动机组应不少于两套，互为备用。

操作要求:（1）液压系统应有双缸同步及单缸动作回路（安装工况），双缸同步偏差≤20mm。

（2）本机操作闸门至上、下极限位置或设定的任一开度位置时，液压泵电动机应自动切断电源，特别是当闸门到达下极限位置时，应确保安全运行。

（3）闸门在全开或设定的任一局部开启位置时，启闭机的液压系统中的保压锁锭回路能可靠地将闸门固定在上极限或设定的位置处。

（4）闸门自全开位置或局部开启预置位置下滑150mm时，或双缸同步偏差超过20mm时，液压泵电动机自动投入运行，将闸门提升恢复原位。

若继续下滑至160mm，液压泵电动机尚未投入运行时，应自动接通另一组液压泵电动机，将闸门提升恢复原位；若继续下沉至200mm时，在集控室及现场均应有声光报警信号。

2.液压系统原理图该设计原理图由Eplan-fluent软件设计，如下图所示。

根据该图可以看出，本液压设计原理图可分为八部分，分别为，动力模块，总控模块，分流机构，阀门A启闭机构，阀门A锁紧机构，阀门B启闭机构，阀门B锁紧机构与极限位置保护机构。

3.设计功能说明首先对各模块依次说明，从左下角的动力模块开始，此模块包括主泵组，备用泵组，溢流阀，过滤器。

在正常运行时，主泵组的两个45KW电机运转，输出90KW功率，若压力表检测到系统失压，会通过电控模块开启备用泵组，并发出检修信号，提示检修主泵组。

动力模块提供的流量进入下面的总控模块，总控模块包括保护阀，总控制阀与节流分流机构。

谢谢大家！
启闭机的类型:
液压式启闭机的特点
1﹒油缸结构简单，传动平稳，缓冲性能好，液压传动与电气控 制结合，便于实现自动化，布置紧凑，体积小，重量轻； 2﹒虽然结构简单，体积小，但承载能力大，重量与同等承载能 力的机械传动的启闭机相比明显减轻，并能够实现远距离传 递动力； 3﹒调速和换向方便； 4﹒液压系统中的液压元件已经系列化、标准化，可供选用。由 于工作油具有良好的润滑作用，液压传动装置各节点的零件 和元件的摩擦和磨损很小； 5﹒易于防止过载，工作安全可靠，可实现无级调速； 6﹒在失去电源的事故情况下，可使闸门快速下降，并比用飞摆 调速器的QPKY型卷扬式启闭机更可靠。
(m/min) (m)
QPPYH-2 ×160014
2
1600 2130
5
0.3~4 3~14 Q2轻
液压缸的设计计算
一、活塞杆部分设计 （1）初选活塞杆的直径： 实心活塞杆：
式中：启门力 1600KN；闭门力 2130KN，取 F=2130KN； 活塞杆材料选用 45 钢调质处理。查出 σ = 100 ∼ 120MPa
欢迎各位评委老师指导！
QPPYQPPY-H-2×1600-14型液压 1600-14型液压 启闭机设计及有限元分析
毕业论文
液压启闭机设计及有限元分析的 目的和意义
• 近年来由于国内工业技术水平的快速发展， 近年来由于国内工业技术水平的快速发展， 国外先进技术和液压元器件产品 大量进入国内市 加速了液压启闭机技术的发展， 场，加速了液压启闭机技术的发展，也更加拓宽 了其应用的前景， 了其应用的前景，今天几乎所有型式的闸 (阀) 门 阀 都可以用相应的液压启闭机来操作， 都可以用相应的液压启闭机来操作，而且其单机 规模之大也远远超过了其它机种的启闭设备， 规模之大也远远超过了其它机种的启闭设备，这 对促进水利水电工程的发展具有十分重要的意义。 对促进水利水电工程的发展具有十分重要的意义。

