在水利工程里,高扬程卷扬启闭机是闸门的 “得力助手”—— 从几十米深的水库泄洪道,到大型船闸的闸门控制,都得靠它准确完成启闭动作。我们接触的 QPG 型高扬程卷扬启闭机,都是严格按照 SL40-92《QPG 型卷扬式高扬程启闭机系列标准》的核心参数细化设计的,但实际选型和应用里,藏着不少比 “查参数表” 更关键的实战细节,尤其是卷筒绳槽设计、扬程匹配和尺寸适配这三点,要是没注意,很容易出问题。
一、核心技术特性:双折线绳槽与扬程约束的 “实战逻辑”
和普通卷扬启闭机比,QPG 型核心的设计是双折线绳槽卷筒—— 这种绳槽能让钢丝绳卷绕时更整齐,减少磨损,延长钢丝绳寿命。但这里有个关键约束:钢丝绳向 “后一层” 卷绕时,返回角须严格控制在合理范围,要是返回角超标,钢丝绳会跑偏、卡滞,严重时甚至会拉断,影响闸门启闭安全。
也正因为这个约束,实际需要扬程成了选型的 “主参数”,不能简单按参数表上的扬程 “靠选”。比如表一里 QPG160 型有 30m、40m、50m、60m 四种扬程可选,要是工程实际需要扬程是 38m,不能图省事选 40m 扬程的机型 —— 因为 40m 扬程对应的卷筒长度、绳槽层数,和 38m 实际需求的返回角不匹配,装上去后钢丝绳卷绕会出问题。
而且不同扬程对应的卷筒长度会跟着变,连带着启闭机的外型尺寸、安装孔位也会不一样。所以我们没在说明书里统一放外型和安装尺寸表,不是图省事,而是怕用户拿着通用尺寸去预制基础,结果和实际机型对不上。真要选型,我们会根据用户提供的实际扬程,单独出详细的安装图纸,确保基础浇筑、螺栓定位都准确。
二、三类机型技术参数详解:从 16T 到 320T 的适配场景
我们把 QPG 型高扬程卷扬启闭机分成了 “16-32T 集中驱动”“40-100T 单独驱动”“125-320T 单独驱动” 三类,每类机型的参数都对应不同的工程需求,下面结合实际案例给大家讲清楚怎么选。
表一:16-32T 集中驱动机型 —— 中小扬程的 “灵活之选”
这类机型适合启门力不大、扬程在 30-60m 的场景,比如小型水库的溢洪道闸门、城市排涝泵站的闸门,而且有单吊点和双吊点两种,双吊点机型的吊点**距能在 2.2-8.5m 之间调整,适配不同宽度的闸门。
去年在安徽某小型水库项目里,客户需要启闭一扇宽 5m、重约 150kN 的平板闸门,扬程 35m。我们算了下,启门力要留 10% 的余量,选 QPG160 型(启门力 160kN)刚好,扬程按实际 35m 定制卷筒,配套的电动机是 YZ160M1-6 型(6.3KW),启闭平均速度 1.8m/min,刚好满足 “快速泄洪” 的需求。要是选 250kN 的 QPG250 型,虽然承载力够,但电机功率 13KW,会造成能耗浪费,而且机型更重,基础成本也高。
表一:16-32T集中驱动高扬程卷扬启闭机(包含单吊点和双吊点两种机型)
| 类别 | 集中驱动 | ||||||||||||
| 启闭式型号 | QPG160/ QPG2×160 | QPG250/ QPG2×2500 | QPG320/ QPG2×320 | ||||||||||
| 启门力(KN) | 160/2×160 | 250/2×250 | 320/ 2×320 | ||||||||||
| 启闭扬程(m) | 30 | 40 | 50 | 60 | 30 | 40 | 50 | 60 | 30 | 40 | 50 | 60 | |
| 启闭平均速度(m/min) | 1.5-2.0 | 1.5-2.0 | 1.4-1.8 | ||||||||||
| 吊点**距(m) | 2.2-7.5 | 2.5-8.0 | 2.8-8.5 | ||||||||||
| 滑轮组倍率 | 4 | 4 | 4 | ||||||||||
| 铜丝绳型号 GB1102-74 | 6W(35)-13.5-1700 | 6W(35)-17.5-1700 | 6W(35)-19.5-1700 | ||||||||||
