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摘 要：本文介绍了奉化市象山港开启桥的主要部件构造及运行机制。
关键词：开启桥；部件构造；运行机制
Abstract: This paper introduces Fenghua city Xiangshan port opening bridge main component structure and operation mechanism.
Keywords: open the bridge structure of components; operation mechanism;
中图分类号：U21 文献标识码：A 文章编号：
1、工程概述
奉化市象山港避风锚地建设项目位于奉化市莼湖镇象山港北侧，区块范围东至南沙山岛，西至悬山岛，南至象山港北侧航道，北至现有海岸线。
项目主要建设内容为海堤、水闸、船闸等。海堤分为东堤、西堤、南堤三部分，堤线总长3613m，其中南堤长2766m，西堤长294m，东堤长553m。在东.西海堤上各建设一座水闸，规模均为闸孔总净宽24m，闸底高程-2.0m；在东堤南侧南沙山脚建设一座船闸，闸室规模为80m×16m×3.6m。开启桥位于船闸闸室位置，用于衔接闸室两侧交通。
图1 奉化市象山港开启桥总图
2、开启桥主要技术参数
1、开启桥跨度25.5m
2、开启桥宽度14m
3、开启时通航净空 无限高
4、开启方式 平转式
5、最大旋转角度 90度
6、開启桥开启时间 ≤3min
7、开启桥闭合时间 ≤3min
8、总功率 60kw
3、平转式开启桥主要结构及部件
奉化市象山港开启桥主要由钢桥体、对中机构、支撑机构、回转机构、配重、电气系统组成。
1、钢桥体
钢桥体采用钢结构格子梁体系，重量轻，工艺性好。其断面形式见图2。桥面板采用正交异性钢桥面板，钢桥面板的顶板厚16mm，在其下纵向设置U形闭口肋，纵肋为连续设置，穿越横梁腹板，横向焊有倒T形载面的横梁。在钢桥体与回转支承联接处增设强劲的横梁，通过横梁进行力的传递。主梁前端安装有两支撑机构及一对中机构。
图2 开启桥横截面图
2、对中机构
对中机构由电机、蜗轮蜗杆副、螺旋副、支撑块等几个部件组成，如图 3。对中机构工作时，由电机经蜗轮蜗杆副减速后，再经过一级螺旋副传动，使丝杆上下动作，带动下部带一定斜度的支撑块上下运作，实现实现对中导正。当钢桥体旋转到位后，动作对中横梁到工作位，回转机构制动器松开处于自由滑转状态，对中机构将钢桥体转正对中。
对中机构的工作过程：1）开启桥平转闭合到位后，相应的接近开关发出信号给PLC，PLC发出指令使开启桥停止旋转，回转机构停止工作，并且回转制动器松开处于自由滑转状态，同时对中机构的驱动电机运行，带动下部斜支撑块向下运行，将桥梁导正，到位后，相应的接近开关发出信号给PLC，对中机构停止运行，回转制动器制动。2）开启桥平转需平转时，支撑机构已回收到位后，相应的接近开关发出信号给PLC，PLC发出指令动作对中机构，对中机构的驱动电机运行，带动下部斜支撑块向上运行，，到位后，相应的接近开关发出信号给PLC，对中机构停止运行，开启桥可进行下一部工作。
图3 对中机构 图4 支撑机构
3、支撑机构
支撑机构与对中机构的结构及工作原理基本相同，差别在其下部支撑块，支撑机构的下部支撑块为直的，没有斜度，只起支撑作用。
4、回转机构
回转机构采用变频制动电机+回转减速机+开式齿轮传动。回转驱动装置布置于开启桥的后部。支承型式为三排滚柱式全回转支承。
图4 回转机构
5、配重
开启桥后端配有固定配重及活动配重，可平衡桥体前端大部分的重量，减小回转支承所承受的弯矩。
6、电气系统
开启桥电气系统由电源控制系统、电动栏杆警示灯及安全报警装置组成。采用交流380V，50Hz 三相五线制供电。在操作室内设有操作台，并设有控制按钮和人机界面，用电缆将操作台和电气柜连接起来，构成整套电气系统。整机功率约为60KW。