1#泄洪排沙洞液压启闭机液压系统设备设计、计算说明书1、设备技术参数及技术要求额定启门力：F1=4500KN额定闭门力：F2=1200KN启门速度：V1≥0.6m/min油缸内径：D=680mm 活塞杆直径：d=380mm油缸工作行程：L=11100mm 油缸最大行程：L0=11500mm2、油缸控制回路设计、计算说明2.1主机控制回路压力、流量的计算：油缸有杆腔面积S1=π×（D２-d２）/4=0.25dm２油缸无杆腔面积S2=π×D２/4=0.363dm２油缸无杆腔与有杆腔面积比λ=S2/S1=1.45油缸启门油压P1=F1/S1=4.5/（0.25×10－２）=18MPa油缸闭门油压P2=F2/S2=1.2/（36.3×10－２）=3.3MPa油缸启门时有杆腔流量Q1=6×0.25=150L/min油缸启门时无杆腔流量Q1′=1.45×150=217.5L/min油缸提升时有杆腔流量Q1=7.4×34.34=254L/min油缸下降时无杆腔流量Q1′=1.46×254=370.8L/min油缸闭门时无杆腔流量Q2=5×50.24=251L/min2.5控制组件的设置压力继电器SP2----------------用于主机启门超压保护，当系统启门压力超过额定启门工作压力时，压力继电器向主控系统发出信号，主控报警。

压力继电器SP3---------------用于主机有杆腔失压保护，当闸门启门过程中，因管路破裂等原因而引起的系统压力下降时，压力继电器向主控系统发出信号，主控报警停机。

压力继电器SP4---------------用于主机闭门超压保护，当系统闭门压力超过额定闭门工作压力时，压力继电器向主控系统发出信号，主控报警。

压力继电器SP5--------------用于副机提升超压保护，当系统启门压力超过额定工作压力时，压力继电器向主控系统发出信号，主控报警。

的形式提醒在场工作人员．以免发生事故； 第二，电机过载保护可以避免闸门启闭机 系统由于工作电流过大而被烧毁；第三， 限位保护，保证闸门启闭机在启闭高度范 围内运行，避免其超出工作范围后所发生 的事故；第四，过力矩保护，主要针对闸 门启闭机在上升或下降过程中有可能发生 的受阻现象而设置，监测闸门在上升和下 降的力矩数据，保证闸门在正常的启闭范 围内运行。避免因超载而对闸门及启闭设 备带来损害；第五，过电压保护，主要是 指系统对电机三相供电电压进行实时监测。
２．３系统软件设计 为了能够实现对闸门启闭机的直观控 制，系统采用了组态软件进行软件设计。 组态软件设置在监控中心的计算机上。对 控制单元的数据进行实时采集与处理，并 根据控制需求跟地面控制单元发送闸门的 相关控制指令，推动执行机构进行控制。 软件要能够以数据作为中心。向上位机提 供数据处理结果，并对下位机发送指令。 组态软件的功能主要有以下几个方面：首 先就是各个闸门的位置采集；其次是闸门 开光量的采集；最后就是闸门启闭机的保 护以及电源等状态的采集。在组态软件界 面中要能够实现对各个控制对象的图形化 控制，方便操作人员的使用。 三、结语 闸门启闭机的工作状态对于保证闸门 的有效控制，实现对水资源的最优化处理 具有重要的意义。基于ＰＬＣ进行了闸门启 闭机的控制以及监控实现了对于闸门控制 的实时化与智能化的控制效果。主要实现 了系统安全系数的提升，通过对状态的监 控，当有误操作的时候，能自动禁止并报警， 并实现相关电气设备的自锁，有效保证了 控制系统的安全稳定工作。 参考文献： 【１】陶佳．闸门液压启闭机电气控制系 统设计卟现代制造，２０１７（３０）：１１５—１１７．
关键词：水利闸门；液压启闭机；电气控制；系统设计
闸门是水利工程调度运行工作中的重 要环节，而闸门自动化控制是当今水利工 程调度运行中不断探索的研究方向。设计 合理的闸门自动化控制系统不但能大大提 高水利工程调度运行的工作效率，而且可 以降低工程运行成本，具有极高的研究价 值、应用价值及经济效益。随着自动化水 平的日益提高及机电设备性能的不断完善， 闸门自动化控制的安全性、可靠性也得到 了极大的改善和进步。

