液压自动抓梁抽轴装置

1. 电缆卷盘的原理、性能、应用

a. 工作原理：
弹力式电缆卷筒的工作原理与钢卷尺相似，利用蜗卷弹簧为动力来收卷电缆。当电缆被拉出时，收紧蜗卷弹簧而储能，当外力撤消时，弹簧释能，卷筒将自动收卷电缆。
b. 性能及特点：
安装简单，同步性能好，电缆张力小，但弹簧易疲劳，使用寿命短。
c. 适用范围：
适用电缆：截面积35mm以下的动力电缆和24芯以下的信号电缆；
卷绕长度：不超过30m；
适用设备：如电磁吸盘、抓斗、电动台车等等。 a. 工作原理：
重锤式电缆卷盘是利用重锤被提升而储能的原理，自动卷取电缆的机械装置。当拉出电缆时，带动电缆卷盘旋转，从而带动与电缆卷筒同轴相联的钢丝绳卷筒转动，提升重锤而储存势能。当卷筒需卷取电缆时，重锤下降释放势能，在钢丝绳张力作用下，带动与钢丝绳卷盘同轴相联的电缆卷盘转动，同步卷取电缆。
b. 性能及特点：
结构简单，性能稳定可靠，安装维护方便。
c. 适用范围：
适用电缆：截面积25~50 mm电缆。
卷绕长度：小于50m。
适用设备：特别适用于恶劣工况，如各种钢包车、铁水车、渣盘车等冶金车辆和矿山车辆。 a. 工作原理：
永磁耦合器为差速调整机构，向电缆卷盘输出恒定转矩。超出额定转矩时，耦合器打滑。当设备驶向地面电缆锚位时，动力经永磁耦合器驱动卷盘收卷电缆，耦合器向卷盘输出的转矩大小可调，从而保证收缆的线速度与大车运行速度同步。
当设备驶离地面电缆锚位时，由于卷盘上的单向离合链轮，动力不能传给电缆卷盘，大车运行时拖拽电缆，使卷盘产生大于系统阻力（放缆磁滞器）的转矩，同步释放出电缆。
根据实际工况，可选择选择移动设备传动系统中的行走轮轴（JQC系列）或电动机（JQD系列）为动力输出。
b. 性能及特点：
永磁技术用于卷筒传动系统的末级，转速低，无发热现象；电缆张力大小可调，保护电缆，但不宜采用轴向单排，以免出现燥音过大的现象。
c．适用范围
JQC-I：
适用电缆：截面积25 mm2及以下动力电缆及多芯信号电缆；
卷绕长度：当行程超过100m时，为了保证电缆排列效果，应加装同步排缆器。
适用设备：各种电动平车，台车、过跨车等各种电动车辆，
JQC-II：
适用电缆：截面积10~35 mm动力电缆；
卷绕长度：小于300米；
适用设备：小吨位的各种门式起重机、水电站坝顶门机等。
JQD：
适用电缆：多芯控制信号电缆（需配有钢芯）；
卷绕长度：垂直方向小于100米；
适用设备：特别适用于水电站坝顶门机的主副起升、液压抓梁和清污机抓斗等。
电气要求：收缆时电机工作，放缆时电机停电。 a. 工作原理
从力矩电机的机械特性曲线可以看出，力矩电机为变转矩输出。在低转速时输出大转矩；高转速时输出小转矩，此特性非常合电缆卷筒的机械性能要求。
设备驶向地面电缆锚位时，力矩电机通电工作，经减速机放大转矩后带动卷盘旋转收卷电缆。随着卷绕直径的增大,
力矩电机自动降低转速，并增大输出转矩，从而保证收缆的线速度与大车运行速度同步，并保持收缆张力恒定。
设备驶离地面电缆锚位时，力矩电机的电动势方向不变，大车运行时拖拽电缆，使产生大于电机正向转矩的反向转矩，同步释放出电缆。
b.控制方式及特点
力转电机具有长期堵转的特性，与大车控制系统相对独立，只需从设备总电源开关（或总接触器）引出电源即可。电气控制简单、可靠。
