【文章內(nèi)容簡介】 孔口閘門）設(shè)計(jì)的液壓啟閉機(jī)中帶有增壓泵的短缸（)，容量為2000噸，揚(yáng)程達(dá)到1020m，它的顯著特點(diǎn)是借夾持器和抓舉器逐段分次提升[4]。表122 前蘇聯(lián)古力電站液壓啟閉機(jī)系統(tǒng)參數(shù)額定啟門力/噸額定閉門力/噸工作行程/m最大工作行程/m9009006綜合國外啟閉機(jī)現(xiàn)狀來講，國外啟閉機(jī)歷史悠久，50、60年代就已渡過了開發(fā)初期的小流量高水頭設(shè)計(jì)趨勢轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒炱诘牡退^大流量的發(fā)展歷程。從規(guī)模來看，由初期的小型轉(zhuǎn)變?yōu)橹衅诘拇笠?guī)模，隨著小型水電站的發(fā)展，后期又以小規(guī)模為主。國外的啟閉機(jī)發(fā)展，歐洲地區(qū)的啟閉機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜和型式多樣，主要考慮對上游水位的控制、流量調(diào)節(jié)及環(huán)境保護(hù)，所以該地區(qū)設(shè)計(jì)比較普遍，主要是T型雙扇門門頂方便泄水和排冰。美洲閘門在設(shè)計(jì)上考慮傳動載重量和結(jié)構(gòu)的承載能力和要求方面追求很高的安全系數(shù)，形式上力求典型化，簡單化。該地區(qū)后期建造的閘門一弧型門或平板門為主。蘇聯(lián)地區(qū)設(shè)計(jì)的啟閉機(jī)一般都是大規(guī)模，該地區(qū)的啟閉機(jī)主要都采用表孔或深孔弧型門和平板門，原因是該地區(qū)的啟閉機(jī)主要考慮耐嚴(yán)寒。表227是各國典型啟閉機(jī)對比[4]。表 227 世界各國代表性的啟閉機(jī)國別工程名稱水頭 /m門型孔口面積 /m2孔口尺寸/m壓力/噸法國波拉格萊 斯1250球閥1410西徳霍恩貝克900球閥2550中國以禮河629球閥596美國愛肯脫那247蝶閥540瑞士莫瓦桑200平門1080美國鮑爾徳186針閥660西班牙維拉利諾178蝶閥216。53490加拿大麥卡174平門81390蘇聯(lián)羅貢170平門843180加拿大麥尼夸根154弧門1922奧地利考勤塔爾145平門218巴基斯坦塔貝拉136弧門4850美國方塔納130錐閥637法國謝爾邦松126平門688560中國龍羊峽120弧門355x76400法國拉索特117平門284x73260葡萄牙卡勃里爾空注216。3805法國鮑爾110蝶閥216。3780蘇聯(lián)努列克110弧門1303460中國劉家峽110平門10x1314300美國大古力109環(huán)封閥30578埃及阿斯旺100平門6x169600 液壓啟閉機(jī)的現(xiàn)存問題 液壓啟閉機(jī)作為啟閉水利水電中的閘門一種重要設(shè)備，作為液壓設(shè)備，必然存在液壓設(shè)備的諸多故障，主要包括下面幾大類[24]：液壓執(zhí)行器動作失常，這是液壓系統(tǒng)中最容易表面觀察到的現(xiàn)象，執(zhí)行器失常是指執(zhí)行器突然動作變慢或是突然加速，爬行，甚至不動作。故障診斷及排除方法見表230。表230 液壓系統(tǒng)執(zhí)行器動作失常原因、故障及處理方法產(chǎn)生原因故障現(xiàn)象處理方法執(zhí)行器磨損動作不規(guī)則或過慢調(diào)整或更換電液伺服、比例閥不工作動作過慢或不規(guī)則調(diào)整、修復(fù)或更換反饋傳感失靈動作過快更換粘度合適的液壓油主機(jī)導(dǎo)軌缺乏潤滑動作過慢潤滑液壓介質(zhì)混有空氣動作不規(guī)則排灌油液超負(fù)載工作動作過快平衡或布置其他約束液壓系統(tǒng)壓力失常，壓力失常是指壓力過高，或是壓力過低，或是壓力不規(guī)則，故障診斷及排除方法見表231。