门机负荷试验方案.doc

泄洪坝段4000KN/1250KN坝顶双向门机
负 荷 试 验 方 案

编 制：曹泽政
审 核：郭 涛
批 准：

葛洲坝机电建设有限公司向家坝金结安装项目部
二○一三年三月

1.概况
向家坝水电站泄洪坝段坝顶设有1台4000kN/1250kN双向门机，门机上游轨道桩号为0+002.000m，下游轨道桩号为0+033.000m。门架跨内设有1台主小车、主小车起重量为4000KN、主小车机房内配备有一台5T检修电动葫芦吊；上游悬臂段设有1台副小车、副小车起重量为1250KN、副小车机房内配备有一台3T检修电动葫芦吊。主梁外侧设1台20T电动葫芦吊。坝顶门机主要用于表孔事故检修门、中孔检修闸门以及中孔事故闸门的启闭操作和泄洪坝段闸门、液压启闭机及其它设备的安装、检修和维护。
2.编制依据
⑴ 施工设计图及厂家《4000/1250KN坝顶双向门机安装、使用和维护说明书》。
⑵《水利水电工程启闭机制造、安装及验收规范》DL/T5019-94。
⑶ 招标文件及合同相关要求。
⑷ 根据现场施工场地条件及负荷试验的吊篮等工器具情况。
⑸ 业主相关会议的具体要求。
3.门机负荷试验对施工场地要求等要求
⑴ 门机安装在泄13及右非1（门机临时轨道约长18.5m长），由于工期紧在门机进行动载负荷试验时，门机轨道至少从右非1坝段安装到泄8或更长（保证部分限位的调试工作），视现场情况决定门机大车行走距离，考虑到门机最大轮压为1120KN，所以，安装后轨道二期砼应达到凝期。
⑵ 门机进行负荷试验时，门机轨道左岸（侧）端头必须安装临时车挡，必要时在轨道安装斜楔，确保安全。
⑶ 门机试验大车行走时距车挡或斜楔安全距离大于2.5m，并设置电气限位装置，试验时应清除轨道上的杂物。
⑷ 门机负荷试验时吊蓝布置在右非1坝段和泄13坝段之间的实体坝面上以便配重的转运装卸，吊蓝应摆放在上下游两轨道跨距的中心线上,吊篮的长度方向沿左右岸布置。（见布置图）
⑸ 吊篮重30T、装车时使用50T汽车吊；配重块单块最大重量10T,装车时用25T或50T汽车吊，运输用40t或60t平板车。
⑹ 吊篮转运前应将吊篮吊头更换为符合尺寸的配套吊头。副小车作试验前应先将副小车吊头进行该造，将副小车吊头中间钢管部分割开，打磨干净，将两吊耳板外边缘开档调整到550左右在将钢管补焊起来。（见图纸尺寸）
⑺ 在门机试验区域的孔洞应设立栏杆或安全网、并设置安全警示标志。
⑻ 门机上游悬臂6m（坝上0+004.000）部位应清理出足够的空间，以便放置吊篮。
4、门机负荷试验的合理时段
