水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、 水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 SL41SL4193 93 條文說(shuō)明 序言 為了提高我國(guó)水利水電工程啟閉機(jī)的設(shè)計(jì)水平,從總結(jié)建國(guó)以來(lái)啟閉機(jī)的選用、布 置、 設(shè)計(jì)、制造、科研和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)著手,由原水利電力部水利水電建設(shè)總局于 下達(dá)任務(wù), 由西北勘測(cè)設(shè)計(jì)院 (主編單位 ) 和成都勘測(cè)設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)編制水利水電工程啟閉機(jī)設(shè) 計(jì)規(guī)范行 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正文和附錄, 1987 1987 年以水利水電 ( 前期)科技項(xiàng)目專項(xiàng)合同又加以明確。 19881988 年 1111 月由水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院主持,在西安召開了啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 論稿 ) 第一稿小型審查會(huì),會(huì)議邀請(qǐng)了部分水電系統(tǒng)設(shè)計(jì)院、水工機(jī)械廠和高等院校的專 家和代表

2、參加,會(huì)上提出了不少有益的意見和建議。我們根據(jù)專家和代表的意見,對(duì)討論稿 進(jìn)行修改 和補(bǔ)充,并作為征求意見稿于 1989 年 4 月寄發(fā)給水利水電系統(tǒng)設(shè)計(jì)院、水工機(jī)械 廠、研究 所和高等院校等單位,請(qǐng)他們提出修改意見和建議,到 1989 年 10 月共收到 25 個(gè) 單位和個(gè) 人寄來(lái)的意見。根據(jù)這些意見,我們?cè)僖淮涡薷牧苏髑笠庖姼宀⒆鳛樗蛯徃逄岢觥?19901990 年 11 月水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院邀請(qǐng) 45 個(gè)單位 55 位專家和代表在四川夾江水工機(jī)械廠 召開水 利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 (送審稿 )審查會(huì)。與會(huì)專家和代表一致肯定本規(guī)范是 符合我國(guó) 國(guó)情并總結(jié)了我國(guó)多年來(lái)啟閉機(jī)設(shè)計(jì)、制造、安

3、裝等多方面經(jīng)驗(yàn),同時(shí)提出了不少 寶貴意見 和經(jīng)驗(yàn),使之更加完善。 1991 年 6 月水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院,邀請(qǐng)了水利水電系統(tǒng) 部分專 家在三門峽水工機(jī)械廠召開“啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范統(tǒng)稿工作會(huì)議”,對(duì)規(guī)范進(jìn)行最后定 稿,參加 會(huì)議的專家有: ( 以姓氏筆畫排列 )王守運(yùn)、盧希靜、行少阜、李毓芬、李元吉、沈 德民、陸 長(zhǎng)生、陳文洪、張志宏、楊達(dá)夫、趙志偉、趙輔鑫、薛瑞寶。本規(guī)范是在不斷完善 的過程中 完成的。 本規(guī)范的編制工作遵循下列原則: (1)(1) 本規(guī)范的內(nèi)容包含水利水電工程的啟閉機(jī)設(shè)計(jì)和布置。 (2)(2) 本規(guī)范的編寫盡量總結(jié)和反映水利水電行業(yè)啟閉機(jī)的布置和設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)及技術(shù) 平,也適當(dāng)吸取

4、當(dāng)今世界的先進(jìn)水平。 (3)(3) 本規(guī)范積極采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。 (4)(4) 本規(guī)范作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在水利水電行業(yè)中具有一定的約束力,今后啟閉機(jī)新產(chǎn) 品設(shè) 計(jì)應(yīng)按照本規(guī)范的要求進(jìn)行。 本規(guī)范內(nèi)容和編排既考慮了與鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范的協(xié)調(diào),也考慮到啟閉機(jī)的特點(diǎn)。作 為行 業(yè)規(guī)范,不但要有啟閉機(jī)設(shè)計(jì)部分,也應(yīng)有啟閉機(jī)的布置和選用,這就便于啟閉機(jī) 設(shè)計(jì)人員 對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)范的使用。在國(guó)內(nèi)水利水電工程中投入運(yùn)行的啟閉機(jī)大量是固定式啟閉 機(jī),其機(jī)構(gòu) 部分是啟閉機(jī)設(shè)計(jì)的主要部分;結(jié)構(gòu)部分主要是用于移動(dòng)式啟閉機(jī)。荷載和材料均 作為單獨(dú) 一章列出,這和鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范相19851985 年 (討 一致。由于各類零、部

5、件和結(jié)構(gòu)件的許用應(yīng)力完 全不同, 同時(shí)為使規(guī)范使用人員方便起見,某些許用應(yīng)力就列在有關(guān)零、部件和結(jié)構(gòu)的條文 和附錄中。 考慮到我國(guó)和世界上的啟閉機(jī)發(fā)展方向,液壓?jiǎn)㈤]機(jī)愈來(lái)愈廣泛地被采用在各個(gè)水 利水 電工程中,同時(shí)我國(guó)相當(dāng)一部分水利水電設(shè)計(jì)院缺乏液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),故我 們將液壓 啟閉機(jī)的有關(guān)布置和設(shè)計(jì)院要求及資料編入本“規(guī)范”的正文和附錄中。 1 1 適用范圍 本規(guī)范的適用范圍主要是:目前在水利水電工程中較多使用的各類啟閉機(jī),對(duì)于有 特殊 要求的、新型結(jié)構(gòu)的則不包括在內(nèi)。電動(dòng)葫蘆主要用于廠礦企業(yè),已定型化、系列 化,水利 水電工程需使用時(shí)可以選用定型產(chǎn)品,本規(guī)范就不再考慮其設(shè)計(jì)條件。 2

6、2 引用標(biāo)準(zhǔn) 本規(guī)范主要引用標(biāo)準(zhǔn)是 GB3811GB3811- -8383起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范和 SDJ13SDJ13- -7878水利水電工 程鋼 閘門設(shè)計(jì)規(guī)范 (試行 )。前者為通用性規(guī)范,后者則與啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范配套使用。 本規(guī)范不 違反起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范中的規(guī)定,但又考慮了啟閉機(jī)的特殊性和專業(yè)要求;且和鋼閘 門設(shè)計(jì)規(guī) 范配套,為水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)專業(yè)性設(shè)計(jì)規(guī)范。 3 3 基本符號(hào) 由于本規(guī)范涉及有關(guān)符號(hào)較多,同時(shí)為了表達(dá)方便,只把基本符號(hào)列在前面,其他 則分 別寫在有關(guān)章、條中。這是根據(jù) 8787標(biāo)準(zhǔn)編寫的基本規(guī)定中條的規(guī)定表達(dá) 的。 4 4 總則 本條說(shuō)明本規(guī)范對(duì)水利水電工程啟閉機(jī)的布置、設(shè)計(jì)

7、有約束和指導(dǎo)作用。本規(guī)范是 據(jù)建國(guó)以來(lái)各設(shè)計(jì)部門啟閉機(jī)的設(shè)計(jì)實(shí)踐和使用特點(diǎn)等編制的。在一般情況下都應(yīng) 遵循本 規(guī)范”。 本條是說(shuō)明機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別。水利水電工程啟閉機(jī)的工作對(duì)象明確,使用條件相對(duì) 定。一般水電站啟閉機(jī)每年使用時(shí)間較少,水利工程使用時(shí)間較多。機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)壽 命較多的 屬于輕級(jí),僅極少數(shù)( (如龍羊峽壩頂 5000kN5000kN 門機(jī)) )屬于重級(jí)。為簡(jiǎn)化工作級(jí)別起見, 我們把 工作級(jí)別和荷載狀態(tài)、設(shè)計(jì)壽命聯(lián)系起來(lái),對(duì)于結(jié)構(gòu)一般就不考慮疲勞強(qiáng)度,所以 機(jī)構(gòu)的工 作級(jí)別即為啟閉機(jī)的工作級(jí)別。多機(jī)構(gòu)的啟閉機(jī)的工作級(jí)別可以不同,其主起升機(jī) 構(gòu)的工作 級(jí)別作為啟閉機(jī)工作級(jí)別。 水利水電工程中

8、, 由于各工程的自然條件、 河流特性、 安全可靠度要求等差別較大, 要完全按閘門工作性質(zhì)來(lái)對(duì)啟閉機(jī)工作級(jí)別分類有時(shí)不一定合適,這里僅按一般情 況提出如 下意見供參考。 (4) (4) 壩頂啟閉多孔閘門的移動(dòng)式啟閉機(jī)和尾水高揚(yáng)程啟閉機(jī)一般可選用 Q2Q2 輕。 壩頂啟閉多孔的高揚(yáng)程移動(dòng)式啟閉機(jī)可選用 Q3Q3-中或 Q Q 什重。 本條說(shuō)明設(shè)計(jì)和布置啟閉機(jī)的有關(guān)資料。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮樞紐總布置對(duì)啟閉機(jī)的要 求, 確定啟閉機(jī)型式,根據(jù)啟閉機(jī)型式確定所需資料。如弧形閘門主要用在泄水系統(tǒng), 就沒有快 速下門的要求;啟閉機(jī)吊耳不進(jìn)入門槽一般就不存在鋼絲繩與門槽相干擾和水質(zhì)資 料等問 題。 由于啟閉機(jī)的工作對(duì)

