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【摘 要】离合卷筒式固定卷扬启闭机是通过离合主副卷筒的方式对上下扉门型式结构的闸门实现独立或联动启闭。主副卷筒置于同一根驱动轴上，上下扉门共享一套动力装置，电动推杆推动离合器工作，副卷筒设有限位装置，确保左右副卷筒处于同步接合位置。
【关键词】离合；主副卷筒；同轴；启闭机；上下扉门；
1概述
我国东部平原地区广泛采用上下扉闸门的布置形式，这种布置形式可以大幅降低启闭机工作桥的高度，减少土建投资，而启闭机一般都是采用大扬程的单根钢丝绳弧门启闭机，先启动下扉门，待下扉门到顶后，顶住门顶，再通过滑轮组转向来启动上扉门。这种设备结构庞大，上扉门的重量必须是下扉门的一半之上，且上扉门经常需要加大量配重，闸门启闭速度也非常缓慢，整个闸门完全开启在30分钟左右。在长时间不使用出现淤积的情况下，下扉门很容易被卡住，此时可能会出现先开上扉门的现象，严重影响水闸的安全。
近年来一种独立驱动上下扉闸的紧凑型启闭机也出现了，该机型实际是两套启闭机共放在联体机架上，结构复杂，二套驱动机构也使以后的运行管理费用大幅增加，整体美观性也比较差。如何采用一套驱动装置，即独立又能联动启升双套闸门的课题就摆在了我们的面前。
2研制目的
上下扉门型式的闸门正常使用时只开启下扉门，上扉门很少用，只有在大汛时才会上下扉门完全开启。根据上下扉门实际使用中的特点及工作原理，结合上下扉门前后布置的型式，开发出一种采用离合卷筒的方式来实现下扉门独立运行和上下扉门的联动运行，该新型离合卷筒式启闭机是通过离合主副卷筒对上下扉门型式结构的闸门实现独立及联动启闭。
3离合卷筒式固定卷扬启闭机简介
离合卷筒式固定卷扬启闭机以常规固定卷扬式启闭机为基础，在常规启闭机卷筒末端增设一对副卷筒装置，主副卷筒之间装有离合器，在主副卷筒正下方装有电动推杆，通过电动推杆推动离合器接合或分离，实现主卷筒独立转动或主副卷筒联动。启门过程：上下扉门均在关闭状态（最低位置），离合器处于分离状态，主卷筒启动，副卷筒限位装置处于工作状态，副卷筒静止，不转。当主卷筒开启下扉门到一定位置需且需要开启上扉门时，主卷筒在设定位置处停机，此时接通限位装置电源，限位装置退出，电动推杆推动离合装置接合，使其与副卷筒接合，使主副卷筒一起转动，从而实现上下扉门一起提升。待闸门行至上极限位置（最高位置），主制动器工作，确保启闭机处于静止状态。闭门过程：开始时离合器处于接合状态，主副卷筒同时转动，上下扉门一起下降，当上扉门行至闭门位置时，停机，限位装置回到工作状态，电动推杆推动离合器分离，主卷筒继续转动，下扉门继续工作，直至闸门行至下极限位置，主制动器工作，实现闸门的闭合。
4关键技术及解决方法
1）大扭矩主副卷筒离合技术：主副卷筒通过离合器的接合或分离实现主副卷筒的联动或主卷筒独立传动。离合器齿采用梯形齿，齿形角度为16°；闸门传感器精度在1cm以内，转换到卷筒转过角度为5.8°小于齿形角度的一半（8°），从而消除主副卷筒因闸门高度显示误差出现无法接合的情况，确保主副卷筒顺利接合。
2）左右主副卷筒同步技术：在副卷筒一侧装有一套限位装置，将上扉门限制在预定接合位置，其次离合器采用11对梯形齿，齿形角为18°，该型式的离合器可以有效消除主卷筒因下扉门高度显示误差处于不可接合的情况，确保左右主副卷筒同步，
5主要部件结构
1）卷筒部分。离合卷筒式固定卷扬启闭机在常规QP系列启闭机的末端增加一对副卷筒，主副卷筒之间装有离合器，主副卷筒通过离合器的接合或分离实现联动或主卷筒独立传动。主副卷筒置于同一根轴上，通过离合器的接合或分离实现主副卷筒联动或独立转动。
2）离合动力装置。卷筒下方设有一套电动推杆，推动离合器接合或分离，电动推杆上装有限位开关，保证电动推杆在运动中安全可靠，同时通过限位开关输出信号，判断离合器所处的位置，配合PLC确保离合器能够实现远程控制。
