机械设计及制造
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第二节 水利工程启闭机生产制造的相关标准

一、《水利水电工程启闭机设计规范》(SL41—2011)

1.适用范围

该规范适用于水利水电工程以电力驱动为主,用以启闭闸门、拦污栅的卷扬式启闭机、液压启闭机、螺杆启闭机和链式启闭机的设计,其中卷扬式启闭机包括固定卷扬式启闭机和门式、台车式、桥式等移动式启闭机。

2.主要技术内容

该规范共9章、15个附录,主要技术内容包括:

——启闭机的选型布置;

——启闭机的材料要求;

——启闭机的荷载分析;

——启闭机的设计计算、零部件选型及结构分析;

——启闭机的电气传动控制要求等。

3.标准的修订概况

湖南省水利水电勘测设计研究总院和黄河勘测规划设计有限公司作为该标准主编单位,根据2001年水利部规划设计管理局科技处《关于修订水利水电工程启闭机设计规范(SL41—1993)的通知》和《水利技术标准编写规定》(SL1—2002)对原标准进行了修订。

对SL41—1993进行的修改主要包括以下几个方面:

——将原规范的机构、结构章节改为按启闭机类型分章节叙述,条理更清晰,使用更方便;

——将原规范按电气元件的排列模式改为从“传动、控制方式—电气元件”的结构编排,突出了传动、控制方式的整体作用;

——根据《起重机设计规范》(GB3811—1983)对启闭机的工作级别进行了细化;

——增加了该规范主要引用的规范细目;

——调整了结构计算的许用应力数据;

——调整了吊板孔壁承压许用应力取值方法;

——明确了液压油清洁度要求,补充了油的过滤、油管清洗、油管和油箱材料等新的要求;

——补充了有关折线绳槽卷筒的设计要求条款;

——修正了卷筒稳定性计算中卷筒壁单位压应力计算公式;

——更正了原规范中的印刷错误和附录中部分计算公式的错误;

——增加了启闭机的控制方式的条款和行程检测精度要求;

——增加了启闭机的安全措施及安全保护要求条款;

——增加了消防和电气防雷的要求条款;

——由于其他标准的修订,相应调整了关联部分的内容。

该规范所替代标准的历次版本为SL41—1993。该规范批准部门为中华人民共和国水利部。

二、《水电水利工程启闭机设计规范》(DL/T5167—2002)

1.适用范围

该规范规定了水利水电工程启闭机的设计原则、荷载、材料、机构等要素。

该规范适用于水利水电工程以电力驱动为主,用以启闭闸门、拦污栅的固定式启闭机和移动式启闭机。固定式启闭机包括卷扬式启闭机、螺杆启闭机、液压启闭机和链式启闭机,移动式启闭机包括门式启闭机,台车式启闭机和桥式启闭机等。

2.主要技术内容

该规范共10章、15个附录。主要包括范围、规范性引用文件、基本符号、总则、设计原则和要求、荷载、材料、机构、结构、电气等10章。该规范的15个附录全部为资料性附录。

该规范切实总结和吸取了国内近10年来液压启闭机快速发展的经验,使规范的内容更加充实。例如总结液压启闭机运行中大量故障产生的原因,是由于液压油的污染引起的,因此提出防止液压油污染的措施,明确规定液压油清洁度要求,油的过滤、油管清洗、油管和油箱材料等一系列新的要求。对表孔弧门双缸液压启闭机提出根据不同具体情况采取相应同步措施。为了加强条文的系统性和完整性,把原来分散在各条款中的同一类内容进行合并和调整,例如将各条中有关油管的内容集中到8.4.7。

3.标准的修订概况

国家电力公司西北勘测设计研究院、国家电力公司成都勘测设计研究院、国家电力公司中南勘测设计研究院、武进液压启闭机有限公司作为本标准起草单位,根据原电力工业部《关于下达1997年制定、修订电力行业标准计划项目的通知》的要求,对原《水利水电工程启闭机设计规范》(SL41—1993)液压启闭机部分内容进行修订,修订格式符合《电力标准编写的基本规定》(DL/T600—2001)。

该规范在广泛征求意见的基础上,通过调查、总结和研究,充分反映近10年来各大、中型水利水电工程启闭机设计、制造、安装及运行的新经验。通过本规范的修订和实施将使本行业有一个新的统一的设计准则,进一步提高设计水平。

此次修订原规范液压启闭机部分的条文共18条,其中取消2条,新增4条,补充修改14条,修订后的液压启闭机部分共20条36款,修订条文达90%以上。同时对液压启闭机部分相关的条文,或者虽不属本次修订范围,但原条文明显过时部分也作了相应修订,共12条。

该规范由电力行业水电站金属结构及启闭机标准化技术委员会提出并归口。

该规范首次发布日期为1993年10月1日。

三、《水利水电工程启闭机制造安装及验收规范》(SL381—2007)