9、象明確,基本參數(shù)變化不大,因此有可能逐步達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、系 化。本規(guī)范對(duì)啟閉機(jī)的容量、揚(yáng)程、跨度、速度等基本參數(shù)作出規(guī)定,在一般情況 可能按此規(guī)定執(zhí)行,對(duì)于個(gè)別有特殊要求的則可另行考慮。 啟閉機(jī)和其他起重機(jī)械相比,對(duì)起升機(jī)構(gòu)的安全保護(hù)特別重要。這主要是因?yàn)樗?( (1) 1) 啟閉檢修閘門的啟閉機(jī)可選用 Q1Q1輕。 (2) (2) 啟閉事故閘門的啟閉機(jī)可選用 Q2Q2-輕或 Q1Q1輕。 (3) (3) 啟閉工作閘門的啟閉機(jī)可選用 Q3Q3-中或 Q2Q2-輕。 Q3Q3-中或 作對(duì)象大部分在水中,工作情況不易摸清。為了安全可靠地工作,對(duì)安全措施要重 視,要強(qiáng) 調(diào)其重要性。而其他起重設(shè)備的吊物

10、大多在陸地上,不安全情況容易被人們發(fā)現(xiàn)。 如果啟閉 機(jī)發(fā)生意外,不僅影響閘門的啟閉,有時(shí)其后果不堪設(shè)想。除了起升機(jī)構(gòu)以外,其 他機(jī)構(gòu)也 應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的安全裝置。 由于啟閉機(jī)使用場(chǎng)所多處在深山峽谷或江河處,維護(hù)條件差,濕度大,所以這里專 提出防潮、防腐蝕和防風(fēng)沙等保護(hù)措施,要求設(shè)計(jì)、使用單位注意。 啟閉設(shè)備中的金屬結(jié)構(gòu),對(duì)于固定式啟閉機(jī)其機(jī)構(gòu)直接安裝在結(jié)構(gòu)上,所以一般由 度控制,強(qiáng)度應(yīng)力較低;對(duì)于移動(dòng)式啟閉機(jī) (如門機(jī)、橋機(jī)等 ) ,由于總的使用頻繁 率不高, 而且季節(jié)性較強(qiáng),有充裕的檢修時(shí)間,一般不會(huì)造成疲勞破壞,其金屬結(jié)構(gòu)部分可 不進(jìn)行疲 勞強(qiáng)度驗(yàn)算,如有關(guān)部門專門提出要求,則也可進(jìn)行驗(yàn)算。

11、由于啟閉機(jī)的制造和使用地點(diǎn)相隔較遠(yuǎn),除了鐵路運(yùn)輸外,很多情況下要有公路運(yùn) 輸, 所以其解體尺寸和重量應(yīng)考慮工地的情況和條件。如龍羊峽水電站壩頂 機(jī),其主 梁長(zhǎng)達(dá)33m33m 鐵路運(yùn)輸滿足要求,但公路運(yùn)輸無(wú)法轉(zhuǎn)彎,設(shè)計(jì)時(shí)分為兩段,在工地 再拼裝為 一根主梁。所以啟閉機(jī)的解體尺寸和重量要滿足工地的鐵路運(yùn)輸和公路運(yùn)輸要求。 5 5 設(shè)計(jì)原則和要求 本條是啟閉機(jī)設(shè)計(jì)的基本原則,不管何種類型的啟閉機(jī),其布置選擇和設(shè)計(jì),都應(yīng) 循這些原則。 本條針對(duì)各種用途的閘門的啟閉設(shè)備的選型,提出了一些原則性的意見。由于各個(gè) 程的自然條件、水工建筑物的使用條件等均不完全相同,因此在選用和設(shè)計(jì)啟閉機(jī) 時(shí)尚需結(jié) 合上述因素

12、并進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)論證才能確定。在論證和比較時(shí),除了考慮 啟閉設(shè)備5000kN 5000kN 門 自身的制造、安裝等費(fèi)用外,尚應(yīng)顧及相應(yīng)的水工結(jié)構(gòu)和其他的輔助設(shè)備。蘇聯(lián)的 水工建 筑物的啟閉機(jī)械一書中提出,“大體可以認(rèn)為,當(dāng)設(shè)有主閘門和事故檢修閘門的 泄水孔等 于或多于 6 6 個(gè)孔時(shí),采用移動(dòng)式啟閉機(jī)是適宜的。 ”對(duì)于分節(jié)啟閉的分節(jié)式閘門 (如 迭梁閘門 ) 或閘門扇數(shù)少于孔口數(shù) (如多孔口的檢修閘門或事故檢修閘門 ) 則必須采用移動(dòng)式 啟閉機(jī)。 本條把水利水電工程中的泄水、發(fā)電、導(dǎo)流、灌溉等各系統(tǒng)的一般選型原則列出, 但應(yīng) 確的 計(jì)時(shí),應(yīng) 考慮盡可能在本工程中借用工程永久啟閉設(shè)備 (

13、如碧口水電站工程、寶珠寺水電站 工程) 或施 工用起重設(shè)備 ( 鹽鍋峽水電站工程 ) ,也可對(duì)施工單位進(jìn)行了解,有無(wú)適合導(dǎo)流用的 啟閉設(shè)備 進(jìn)行租借,這樣的做法,比較經(jīng)濟(jì)。當(dāng)然對(duì)于某些大型項(xiàng)目,由于啟閉容量較大, 無(wú)法借用, 只能另行設(shè)計(jì)、制造。 本條關(guān)于固定式啟閉機(jī)設(shè)置機(jī)房的問題。由于我國(guó)地域廣闊,南北條件差異較大。 方炎熱多雨,北方寒冷、多風(fēng)沙和冰雪。為了給啟閉機(jī)創(chuàng)造有利的工作環(huán)境,如有 可能,希 望能設(shè)置機(jī)房。如果限于各方面的條件 (包括布置和費(fèi)用 ) ,也可加設(shè)活動(dòng)保護(hù)罩。 總之,不 管哪一種措施,均應(yīng)考慮啟閉機(jī)的工作條件。另外,根據(jù)我們的調(diào)查,當(dāng)開啟閘門 時(shí),機(jī)房 內(nèi)風(fēng)力很大, 有時(shí)

14、給工作人員工作造成困難, 這是因?yàn)殚l門通氣孔信位置不恰當(dāng); 閘門 通氣孔較小,因此機(jī)房也作為通氣孔的一部分;閘門通氣孔沒有和機(jī)房分幵。前 兩個(gè)因素 主要在閘門設(shè)計(jì)中解決,后一個(gè)因素因?yàn)橹苯佑绊憜㈤]機(jī)的操作,所以在本條中提 出,以便 在啟閉機(jī)房的布置中引起重視。此外,還對(duì)在嚴(yán)寒地區(qū)工作的啟閉機(jī)提出了保溫、 工作油和 潤(rùn)滑油的防凍要求,主要是確保啟閉機(jī)能在冬季安全可靠的投入運(yùn)行。 本條指出啟閉機(jī)的最大揚(yáng)程除滿足啟閉閘門的最大揚(yáng)程外,還應(yīng)留有適當(dāng)?shù)母辉?度, 主要是考慮水工建筑物的施工誤差和設(shè)備的安裝誤差。對(duì)潛孔弧門啟閉機(jī)而言,其 揚(yáng)程尚應(yīng) 考慮更換側(cè)、頂水封的需要。這是因?yàn)榻?jīng)過調(diào)查,了解到有些單位

15、在設(shè)計(jì)中忽略了 這一點(diǎn), 所以投入運(yùn)行后更換水封就比較困難。本規(guī)范提出上述要求,希望在設(shè)計(jì)和布 置時(shí)考慮。 高揚(yáng)程啟閉機(jī)在國(guó)內(nèi)自 70 70 年代開始逐漸得到推廣,這是由于改善了工作人員的勞 結(jié)合總體布置和自然條件等因素統(tǒng)一考慮, 這樣選型才能比較切合實(shí)際。 施工導(dǎo)流封孔閘門的啟閉機(jī)的主要特點(diǎn)為: 啟閉力要有一定的富裕量;要有正 揚(yáng)程指示裝置,但由于該機(jī)屬于臨時(shí)性質(zhì) ( 封孔后即拆卸搬走 ) ,所以設(shè)計(jì)部門在設(shè) 條件和便于操作運(yùn)行,所以在水利水電工程中比較受歡迎。有些早期設(shè)計(jì)的低揚(yáng)程 啟閉機(jī), 有條件的也在修改為高揚(yáng)程,可以認(rèn)為這是發(fā)展方向。 但當(dāng)高揚(yáng)程下游止水潛孔閘門和自動(dòng)掛脫梁 (移動(dòng)式啟