| 电动机(S2)*大启升速度 | 型号 | YZ160M1-6 | YZ180L-8 | YZ160L-8 | YZ200L-8 | YZ160L-8 | YZ225M-8 | ||||||
| 功率KW | 6.3 | 13 | 9 | 18.5 | 11 | 22 | |||||||
| 转速(rpm) | 922 | 675 | 694 | 697 | 953 | 712 | |||||||
| 减速器 | 型号 | QJRS-D280 | QJRS-D280 | QJRS-D335 | |||||||||
| 传动比 | 50 | 50 | 50 | ||||||||||
| 制动器 | 型号 | YWZ-300/25 | YWZ-300/25 | YWZ-300/25 | |||||||||
| 制动力矩N•m | 320 | 320 | 320 | ||||||||||
| 卷筒 | 绳槽型式 | 双折线绳槽 | |||||||||||
| 直径(mm) | 500 | 500 | 560 | ||||||||||
| 卷绕层数 | 3 | 3 | 4 | 5 | 3 | 3 | 4 | 5 | 3 | 3 | 4 | 5 | |
表二:40-100T 单独驱动机型 —— 中高扬程的 “稳定担当”
这类机型的启门力从 400KN 到 1000KN,扬程能到 80m,适合中型水库的主泄洪闸门、水电站的进水口闸门。和集中驱动比,单独驱动的优势是双吊点机型能分别控制两个吊点的启闭速度,就算闸门有点变形,也能保证启闭平稳。
印象特别深的是去年在湖南某水电站项目,客户需要启闭一扇重 800KN、宽 8m 的弧形闸门,扬程 60m。我们选了 QPG800 型双吊点机型(启门力 2×800KN),吊点**距 6m,刚好适配闸门宽度。电动机用的是双 YZ225M-8 型(2×26KW),单独驱动两个吊点,调试时发现闸门一侧有点卡,调整了其中一个吊点的电机转速,很快就恢复平稳了。要是用集中驱动机型,就没法单独调吊点速度,可能得返工改闸门。
表二:40-100T单独驱动高扬程卷扬启闭机(包含单吊点和双吊点两种机型)
| 类别 | 单独驱动 | ||||||||||||||||||||
| 启闭式型号 | QPG400/ QPG2×400 | QPG500/ QPG2×500 | QPG630/ QPG2×630 | QPG800/ QPG2×800 | QPG1000/ QPG2×1000 | ||||||||||||||||
| 启门力(KN) | 400/ 2×400 | 500/ 2×500 | 630/ 2×630 | 800/ 2×800 | 1000/ 2×1000 | ||||||||||||||||
| 启闭扬程(m) | 30 | 40 | 50 | 60 | 30 | 40 | 50 | 60 | 30 | 40 | 50 | 60 | 30 | 40 | 50 | 60 | 40 | 50 | 60 | 80 | |
| 启闭平均速度(m/min) | 1.4-1.8 | 1.4-1.8 | 1.3-1.6 | 1.3-1.6 | 1.3-1.6 | ||||||||||||||||
| 吊点**距(m) | 3.2-9.0 | 3.5-10.0 | 4.0-11.0 | 4.2-12.0 | 4.5-12.5 | ||||||||||||||||
| 滑轮组倍率 | 4 | 4 | 6 | 6 | 6 | ||||||||||||||||
| 铜丝绳型号 GB1102-74 | 6W(35)-21.5-1700 | 6W(35)-25.5-1550 | 6W(35)-25.5-1550 | 6W(35)-25.5-1700 | 6W(35)-29.0-1550 | ||||||||||||||||
| 电动机(S2)*大启升速度 | 型号 | YZ200L-8 | YZ200L-8 | YZ225M-8 | YZ225M-8 | YZ225M1-8 | |||||||||||||||