大车上电后，卷筒电机通电，卷盘工作，无论大车正转、反转还是停车，力矩电机始终通电且相序不变；大车断电后，电机断电，卷盘制动。
c、适用范围
适用电缆：截面积从10~185mm电缆；
卷绕长度：800米以下；
适用设备：门式、桥式、门座式起重机、堵取料机、坝顶门机、集装箱岸桥、场桥、装卸船机、冶金机械、水工机械和矿山机械等大型轨行设备。 a.工作原理
由三相异步电动机和磁滞联轴器组成电缆卷盘的动力调速系统。设备驶向电缆锚位时，电动机通电工作，通过减速机放大力矩后驱动卷盘旋转收卷电缆。此过程中由磁滞驱动器进行差速调整，保证收缆过程与大车运行同步；设备驶离电缆锚位时，电动机通电且相序不变，大车运行时拖拽电缆，使卷盘产生大于磁滞驱动器的磁扭矩，同步释放出电缆。
b.控制方式及特点
磁滞式电缆卷盘为恒转矩输出，电机必须与主机行走机构同步起动，而主机停止时可根据大车滑行情况，选择对卷盘电机延时断电。如果使用多台磁滞驱动器时必须保证电动机转向一致，并符合订货要求。即：大车行走，卷盘电机通电，无论正车还是反车，卷盘电机相序不变；大车停，卷盘电机延时断电。
c、适用范围
适用电缆：截面积从10~240mm电缆；
卷绕长度：1000米以下；
适用设备：门式、桥式、门座式起重机、堵取料机、坝顶门机、集装箱岸桥、场桥、装卸船机、冶金机械、水工机械和矿山机械等大型轨行设备。 a.工作原理
BP系列变频控制电机式电缆卷盘是目前国际上最先进的移动传输的解决方案，可满足任何复杂工况的需求。根据公式F=T/R可看出（其中F为电缆张力，T为卷筒收卷转矩，R为卷筒的收卷
半径），如果能根据卷径变化调整卷盘收卷转矩，即可实现电缆张力恒定。
BP系列电缆卷盘的变频器在闭环矢量（有速度传感器矢量控制）下，选择开环转矩控制模式，并通过厚度积分计算电缆卷盘的实际卷径，准确控制电机的输出转矩，从而保证电缆在卷盘上卷绕时，根据卷绕半径变化而自动进行转矩调整（线性变化），保证电缆张力恒定，最大程度上保护电缆。
b. 性能特点
1、高集成、高智能化，响应速度快，与设备同步性能精确、灵敏。
2、无论在收缆、放缆，无论设备运行在轨道的任何位置，作用在电缆上的张力始终恒定，并且可通过变频器参数输入及控制柜面版旋钮操作，任意进行调整，最大限度地保护电缆，有效降低用户的使用维护成本。
3、突破了磁滞式、力矩电机式等传统电缆卷盘设计上的瓶颈，不受电缆规格、卷绕长度、设备速度及安装高度等超常规格的限制，任何复杂工况的电缆卷盘均由一台功率不同的变频电动机驱动。
4、适应性强，可在高负载下全日制下连续工作，性能稳定；
5、卷盘与设备为运行连动保护，有效防止电缆被拉断等意外发生。
c.控制方式
BP系列电缆卷盘与设备的控制系统相对独立，控制柜可根据现场实际安装在任何位置（室内或室外），只需从设备总电源开关或总交流接触器输出端引出电源接于控制箱空开即可。
d.适用范围
可满足任何复杂的移动供电要求，适用于门式、桥式、门座式起重机、堆取料机、坝顶门机、集装箱岸桥、场桥、装卸船机、冶金机械、水工机械和矿山机械等大型轨行设备的移动供电和数据传输。
7、 手动卷盘（SD系列）
常用于移动设备检修时，临时供电。
8、 软管卷盘 （RG系列）
卷取金属软管、高压胶管等，可实现水、汽、油等介质的传输，只是由旋转接头替代集电滑环，常用于炼钢车间的的钢包底吹氩气、堆取料机的喷水降尘等。