16、閉機(jī) ) 聯(lián)合使用,且其水下深 度大 于潛水員的通常潛水深度時(shí),需仔細(xì)研究,因?yàn)樽詣?dòng)掛脫梁若發(fā)生問題時(shí),處理就 較困難。 鑒于目前國(guó)內(nèi)的認(rèn)識(shí)水平不一致,故在本規(guī)范中僅作為在一定條件下推薦意見。 本條提出在設(shè)計(jì)高揚(yáng)程啟閉機(jī)時(shí),要注意動(dòng)滑輪組、鋼絲繩與閘門槽的干擾問題。 是因?yàn)楦邠P(yáng)程啟閉機(jī)取消了中間連接吊桿, 動(dòng)滑輪組和鋼絲繩都要進(jìn)入閘門門槽, 特別是雙 吊點(diǎn)閘門,因?yàn)榘催^去常規(guī)設(shè)計(jì), 閘門吊耳都設(shè)置在閘門邊柱上部, 這樣門槽容易 與鋼絲繩 或動(dòng)滑輪組發(fā)生干擾。所以必須要和閘門設(shè)計(jì)人員進(jìn)行配合,必要時(shí)要求閘門吊點(diǎn) 向中間靠 攏(如移動(dòng)式啟閉機(jī)則可通過自動(dòng)掛脫梁或平衡梁改變吊點(diǎn)間距 ) ,但如果吊點(diǎn)

17、間距 過小則對(duì) 啟閉機(jī)設(shè)計(jì)可能又帶來(lái)問題。至于單吊點(diǎn)閘門雖然不易產(chǎn)生上述問題,但在設(shè)計(jì)時(shí) 也應(yīng)注意 動(dòng)滑輪組、鋼絲繩與閘門門槽的干擾。 對(duì)于進(jìn)入水中的動(dòng)滑輪組,根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)推薦采用滑動(dòng)軸承,而不用滾動(dòng)軸 承。 蘇聯(lián)馬爾津遜等著的水工建筑物的啟閉機(jī)機(jī)械一書中提到:“通常滑輪組的滑 輪都采用 滾動(dòng)軸承,以減少鋼絲繩的運(yùn)行阻力,并延長(zhǎng)部件的壽命。但是,當(dāng)滑輪浸沒于水 中時(shí),則 應(yīng)采用 BP BP 磁 9 9 4 4川號(hào)青銅(9 9 4 4 鑄造鋁鐵青銅),或 g C Cn B B 型層壓膠木滑動(dòng)軸 承?!?但國(guó)內(nèi)尚有部分啟閉機(jī) ( 大多為門機(jī) ) 采用滾動(dòng)軸承,故本規(guī)范提出如采用滾動(dòng)軸承 則應(yīng)

18、考慮 密封裝置,防止水進(jìn)入軸承體內(nèi)。 本條指出啟閉機(jī)起吊平面閘門時(shí),其起吊中心線應(yīng)與閘門起吊中心線一致。這主要 指卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī),由于自身布置的關(guān)系,當(dāng)鋼絲繩經(jīng)過動(dòng)、定滑輪和平衡滑輪后, 動(dòng)滑輪組 的中心線不一定和定滑輪組中心線一致 (主要取決于定滑輪組和卷筒間的距離與定 滑輪組和 平衡滑輪間的距離 ) ,因此必須進(jìn)行計(jì)算。在過去的設(shè)計(jì)中,我們發(fā)現(xiàn)二者中心不 一,使啟 閉閘門時(shí)又多一個(gè)側(cè)向力。故這一問題在本規(guī)范中提出以期引起注意。 至于其他類型啟閉機(jī) ( 如液壓式、螺桿式 ) 當(dāng)然也有閘門起吊中心和啟閉機(jī)起吊中心 的問題, 但一般不易疏忽, 規(guī)范中提的是對(duì)所有類型啟閉機(jī), 希望引起設(shè)計(jì)者注意。

19、本條主要是針對(duì)啟閉力大的移動(dòng)式啟閉機(jī)和固定式啟閉機(jī),當(dāng)其吊具與閘門 吊耳的連接軸重量較大,操作困難時(shí),對(duì)移動(dòng)式啟閉機(jī)則宜采用自動(dòng)掛脫梁或手搖 聯(lián)軸裝置, 其目的是減少勞動(dòng)量,便于經(jīng)常拆卸。當(dāng)卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)在動(dòng)滑輪組吊耳上采用手搖 聯(lián)軸裝置 時(shí),尚應(yīng)在裝聯(lián)軸裝置吊板的另一側(cè)增加配重,以使動(dòng)滑輪組在空載升降時(shí)保持平 衡。 對(duì)于 液壓式或其他類型啟閉機(jī),采用多節(jié)吊桿連接進(jìn)行工作時(shí),也應(yīng)予以考慮。 ( 或吊 啟閉機(jī)的安裝高程應(yīng)控制在最高洪水淹沒位置以上,這是因?yàn)閱㈤]機(jī)具有較多的電 控設(shè)備和電動(dòng)機(jī)、限位開關(guān)等電氣設(shè)備,如淹沒于水中則引起失靈。但對(duì)液壓?jiǎn)㈤] 機(jī),由于 自身缸體較長(zhǎng),若部分缸體浸水,在采取防腐

20、蝕 ( 包括涂刷防油耐水油漆防腐 )措施 后,仍然 可以照常工作,不至于引起失靈,同時(shí)也便于總體布置,所以本“規(guī)范”特別提出 對(duì)立式缸 體在布置上允許其部分缸體浸水。 對(duì)于危及水利水電工程安全的啟閉機(jī)必須要有可靠的備用電源。這是因?yàn)槟承╅l門 ( 如泄水、溢洪系統(tǒng)的工作閘門 ) 的啟閉直接影響水工建筑物甚至整個(gè)樞紐的安全。 我國(guó)曾有 因暴雨來(lái)臨,電源發(fā)生故障造成閘門不能開啟使洪水泛壩的事故,應(yīng)吸取教訓(xùn),故 提出對(duì)這類啟閉機(jī)需要設(shè)置可靠的備用電源。 選定啟閉機(jī)容量時(shí),一般均應(yīng)大于或等于計(jì)算啟閉荷載。這是因?yàn)閱㈤]機(jī)的工作對(duì) 象在水下,情況不易摸清,而且影響啟閉荷載的因素較多,如摩擦系數(shù)的變化等, 所

21、以在一 般情況下,啟閉容量選定時(shí)向上靠較為合適。 的啟閉機(jī)其下降速度應(yīng)根據(jù)要求確定。但當(dāng)閘門接近底檻時(shí),若其速度過大則易對(duì) 閘門底檻 引起沖擊甚至破壞。根據(jù)過去的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),一般認(rèn)為其下降速度在不大于 時(shí),不致 造成破壞,這和 SDJ13SDJ13 7878 第 3434 條相一致。 泵站出水口的快速閘門也需要快速關(guān)閉孔口,而關(guān)閉時(shí)間有所不同。如湖北省湖區(qū) 泵站出水口快速閘門(拍門)孔口尺寸為 X (寬 X 高),要求關(guān)閉時(shí)間小于 15s15s,該門 選用 15/60t 15/60t 快速油壓?jiǎn)㈤]機(jī),為減少拍門在快速下降瞬時(shí)關(guān)閉的撞擊力,在油缸 下部設(shè)置 了緩沖裝置。 本條提出要控制接近全關(guān)閉時(shí)

22、的速度 (不大于 5m/min5m/min) ,其目的也是防 止閘門出 現(xiàn)大的沖擊力。 雙吊點(diǎn)閘門的啟閉機(jī), 如不保證兩個(gè)吊點(diǎn)的同步升降速度則直接影響閘門運(yùn)行。 同 時(shí)各部分的誤差 (如卷筒直徑的誤差、鋼絲繩的張緊誤差等 ) ,亦影響閘門兩吊點(diǎn)的 升降速度, 使閘門傾斜 (這在好幾個(gè)工程中發(fā)生過 )甚至卡住, 所以本條提請(qǐng)注意, 特別在設(shè)計(jì)、 制造和 安裝過程中,要嚴(yán)格控制這些誤差,在調(diào)試過程中更應(yīng)注意兩吊點(diǎn)升降速度不一致 的可能因 素,并進(jìn)行消除,防止因各部分誤差累積而影響閘門運(yùn)行。 雙吊點(diǎn)閘門的啟閉機(jī)在正常工作中,雖然由于閘門重心位置的偏差或左、右摩阻力 不一致, 左、右吊點(diǎn)啟閉荷載雖有不