结合坝顶门机设计的工况特点，副小车符负荷验应在坝顶门机门机上游悬臂6m（坝上0+004.000）部位进行，考虑到泄13到达▽384高程受拦污导槽安装限制，所以副小车负荷试验选择在泄1及左厂1坝段。由于目前坝顶门机机械及电气安装都已基本完成，四月上旬可完成负荷试验前的调试工作，同时考虑到表孔金结及启闭机安装工期的紧迫，所以坝顶门机必须尽早调试、安全投产。故对门机负荷试验分两个阶段进行：
⑴ 在四月中旬，只对门机主小车左负荷试验，试验后门机投产。余下的荷载试验应待轨道全部贯通后进行。
⑵ 在5月上旬，对副小车做负荷试验。为减少设备倒运，主小车负荷试验完成之后应将吊篮及相应配重留下，待后期副小车负荷试验使用。
5. 试验前对门机安装的检查
⑴ 检查各机构装配是否符合图纸要求。
⑵ 门机的外形尺寸是否符合设计规定；金属结构有无变形，其连接是否松动，钢丝绳的缠绕及固紧情况。
⑶ 检查机械部分的安装质量。
① 对起升机构，应按图纸及电动机、制动器、减速器、高度限位器、荷载限制器等的说明书检查，其安装应正确，钢丝绳的固定端应牢固，在卷筒、滑轮中缠绕方向应正确。
② 对行走机构，应按图纸及电动机、制动器、减速器和行程开关、缓冲器等的使用说明书检查，其安装应正确。
③ 对门架按图纸检查，其安装应正确，各连接处的螺栓应按规定拧紧。
④ 对大小车限位装置，按图纸检查，其安装应正确。
⑤ 对门机电缆卷筒装置，按图纸检查，其安装应正确。
⑥ 传动轴转动灵活无卡阻。
⑦ 齿轮啮合是否符合要求。
⑧ 制动轮的装配质量应符合要求。工作制动器和安全制动器的装配间隙合适。
⑨ 检查车轮在启动和制动时是否打滑。
⑩ 对各润滑点进行检查，润滑油路是否畅通，各润滑点应按规定加润滑脂。
⑪ 检查轨道两侧的所有杂物，检查大小车轨道的间隙。
⑫ 缓冲器、车档、夹轨器、锚定装置应安装正确，动作灵敏可靠。
⑷ 电气设备方面必须在完成下列工序后才能进行试验。
① 用兆欧进行检查电路系统和所有电气设备的绝缘电阻。进行绝缘电阻测试时应注意对变频器，PLC模块的保护。
② 对所有电机、电控设备及电气零星件等作直观检查，各电路的对地绝缘电阻应大于0.5MΩ。（高压系统回路用25000V兆欧表）。进行绝缘电阻测试时应注意对变频器，PLC模块的保护。带屏蔽电缆的屏蔽层接地可靠。
③ 在切断电源线路（高压回路须放电及接地）的情况下，检查动力回路、控制回路和照明回路接线的正确性，接线应正确，整齐，绝缘好，全部接线与图样相符，整个线路的绝缘电阻大于0.5MΩ。同时应无短路，开路点。
⑸ 不带电机情况下，对各机构操作回路进行模拟动作试验，其动作应正确可靠。
⑹ 检查各机构制动器、限位开关、安全开关和紧急开关的工作可靠性。限位开关 安装位置是否正确、动作灵敏。
⑺ 门机轨道接地电阻小于4Ω，10KV变压器中性点接地电阻小于4Ω。