2. 探索水电站金属结构设计

探索水电站金属结构设计有哪些？请看中达咨询整理的文章。
柬埔寨甘再水电站PH1电站枢纽金属结构设备银蔽分别布置在发电引水隧洞及厂房尾水建筑物的相关部位；反调节堰枢纽(PH2电站)金属结构设备分别布置在下游反调节堰、改手河床贯流机组厂房及尾水建筑物的相关部位。
1PH1电站枢纽金属结构设计
1．1电站基本资料
进水口坝顶高程153．00in最大可能洪水位(PMF)151．88in正常蓄水位(NWL)150．00m死水位(DWL)130．00m1．2金属结构设备概况本电站金属结构主要包括进水口闸门、拦污栅、尾水闸门及其启闭设备。电站共布置各类闸门门槽、拦污栅栅槽1O孔，设置闸门和拦污栅8扇，各类启闭设备3台(套)。金属结构设备总工程量约为535．3t，其中闸门、拦污栅重约202．3t，门槽埋件重148．8t，启闭设备重约170t，启闭设备埋件重约13．9t。
1．3金属结构设计
1．3．1进水口闸门及拦污栅
PH1电站进水口布置主拦污栅栅槽、副拦污栅栅槽各3孔，其中主拦污栅栅叶每孔1扇，副拦污栅栅叶3孔共用1扇。清污方式为提栅清污，即需要清污时先将副拦污栅落下，再将主拦污栅提至清污平台进行人工清污。电站进口主、副拦污栅均采用直立式平面滑动拦污栅。主拦污栅孔口尺寸(宽X高)为5mX15m，设计水头4nl。底槛高程为115m，栅叶采用平面焊接结构，滑动支承，动水启闭，提栅水头≤2m。副拦污栅孑L口尺寸(宽×高)为5mx11．35rn，设计水头4m，底槛高程为115m，栅叶采用平面焊接结构，滑动支承，动水启闭，提栅水头≤2m。副栅平时锁定在孔口上方151．2m平台上。栅叶主要材料为Q345B，栅槽埋件包括主、反轨，底坎等，均为型钢与钢板焊接件，主要材料为Q345B。拦污栅由布置在孔口顶部排架上的2x400kN桥式启闭机配合液压自动抓梁操作。
3孔拦污栅向下游收缩成1孔，设电站进水口事故闸f11道，闸门底坎高程为115m，孔口宽8m，孑L口高9m，设计水头35m。动闭静启，采用平面滑动闸门，水封设在下游侧。门顶设充水阀充水平压，启门允许水压差≤5m。主支承采用复合材料滑道，反向支承采用铸铁滑块。全门共设4个侧轮装置，主滑道、反滑块均通过螺栓连接固定于闸门上。门叶设有锁锭座平时锁定在孔口上方150．3m平台上。闸门为双吊点，按运输要求分节，工地组焊，底节为箱形主梁，其余各节均为双主梁结构。门叶主要材料为Q345B。顶、侧止水采用“P”形止水橡皮，底止水为条形止水橡皮。门槽形式为I形，槽宽1．7m，深0．9m，宽深比1．9。门槽埋件包括主、反轨，侧柜，底坎，门楣等，均为型钢与钢板焊接件，主要材料为Q345B。闸门由2X1600kN固定卷扬式启闭机。
1．3．2尾水检修闸门
尾水检修闸门共3孔，闸门底坎高程为13．907In，孔口宽8m，高3．63m，设计水头26m。静水启闭，采用平面滑动闸门，水封设在上游侧。平压方式为旁通管充水，启门允许水压差≤1m。主支承采用复合材料滑道，反向支承采用铰式反向弹性滑块。全门共设4个侧轮装置，主滑道、反滑块均通过螺栓连接固定于闸门上。门叶设有锁锭座以便闸门平时锁锭用。闸门为双吊点，按运输要求分节，在工地组焊，各节均为双主梁结构。门叶主要材料为Q345B。顶、侧止水采用“P”形止水橡皮，底止水为条形止水橡皮。门槽形式为I形，槽宽1．25m，深0．6m，宽深比2．08。门槽埋件包括：主、反轨和侧轨、底坎、门楣等，均为型钢与钢板焊接件，主要材料为Q345B。闸门由2x200kN尾水门机启闭。门叶平时锁定在孔口上方39．3ITI平台上。