23、同, 但根據(jù)過去運(yùn)行經(jīng)驗(yàn), 每一吊點(diǎn)仍可按 1/2 1/2 啟閉荷 載計(jì)算。但對(duì)于有淤沙等情況的閘門,則兩點(diǎn)有時(shí)荷載相差甚多,故在考慮左、右 吊點(diǎn)啟閉 荷載時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大,其值應(yīng)根據(jù)河流情況、設(shè)置位置等確定。 對(duì)于有小開度 ( 或門體設(shè)充水閥 ) 充水要求的閘門,啟閉機(jī)要設(shè)置能滿足小開度精度 的行程幵關(guān)或其他措施。這是因?yàn)樾远确秶话阍?200200300m300mn n 左右, 而啟閉機(jī) 的揚(yáng)程 最少在 10m10m 左右,對(duì)于高揚(yáng)程可能在 505080m80m 甚至更大,其相對(duì)比例甚少,如用一 套常規(guī) 的主令控制裝置如 LKLK 40544054,誤差太大,不易調(diào)整,容易造成過載,所以本條

24、提出 來(lái),以 引起設(shè)計(jì)人員注意,當(dāng)然如果采用電子顯示和控制則容易達(dá)到所需精度。 卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)的主要特點(diǎn)是靠持住力 ( 閘門自重、加重、水柱等 ) 關(guān)閉孔口的閘門, 般為一機(jī)一門 ( 也有一機(jī)二門的 ) 。而且在短時(shí)間內(nèi)可以啟閉閘門,所以在泄水、溢 洪等工作 閘門上使用較多。 水電工程除電站進(jìn)水口的快速閘門啟閉機(jī)外,一般情況下啟閉機(jī)多為就地操作,這 要是考慮容易了解操作過程中可能出現(xiàn)的各種情況以便于及時(shí)處理。至于水利工程 中,有時(shí) 同類工作由于電站進(jìn)水口快速閘門其關(guān)閉孔口有時(shí)間要求 ( 一般為 2min2min) ,所以操作快遞閘門 5m/min5m/min 閘門數(shù)量較多,所以在閘門的邊側(cè)設(shè)立集

25、中控制室操作,這樣既能保護(hù)電 器操作設(shè) 備,也便于了解操作過程中發(fā)生的問題。 本條主要強(qiáng)調(diào)機(jī)架上因設(shè)置傳動(dòng)零部件,為保證正常運(yùn)行,所以應(yīng)有足夠的剛度。 值見結(jié)構(gòu)部分。 當(dāng)啟閉機(jī)的啟閉荷載方向傾斜時(shí),貝 y y 啟閉機(jī)的某些零部件在計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮傾斜力。 于鑄鐵件若有受拉情況更應(yīng)進(jìn)行核算,必要時(shí)應(yīng)以鑄鋼來(lái)代替鑄鐵,以改善受力情 況。 高揚(yáng)程啟閉機(jī)的主要型式,就我們所知已采用過的型式有:減少滑輪組倍率; 排繩裝置的多層卷繞;自由雙層卷繞;雙雙聯(lián)滑輪組雙層卷繞;折線繩槽卷 筒的多層 卷繞。其中帶有排繩裝置的多層卷繞和自由雙層卷繞多用于卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī);雙雙聯(lián) 滑輪組雙 層卷繞已在門機(jī)和橋機(jī)中采用;折線繩槽

26、卷筒在龍羊峽水電站用于壩頂門機(jī)回轉(zhuǎn)吊 上,北京 院設(shè)計(jì)用于安康水電站卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)上,這在水利水電工程中剛幵始采用,在煤礦 卷?yè)P(yáng)機(jī)中已較廣泛采用。由于各設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不一,對(duì)高揚(yáng)程卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)型式也各有 傾向,現(xiàn) 均列出,供設(shè)計(jì)人員參考。 帶有排繩裝置的高揚(yáng)程啟閉機(jī),根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),應(yīng)注意下列幾點(diǎn):在卷筒的端 和鋼絲繩退回處要防止鋼絲繩相互擠壓;排繩裝置的導(dǎo)向螺桿螺旋角和鋼絲繩返 回的圓弧 半徑要合適;作為螺母的月牙板體形要選擇恰當(dāng)。對(duì)于第一點(diǎn)目前一般做法是加 工時(shí)使端 部和返回處有一個(gè)偏心凸緣,使鋼絲繩由第一層過渡到第二層時(shí)不相互擠壓;對(duì)于 第二點(diǎn)因 為導(dǎo)向螺桿是雙向螺紋,螺旋角選擇大了則旋

27、轉(zhuǎn)阻力大,滑塊 (月牙板 )到端部返回 困難,如 螺旋角太小則害怕中部任一圈螺紋中會(huì)滑至反向螺紋中去,導(dǎo)致工作破壞,我們?cè)?設(shè)計(jì)中曾 采用 1818,也可比這稍小的,返回處的圓弧半徑應(yīng)稍大些,在廠內(nèi)組裝試運(yùn)行時(shí)進(jìn) 行修正, 且應(yīng)光滑;對(duì)于第三點(diǎn)滑塊 (月牙板)的體形選擇,應(yīng)考慮月牙板的包角,以使其接 觸應(yīng)力較 小,同時(shí)要注意其體形,以保證其彎曲強(qiáng)度和順利返回,此外,滑塊 意潤(rùn)滑, 防止因嚴(yán)重磨損后而折斷。 對(duì)于自由雙層或多層卷繞的啟閉機(jī),其第二層以上的偏斜角推薦不大于(月牙板)要注 2 2,是按 GB381 GB381 8383 和起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)中的數(shù)值作為推薦值。蘇聯(lián) 19771977 年版

28、起重運(yùn)輸機(jī) 械計(jì)算 手冊(cè)(CnaBOHHUkn op acqeTaMMexaHU3H0BnTM 19771977)和蘇聯(lián)起重機(jī)手冊(cè)第二冊(cè) (Cnp aBOHHUknoK paHaMTO 2 2)提出繩索允許偏角:對(duì)于光卷筒丫冬 2 2。對(duì)于大容量啟閉機(jī),由于鋼絲繩直徑大, 僵性 也大,所以多層卷繞時(shí)一般取 2 2較為合適。 原水電部水電總局曾組織過調(diào)查組對(duì)此問題進(jìn)行過調(diào)查,調(diào)查報(bào)告推薦為。在第 一次本規(guī)范討論會(huì)上也曾討論過,但后來(lái)較多專家和代表的意見采用 用多少度 雙雙聯(lián)滑輪組目前用在橋機(jī)、門機(jī)較多,但定滑輪直徑一般較大,這是為了防止與 定滑輪支承梁發(fā)中干擾。另一注意點(diǎn)是雙雙聯(lián)有 2 2 4

29、4 根鋼絲繩,因此倍率在 2 2 以 上的定滑 輪要鉸接在滑輪組支架上,這樣便于鋼絲繩的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)和受力均勻。由于雙雙聯(lián)的 做法是卷 筒上第一層鋼絲繩作為第二層鋼絲繩的導(dǎo)向,所以第一層要先于第二層 采用折線繩槽卷筒在我國(guó)礦山卷?yè)P(yáng)機(jī)上己經(jīng)用得較多,目前在龍羊峽壩頂 門機(jī)回轉(zhuǎn)吊上已采用。北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院在安康水電站卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)中也開始采 用,并在 三門峽水工機(jī)械廠召開了評(píng)議會(huì),基本得到肯定。另外,減少滑輪組倍率的方法也 可達(dá)到高2 2,至于采 合適尚可進(jìn)一步研究,這里提出一般為 2 2 o 2 23 3 圈。 5000kN5000kN 揚(yáng)程要求。這種方法比較簡(jiǎn)單,但由于鋼絲繩直徑增大引起卷筒外徑加

30、大及壓力增 加,因此 設(shè)備自重有可能增加。 本條把表孔、潛孔弧門的卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)在國(guó)內(nèi)使用過的型式列出。 吊點(diǎn)設(shè)在面板前的表孔弧門卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)、 盤香式啟閉機(jī), 其起吊半徑大, 受力明確, 鋼絲繩及吊具一般應(yīng)緊貼弧門面板,以達(dá)到閘門升降平穩(wěn)、鋼絲繩不致被水沖擊而 引起抖動(dòng) 的目的。此外,由于吊具與閘門連接處經(jīng)常在水中,不易檢查,且局部鋼絲繩也常 浸在水中, 故必須鍍鋅。 6060年代末 70 70 年代初,廣東院、遼寧院等陸續(xù)采用吊點(diǎn)在面板下游的 卷?yè)P(yáng)式啟 閉機(jī),其特點(diǎn)是可以用平面閘門卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)改裝加滑輪組起吊, 使啟閉機(jī)自重降低, 但鋼絲 繩纏繞較為復(fù)雜,目前也廣泛應(yīng)用。盤香式啟閉機(jī)目前在國(guó)內(nèi)尚