1.适用范围

该规范规定了固定卷扬式启闭机、螺杆启闭机、液压启闭机、移动式启闭机的技术要求,试验方法,验收规则和标志、包装、运输与存放的有关要求。适用于水利水电工程启闭机制造、安装及验收过程中的产品质量评价,并适用于启闭机产品使用许可证、型式试验和水利水电工程安全评价的产品质量检测。

2.主要技术内容

规范内容包括范围、规范性引用文件、术语和定义、总则、固定卷扬式启闭机、螺杆启闭机、液压启闭机、移动式启闭机、验收规则、标志、包装、运输与存放等10章和两个规范性附录。

该标准系根据水利部国科(2001年)150号文“关于发布《水利技术标准体系表》”的安排,按照《标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写》(GB/T1.1—2000)的要求而编写的。

近年来,我国水利工程建设事业得到快速发展,为了满足水利水电工程启闭机的制造安装技术要求和质量要求的需要,按照水利部水利技术标准体系的规划要求,制定水利水电工程启闭机制造、安装及验收制定的产品标准。该标准编写工作中,参照并借鉴了水利水电行业启闭机制造、安装及验收中的产品质量控制的成熟经验,总结了制造、安装企业的科学创新、技术进步及其经验成果。

四、《液压式启闭机》(GB/T14627—2011)

1.适用范围

该标准规定了液压式启闭机的型式、基本参数、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、储运要求。

该标准适用于以矿物油为工作介质,采用液压传动方式,启闭水利水电工程闸门和阀门的启闭机的制造、验收。

2.主要技术内容

该标准共9章和1个附录。主要包括范围、规范性引用文件、术语和定义、型式、基本参数、技术要求、试验方法、检验规则、标志包装和储运。附录A启闭机出厂试验装置液压原理图为资料性附录。

3.标准的修订概况

该标准代替《大型液压式启闭机》(GB/T14627—1993)。与GB/T14627—1993相比,主要变化如下:

——增加了“前言”;

——取消原标准名称,改为“液压式启闭机”,适用小型、中型、大型和超大型液压式启闭机;

——产品的分类方式,由原按用途分类改为按油缸结构和安装形式分类;

——删除了型号表示方法;

——对工作环境条件进行了补充和完善;

——新增液压控制系统、电气设备的技术要求和启闭机出厂的机、液、电联机试验要求;

——根据启闭机使用的特殊性,规定产品的试验、检验分出厂和工地两个部分进行。

该标准的附录A为资料性附录。

该标准由中国机械工业联合会提出。

该标准由全国起重机械标准化技术委员会(SAC/TC227)归口。

该标准起草单位为湖北省咸宁三合机电制业有限责任公司。

五、《起重机设计规范》(GB/T3811—2008)

1.适用范围

该规范确立了起重机总体、结构、机械、电气与安全等部分设计应共同遵守的必要准则,规定了设计、计算要求和方法,并可作为对设计进行分析和评价的技术依据。

该规范适用于桥架型起重机、臂架型起重机和缆索型起重机,但不涉及上述起重机设计的特殊问题。该标准也可供其他起重机参照使用。

2.主要技术内容

该规范的章节包括范围、规范性引用文件、分级、起重机设计的计算载荷与载荷组合、结构、机械、电气、整体抗倾覆稳定性和抗风防滑安全性、安全等9章,以及23个附录。其中附录D、附录F、附录G、附录H、附录J、附录K、附录L、附录N、附录O、附录P、附录R、附录S、附录T为规范性附录。标准的附录A、附录B、附录C、附录E、附录I、附录M、附录Q、附录U、附录V、附录W为资料性附录。

《起重机设计规范》是起重机设计领域的唯一基础标准,是起重机设计的基本准则和共同遵守的技术依据,同时也是特种设备法规、规范制定的重要依据。该规范是在总结我国几十年起重机设计和生产实践经验基础上,积极采用国际标准化组织ISO/TC96起重机技术委员会和国外先进工业国家颁布的有关起重机设计的重要规范,继承了《起重机设计规范》(GB/T3811—1983)的合理部分修订编写而成,实现了与国际标准、国外先进标准的接轨,反映了当前国际起重机设计的最新成果。通过引入高危险度系数概念,研究确定其取值范围;引入结构件或机械零件的分级;采用了先进的设计理念和现代设计方法—引入受拉构件材料的抗脆性破坏的评价,并列采用许用应力设计法和极限状态设计法,打破了传统单一采用许用应力法的设计模式;总结国内外实践经验,形成变频调速设计方法;增设独立“安全”章节,突出以人为本,系统化本质安全技术。为提高我国起重机产品设计和制造质量,推动我国起重机行业的科技进步,跻身国际市场,奠定了重要的技术基础。《起重机设计规范》(GB/T3811—2008)总体技术水平达到国际先进水平。