| 功率KW | 15 | 2×15.0 | 18.5 | 2×18.5 | 22 | 2×22.0 | 26 | 2×26.0 | 30 | 2×30.0 | |||||||||||
| 转速(rpm) | 710 | 710 | 697 | 697 | 712 | 712 | 701 | 701 | 694 | 694 | |||||||||||
| 减速器 | 型号 | QJRS-D335 | QJRS-D335 | QJRS-D400 | QJRS-D400 | QJRS-D450 | |||||||||||||||
| 传动比 | 50 | 50 | 40 | 40 | 40 | ||||||||||||||||
| 制动器 | 型号 | YWZ-300/25 | YWZ-300/25 | YWZ-300/50 | YWZ-300/50 | YWZ-300/50 | |||||||||||||||
| 制动力矩N•m | 320 | 2×320 | 630 | 2×630 | 630 | 2×630 | 630 | 2×630 | 630 | 2×630 | |||||||||||
| 卷筒 | 绳槽型式 | 双折线绳槽 | |||||||||||||||||||
| 直径(mm) | 630 | 710 | 800 | 900 | 1000 | ||||||||||||||||
| 卷绕层数 | 3 | 3 | 4 | 5 | 3 | 3 | 4 | 5 | 3 | 3 | 4 | 5 | 3 | 3 | 4 | 5 | 3 | 3 | 4 | 5 | |
表三:125-320T 单独驱动机型 —— 大扬程、大吨位的 “重型利器”
这类机型是 “大家伙”,启门力可以到 3200KN,扬程能到 80m,主要用在大型水利枢纽的主闸门,比如长江沿线的部分防洪闸、大型水库的泄洪闸。它们的滑轮组倍率大多是 8,能把电机的力放大 8 倍,轻松拉起上千吨的闸门,而且卷筒直径大到 1500mm,绳槽层数可达 5 层,能满足大扬程的卷绕需求。
前两年在西南某大型水库项目里,客户需要启闭一扇重 2500KN、高 12m 的平板闸门,扬程 70m。我们选了 QPG2500 型双吊点机型(启门力 2×2500KN),滑轮组倍率 8,电动机用双 YZR280M-8 型(2×63KW),卷筒直径 1400mm,按 70m 实际扬程定制了绳槽层数。运行一年多,每次泄洪启闭都很平稳,制动器的制动力矩能到 4×630N・m,就算突然断电,也能稳稳把闸门停住,安全性很够。
表三:125-320T单独驱动高扬程卷扬启闭机技术性能参数表(包含单吊点和双吊点两种机型)
| 类别 | 单独驱动 | ||||||||||||||||||||
| 启闭式型号 | QPG1250/ QPG2×1250 | QPG1600/ QPG2×1600 | QPG2000/ QPG2×2000 | QPG2500/ QPG2×2500 | QPG3200/ QPG2×3200 | ||||||||||||||||
| 启门力(KN) | 1250/ 2×1250 | 1600/ 2×1600 | 2000/ 2×2000 | 2500/ 2×2500 | 3200/ 2×3200 | ||||||||||||||||
| 启闭扬程(m) | 40 | 50 | 60 | 80 | 40 | 50 | 60 | 80 | 40 | 50 | 60 | 80 | 40 | 50 | 60 | 80 | 10 | 50 | 60 | 80 | |
| 启闭平均速度(m/min) | 1.2-1.4 | 1.2-1.4 | 1.1-1.2 | 1.1-1.2 | 1.0-1.1 | ||||||||||||||||
| 吊点**距(m) | 4.8-13.0 | 5.2-13.5 | 5.7-14.0 | 6.1-14.5 | 6.5-15.0 | ||||||||||||||||