31、屬試用階段,其主 要特點(diǎn)是 用盤香板代替卷筒, 結(jié)構(gòu)緊湊, 用多根鋼絲繩起吊一個(gè)吊點(diǎn), 由于鋼絲繩重疊擠壓, 要求使 用鋼芯鋼絲繩。使用時(shí)要注意調(diào)節(jié)一個(gè)吊點(diǎn)的多根鋼絲繩承載,使各鋼絲繩盡量做 到受載均 勻。 相對(duì)潛孔弧門卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)的共同問題是動(dòng)滑輪組吊耳 (或吊桿 )與弧門吊耳連接部位有 轉(zhuǎn)動(dòng),因此該處應(yīng)設(shè)有軸套和潤(rùn)滑點(diǎn)。當(dāng)采用常規(guī)的平面閘門卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)時(shí),由于 吊點(diǎn)在升 降過程中前后擺動(dòng),要注意防止鋼絲繩和定滑輪組支承梁的干擾,特別是采用系列 通用的啟 閉機(jī)時(shí),有時(shí)需要對(duì)支承粱下翼緣進(jìn)行處理。 當(dāng)將定滑輪組設(shè)置在定滑輪支承梁下部或在定滑輪組支承梁下部設(shè)置導(dǎo)向滑輪 葛洲 壩水利樞紐工程泄水閘門啟

32、閉機(jī) ) 時(shí),要注意平衡滑輪及通過平衡滑輪上的鋼絲繩 與支承梁 下部的滑輪或鋼絲繩發(fā)生干擾。陜西省石砭峪水庫(kù)采用 QPQQPQX2 40t 2 40t 啟閉機(jī)啟閉泄洪 洞 7 7X 7 7- -36m36m 弧門中發(fā)生支承梁下部的滑輪與平衡滑輪干擾。另外,由于在支承下部設(shè)置 滑輪,所 以應(yīng)注意對(duì)其潤(rùn)滑系統(tǒng)的布置。 此外,這種布置方式對(duì)定滑輪 (或?qū)蚧?)的檢查、 維護(hù)較 為困難。 至于弧門啟閉機(jī)的其他型式:包括液壓式,鏈?zhǔn)絾㈤]機(jī)等則在有關(guān)章條中介紹。 本條提出的對(duì)于啟閉升臥式閘門的卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)的要求是根據(jù)河北省水利水電勘 設(shè)計(jì)院提供的資料編寫的。該院用此門型建閘 40 40 余座,其啟閉設(shè)

33、備用過液壓式、 臺(tái)車式和 卷?yè)P(yáng)式等啟閉機(jī),用得最多的是固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)。本條敘述了啟閉機(jī)的有關(guān)布置 注意事項(xiàng), 以供設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)參考。 螺桿啟閉機(jī) 螺桿啟閉機(jī)主要用于小型的水利水電工程中,其特點(diǎn)是造價(jià)低,制造技術(shù)較簡(jiǎn)單, 地區(qū) 和縣所屬水利機(jī)械廠均可生產(chǎn),便于訂貨,所以容易得到推廣。在運(yùn)行中根據(jù)了解 常有螺桿 壓彎現(xiàn)象,這主要可能有下列因素造成,即:過載保護(hù)裝置沒有調(diào)整好,故未起作 用;閘門 摩阻力過大;行程幵關(guān)未調(diào)整好,使閘門到達(dá)底檻后繼續(xù)下壓等。因此螺桿啟閉機(jī) 的安裝、 調(diào)整和試運(yùn)轉(zhuǎn)甚為重要,有關(guān)人員應(yīng)引起注意。 單作用式的液壓?jiǎn)㈤]機(jī)如因維修、安裝等需要,也可在油路設(shè)計(jì)中考慮能對(duì)油缸上

34、 適當(dāng)加壓。據(jù)了解主要是某些單作用式的油壓?jiǎn)㈤]機(jī)因活塞阻力較大,靠活塞桿自 重?zé)o法外 伸,因而影響安裝和檢修,但工作時(shí)活塞桿不承受壓力。這類活塞桿的長(zhǎng)細(xì)比可以 按受拉計(jì) 算而不必按受壓計(jì)算,這就可以加大長(zhǎng)細(xì)比,減輕自重,簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)。此外,如果僅 由于安裝 時(shí)需要,也可考慮采取臨時(shí)措施解決。 根據(jù)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院在福建沙溪口水電站表孔濫洪道弧形閘門采用液壓?jiǎn)㈤] 的實(shí)踐運(yùn)行,證明雙缸液壓?jiǎn)㈤]機(jī)操作弧門,一般不需專設(shè)同步系統(tǒng)。這是由于?。ㄈ?門具有足 夠的平面和空間剛度,不可能因吊點(diǎn)在啟閉過程中的同步誤差而出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。蘇 聯(lián)水工 建筑物的啟閉機(jī)械 一書中也提及“非同步液壓?jiǎn)㈤]機(jī)用以操作金屬結(jié)構(gòu)剛度

35、大的 閘門 (如 弧形閘門 )或孔口的高跨比大于 1 1 的平面閘門。這時(shí)將一對(duì)油缸的油路同時(shí)接通這 種措施足 以保證閘門無(wú)歪斜地運(yùn)動(dòng)”。由于我國(guó)這方面實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)尚不多,所以僅提及啟閉弧 形閘門時(shí), 可以不設(shè)專門的同步裝置。至于平面閘門的啟閉,待實(shí)踐運(yùn)行總結(jié)后再進(jìn)行補(bǔ)充。 求壓力高、供油量較大的油泵。在已設(shè)計(jì)的工程中選用的油泵主要是葉片泵和柱塞 泵。葉片 泵結(jié)構(gòu)緊湊,外形尺寸小,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),輸油量均勻,脈動(dòng)及噪音較小,耐久性好, 使用壽命 長(zhǎng),價(jià)格較柱塞泵便宜,主要用于中壓液壓系統(tǒng)中。柱塞泵壽命長(zhǎng),結(jié)構(gòu)緊湊、噪 音小,但 結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格較貴,可以得到高壓,大流量,且流量可調(diào),故主要用于高壓液壓 系

36、統(tǒng)中。 由于我國(guó)目前液壓?jiǎn)㈤]機(jī)造價(jià)較高,一般都是用在泄水系統(tǒng)或發(fā)電系統(tǒng)的重要部 位。 油泵裝置占啟閉機(jī)總投資較少,為安全運(yùn)行起見,故宜設(shè)置兩套互為備用。此外, 如系統(tǒng)的 流速,流量等許可,還可考慮并聯(lián)工作,加大流量,提高閘門的啟閉速度。 插裝閥是一種新型的液壓控制元件。這種閥具有組合機(jī)能強(qiáng),集成度高,噪聲低, 封性好,結(jié)構(gòu)緊湊,便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。選擇不同結(jié)構(gòu)及型式的先導(dǎo)控制閥,控制蓋 及集成塊 與插裝件相組合,便可獲得具有換向、調(diào)壓、調(diào)速等功能的插裝閥組。在水利水電 工程中, 已逐步開始使用,如葛洲壩 1 1#船閘的充、泄水閥門啟閉機(jī)液壓系統(tǒng)和廣西桂平船閘 人字門 及充、泄水閥門啟閉機(jī)的液壓控制

37、系統(tǒng),據(jù)了解運(yùn)行情況良好。與普通滑閥液壓系 統(tǒng)相比, 閥組體積小、噪聲低,基本無(wú)泄漏,被控制閘門的運(yùn)行平穩(wěn)可靠,動(dòng)作靈敏,由于 是無(wú)管路 連接,檢修相當(dāng)方便,顯示了其明顯的先進(jìn)性,特別是用于高壓大流量的水利水電 工程的液 壓系統(tǒng)中,更能充分發(fā)揮其特長(zhǎng)。 液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的安全 (溢流) 閥主要用于超載等方面原因引起的泄流,為安全起見,因 在一般情況下不應(yīng)動(dòng)作。而行程限位則可能是經(jīng)常性的動(dòng)作,如閘門到達(dá)底檻,行 程控制裝 置就應(yīng)動(dòng)作,切斷電源,使其處在設(shè)計(jì)要求的位置上。所以本條提出行程限位應(yīng)設(shè) 行程控制本條提出了油泵型式和規(guī)格的選擇依據(jù)。液壓?jiǎn)?| | 閉機(jī)的油泵選用目前逐漸趨向于 裝置,而不是采用安

38、全 ( 溢流) 閥。 液壓系統(tǒng)的試驗(yàn)壓力,根據(jù)化學(xué)工業(yè)出版社出版的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) (下冊(cè)) 規(guī)定: 統(tǒng)的試驗(yàn)壓力為最大工作壓力的倍;油缸的耐壓試驗(yàn)壓力當(dāng)工作壓力 Pvi6MPa i6MPa 時(shí) 為工 作壓力的倍,P16MPa16MPa 時(shí)為倍,保壓時(shí)間為 2min2min。由機(jī)械工業(yè)出版社出版的機(jī) 械工程手冊(cè)補(bǔ)充本 (二) 中提出液壓缸的耐壓試驗(yàn)取額定壓力的倍,耐壓時(shí)間為 2min2min。 蘇聯(lián)水工建筑物的啟閉機(jī)械一書中提出安裝完畢后全系統(tǒng)最大試驗(yàn)壓力為額定 壓力的 倍;在水工建筑物金屬結(jié)構(gòu)制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范 (SLJ201 SLJ201 8080,DIJ201 DIJ201 8080)中 提