6.坝顶门机负荷试验配重分配及吊篮准备
试验前应将试验所需的配重吊入现场，以便进行下述最大试验载荷用：
主小车主钩 1.25 倍额定载荷：5000kN
所需配重：10t配重46块，5t配重2块，2t配重2块，1t配重2块，0.5t配重3块，
坝顶门机负荷试验配重块等分配表
试验等级（％）
起重量
（t）
配重块重量（t）
吊篮重量
（t）
实际重量
（t）
备注
10
5
2
1
0.5
1、主小车额定载荷及静载荷（额定载荷400t）
75%
300
26
2

30
300

100%
400
36
2

400
125%
500
46
2

500
2、主小车动载
110%(起升)
440
40
2

30
440
仅主起升动作
110%（行走）
330
30

330
包括主小车行走及大车行走
3、副小车额定载荷及静载荷（额定载荷125t）
80%
100
6
2

30
100

100%
125
8
2
2

2
125
125%
156.25
12

2
2

156
4、副小车动载荷（额定载荷125t）
110%(起升)
137.5
10

2
2
3
30
137.5
仅副起升动作
110%（行走）
110
8

110
包括副小车行走及大车行走
5、20t电动葫芦吊额定载荷（额定载荷20t）
75%
15
1
1

不用吊篮

电动葫芦及大车均静止
100%
20
2

125%
25
2
1

5、20t电动葫芦吊动载荷（额定载荷20t）
110%
22
2

1

不用吊篮

6、5t电动葫芦吊额定载荷（额定载荷5t）
60%
3

1
1

不用吊篮
3

100%
5

1

5
125%
6.25

1

1
钢板
6.25
7、3t电动葫芦吊额定载荷（额定载荷3t）
70%
2.1

1

不用吊篮
2

100%
3

1
1

3
125%
3.75

1
1
1
3.5
注：吊篮重量在装配重前可用50t汽车吊实际称量一下，称量值如与表中所列重量出入超过0.5t时，试验荷重应据实际情况进行调整。
7、门机试验时应注意的事项
⑴ 大车运行机构最大连续运行距离为250m
⑵ 主小车运行至上下游限位时，动滑轮组中心线距上、下游轨道中心线距离≤2.5m，吊具与司机室玻璃距离大于400mm。
⑶ 副小车运行至上游极限位置时为悬臂外6m,下游极限位置为跨内18m
⑷ 主副小车空载、额载、静载、动载运行时注意事项：
① 主副小车不同时工作，主小车不工作时应停在门机下游端极限位置附近，副小车不工作时应停在门机上游测跨外悬臂端。
② 当副小车往返上游跨内外时，副起升机构必须起升至上极限位置，以防止动滑轮或抓梁碰撞门架。
③ 当主小车接近下游极限位置是必须缓慢行驶。以防止吊钩及吊物碰撞门架。
⑸ 为确保安全，大车运行机构，主副小车运行机构，和起升机构，抓梁机构不同时工作。
⑹ 主小车起升载荷≤100t时起升手柄可处于轻载（高速4.8m/min）档，起升荷载＞100t时，必须处于重载(低速2.4m/min)档。严禁小车重载时处于轻载（高速）档。
⑺ 主小车起升载荷超过330t时，主小车行走机构不得动作，大车行走机构不得动作。
⑻ 副小车起升载荷≤40t时起升手柄可处于轻载（高速5.0m/s）档，起升荷载＞40t时，必须处于重载(低速2.5m/s)档。严禁副小车重载时处于轻载（高速）档。
⑼ 副小车起升载荷超过110t时，小车行走机构不得动作。
⑽ 主副起升载荷达到额定载荷的90%时自动报警，达到110%时发出禁止性报警信号。
8、空载试验
⑴ 请先阅读门机试验注意事项（第6节第4条）。门机试验前各项检查项目都合格后才能进行空载荷试验。
⑵ 用手转动制动轮，当最后一根转动轴(如卷筒轴和车轮轴)旋转—周时，所有转动机构都应平稳转动，无卡滞现象。
⑶ 空载试验的试验项目
① 起升机构吊钩按总扬程升降三次，每次间隔20分钟。
② 大、小车行走机构沿全行程往返三次。
③ 电动葫芦吊钩升降两次，电动葫芦沿轨道全行程往返两次。
⑷ 空载试验的检查项目
① 钢丝绳在卷筒上和滑轮中缠绕的正确性, 与其它部件是否刮碰。
② 车轮是否卡轨。
③ 齿轮在工作时是否发生杂音。
④ 制动器是否灵活，同时，对制动力矩进行适当调整。运转时，制动闸瓦应全部 离开制动轮，不应有任何摩擦。
⑤ 轴承润滑是否良好，轴承温升不得超过环境温度 40℃，最高温度不得超过 80℃。
⑥ 润滑油管是否畅通。
⑦ 限位开关是否灵敏；起升限位开关或高度指示器到位是否报警，断电。大、小 车运行限位开关安装的位置应当是大、小车开到行走极限位，限位尺先碰限位开关，然后大、小车才撞缓冲器。
⑧ 行走机构、起升机构的极限位置能否达到。
⑨ 起升、大车行走减速器齿轮润滑是否正常。
⑩ 电动机运行应平稳，三相电流应平衡。
⑪ 电气设备应无异常发热现象。
⑫ 控制器的触头应无烧损现象。
9.额定载荷、静载荷及动载荷试验