h —缸底厚度 m
py D ( D − d 0 )[ ]
d 0 —缸底油孔直径 m
p y —试验压力 MPa
D —液压缸内径 m
[ ] —缸底材料的许用应力，取安全系数 n=5，则 [ ] =
b
5
= 140 MPa 。
由于缸的额定压力 Pn = 25MPa > 16MPa ，所以取 Py = 1.5 Pn = 37.5MPa 。 37.5 × 10 6 h = 0.433 × 0.1× m (0.1 − 0.02)140 × 10 6
最大行程查机械设计手册，选取最大行程 L = 1300 mm [3] 液压缸的有杆腔工作压力：
F = p1 70kN = p

4
(D 2 − d 2 ) (0.12 − 0.07 2 )
4
p1 = 17.5MPa
1.2.2 活塞杆稳定性验算
因为活塞杆长为 1300 mm ，而活塞直径为 70mm ， L d = 1300 70 = 18.57 > 10 ，需要对活塞杆进行稳定性验算。
目录 前 言………………………………………………………………3 第 1 章 液压缸的设计…………………………………… 3 1.1 1.2 1.3 1.4 工况分析……………………………………………… 4 液压缸主要几何尺寸的计算………………………… 4 液压缸结构参数的计算……………………………… 6 液压缸主要零件的结构、材料及技术要求………… 12
第 4 章 液压元件的选择与专用件设计…………………… 23 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 液压泵和电动机的选择……………………………… 23 油箱容积的计算……………………………………… 24 液压启闭机用油量的计算…………………………… 24 油管管径的计算……………………………………… 24 其它液压元件的选择………………………………… 25

南水北调中线工程液压启闭机系统设计研究摘要：南水北调中线工程液压闭机主要用于各种控制门。

起动机组运行由调度中心远程控制，调整闸门开度，稳定总水量和水位，保证供水安全。

根据国内外先进的液压结算机设计经验，设计了南北调水中心线工程液压结算机系统，分析了其设计方案和液压系统，实践表明液压结算机系统稳定、可靠、耐用，并且可以符合工程要求。

关键词：液压启闭机；节制闸；远程控制；南水北调中线工程；前言河南省南水北调一期干渠北段是南水北调重点控制工程。

总断面长度为195 249公里。

共有9个设计单位，有335座不同类型的建筑物，按职能划分为控制、控制、维护、取水口和配水口。

南北主要输水渠道全年供水，全线供水调控、自动化和保障率较高。

液压启闭机液压驱动结合电气控制实现自动控制，缓冲性能好，调速方便，能更好地满足工程运行管理要求。

因此，节制闸、控制闸、分水口门工作闸门的启闭设备均选用液压启闭机。

一、液压启闭机设计1.设计原则液压闭机设备应符合本工程四季运行要求、液压工程后的丛式机组设计规范以及水工建筑物的线形截面和布置要求。

设备必须美观，线条流畅，表面光滑，颜色协调一致。

启闭机的结构装配类型应符合国家铁路和公路运输法规、施工、吊装和运输的刚度要求以及设备现场最大吊装单位的要求。

2.运行操作要求弧形闸门分节制闸和控制闸，故有两种运行操作要求。

节制闸液压启闭机。

节制闸的运行方式分为小开度（调水）流量调节和大区间局部开启/关闭运行，其中大于1m范围的运行区域为大区间运行。

大间隔模式根据给定的多阶V-t曲线工作，根据控制门的工作情况，液压启闭机的工作方式如下:全开和全关调速工作、全开或全开和小开。

每个液压泵站配备两个手动可变油泵电机单元。

当小型开口(供水)调整流量时，一个单元工作并相互预留；当本地操作间隔打开/关闭时，两个组同时运行。

任意开门时，油缸活塞杆因泄漏滑动20毫米以上时，电气控制系统应发出声光信号，自动启动油泵，使门恢复到规定高度。

本文主要介绍了液压启闭机液压缸毕业设计。

液压缸设计包括了系统工作压力的确定、液压活塞直径的确定和活塞杆直径的确定、液压缸壁厚和外径计算、缸盖厚度的确定、缸体长度的确定以及活塞杆稳定性的验算。

本文结合传统设计和计算机辅助工程技术，先依据经验公式计算，确定了液压缸安装方案，设计了液压缸活塞及活塞杆参数，校核了匹配连接螺栓，销轴等；完成了液压缸的设计计算。