39、到 如圖紙無(wú)規(guī)定則油缸組裝后按額定壓力 (啟門力)試壓 10min10min,各類閥按倍工作壓力 試壓, 在水利水電工程啟閉機(jī)制造、安裝及驗(yàn)收規(guī)范 (送審稿)條中提出液壓缸的耐壓 試驗(yàn) 的額定壓力P20MPa20MPa 時(shí),試驗(yàn)壓力為倍,保壓時(shí) 間為 2min 2min 以上。綜合上述意見,我們采用了條的值,即液壓系統(tǒng)取系統(tǒng)最大工作 力的倍,油缸的最大工作壓力 Pvi6MPai6MPa 時(shí)取倍,P16MPa16MPa 時(shí)取倍,保壓時(shí) 間為 2min2min 以上,其中壓力分級(jí)系按(JB824 JB824 6666)標(biāo)準(zhǔn)劃分,即中壓P;中高壓 P16MPa16MPa 高壓P 161632M32M

40、PaPa 超高壓P32MPa32MPa 條的提法既考慮了油缸工 作壓力劃分符合一般液壓系統(tǒng)的壓力劃分,也考慮了液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的具體情況。 本條關(guān)于液壓?jiǎn)㈤]機(jī)活塞桿的防腐蝕問題必須重視,由于活塞桿長(zhǎng)期處在潮濕的環(huán) 之中,有的工作在水中,如果不防銹則液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的壽命很短,腐蝕后引起密封破 壞以至嚴(yán) 重漏油到無(wú)法使用。所以本條要求必須遵照?qǐng)?zhí)行。 鏈?zhǔn)絾㈤]機(jī)作為啟閉機(jī)的一種型式,在西歐用得較多,在國(guó)內(nèi)雖然 使用( 如佛子嶺水庫(kù) ) ,但并不廣泛。這主要是大容量的鏈條價(jià)格較貴,由于使用數(shù) 量較少, 鏈條制造廠就不愿生產(chǎn) ( 目前較多的用在冶金工廠的鍛造起重機(jī) ) 。鏈?zhǔn)絾㈤]機(jī)由于 鏈輪直徑 小,所以其載重部

41、件可以布置得比較緊湊;在水下工作時(shí),鏈條要比鋼絲繩耐久。 但由于它 的造價(jià)比卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)貴,所以較少采用,只有當(dāng)布置上的要求和綜合費(fèi)用比較便 宜時(shí),可 以使用。作為一種機(jī)型,我們?nèi)园阉腥胍?guī)范。 鏈?zhǔn)絾㈤]機(jī)起吊閘門的提升速度要求不大于 1m/min1m/min,主要是為了操作閘門能平穩(wěn)升 降。由于鏈條經(jīng)過鏈輪的逮度是變動(dòng)的,由此產(chǎn)生動(dòng)力荷載,為減少動(dòng)力荷載,同 時(shí)也可獲 得緊湊的結(jié)構(gòu),以降低造價(jià)。 為保證鏈條啟閉機(jī)的二個(gè)吊點(diǎn)同步升降, 因此應(yīng)有可靠的同步裝置。 在條件許可下, 最簡(jiǎn)單的辦法就是機(jī)械同步 (加同步軸 ) ,但有時(shí)需要有工作橋。如無(wú)工作橋時(shí)也可 考慮采用 電氣同步 ( 如采用繞線式

42、電動(dòng)機(jī)時(shí),可再增加一個(gè)輔助電動(dòng)機(jī),以使其獲得同步轉(zhuǎn) 速) ??傊?, 不管那種同步方式,只要實(shí)現(xiàn)同步以防止閘門歪斜而卡住都可采用。 鏈?zhǔn)絾㈤]機(jī)在啟閉閘過程中,應(yīng)盡量防止鏈條與水接觸,這一方面可以減少銹蝕, 護(hù)鏈條。同時(shí)又可防止水沖擊鏈條而引起不必要的振動(dòng)。 本條提出除了條避免鏈條與水接觸外,還應(yīng)有防銹蝕措施,用以防止鏈條每節(jié) 之間銹蝕而不能轉(zhuǎn)動(dòng)。 本條提出移動(dòng)式啟閉機(jī)的跨度確定除了應(yīng)盡量滿足附錄 A A 的規(guī)定外,尚應(yīng)滿足跨內(nèi)、 跨外的啟閉閘門要求,即能在設(shè)計(jì)要求下,滿足操作各類閘門的啟閉和吊運(yùn)。工作 平臺(tái)(壩 頂或尾水平臺(tái)等 )以上揚(yáng)高,主要考慮某些閘門需吊出孔口 ( 整體吊出或分節(jié)吊出 )

43、, 當(dāng)然在確 定移動(dòng)式啟閉機(jī)的外形尺寸時(shí),對(duì)于門機(jī)要考慮其高跨比,對(duì)于臺(tái)車啟閉機(jī)則應(yīng)考 慮排架高 度。 移動(dòng)式啟閉機(jī)的工作荷載分為啟閉荷載和走行荷載。在很多情況下,二者值是不一 的,有時(shí)相差很多。因此在確定最大啟閉荷載和最大走行荷載時(shí),應(yīng)對(duì)所有工作對(duì) 象(閘門 和攔污柵 ) 50506060 年代己 的啟閉力進(jìn)行比較,以確定其最大啟閉荷載;對(duì)所有工作對(duì)象的自重 (如 閘門和攔 污柵有分節(jié)吊運(yùn)的,則按分節(jié)吊運(yùn)計(jì)算自重 ) 進(jìn)行比較,以確定其最大走行荷載。 根據(jù)上述 兩類荷載對(duì)有關(guān)零部件進(jìn)行計(jì)算。 如走行輪的輪壓當(dāng)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)應(yīng)以啟閉荷載 為依據(jù); 當(dāng)進(jìn)行疲勞計(jì)算時(shí)應(yīng)以走行荷載為依據(jù)。在結(jié)構(gòu)的荷

44、載組合時(shí)同樣應(yīng)分別考慮這兩 類荷載。 對(duì)于移動(dòng)式啟閉機(jī)的控制操作,國(guó)內(nèi)已建成投入運(yùn)行的設(shè)備幾乎全部是在機(jī)上直接 作,這主要是因?yàn)椴僮鏖l門時(shí),需要監(jiān)視與閘門的連接以及有無(wú)其他事故發(fā)生,所 以工作現(xiàn) 場(chǎng)總是有人員在,一般不需采用無(wú)線電遙控或者遠(yuǎn)距離操作。當(dāng)然有必要也可采用 非機(jī)上操 作。 根據(jù)國(guó)內(nèi)水電工程的實(shí)踐,有時(shí)要求移動(dòng)式啟閉機(jī)在一個(gè)曲線彎道上運(yùn)行,如龍羊 峽、 白山等水電站。這類設(shè)計(jì)從理論上說(shuō)較為簡(jiǎn)單,只需改變?cè)趦蓷l軌道上的走行輪直 徑,同時(shí) 將其布置垂直于軌道 ( 即其走行臺(tái)車的臺(tái)車架中心線與曲線軌道的切線相平行 及適當(dāng)加 寬走輪踏面,這樣布置一般不容易啃軌。李家峽水電站要求壩頂門機(jī)在壩頂

45、 圓拱壩)的 二個(gè)彎道半徑上移動(dòng),我們委托了上海交通大學(xué)起重運(yùn)輸與工程機(jī)械教研室進(jìn)行了 研究并作 了 1 1:10 10 的模型試驗(yàn),研究結(jié)果和試驗(yàn)表明采取一些措施 (如走行臺(tái)車允許繞立軸)以 (三心 轉(zhuǎn)動(dòng)以及 加上一定電氣措施 ) ) 是可以做到移動(dòng)時(shí)不啃軌的。這樣做法,可以節(jié)約工程投資和 增加安全 可靠性。由于國(guó)內(nèi)尚無(wú)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),所以規(guī)范條文的提法比較原則,其具體措施也不 再在規(guī)范 條文中提及。 根據(jù)有關(guān)省設(shè)計(jì)院的實(shí)踐,小容量移動(dòng)式啟閉機(jī)選用電動(dòng)葫蘆是比較經(jīng)濟(jì)的,但由 電動(dòng)葫蘆主要應(yīng)用在工廠,所以其起升速度和走行速度不一定能完全符合啟閉閘門 要求,操 作時(shí)要注意。此外,當(dāng)為兩吊點(diǎn)時(shí),其同步升