3.标准的修订概况

《起重机设计规范》(GB/T3811—1983)的修订工作是2003年3月开始启动的,负责修订单位是北京起重运输机械设计研究院,共成立了总则、结构、机械、电气和安全5个起草工作组,在起草工作组30多位专家及标委会秘书处的共同努力下,在起重机械行业20多个企业的大力支持下,历经4年多时间的工作,于2007年年底完成了标准的修订。

该标准与GB/T3811—1983相比主要变化如下:

(a)增加了“前言”。

(b)修改了“引言”。

(c)将起重机划分为桥架型起重机、臂架型起重机和缆索型起重机,在“范围”中取消了只适用于电力驱动起重机的限制。

(d)将GB/T3811—1983第2章“总则”的内容调整为本标准的:

——第3章“分级”,并增加了结构件或机械零件分级的规定;

——第4章“计算载荷与载荷组合”;

——第8章“整体抗倾覆稳定性和抗风防滑安全性”;

——第9章“安全”。

(e)将GB/T3811—1983第3章“结构”改为本标准的第5章,其内容的主要变化:

——增加了对钢材脆性破坏评价的内容;

——简化了压弯构件整体稳定性计算;

——修改了结构疲劳强度校验计算的有关内容;

——适当调整与修改了对起重机刚性的要求;

——补充了对结构设计的构造要求。

(f)将GB/T3811—1983第4章“机构”改为本标准的第6章“机械”,其内容的变化如下:

——机构计算充实了电动机容量初选及验算,引入了机构设计的基本内容和机构性能的简要计算等;

——对机械零部件计算进行了修改。

(g)将GB/T3811—1983第5章“电气”改为本标准的第7章,增加了关于起重机电气调速与控制等内容。

该规范代替《起重机设计规范》(GB/T3811—1983)。该规范于2008年4月30日批准发布,2009年6月1日开始实施。

六、《起重机械安全规程 第1部分:总则》(GB6067.1—2010)

1.适用范围

GB6067的该部分规定了起重机械的设计、制造、安装、改造、维修、使用、报废、检查等方面的基本安全要求。

该部分适用于桥式和门式起重机、流动式起重机、塔式起重机、臂架起重机、缆索起重机及轻小型起重设备的通用要求。对特定型式起重机械的特殊要求在GB6067的其他部分中给出。

该部分不适用于浮式起重机、甲板起重机及载人等起重设备。如不涉及基本安全的特殊问题,该部分也可供其他起重机械参考。

2.主要技术内容

《起重机械安全规程 第1部分:总则》(GB6067.1—2010)是起重机械行业的强制性国家标准,根据《中华人民共和国标准化法》的有关规定,不符合强制性标准的产品,禁止生产、销售和进口。GB6067.1—2010实现了与国际标准、国外先进标准的接轨,反映了世界起重机有关安全方面的要求。

《起重机械安全规程 第1部分:总则》包括范围、规范性引用文件、金属结构、机构及零部件、液压系统、电气、控制与操作系统、电气保护、安全防护装置、起重机械的标记标牌安全标志界限尺寸与净距、起重机操作管理、人员的选择职责和基本要求、安全性、起重机械的选用、起重机的设置、安装与拆卸、起重机械的操作、检查试验维护与修理、起重机械使用状态的安全评估等19章。附录A安全防护装置在典型起重机械上的设置为规范性附录。条文中3.1、3.3.3~3.3.11、3.4、3.5、3.6.4、3.6.5、3.7.1.2、3.7.1.4、3.7.2.3、3.8、3.9、4.1、4.2.1~4.2.5、4.2.6.1~4.2.6.4、4.2.6.6、5.1、5.5、5.6、5.8、5.9、5.11~5.13、6.2、7.6~7.8、8、9、10.1.4、10.1.5、13.3~13.5、13.7.1、13.7.2、15.3.3、16~18为强制性条文,其他为推荐性条文。

3.标准的修订概况

2006年6月—2009年1月,《起重机械安全规程 第1部分:总则》修订起草单位辽宁省安全科学研究院、北京起重运输机械设计研究院及全国起重机械标准化技术委员会秘书处人员历经3年多的共同努力,在全国起重机械行业几十位专家和有关单位的支持下,于2009年1月形成《起重机械安全规程 第1部分:总则》(报批稿)并上报国家标准化管理委员会。

该部分与GB/T6067—1985相比主要变化如下:

——本部分对起重机械及各零部件的安全要求均进行了细化,将原标准中有些属于产品技术要求的内容删除;

——增加了起重机械的标记、标牌、安全标志、界限尺寸与净距的安全要求;

——增加了起重机械操作管理要求;

——增加了起重机械人员的选择、职责和基本要求;

——增加了起重机械的安全性、选用、设置、安装与拆卸、操作、检查、试验、维护与修理、使用状态安全评估等的要求;

——删除了“为吊运各类物品而设的专用辅具”、“常用简易起重设备”的有关要求。

该部分代替《起重机械安全规程》(GB/T6067—1985),于2010年9月26日正式批准发布,并于2011年6月1日正式实施。