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A.驅(qū)動與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

開合屋蓋應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)拈_合驅(qū)動與控制方式，以確保其運(yùn)行的安全性、可靠性與耐久性，基本設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有七點(diǎn)：

一是應(yīng)根據(jù)屋蓋開合的移動方式與固定屋蓋、活動屋蓋結(jié)構(gòu)的具體情況，選擇相應(yīng)的驅(qū)動方式，進(jìn)行開合機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)，使其能夠?qū)⒒顒游萆w的作用力可靠地傳遞給固定屋蓋及下部支承結(jié)構(gòu)，確保活動屋蓋的運(yùn)行機(jī)能充分發(fā)揮。

二是控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)與開合機(jī)械設(shè)備和屋蓋開合移動方式相適應(yīng)，并能隨時糾正活動屋蓋運(yùn)行中的人為操作失誤。

三是在活動屋蓋運(yùn)行中部件受到摩擦、沖擊等作用，逐漸產(chǎn)生磨損與變形，需要在設(shè)計(jì)時考慮能夠進(jìn)行維修或更換。開合裝置應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢修，保證其性能正常。在不影響其他設(shè)備與結(jié)構(gòu)安全性的情況下，驅(qū)動與控制裝置可進(jìn)行維修與零件更換。

四是活動屋蓋應(yīng)可以通過鎖定裝置在全開狀態(tài)、全閉狀態(tài)以及半開狀態(tài)進(jìn)行位置固定。

五是在活動屋蓋啟動或制動時，應(yīng)采用反向牽引裝置、端止設(shè)備等可靠措施，確保開合機(jī)械設(shè)備與開合結(jié)構(gòu)處于安全狀態(tài)。在運(yùn)行結(jié)束后，應(yīng)通過鎖定裝置進(jìn)行可靠固定。

六是活動屋蓋驅(qū)動與控制系統(tǒng)應(yīng)由具有相關(guān)資質(zhì)與經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)廠家進(jìn)行深化設(shè)計(jì)、加工制作與安裝調(diào)試。

七是切實(shí)做好驅(qū)動與控制系統(tǒng)的運(yùn)行管理和日常維護(hù)工作。

B.驅(qū)動方式與開合機(jī)械設(shè)備

建筑物中的開合屋蓋移動方式與起重機(jī)的情況有很大不同，軌道的剛度差異很大。對于門式吊車來說，對軌道的安裝精確與軌道的剛度要求高，這與活動屋蓋軌道設(shè)置在柔性固定屋蓋上的情況完全不同。迄今為止，活動屋蓋常用的驅(qū)動系統(tǒng)包括輪式驅(qū)動、鋼絲繩牽引、齒輪/齒條、鏈條/鏈輪等方式。

 ①輪式驅(qū)動系統(tǒng)是將電動機(jī)安裝于臺車之上，通過電動機(jī)驅(qū)動車輪，利用車輪與軌道之間的摩擦力驅(qū)動臺車，適用于活動屋蓋在水平面的直線或圓弧剛性軌道上運(yùn)行。

②鋼索驅(qū)動系統(tǒng)是在臺車上或其他部位設(shè)置卷揚(yáng)機(jī)，通過卷揚(yáng)機(jī)的卷筒纏繞鋼絲繩牽引活動屋蓋，適用于活動屋蓋在平面或空間的平行軌道上運(yùn)行。

③齒條/齒輪驅(qū)動系統(tǒng)是將電動機(jī)安裝于臺車之上，通過電動機(jī)驅(qū)動齒輪沿固定于軌道的齒條上運(yùn)行，利用齒輪與齒條之間的咬合力驅(qū)動臺車，主要適用于下部結(jié)構(gòu)剛度很大、軌道變形量很小的情況。

④鏈條/鏈輪驅(qū)動系統(tǒng)是將鏈條的端部固定或?qū)㈡湕l沿軌道固定，臺車上的電動機(jī)驅(qū)動鏈輪，通過鏈輪與鏈條之間的咬合作用驅(qū)動臺車，適用于活動屋蓋在平面或空間的平行軌道上運(yùn)行。

C.鋼絲繩驅(qū)動系統(tǒng)主要部件設(shè)計(jì)

鋼絲繩牽引是目前在活動屋蓋應(yīng)用較多、適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高的驅(qū)動方式。驅(qū)動系統(tǒng)的組件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度與剛度，減小摩擦耗損、結(jié)構(gòu)變形等對開合操作的影響。鋼絲繩驅(qū)動系統(tǒng)通常由臺車、軌道、牽引鋼絲繩、轉(zhuǎn)向滑輪、插銷、車擋等構(gòu)成。

①臺車。活動屋蓋的支座通過法蘭盤、高強(qiáng)螺栓與臺車頂部相連，并嚴(yán)格控制臺車及附屬設(shè)備的重量。在臺車設(shè)計(jì)時充分考慮臺車在運(yùn)行時承受的橫向力以及在風(fēng)荷載與地震作用下產(chǎn)生的拉力與側(cè)向力，在臺車上設(shè)置防傾覆機(jī)構(gòu)，保持臺車在風(fēng)荷載、地震作用及運(yùn)行水平力作用下的位置，防止活動屋蓋漂移、車輪脫軌。在活動屋蓋運(yùn)行過程中，驅(qū)動系統(tǒng)能夠適應(yīng)軌道水平與垂直方向變形，以及兩側(cè)軌道存在的變形差異。在斷電或故障維修狀態(tài)下，通過可靠的鎖定裝置將臺車鎖定在屋蓋軌道任意位置上。