1)电源系统
总进线电缆进入电源PLC主站柜供电，进线通过柜中的总断路器QM，再经过总接触器KM，然后向整套机构供电。
操作室操作台设置有启动、停止按钮，操台上还设置有电压表用来监测机构电压情况，用1SA转换开关来选择查看任意三相间的电压，当供电电压在380V±10%内波动时，允许机构工作。
通过操作台上设置的人机界面，可以监控整个机构。整机控制系统的核心是PLC，PLC接收操作台控制信号及的限位开关的信号，并且根据信号，发出相应的工作指令。
2)回转系统
在回转电动机轴端安装有旋转编码器，该编码器与回转变频器相连，以保证控制精度要求。
回转机构两极限位设有行程限位开关，当机构到达位置时，限位开关给PLC信号使机构停止下来。
3)电动栏杆警示灯系统
当开启桥要平转开启时，桥面红灯亮、警示蜂鸣器工作，电动栏杆运行关闭桥面，当栏杆关闭到位接近开关动作后，栏杆关闭运行停止，阻止桥面通行。当开启桥平转到位，并且锁定好后，解除警示灯和蜂鸣器工作并给等待通航的船只发出可以通航的信号灯。当开启桥要闭合时，通航信号灯灭，停航信号灯工作，当开启桥平转闭合至桥墩后，机构停止工作，电动栏杆打开，桥面绿灯亮，电动栏杆打开到位，接近限位开关动作，电动栏杆停止，此时桥面可恢复通行。
4)操作室
在操作室装有人机界面、警示蜂鸣器报警显示装置。操作人员可以通过人机界面及时了解机构的运行和故障情况。
7、结束语
本开启桥方案设计已通过评审,得到也各位专家的一致好评，具有快速开启闭合、抗风能力强、性能稳定、结构安全可靠等特点，也是目前国内外性能参数最为先进的平转式开启桥之一。
参考文献
[1]美国国家公路与运输协会标准.开启桥规范.北京：人民交通出版社，1974
[2]张质文,虞和谦,王金诺等.起重机设计手册.北京：中国铁道出版社，1998
[3]机械设计手册编委会.机械设计手册.北京：机械工业出版社，2004
关键词：开启桥；部件构造；运行机制
Abstract: This paper introduces Fenghua city Xiangshan port opening bridge main component structure and operation mechanism.
Keywords: open the bridge structure of components; operation mechanism;
中图分类号：U21 文献标识码：A 文章编号：
1、工程概述
奉化市象山港避风锚地建设项目位于奉化市莼湖镇象山港北侧，区块范围东至南沙山岛，西至悬山岛，南至象山港北侧航道，北至现有海岸线。
项目主要建设内容为海堤、水闸、船闸等。海堤分为东堤、西堤、南堤三部分，堤线总长3613m，其中南堤长2766m，西堤长294m，东堤长553m。在东.西海堤上各建设一座水闸，规模均为闸孔总净宽24m，闸底高程-2.0m；在东堤南侧南沙山脚建设一座船闸，闸室规模为80m×16m×3.6m。开启桥位于船闸闸室位置，用于衔接闸室两侧交通。
图1 奉化市象山港开启桥总图
2、开启桥主要技术参数
1、开启桥跨度25.5m
2、开启桥宽度14m
3、开启时通航净空 无限高
4、开启方式 平转式
5、最大旋转角度 90度
6、開启桥开启时间 ≤3min
7、开启桥闭合时间 ≤3min
8、总功率 60kw
3、平转式开启桥主要结构及部件
奉化市象山港开启桥主要由钢桥体、对中机构、支撑机构、回转机构、配重、电气系统组成。
1、钢桥体
钢桥体采用钢结构格子梁体系，重量轻，工艺性好。其断面形式见图2。桥面板采用正交异性钢桥面板，钢桥面板的顶板厚16mm，在其下纵向设置U形闭口肋，纵肋为连续设置，穿越横梁腹板，横向焊有倒T形载面的横梁。在钢桥体与回转支承联接处增设强劲的横梁，通过横梁进行力的传递。主梁前端安装有两支撑机构及一对中机构。