液壓系統(tǒng)流量失常，包括這幾方面：流量過大，無流量，流量不足，流量脈動過大，故障診斷及排除方法見表232。表231 液壓系統(tǒng)壓力失常原因、故障及處理方法產(chǎn)生原因故障現(xiàn)象處理方法存在溢流通路壓力過低檢查回路減壓閥調(diào)值不當(dāng)壓力過低或過高重新調(diào)整到正確壓力減壓閥、減壓泵、執(zhí)行器損壞壓力過低跟換或維修油液中混有空氣壓力不規(guī)則找出進(jìn)氣部位，排灌油液油液被污染壓力不規(guī)則跟換濾芯，換油儲能器失效或充氣溢出壓力不規(guī)則維修、充氣 溢流閥、減壓閥磨損壓力不規(guī)則或過低維修或跟換 表232 液壓系統(tǒng)流量失常原因、故障及處理方法產(chǎn)生原因故障現(xiàn)象處理方法電動機(jī)不工作無流量跟換或大修液壓泵轉(zhuǎn)向錯誤無流量檢查電動機(jī)接線，改變相位溢流閥或卸荷閥壓值過低無流量或流量不足調(diào)整溢流閥油液粘度不當(dāng)流量不足檢查油溫或跟換油液液壓缸內(nèi)泄或外泄過大流量不足拆修或跟換流量值設(shè)定過大流量過大重新調(diào)整變量機(jī)構(gòu)失靈流量過大拆修或跟換電動機(jī)轉(zhuǎn)動波動過大流量脈動過大檢查電壓液壓系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，雖然能夠滿足現(xiàn)場應(yīng)用的性能，但會出現(xiàn)噪聲或是異常震動，故障診斷及排除方法見表233。表233 液壓系統(tǒng)噪聲或是異常震動產(chǎn)生原因及處理方法產(chǎn)生原因故障現(xiàn)象處理方法內(nèi)部零件卡阻或損壞噪聲或異常震動修復(fù)或跟換阻尼孔被堵死噪聲或異常震動清洗閥芯移動不靈活噪聲或異常震動更換彈簧，清洗去毛刺液壓脈動噪聲或異常震動泵出口設(shè)儲能器或消聲器管長及安裝位置不合理噪聲或異常震動管長及元件安裝合理化油液污染噪聲或異常震動凈化或更換機(jī)械部分連接松動噪聲或異常震動調(diào)整或緊固電磁鐵失靈噪聲或異常震動檢修遠(yuǎn)程調(diào)壓管過長產(chǎn)生呼嘯聲合理縮短管道長度液壓系統(tǒng)油溫過高也是很常見的一種液壓故障，故障診斷及排除方法見表234。表234 液壓系統(tǒng)油溫過高產(chǎn)生原因及處理方法故障現(xiàn)象處理方法泵，閥等磨損或損壞過熱油液粘度不當(dāng)過熱跟換油液過載過熱查找軸承和密封的狀態(tài)，調(diào)整機(jī)械約束，查負(fù)載油液污染過熱清洗過濾器或是換油冷卻器失靈過熱檢修或跟換汽蝕過熱清洗空氣過濾器，檢查管路。維修或是更換補(bǔ)油泵設(shè)置的值錯誤過熱重新設(shè)置當(dāng)使用液壓啟閉機(jī)在大型閘門上時，都是設(shè)計(jì)成雙吊點(diǎn)啟閉機(jī)。雙缸提升一扇閘門，由于吊點(diǎn)間距過大，這種情形下極容易出現(xiàn)運(yùn)動不同步的情形。我國很多水利水電工程中使用的的液壓啟閉機(jī)，在運(yùn)行過程中由于出現(xiàn)雙缸不同步導(dǎo)致事故，后期都進(jìn)行了改造，但是任然存在一部分雙缸同步性的問題沒有徹底解決。險(xiǎn)情頻發(fā)，浪費(fèi)了大量的財(cái)力物力[43]。據(jù)此，液壓啟閉機(jī)的同步性問題的理論研究與工程應(yīng)用實(shí)踐驗(yàn)證很關(guān)鍵。要使液壓啟閉機(jī)在實(shí)際水利水電工程應(yīng)用中獲得完美的同步控制性能，除了安裝與調(diào)試符合要求，使用中注意保養(yǎng)及及時發(fā)現(xiàn)問題處理問題外，最主要的還是啟閉機(jī)設(shè)計(jì)過程，要做到設(shè)計(jì)開發(fā)的過程中設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的合理性，及控制系統(tǒng)的先進(jìn)性。