1．3．3启闭设备
1．3．3．1坝顶2x400kN桥式启闭机
2x400kN桥式启闭机布置于电站进水口排架上，安装高程169．00m，配拦污栅液压自动抓梁1套。启闭机主要用于主、副拦污栅的启闭和坝面零星物品的吊运。起升容量2x400kN，总起升高度45m，吊点间距2．8m，大车轨距8rn，小车轨距5m。
1．3．3．22x1600kN固定卷扬式启闭机
2xl600kN固定卷扬式启闭机布置于电站进水口事故闸门孔口顶部排架上，安装高程169．001TI，用于事故闸门的启闭。起升容量2X1600kN，总起升高度45I1，起升速度1．6m／min，吊点间距6m01．3．3．3尾水2x200kN单向门式启闭机2x200kN单向门式启闭锋歼州机布置于电站尾水平台上，安装高程41．00m，配尾水检修闸门液压自动抓梁1套。启闭机主要用于尾水检修闸门的启闭和坝面零星物品的吊运。起升容量2x200kN，总起升高度30m，起升速度2m／min，吊点间距3m，轨距3．5ITI。
2反调节堰枢纽(PH2)电站枢纽金属结构设计
2．1电站基本资料堰顶高程
31．001TI校核洪水位30．30In设计洪水位30．08m正常蓄水位25．00in尾水平台高程31．00Il校核尾水位29．46nl设计尾水位28．95m满发尾水位17．771TI。
2．2金属结构设备概况
本电站金属结构设备主要包括分布于电站进水口、电站厂房尾水、泄洪冲沙闸等部位的闸门、拦污栅及其启闭设备，担负着整个枢纽控制水位、渲泄洪水、排沙排污及保护机组正常运行等任务。整个枢纽共布置各类闸门门槽、拦污栅栅槽l8孔，设置闸门和拦污栅16扇，各类启闭设备3台(套)。金属结构设备总工程量为616．5t，其中闸门、拦污栅(含加重)重约286．6t，门槽埋件重139．4t，启闭设备重约165t，启闭设备埋件重约26t。
2．3金属结构设计
2．3．1进水口闸门及拦污栅
PH2电站装机4台，其中1～3号为3台大机，4号为1台小机。电站进水口布置主拦污栅、副拦污栅、检修闸门各4孔，副拦污栅与检修闸门共槽布置。进水口拦污栅采用直立式主、副拦污栅拦污，提栅清污方案。前道栅为主栅，后道栅为副栅，清污时将副栅入槽，提出主栅至清污平台进行人工清污。电站进口主拦污栅4孔4扇，其中大机3孔3扇，小机1孔1扇，均采用直立式平面滑动拦污栅。大机主拦污栅孔口尺寸(宽×高)为5．31m×8．94m，设计水头4m。底槛高程为9．633m，栅叶采用平面焊接结构，滑动支承，动水启闭，提栅水头≤2m。小机主拦污栅孔口尺寸(宽×高)为2．65m×4．36m，设计水头4m，底槛高程为11．175m，栅叶采用平面焊接结构，滑动支承，动水启闭，提栅水头≤2ITI。