46、降比較困難。 關(guān)于移動(dòng)式啟閉機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性的驗(yàn)算工況,根據(jù)啟閉機(jī)的特點(diǎn)并參照起重機(jī)設(shè) 橋式類型 行荷 啟閉機(jī)的防風(fēng)抗滑安全性按兩種工況進(jìn)行驗(yàn)算,即按正常工作狀態(tài)和非工作狀態(tài), 分別敘述如下。 在正常工作狀態(tài)時(shí)按本規(guī)范條進(jìn)行計(jì)算。規(guī)范中表走行摩擦阻力系規(guī)范表 10 10 的驗(yàn)算工況提出啟閉機(jī)的 3 3 種驗(yàn)算工況?!昂奢d系數(shù)”表是考慮到表 的“驗(yàn)算工況” 及起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范表 1111 荷載系數(shù)中起重機(jī)組別川( (場(chǎng)地固定的 的軌道起重機(jī), 如門式起重機(jī)和裝卸橋等 ) ) 提出:自重系數(shù)為;荷載 ( ( 啟閉荷載和走 載 ) ) 系數(shù)取、和 0 0;風(fēng)力系數(shù)取 0 0、和。 數(shù)”是摘錄起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)

47、范表 1212。這里是作為防風(fēng)抗滑安全性的驗(yàn)算,所以走 行摩擦 阻力系數(shù)應(yīng)理解為可能產(chǎn)生的最小走行摩擦系數(shù)。 當(dāng)制動(dòng)力Pz1大于車輪與軌道的粘 著力時(shí), PZ1用粘著力代替,此時(shí)的粘著系數(shù)取也是按可能發(fā)生的最小粘著系數(shù)選取,而沒有 分室內(nèi)和室外。 非工作狀態(tài)時(shí)按本規(guī)范款進(jìn)行驗(yàn)算,此時(shí)軌道和夾軌鉗 ( 表面有刻痕并經(jīng)淬 火的)的摩擦系數(shù)取,最大操作力不得大于 200N,200N,此值摘自起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 條。起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)提到:對(duì)于無(wú)齒紋未經(jīng)熱處理的 4545、5050 號(hào)鋼的鉗口,其 摩擦系數(shù)取 ;對(duì)有齒紋,65Mn 60Si2Mn65Mn 60Si2Mn 鋼,齒面淬硬 HRHRO5555 的鉗

48、口,其摩擦系數(shù)為 ,齒峰不尖或變鈍后,也可降低(卩比較兩者,考慮到移動(dòng)式啟閉機(jī)和其他軌道 式起重機(jī)相比,其工作頻繁程度較低,此外,由于啟閉機(jī)的工作條件和工作對(duì)象相 對(duì)穩(wěn)定, 所以決定摘錄起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范所采用之值。 關(guān)于啟閉機(jī)的制動(dòng)裝置,特別是卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)的起升機(jī)構(gòu)必須設(shè)置安全可靠的制動(dòng) 置。60 60 年代初期吉林云峰電站發(fā)生過臺(tái)車式啟閉機(jī)起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)失靈, 啟閉 機(jī)電動(dòng)機(jī)飛逸事故。對(duì)于鏈?zhǔn)?、盤香式啟閉機(jī)的制動(dòng)裝置,均應(yīng)予以重視。液壓?jiǎn)?閉機(jī)由于 主要靠控制油量和油速操作閘門升降,所以一般情況下就不存在閘門墜落問題。螺 桿啟閉機(jī) 般靠螺桿傳動(dòng)的自鎖來(lái)控制閘門位置, 如不能自鎖也應(yīng)設(shè)置制動(dòng)裝置。

49、 此外, 啟 閉機(jī)的其 他機(jī)構(gòu) ( 如走行機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等 )也應(yīng)有制動(dòng)裝置,以便于控制位置和防止事故。 起升荷載限制器在大多數(shù)啟閉機(jī)械中是需要裝設(shè)也是可以裝設(shè)的,但其要求可不一 致,有的要求在提升時(shí)起作用,有的則要求下降時(shí)起作用,有的要求在上升和下降 容量不同 的情況下分別起作用,這些均可通過和起升荷載限制器聯(lián)通的電氣控制回路達(dá)到目 的。起升 荷載限制器也是啟閉機(jī)的主要特點(diǎn)之一,所以一般均應(yīng)安裝,如有特殊工況 安裝或者 安裝后易引起啟閉事故 ) 經(jīng)有關(guān)部門充分論證后也可以不裝設(shè)。 啟閉機(jī)的起升機(jī)構(gòu)、 走行機(jī)構(gòu)、 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等的運(yùn)動(dòng)行程, 一般情況下均應(yīng)有所限制, 故要安裝相應(yīng)的行程限制器。對(duì)起

50、升機(jī)構(gòu)來(lái)講,應(yīng)考慮控制上、下極限位置,如在 上、下極 限位置之間還有要求的,也應(yīng)予以滿足。裝設(shè)在門機(jī)支腿上的回轉(zhuǎn)吊,其回轉(zhuǎn)行程 無(wú)法超過 270270,所以也應(yīng)設(shè)回轉(zhuǎn)行程限制使閘門墜落、 (無(wú)法 器。同佯對(duì)于在軌道上行走的移動(dòng)式啟閉機(jī),其 端部應(yīng)裝 設(shè)行程限制器。 在一般移動(dòng)式啟閉機(jī)中兩端除了安裝行程限制器外,尚應(yīng)裝設(shè)緩沖裝置。但對(duì)于大 量的移動(dòng)式啟閉機(jī) (如門機(jī) ) ,其設(shè)置的緩沖裝置位置較高,重量既大,又不美觀。 特別是壩 頂門機(jī)的兩端撞頭,有時(shí)達(dá)數(shù)米之高,且妨害交通。所以我們?cè)谀承╇娬镜膲雾旈T 機(jī)設(shè)計(jì)中 取消了緩沖器的撞頭,將端部軌道向上傾斜并連接圓弧形軌道,使啟閉機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn) 變?yōu)閯?shì)能。

51、 這種做法不但有利于交通,還可節(jié)約鋼材,并達(dá)到緩沖目的。所以在本規(guī)范中予以 推薦。 室外移動(dòng)式啟閉機(jī)應(yīng)安裝風(fēng)速儀,這是因?yàn)樗姽こ檀蠖嘣谏钌綅{谷之間,風(fēng) 大、 門機(jī)自身易于擋風(fēng), 所以要求當(dāng)風(fēng)速大于工作極限風(fēng)速時(shí), 能發(fā)出停止作業(yè)的警報(bào), 并切斷 走行機(jī)構(gòu)電源。當(dāng)為電動(dòng)夾軌器時(shí)也可和夾軌器聯(lián)動(dòng)。 起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范提出:對(duì)塔式、造船用門式或門座起重機(jī),當(dāng)非工作風(fēng)壓超過 600N/m600N/m2 時(shí),他起重機(jī)超過 800/m800/m2 時(shí),必須裝設(shè)牽纜或其他型式錨定裝置??紤]到 水利水 電工程用移動(dòng)式啟閉機(jī)一般比前者低,相對(duì)穩(wěn)性較好,和后者相比所處位置易承受 風(fēng)壓,所 以選定非工作風(fēng)壓超過

52、700N/m700N/m2 時(shí),必須裝設(shè)牽纜或錨定裝置。 有關(guān)電氣保護(hù)裝置詳見本規(guī)范的電氣部分。 液壓穿軸式自動(dòng)掛脫梁是利用電動(dòng)機(jī)油泵將壓力油壓向銷軸,將銷軸推入軸孔 推出軸孔。這種型式是 60 60 年代從蘇聯(lián)引入,首先使用在三門峽水利樞紐中,適用 于操作大、 中型的閘門, 但必須有可靠的密封裝置和防水插座, 防止電氣部分浸水失效。 此外, 也應(yīng)注 意電纜的強(qiáng)度,當(dāng)揚(yáng)程較高時(shí),電纜的強(qiáng)度應(yīng)能承受電纜自身的重量,否則在升降 過程中, 電纜遭受破壞,而使掛脫梁失效。 機(jī)械式自動(dòng)掛脫梁的型式較多,近年來(lái)由于各水利水電工程投入運(yùn)行后的局部改 造, 根據(jù)各工程的運(yùn)行要求,對(duì)原有的抓梁作了不少改進(jìn),并不