②軌道。軌道對于活動屋蓋順暢運(yùn)行至關(guān)重要，可以根據(jù)臺車的輪壓采用鐵路軌道或?qū)ｉT設(shè)計(jì)的截面形式。軌道應(yīng)滿足豎向承壓、受拉與側(cè)向壓力的需求，軌道運(yùn)行側(cè)向壓力與輪壓大小相關(guān)。臺車軌道應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度與剛度，控制在臺車在運(yùn)行中的變形量。在滿足活動屋蓋運(yùn)行軌道剛度要求的前提下，應(yīng)盡量控制軌道自重。軌道應(yīng)采用強(qiáng)度高、硬度與耐磨性好的材料。軌道對安裝精度要求很高，應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)卸載完成后安裝就位，其連接構(gòu)造能夠充分適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)的變形。軌道及接頭部位應(yīng)平整光滑，在連接處焊縫打磨平整，滿足臺車平穩(wěn)運(yùn)行要求?？梢圆捎迷O(shè)置伸縮縫的方式克服超長軌道溫度變形的影響。

③牽引鋼絲繩。根據(jù)情況確定卷揚(yáng)機(jī)性能，電機(jī)功率與活動屋蓋運(yùn)行動力需求相匹配。牽引鋼絲繩應(yīng)具有良好的性能，選用強(qiáng)度高、柔韌性好、耐久性好的大直徑鋼絲繩。應(yīng)考慮起動與制動時慣性力引起的動力放大系數(shù)。由于鋼絲繩承受反復(fù)荷載，安全性至關(guān)重要，安全系數(shù)應(yīng)在5以上。鋼索彎折角度不能太小，卷筒直徑與鋼索直徑之比不應(yīng)小于20倍。

牽引鋼絲繩與結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)體系之間傳遞牽引力的要求，不得在主體結(jié)構(gòu)的連接件上產(chǎn)生顯著的偏心荷載。在鄂爾多斯東勝體育場活動屋蓋驅(qū)動鋼索連接點(diǎn)設(shè)置了均衡梁，從而有效地避免了對結(jié)構(gòu)體系可能產(chǎn)生不利影響的偏向力作用。

④轉(zhuǎn)向滑輪、導(dǎo)向滑輪與托輥。鋼索的轉(zhuǎn)向滑輪受到很大的集中力，其固定支架應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠連接，但也應(yīng)同時避免連接構(gòu)造形成明顯局部偏心彎矩。為了防止臺車運(yùn)行時出現(xiàn)牽引亂繩與鋼索滑脫的情況，沿鋼索長度方向設(shè)置了導(dǎo)向滑輪與托輥。

⑤插銷。活動屋蓋關(guān)閉后，作為連接保護(hù)措施，采用電動插銷將兩片活動屋蓋相互鎖定，滿足兩片活動屋蓋之間內(nèi)力傳遞的要求。

⑥車擋。在軌道端部設(shè)置臺車運(yùn)行端止設(shè)備（車擋）與緩沖器。車擋及連接構(gòu)造應(yīng)具有足夠強(qiáng)度，能夠剎住以正常速度運(yùn)行的開合式屋蓋，并有效地控制各個車擋受力的同步性，當(dāng)個別車擋節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)超載時，可以自動將作用力轉(zhuǎn)移至其他車擋，確保結(jié)構(gòu)體系的安全性。

D.活動屋蓋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)通過對驅(qū)動系統(tǒng)的控制，確?；顒游萆w能夠在軌道上無偏斜移動。為防止人工引起的誤操作，引入自動控制操作系統(tǒng)，應(yīng)采用自動／手動兩種操作模式之間的自由切換?；顒游萆w控制系統(tǒng)包括以下內(nèi)容：一是啟動、停止（制動）加速度控制；二是速度與同步性控制，防止出現(xiàn)卡軌、蛇形運(yùn)動，對于軌道不均勻變形具有即時調(diào)適能力；三是緊急制動控制可以防止開合式屋蓋在電氣故障、供電突然中斷或機(jī)械系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重故障時出現(xiàn)滑落現(xiàn)象，保證活動屋蓋在風(fēng)、地震及其他特殊情況下的安全性；四是防止運(yùn)行過程中的輻射電訊干擾；五是防雷保護(hù)；六是安全報警裝置，活動屋蓋應(yīng)正確安裝前照燈、傳感器、風(fēng)速儀等報警裝置。

開合屋蓋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)娜哂喽?，即使某一部位缺陷?dǎo)致出現(xiàn)故障，也不影響其他部位。設(shè)置必要的安全裝置，在開合故障、運(yùn)行失誤或維護(hù)不當(dāng)情況下，也不會引發(fā)重大安全事故。

E.運(yùn)行管理與維護(hù)

切實(shí)做好驅(qū)動控制系統(tǒng)的維護(hù)管理工作對保障活動屋蓋正常運(yùn)行非常重要。應(yīng)根據(jù)開合屋蓋基本狀態(tài)與使用要求，明確全開、全閉狀態(tài)以及屋蓋運(yùn)行的條件，并制定相應(yīng)的管理措施。