电站大机进口副拦污栅3孔共用1扇，与检修闸门共槽，采用直立式平面滑动拦污栅。孔口尺寸(宽×高)为5．31m~6．71m，设计水头4m，底槛高程为8．561TI，栅叶采用平面焊接结构、滑动支承、动水启闭，提栅水头≤2m。小机副拦污栅1扇，与检修闸门共槽，采用直立式平面滑动拦污栅。孔口尺寸(宽×高)为2．65m~2．98m，设计水头4rn，底槛高程为11．175m，栅叶采用平面焊接结构、滑动支承、动水启闭，提栅水头≤2m。拦污栅由布置在堰顶的800kN双向门机配合液压自动抓梁操作。电站进水口检修闸门共4孔，考虑初期发电时挡水每孔各设1扇。正常运行时，1～3号机只留1扇存放于门库中，4号机检修门锁定于孔口上方。1～3号机检修闸门底坎高程为8．56m，孔口宽5．31m，孔口高6．71ITI，设计水头22m。静水启闭，采用平面滑动闸门，水封设在下游侧。
门顶设充水阀充水平压，启门允许水压差≤3m。主支承采用钢基铜塑滑道，反向支承采用铸钢滑块。全门共设4个侧挡装置，主滑道、反滑块均通过螺栓连接固定于闸门上。门叶设有锁锭座以便闸门平时锁锭用。闸门为单吊点，按运输要求分节，在工地组焊，每节均为双主梁结构。顶、侧止水采用“P”形止水橡皮，底止水为条形止水橡皮。门槽形式为I形，槽宽1m，深0．7m，宽深比1．4。门槽埋件包括主、反轨和底坎，门楣等，均为型钢与钢板焊接件。闸门由800kN坝顶门式启闭机通过液压抓梁启闭。4号机检修闸门底坎高程为11．175m，孔口宽2．65m，高2．98m，设计水头19m。静水启闭，采用平面滑动闸门，水封设在下游侧。
平压方式为小开度提门充水平压，启门允许水压差≤1m。主支承采用HTN复合材料滑块，反向支承采用铸钢滑块。全门共设4个侧挡装置，主滑道、反滑块均通过螺栓连接固定于闸门上。门叶设有锁锭座平时可锁定于孑L口上方，闸门为单吊点。顶、侧止水采用“P”形止水橡皮，底止水为条形止水橡皮。门槽形式为I形，槽宽0．55m，深0．43m，宽深比1．3。门槽埋件包括主、反轨和底坎、门楣等，均为型钢与钢板焊接件。闸门由800kN坝顶门式启闭机通过液压抓梁启闭。
2．3．2尾水事故闸门
尾水事故闸门位于尾水出口处，4台机组设尾水事故闸门槽4孑L，4扇闸门，满足机组检修、初期发电的需要。闸门为下游定轮、上游滑块支承平面钢闸门。水封设在上游侧，顶、侧止水采用双头“P”形止水橡皮，底止水为条形止水橡皮。侧向支承为简支式侧轮装置。1～3号机尾水事故闸门底坎高程为8．44m，孑L口宽5．12m，高5．12m，设计水头21m。动水闭门、静水启门，旁通管充水，允许提门水压差不大于1m。闸门为双吊点，按运输要求分节，工地组焊，各节均为双主梁结构。主支承为定轮，反向为滑块。门槽形式为I形，槽宽1．06m，深0．66m，宽深比1．6。
门槽埋件包括主、反轨和底坎，门楣等，主轨为铸件，其余均为型钢与钢板焊接件。闸门平时锁定于门槽上部，由2~320kN尾水门机通过液压抓梁操作。4号机尾水事故闸门底坎高程为8．12ITI，孔口宽3．59nl，高2．58II1，设计水头21m。动水闭门、静水启门，旁通管充水，允许提门水压差不大于lm。闸门为双吊点，为双主梁结构。主支承为定轮，反向为滑块。门槽形式为I形，槽宽0．73ITI，深0．66in，宽深比1．1。门槽埋件包括主、反轨和底坎，门楣等，主轨为铸件，其余均为型钢与钢板焊接件。闸门平时锁定于门槽上部，由2~320kN尾水门机通过液压抓梁操作。
2．3．3泄水、排沙建筑物闸门