图2 开启桥横截面图
2、对中机构
对中机构由电机、蜗轮蜗杆副、螺旋副、支撑块等几个部件组成，如图 3。对中机构工作时，由电机经蜗轮蜗杆副减速后，再经过一级螺旋副传动，使丝杆上下动作，带动下部带一定斜度的支撑块上下运作，实现实现对中导正。当钢桥体旋转到位后，动作对中横梁到工作位，回转机构制动器松开处于自由滑转状态，对中机构将钢桥体转正对中。
对中机构的工作过程：1）开启桥平转闭合到位后，相应的接近开关发出信号给PLC，PLC发出指令使开启桥停止旋转，回转机构停止工作，并且回转制动器松开处于自由滑转状态，同时对中机构的驱动电机运行，带动下部斜支撑块向下运行，将桥梁导正，到位后，相应的接近开关发出信号给PLC，对中机构停止运行，回转制动器制动。2）开启桥平转需平转时，支撑机构已回收到位后，相应的接近开关发出信号给PLC，PLC发出指令动作对中机构，对中机构的驱动电机运行，带动下部斜支撑块向上运行，，到位后，相应的接近开关发出信号给PLC，对中机构停止运行，开启桥可进行下一部工作。
图3 对中机构 图4 支撑机构
3、支撑机构
支撑机构与对中机构的结构及工作原理基本相同，差别在其下部支撑块，支撑机构的下部支撑块为直的，没有斜度，只起支撑作用。
4、回转机构
回转机构采用变频制动电机+回转减速机+开式齿轮传动。回转驱动装置布置于开启桥的后部。支承型式为三排滚柱式全回转支承。
图4 回转机构
5、配重
开启桥后端配有固定配重及活动配重，可平衡桥体前端大部分的重量，减小回转支承所承受的弯矩。
6、电气系统
开启桥电气系统由电源控制系统、电动栏杆警示灯及安全报警装置组成。采用交流380V，50Hz 三相五线制供电。在操作室内设有操作台，并设有控制按钮和人机界面，用电缆将操作台和电气柜连接起来，构成整套电气系统。整机功率约为60KW。
1)电源系统
总进线电缆进入电源PLC主站柜供电，进线通过柜中的总断路器QM，再经过总接触器KM，然后向整套机构供电。
操作室操作台设置有启动、停止按钮，操台上还设置有电压表用来监测机构电压情况，用1SA转换开关来选择查看任意三相间的电压，当供电电压在380V±10%内波动时，允许机构工作。
通过操作台上设置的人机界面，可以监控整个机构。整机控制系统的核心是PLC，PLC接收操作台控制信号及的限位开关的信号，并且根据信号，发出相应的工作指令。
2)回转系统
在回转电动机轴端安装有旋转编码器，该编码器与回转变频器相连，以保证控制精度要求。
回转机构两极限位设有行程限位开关，当机构到达位置时，限位开关给PLC信号使机构停止下来。
3)电动栏杆警示灯系统
当开启桥要平转开启时，桥面红灯亮、警示蜂鸣器工作，电动栏杆运行关闭桥面，当栏杆关闭到位接近开关动作后，栏杆关闭运行停止，阻止桥面通行。当开启桥平转到位，并且锁定好后，解除警示灯和蜂鸣器工作并给等待通航的船只发出可以通航的信号灯。当开启桥要闭合时，通航信号灯灭，停航信号灯工作，当开启桥平转闭合至桥墩后，机构停止工作，电动栏杆打开，桥面绿灯亮，电动栏杆打开到位，接近限位开关动作，电动栏杆停止，此时桥面可恢复通行。
4)操作室
在操作室装有人机界面、警示蜂鸣器报警显示装置。操作人员可以通过人机界面及时了解机构的运行和故障情况。
7、结束语
本开启桥方案设计已通过评审,得到也各位专家的一致好评，具有快速开启闭合、抗风能力强、性能稳定、结构安全可靠等特点，也是目前国内外性能参数最为先进的平转式开启桥之一。
参考文献
[1]美国国家公路与运输协会标准.开启桥规范.北京：人民交通出版社，1974
[2]张质文,虞和谦,王金诺等.起重机设计手册.北京：中国铁道出版社，1998
[3]机械设计手册编委会.机械设计手册.北京：机械工业出版社，2004