53、斷刨造出新的型式。本 規(guī)范僅從 大的方面提出三種型式,即:重錘式自動(dòng)掛脫梁;掛鉤式自動(dòng)掛脫梁;掛脫 自如式自 動(dòng)掛脫梁。 自動(dòng)掛脫梁有很多優(yōu)點(diǎn),因此目前在大、中、小型工程中都廣泛使用。但設(shè)計(jì)時(shí)必 注意使用條件,否則容易引起失敗。如閘門為下游止水,且水深超過潛水員通常的 潛水深度 時(shí)要特別注意其可靠性,否則發(fā)生事故時(shí)處理相當(dāng)困難。對(duì)于多泥沙河流,要注意 泥沙有無(wú) 可能將吊耳或門頂淤住,以至于無(wú)法自動(dòng)穿軸。對(duì)操作多孔閘門或攔污柵,應(yīng)適當(dāng) 提高門槽 或柵槽的施工安裝精度等等。總之在設(shè)計(jì)自動(dòng)掛脫梁時(shí):是要注意使用條件; 是要提出 對(duì)閘門(攔污柵)及其門(柵)槽的施工安裝精度; 對(duì)自動(dòng)掛脫梁本體設(shè)計(jì)應(yīng)予

54、以充 分的重視, 否則易造成失敗。 6 6 荷載 自重荷載 啟閉機(jī)的自重荷載主要用來(lái)計(jì)算啟閉機(jī)的不同部位。如卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)在計(jì)算起升機(jī) 時(shí),除了啟閉荷載外尚應(yīng)包括動(dòng)滑輪組及吊具的重量,對(duì)于大于 增加鋼 絲繩重量,計(jì)算機(jī)架時(shí)則要把設(shè)置在機(jī)架上的機(jī)械設(shè)備 ( 如有電氣設(shè)備也應(yīng)加上 )和 機(jī)架的自 重予以計(jì)入。計(jì)算門機(jī)時(shí),對(duì)于大車架主梁的活動(dòng)荷載,按小車輪壓計(jì)入;當(dāng)計(jì)算 大車輪壓 時(shí),則應(yīng)把大車架、 小車和大車上的各類設(shè)備自重 ( 也包括壓重 )均按自重荷載計(jì)入。 啟閉荷載 由于啟閉力在啟閉過程中是變化的,所以這里所指的為在啟閉過程中可能發(fā)生的最 大計(jì) 算啟閉力。考慮了各種類型啟閉機(jī),故明確將其作用荷

55、載位置統(tǒng)一到啟閉機(jī)與閘門 ( 如有吊 桿、自動(dòng)掛脫梁,則為吊桿或自動(dòng)掛脫梁與啟閉機(jī)下吊耳連接處 ) 連接的吊耳上。 對(duì)于卷?yè)P(yáng) 式啟閉機(jī)即指動(dòng)滑輪組吊耳與下部連接處。液壓?jiǎn)㈤]機(jī)、螺桿啟閉機(jī)則指活塞桿下 部吊耳和 螺桿下部吊耳。鏈?zhǔn)絾㈤]機(jī)則指與閘門吊耳或固定在閘門上的滑輪所承受的荷載。50m50m 的高揚(yáng)程還應(yīng) 如某些移 動(dòng)式啟閉機(jī)在編制設(shè)計(jì)任務(wù)書時(shí),其啟閉荷載中沒有包括自動(dòng)掛脫梁的自重,那么 應(yīng)該在任 務(wù)書中注明,以便設(shè)計(jì)部門可以把該部分的重量計(jì)算進(jìn)去。 走行荷載 水利水電工程中啟閉荷載和走行荷載其值往往不一致,有時(shí)可以相差一倍以上,這 一特 以便在 使用荷載進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算 (如走行輪 )或在荷載

56、組合中加以考慮,使啟閉機(jī)設(shè)計(jì)更加符 合使用情 況,同時(shí)還能節(jié)約鋼材。 走行慣性力等于啟閉機(jī)自身質(zhì)量和行走時(shí)允許攜帶的荷載 (走行荷載 ) 和走行加速 乘積的倍,系數(shù)是參照西德標(biāo)準(zhǔn) DIN15018 DIN15018 規(guī)定:是考慮動(dòng)力對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效應(yīng)。 重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范中也乘以系數(shù)。 回轉(zhuǎn)吊回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的水平力,其吊重繩偏擺角 a、a 系參照起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 附錄 D D 中有關(guān)數(shù)值。系數(shù)也是參照西德標(biāo)準(zhǔn) DIN15018DIN15018 規(guī)定。起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 中也 乘以系數(shù)。 移動(dòng)式啟閉機(jī)由于制造、安裝上的原因,實(shí)際上在走行時(shí)不可能是一條直線或規(guī)定性是啟閉機(jī)所特有的。 所以在設(shè)計(jì)移動(dòng)式啟閉機(jī)時(shí), 應(yīng)單

57、獨(dú)作為一個(gè)荷載因素提出, 曲線,而是不規(guī)則的折線或曲線。因此在走行時(shí)必然有偏斜現(xiàn)象出現(xiàn),也就是發(fā)生 水平側(cè)向 碰撞荷載 碰撞荷載的值取決于設(shè)備的自身質(zhì)量、走行荷載和走行速度。起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 提到 對(duì)于橋式類型起重機(jī),可取 V0二V,對(duì)于高速走行的裝卸橋小車或全部是驅(qū)動(dòng)輪 的起重機(jī),可取V) V(V額定走行速度)。起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范則提出不小于額 宀+ 定走 行速度的 50%50%。據(jù)了解“不小于倍的額定走行速度”是根據(jù)我國(guó)歷年起重機(jī)的經(jīng)驗(yàn) 和產(chǎn) 品的實(shí)際情況提出的。考慮到水利水電工程用的移動(dòng)式啟閉機(jī),作為工程的永久設(shè) 備其走行 限位開關(guān)均應(yīng)齊全, 且走行速度一般在 20m/min 20m/min

58、左右,和其他起重機(jī)相比速度較低, 但其 重要程度較高。 所以本規(guī)范取不小于 50%50%的額定運(yùn)行速度作為碰撞速度, 這也和起 重機(jī) 設(shè)計(jì)規(guī)范相一致。 風(fēng)荷載 計(jì)算風(fēng)壓q的基準(zhǔn)面,按照我國(guó)有關(guān)規(guī)定是按空曠平地,離地 10m10m 高處的計(jì)算風(fēng)速 確定。工作狀態(tài)的計(jì)算風(fēng)速按陣風(fēng)風(fēng)速 ( 即瞬時(shí)風(fēng)速 )考慮,非工作狀態(tài)的計(jì)算風(fēng)速 按 2min2min力,其計(jì)算可參考本規(guī)范附錄 B B。 時(shí)距平均風(fēng)速考慮。蘇聯(lián)水工建筑物的啟閉機(jī)械一書中 算起,但 這種情況甚少出現(xiàn),而最低運(yùn)行水位出現(xiàn)情況可能較多。我們認(rèn)為在水利水電工程 中,如按 離地 10m10m 高(如壩頂門機(jī)按壩頂高程,尾水門機(jī)按尾水平臺(tái)高程

59、)作為計(jì)算風(fēng)壓q的 基準(zhǔn)面, 似乎并不安全。按最低運(yùn)行水位 ( 如壩頂門機(jī)按上游最低運(yùn)行水位,尾水門機(jī)按尾 水最低運(yùn) 行水位 ) 可能比較接近實(shí)際情況。所以在本規(guī)范中制定為:移動(dòng)式啟閉機(jī)按最低運(yùn) 行水位為 基準(zhǔn)面進(jìn)行計(jì)算。 表風(fēng)壓計(jì)算值是摘錄起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范表 4 4,其中臺(tái)灣省及海南省原為臺(tái)灣省 及南海諸島,由于我國(guó)行政區(qū)變動(dòng),海南島及南海諸島劃為海南省,故改為現(xiàn)在名 稱。 各國(guó)使用的工作風(fēng)壓值如下: 國(guó)別內(nèi)陸風(fēng)壓(N/mN/m2)沿海風(fēng)壓(N/mN/m2) 西德 250250 250250 蘇聯(lián) 150250 150250 日本 170170170170 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 1502501502

60、50q 的基準(zhǔn)面按最低水位 英國(guó) 250250250250 美國(guó) 250250250250 法國(guó) 250250250250 10 中國(guó)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 150250 150250 從上面風(fēng)壓值可以知道各國(guó)的工作風(fēng)壓大體上比較接近。本規(guī)范使用的工作風(fēng)壓大 體上 可以概括為:內(nèi)陸的工作狀態(tài)計(jì)算風(fēng)壓相當(dāng)于 5 56 6 級(jí)風(fēng)(風(fēng)速為 S S),沿海的工作狀 計(jì)算風(fēng)壓相當(dāng)于 6 67 7 級(jí)風(fēng)(風(fēng)速為 S S)。但很多情況下,水利水電工程各類資料較完 整,因此可以參照當(dāng)?shù)囟嗄隁庀筚Y料進(jìn)行計(jì)算,確定計(jì)算風(fēng)壓。 工作狀態(tài)計(jì)算風(fēng)壓不考慮高度變化,主要是使計(jì)算工作簡(jiǎn)單化和偏于安全,我們要 求在 門機(jī)頂部裝設(shè)風(fēng)速

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