| 滑轮组倍率 | 6 | 6 | 8 | 8 | 8 | ||||||||||||||||
| 铜丝绳型号 GB1102-74 | 6W(35)-31.0-1700 | 6W(35)-37.0-1550 | 6W(35)-35.0-1700 | 6W(35)-39.0-1700 | 6W(35)-43.0-1700 | ||||||||||||||||
| 电动机(S2)*大启升速度 | 型号 | YZ250M1-8 | YZR280S-8 | YZR280M-8 | YZR280M-8 | YZR315M-10 | |||||||||||||||
| 功率KW | 35 | 2×35.0 | 45 | 2×45.0 | 55 | 2×55.0 | 63 | 2×63.0 | 75 | 2×75.0 | |||||||||||
| 转速(rpm) | 681 | 681 | 717 | 717 | 712 | 712 | 722 | 722 | 579 | 579 | |||||||||||
| 减速器 | 型号 | QJRS-D450 | QJRS-D450 | QJRS-D500 | QJRS-D500 | QJRS-D500 | |||||||||||||||
| 传动比 | 40 | 40 | 31.5 | 31.5 | 31.5 | ||||||||||||||||
| 制动器 | 型号 | YWZ-300/50 | YWZ-300/50 | YWZ-300/50 | YWZ-300/50 | YWZ-400/100 | |||||||||||||||
| 制动力矩N•m | 630 | 2×630 | 2×630 | 4×630 | 2×630 | 4×630 | 2×630 | 4×630 | 2×1000 | 4×1000 | |||||||||||
| 卷筒 | 绳槽型式 | 双折线绳槽 | |||||||||||||||||||
| 直径(mm) | 1120 | 1250 | 1320 | 1400 | 1500 | ||||||||||||||||
| 卷绕层数 | 3 | 3 | 4 | 5 | 3 | 3 | 4 | 5 | 3 | 3 | 4 | 5 | 3 | 3 | 4 | 5 | 3 | 3 | 4 | 5 | |
三、选型避坑指南:三个须注意的实战细节
扬程不能 “凑整选”,须按实际需求算
前面反复说返回角的问题,这里再强调一次:比如实际扬程是 48m,表二里 QPG500 型有 40m 和 50m 扬程,要是选 50m 的,卷筒上的绳槽层数是 4 层,实际用 48m 会多出来 2m 的绳槽,钢丝绳返回角会超标;选 40m 的又不够,所以须按 48m 实际扬程定制卷筒,让绳槽层数、长度刚好匹配返回角。双吊点机型要算准 “吊点**距”
双吊点机型的吊点**距不是随便定的,要和闸门的吊耳间距完全一致,误差不能超过 5mm。去年有个客户自己算错了吊点**距,按 7m 定的机型,结果闸门吊耳间距是 6.8m,结果只能重新改卷筒的吊点位置,耽误了半个月工期。安装前一定要要图纸,别凭经验预制基础
不同扬程的机型安装尺寸不一样,比如 QPG320 型 30m 扬程和 60m 扬程,地脚螺栓的间距能差 200mm。要是没要图纸就按 “常规尺寸” 预制基础,螺栓孔很可能对不上,结果要么扩孔(影响强度),要么重新浇筑基础(费钱费时)。
结语
QPG 型高扬程卷扬启闭机的选型,不是 “查参数表打勾” 这么简单,而是要结合工程的实际扬程、闸门重量、安装空间,一步步细化。我们做了十几年启闭机,见过不少因为 “图省事” 而返工的案例,所以每次客户选型,我们都会先问清楚 “闸门多重、扬程多少、装在什么位置”,再根据 SL40-92 标准细化参数,之后出定制图纸。毕竟启闭机是水利工程的 “关键设备”,只有选对、装对,才能让闸门安全运行几十年。