然后利用AutoCAD，Pro/Engineer辅助设计平台，完成液压缸所有零件的二维及三维建模。

通过分析的数据校核了先前的设计，同时进一步优化设计和系列化设计提供了依据。

关键词：液压缸 AutoCAD Pro/EngineerThis paper mainly introduces the hydraulic hoister hydraulic cylinder graduation design. The hydraulic cylinder design including the system work pressure determination, the determination of hydraulic piston diameter and determination of the diameter of piston rod and hydraulic cylinder wall thickness and outer diameter of the cylinder head thickness calculation, sure, the length of cylinder block and piston rod stability of determined checked. Combining with the traditional design and computer aided engineering technology, first on the basis of experience formula hydraulic cylinders, determine the installation, and designs the hydraulic cylinder piston and piston rod parameters, checked matching connecting bolts and pin shaft, etc.; Completed the design of hydraulic cylinder is calculated. Then use AutoCAD, Pro/e aided design platform, complete all parts of hydraulic cylinder is two-dimensional and three-dimensional modeling. Through the analysis of data checked the previous design, and further optimization design and serialized design to provide the basis.Keywords: hydraulic cylinder AutoCAD Pro/Engineer毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

1、工程概况：黄河公伯峡水电站发电机组进水口液压启闭机用于快速工作闸门的启闭，1#~5#机的5扇快速工作闸门启闭分别由5台2500KN/2000KN液压启闭机控制，液压启闭机由泵站、液压缸、液压缸机架等设备组成。

机架安装高程2006.50m，5台液压缸机架埋件、地脚螺栓安装均为二期砼埋设，液压缸最大行程10m、工作行程9.8m ，启门力2000KN、持住力2500KN。

5台液压启闭机共设2台泵站，其中在1#、2#快速工作闸门门槽之间设两孔一泵站和在4#、5#快速工作闸门门槽之间设三孔一泵站，液压启闭机泵站安装高程2007.00m，泵站内设有油箱、电控柜和相应的控制阀组台。

2、液压启闭机安装工程量：液压启闭机安装主要工程量表：3、设备及人员配置：设备及机具配置：人员配置：4、液压启闭机安装进度计划：2004年5月20日开始安装两台泵站。

待坝顶门机2004年5月底形成后，将依据“下闸蓄水前金属结构施工计划”液压启闭机安装工作在2004年8月10日完成，1#~2#机液压启闭机的安装调试工作于2004年7月20日前完成，3#~5#机液压启闭机的安装调试工作于2004年8月10日前完成。

液压启闭机安装开竣工时间表：5、施工依据：液压启闭机及管路布置图：（图号GBS-M1-0-1~2）液压启闭机安装图纸：《液压启闭机使用说明、安装及维护手册》《水利水电工程启闭机制造、安装及验收规范》（DL/T5019-94）6、液压启闭机安装方案：6.1、施工准备：机架埋件、机架、泵站、油缸运至坝顶安装工作面及零部件清点，设置安装控制点线。

6.2、液压启闭机安装工艺流程：液压启闭机安装工艺流程图：6.3、机架埋件安装：安装控制点线设置，安装前由测量单位设置安装控制点线，放出机架埋件在门槽内的中心线、高程及里程的控制点线，各控制点线用红铅油作明显标志并保护好。

沿孔口轴线方向铺设2根轨道，轨道采用20#工字钢，轨道下面做支腿固定，并与预埋的插筋焊牢，轨道顶面高程应低于埋件底平面10~20mm。