卷扬式启闭机
卷扬式启闭机是一种广泛应用于平面闸门和弧形闸门上的设备，国内已有QP、QPQ、QPK、QPG、QPT等系列化产品。400KN以下的固定卷扬式启闭机可设手摇机构。启闭机在启闭力和扬程方面适应范围广，因此使用广泛。河北省营台工业区的聚成等厂家品牌在该领域表现突出。
基本介绍
卷扬式启闭机，也称为卷扬启闭机，是用钢索或钢索滑轮组作吊具与闸门相连接，通过齿轮传动系统使卷扬筒绕、放钢索从而带动升降的机械，也叫做钢丝绳固定式卷扬机。它构造较简单易于制造，维护检修方便，广泛应用于各种类型闸门的启闭。卷扬式启闭机分为单吊点和双吊点两种。双吊点卷扬式启闭机是通过连接轴将两个单吊点的启闭机连接在一起进行同步运行，可做成一边驱动或两边驱动。卷扬式启闭机通常是一扇闸门用一台启闭设备，安装在高出闸门槽顶部的闸墩上。中国已生产并投入运行的卷扬式启闭机容量已达到：启门力6000kN、启闭行程30m及启门力4000kN、启闭行程120m。
快速卷扬式启闭机是专门用于操作快速闸门的一种启闭设备。快速闸门是用来保护机组或钢管的，平时悬挂在孔口上方，当发电机、水泵或钢管发生事故时，可以快速截断水流，避免事故扩大。快速闸门的关闭时间，应满足对机组和钢管的保护要求，一般要求启闭机能在2min内将快速闸门关闭。同时为防止闸门底缘和底槛因猛烈碰撞而损坏，快速卷扬启闭机应设有限速装置，将闸门接近底槛时的下降速度限制在5m/min以内，但下降过程中的速度并无限制要求，只要不对启闭机零部件造成损害即可。快速闸门在正常启闭时，对启闭速度并无特殊要求，因此快速卷扬式启闭机还应具备普通卷扬机的功能。快速闸门启闭机，应有就地操作和远方操作两套系统，并应配有可靠电源。远方操作系统可用来操作闸门的正常闭门和事故快速闭门，《钢闸门设计规范》(SL74-2013) 规定，从安全角度考虑不提倡远方启门，但有些泵站为了实现自动控制，也具备远方启门的功能。为保证电源供应，远方操作系统除采用交流电源控制正常启闭外，还应采用由蓄电池室内蓄电池组供应的直流电源控制事故快速闭门；机组或钢管发生事故时，故障信号应能激发远方操作系统直流电源自动控制闸门快速闭门；现地也可手动释放常闭式制动器的抱闸，控制闸门快速关闭。就地操作系统仅用来操作闸门的正常启闭，因此采用交流电源即可。就地操作和远方操作两套系统应相互闭锁。
卷扬式启闭机有多种型号：QPQ型普通卷扬启闭机、QPK型快速卷扬启闭机、QPG型高扬程卷扬启闭机、QPT型台车式卷扬启闭机。卷扬式启闭机分为：平门卷扬式启闭机；弧形门卷扬式启闭机；双吊点卷扬式启闭机；快速卷扬式启闭机；移动式台车启闭机；双吊点卷扬式启闭机分为：集中驱动和单独驱动两种；卷扬式启闭机手摇、电动两用式规格分为：5吨、8吨、12.5吨、16吨、25吨；电动式规格分为：40吨、63吨、80吨、100吨、125吨、160吨、200吨，根据用户水利工程设计要求，还可生产双吊点卷扬式启闭机，该机是一种水利工程专用机械，广泛用于水利工程闸门的启闭，是农田灌溉、水产养殖、农业经济开发区、污水处理厂、水利发电站、水库（水闸、堤坝、隧道、管道）等进水、退水闸的配套机械，山区、平原有、无电地区均可使用。
快速卷扬式启闭机
结构型式及操作控制方式
快速卷扬式启闭机是在普通卷扬式启闭机上增设离心调速器、直流电磁铁等设备，以满足在无交流电源情况下能快速闭门的需要。其结构型式及操作控制方式包括：