3）限位装置。左右主卷筒通过中间同步轴实现同步，左右福卷筒同步则完全依靠离合器。上扉门在启闭中必须保持同步，否则会被门槽卡住。为保证左右副卷筒同步，在离合器在接合时，需要将左右副卷筒需保持在同一位置处（同步），也即需要设计一套装置将左右副卷筒限定在一个预定位置处，通过控制下扉门使主副卷筒处于一个可接合的状态，同时确保左右副卷筒在离合器接合后同样保持同步。在副卷筒末端增加一套限位装置，限位装置由电动推杆驱动，其主要作用有：一、限定副卷筒在预定位置处。离合器接合前通过限位装置限定副卷筒在预定位置处，通过传感器控制下扉门，使主卷筒在正确接合位置处停止，确保离合器可接合。二、防止副卷筒转动，出现乱绳现象。离合器分离后，主卷筒下降时，卷筒与卷筒轴之间由于摩擦力的作用，产生一个扭矩，使得副卷筒随主卷筒转动而转动，从而可能会出现上扉门钢丝绳乱绳的现象。
6机型特点
1）同轴驱动。主副卷筒置于同一根轴上，主副卷筒之间通过离合器的接合或分离实现主副卷筒联动或主卷筒独立转动。实现上下扉门共用一套启闭设备
2）机械限位、刚性同步。在副卷筒一端装有一套限位装置，将上扉门限制在预定正确接合位置，确保左右副卷筒刚性同步。其次当主副卷筒分离后，限制副卷筒因摩擦力产生转动。
7结束语
我国东部地区最常见的下扉门启门力一般在2X100-2X250kN，扬程8-10米，上扉门启门力2X60-2X100 kN，扬程3-5米，平时使用的时候一般只开下扉门，上扉门很少用，只有在大汛时才会上下扉门完全开启。
离合卷筒式固定卷扬启闭机是根据我国东部平原地区上下扉门比较普遍的水闸型式开发的一种新型卷扬式启闭机械。这种型式的控制水流域的方式能够有效的降低水工建筑物的高度，较好的和当地环境溶为一体。
通过离合卷筒的简单方式实现，一机驱动下扉门任意启闭或上下扉门同时启闭，非常适用于我国东部地区的节制性水闸工程。这种机型采用一个电机一个减速机，比传统的单机体积小，效率高，比双机或四机更是大幅降低了造价，而且减少了噪音、油污对环境的影响，能够更有效快速的控制闸门的运行，保证水位，更好的为农田水利服务。
【关键词】离合；主副卷筒；同轴；启闭机；上下扉门；
1概述
我国东部平原地区广泛采用上下扉闸门的布置形式，这种布置形式可以大幅降低启闭机工作桥的高度，减少土建投资，而启闭机一般都是采用大扬程的单根钢丝绳弧门启闭机，先启动下扉门，待下扉门到顶后，顶住门顶，再通过滑轮组转向来启动上扉门。这种设备结构庞大，上扉门的重量必须是下扉门的一半之上，且上扉门经常需要加大量配重，闸门启闭速度也非常缓慢，整个闸门完全开启在30分钟左右。在长时间不使用出现淤积的情况下，下扉门很容易被卡住，此时可能会出现先开上扉门的现象，严重影响水闸的安全。
近年来一种独立驱动上下扉闸的紧凑型启闭机也出现了，该机型实际是两套启闭机共放在联体机架上，结构复杂，二套驱动机构也使以后的运行管理费用大幅增加，整体美观性也比较差。如何采用一套驱动装置，即独立又能联动启升双套闸门的课题就摆在了我们的面前。
2研制目的
上下扉门型式的闸门正常使用时只开启下扉门，上扉门很少用，只有在大汛时才会上下扉门完全开启。根据上下扉门实际使用中的特点及工作原理，结合上下扉门前后布置的型式，开发出一种采用离合卷筒的方式来实现下扉门独立运行和上下扉门的联动运行，该新型离合卷筒式启闭机是通过离合主副卷筒对上下扉门型式结构的闸门实现独立及联动启闭。
3离合卷筒式固定卷扬启闭机简介