本課題研究液壓啟閉機(jī)的同步性的設(shè)計(jì)，并對其設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行仿真分析。 本章小結(jié)本章系統(tǒng)的對比介紹了卷揚(yáng)式啟閉機(jī)與液壓式啟閉機(jī)的種類、型號及它們適用的場合。并且詳細(xì)列舉了液壓啟閉機(jī)的各類機(jī)型的參數(shù)及國內(nèi)外的應(yīng)用實(shí)例及發(fā)展現(xiàn)狀。最后提到了液壓啟閉機(jī)的現(xiàn)存問題及相關(guān)的解決策略。提出了本課題研究的中心問題：雙吊點(diǎn)液壓啟閉機(jī)系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)及雙缸的同步性能問題。第三章 云南迪慶州中小甸水利樞紐工程啟閉機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 液壓啟閉機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案簡述 設(shè)計(jì)引用標(biāo)準(zhǔn) 此次設(shè)計(jì)主要引用國家GB系列標(biāo)準(zhǔn)： GB3766 液壓系統(tǒng)通用技術(shù)條件 GB7935 液壓元件通用技術(shù)條件 GB2346 液壓氣動系統(tǒng)及元件公稱壓力系列 GB2347 液壓泵及馬達(dá)公稱排量系列 GB2348 液壓氣動系統(tǒng)及元件缸徑及活塞桿外徑系列 GB2349 液壓氣動系統(tǒng)及元件 缸活塞行程系列 GB2350 液壓氣動系統(tǒng)及元件 活塞桿螺紋尺寸系列和型式 GB2876 液壓泵站油箱公稱容量系列 GB2877 二通插裝式液壓閥安裝連接尺寸 GB2879 液壓缸活塞和活塞桿動密封溝槽型式、尺寸和公差 GB6578 液壓缸活塞桿用防塵圈溝槽型式、尺寸和公差 GB7934 二通插裝閥技術(shù)條件 GB7937 液壓氣動用管接頭及其附件公稱壓力系列 GB7938 液壓缸及氣缸公稱壓力系列 DL/T 5167 水電水利工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 DL/T5019 水電水利工程啟閉機(jī)制造、安裝及驗(yàn)收規(guī)范 SL 39 露頂式弧形閘門液壓啟閉機(jī)系列標(biāo)準(zhǔn) 液壓啟閉機(jī)的組成和結(jié)構(gòu)要求(1)啟閉機(jī)的組成 每一臺（套）液壓啟閉機(jī)由油缸總成、液壓泵站（每套液壓泵站由2套油泵—電機(jī)組、油箱、閥組、保壓安全閥塊和管道等組成）、油缸總成、埋件、行程檢測裝置、行程限位裝置、液壓管路系統(tǒng)、檢修平臺和爬梯、聯(lián)門軸及軸端擋板和緊固件、機(jī)架、現(xiàn)地監(jiān)控單元、專用檢修工具等組成。(2)啟閉機(jī)主要結(jié)構(gòu)要求 1）. 本課題涉及的啟閉機(jī)設(shè)計(jì)為為雙吊點(diǎn)形式，即一扇工作門由二套油缸啟閉機(jī)油缸總成操作啟閉。液壓啟閉機(jī)油缸的后端與預(yù)埋在閘墻上的支座相連，油缸的前端與弧門的下主橫梁相連。 2）. 每一臺（套）啟閉機(jī)配一套液壓泵站總成（每套液壓泵站由二套“油泵—電機(jī)組”、油箱、 閥組、缸旁保壓安全閥塊和管道等組成）和一套現(xiàn)地控制單元。 3）. 液壓泵站中含集中控制功能塊和油缸旁保壓安全閥塊。其中，缸旁保壓安全閥塊用于閘門開啟時保壓閉鎖，并具有閘門啟閉過程中保護(hù)啟閉機(jī)避免因管路破裂而造成事故的功能。(3) 運(yùn)行和操作要求 1）.本機(jī)操作閘門至上、下極限位置時,油泵電動機(jī)應(yīng)自動切斷電源,特別是當(dāng)閘門到達(dá)下極限位置時,應(yīng)確?？