请先阅读门机试验注意事项（第6节第4条）。门机空载试验合格后，才能进行门额定载荷试验。静载荷试验的目的是检验门机及其各部分的结构承载能力。动载荷试验的目的主要是验证门机各机构和制动器的功能。
⑴ 主小车相关实验
① 主小车起升额定载荷试验
额定载荷试验之前，将空载小车停放在跨度中间位置，定出基准点。第一次起吊主小车额定载荷的75%即3000kN，升降3次。第二次起吊主小车额定载荷的100%即4000kN，升降3次。如果各部件能完成其功能试验，并未发现机构或构件有损坏，连接处也没有发现松动或损坏，则认为这项试验结果合格。
② 主小车静载荷实验
在门架跨中定出测量基准点，将主小车停在跨中位置，先起吊额定载荷（4000KN），吊离地面100～200mm，再用其它起重设备增加吊重至 1.25 倍额定载荷（5000kN）进行试验。悬空时间不小于10min，然后卸去载荷，检查门架有无永久变形。如此重复三次，门架不应产生永久变形。将主小车开至门机支腿处，检查主梁实有上拱度应不小于0.7L／1000(L 为跨度,即上拱度不小于21.7mm)。最后使主小车停在跨中基准点处起吊额定载荷，检查主梁的下挠值（由 实际上拱值算起），跨中不大于 L／700(即不大于44mm)。
③ 主小车动载荷
主小车起升机构动载试验：
主小车起吊1.1 倍的额定载荷（4400KN），主小车起升机构作重复的起动、运转、停车、正转、反转动作，累计开动时间不少于 1小时。悬挂着的试验载荷作空中起动时，试验载荷不应出现反向动作。
主小车及大车行走机构动载试验
主小车起升 1.1 倍额定行走载荷(主小车起吊3300KN)，主小车及大车分别以额定速度，在工作区域往返行走3次，如果各部件能完成其功能试验，并未发现机构或构件有损坏，连接处也没有发现松动或损坏，则认为这项试验结果合格。试验时应按该门机的电动机接电持续率留有操作的间隙时间，按操作规程进行控制，且必须注意把加速度、减速度和速度限制在启闭机正常范围内。
⑵ 副小车相关试验
① 副小车起升额定载荷试验
额定载荷试验之前，将空载副小车停放在门架上游悬臂端的极限设计工作位置（悬臂6m）.
第一次起吊副小车额定载荷的80%即1000kN，升降3次。第二次起吊副小车额定载荷的100%即1250kN，升降3次。如果各部件能完成其功能试验，并未发现机构或构件有损坏，连接处也没有发现松动或损坏，则认为这项试验结果合格。
② 副小车静载荷实验
在门架上游跨端定出测量基准点，将副小车停在上游跨端极限位置（跨外6m），先起吊额定载荷，吊离地面100～200mm，再用其它起重设备增加吊重至1.25 倍额定载荷 （1562.5kN）进行试验。悬空时间不小于10min，然后卸去载荷，检查门架有无永久变形。如此重复三次，门架不应再产生永久变形。将副小车开至门机支腿处，检查主梁悬臂实有上翘度应不小于 0.7L／350(L 为悬臂有效长度 6m，即12mm)。最后使副小车停在悬臂基准点处起吊额定载荷（1250KN），检查主梁的下挠值（由实际上翘值算起），不大于 L／350（即17mm）。
③ 副小车动载荷
副小车起升机构动载试验：
副小车起吊1.1 倍的额定载荷（1375KN），副小车起升机构作重复的起动、运转、停车、正转、反转动作，累计开动时间不少于 1小时。悬挂着的试验载荷作空中起动时，试验载荷不应出现反向动作。
副小车及大车行走机构动载试验
副小车起升1.1 倍额定行走载荷(主小车起吊1100KN)，副小车及大车分别以额定速度，在工作区域往返行走3次，如果各部件能完成其功能试验，并未发现机构或构件有损坏，连接处也没有发现松动或损坏，则认为这项试验结果合格。试验时应按该门机的电动机接电持续率留有操作的间隙时间，按操作规程进行控制，且必须注意把加速度、减速度和速度限制在启闭机正常范围内。
⑶ 20t电动葫芦以同样的方法作相关试验
⑷ 主、副小车机房内的检修吊以同样的方法相关试验。
10.质量安全保证措施
⑴ 成立门机负荷试验小组，统一指挥。
⑵ 配重块堆放整齐，防止试件溜滑造成事故。
⑶ 所有参与门机负荷试验的人员必须严格遵守各项安全操作规程。
⑷ 在试验期间应定人、定岗，分工明确，各相关部位应安排专人检查和监护。
⑸ 监护和检查人员发现情况后，应及时向现场指挥人员汇报，在确定问题和处理方法后才能进行处理。
⑹ 各工种试验人员在试验期间应及时对要求检测项目进行详细的记录。
⑺ 每次试验前后，均要检查吊具、绳、卡等起重工器具的完好性。
⑻ 在做完一个负荷试验后，应按要求对门机机械、电气、结构等部分进行检查，确定无任何问题后，才能进入下一个试验。
⑼ 运行操作人员应平稳、准确操作，必须熟悉试验程序、试验内容。应能与现场指挥保持通信联络，现场指挥人员发信号应准确、清晰、完整，电信号电源必须备足。
⑽ 所有进入试验场地的人员，必须佩戴安全帽，必要时应系安全带。
⑾ 试验现场应配备灭火器，门机上严禁烟火，防止火灾发生。