离合卷筒式固定卷扬启闭机以常规固定卷扬式启闭机为基础，在常规启闭机卷筒末端增设一对副卷筒装置，主副卷筒之间装有离合器，在主副卷筒正下方装有电动推杆，通过电动推杆推动离合器接合或分离，实现主卷筒独立转动或主副卷筒联动。启门过程：上下扉门均在关闭状态（最低位置），离合器处于分离状态，主卷筒启动，副卷筒限位装置处于工作状态，副卷筒静止，不转。当主卷筒开启下扉门到一定位置需且需要开启上扉门时，主卷筒在设定位置处停机，此时接通限位装置电源，限位装置退出，电动推杆推动离合装置接合，使其与副卷筒接合，使主副卷筒一起转动，从而实现上下扉门一起提升。待闸门行至上极限位置（最高位置），主制动器工作，确保启闭机处于静止状态。闭门过程：开始时离合器处于接合状态，主副卷筒同时转动，上下扉门一起下降，当上扉门行至闭门位置时，停机，限位装置回到工作状态，电动推杆推动离合器分离，主卷筒继续转动，下扉门继续工作，直至闸门行至下极限位置，主制动器工作，实现闸门的闭合。
4关键技术及解决方法
1）大扭矩主副卷筒离合技术：主副卷筒通过离合器的接合或分离实现主副卷筒的联动或主卷筒独立传动。离合器齿采用梯形齿，齿形角度为16°；闸门传感器精度在1cm以内，转换到卷筒转过角度为5.8°小于齿形角度的一半（8°），从而消除主副卷筒因闸门高度显示误差出现无法接合的情况，确保主副卷筒顺利接合。
2）左右主副卷筒同步技术：在副卷筒一侧装有一套限位装置，将上扉门限制在预定接合位置，其次离合器采用11对梯形齿，齿形角为18°，该型式的离合器可以有效消除主卷筒因下扉门高度显示误差处于不可接合的情况，确保左右主副卷筒同步，
5主要部件结构
1）卷筒部分。离合卷筒式固定卷扬启闭机在常规QP系列启闭机的末端增加一对副卷筒，主副卷筒之间装有离合器，主副卷筒通过离合器的接合或分离实现联动或主卷筒独立传动。主副卷筒置于同一根轴上，通过离合器的接合或分离实现主副卷筒联动或独立转动。
2）离合动力装置。卷筒下方设有一套电动推杆，推动离合器接合或分离，电动推杆上装有限位开关，保证电动推杆在运动中安全可靠，同时通过限位开关输出信号，判断离合器所处的位置，配合PLC确保离合器能够实现远程控制。
3）限位装置。左右主卷筒通过中间同步轴实现同步，左右福卷筒同步则完全依靠离合器。上扉门在启闭中必须保持同步，否则会被门槽卡住。为保证左右副卷筒同步，在离合器在接合时，需要将左右副卷筒需保持在同一位置处（同步），也即需要设计一套装置将左右副卷筒限定在一个预定位置处，通过控制下扉门使主副卷筒处于一个可接合的状态，同时确保左右副卷筒在离合器接合后同样保持同步。在副卷筒末端增加一套限位装置，限位装置由电动推杆驱动，其主要作用有：一、限定副卷筒在预定位置处。离合器接合前通过限位装置限定副卷筒在预定位置处，通过传感器控制下扉门，使主卷筒在正确接合位置处停止，确保离合器可接合。二、防止副卷筒转动，出现乱绳现象。离合器分离后，主卷筒下降时，卷筒与卷筒轴之间由于摩擦力的作用，产生一个扭矩，使得副卷筒随主卷筒转动而转动，从而可能会出现上扉门钢丝绳乱绳的现象。
6机型特点
1）同轴驱动。主副卷筒置于同一根轴上，主副卷筒之间通过离合器的接合或分离实现主副卷筒联动或主卷筒独立转动。实现上下扉门共用一套启闭设备
2）机械限位、刚性同步。在副卷筒一端装有一套限位装置，将上扉门限制在预定正确接合位置，确保左右副卷筒刚性同步。其次当主副卷筒分离后，限制副卷筒因摩擦力产生转动。
7结束语
我国东部地区最常见的下扉门启门力一般在2X100-2X250kN，扬程8-10米，上扉门启门力2X60-2X100 kN，扬程3-5米，平时使用的时候一般只开下扉门，上扉门很少用，只有在大汛时才会上下扉门完全开启。
离合卷筒式固定卷扬启闭机是根据我国东部平原地区上下扉门比较普遍的水闸型式开发的一种新型卷扬式启闭机械。这种型式的控制水流域的方式能够有效的降低水工建筑物的高度，较好的和当地环境溶为一体。
通过离合卷筒的简单方式实现，一机驱动下扉门任意启闭或上下扉门同时启闭，非常适用于我国东部地区的节制性水闸工程。这种机型采用一个电机一个减速机，比传统的单机体积小，效率高，比双机或四机更是大幅降低了造价，而且减少了噪音、油污对环境的影响，能够更有效快速的控制闸门的运行，保证水位，更好的为农田水利服务。