1. 直流电磁液压松闸制动器配硅整流器操作：正常启闭时采用交流电源，直流电磁铁由通过硅整流的交流电源供电，操作制动器。快速下降时，直流电磁铁直接从蓄电池室接入直流电源，操作制动器，此时电动机不通电，闸门自重及水柱、加重等竖直向下的力迫使卷扬装置、减速器和电动机旋转。当减速器高速轴达到一定转速时，安装于其上的离心调速器动作，控制闸门快速下降。在离底槛约0.3m时，主令控制器动作，自动切断直流电源，制动器抱闸，使闸门悬挂在底槛之上。过5S后，时间继电器动作，接通直流电源，使直流电磁铁继续工作，松开制动器而将闸门下降至底槛，闸门下降至底槛时的速度应控制在5m/min以内。
2. 长行程双电磁铁松闸制动器操作：这种操作型式的主要特点，是在长行程制动器上装交流和直流电磁铁各一个，并通过同一根操纵杆操作制动器。正常启闭时采用交流电源，交流电磁铁投入工作松开制动器，电动机接入交流电工作。快速下降时，交流电磁铁及电动机不通电，直流电磁铁在继电保护装置的作用下接入直流电源，松开制动器，进入快速闭门模式。
3. 差动圆锥齿轮减速机及行星联轴节传动：在差动圆锥齿轮减速机传动的快速卷扬式启闭机机构布置中，圆柱齿轮减速器不直接与电动机相连，而是由电动机通过一台单级差动圆锥齿轮减速器驱动。电动机端设交流制动器，差动圆锥齿轮减速器十字轴端设直流制动器，圆柱齿轮减速器高速轴悬臂端设离心调速器。正常启闭时采用交流电源，电动机端交流制动器松闸，电动机驱动差动减速器、圆柱齿轮减速器和卷扬装置而启闭闸门，此时直流制动器处于制动状态，差动减速器的十字轴不转动。快速下降时，电动机及交流制动器不通电，直流制动器的电磁铁在继电保护装置的作用下接入直流电源，将制动器松开，使闸门自行下降。此时，圆柱齿轮减速器的高速轴及差动减速器的十字轴同时转动，进入快速闭门模式。行星联轴节传动的快速卷扬启闭机，就是用行星联铀节代替单级差动圆锥齿轮减速器，其余结构和传动原理都大致相同。
泵站出口快速闸门运行原则
轴流泵及混流泵站出口为了保护机组安全需设置断流装置，断流方式很多，较常采用的是拍门或快速闸门。当单泵流量在8m3/s以上时，泵组出口若设置整体自由式拍门，则可能产生较大的撞击力，影响机组安全运行，且开启角过小，增加水力损失。此时多采用带小拍门的快速工作闸门作为断流设备，并通常在工作闸门的下游侧设置1道快速事故闸门，在工作闸门发生事故时可快速闭门，防止事故扩大，当泵组停机检修时也可用事故检修闸门挡水。事故闸门停泵闭门宜与工作闸门联动，快速启闭机应能就地操作和远动控制，并应有可靠的操作电源，事故闸门、工作闸门事故停泵闭门时间应满足机组保护要求。
泵站起排时闸门运行原则
泵站起排时，先将事故闸门持住在孔口上方作为事故备用，工作闸门全关；当泵组正常开机时，工作闸门应与水泵电动机联动，即水泵电动机得到启动信号的同时，工作闸门也应得到启动信号，闸门没有全开时水流从闸门自带的拍门流出；工作闸门提起后持住在孔口上方作为事故备用。也有一些泵站采用泵组启动前工作闸门全关，待泵组启动到额定转速后再开启工作闸门的方式。在这种起排方式下，水流完全由拍门流出，实践中发现这会对闸门及拍门造成较大冲击，如果每次都这么操作，会对拍门安全造成较大威胁。拍门损坏虽然可以维修，但毕竟费钱、费力、误工，万一拍门脱落还易酿成安全事故。有观点提出如果启动水泵的同时开启工作闸门，泵组会难以顺利启动，其实这种担心是多余的，相反闸门提起、流道畅通，水力损失减小，更有利于水泵启动。当然，泵组启动前，工作闸门也不应该事先提起，否则可能导致流道内发生气锤，使机组产生有害振动。