PH2水电站工程泄水建筑物为1孔泄洪冲沙闸，布置在电站进水口的左侧。泄洪冲沙闸主要承担枢纽的泄洪和排沙排污的任务。泄洪冲沙闸进口处依次设1孔事故闸门门槽和1孔弧形工作闸门门槽。泄洪冲沙闸事故闸门设置在弧形工作闸门上游，底坎高程为13．00m，孑L口宽6ITI，高4．6IIl，设计水头12m。该闸门动水闭门，充水阀充水平压后，静水启门，启门水头≤3m。主支承采用定轮。水封和面板均设在上游侧，侧止水采用“P”形止水橡皮并预压4mm以确保封水效果，底止水为条形止水橡皮。门叶两侧设侧向导轮，以防止闸门运行时出现歪斜，使闸门卡死。事故闸门为双吊点。
门槽形式为I形，门槽宽0．85m，深0．55m，宽深比1．55。门槽由主、反轨、门楣及底坎埋件组成，均为型钢与钢板焊接件。闸门由800kN坝顶门式启闭机通过液压抓梁启闭，闸门平时放置于门库中。泄洪冲沙闸工作闸门底坎高程为13．00m，孔口宽6m，高4m，设计水头121TI。闸门动水启闭，有局开要求。门型为双主横梁直支臂弧形闸门，弧面半径7m，为保证水流下泄时不冲刷弧门铰座，弧门支铰高程确定为18．40m，主框架为直支臂竹形框架，主梁与支臂均为箱形结构，支铰形式为球铰，支铰轴承为自润滑球面滑动轴承。侧止水采用方头“P”形止水橡皮，顶止水为圆头“P”形止水橡皮，底止水为条形止水橡皮。门叶两侧设侧向滑块。闸门为单吊点。【作闸门按运输要求分节，在工地组焊成整体。门槽由侧轨、门楣及底坎埋件组成，均为型钢与钢板焊接件。闸门由1000kN／400kN液压启闭机启闭。
2．3．4启闭设备
2．3．4．1坝顶800kN双向门式启闭机800kN坝顶门机布置于电站进水口平台，安装高程31．00tn，配1～3号机主、副拦污栅、检修闸门液压自动抓梁1套，4号机主、副拦污栅、检修闸门液压自动抓梁1套，泄洪冲沙闸事故闸门液压自动抓梁1套。门机主启升用于机组检修闸门，主、副拦污栅及泄洪冲沙闸检修闸门的启闭和坝面零星物品的吊运。主起升容量800kN，总起升高度30m，轨面以上启升高度11m，大车轨距6．4ITI。
2．3．4．2尾水2~320kN单向门式启闭机2~320kN尾水门机布置于尾水平台，安装高程31．00m，配尾水事故闸门液压自动抓梁1套。门机用于尾水事故闸门的启闭和坝面零星物品的吊运。主起升容量2~320kN，总起升高度28m，轨面以上起升高度6．5m，大车轨距3．5m。
2．3．4．3泄洪冲沙闸工作闸门启闭机泄洪冲沙闸弧形工作闸门液压启闭机采用单缸摆动式液压启闭机，启闭力1000kN／400kN，工作行程5．95m，最大行程6．15m。活塞速度0～0．87m／min(启门)0～0．54m／rain(闭门)。活塞杆下吊头与闸门上吊耳铰接，油缸与闸室上方机架上的轴承座铰接，控制部分、油箱控制阀组及油泵电机组布置在坝顶操作机房内。现地及远方均能实现对弧形工作闸门的启闭操作，液压启闭机的检修由临时设备操作。
3结语
甘再水电站金属结构设计结合电站水工枢纽布置，合理设置了各部位闸门、拦污栅结构形式，支承方式，止水形式等，并根据各类闸门工作运行要求，合理配置了启闭设备，既节约了投资，又保证了枢纽安全、可靠的运行要求。
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3. 抓梁通过什么装置把闸门抓住或者放开

有液压装置，有靠电磁铁装置。到了吊耳那里它会自动打开进入插销后自动关闭。

下图是液压式自动抓梁：