煽窟\(yùn)行。 2）.閘門在全開或設(shè)定的任一局部開啟位置時，啟閉機(jī)的液壓系統(tǒng)中的保壓鎖錠回路能可靠地將閘門固定在上極限或設(shè)定的位置處。 3）.由于液壓系統(tǒng)的泄漏,閘門下滑速率的控制值,在48h內(nèi)下滑量不應(yīng)大于50mm。 4）.閘門自全開位置或局部開啟預(yù)置位置下滑達(dá)150mm時,油泵電動機(jī)自動投入運(yùn)行,將閘門提升恢復(fù)原位。若繼續(xù)下滑至200mm時,油泵電動機(jī)尚未投入運(yùn)行,應(yīng)自動接通另一組油泵電動機(jī),將閘門提升恢復(fù)原位；此時,在集控室及現(xiàn)場均應(yīng)有聲光報(bào)警信號。若系統(tǒng)仍然故障，繼續(xù)下沉至260mm時，向集控室及現(xiàn)場發(fā)出回升警報(bào)。 5）.本機(jī)應(yīng)能在現(xiàn)場和集控室啟閉閘門,現(xiàn)場電控設(shè)備應(yīng)留有至集控室相應(yīng)接口。 6）.液壓缸在啟閉閘門過程中，當(dāng)兩個吊點(diǎn)的同步誤差超過10mm時，應(yīng)自動糾偏，同步誤差超過20mm時，自動停機(jī)并發(fā)出超偏報(bào)警信號。(4) 液壓啟閉機(jī)工作方式： 動水啟閉工作方式.(5)液壓啟閉機(jī)電控方式 1） 集中控制； 2）現(xiàn)場進(jìn)行手動和自動控制； 二種控制方式相互聯(lián)鎖: 電氣控制系統(tǒng)應(yīng)具有完善的啟閉機(jī)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時全程監(jiān)測、故障診斷和報(bào)警顯示功能，并具有與集中控制系統(tǒng)接口功能。 結(jié)構(gòu)與功能設(shè)計(jì)概述 云南迪慶州中小緬甸溢流壩弧門液壓啟閉機(jī)液壓控制系統(tǒng)包含下述功能：①一次、二次安全調(diào)壓保護(hù)，分別滿足啟門和閉門打開液控單向閥的壓力控制要求，并起安全保護(hù)作用。②方向控制，實(shí)現(xiàn)啟門和閉門動作，在此功能里設(shè)置了消除換向沖擊的功能，使閘門啟、停平穩(wěn)。③可在任意位置鎖定，在任何開度均通過專用閥組實(shí)現(xiàn)安全鎖定，防止任何意外事故對閘門系統(tǒng)產(chǎn)生影響。④液壓系統(tǒng)采用流量調(diào)速閥來控制液壓啟閉機(jī)進(jìn)出流量, 最大程度地保證了閘門的安全和平穩(wěn)運(yùn)行。⑤液壓啟閉機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)使用閉環(huán)同步糾偏回路，最大程度保證兩缸同步運(yùn)行。本次設(shè)計(jì)全面滿足現(xiàn)場要求的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求，同時參考國際標(biāo)準(zhǔn)，對產(chǎn)品進(jìn)行全面的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 液壓啟閉機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明 云南迪慶州中小甸液壓啟閉機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算(1)主要技術(shù)參數(shù)要求 1).最大啟門力 2500KN 2).最大閉門力 自重閉門 3).最大行程/工作行程： 4200mm/ 4000mm 4).油缸縮回速度 5).油缸伸出速度 6).油缸缸徑 Φ220mm 7).油缸桿徑 Φ125mm 8).有桿腔啟門工作壓力 (2)油缸控制回路流量計(jì)算