排涝结束时闸门运行原则
排涝结束时，对工作闸门发闭门指令(正常速度闭门) ，待工作闸门底缘距底槛一定距离(比如1.0m) 时，再发停泵指令；当工作闸门在发停泵指令之前发生故障无法关闭时，故障信号应激发事故闸门的关闭( 正常速度闭门) ，待事故闸门底缘距底槛为1m时，发停泵指令；当工作闸门在发停泵指令之后发生故障无法关闭时，故障信号应激发事故闸门的关闭(快速闭门，满足1min之内全关)。闸门应确保在发停泵指令后2min内全关，这是确定闸门何时关闭的基本原则，发停泵指令时闸门底缘距底槛的具体距离，也是据此决定的。这当然也跟闭门速度有关，不过这时的闭门速度是正常闭门速度，而不是快速闭门，快速闭门功能仅在事故工况下使用，因为经常性的快速闭门无论对闸门还是对启闭机都难免有一定损伤。这里事故闸门的快速闭门速度之所以要求更快，是因为事故闸门快速闭门时，停泵指令已经发出，时间更为紧迫。对于停泵时闸门的操作方式，通常会有以下两种不同观点: 一种认为应该在工作闸门关闭的同时发停泵指令，由于普通卷扬机正常闭门速度一般不超过2.5m/min，采用这种方式时，除非闸门孔口高度很小，否则难以确保工作闸门在发停泵指令后2min 内全关。虽然可以采取措施提高启闭机的正常闭门速度，比如通过降低减速器传动比或滑轮组的倍率( 此时需增加电机功率，由于仍为匀速闭门，因此闭门速度不应超过5m/min，而且不应超过离心调速器工作的临界闭门速度，即离心调速器不应投入工作)，或者使用变频调速电机(此时闭门速度为起、停慢，中间快，因此闭门过程中速度可以超过5m/min，但同样不应超过离心调速器工作的临界闭门速度) 等方法，但这些方法均会使启闭机成本有较大增加。而且停泵后2min闭门只是一个极限状态，正常停泵时应争取更短的闭门时间，这样会对泵组更为有利。此外，采用这种方式时万一工作闸门发生故障无法关闭，故障信号虽能激发事故闸门的关闭，但此时停泵指令已发出，也很难保证事故闸门在发停泵指令后2min内能够全关。还有一种观点认为，应该等工作闸门全关之后再发停泵指令，这样的话闸门又关闭过早，水流对闸门、拍门冲击较大，而且也不利于泵组运行，甚至可能造成水泵电动机超载。
泵组事故断电时闸门运行原则
泵组事故断电时，故障信号应激发工作闸门马上关闭(快速闭门，满足2min之内全关) ，如工作闸门出现故障无法关闭，故障信号应激发事故闸门马上关闭(快速闭门，满足1min之内全关)。为此，泵组开启前，应确保蓄电池及启闭机能正常工作。泵组事故断电时闸门是快速闭门，从持住在孔口上方位置到全关，应在2min之内完成，并以此决定工作闸门快速闭门的速度。事故闸门的快速闭门速度之所以要求更快，是因为事故闸门快速闭门时，故障已经发生，时间更为紧迫。不管是工作闸门还是事故闸门，在闭门接近底坎时均应低速运行
参考资料
湖北卷扬式启闭机.湖北赛尼尔机械制造股份有限公司.2024-08-19
卷扬式启闭机.盖德化工网.2024-08-19
卷扬启闭机——卷扬启闭机是一种用于平面闸门和弧形闸门的机械.卷扬启闭机RC.2024-08-19
什么是双吊点卷扬式启闭机？.新浪.2024-09-30